.自动观测与人工观测地面温度的差异及其分析.PDFVIP

第 19 卷 5 期 应 用 气 象 学 报 Vol . 19 , No . 5 2008 年 10 月 　　　　 　 　 　 　J OU RNAL OF A PPL IED M ETEOROL O GICAL SCIEN CE 　 　　 　 　 　 　October 2008 自动观测与人工观测地面温度的差异及其分析 刘小宁　任芝花 　王 　颖 ( 国家气象信息中心 ,北京 100081) 摘 　　要 ( ) 使用我国在人工观测向自动观测转变时原基本 准 站的平行对比观测及 2005 年基准站平行观测的地面温度 资料 ,进行了自动站观测与人工观测地面温度资料在 日、月 、年不同时间尺度上的差异分析 。用最大似然率检验方 法检验地面温度月值的均一性 ,对 自动观测影响地面温度均一性的程度进行了初步研究 。分析结果表明: 全国自 动观测地面温度 日平均值比人工观测高 0 . 54 ℃。地面温度 、地面最高温度 、地面最低温度年对比差值大于 0 . 0 ℃ 以上的比例分别为 80 . 3 % ,58. 2 % ,92 . 2 % ,绝大多数站自动观测地面温度的年平均值比人工观测值高 。自动与人 工观测地面温度 日差值从北到南逐渐减少 ,45°N 以北的黑龙江及内蒙古北部 、新疆大部地区是 自动与人工观测地 面温度 日差值平均最大的地区。自动观测与人工观测地面温度的差异在 日、月 、年的时间尺度上均表现为冷时段 比暖时段的差异大 ,北方冬季差异最为明显 。其主要原因是在北方冬季有积雪时 , 自动观测的地面温度是雪下温 度 , 比原人工观测的雪上温度明显偏高 ,如果无积雪影响 ,两种仪器观测的差异并不明显 ,差值来源于两种仪器和 场地差异的共同结果 。非均一性检验表明:在北方地区地面温度产生非均一性的主要原因是 自动站观测的变化 ; 而在南方地区 , 自动观测的改变对地面温度非均一性影响不大 。北方有积雪时 ,观测的地面温度不能表现真实的 地面温度 ,因此 ,在使用时要特别注意 。 关键词 : 地面自动站 ; 地面温度 ; 差异 直是国际上十分关注的问题 。为此 , WMO 和各国 引　言 已经有许多指导性文件和研究论文[612 ] 。近年来我 国也开展了关于 自动站观测数据的研究[ 1315 ] 。从 地温是表示土壤热状况特征的气象要素 ,其变 2002 年开始 ,我国有了自动站观测做为正式记录的 化主要由地表的热量收支情况决定 ,也与土壤性状 、 地面气象资料 。用地面 自动观测系统取代了 50 多 土壤颜色 、含水量 、地形和地表覆盖物状况等因素有 年的人工观测 ,观测仪器和设备发生了很大的变化 。 关 。下垫面是气候形成和变化的因素之一 , 因为地 如地面温度观测 ,我国自动观测站全部采用铂电阻 面是大气冬夏和昼夜温度变化的冷热源[ 1 ] , 因此 ,地 地温传感器 ,代替了人工观测所用的地面和曲管地 温要素的分析与气候变化研究及经济建设关系密 温表 。自动站与人工观测之间的差异是不可避免 切 。国内已经有许多有关地温与气候变化和经济建 的 ,历史上任何观测仪器的变化都会产生数据差异 , 设关系的研究 ,如青藏高原春季地温异常对长江中 尤其是人工观测向自动站观测改变 ,两种观测仪器 下游夏季暴雨影响的研究[2 ] 、青藏高原的