云南省125站日照平行觀測評估

徐 非,楊炳玉

(云南省氣象信息中心,云南 昆明 650034)

1 引言

云南省125個地面氣象臺站從2019年1月1日起正式開始光電式數字日照計和人工平行觀測，為期6個月。在平行觀測開始的前3個月，自動觀測數據缺測情況較為嚴重，可能對分析結果的真實性產生影響，因此本篇文章不對1月份、2月份、3月份的數據進行分析。

2 評估結果

2.1 數據完整性評估

4月份、5月份、6月份的日照平行觀測軟件數據中，均有缺測。其中5月份大關站出現缺測，缺測率為3%。6月寧蒗缺測率為4.31%，太華山缺測率為2.08%，文山站缺測率為2.64%。以上缺測均為儀器故障導致。4月缺測較多，共有13個站數據出現缺測，其中孟連站缺測率最高，35%。其他臺站缺測率直3%以內。

2.2 數據一致性分析

全天日照時數一致性分析：如光電式數字日照計全天日照時數連續累計時間達到或超過3 min，或暗筒式日照計小時內日照時數累計達到0.1 h，則進行全天日照時數一致性分析。

首先對暗筒式日照計和光電式數字日照計日出日落時段的小時數據差值(自動觀測-人工觀測)在不同范圍內的百分率進行統計分析。

表1為人工觀測與自動觀測結果的小時日照時數差值的月平均值分布。云南省4、5、6三個月兩種觀測方法所得結果的小時日照時數差值月平均值分布基本一致。其中，絕對值小于等于0.05 h的臺站最多，3個月均超過70%；絕對值位于0.1～0.05 h之間的臺站較多，3個月均達到或超過20%；絕對值大于0.1的臺站較少，3個月均不超過10%。從小時數據來看，人工觀測與自動觀測結果接近。

表1 自動觀測日照時數與人工觀測小時日照時數的平均差值分布(X為日照時數單位：h)

再對兩種觀測方式所得日數據差值(自動觀測-人工觀測)進行統計分析。表2的數據為云南省各臺站自動觀測與人工觀測結果的日照數據月平均值絕對值的分布。平均值的絕對值小于等于0.5 h的站最多，其中4月份和5月份均超過60%，6月稍低，占44.8%。絕對值大于0.5 h小于等于1.0 h的次之，其中4月份占比最高，達到29.1%，5月份占比最低，達到24.8%。6月份絕對值位大于1.0 h小于等于2.0 h的臺站最多，達到24.8%，4月份最少，占7.3%。絕對值大于2.0 h的臺站較少。

表2 自動觀測與人工觀測日日照時數的平均差值分布(X為日照時數單位：h)

經對3個月的對比觀測數據分析還得出，小時差值(自動觀測-人工觀測)為負值的臺站數占78%(97個站)，日差值為負值的臺站占74%(92個站)，這表明自動觀測較人工觀測結果整體偏低。

3 評估結論與研究展望

3.1 數據完整性于一致性

在平行觀測時間段內，1～3月份文件完整性較差，有整月缺測的情況出現，主要原因為臺站觀測人員對新設備和新軟件不熟悉所致。5、6月份都沒有整月缺測情況出現，且缺測率大幅降低。整體上看儀器工作穩定，人員熟悉儀器和軟件后觀測工作進行順利。

從統計結果上看，人工觀測的日照小時數據與自動觀測數據接近，平均差值絕對值小于等于0.05h的臺站占比 3個月均超過70%。人工觀測的日照日數據與自動觀測數據相對接近，平均值差值絕對值小于等于0.5 h的站最多，4月份和5月份占比均超過60%。

從數據整體分布來看，自動觀測數據整體上比人工觀測數據偏低。

3.2 研究展望

儀器性能差異是造成觀測數據差別的重要原因。孟慶勇等[1]在文中提到，人工觀測儀器與自動觀測儀器的感應閾值不同是造成數據差異的重要原因。楊召瓊[2]也提出了類似的觀點。杜冰[3]、馬明[4]等人對兩種日照觀測方式所得到數據進行對比，也得出了自動觀測數據比人工觀測數據偏低的結論。

陸忠濤[5]等人分析數據發現，兩種觀測方式得到的數據，其一致性中午時段比日出日落時段好。由此推測，天氣現象和太陽高度可能同樣會對數據造成影響，這些都需要進一步統計分析。