CAWS-600B型自动气象站气压校准误差的分析

通过对CAWS-600B型自动气象站气压校准误差的分析,找出了误差来源并指明了处理方向.     

雷达参数测量的数据处理及误差分析

雷达参数测量的数据处理及误差分析南玉盛（山西省气象台０３０００６）１引言雷达参数的测量是一个转换、选择、放大、比较和显示等各种功能的综合作用过程。这一过程不会在理想条件下（即不存在一切内、外多余的因素影响）进行。无论是测量仪表，测量对象，测量方法以及...     

模式误差动力特征：模式参数误差和物理过程描绘缺失误差

模式变最初始场误差和模式误差都是制约数值天气预报准确性提高的重要因素,传统数值预报和变分同化均忽略模式误差的影响.随着研究的深入,关于模式误差对数值预报影响的研究显得尤为重要.本文从非线性动力方程出发,推导出在模式存在参数误差和物理过程描绘缺失误差情况下的模式预报误差演变方程及短时间内误差平方均值近似表达式,并利用Li...     

湿球温度快速计算方法研究及误差来源分析

湿球温度是进行暖通空调和建筑设计等工程中必需的一个重要环境参数。但由于各种原因,国内各地气象站自2000年之后已经陆续停止了湿球温度的人工观测项目。为解决工程设计中缺少这个环境参数的问题,本文设计了一种利用气温、相对湿度和气压快速计算湿球温度的算法,并给出了Python语言实现的该算法的关键部分。经过比测,计算结果与传统人工观测相差较小,大部分情形下与观测结果一致。与常用的遍历法给出的结果差别很小(<0.01℃)。此方法计算速度极快,绝大多数情况下可在3步循环内计算得到精度在0.01℃的结果,完全可以满足实际工作中湿球温度的计算需求。最后给出了宁夏地区不同年代的夏季室外计算湿球温度的统计结果,分析了计算结果误差产生的主要来源,并给出了提高计算精度的思路。     

自动气象站现场校准和传感器调整方法探讨

讨论在自动气象站现场校准中一些需要改进的校准方法和超差传感器的调整方法。在将近2年对74个自动气象站的温湿度传感器、风向风速传感器、气压传感器、雨量和蒸发传感器的现场校准中,不断改进校准方法,对超差传感器进行调整。结果表明:气温传感器和风向传感器的校准方法需要改进,湿度传感器、气压传感器、雨量和蒸发传感器超差时可进行适当调整,使传感器误差值达到最小。     

谐波分析中波参数的误差分析

谐波分析中由于采用离散数据的有限差分代替对函数的连续积分以及实际离散数据取样方式和数据性质的不同等原因,谐波参数或多或少存在一定的计算误差和拟合误差。本文着重讨论了离散化效应对截断频率谱参数的影响以及气象中各种常用离散数据的谐波参数误差情况和校正误差的方法。     

京津冀夏季雷达定量降水估测的误差统计及定量气候校准

雷达定量降水估测（QPE）是短时临近预报的关键部分,在定量降水预报（QPF）、强降水预警、城市积水内涝、地质山洪灾害、精细化天气服务等方面具有重要作用。利用京津冀地区雷达定量降水估测资料和逐时自动气象站降水观测数据,分析了2011—2016年夏季京津冀地区雷达定量降水估测的误差空间分布特征,并重点提出了一种新的雷达本地化定量气候校准算法。结果表明,京津冀地区雷达定量降水估测较好地反映了总降水量东北—西南带状分布特征,但西北部山区、东北部山区及西南部山区估计偏弱,东北部山前地带估计偏强,西北部存在虚假降水估计,而北京市城区估计最为准确。利用雷达本地化定量气候校准算法对1 h雷达定量降水估测进行气候尺度上的约束订正,检验结果表明,经过校准后的雷达定量降水估测偏差（BIAS）、平均绝对误差（MAE）、均方根误差（RMSE）和均方根相对误差（RRMSE）均减小。绝大部分站点偏差减小幅度超过50%,京津冀东部及南部平原地带平均绝对误差、均方根误差和均方根相对误差减小幅度在20%左右,而北部及西南部山区误差减小幅度相对较小。降水个例检验结果表明,经过雷达定量气候校准后的雷达定量降水估测强度更接近自动气象站观测的降水量级,且降水结构细致,偏差、平均绝对误差和均方根误差均减小,与自动气象站观测降水的相关系数增大,因此该算法有助于改进雷达定量降水估测的准确度。      

