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摘 要：该文通过对2013年6月到2014年3月新型自动站的温度、气压、湿度、降水等数据与现行自动站数据进行对比分析，对新型自动站各仪器的运行情况进行评判。通过分析发现：现用站和新型站气温的变化一致性较好，气温低且日较差小时，两者基本吻合，气温高且日较差大时，两者差值出会在0～0.3 ℃之间变化；现用站的相对湿度低于新型站；两者本站气压走势基本一致，差值在0.2～0.4 hPa之间，现用站的旬降水小于新型站。进而得到新型站已经具备“三性”，可取代现用站用于大气探测业务中的结论。
关键词：气象要素 对比分析 新型自动站 运行分析
中图分类号：TP217 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）10（b）-0175-02
随着气象现代化的发展，地面气象观测近年来也在迅速的变革。为进一步提升地面气象观测的自动化水平，2013年5月17日上虞区气象站安装了DZZ4型新型自动站（以下简称新型站）。为了分析判别新型站是否充分体现了观测数据的准确性，仪器的运行情况是否良好，特与现用ZQZ-CⅡ型自动站（以下简称现用站）进行对比分析。
1 气温
1.1 数据分析
从2013年6月到2014年3月现行自动站的气温观测资料中抽取四天的气温资料，分别代表了不同的气温变化范围，分别是10月4日，8月6日，6月2日7时至3日8时，8月9日7时至10日6时。10月4日代表14.0 ℃～24.6 ℃的气温变化，8月6日代表28.6 ℃～40.1 ℃的气温变化，6月2日至3日代表≤20 ℃的气温变化，8月9日至10日代表>30 ℃的气温变化。
资料分析气温的变化一致性较好，偏差小，离散点少，两线基本吻合。升温时，两者变化趋势一致，但现用站温度稍高于新型站；温度变化平缓时，离散较小，一致性较高；降温时，两者变化趋势一致，但现用站降温的幅度稍多于新型站。两者4天的气温差值在0～0.3 ℃之间。气温低且日较差小时，两者基本吻合，最大差值仅0.1 ℃。气温高且日较差大时，两者差值出会在0～0.3 ℃之间变化。
1.2 方差分析
在显著性水平α=0.05下，用F检验现用站与新型站观测数据有无显著差异。样本方差分别为S2x和S2y，χ为现用站观测资料；y为新型站观测资料，两个样本相互独立，服从正态分布。
nχ和ny为样本，n1=n2=24，样本方差S2x=11.99，
S2y=11.77，总体方差δ2χ=11.49，δ2y=11.28。
H0：δ2χ=δ2y H1：δ2χ>δ2y
F=S2x/S2y=1.02
F0.05（23，23）=0.96
当δ2χ>δ2y时，F≤F1-α（n1-1，n2-1）或F≤F1-α（n1-1，n2-1）为拒绝域，0.96≤F=1.02不在拒绝域内，所以接受假设，认为两者总体具有方差齐性。
回归方程：y=0.336x+15.633
R2：R2=0.4797
同样方法对另外三日的气温资料进行检验，均认为两总体具有方差齐性，并列出回归方程（见表1）。
从以上四个选定日气温的方差分析中可以说明，现用站的气温与新型站的气温观测资料均无显著差异。
2 相对湿度
2.1 数据分析
相对湿度资料取8月12日，6月15日，8月8日，10月7日四天的观测值，分别代表不同的相对湿度取值区间进行点图分析，8月12日代表21%～70%，6月15日代表71%～97%，8月8日代表32%～83%，10月7日代表90%～95%。
从数据资料分析无论在低湿还是高湿时，新型站的相对湿度均高于现用，且当湿度>90%时，新型站测得的湿度更高。当湿度<50%时，现用站测得的湿度更低。湿度中常时，两者差值较小。虽然两者变化趋势基本一致，但离散性明显。
2.2 方差分析
与气温分析类似，将两种样本资料进行方差分析，得出表2。
从表2可以看出，四个选定日现用站和新型站的相对湿度方差分析均无显著差异。
2.3 误差分析
造成相对湿度偏差的主要原因有以下几点：（1）新型站和现用站的湿度传感器分别在两个百叶箱中，新型站在东边，现用站在西边，两者相距4 m。安装环境的不同对于温度影响不大，但对于湿度的影响还是不容忽视的。（2）湿度传感器自身误差造成的偏差。
3 气压
3.1 数据分析
与气温和相对湿度相似，气压资料选取6月18日，8月17日，9月24日15时至25日14日，10月3日的本站气压资料进行分，分别代表了不同的气压区间，4日内本站气压资料变化在996.0～1020.3之间。
