滎陽市自動(dòng)站與人工站的地面觀測對(duì)比分析

張友安

（河南省滎陽市氣象局，河南 滎陽 450100）

河南省滎陽市地處北溫帶，屬于大陸性的季風(fēng)氣候，每天日照充足等，這些條件都會(huì)對(duì)氣象觀測產(chǎn)生影響。通過數(shù)據(jù)對(duì)比分析得出結(jié)論，自動(dòng)站的地溫表的球部和地表是緊密結(jié)合的，但是人工站的地面的最高溫表球和地表間結(jié)合不是很緊密，土壤相對(duì)濕潤等特點(diǎn)。

一 自動(dòng)站與人工站的觀測數(shù)據(jù)對(duì)比

（一）在測量方式上二者有所不同。自動(dòng)站的地面溫度監(jiān)測表是安裝以后很少挪動(dòng)，使監(jiān)測表與地面處于緊密狀態(tài)；但是，人工站的地面溫度監(jiān)測表是在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間進(jìn)行人工手動(dòng)調(diào)整，這樣兩種方式的監(jiān)測數(shù)據(jù)值會(huì)有所不同，導(dǎo)致自動(dòng)站的數(shù)據(jù)值會(huì)比人工站的數(shù)據(jù)值高。

（二）由于早晨的露水，霧水的導(dǎo)致能見度較低，空氣及土壤濕度都較大，再者，自動(dòng)站的地溫表是緊貼在地面上的，致使露水或者霧水往地表兩側(cè)流淌，流入到土壤內(nèi)部的水分卻很少，使土壤干燥；但是對(duì)于人工站地面的最高溫度表是每天每次監(jiān)測后都要進(jìn)行調(diào)整，方便下次的測量，導(dǎo)致人工站不能夠緊貼地面，地面的露水或者霧水多數(shù)流入地面表層，土壤就相對(duì)濕潤。

（三）在雨量監(jiān)測方面，自動(dòng)站的氣象監(jiān)測是利用通斷信號(hào)記錄雨量；人工站主要是人為記錄，手工量取，在準(zhǔn)確性上存在誤差。

（四）特殊天氣的影響致使自動(dòng)站和人工站的地面觀測數(shù)據(jù)有所差別，遇到大風(fēng)，冰雹，龍卷，颶風(fēng)等惡劣天氣時(shí)，屬于強(qiáng)對(duì)流的天氣，對(duì)氣象站的數(shù)據(jù)監(jiān)測有一定的影響，人工站和自動(dòng)站的地面觀測有所不同，時(shí)間上相差3分鐘，如果超出規(guī)定，這樣監(jiān)測出的誤差范圍是不允許記錄的。當(dāng)面對(duì)最高氣溫和最低氣溫時(shí)自動(dòng)站與人工站的對(duì)比分析。對(duì)于最高氣溫的地面觀測，當(dāng)氣溫增高時(shí)，自動(dòng)站的監(jiān)測值要比人工的大，而對(duì)于最低溫度時(shí)，結(jié)果也是一樣的。

（五）觀測的時(shí)間范圍不同，根據(jù)相關(guān)規(guī)定，人工站每天定時(shí)定量的監(jiān)測降水量，對(duì)于干燥的天氣，降雨過后要及時(shí)的進(jìn)行觀測，如果降雨過后不及時(shí)測量，由于處于高溫炎熱的天氣，會(huì)使降雨蒸發(fā)，造成降雨的測量值偏小。但是自動(dòng)站是正點(diǎn)的采集雨量的數(shù)據(jù)，具有可靠性，能夠自動(dòng)獲取準(zhǔn)確值，這個(gè)數(shù)值是在規(guī)定要求范圍內(nèi)的。

（六）ASOS是自動(dòng)站收集資料的系統(tǒng)，至今已經(jīng)使用了二十多年，觀測到的數(shù)據(jù)值通過衛(wèi)星自動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)到地面接收器，再通過地面處理分析，二次觀測后發(fā)布天氣預(yù)報(bào)。但是人工站的數(shù)據(jù)大部分是通過人工采集，從時(shí)間上存在很大差異，導(dǎo)致同一時(shí)間的測量值會(huì)不同。

（七）觀測環(huán)境造成的測量值不同。雖然人工站和自動(dòng)站屬于同一個(gè)觀測場地，但是在項(xiàng)目單一的觀測環(huán)境還是不同的，人工站的觀測在冬季時(shí)節(jié)氣壓數(shù)據(jù)會(huì)受到室內(nèi)外供暖的影響，氣溫表的測量會(huì)受到周圍溫度和人體溫度的影響。

