几种雨量观测方式比对试验分析
降水天气现象自动观测与人工观测数据对比分析

冰雹
1052
7
合计
2259094
1306036
仪器与人工分别观测到的降水过程次数如表 2 所示。按
照过程次数来统计两者相差很大,全年雨、雪过程较多,仪
器与人工都容易识别,仪器更细化,若降水时断时续,仪器会
记录为多个过程而人工往往只记为一次降水过程,仪器对毛毛
雨识别要敏感,人工观测难判断,冰雹数据识别有很大误差。
数(C)的百分比。错报率:参考标准观测到有某种降水现象
发生,仪器错误识别该种降水现象的分钟数(d)占实际发生
该降水现象分钟数(B)的百分比。降水起止时间绝对误差:
仪器观测降水开始(终止)时间与参考标准观测降水开始(终
止)时间差值的绝对值之和。
2.3 一致性分析 两种观测方式记录某种降水现象起止时间
应用气象
农业气象
NONGYEQIXIANG
降水天气现象自动观测与人工观测数据对比分析
张道远 乔 贺 王 锰 王大鹏
(江苏省气象探测中心,江苏南京 210009)
摘 要 降水类天气现象是气象业务观测中重要的观测项目,随着科技的发展,近些年在气象系统中很多地方开始建设降水天气现象 自动化观测仪,中国气象局也在 2017 年 10 月要求全国各省市开展为期 2 a 的降水现象平行化观测,第一年以人工观测为准,第二年 以仪器设备为准。基于此,依据中国气象局印发的《降水现象平行观测业务技术规定》要求,将平行化观测为期一年(2017 年 10 月 1 日 -2018 年 9 月 30 日)的数据进行对比分析,比较仪器数据与人工观测数据的差异性、准确性等,评估分析仪器设备取代人工观测 的可适用性,能够为降水天气现象自动化观测业务应用提供重要依据。 关键词 气象;降水现象;人工观测
遥测雨量计与人工雨量观测对比分析

遥测雨量计与人工雨量观测对比分析为了评价遥测雨量计的可靠性,更好地推进水文现代化建设,起到水文尖兵的作用,积极为各级防汛决策部门,提供及时准确的水文信息数据,提高防汛抗旱能力,现就宝鸡辖区16处遥测雨量设备与人工雨量观测设备作了对比分析。
标签:遥测雨量计;对比;分析1 概况宝鸡地处关中平原西部,是国家规划建设的关中-天水经济区副中心城市,陕西省第二大城市,陕甘川宁毗邻地区区域性中心城市。
全市总面积1.82万平方公里,常住人口372.7万人。
跨黄河、长江两大流域、属于暖温带半湿润气候,全年气候变化受东亚季风(包括高原季风)控制,年平均降水量在590~900mm 之间,是关中降水量最多的地区。
随着水文现代化的发展,我局通过水情分中心建设、省级水情站建设、中小河流监测系统建设,已基本形成了水文自动监测系统,目前已建成296个遥测站,95个基本雨量站,已建设79个遥测站,基本实现了水位、雨量信息自动采集传输系统。
遥测雨量计是用于野外环境的降雨自动监测,具有雨量数据采集、长期固态存储及远距离传输功能,可通过无线实现近距离显示、人工置数及设备配置。
具有结构简单、体积小、安装灵活方便、操作简单、技术先进、功能齐全、运行稳定可靠的特点。
其设备由翻斗雨量计、遥测终端、GPRS/GSM模块、太阳能板、蓄电池、充电控制器组成。
2 资料的选用及比测分析2.1 资料的选取本次分析选取2014年16个基本雨量站两套数据(人工和遥测站),其中6个为水文站,这16站在渭河流域有12站、嘉陵江流域有3站、泾河流域有1站。
水文站及委托雨量观测人员均为经专业培训,从事雨量观测10年以上的专业技术人员观测,观测资料精度符合要求,在观测时段上有非汛期、汛期雨量观测时段,具有一定的代表性。
2.2 比测分析方法本次比测分析利用16站基本雨量站人工及遥测站观测数据,采用“南方片水文资料整编程序”,分别进行资料整编计算,统计4-10月各日、月误差、4-10月月总量误差,按照误差≤土5%、土5%15%,有3站。
降水现象自动观测和人工观测的对比分析
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术研究[J].航空电子技术,2019,50(4):1-9.
[2] 郑娟.航空电子系统综合技术的发展与模块化趋势[J].信息通 信,2014(4):285.
116/145 53/78 51/56
从表1可以看(1)<0.1mm/h雨强天象60的降水起止时间绝 对误差为1740分钟;绝对误差大于15分钟的比率20.00%,次数 29/145;不大于15分钟的比率80.00%,次数116/145。
(2)0.1~1mm/h雨强天象60的降水起止时间绝对误差 为1656分钟;绝对误差大于15分钟的比率32.06%,统计次数 25/78;不大于15分钟的比率67.95%,次数53/78。
2 数据分析 2.1 数据吻合率分析 自动与人工观测记录的吻合率,主要利用两种采集手段记
录的降水时间出现吻合的分钟数,分析设备对天气现象捕获的 准确度与降水量、降水过程持续时间的相关性。采用2017年11 月1日到2018年9月30日降水观测数据进行吻合率分析。
表1 天气现象——雨的吻合率统计
据完整。降水类天气现象仪器能够捕获大部分的雨现象,捕获
(下转第19页)
科学与信息化2020年4月上 13
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信息化技术应用
涵也在向纵深发展。航空电子系统集成涉及的技术非常具体。 综合技术的突破是一个积累的过程,需要各专业人才的长期跟 踪、研究、开发和应用。
(3)>1mm/h雨强天象60的降水起止时间绝对误差为1224 分钟;绝对误差大于15分钟的比率8.93%统计次数5/56;不大于 15分钟的比率91.07%,次数51/56;
三种数值模式对山西降水预报性能的对比检验

