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酸雨观测中pH测量负偏差的统计分析

汤洁 巴金

汤洁, 巴金. 酸雨观测中pH测量负偏差的统计分析. 应用气象学报, 2013, 24(1): 55-64..
引用本文: 汤洁, 巴金. 酸雨观测中pH测量负偏差的统计分析. 应用气象学报, 2013, 24(1): 55-64.
Tang Jie, Ba Jin. The statistical characteristics of pH measurement bias in the monitoring data of CMA-ARMN. J Appl Meteor Sci, 2013, 24(1): 55-64.
Citation: Tang Jie, Ba Jin. The statistical characteristics of pH measurement bias in the monitoring data of CMA-ARMN. J Appl Meteor Sci, 2013, 24(1): 55-64.

酸雨观测中pH测量负偏差的统计分析

资助项目: 

中国气象局气象关键技术集成与应用项目 CAMGJ2112M71

公益性行业 (气象) 科研专项 GYHY200906038

详细信息
    通信作者:

    汤洁, email: tangj@cams.cma.gov.cn

The Statistical Characteristics of pH Measurement Bias in the Monitoring Data of CMA-ARMN

  • 摘要: 该文对1992—2011年的酸雨观测资料中存在的pH测量负偏差进行统计分析。结果显示:除西北地区、青藏高原外的大部分酸雨观测站不同程度地出现pH值测量负偏差,总体上南方地区台站的pH测量负偏差问题较北方地区突出;随着测量仪器的更新换型、观测业务规范化管理水平的提升以及一些针对性技术措施的实施,存在pH测量负偏差问题的观测台站比例从20世纪90年代的40%以上下降为25%,观测资料中受pH测量负偏差影响的数据比例由10%下降到2%。pH负偏差的量值与降水pH值之间存在一定依存关系:降水pH值越低,负偏差问题越严重,pH负偏差的主要量值分布区间为-0.6~0,约占负偏差数据的80%。
  • 图  1  2001—2005年全国酸雨观测站观测质量样品考核结果的偏差分布[7]

    Fig. 1  The statistics of pH measurement errors in the annual blind sample measurement campaigns of CMA-ARMN from 2001 to 2005[7]

    图  2  对3个酸雨观测站1992—2006年数据进行K-pH不等式检验的结果

    (图中虚线由左至右依次是ΔpH为-0.1,-0.2,-0.4,-0.8,-1.6时,ΔK与pHm的理论关系曲线)

    Fig. 2  The K-pH inequality test results of datasets from 3 CMA-ARMN stations

    (dashed lines show the relationship of ΔK to pHm, given ΔpH =-0.1, -0.2, -0.4, -0.8, -1.6, respectively )

    图  3  1992—2011年以来全国酸雨观测站网pH测量负偏差的整体统计分布

    (a)Q(全部台站数据,图中横线为多年平均值),(b) 酸雨观测站总数,(c) 无pH测量负偏差 (即Q=0) 台站比例 (直线为线性趋势线)

    Fig. 3  The statistical tendency of the pH measurement bias of CMA-ARMN from 1992 to 2011

    (a)Q(all data, the solid lines show the averaged Q for different periods), (b) the total number of CMA-ARMN stations, (c) percentages of the station withoutNBpH detected in the K-pH inequality check (e.g., Q=0)

    图  4  pH测量负偏差台站的空间分布及分级

    Fig. 4  The station map for different Q levels

    图  5  ΔpH估算值的分布特征

    Fig. 5  The statistical features of ΔpH estimates

    图  6  对部分酸雨观测站数据进行订正与舍弃处理的结果

    Fig. 6  The performance of the proposed correction/removal protocol applied to the pH measurement bias data

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出版历程
  • 收稿日期:  2012-05-05
  • 修回日期:  2012-11-15
  • 刊出日期:  2013-02-28

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