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双套自动气象站数据评估及其优势探讨

温华洋 徐光清 张虎 华连生 谭常春 周尧

温华洋, 徐光清, 张虎, 等. 双套自动气象站数据评估及其优势探讨. 应用气象学报, 2012, 23(6): 748-754..
引用本文: 温华洋, 徐光清, 张虎, 等. 双套自动气象站数据评估及其优势探讨. 应用气象学报, 2012, 23(6): 748-754.
Wen Huayang, Xu Guanqing, Zhang Hu, et al. Data evaluation and the advantage of the double automatic weather stations. J Appl Meteor Sci, 2012, 23(6): 748-754.
Citation: Wen Huayang, Xu Guanqing, Zhang Hu, et al. Data evaluation and the advantage of the double automatic weather stations. J Appl Meteor Sci, 2012, 23(6): 748-754.

双套自动气象站数据评估及其优势探讨

资助项目: 

安徽省气象局气象科技发展基金项目 KM201208

公益性行业 (气象) 科研专项 GYHY201006055

中央高校基本科研业务专项 2010HGXJ0201

详细信息
    通信作者:

    华连生, E-mail: qxhlsh@163.com

Data Evaluation and the Advantage of the Double Automatic Weather Stations

  • 摘要: 象站双套运行的结果和优缺点进行了深入分析和探讨。从缺测率上分析了双套站数据的完整性,认为双套站可以明显降低数据的缺测率,具有保证数据完整性的优点。从差值的统计数字特征以及一致率、超差率和粗差率等指标上分析了两套数据的差异性,表明双套站大部分要素 (如气温、气压、相对湿度等) 具有差值小、差值变化幅度小、数据之间有较高的一致率、较低的粗差率和超差率等特点,但个别要素 (草面温度和5 cm地温) 差异略大。运行中通过对两套数据的差值、差值的滑动平均值、差值日变化特征的监控可以及时发现数据异常、探测仪器的系统性误差等情况,从而说明双套站具有保证数据质量的潜在优势,且从一定程度解决了目前自动气象站单套运行的不足之处。
  • 图  1  安庆站AB站气压差值的频次分布图

    Fig. 1  The histogram of the pressure difference at Anqing Station

    图  2  2011年1—8月安庆站气压AB站差值变化

    Fig. 2  The difference of pressure between Station A and Station B at Anqing Station from Jan to Aug of 2011

    图  3  双套站5 cm地温差值平均值的日变化特征

    Fig. 3  The daily change of 5 cm ground temperature difference from the double automatic weather stations

    表  1  双套站气压缺测率统计 (单位:%)

    Table  1  The monthly missing rate of the pressure from the double automatic weather stations (unit:%)

    月份 休宁站 安庆站 祁门站
    A站 B站 A,B站同时 A站 B站 A,B站同时 A站 B站 A,B站同时
    1 0 0 0 2.55 2.55 2.55 0 3.23 0
    2 0 0 0 0 0 0 0 0 0
    3 0 0 0 0 0 0 0 0 0
    4 0 0 0 0 0 0 0 0 0
    5 0 0 0 0 0 0 0 0 0
    6 0 0 0 0 0.14 0 0 1.53 0
    7 2.82 0.67 0.54 0 0 0 0 0 0
    8 0.13 0.54 0 0 0 0 0 0 0
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    表  2  双套站各要素缺测率统计 (单位:%)

    Table  2  The missing rate of the elements from the double automatic weather stations (unit:%)

    要素 休宁站 安庆站 祁门站
    A站 B站 A,B站同时 A站 B站 A,B站同时 A站 B站 A,B站同时
    气温 0.38 0.15 0.07 0.33 0.34 0.33 0 0.60 0
    相对湿度 0.38 0.15 0.07 0.33 0.34 0.33 0 0.60 0
    风速 0.38 0.15 0.07 0.33 0.34 0.33 0 0.60 0
    地温 0.38 0.15 0.07 0.62 0.34 0.33 0 0.60 0
    草温 0.38 0.15 0.07 0.62 0.34 0.33 0 0.60 0
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    表  3  双套站各要素差值数字特征描述

    Table  3  The statistical features of the double automatic weather stations

    站点 要素 样本数 平均值 标准差 偏度
    系数
    峰度
    系数
    是否服从
    正态分布
    一致率/% 粗差
    率/%
    休宁站 气压/hPa 5805 -0.03 0.05 -0.74 -1.40 87.6 0.00
    气温/℃ 5805 0.16 14.02 76.10 579.00 99.8 2.43
    相对湿度/% 5805 -1.07 1.52 1.97 77.80 99.8 0.16
    风速/(m·s-1) 5805 -0.01 0.09 0.50 9.70 93.0 1.41
    地温/℃ 5805 0.02 0.58 -2.70 12.40 95.9 5.08
    草温/℃ 5805 0.08 0.81 5.35 55.60 96.5 12.68
    安庆站 气压/hPa 5812 -0.02 0.08 0.40 -1.30 99.2 0.00
    气温/℃ 5812 -0.04 0.07 0.00 3.70 96.5 1.60
    相对湿度/% 5812 1.52 2.97 16.00 308.50 99.5 1.00
    风速/(m·s-1) 5812 -0.03 0.23 2.70 39.90 95.5 8.10
    地温/℃ 5795 0.05 0.36 1.00 2.60 94.3 3.30
    草温/℃ 5795 0.35 1.04 2.00 5.30 91.5 16.80
    祁门站 气压/hPa 5797 0.00 0.31 27.90 799.30 99.9 1.10
    气温/℃ 5797 0.03 0.14 -3.01 21.49 96.6 2.80
    相对湿度/% 5797 0.34 1.44 -13.1 323.30 95.4 5.60
    风速/(m·s-1) 5797 -0.02 0.26 -0.47 17.66 94.2 13.60
    地温/℃ 5797 0.01 0.25 0.88 12.56 95.8 4.20
    草温/℃ 5797 -0.01 0.33 1.88 33.00 95.0 12.80
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    表  4  双套站各要素超差率统计 (单位:%)

    Table  4  The out-of-tolerance rates of the elements from the double automatic weather stations (unit:%)

    站点 气压 气温 相对湿度 平均风速 5 cm地温 草面温度
    安庆站 0.0 0.1 0.5 0.7 20.1 29.7
    祁门站 0.1 1.9 0.1 1.0 2.5 9.4
    休宁站 0.0 0.3 0.0 0.0 11.1 20.1
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-01-15
  • 修回日期:  2012-08-13
  • 刊出日期:  2012-12-31

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