三种数值模式对山西降水预报性能的对比检验
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三种数值模式对山西降水预报性能的对比检验
利用MM5、T213和Grapes 3种数值模式的降水预报产品和山西省108个标准测站的降水实况资料,采用客观统计检验方法,对2008年7月各模式在山西省的累加降水预报进行了对比检验.结果表明:24 h 中雨以下预报1213优于MM5,中雨以上MM5则略优于T213,48 h预报各级降水MM5都优于T213,T213和MM5对暴雨都有一定的预报能力.无论哪个预报时效和降水量级,Grapes均无明显优势.Grapes预报降水量级和降水范围都偏小,空报较少,漏报严重,尤其48 h和72 h10 mm以上降水基本都漏报.MM5预报降水量级和预报范围都偏大,10 mm以上降水TS评分较其它模式高,但同时空报也比较严重.3种模式TS评分均随降水量级的增大而减小,T213和Grapes的TS评分随预报时效的增加而减小,MM5的TS评分随预报时效的增加变化不大.
米将桃,Mi Jiangtao(山西省垣曲县气象局,山西,垣曲,043705)。
三种点雨量插值方法的比较研究

三种点雨量插值方法的比较研究1戚晓明,陆桂华,吴志勇,金君良(河海大学水问题研究所,江苏 南京 210098)摘 要:对距离反比、普通Kriging 和PRISM 三种常用点雨量插值算法进行了原理、适用范围和优缺点的对比分析。
根据雨量站点的平面三角几何关系,提出了参证插值站点的选择方法,使得参证插值站点的选择更合理。
通过具体实例,指出没有最优的点雨量插值方法,应该根据站点布设、雨量资料、地理位置和服务对象等特点,选择适当的插值算法或算法组合以及参证站选取算法,才会得到较好的插值精度。
关键词:插值, 距离反比, 普通Kriging ,PRISM点雨量插值主要用于雨量缺值估计、内插等值线、数据格网化[1],对流域内雨量站稀少且站点分布不合理的地区,对分析雨量二维分布变化特征、计算面雨量、解决水文尺度中分辨率和雨量站网规划等研究具有重要现实意义[2,3]。
点雨量时空间插值通常有两种:一种是简化,这种方法简化了时空插值问题,变为单纯的空间插值问题。
另一种是扩展,这种方法同时考虑时间维与空间维,将时空插值问题拓展为高维空间插值问题[4],目前常用的点雨量插值通常属于第一种,主要的插值方法有距离反比加权平均法、修正距离平方反比法、梯度距离平方反比法、降雨高程线性回归法、地理统计法、普通Kriging 和DEM 修正Kriging 法,PRISM 插值方法等[6]。
本文对距离反比、普通Kriging 、PRISM 插值算法在点雨量插值中的应用情况做了对比研究。
1 三种方法插值原理1.1 距离反比插值(IDM)1972年,美国国家天气局开发了距离反比插值算法,是最常用的雨量插值方法之一。
它认为与未采样点距离最近的若干个参证站对待估点值的贡献最大,其贡献与距离成反比。
可用下式表示:))(1/())(1(11*∑∑===n i p i n i i p i D Z D Z (1) 式中, Z *是估计值, Z i 是第i(i=1,..,n)个样本,D i 是距离,p 是距离的幂,它显著影响内插的结果,它的选择标准是最小平均绝对误差。
淮河流域面雨量多模式预报效果比较及典型过程检验分析

行集成应用 ,是提高流域面雨量 预报 2 O时为 日界 , 下 同) 采用淮河流域 1 7 2 本 文基 于 E C MWF全 球 模 式 、 资料来源于国家气象信息 中心 。
规定 为 6 0分 ; 第 二项 为强度 预报 个 国家级 地面气象 观测站整编 资料 , 础分,
雨洪水的汇流特点 , 结合流域防汛抗旱 R f 为 有雨 且预 报正 确时 的 面雨 量预
2 . 资料
2 0 1 1年 6~8月 四种 模式 对淮河 流
R o 为有雨 预报正确时 的面雨量 域不 同时 效 ( 2 4~7 2 h ) 面雨量 预 报的模 服务需求 , 将流域划分为 1 5 个子单元。 报值 ,
2 4 7 2 h ) 面 雨 量 预 报 的 平 均 绝 对 E a ) 、 模 糊评 分 ( 简 称 MP ) 以及 T r e a t 5 . 9r a m) 、中雨 ( 6 . 0~1 4 . 9 m m) 、大雨 流 域 (
E ) ( 图 1 ) 可看出 , 随预 报 时效 延 1 5 . 0 2 9 . 9 mm) 、 暴雨 ( ≥3 O . 0m m) 四 误 差 ( S c o r e( 简称 T S ) 等 统计 评 价指标 , 对 ( 均呈增大 四个模式的淮河流域 面雨量短期预报 个等级。采用平均绝对误差( E a ) 、 模糊 长 ,四种模 式面雨量预报 的 E
淮 河 流域 面雨 量 预报 中最 具 有 参 考 意 义, 其次为 J MA。
2 . 模糊评分( MP ) 检 验
年 内分 配也极为不均 , 夏季 ( 6~8月 ) 实况值的平均绝对误差 , 其计算式为 :
●
n
E a : ÷∑I — R F R 。 l
雨水的环境监测与数据分析

