自动站与人工站的测风数据差异分析
自动气象站与人工观测的数据对比分析
订正后 才得 出本 站气 压 且 一直 沿 用 旧 的计算 公 式 ， 该公式 计算 的重力 加速 度有 较大 误 差 ，０４年颁 布 ２０
所用 资料取 自 ２ ０ ０ ３年 １月 至 ２ ０ ０ ４年 １ ２月兖
州市 气象局 自动气象 站与人 工站平行 观测 期间 的地
动采集 、 传输 、 和存储 ， 计算 确保 了地面 自动气象 站业 务 的正常运行 和气候 资 料 的连续 使用 ， 保证 了 自动
站采集资料与人工观测资料有机衔接 。
１ 基本 资料
不同而带来 的气压差为 ０ Ｏ ～０ ０ ２ｈ ａ ； 自 ．１ ．１ Ｐ 【 ③
动站 的气压传 感 器直 接 测 出本 站 气压 ， 它是 在计 量
《 地面气象观测规范》 后才采用新 的重力加速度公
式：
‰ ． ＝ ＾ ． ０— ３． ８ × １ 一 ｈ ＋ ０６ ０。
面气象资料 。自动站 观测数据为正点时刻观测值 ， 人 工观测 数据取 自正点 前 １ ｎ的某 个 固定 时刻 。 ５ｍｉ
２ 各气 象要素差值 分析
１ １ ８×１ 一（ ．１ ０ ｈ—ｈ ）
如 ． ９ ８６ ０＝ ．０ ２×ｌ １—２ ６ ４ ．４ ２×１ 一ｃｓｃ ０ ｏ２ｏ＋ ５ ８×１ — （ｏ２ ． ０ ｃｓ叫）］
各要素差 值定 义为 ：ｚ＝人 工 站数 值 一 自动站 △
作名ａ－ ： ｆ 介 王晓默 ， ，９３年牛 ， ｒ ， ￣ 男 １８ 助理工程师 ， 主要从事地面测报工作 ， ｍａ ： ｍ７ ６ １９ ２ ６ ｃｏ ｍ Ｅ ｉ ｗｘ １８ ３ ０ ＠１ ３ ｌ
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第 ３ ５卷第 ４期
自动站与人工站降雨量对比偏差的原因分析
斗，在 降水到达贮水瓶前 ，降水通过 承水器 的承接 ，
经 过漏 斗，而现用雨量器 的承水器、漏斗，也是雨量 出现偏差 的原 因之一 。雨量器承水器的 口缘 与翻 斗雨 量传感器 的 口缘有很大 的区别 ，雨量器承水器 口缘 是
东 北风 ，对于人工站雨量器而言 ，仪器对 雨量 的分量 影 响，只有最中间的百叶箱对其产生影 响，而 自动站
雨量却受 到了百叶箱、风杆和采集箱 的共 同影 响，风 力越大影 响越 大。经过 对 比分析 ，我站仪器的这种布 局会造成人 工站 雨量值 比 自动站雨量值偏小 ，北东北 风风力越大 ，降雨过程越长 ，差值越大 。
７ ｏ 中 高 ｌ 术 ２ 阖 素技 ｝ ２ １ １ ０ ２ｏ
条 比较大 的接缝 。当遇强降水时，水滴 的四溅造成雨
滴溅入接缝处 ，造成雨量在接缝处残 留或溅 出，残 留
雨量存 留在承水器与漏斗之间的接缝处，量多时可达
０ ２ ． ｍ ，溅 出的水滴顺着 储水 筒的 内壁流 到筒 ． ～０ ３ ｍ 底存 留 ，筒 底这 部分雨 量会 因 降水越 强流 入的雨 量
稍微往内弯 曲的，而 自动站雨量传感器的 口缘是垂直 正切的 ，在降水 不受外 力因素 （ 多指风力 ，当风力相
对较 小时 ）影响 的情 况下 ，２ 承 水器 承接 的降水 个 量是 一致 的 ，但受 到外力 （ 多指风 力 ）影 响时，２ 个 承水器承接 的降水量就会产生差异 。例如 ：降水时受
测雨量 出现偏差的原因进行多方面的分析 。
自动与人工观测数据的差异
自动与人工观测数据的差异摘要通过分析2008年自动站与常规站两种不同观测手段之间的差异得出：由于观测仪器设备自身存在的偏差和观测数据的时间差异的影响，日平均气温自动站比常规站高0.135℃，且在清晨这种差异将增大，晚间差异将减小。
气温对比差值与天气现象关系较小。
关键词自动站；人工观测；差异0 引言自动气象站能自动观测大气状况并储存地面气象要素的气象仪器。
为提高气象站对大气监测能力，2001年我国启动了大气监测自动化工程，但投入气象业务使用后，所得的气象监测要素却与人工监测数据存在差异。
