百叶箱与通风辐射罩的气温日最值差异.pdf

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1、第25卷第2期应用气象学报VoI．25，No．22014年3月JOURNALOFAPPLIEDMETEOROLOGICALSCIENCEMarch2014严家德，金莲姬，王巍巍，等．百叶箱与通风辐射罩的气温日最值差异．应用气象学报，2014，25(2)：185—192百叶箱与通风辐射罩的气温日最值差异严家德金莲姬王巍巍王静(南京信息工程大学中国气象局气溶胶一云一降水重点开放实验室，南京210044)摘要利用2009年8月一201O年7月的平行观测资料，对新型自动气象站中百叶箱和通风辐射罩气温观测系统气温日最值对比差的分布、粗差率、一致率以及平均值等进行统计，对日最值的出现时间进行对比

2、，对日最值对比差与环境风速的关系进行分析，建立并验证了百叶箱气温日最值的订正方法。结果表明：百叶箱和通风辐射罩气温日最值对比差的分布均呈右偏态，且偏斜程度较大，不服从正态分布；日最高气温与最低气温的一致率分别为90．0和81．5％，两者存在较大差异，但其粗差率基本一致，均略高于3．0；与通风辐射罩气温观测系统相比，百叶箱的日最值数据总体偏高0．2~C左右，同时其出现时间也存在不同程度的滞后；气温日最值的差异会随着环境风速的增强而减小，特别是当风速大于4．5m·s时，其差异可缩小到0．1℃以内；以环境风速为主要参数的气温订正方法将最高气温的差异缩小到0．03℃，一致率提高到95．2％，

3、将最低气温的差异缩小到0．01℃，一致率提高到94．1。关键词：新型自动气象站；最高气温；最低气温；对比差订正和可靠性。2000年开始自动气象站在我国正式引言投入业务运行[1，开展了大量与人工观测的比对工作。研究结果[乳H表明：自动观测与人工观测近年来，中国气象局在地面观0n,4自动化方面投气温的偏差基本都在允许范围内，且没有明显的季入了大量的人力物力，以提高地面气象观测的集约节性和地域性差异，但由于自动气象站温度传感器性和准确性。自2008年，中国气象局气象探测中心的灵敏度比干湿球温度表高，导致在气温变化较快开始承担新型自动气象站的组织研发和考核工作，的情况下两者偏差较大。此外，太

4、阳辐射、系统偏差当前已完成开发与生产，并开始在部分省市投入运以及观测时间上的不同步，也是造成观测数据存在行。新型自动气象站是在总结我国近10年自动气偏差的主要原因]。美国于2O世纪90年代初开象站和自动气候站实践经验的基础上，根据现代气始在全美布设自动地面气象观测系统(ASOS)后，象业务对综合气象观测提出的要求，按照统一标准、就专门设立了自动观测系统气候资料连续性研究计统一功能、统一结构、统一方法、统一规范的设计思划(CDCP)，用于开展关于观测系统的变化对数据路开发研制的l1]，它不仅保留了常规的百叶箱气温资料影响的研究，结果表明：ASOS与人工观测系统观测系统，还借鉴了美国气候

5、观测网(uSCRN)要素相比，日平均值、日最值以及Et较差的气温数据均存设计的成功经验，装备了通风辐射罩气温观测系统，在明显差异[1617]。而2004年开始建设的美国气候可对气温变化进行长期高精度观测]。观测网(uscRN)

6、_2]，与其他观测系统相比，也存在观测系统改变是造成观测资料序列非均一性的类似情况。受系统偏差、辐射、风速等因素影响，重要原因之一_3J，需通过长期对比观测与研究，找USCRN与Asos相比，日最高气温偏大，日最低气出相应的订正方法，以保证订正前后数据的连续性温偏小，总体偏差在0．1℃左右_】，而与美国最值测2O13一O7O3收到，2013-11—22收到再改

7、稿。资助项目：公益性行业(气象)科研专项(GYHY201106049)，中国气象局大气物理与大气环境重点开放实验室开放课题(KDWll02)*email：yanjd@nuist．edu．cn第2期严家德等：百叶箱与通风辐射罩的气温日最值差异187统有强制通风装置引，对气温改变的响应较快，而百0．CC。从对比差平均值的波动范围来看，△丁m较叶箱气温观测系统仅靠大气湍流实现通风，响应速度大，在0．08～o．40~C间波动，幅度为0．32~C，而瓦易受环境风速等因素影响有关。在0．13～O．33~C问波动，幅度为0．20~C，约为△丁m波2．1．3正态分布检验动幅度的65。’对比差分布是否

8、服从正态分布，可通过显著性检验来判断。假设样本服从正态分布，则其偏度系数g和峰度系数g亦服从正态分布，且数学期望均为0。在0．05显著性水平下，若g和g与其均＼i鹫方差S和S满足霄lglI>1．96s、，(4)lg2I>1．96s，(5)靛则拒绝假设，认为样本不服从正态分布，否则就可认为样本服从正态分布]。新型自动气象站百叶箱和通风辐射罩气温观测系统的日最值数据对比差的分布特征量g，gz和S，S。如表1所示。由表1可知，两者偏度系数均图2日最高气温与最低气