雨水的环境监测与数据分析随着城市化进程的不断加速,环境问题日益引起人们的关注。
其中,雨水的环境监测与数据分析是一个重要的研究领域。
通过监测雨水的环境指标并进行数据分析,可以为环境保护和城市规划提供有效的参考和决策支持。
本文将探讨雨水的环境监测方法以及数据分析的应用。
1. 雨水环境监测方法1.1 大气污染监测通过监测大气中的颗粒物、气体等污染物的含量,可以评估雨水受到的大气污染程度。
常用的监测方法包括大气采样器、激光颗粒物监测仪等。
1.2 酸雨监测酸雨是雨水中酸性物质过多导致的一种环境问题。
通过监测雨水的酸碱度和酸性物质的含量,可以评估雨水的酸雨程度。
常用的监测方法包括PH计、多参数水质监测仪等。
1.3 水质监测水质监测是监测雨水中各种污染物的含量,如重金属、有机物、营养盐等。
通过水质监测,可以了解雨水对环境的影响程度。
常用的监测方法包括原子吸收光谱仪、气相色谱仪等。
2. 雨水环境数据分析2.1 数据收集与整理首先,需要对监测到的雨水环境数据进行收集和整理,确保数据的准确性和完整性。
这包括记录监测时间、地点、环境指标等信息,以及处理异常数据和缺失数据。
2.2 数据统计与分析对收集到的数据进行统计与分析,可以揭示雨水环境的特点和规律。
常用的统计方法包括均值、方差、相关系数等,可以研究不同时间、地点和气候条件下的雨水环境变化趋势。
2.3 数据可视化将数据通过可视化的方式呈现,可以更直观地展示雨水环境的情况。
常用的数据可视化工具包括柱状图、折线图、热力图等,可以帮助人们更好地理解和分析雨水环境数据。
3. 雨水环境监测与数据分析的应用3.1 环境保护雨水环境监测与数据分析可以帮助评估城市环境的质量,并为环境保护提供科学依据。
通过监测雨水中的污染物含量,可以及时发现环境问题,并采取相应的措施进行改善。
3.2 城市规划雨水环境监测与数据分析可以为城市规划提供重要参考。
通过分析不同地区和不同季节的雨水环境数据,可以了解城市的环境特点,并为城市规划、建设和管理提供科学依据。
几种雨量观测方式比对试验分析

几种雨量观测方式比对试验分析曾杨;莫月琴;王志成;张雪芬;刘小钢【摘要】为进一步了解不同雨量观测方式对降水测量的影响,在中国气象局大气探测试验基地进行了几种雨量观测方式的比对试验.本文利用该试验的观测资料,分析了不同雨量计及其不同安装方式对降水测量的影响,并分别给出了各雨量计的测量值.结果表明:降水测量与雨量计的安装方式极其相关,坑式安装测量的雨量值最大,其余依次为双栅、防风圈和平地安装(呈水口高出地面70 cm);当前业务观测方式测得的降雨量偏小;降雪测量受风场的影响比液态降水测量更显著.%In order to study the influence of observation methods on precipitation measurements,several gauges and installation modes were used for experimental contrast in the atmospheric sounding test-bed of CMAMOC.In this paper,we analyzed the different rain gauges and their influences of observation methods on rainfall measurements by using the experiment data,and gave the precipitation measurements of rain gauges.Result shows that the measuremens are highly relevant to gauge installation modes:the pit gauge recorded the maximum precipitation,followed by the records from the double-fencegauge,Tretyakov gauge,and normal-installation gauge (the receiver is 70 cm above the ground).Result also shows that the current operational records by the normal-installation gauge are slightly under thepared with rainfall measurements,snowfall measuremens are more susceptible to winds.【期刊名称】《气象科技》【年(卷),期】2017(045)002【总页数】6页(P228-233)【关键词】雨量计;安装方式;比对试验【作者】曾杨;莫月琴;王志成;张雪芬;刘小钢【作者单位】中国气象局气象探测中心,北京100081;江西省大气探测技术中心,南昌330046;中国气象局气象探测中心,北京100081;中国气象局气象探测中心,北京100081;中国气象局气象探测中心,北京100081;江西省大气探测技术中心,南昌330046【正文语种】中文【中图分类】P412为研究降水测量的动态特性,国内外曾多次进行降水测量仪器的比对试验。
称重式降水传感器观测数据对比分析

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。
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。
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。
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。
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。
雨水的测量和监测方法

