（海东市气象局，青海海东 810600； 化隆县气象局，青海化隆 810900；
互助县气象局，青海互助 810500）
摘要：为了更好地利用降水观测数据，对引起称重、翻斗和人工观测的差异原因进行分析，探讨称重与翻斗、人工观测降水量的差异，并进行相关性研究。结果表明:称重式降水观测捕捉微量降雨类事件的能力略低于翻斗雨量观测；称重式观测比翻斗观测的日降雨量平均偏小0.54mm，均方根误差为1.22mm；称重式观测比人工观测的日降水量平均偏大0.01mm，均方根误差为0.17mm；称重式观测的日降水量与翻斗观测数值的相关系数为0.9918，与人工观测的日降水量相关系数为0.9981。出现有效降水时，称重式、翻斗式和人工观测在降水量等级上的差别较小。防风圈可显著提高称重式观测固态降水的捕捉率，而称重观测内筒蒸发对夏季降水测量有一定影响。
关键词：降水量；称重；观测；相关性
引言
本文通过开展称重式降水传感器与双翻斗雨量传感器、人工雨量筒数据的对比观测，重点对称重式降水传感器的测雨性能进行了研究，并对不同型号观测仪器所带来的误差水平开展分析，可提高降水观测数据的均一化水平，更好地发挥相关设备的建设效益。
1观测设备与资料
本文分析的降雨量数据分别由三种降水观测仪器测得，即口径为20cm的人工雨量筒、SL3-1型双翻斗雨量计和DSC2型称重式降水传感器。本文选取2016年6月—2017年4月海东市5个国家级气象站的称重式降水传感器、双翻斗雨量传感器和人工雨量筒的降水观测资料进行对比分析，观测期间降水状态均为固态和液态。
2降雨量观测差异分析
2.1观测效率对比
选取2016年6月—2016年9月观测时间段，5个台站称重、双翻斗的观测效率进行分析。经分析，称重式观测对72次0.1～0.5mm的小时降水未采集到，通过与技术人员进行沟通，初步判断是仪器故障导致，故后面的分析中剔除这72次的观测数据。结果表明称重式降水传感器在捕捉微量级降水类现象的能力略低于翻斗雨量计观测。
图1 五个站翻斗式和称重式降水观测时次统计
2.2小时降水量分析
从表中可见，称重式观测与翻斗式观测的降水时次总差值为38次，其中， 1.1～2.0mm、2.1～5.0mm、5.1～10.0mm的级别，小时降水量出现的次数差异较大，分别为12、13、9次，其他级别的次数差别不大。0.2～0.5mm的级别，称重式观测的降水时次较翻斗式观测多，其他级别翻斗式观测的降水时次较多。
表1翻斗式观测和称重式观测小时降雨量分布
图2 翻斗式与称重式观测日降水量差值频率分布图 图3人工观测与称重式观测日降水量差值频率分布图
2.4降雨量等级比较
按照现行的中国气象局降水量等级标准[3]，对三种方式观测的降水日进行对比分析，如图4所示。结果表明，在有明显降水过程时，称重式与人工、翻斗式在降水量等级判断上的差别很小。
图5 称重式观测与翻斗式观测(a)、人工观测日降水量(b)的相关图
相关分析表明，在实际业务应用中，称重观测和人工观测差异很小，两者可互为备份，以提高降水观测的准确性。
4称重式与翻斗式、人工观测降水量差异原因分析
按照现行气象业务规定，人工观测可在正点前15分钟内进行，而称重式观测是在正点采样，降水过程的开始或结束时间刚好在20:00左右，这种差异会造成前后两日降水量测量存在误差，但对气候资料统计不构成影响。
夏季采用雨量杯观测时，人工观测沾湿误差较称重式降水传感器观测多0.1mm。在微量降水时，称重式降水传感器观测中对于累积不足0.1mm的降水量均舍弃，由此会产生一定的数据偏差。
5主要研究结论
通过对2016年6月—2017年4月，海东市5个国家级气象台站的称重式降水传感器与人工雨量筒、双翻斗雨量传感器的降水观测资料进行对比分析发现:
5.1小时降雨量分析中，翻斗式与称重式观测方式对降雨判断的差异较小。但称重式降水观测捕捉微量降水类事件的能力略低于翻斗式雨量观测。
5.2称重式降水传感器观测比翻斗式雨量计观测的日降水量平均偏小0.54mm，均方根误差为1.22mm；称重式观测比人工观测的日降水量平均偏大0.01mm，均方根误差为0.17mm。称重式与翻斗式和人工观测的日降水量对比，分别有56.3%和97.42%的对比次数符合业务要求。
5.3称重式观测与人工观测误差较小，数据的一致性较高，相关性更好，在实际业务应用中，称重式观测和人工观测可互为备份，以提高降水观测的准确性。
5.4翻斗式与称重式240日的对比观测中，有4次在降雨等级上存在差别，人工与称重式155日的对比观测中，有6次在降雪等级上存在差别，结果表明，在有明显降水时，称重式与人工、翻斗在降水量等级上的差别很小。
参考文献：
[l]陈征,龙亚星,张和.称重式降水传感器观测数据对比分析[J].陕西气象,2013(2)
[2]中国气象局.GB/T28592-2012降水量等级[S].北京:中国标准出版社，2012.
第一作者简介：梁燕军,（1980-）女，汉族，甘肃省通渭县人，本科学历，工程师，从事气象综合业务。
论文作者:梁燕军 黄斌明 郭守生
论文发表刊物:《科技新时代》2018年8期
论文发表时间:2018/10/19
标签：称重论文; 翻斗论文; 降水量论文; 传感器论文; 雨量论文; 气象局论文; 误差论文; 《科技新时代》2018年8期论文;