分析其原因，在自动气象站监测数据与人工监测数据存在较大差异时，确定差异因素是由于仪器故障还是由于各是不同对象监测体所造成的，为提高气象监测精确率，有必要对自动气象站与人工观测差异进行分析，这是气象业务的需要，也是确保自动气象站监测数据准确的必要措施。
1 资料与方法1.1 资料本文所用资料为2008年山东省龙口市的观测点数据，数据包括人工地面气象观测数据和自动站地面气象观测数据，两者数据格式一致，均采用《地面气象观测数据文件和记录簿表格式》。
山东龙口是国家基准气候站，其观测资料包括了气压，气温，相对湿度，云量，降水量，风，浅层地温，深层地温以及日照时数，其中除降水量外均为每日24次正点观测值。
1.2方法本文所用方法为简单统计方法，主要通过计算对比差值来分析差异。
对比差值（Ai-Ui）是自动观测值与人工站观测值之差，直接反映了人工和自动站之间的偏差。
对比差值平均值：X=∑（Ai -Ui）/n其中Ui 为第i 次人工观测值，Ai为第i 次自动站观测值，n为观测次数。
对比差值应保持在±0.2℃之间，否则认为偏差超出正常范围。
2 数据分析2.1 年平均气温对比差值年平均气温对比差值为0.135℃，年最高气温对比差值为0.067℃，均在±0.2℃之间；年最低气温对比差值相对偏大，为0.428℃。
2.2 逐月平均温度对比差值月平均气温对比差值和月最高气温对比差值均在±0.2℃之间。
自动气象站与人工站观测数据差异原因分析
自动气象站与人工站观测数据差异原因分析【摘要】根据自动观测仪器和人工观测仪器的结构、原理及获取气象数据的方法，结合台站在实际应用中的具体情况，解析两者差异及误差的根本原因，并对自动观测和人工观测两种观测模式的优缺点进行对比，提出确保自动观测数据“三性”的措施。
【关键词】自动站人工站差异误差分析我国是最早进行气象观测的国家，很早就进行了风、云和雨的观测，但最初只是一些经验性的，并没有定量性的观测。
随着科学认识和技术的发展，观测气象要素的仪器相继出现，促进了气象站的建立和气象网的形成。
最初的地面观测仪器，由于结构较为简单，操作也比较方便，仪器本身比较稳定，故障率低，价格较为便宜，故一直沿用至今。
但由于制作仪器的工艺、所采用的材料、仪器的机械误差和人工观测中人为的因素的影响，故所观测的资料精度不够高。
且用这些仪器观测，时间密度有限，观测员的劳动强度大，出错的几率也大。
随着技术的进一步发展，地面气象观测的测定方法日趋多样化，逐步从人工观测向直接感应的观测方法过度。
逐步建立了自动观测气象站，成立了自动气象站网。
1 自动观测与人工观测数据差异原因分析气象观测在测定气象要素时，采用的是间接测量的方法。
自动气象站与人工站是采用两种不同的测量方法和技术，即使在仪器完全正常和性能良好的情况下，观测所得的数据绝大多数还会存在些差异。
自动观测与人工观测数据的差异主要是因为两者在观测仪器的原理、观测的时间和观测的样本等方面存在不同，因此必然存在着不可避免的差异。
抛开仪器性能的差别不说，单从观测的时间和观测的数据样本就差别很大。
人工观测在规定的几分钟内进行读数，而自动站有采集器时钟定时采集，时间上的误差仅在几秒钟之内；人工观测数据样本不可能进行得太多，每次进行一次读数，每天观测次数有限，而自动站采集数据，时次可以很密，采样速率可以达到秒级。
比如压、温、湿等每分钟采样6次，去掉最大值和最小值，求4次算数平均。
风速、风向每秒钟采样一次，以1秒钟为步长，求算出3秒钟、1分钟和2分钟的滑动平均值，再以1分钟为步长，求算出10分钟的滑动平均值，这就比人工观测精确得多。
浅谈自动站与人工观测数据差异
浅谈自动站与人工观测数据差异[摘要]自动站与人工站观测数据对比，差异因素，分析。
[关键词]地面观测常见疑问数据差异分析地面大气探测站在自动观测站运行前，要进行两年的气象要素对比观测。
波密国家基本气象站直至目前，仍保留两套大气探测仪器设备，即自动站观测仪器设备和人工观测仪器设备。