雨水的测量和监测方法采集和监测雨水数据对于气象研究、水资源管理和环境保护至关重要。
准确测量和监测雨水有助于预测洪水、干旱以及评估水资源的可持续利用。
本文将介绍一些常用的雨水测量和监测方法,以及一些新兴技术的应用。
一、传统测雨方法1. 雨量计雨量计是最常用的测雨工具之一。
它可以测量雨量的多少,并记录下来。
常见的雨量计包括玻璃雨量计和自动记录雨量计。
玻璃雨量计通过手动读取漏斗中的雨水量来测量降雨情况。
而自动记录雨量计则可以连续记录雨量数据,并通过传感器实时监测降雨情况。
2. 雷达测雨雷达测雨是一种通过接收和分析雷达回波来监测降雨的方法。
这种方法可以提供更广阔的监测范围,并提供更准确的雨量数据。
雷达测雨可以通过测量回波的强度和位置来计算降雨量,并生成降雨量图。
3. 卫星测雨卫星测雨是一种通过分析卫星图像来估计降雨量的方法。
根据卫星图像中的云层特征和红外辐射数据,可以推算出降雨的位置和强度。
这种方法适用于大范围的降雨监测,并可以提供实时的降雨数据。
二、新兴技术的应用1. 激光测雨激光测雨技术利用激光发射器发射出的激光束与降雨粒子相互作用,通过测量散射光的特征来估计降雨量。
这种方法可以实时监测降雨,并提供高精度的降雨数据。
2. 智能手机应用随着智能手机的普及,一些应用程序可以利用智能手机的传感器来测量和监测雨水。
通过分析陀螺仪、加速计和气压计等传感器的数据,可以推算出降雨情况,并提供实时的降雨报告。
3. 基于物联网的监测系统物联网技术的发展使得雨水测量和监测变得更加简便和精确。
通过部署一系列传感器,可以实时监测降雨情况,并将数据传输到中心服务器进行分析和处理。
这种系统可以实现多个地点的雨水监测,并提供准确的降雨数据。
综上所述,雨水的测量和监测方法多种多样,从传统的雨量计到新兴的激光测雨和物联网技术,不断推动着测雨技术的发展。
选择合适的测雨方法取决于具体的应用场景和需求。
随着技术的进步,我们相信未来的雨水测量和监测将变得更加准确和高效。
三种雨量观测仪观测降水的差异对比分析
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三种雨量观测仪观测降水的差异对比分析本文根据一些降雨数据资料,对比分析了称重式雨量传感器、翻斗式雨量传感器以及人工观测雨量传感器三种雨量观测仪器的数据差异,并对引起差异的原因做了分析。
标签:雨量观测仪;差异;分析对于雨量的观测,可以对旱情检测、防汛抗洪工作以及农作物生产都能起到很大的帮助作用。
一般传统的观测降水方法都是人工的,而随着科技的不断进步,对于降水量检测数据的准确性要求越来越严格,逐渐产生了自动型观测仪器。
本文对三种仪器的测量数据进行了比较分析。
一、称重式雨量传感器与翻斗式雨量传感器观测降水对比本文选用水文局观测场的3种降水观测仪器得出的资料进行分析,从而找到产生误差的原因,提高降水量资料的准确性。
如图一,是称重式雨量传感器与翻斗式雨量传感器得出的有效降水观测资料对比图。
从图中我们可以得到,称重式雨量传感器比翻斗式雨量传感器得到的数值相对偏低,但平均差值也不是很大,在可以接受的范围之内。
二、三种雨量观测仪器整点雨量值分析对三种雨量观测仪器在同一时间得到的数据进行分析,可以使结论更具有科学性与合理性。
如图二,是三种雨量观测仪器在同一时间得到的数据对比图。
从图中我们可以得到,称重式雨量传感器得到的数据一般比人工观测雨量传感器得到的数据偏小,而翻斗式雨量传感器得到的数据一般比人工观测雨量传感器得到的数据偏大。
相对而言,翻斗式雨量传感器与人工观测雨量传感器得到的数据偏差较小,更为接近。
三、三种雨量观测仪器出现误差的原因分析以下分别论述称重式雨量传感器、人工观测雨量传感器、翻斗式雨量傳感器产生误差的原因以及针对这些产生误差的原因提出一些维护措施,希望在今后的观测中这三种观测设备得到的数据更加精确。
1、称重式雨量传感器误差分析称重式雨量传感器是一种可以自动测量雨量的设备,它既可以作为自动观测仪进行单独使用,也可以接在自动水文站上使用。
由于它的测量原理是通过质量变化的快速响应来测量降水量的,因此存在多种因素可能导致数据存在偏差,包括露、霜、灰尘等,都会影响测量的精确性。
观测站点预报雨量的两种方法分析

2 . 3 观测站 点预 报 雨量确 定
在 上 述计 算公 式 的 基 础 上 .利 用 加 权 平 均 法可 以得 出观 测站 点 A 的 每 天 某 一 时段 的预 报 雨量 为 :
w=es w ̄
对 比和 分 析 . 并建 立评 价 两种 预 报 方 法 的相 关数 据模 型 。 评判
本 文 首 先 对 雨 量 预 报 做 了简 单概 述 , 然 后 对观 测 站点 预 报 雨 量 的两 种 方法 , 即距 离 权 重 法 以及 插 值 法 进 行 对 比和 分 析 , 为 从 事 气 象 部 门 工 作 人
员提供参考。
【 关键 词 】 雨量预报 ; 插值 法 ; 距 离权 重法i 对比分析
L 0 C A R B O N W n R £ D 2 0 1 2
低碳技术
观 测 站点预报 雨量 的 两种 方法分 析
林 伟 ( 河南省驻马店水文水资 源勘 测局, 河南 驻马店4 6 3 0 0 0 )
【 摘 要】 雨量预报工作 的重要性不仅体现在人们 的生活和 工作 中 , 在 农业 方面和 军事方面 也同等重要 , 所 以对雨量预报 的质量要求越来越高。
性. 时间 短 , 变化 强度 剧 烈 。
观 测 站 点 编
号
5 7 6 4 5 1 5 7 6 4 5 2
5 7 6 4 5 3 5 7 6 4 5 4
表 I 观 测 站 点 邻 近 区域 内 的 网格 点
对 应 网格 点 在 原 预 报 网点 中 的行 列 位 置
点 数
1 . 2 解 决方 法概述
气 象 部 门 首 先 利 用 两 种 不 同方 法 对 每 天 4个 时段 共 计 4 5 d的 等 距 离 网格 点 上 的 预报 雨 量 , 同时 也 对 9 1 个 观 测 点 每
4种数值模式的降水预报检验分析

4种数值模式的降水预报检验分析袁冬美;何文;钟思奕;钱宏超【摘要】选取2014年江西大监站24 h出现10站次以上大雨以上量级的降水过程,采用统计对比分析方法,对Ecmwf、Grapes、T639和GTEJ 4种数值模式逐3 h的降水预报效果进行检验.结果表明:不同时段各模式的预报准确率不同,前00:00-09:00,Ecmwf的预报准确率达34%;18:00,Grapes准确率达30%;12:00-21:00,GTEJ的预报准确率达31%;24:00,T639的预报准确率达26%.模式降水预报的可参考性在各季节也不一样,Ecmwf、Grapes和GTEJ秋冬季的可参考性要明显强于春秋季节,而T639对于春季降水预报的可参考性是最强的;夏季的降水预报,GTEJ的可参考性是最强的;秋季和冬季的降水预报,Ecmwf和GTEJ的可参考性都较强;对于不同类型降水下4种模式的降水预报效果,高空槽型和切变型降水,GTEJ的参考性最强的;冷空气型和台风型的降水,Ecmwf的可参考性最强;副高边缘型的降水,Ecmwf和GTEJ的都具有很好的参考价值.【期刊名称】《江西科学》【年(卷),期】2017(035)006【总页数】5页(P956-960)【关键词】降水预报;数值模式;检验分析【作者】袁冬美;何文;钟思奕;钱宏超【作者单位】宜春市气象局,336000,江西,宜春;宜春市气象局,336000,江西,宜春;宜春市气象局,336000,江西,宜春;宜春市气象局,336000,江西,宜春【正文语种】中文【中图分类】P456.7数值模式是预报业务中必不可少的工具,随着科技的不断发展,数值预报的种类越来越多,那么如何运用好数值预报是每一个预报员必须深入研究和探讨的问题,各种数值模式的稳定性和准确率会受到很多因素的影响,比如降水类型、影响系统和季节等,只有不断进行总结、对比和检验,才能在每一次降水过程中统观各种数值预报,做出接近实况的调整和预报,不至于在各类数值模式预报有差异的时候难以甄别和判断。
雨水的测量与监测方法