（八）其他原因造成的，氣壓表，氣壓傳感器安裝使用位置等。

二 自動(dòng)站和人工站處理規(guī)則

假設(shè)自動(dòng)站的觀測的正點(diǎn)數(shù)據(jù)是連續(xù)三個(gè)小時(shí)，分鐘數(shù)據(jù)如果出現(xiàn)連續(xù)一分鐘異常，則視為有故障的儀器，需要維修技術(shù)人員的處理調(diào)整，并且上報(bào)相關(guān)部門。如果人工站和自動(dòng)站的監(jiān)測數(shù)據(jù)相差較大時(shí)，在不能排除差值時(shí)，需要人工站的輔助監(jiān)測。

（一）地面監(jiān)測的氣壓差值。當(dāng)氣壓的測量差值≥0.8，有以下幾點(diǎn)原因：1.讀數(shù)錯(cuò)誤或者記錄失誤的存在現(xiàn)象，需要檢查相關(guān)的數(shù)據(jù)值是否輸入正確，數(shù)據(jù)分析過程是否存在漏洞，發(fā)現(xiàn)問題并且及時(shí)更正。2.參數(shù)值的設(shè)置輸入錯(cuò)誤，計(jì)算機(jī)自身病毒引起的檢測軟件的識(shí)別錯(cuò)誤。3.儀器故障影響，對(duì)于人工站的監(jiān)測設(shè)備需要日常清理維護(hù)，定期對(duì)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整；對(duì)于自動(dòng)站是屬于全自動(dòng)機(jī)械設(shè)備使用，這樣的氣象站對(duì)監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)要求極高，所以，在監(jiān)測設(shè)備控制上需要加大投入。

（二）地面風(fēng)速測量差值≥1.0速度時(shí)的自動(dòng)站和人工站的處理辦法。人工站的風(fēng)速一般以兩分鐘為估計(jì)值，對(duì)于技術(shù)人員，任務(wù)比較繁重，在實(shí)際應(yīng)用方面準(zhǔn)確率比較低，然而自動(dòng)站以兩分鐘采集器讀取數(shù)值的實(shí)際值。因?yàn)轱L(fēng)向會(huì)隨時(shí)改變，風(fēng)速的大小也是個(gè)不確定值，規(guī)律很難掌握，這也會(huì)兩種監(jiān)測方式的數(shù)據(jù)值會(huì)有所不同。對(duì)于人工站，面對(duì)這樣的環(huán)境時(shí)，及時(shí)更改計(jì)時(shí)時(shí)間，減少誤差。

（三）根據(jù)原理不同進(jìn)行處理分析。自動(dòng)站的鉑電阻濕度儀器的敏感性要高，所以短暫的濕度值變化都會(huì)顯示在儀器上，在濕度下降的過程中，儀器毛細(xì)管內(nèi)水銀柱固有收縮致使最高溫度會(huì)比實(shí)際值偏低。這時(shí)，應(yīng)該儀器調(diào)整后的細(xì)微變化，以保證數(shù)據(jù)資料的可靠性。

（四）在技術(shù)人員分配上，人工站的技術(shù)人員的責(zé)任重大，對(duì)檢測設(shè)備的管理要符合安全制度，對(duì)觀測設(shè)備要進(jìn)行定期的檢查的維修，零件的更換，以及技術(shù)人員本身的觀測設(shè)備操作規(guī)范性要求等。對(duì)于自動(dòng)站的技術(shù)人員要求就會(huì)有所差異，自動(dòng)站的工作人員要求是對(duì)監(jiān)測設(shè)備的自動(dòng)化管理，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行操縱管理。

（五）自動(dòng)站是由直立的十米的風(fēng)桿，避雷針裝置以及數(shù)據(jù)采集器等組成，自動(dòng)站的供電是太陽能轉(zhuǎn)換的直流系統(tǒng)，電網(wǎng)內(nèi)傳播的雷電波無法侵入到自動(dòng)站，所以在防雷裝置上技術(shù)人員要格外重視。

三 結(jié)束語

自動(dòng)站和人工站在實(shí)際地面測量監(jiān)控上存在著本質(zhì)上的差別，例如：觀測原理，觀測方法，測量時(shí)間，誤差控制措施，監(jiān)測設(shè)備維修技術(shù)……都會(huì)導(dǎo)致測量值的不同。所以在技術(shù)人員的管理水平以及科學(xué)技術(shù)的先進(jìn)水平是提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性的重要保障，是我國的氣象觀測技術(shù)為農(nóng)業(yè)發(fā)展，人民的生活提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

[1]余軍.自動(dòng)氣象站與人工氣象站氣溫，相對(duì)濕度觀測結(jié)果的差異及其原因的研究[D].中國氣象科學(xué)研究院.2007（04-01）.

[2]李鵬飛.自動(dòng)站與人工站氣溫觀測資料分析[J].氣象與環(huán)境科學(xué).2012（11-15）.