人工与自动观测日照时数一致性分析
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摘 要：日照观测是气象部门地面气象台站观测的基本项目之一，日照观测数据资料在天气气候预报业务、农业生产服务和气候资源开发等领域发挥了重要作用。传统的观测方式普遍使用的是暗筒式日照计进行人工观测，日照纸需人工更换，日照时数需要根据感光迹象进行人工判断，自动化程度低、观测的结果受到人为影响较大。自动观测使用光电式数字日照计，具有观测精度高、功耗低等特点。本文对锦州国家基本观测站2019年1月-4月人工与自动日照平行观测资料进行分析，结论为阴天、多云时人工日照时数偏多;晴天或少云时日照时数的数据一致性较好。
关键词： 日照平行观测;人工和自动日照;日照时数对比
日照是指太阳在一地实际照射的时数，是气象部门地面气象台站观测的基本项目。目前，我国气象部门对日照时数的观测普遍使用暗筒式日照计。该仪器的日照纸需人工制作、安装和更换，日照时数需要根据感光迹象进行人工判断，自动化程度低、观测结果受人为因素影响较大、数据资料的可比性和一致性难以保证。DFC2光电式数字日照计具有观测精度高、功耗低等特点和优势。该设备通过测量总辐射与散射辐射差值原理，可以较精确测量出有效的日照时间，全面实现从数据采集、数据处理以及连续观测等功能，减少了人工观测的复杂过程和人为误差，从而有效地推进地面观测业务的自动化水平，对天气气候研究、农业生产、气候资源开发和利用、大气环境监测等方面都具有非常重要的意义。
按照相关业务文件的规定，当光电式数字日照计全天的日照时数连续累计时间达到或者超过3分钟时，或者暗筒式日照计小时内的日照时数累计达到0.1小时，需对观测数据进行全天日照时数和小时日照时数进行一致性的对比分析。本文对锦州国家基本观测站2019年1月-4月人工与自动日照平行观测期间的数据资料进行了分析，对数据资料序列差异研究有一定借鉴意义。
一、全天日照时数一致性分析
1月至4月人工日照时数累計946.3小时，自动日照时数累计897.9小时，差值为48.3小时。其中1月日照时数累计差值为7.4小时，2月日照时数累计差值为2.5小时，3月日照时数累计差值为16.3小时，4月日照时数累计差值为22.1小时，可以看出，冬季日照时数总数偏少，差值也相对较少，进入春季日照总时数逐渐偏多，日照时数累计差值也逐渐变大。1月日最大差值为30日1.8小时，2月日最大差值为9日2.1小时，3月日最大差值为29日3.1小时，4月日最大差值为5日3.0小时。可以看出，冬季全天日照时数总数偏少，差值也相对较少，进入春季逐日日照总时数逐渐偏多，日照时数每日差值也变大。
1月至4月累计样本天数为120天，日日照时数合计值完全一致的有11天，其中1天上午有雾，1天上午有小雨，其他9天为晴天无云或有少云;日日照时数合计值相差小于等于0.5小时有64天，其中1月20天，2月18天，3月16天，4月10天;日日照时数合计值相差大于0.5小时有45天，其中1月7天，2月9天。通过对两种观测方式的日日照时数进行统计分析可以看出：冬季日照时数偏少时日照差值较小;阴天、多云时人工日照时数偏多;晴天无云或少云时日照时数的数据一致性较好。
从冬季影响日照时数的其他因素如云和天气现象等分析来看，由于冬季云量较少，云状以高云为主，天气现象也不是很复杂，进入春季后，云量逐渐增多，云状也开始出现了低于2500米的中低云，天气现象也增多，逐日日照总时数逐渐偏多，日照时数每日差值也变大。
二、小时日照时数一致性分析
1月人工日照时数07-08时合计为0.6小时，16-17时合计为1.3小时，自动日照时数07-08时合计为0.0小时，16-17时合计为6.4小时;2月人工日照时数07-08时合计为18.9小时，17-18时合计为0.0小时，自动日照时数07-08时合计为7.8小时，17-18时合计为0.6小时;
3月人工日照时数06-07时合计为9.7小时，17-18时合计为4.4小时，自动日照时数06-07时合计为5.4小时，17-18时合计为9.4小时;4月人工日照时数05-06时合计为0.4小时，18-19时合计为0.4小时，自动日照时数07-08时合计为0.1小时，18-19时合计为0.6小时.通过对两种观测方式的小时日照时数日出日落时数进行统计分析可以看出：人工日照时数日出时间较早，自动日照时数日落时间较晚。
三、结语
1.加强对台站仪器设备的维护。按规定做好仪器的日常维护，定时检查仪器安装情况、仪器的水平、方位、纬度等。对本站的经纬度仪器设备的及真太阳时及时进行调整，确保仪器设备的稳定运行，确保所获取数据的完整准确。
2.加强对维护知识的学习。仪器设备发生故障及时排除。并按照规定做好相关记录和填报工作，总结交流仪器设备维护维修经验，提高设备维护和使用能力，使仪器设备发挥最大作用。
参考文献：
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[4]李倩，陈明，盖晓波等. MDOS系统中元数据的处理[J].科技展望，2015.25（26）：19.
通讯作者：盖晓波（1973-）女，高级工程师，主要从事大气探测和气候资料服务工作。
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