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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

  • [1] 李洪珍, 王木林.我国降水酸度的初步研究.气象学报, 1984, 42(3):332-339. doi:  10.11676/qxxb1984.038
    [2] 丁国安, 徐晓斌, 王淑凤, 等.中国气象局酸雨网基本资料数据集及初步分析.应用气象学报, 2004, 15(增刊):85-94. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CJFQ&dbname=CJFD2004&filename=YYQX2004S1012&v=MDE5MDBGckNVUkwyZll1WnBGeXpsVkwzT1BEVGFkckc0SHRXdnJvOUVab1I4ZVgxTHV4WVM3RGgxVDNxVHJXTTE=
    [3] 汤洁, 徐晓斌, 王淑凤, 等.1992—2006年我国降水酸度的变化趋势.科学通报, 2010, 55(8):705-712. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KXTB201008009.htm
    [4] 王文兴, 许鹏举.中国大气降水化学研究进展.化学进展, 2009, 21(2-3):266-281. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DLKJ201101002.htm
    [5] 中国气象局气象探测中心, 中国气象科学研究院.酸雨观测年报 (2010年).2011. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SYQY201603027.htm
    [6] 汤洁, 徐晓斌, 巴金, 等.电导率加和性质及其在酸雨观测数据质量评估中的应用.应用气象学报, 2008, 19(4):1-8. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20080401&flag=1
    [7] 汤洁, 程红兵, 于晓岚, 等.全国酸雨观测网未知水样考核结果的统计分析.气象, 2007, 33(12):75-83. doi:  10.7519/j.issn.1000-0526.2007.12.011
    [8] 汤洁, 俞向明, 程红兵, 等.酸雨观测中pH值测量负偏差来源的分析.应用气象学报, 2010, 21(4):458-463. doi:  10.11898/1001-7313.20100409
    [9] 中国气象局.酸雨观测方法 (试行二版).北京:中国气象局, 1992. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SYQY201603027.htm
    [10] 中国气象局.酸雨观测业务规范.北京:气象出版社, 2005. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SYQY201603027.htm
    [11] 汤洁, 薛虎圣, 于晓岚, 等.瓦里关山地区降水化学特征的初步分析.环境科学学报, 2000, 20(4):420-425. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HJXX200004007.htm
    [12] WMO. Manual for the GAW Precipitation Chemistry Programme (Guideline, Data Quality Objectives and Standard Operating Procedures). WMO-TD No.1251, 2004.
    [13] ASTM International.Standard Test Methods for pH Measurement of Water of Low Conductivity.ASTM D 5464-93 (Reapproved 2001), 2001.
    [14] 国家质量监督检验检疫总局. GB/T19117-2003《酸雨观测规范》. 北京: 中国标准出版社, 2003.
    [15] 国家环境保护局. GB/T6920-86水质pH值的测定: 玻璃电极法. 北京: 环境出版社, 1987.
    [16] 林国元, 江劲军, 朱继承, 等. pH玻璃电极对比观测误差研究.福建地震, 2007, 23(3-4):32-34. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-FJDI2007Z2010.htm
    [17] 叶宪曾, 张新祥.仪器分析教程.北京:北京大学出版社, 2007. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SYQY201603027.htm
    [18] 董胜敏, 王承遇, 潘玉昆. pH玻璃电极的现状与发展.玻璃与搪瓷, 2004, 32(2):53-58. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-BLTC200402010.htm
    [19] Erich K S. pH Measurement Guide. [2012-03-03]. http://www.hamiltoncompany.com
    [20] 任芝花, 熊安元, 邹凤玲.中国地面月气候资料质量控制方法的研究.应用气象学报, 2007, 18(4):516-523. doi:  10.11898/1001-7313.20070412
    [21] 张强, 涂满红, 马舒庆, 等.自动雨量站降雨资料质量评估方法研究.应用气象学报, 2007, 18(3):365-372. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20070359&flag=1
    [22] 张强, 阮新, 熊安元.近57年我国气温格点数据集的建立和质量评估.应用气象学报, 2010, 21(4):385-393. doi:  10.11898/1001-7313.20100401
    [23] 巴金. 中国地区酸雨的长期演变及时空分布特征分析. 北京: 中国气象科学研究院, 2008.
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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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