分析资料得出现用站和新型站两者走势基本一致，两者差值在0.2～0.4 hPa之间，且现用站总高于新型站。
3.2 方差分析
与前面两个要素的分析方法一样，将两个样本资料进行方差分析，得出表3。从表3中可以看出，现用站观测的本站气压值与新型站观测值也无显著差异。
3.3 误差分析
造成本站气压差值的原因主要有以下几点：（1）两者高度不同引起的差异，现用站气压表海拔高度为6.4 m，新型站海拔高度为7.6 m，1.2 m的高度差对气压的影响在0.1～0.2 hP。（2）现用站的气压传感器安装在室内，新型站的气压传感器安装在室外，室内外环境不同造成两者气压差异。（3）气压传感器自身造成的误差。
4 降水分析
4.1 表格分析
因冬季降雪加盖，故利用2013年6月至10月上旬和2014年2月下旬至3月的每旬的累积降水量进行分析（表4）。从表4中可以看出，现用站的旬降水小于新型站。两者旬差值在0.2至32.3之间，如10月上旬。经综合分析发现，当日降水量较小时，两者相差较小，旬差值亦小。当旬内某日降水量较大时，如10～月7日日降水量373.4 mm，两者当日降水量相差就较大，该旬旬雨量亦相差较大。
4.2 误差分析
现用站与新型站雨量传感器相同，经分析导致两者相差较大的原因有3点：（1）降水空间分布不均匀引起的误差。同一观测场内降水也是不均匀的。（2）溅水误差。因雨势较大，承水器向外溅的雨水和地面上向承口器溅的雨水所造成的误差。尽管在仪器设计和安装上采取了一系列的措施，但遇到大到暴雨时，溅水误差仍是不可避免的。（3）风造成的误差。
5 结论
（1）现用站和新型站气温的变化一致性较好，偏差小，离散点少，气温低且日较差小时，两者基本吻合，气温高且日较差大时，两者差值出会在0～0.3 ℃之间变化。
（2）现用站的相对湿度低于新型站。即高湿时新型站测得的湿度更高；低湿时，现用站测得的湿度更低。
（3）两者本站气压走势基本一致，差值在0.2～0.4 hPa之间，且现用站总高于新型站。
（4）现用站的旬降水小于新型站。当日降水量较小时，两者相差较小，旬差值亦小。两者旬降水量相差较大的原因是该旬内某日降水偏差大所致。
（5）经以上综合分析，新型站完全可用于大气探测业务中。
参考文献
[1] 徐可文，岳改慧，阮建忠.自动气象站与人工站观测资料分析[J].山西气象，2003（3）：35-39.
[2] 叶益平，梁艳，刘峰，等.平阳县气象局新旧站址气象资料对比分析[J].现代农业科技，2013（5）：254-258.
[3] 孙学金，王晓蕾，李浩.大气探测学[M].气象出版社，2009.
[4] 中国气象局.地面气象观测规范[M].气象出版社，2003.
关键词：气象要素 对比分析 新型自动站 运行分析
中图分类号：TP217 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）10（b）-0175-02
随着气象现代化的发展，地面气象观测近年来也在迅速的变革。为进一步提升地面气象观测的自动化水平，2013年5月17日上虞区气象站安装了DZZ4型新型自动站（以下简称新型站）。为了分析判别新型站是否充分体现了观测数据的准确性，仪器的运行情况是否良好，特与现用ZQZ-CⅡ型自动站（以下简称现用站）进行对比分析。
1 气温
1.1 数据分析
从2013年6月到2014年3月现行自动站的气温观测资料中抽取四天的气温资料，分别代表了不同的气温变化范围，分别是10月4日，8月6日，6月2日7时至3日8时，8月9日7时至10日6时。10月4日代表14.0 ℃～24.6 ℃的气温变化，8月6日代表28.6 ℃～40.1 ℃的气温变化，6月2日至3日代表≤20 ℃的气温变化，8月9日至10日代表>30 ℃的气温变化。
资料分析气温的变化一致性较好，偏差小，离散点少，两线基本吻合。升温时，两者变化趋势一致，但现用站温度稍高于新型站；温度变化平缓时，离散较小，一致性较高；降温时，两者变化趋势一致，但现用站降温的幅度稍多于新型站。两者4天的气温差值在0～0.3 ℃之间。气温低且日较差小时，两者基本吻合，最大差值仅0.1 ℃。气温高且日较差大时，两者差值出会在0～0.3 ℃之间变化。
1.2 方差分析
在显著性水平α=0.05下，用F检验现用站与新型站观测数据有无显著差异。样本方差分别为S2x和S2y，χ为现用站观测资料；y为新型站观测资料，两个样本相互独立，服从正态分布。
nχ和ny为样本，n1=n2=24，样本方差S2x=11.99，
S2y=11.77，总体方差δ2χ=11.49，δ2y=11.28。
H0：δ2χ=δ2y H1：δ2χ>δ2y