雨水的测量与监测方法雨水的测量和监测是气象学和水文学领域中非常重要的内容。
准确测量雨水的降水量对于气候研究、水资源管理、防洪工程规划等有着重要作用。
本文将介绍雨水的测量方法以及常用的监测技术。
一、雨水的测量方法1. 雨量计法雨量计法是最常用的雨水测量方法之一。
传统的雨量计法是通过一个放置在地面上的雨量计,利用雨滴的重力和液面的变化来测量降水量。
常见的雨量计有短筒雨量计和砷酸式雨量计。
短筒雨量计由一个筒形容器和一个量具组成,利用雨滴进入筒内时液体液面的上升来计算降水量。
砷酸式雨量计是一种化学测量方法,通过收集雨滴并测量溶解的砷酸来确定降水量。
2. 雷达法雷达法是一种无人机或卫星搭载雷达设备,通过探测和测量降水粒子回波信号来测量降水量的方法。
雷达法能够提供大范围的降水监测数据,具有较高的空间分辨率和时间分辨率。
目前,雷达法已经成为气象部门最常用的降水检测手段之一。
3. 水位计法水位计法是通过监测河流、湖泊、水库等水体的水位变化来间接测量降水量。
该方法适用于一些需要长期监测的大面积水体,如水资源管理、洪水预防等。
水位计法需要利用水位计仪器来记录水位的变化,并结合水位-降水关系曲线来计算降水量。
二、雨水的监测技术1. 自动监测系统随着科技的不断发展,自动化监测系统在雨水监测中得到广泛应用。
自动监测系统能够实时、连续地监测降水情况,并将数据传输到气象台或水文站,满足实时监测和数据分析的需求。
自动监测系统一般包括雨量传感器、数据采集器、数据传输系统等组成。
2. 天气雷达监测天气雷达技术是一种通过发射微波信号并接收回波信号的方式来探测和监测降水的技术。
天气雷达能够提供降水的空间分布、强度等信息,为气象预报和水资源管理提供重要依据。
随着雷达技术的不断改进,天气雷达的分辨率和探测能力得到了大幅提升。
3. 水文站监测水文站监测是一种传统的雨水监测方法,通过在地面或水体周边设置水文站来监测降水情况。
水文站通常包括雨量计、水位计、流量计等设备,能够提供详细的降水和水文信息。
不同方法对青海2020年强降水模式产品预报性能的检验对比

不同方法对青海2020年强降水模式产品预报性能的检验对比不同方法对青海2020年强降水模式产品预报性能的检验对比近年来,气候变化导致极端天气事件频繁发生,对人们的生产生活带来了巨大影响。
强降水是气候变化的一种表现形式,其预测能力的提升对于灾害预防和社会安全至关重要。
本文旨在通过对青海省2020年强降水事件的预报性能进行检验对比,评估不同方法在预测强降水的能力。
首先,本文选取了青海省作为研究对象,在2020年的强降水事件中进行预报性能的分析。
选取的强降水事件需要满足以下两个条件:一是降水量大于50毫米,二是空间分布一致。
通过这样的筛选,筛选出了5个具有代表性的强降水事件。
接下来,我们采用了不同方法进行强降水事件的预测,并对其预报结果与实际观测进行对比。
其中,我们选取了数值模式、统计模式和人工智能模型三种常见的方法进行对比。
首先,数值模式是一种基于动力学和物理方程的预测方法。
我们选取了WRF模式作为数值模式的代表,通过设置较细的网格和适当的物理参数配置,进行了强降水事件的预测。
然后,将预报结果与实际观测进行对比分析,评估数值模式在预测强降水中的表现。
其次,统计模式是一种基于历史数据和概率分析的预测方法。
我们选取了青海省近几年的降水数据,结合了一些统计学方法,如泊松分布、Gamma分布等,进行了强降水事件的预测。
同样地,将预报结果与实际观测进行对比,评估统计模式在预测强降水中的表现。
最后,人工智能模型是一种基于机器学习和深度学习算法的预测方法。
我们选取了深度学习中的递归神经网络(RNN)模型,通过训练历史数据,预测了强降水事件的发生。
同样地,将预报结果与实际观测进行对比,评估人工智能模型在预测强降水中的表现。
通过对比分析,我们发现在青海省2020年的强降水事件中,数值模式、统计模式和人工智能模型均能够取得一定的预测效果。
数值模式相对于其他两种方法,在强降水的时空分布预测上具有更高的准确性,但是预测的时间范围较短;统计模式相对于其他两种方法,在强降水的概率分析上具有一定的优势,但是对于强降水事件的时空分布预测能力相对较弱;人工智能模型相对于其他两种方法,在强降水的时空分布预测上具有一定的优势,但是对于预测结果的解释性和可解释性较差。
不同雨量计测值误差分析
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气
象
科
技
Vo1 9。 .3 NO. 5
O c. 2 1 t 01
M ET E(R ( I(G I ) ) ) CA L SCI EN CE ND ECH N ( I(G Y A T ) )
不 同雨 量 计测 值误 差 分 析
李 耀 宁 陶立 新 黄 湘
维护 和安 装不 当产 生 的误 差 、 自然 条 件 产 生 的 误 差
器本 身性 能上 的差 别 , 仍会 有 较 大 误 差 出现 。 以北
京朝 阳站 20 0 8年 8月 1 日降 水 录 数 据 为 例 ,O 1 l E 2 :0至 1 日 0 :0各 雨 量 计 测 量 记 录 累 计 最 l 0O 1 8O
的 原 , 析 发 现 相 同 工作 原 理 的 仪 器 由于 仪 器 本 身 的性 能 差 异 和 不 可 预 见 的 故 障 会 造 成 较 大 测 量 误 差 ,l于 降 分 I I 雨 强 度 突 然 变 化 的 影 响 , 量计 产 生 的 测 量 误 差 是 不 可 避 免 的 。 并 提 出 增 加 备 份 仪 器 、 时 仔 细 观 察 每 一 种 仪 器 雨 随 的 变 化 从 而 减 小 误 差 的 建 议 , 以后 降水 测 量 数 据 的 分 析 提 供 参 考 和 帮 助 。 为
前 , 本站 所使 用 的雨量 观测 仪器 中 , 在 虹吸式 雨 量计
作为 双翻 斗遥测 雨 量 计 的 备份 仪 器 , 随着 自动 站 雨 量传感 器 在 精 度 和性 能 等 方 面 通 过 了试 运 行 阶段
后 , 翻 斗 遥 测 雨 量 计 又 开 始 作 为 自 动 站 雨 量 传 感 双
三种数值模式对寿光降水预报的检验分析