确定雷电定位系统场地误差的参数化方法

本文提出一种根据多站雷电定位资料确定闪电定位系统(LLS)场地误差的方法。该方法假定场地误差具有有限阶三角级数的形式,由雷电方位的多站实测资料,经Orville的本征值技术处理,将问题化为一个非线性无约束极值问题,从而可由对目标函数求极值点来确定场地误差。文中利用1988年夏天在北京地区由三个雷电方位探测器(DF)记录到的4900个实际雷电资料求得了各DF站的场地误差曲线。95％以上的闪电经误差订正后的方位与实测方位的残余偏差在±1°以内,与雷达回波的一致性也有了明显改进。     

自动气象站各气象要素现场校准时段的选择

选取山东有代表性的5个台站2005年9个月的自动站资料进行统计,得出其主要气象要素日极值在各时间点上的分布情况。结合每一要素的校准时间长度和台站的发报时次及内容,对各气象要素的校准时段进行了分析。结果表明,各气象要素最佳校准时段：湿度为8-10时,浅层地温为14-17时30分,深层地温为8-11时30分,风向风速为8-9时30分或16时30分-18时,气压为11-12时30分,蒸发为8-8时30分或17时30分-18时。据此合理安排自动站现场校准时各气象要素的校准时间和次序,可使校准工作对自动站数据的影响降到最小。     

An Analysis of Sonic Anemometer Observations In Low Wind Speed Conditions

When the wind speed decreases below a certain value (1–2 m s^-1) meandering (low frequency horizontal wind oscillations) starts to prevail. In these conditions it becomes difficult to define a precise mean wind direction and to estimate the airborne dispersion. To study the wind and turbulence characteristics during meandering, two sonic anemometer datasets, containing hourly wind observations, were analysed: the first one, lasting 1 year, was recorded in complex terrain (Graz, Austria) and the second one, lasting about 1month, was recorded in a rather flat area (Tisby, Sweden). It was found that meandering seems to exist under all meteorological conditions regardless of the stability or wind speed and it was confirmed that meandering sets a lower limit for the horizontal wind component variances. Further, it was found that the autocorrelation functions of the horizontal wind components, computed for the low wind cases, show an oscillating behaviour with the presence of large negative lobes. Two different relationships from the literature, and relevant to these oscillatory aspects, were fitted to the data. They contain two parameters: one associated and relevant to the classical integral time scale and the second with meandering occurrence. Based on these relationships, expressions for the mean square displacement of particles _y²(t) were also derived.     

超声波测风仪风速的不同算法误差分析

超声波测风仪与气象业务用风向标测风仪相比具有诸多优势,可为气象业务中风向风速观测急需解决的较多问题提供解决方案。为促成超声波风速仪尽早在气象部门业务应用,同时解决资料同化等问题,研究和选择适用于超声波测风仪的风速平均(平滑)算法显得极为重要。为此,从超声波测风仪测量原理出发,介绍了超声波测风仪获取数据的特点;利用台站获取的超声波测风仪风速的秒数据,采用不同时段、不同平均(平滑)方法,计算风速多种形式的平均值,通过统计、分析和比较,获得了标量和矢量不同算法下风速平均值的特性差异及其之间的误差,进一步验证了标量平均大于矢量平均的结论。通过对超声波测风仪的风速算法研究及其误差分析,对减小因算法带来的风速测量误差提供方法,同时探讨了超声波测风仪在气象业务使用的可能和方向。     