F=S2x/S2y=1.02
F0.05（23，23）=0.96
当δ2χ>δ2y时，F≤F1-α（n1-1，n2-1）或F≤F1-α（n1-1，n2-1）为拒绝域，0.96≤F=1.02不在拒绝域内，所以接受假设，认为两者总体具有方差齐性。
回归方程：y=0.336x+15.633
R2：R2=0.4797
同样方法对另外三日的气温资料进行检验，均认为两总体具有方差齐性，并列出回归方程（见表1）。
从以上四个选定日气温的方差分析中可以说明，现用站的气温与新型站的气温观测资料均无显著差异。
2 相对湿度
2.1 数据分析
相对湿度资料取8月12日，6月15日，8月8日，10月7日四天的观测值，分别代表不同的相对湿度取值区间进行点图分析，8月12日代表21%～70%，6月15日代表71%～97%，8月8日代表32%～83%，10月7日代表90%～95%。
从数据资料分析无论在低湿还是高湿时，新型站的相对湿度均高于现用，且当湿度>90%时，新型站测得的湿度更高。当湿度<50%时，现用站测得的湿度更低。湿度中常时，两者差值较小。虽然两者变化趋势基本一致，但离散性明显。
2.2 方差分析
与气温分析类似，将两种样本资料进行方差分析，得出表2。
从表2可以看出，四个选定日现用站和新型站的相对湿度方差分析均无显著差异。
2.3 误差分析
造成相对湿度偏差的主要原因有以下几点：（1）新型站和现用站的湿度传感器分别在两个百叶箱中，新型站在东边，现用站在西边，两者相距4 m。安装环境的不同对于温度影响不大，但对于湿度的影响还是不容忽视的。（2）湿度传感器自身误差造成的偏差。
3 气压
3.1 数据分析
与气温和相对湿度相似，气压资料选取6月18日，8月17日，9月24日15时至25日14日，10月3日的本站气压资料进行分，分别代表了不同的气压区间，4日内本站气压资料变化在996.0～1020.3之间。
分析资料得出现用站和新型站两者走势基本一致，两者差值在0.2～0.4 hPa之间，且现用站总高于新型站。
3.2 方差分析
与前面两个要素的分析方法一样，将两个样本资料进行方差分析，得出表3。从表3中可以看出，现用站观测的本站气压值与新型站观测值也无显著差异。
3.3 误差分析
造成本站气压差值的原因主要有以下几点：（1）两者高度不同引起的差异，现用站气压表海拔高度为6.4 m，新型站海拔高度为7.6 m，1.2 m的高度差对气压的影响在0.1～0.2 hP。（2）现用站的气压传感器安装在室内，新型站的气压传感器安装在室外，室内外环境不同造成两者气压差异。（3）气压传感器自身造成的误差。
4 降水分析
4.1 表格分析
因冬季降雪加盖，故利用2013年6月至10月上旬和2014年2月下旬至3月的每旬的累积降水量进行分析（表4）。从表4中可以看出，现用站的旬降水小于新型站。两者旬差值在0.2至32.3之间，如10月上旬。经综合分析发现，当日降水量较小时，两者相差较小，旬差值亦小。当旬内某日降水量较大时，如10～月7日日降水量373.4 mm，两者当日降水量相差就较大，该旬旬雨量亦相差较大。
4.2 误差分析
现用站与新型站雨量传感器相同，经分析导致两者相差较大的原因有3点：（1）降水空间分布不均匀引起的误差。同一观测场内降水也是不均匀的。（2）溅水误差。因雨势较大，承水器向外溅的雨水和地面上向承口器溅的雨水所造成的误差。尽管在仪器设计和安装上采取了一系列的措施，但遇到大到暴雨时，溅水误差仍是不可避免的。（3）风造成的误差。
5 结论
（1）现用站和新型站气温的变化一致性较好，偏差小，离散点少，气温低且日较差小时，两者基本吻合，气温高且日较差大时，两者差值出会在0～0.3 ℃之间变化。
（2）现用站的相对湿度低于新型站。即高湿时新型站测得的湿度更高；低湿时，现用站测得的湿度更低。
（3）两者本站气压走势基本一致，差值在0.2～0.4 hPa之间，且现用站总高于新型站。
（4）现用站的旬降水小于新型站。当日降水量较小时，两者相差较小，旬差值亦小。两者旬降水量相差较大的原因是该旬内某日降水偏差大所致。
（5）经以上综合分析，新型站完全可用于大气探测业务中。
参考文献
[1] 徐可文，岳改慧，阮建忠.自动气象站与人工站观测资料分析[J].山西气象，2003（3）：35-39.
[2] 叶益平，梁艳，刘峰，等.平阳县气象局新旧站址气象资料对比分析[J].现代农业科技，2013（5）：254-258.
[3] 孙学金，王晓蕾，李浩.大气探测学[M].气象出版社，2009.
[4] 中国气象局.地面气象观测规范[M].气象出版社，2003.