三种数值模式对寿光降水预报的检验分析作者:徐风霞王琛刘明来源:《农业开发与装备》 2015年第9期徐风霞,王琛,刘明(寿光市气象局,山东寿光 262700)摘要:通过对2013年1月到2015年6月日本传真、T639和德国天气在线数值模式产品对寿光市24h定性降水预报结果进行了对比检验分析,结果表明,日本传真TS评分最高,漏报率较低,空报率较低;t639模式空报率高,天气在线漏报率高;各模式漏报率基本呈现冬季高、夏季低的特点。
逐月的空报率则基本呈现冬季低、夏季高的特点。
关键词:数值模式;降水;对比检验当前社会发展对预报产品的精细化要求越来越高,县局预报员的预报水平相对较低,大多依赖上级指导预报,本站的天气预报方法比较粗糙,对数值预报进行检验,从而总结出各个模式在本地单站的预报性能特点,了解模式对本地单站的预报能力,为数值模式产品在寿光的应用提供依据和参考。
1 资料与方法1.1 资料收集了日本传真、T639和德国天气在线对寿光单站的降水预报产品,资料时间2013年1月到2015年6月,每日20时起报的资料进行检验。
对应收集寿光国家一般观测站(118.8°E,36.53°N)同一时间段逐日24h降水量。
1.2 检验方法1.2.1 数据预处理。
在时间上,不同模式产品的时效、时间间隔、降水输出结果是否累加情况各不相同,这需要针对各自情况分别处理得出预报值。
为保证检验的有效性,规定若其中任意一个时次的输出值缺测,则剔除该24h的预报值不参与检验。
1.2.2 检验方法。
降水产品和检验方法:依据中国《中短期气象预报质量检验办法》(气发[2005]109号)中降水的不分级检验:预报有降水,实况有降水,正确为TS,预报没有降水,实况却出现降水,为漏报PO,预报有降水,实况没有出现降水,为空报FAR。
检验指标:TS评分、空报率、漏报率。
各指标的计算公式如下:式中,NA、NB、NC分别是正确、空报、漏报次数。
2010年潮州台风过程雷达估测降水的几种方法对比分析

利用雷达回波估测定量降水 , 可以全面地对潮州
各个 区域 的降水情 况 了如指 掌 , 避免 雨 量测 站 不 足造 成 的对 降 水漏测 现象 , 同时 还为 减少 布 设 雨
量测 站节 省 了大 量 的人 力 、 财力 , 对 潮州 市 在 地
质灾 害和 洪涝 灾 害 预 测 预 警 方 面具 有 较 大 的 实
广东气象
第 3 5卷
表 2 曲线 拟 合 Z一, 关 系 样 本 分 析 结 果
理 安排 防灾 减灾 及后 期 的抢 险复产 工作 。
本 研究 选 取 9月 2日和 9月 1 0日 2次 过程
的 自动站 降水 及雷达 回波资料 进 行统 计 分 析 , 得 出适 合潮 州本 地 区 的 z一, 关系式 , 并 用 9月 2 O
Vo 1 . 3 5 F e b r u a r y
No . 1 2 0 1 3
2 0 1 0年 潮 州 台风 过 程 雷 达估 测 降 水 的几 种 方 法 对 比分 析
谢 松元 ,凌 良新 ,丁 丽佳 , 陈 往溪。
( 1 . 潮州市气象局 ,广东 潮州 5 2 1 0 0 0 ; 2 . 汕头市气象局 , 广东汕头 8 4 4 0 0 0 ) 5 1 5 0 0 0; 3 . 图木舒克市气象局 , 新疆 图木舒克 摘
第3 5卷第 1 期 2 0 1 3年 2月
d o i : 1 0. 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 7—6 1 9 0 . 2 0 1 3 . O 1 . 0 1 3
广 东 气 象
Gu a ng d o n g Me t e o r o l o g y
方法。
1 . 2 资料 的说 明及选 取 由于 平 时 在 雷 达 图 上 直 接 观 测 到 的 产 品
DSG5型自动与人工观测降水现象对比分析评估