重现期风速风压计算系统介绍

介绍“重现期风速风压计算系统”采用4种概率分布模型（极值Ⅰ型分布、韦布尔分布、皮尔逊Ⅲ型分布和对数正态分布）,计算工程抗风设计所需的重现期风速、风压等参数,同时给出剩余方差、柯尔莫哥洛夫拟合适度检验指标、拟合相对偏差等拟合优度指标,便于不同概率分布模型计算结果的对比分析。     

螺旋桨测风仪风洞测试及不确定度分析

本文借鉴国标GB/T-24559海洋螺旋桨式风向风速计中的测试方法及测试点,在低速直路风洞中,对螺旋桨测风仪进行测试,并依据JJF1059.1-2012测量不确定度的评定与表示要求,对风速7个校准点分别进行重复试验,采用极差法进行A类不确定度评定,并分析测试过程中的B类不确定来源,进行B类不确定度评定.结果表明:在WZ...     

杯式风速传感器现场校准方法

针对目前业务上风速传感器现场校准方法存在的不足,通过改进气象部门广泛使用的杯式风速传感器现场校准设备,利用启动风速校验仪对风速传感器进行低风速段的校准,从而解决风速校验仪无法检测风速传感器整体性能的问题,实现了杯式风速传感器到实验室风洞标准的量值溯源。利用改进后的现场校准方法对风速传感器校准后,拟合出的线性回归方程与风洞检定结果进行比对发现,改进后的方法基本上能满足风速传感器现场校准的需要。     

风速检定中对标准风速测量值的影响量分析

针对风速仪检定中对标准风速测量值影响的量进行分析,找出了主要影响量,并加以消除,使检定结果更加真实、可靠.利用JJG431-86检定规程中已知的计算公式进行论证分析,并用实例进行验证.结果表明,实验室温度对标准风速的测量值影响大,应加以温度控制,在检定一台风速仪前后,实验室的温度变化不应该超过3℃.而空气密度修正系数查算表过于粗略,对标准风速的影响值也不可忽视,应该用公式直接计算进行误差消除.     

超声风速温度仪的误差分析与检定方法研究

根据超声风速温度仪的原理,分析了其测量误差的主要来源,进而总结出两个主要误差项.针对这两个主要误差项提出了一种快速的误差检定方法,理论上只需两次测量即可完成对风速温度的误差检定.同时分析了不同温度条件下相对湿度对超声风速温度仪测温的影响,并给出了相关结论.     

黄海西部海洋工程风、浪设计参数的分析和计算

使用黄海西部站点观测、船舶记录及海洋调查资料,建立计算海面风速的转换关系式。综合转换风速、台风报告或台风风场计算风速,分七个区块建立年最大风速序列;藉助极值Ⅰ型概率分布,推导了各区不同重现期的大风极值。开发使用美国SOWM波浪谱模式产品,推导了二个格点上不同重现期的波高极值,该值与近海波浪计算值一起组成合理的极端波高分布。     

沿海地区风速指数的计算

基于指数律风速廓线模式,根据VB6.0编写的程序读取徐闻铁塔数据库中10、20、30、40、50、60、65 m的风速,采用最小二乘法计算风速指数值。避开下垫面和大气稳定度难以判断的问题,利用SPSS11.0分析不同风速下的风速指数均值、标准偏差,得到的结论是小风条件下的风速指数偏大,且受下垫面影响显著;而在风速>5.5 m.s-1的情况下,风速指数变化不明显,风速指数均值误差小。     

利用风速表资料分析新郑机场低空风切变

利用郑州新郑机场跑道两端自动观测系统风速表资料,分析了机场跑道升降区域的低空风切变,结果表明发生低空风切变时,地面2分钟最大和最小风速差值在15m/s以上;发生低空风切变前1～2h,风向变化频率明显增加.