自動(dòng)能見度儀與人工觀測(cè)能見度對(duì)比分析

鄭東生　牛建軍　郭軍偉　梁繼忠

摘 要：對(duì)比了固原站2014-09—11自動(dòng)能見度儀觀測(cè)資料與人工觀測(cè)能見度資料，找出了其差值。結(jié)果表明，當(dāng)能見度小于2.0 km時(shí)，其差值最小。隨著能見度值的增大，對(duì)比差值增大。簡(jiǎn)要分析了2種觀測(cè)方法出現(xiàn)差異的原因，為能見度資料的連續(xù)使用提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)能見度；人工觀測(cè)；觀測(cè)資料；能見度值

中圖分類號(hào)：P415.3+3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.16.098

隨著氣象探測(cè)業(yè)務(wù)的自動(dòng)化發(fā)展，自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備逐漸取代了人工觀測(cè)業(yè)務(wù)，其自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的性能和時(shí)效性是人工觀測(cè)不可比擬的。因此，做好人工觀測(cè)資料與自動(dòng)觀測(cè)資料的對(duì)比、分析工作，能夠?yàn)楸ＷC觀測(cè)資料的連續(xù)性提供參考依據(jù)。

1 觀測(cè)方法

人工觀測(cè)能見度是指臺(tái)站四周視野中1/2以上的范圍所能看到的目標(biāo)物的最大水平距離。自動(dòng)能見度儀為前向散射式能見度儀，通過測(cè)量散射系數(shù)，能夠計(jì)算出氣象光學(xué)視程。

2 資料來源和對(duì)比分析

2.1 資料來源

選用固原國(guó)家基準(zhǔn)站2014-09—11人工觀測(cè)和自動(dòng)能見度儀觀測(cè)數(shù)據(jù)作為分析對(duì)象，選取北京時(shí)間08時(shí)、14時(shí)、20時(shí)3次定時(shí)人工觀測(cè)能見度值和自動(dòng)能見度儀觀測(cè)值，對(duì)比、分析兩者之間的差異。

2.2 對(duì)比分析

2.2.1 定時(shí)時(shí)次能見度平均值分析

各定時(shí)時(shí)次能見度平均值如表1所示。

由表1可知，平均能見度日變化趨勢(shì)基本一致，清晨和傍晚能見度比較低，正午能見度最好。人工觀測(cè)能見度值一直大于自動(dòng)觀測(cè)能見度值。

2.2.2 相關(guān)系數(shù)分析

相關(guān)系數(shù)的計(jì)算公式為：

式（1）中：xi為第i次人工觀測(cè)值，i=1，…，n；yi為第i次自動(dòng)觀測(cè)值，i=1，…，n； 為人工觀測(cè)資料的平均值； 為自動(dòng)測(cè)資料的平均值。

各定時(shí)時(shí)次相關(guān)系數(shù)如表2所示。

由表2可知，14時(shí)相關(guān)最好，20時(shí)相關(guān)最差。傍晚和清晨前后，光線不好，目測(cè)值受環(huán)境和主觀判斷的影響，誤差比較大。而正午光線相對(duì)穩(wěn)定，人工觀測(cè)和自動(dòng)觀測(cè)的能見度值比較接近。

2.2.3 能見度區(qū)間差值分析

將能見度劃分為0～2.0 km，2.0～5.0 km，5.0～10.0 km，>10.0 km 4個(gè)區(qū)間，分析不同區(qū)間人工觀測(cè)與自動(dòng)觀測(cè)的差異，具體如表3所示。

由表3可知，0～2.0 km時(shí)差值最小。隨著能見度的增大，對(duì)比差值也逐漸增大。

3 結(jié)果分析

通過分析固原站自動(dòng)觀測(cè)和人工觀測(cè)的能見度值得出，自動(dòng)觀測(cè)和人工觀測(cè)的能見度值日變化趨勢(shì)基本一致，其相關(guān)系數(shù)中午最好，20時(shí)相關(guān)系數(shù)最差。在分析區(qū)間差值時(shí)，低能見度時(shí)，二者的差值最小。隨著能見度的增大，其對(duì)比差值也逐漸增大。

4 差異原因

自動(dòng)能見度儀采樣范圍為一小段范圍內(nèi)的大氣樣品，局部性比較強(qiáng)。人工觀測(cè)的是一個(gè)面，范圍比較廣，因此，在能見度好的天氣下，兩者差值更大。

自動(dòng)能見度儀有較高的分辨率，尤其是在能見度比較低時(shí)，具有客觀、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。人工目測(cè)估計(jì)值容易受主觀判斷、視力、光照條件等因素的影響。自動(dòng)能見度儀取值采用10 min滑動(dòng)平均值，而人工觀測(cè)則在正點(diǎn)前45～60 min進(jìn)行。由于觀測(cè)時(shí)間上不同步，能見度值會(huì)有不同程度的變化。因此，要克服人工觀測(cè)主觀因素的影響，不斷提高人工能見度觀測(cè)的準(zhǔn)確性，同時(shí)，還要做好自動(dòng)能見度儀的維護(hù)、保障工作，做好對(duì)比、分析，提高能見度資料的連續(xù)性和準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)

[1]周林，鞏在武.能見度自動(dòng)觀測(cè)和人工目測(cè)的對(duì)比分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015（11）：182，234.

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〔編輯：白潔〕