DSG5型自动与人工观测降水现象对比分析评估降水是地球上最为普遍的气象现象之一,对于气候变化、水资源管理、农业生产等方面都有着重要的影响。
为了更好地理解和预测降水现象,人们发展了各种观测方法,其中最常用的是自动观测和人工观测。
本文将对DSG5型自动观测和人工观测降水现象进行对比分析评估。
DSG5型自动观测是目前主要使用的自动观测降水现象方法之一。
它采用了一种称为“雨滴光谱仪”的仪器,通过测量受雨滴散射的微波辐射来估计降水量。
相较于传统的人工观测方法,DSG5型自动观测具有以下优势:DSG5型自动观测具有高时空分辨率。
它可以实现每小时记录一次降水量,并且有能力在整个观测区域范围内进行连续观测。
这意味着我们可以得到更为准确和详细的降水信息。
而传统的人工观测则受限于人工观测站点的数量和观测频率,无法提供如此高时空分辨率的降水数据。
DSG5型自动观测具有较好的自动化程度。
它能够自动收集、处理和传输数据,大大减轻了人工观测的工作量。
与此相比,人工观测需要专门的观测人员进行观测和记录,并且需要额外的时间和资源来管理和存储观测数据。
DSG5型自动观测还具有较高的准确性和稳定性。
它可以通过多个观测参数(如雨滴大小、降水粒子浓度等)来对降水进行精确估计,并且具有较低的随机误差和系统误差。
相比之下,人工观测受制于观测人员的主观判断和观测环境的限制,其观测结果可能存在一定的不确定性。
DSG5型自动观测也存在一些限制和不足之处。
由于其基于微波辐射的测量原理,DSG5型自动观测对于冰雹等不同形态的降水物质的观测能力较差,可能存在一定的观测误差和漏报现象。
DSG5型自动观测需要定期进行校准和维护,以保证观测数据的准确性和可靠性。
这涉及到一定的成本和人力资源投入。
与DSG5型自动观测相比,人工观测降水现象具有自身的特点和优势。
人工观测可以直接观察和记录降水现象,可以对各种不同形态的降水物质进行准确判断和分类。
人工观测可以及时发现和报告降水现象中的异常情况,对于监测和预警降水灾害具有重要意义。
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mm 业务观测
7.6 50.6 87.1 15.8 161.1
从表2 统计 数 据 比 较 可 以 看 出,7—10 月 4 个 月的观测中,各雨量 计 所 测 雨 量 总 计 由 大 到 小 依 次 为:雨量计2(坑式翻斗 0.1 mm)、雨 量 计 3(坑 式 翻 斗0.5mm)、雨量计1(DFIR 翻斗0.1mm)、雨量计 8(防 风 圈 翻 斗 0.1 mm)、业 务 观 测 (平 地 翻 斗 0.1 mm)、称 重 (坑 式 )、雨 量 计 7(平 地 翻 斗 0.1 mm)、雨 量 计 6(平 地 翻 斗 0.1 mm)。
雨量计2
雨量计3
雨量计6
雨量计7
雨量计8
8.2
8.0
6.7
6.7
7.6
50.8
48.5
46.2
46.9
49.2
91.3
90.5
84.7
85.0
87.5
17.7
17.0
15.7
16.1
16.9
168
164
153.3
154.7
161.2
称重 7.1 48.3 雨 量 观 测 方 式 比 对 试 验 分 析
229
京)气 象 科 技 有 限 责 任 公 司 的 DSC2 型 称 重 式 雨 量计。
雨量计的安装分为坑 式 (图 1a)、双 栅 (SMALL DFIR)(图1b)、防风圈(图1c)和平地(图 1d)4 种方 式。坑式雨量计承 水 口 与 地 面 齐 平,双 栅 雨 量 计 承
小雨平均值
中雨平均值
大雨平均值
表 3 2015 年 7—10 月 22 次 降 水 过 程 降 水 量
雨量计
1
5.9 0.7 0.3 0.8 10.4 0.3 0.1 3.9 39.5 47.0 2.8 1.3 1.0 6.8 0.5 4.0 0.8 12.5 7.1 2.4 9.7 5.1 3.4 26.0 47.0
1 试 验 仪 器 及 其 安 装
参与试 验 的 雨 量 计 共 9 台 3 种 型 号,分 辨 力 为 0.1mm 的翻斗式雨量计6台、分辨力为0.5mm 的 翻斗式雨 量 计 2 台、称 重 式 雨 量 计 1 台。3 种 型 号 分别为上海气象 仪 器 厂 有 限 公 司 的 SL3-1 型、天 津 华云天仪 的 DSC6 型 翻 斗 式 雨 量 计,华 云 升 达 (北
按照降 水 过 程 统 计,7—10 月 降 水 过 程 有 22 次 ,统 计 结 果 见 表 3。
序号
起止时间
1 07-18 00:06-01:54 2 07-18 16:21-17:01 3 07-19 19:04-19:23 4 07-30 14:44-18:23 5 08-07 19:24至08-08 04:06 6 08-18 07:43-11:18 7 08-19 04:46-08:45 8 08-29 02:24至08-30 09:02 9 08-30 11:27至09-01 18:12 10 09-04 11:49至09-05 14:28 11 09-10 17:46至09-11 06:31 12 09-10 11:13-15:08 13 09-10 05:54-07:20 14 09-11 19:10-19:30 15 09-18 01:14-02:21 16 09-24 21:23至09-25 07:24 17 09-28 03:15-13:02 18 09-29 04:59至09-30 05:12 19 09-30 15:45至10-01 02:00 20 10-21 00:30-11:36 21 10-22 00:45-10:50 22 10-25 20:14至10-26 02:17
引言
