CAWS600型自动站与人工站温湿度观测记录的对比分析
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作者: 王多民 杨宗英 潘竟福 马文超
摘 要：通过对巴彦诺尔公国家基准气候站2008年1月至2009年12月自动站与人工站温、湿度观测值和极值的统计分析，自动站作为正式气象观测记录后对一些采用气温、相对湿度或气温、湿度组合作为分级标准的气候统计值或指标值会出现变化。
关键词：自动站 人工站 温度 湿度 对比分析
CAWS600气象业务地面自动观测站（以下简称自动站），能够对气压、风向、风速、温度、湿度、地温、蒸发、雨量等气象要素进行自动监测，将实时气象要素值显示在计算机屏幕上，且根据气象观测业务的规范要求对采集到的各种气象要素进行数据处理和数据传输，为全国气候分析和天气预报的制作提供准确、及时的气象原始数据，并为阿拉善盟农村、牧区气象灾害防御，政府领导决策提供依据。对于保障自动站获取准确的、有代表性的、有比较性的气象记录和减小对气候统计值可能产生的影响、提高天气预报准确率、做好气象服务工作及资料使用等方面均具有许多现实意义。
1 基本资料
自动站、人工站所用资料取自巴彦诺尔公国家基准气候站2008年1月至2009年12月平行观测对比资料。自动站温、湿度值为正点时刻00分的实时观测值，人工站温、湿度值取自正点观测时次前15～00分的实时观测值，两者由于观测业务要求和观测方法不同，在观测时间上存在着一些差异。
2 CAWS600自动站与人工站温、湿度的差值分析
2.1各定时观测时次和日平均温、湿度值的差异
就平均值而言，08时、14时和20时气温观测值自动站比人工站分别偏高0.4℃、0.4℃和-0.2℃，02时自动站与人工站气温差值为0.0℃，日平均气温自动站比人工站偏高0.1℃。气温值出现上述差异的原因主要有：一是自动站与人工站两套观测设备本身存在仪器差，是一种系统性偏差；二是由于自动站是自动通过采集器对传感器进行数据提取，而人工站则为人工读取数据，每天值班人员不同，个体差异也会造成人为的误差；三是自动站与人工站两者观测取值时间存在0～15分钟时间差所引起偏差，在这一时间差内，除受日出时间和晴雨变化的影响，导致气温值会出现波动外，受气温日变化的影响较为突出。且随着季节不同，差值也不同。在冬半年，晴天条件下，日出大多在07～08时，08时观测时气温上升较慢，差值较小，只有0.1℃，其中2008年2月、11月、12月还出现负值；从以上分析可以看出，除其他客观因素之外，观测时间上的不同步是造成自动站与人工站温度差值的主要原因。
月平均最高气温自动站与人工站的偏差较小，平均差值为0.2℃，夏半年为0.1℃～0.3℃，冬半年为0.0℃～0.3℃，冬半年偏差程度高于夏半年；月平均最低气温自动站与人工站的偏差与最高气温相同，差值较小，平均为0.3℃，夏半年为0.0℃～0.6℃，冬半年为0.0℃～0.6℃，冬半年偏差程度高于夏半年。说明自动站温湿传感器随着使用年限的增长出现了老化现象，为了保证获取资料的准确性，定期对传感器进行校准和更换是非常有必要的。
2.2温、湿度月极值的差异
2.2.1最低气温极值
根据自动站与人工站月最低气温极值的差值随月最低气温极值的演变情况，差值变化区间为0.0℃～0.7℃之间，均为正值变化，且差值随着月最低气温极值的上升，差值增幅呈略增大的趋势。
2.2.2月最高气温极值
根据自动站与人工站月最高气温极值差值变分析，月最高气温极值的差值变化不稳定，其值变化区间为0.0℃～0.8℃，平均差值为0.3℃，且均为正值。2008年月最高气温极值的差值0.2℃，而2009年月最高气温极值的差值0.4℃，差值增加0.2℃，除其他客观因素外，可能与自动站温湿传感器随着使用年限的增长出现了老化现象有关。
2.2.3月最小相对湿度
根据自动站与人工站月最小相对湿度差值变化与最小相对湿度变化关系可见，自动站与人工站月最小相对湿度差值变化与最小相对湿度的高低有关，当月最小相对湿度（人工站）<7％时，差值为正值并表现出一定稳定性，变化区间为+0％～+4％，平均差值为+3％。当月最小相对湿度（人工站）≥7％时，差值变化表现为不稳定，变化幅度从-3％～+4％，极差为7％。且月最小相对湿度差值随着月最小相对温度的上升趋向负值变化。
3 结束语与讨论
综上所述，自动站与人工站温、湿度值存在弱系统性偏差现象，选择精度高的温、湿度传感器可减小气温、湿度偏差。同时自动站温湿传感器随着使用年限的增长出现了老化现象，定期对传感器进行校准和更换是非常有必要的。最高气温极值的差值变化不稳定；月最小相对湿度在<7％的较低湿度下，其差值维持一定正值。在≥7％的较高湿度下，其差值正负值变化不稳定。
参考文献：
1朱虹，陈子云.细节决定地面观测质量[J].沙漠与绿洲气象，2009，3（B08）：106-107.
2殷剑虹，蔺波.面向基层气象台站的科研管理探讨[J].沙漠与绿洲气象，2009，3（B08）：246-247.
3吴达鸿，陈建文.基层气象台站的测报质量管理[J].广东气象，2009，31（2）：59-60
作者简介：
王多民（1977-）男，汉族，甘肃民勤人，职研究生学历，工程师，主要从事气象业务管理工作。
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