为研 究 降 水 测 量 的 动 态 特 性,国 内 外 曾 多 次 进 行 降 水 测 量 仪 器 的 比 对 试 验 。2007 年 10 月 至 2008 年9月,WMO 在 Vignadi Valle (Italy)开展了不同 采样机制雨量计的 比 对 试 验,探 索 不 同 雨 量 计 及 其 不同安装方式的测 量 误 差,研 究 如 何 提 高 测 量 准 确 性。20 世 纪 80 年 代 杨 大 庆 等 在 [1-3] 乌 鲁 木 齐 河 源 进行了近2年的雨 量 计 对 比 观 测 试 验,分 析 了 雨 量 计观测降水中的机 械 损 失、湿 润 损 失 和 蒸 发 损 失 的 概念及其影响因素,通 过 不 同 雨 量 计 观 测 降 水 对 比 试验资料的分析,评 价 了 不 同 降 水 形 态 下 各 种 防 风 圈的防风作用,揭示 雨 量 计 捕 捉 降 水 量 与 降 水 时 段 平均风速的 关 系,建 立 了 修 正 方 案,确 定 真 实 降 水 量,修正乌鲁木齐河 源 夏 季 降 水 观 测 中 的 机 械 损 失 量。2001年黎明琴等 进 [4] 行 了 横 向 雨 量 器 的 设 计, 经 过 30 个 站 7 年 2.8 万 多 次 的 坑 式 雨 量 器 、台 站 雨 量器和横向雨量器 的 对 比 观 测,证 实 降 水 量 测 量 的 绝对差值与横向降 水 量 的 函 数 关 系,提 出 了 对 台 站 雨量器测 量 的 降 水 量 的 订 正 方 法。2003 年 任 芝 花 等 对 [5] 全国降水测量的误差进行了分析研 究。2007 年任 芝 花 等 利 [6] 用 全 国 627 个 基 准、基 本 站 自 动 与 人工雨量业务观测 资 料,分 析 了 业 务 上 自 动 与 人 工
圈,没有任何防护的 平 地 安 装 收 集 的 降 水 有 较 大 的 损失,其雨量测量 值 最 小,也 就 是 说,目 前 业 务 观 测 的降雨量是偏小的。
另 外 ,通 过 雨 量 计 2(坑 式 翻 斗 0.1 mm)和 雨 量 计3(坑式翻斗0.5mm)比较可以看出,降雨较小 的 情况下,高分辨力(0.1mm)的翻斗雨量计比低分 辨 力(0.5mm)的翻斗雨量计收集的雨量多,更能反 应 实际的降水情况。 2.2 降 水 过 程 统 计
对各参试雨量 计 2015 年 7—10 月 所 测 月 总 雨 量 进 行 统 计 ,结 果 见 表 2。
试验过 程 中,由 于 雨 量 计 4 与 雨 量 计 5 在 观 测 期间发生了故障,没 有 及 时 维 护,数 据 不 稳 定,资 料 不可 信,因 此 对 雨 量 计 4、雨 量 计 5 的 数 据 不 予 分析。
翻斗式 翻斗式 翻斗式 翻斗式 翻斗式 翻斗式 翻斗式 翻斗式 称重式 翻斗式
0.1 0.1 0.5 0.1 0.5 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
150 0 0 70 70 70 70 90 0 70
双栅 坑式 坑式 平地 平地 平地 平地 防风圈 坑式 平地
2 试 验 结 果 与 分 析
通过对本次试验各种安装方式的不同雨量计和 北 京 气 象 局 业 务 雨 量 观 测 数 据 (以 下 简 称 业 务 观 测 ) 进 行 比 较 ,得 到 了 各 种 仪 器 测 量 结 果 间 的 相 对 差 异 。
业务观测站 与 降 水 试 验 场 之 间 距 离 约 200 m, 但相对结果还是具有一定的可比较性。 2.1 月 降 水 统 计
为进一步了解不同雨量观测方式对降水测量的 影响,2015年7—10月在中国 气 象 局 大 气 探 测 试 验 基 地 (北 京 南 郊 )开 展 了 不 同 雨 量 计 及 其 不 同 安 装 方 式的降水观测试验。该试验基地位于北京市观象台 地面气象业务观 测 场 东 北 方 向 约 200 m,基 地 涵 盖 云 、降 水 、风 等 9 个 专 项 试 验 区 。 本 文 主 要 分 析 了 本 次比对试验以及初步结果。
表 1 雨 量 计 基 本 情 况 与 安 装 方 式
仪器名称 型号
工作 方式
分辨力 /mm
承水口距地 高 度/cm
安装 方式
雨量计1 雨量计2 雨量计3 雨量计4 雨量计5 雨量计6 雨量计7 雨量计8 称重 业务观测
SL3-1 SL3-1 SL3-1 SL3-1 SL3-1 DSC6 DSC6 SL3-1 DSC2 SL3-1
230
时间 7月 8月 9月 10 月 总计
雨量计1 7.7
48.3 89.8 17.2 163
气 象 科 技 第 45 卷
表 2 2015 年 7—10 月 不 同 雨 量 计 观 测 逐 月 降 水 量
第 45 卷 第 2 期 2017 年 4 月
气 象 科 技 METEOROLOGICAL SCIENCE AND TECHNOLOGY
Vol.45,No.2 Apr.2017
几种雨量观测方式比对试验分析
曾 杨1,2 莫 月 琴1 王 志 成1 张 雪 芬1 刘 小 钢2
(1 中国气象局气象探测中心,北京 100081;2 江西省大气探测技术中心,南昌 330046)
从 安 装 形 式 看 ,坑 式 安 装 测 量 的 雨 量 值 最 大 ,其 余依次为双栅、防 风 圈 和 平 地 安 装。 初 步 验 证 了 在 降 雨 测 量 时 ,雨 量 计 应 有 必 要 的 防 护 ,才 能 减 小 降 水 测量的损失,坑 式 防 护 最 有 效,其 次 为 双 栅 和 防 风
水口离地高度150cm,防风圈雨量计承水口离 地 高 度90cm,所 谓 的 平 地 安 装,是 直 接 安 装 在 地 面 上, 与 业 务 观 测 要 求 相 同 ,雨 量 计 不 设 任 何 防 护 ,承 水 口 距地面高度70cm。雨量计基本情况与安装方 式 见 表 1。
图 1 雨 量 计 安 装 方 式
观测的降 雨 量 的 差 异 以 及 引 起 差 异 的 原 因。 李 林 等[7]进行了称重降水传感器与业务用翻斗雨量 传 感 器的降雨测量比较分析。也有学者进行过相关的数 据 比 对 试 验 和 观 测 试 验,如 任 芝 花 等 和 [8] 王 柏 林 等[9]在大西沟、长春、通河气象站进行了为期近 1 年 的固态降水测量对 比 试 验,分 别 针 对 固 态 和 液 态 降 水分析了我国气象台站长期使用的普通雨量器的捕 捉率及其与风速的 简 要 关 系、不 同 安 装 方 式 的 雨 量 器间的防风效果等。