人工站只每日20时观测，8次自动站观测，白天每小时质控，夜间3小时质控。
并且每日20时，人工站和自动站观测数据做对比分析。
一般认为差异在合理范围内属正常，反之即为疑误记录。
1自动站与人工观测的差异因素1.1仪器原理差异自动气象站中使用的气象传感器与人工观测用的仪器在原理上是不同的。
这些传感器有较小的时间常数，可以观测到大气中比较小的有意义的波动，使得所得到的极值更具有代表性，如温度极值、湿度极值、风速极值等等。
这些传感器有较高的分辨率，人工观测的风向只有16个方位，而自动测站观测的风向为36个方位；这些传感器有较高的测量准确度，如温度传感器（尤其是地温传感器）、风传感器、低温下的湿度传感器等等。
自动气象站可以避免人工观测中的主观误差与人工误差，在人工观测中，观测员往往有习惯误差，读数时可能偶然出现大的读数错误，测温时人体对温度的影响。
2分钟风的平均值受人的主观判断影响，深层地温人工观测时，从地中取出读数，由于受环境改变造成的误差等，而这些问题在自动观测中都是不存在的。
这些都是自动优于人工观测，而两者存在着本质差异。
但是，自动气象观测也存在不足之处，尤其是在特殊天气状况下，如高温、高湿的下的测湿，大雨以上降雨量的测量，被雪覆盖下的地温极值等都与人工观测和真值有较大偏差。
1.2时空差异地面气象观测是在近地层中进行的，而在近地层中各气象要素存在较大的时间和空间的波动，也就是说存在较大的梯度变化。
正点报《地面气象观测规范》要求，人工观测在45-60分观测云、能见度、空气温度和湿度、降水、风、气压、地温等；而蒸发可安排在40分至正点后10分钟之间观测。
浅析气温观测数据自动站与人工站的差异分析
浅析气温观测数据自动站与人工站的差异分析摘要分析自动站与人工观测资料的差异和特征,了解自动站观测数据的准确性,对于保证自动站的单轨运行,提高气象要素气候序列连续性以及气候统计的可靠性有着重要作用。
主要通过对镇平县气象观测站2009年1—12月的全年资料分析,最高、最低气温自动站与人工站数据的差值规律及特征分析,主要原因是自动站与人工观测两者测温原理不同由于水银温度表和自动气象站铂电阻测温仪对温度变化反映的灵敏程度不同造成温度差异,并提出了相关措施。
关键词气温;观测数据;自动站;人工站;差异分析0引言为了提高大气监测能力,我省从2005年启动了大气监测自动化系统一期工程。
由于自动站与人工观测两种观测体系的观测原理、观测采样时间有所不同,可能会导致观测结果上的差异。
这种差异将影响我国气温资料序列的均一性。
从而影响天气预报和气候变化研究的结果。
如何把差异的大小控制在气象业务所允许的范围内,以确保历史观测资料的连续性是自动站观测资料应用上面临的问题。
根据镇平县气象观测站2009年自动站与人工站的观测数据显示,所有基本气象观测资料均存在不同程度的差异,尤其是地面最高、最低气温的差异最大。
为了减少误差,促进人工观测向自动观测的平稳过渡,本文选取博爱县气象观测站2009年1—12月自动观测和人工观测的最高最低气温及地面最高最低温度资料作样本,对自动站和人工站观测数据进行对比分析,探讨两者的差值特征,分析造成差异的主要原因,以便于总结经验,减少观测误差。
1温度观测数据自动站与人工站的对比为了分析自动站与人工站观测数据差异的原因,我们对2009年逐日最高、最低气温,地面逐日最高、最低温度进行了统计,并从各月挑出最大正差值、最大负差值及月平均差值进行综合分析(注:差值=自动站数据-人工站数据,正差值是指自动站数据大于人工站数据,负差值是指自动站数据小于人工站数据;月平均差值=自动站月平均数据-人工站月平均数据);又统计分析了差值绝对值的月平均(即:|T自-T人|月平均)情况。
乌兰乌苏站自动观测与人工观测温、湿度数据差值分析
发动机的附件总类 很多 ， 有柴 油滤清器、 机油 滤清器 、 空 气滤清器 、 风扇 罩、 水温表 、 箱盖、 水 油压表 、 感应等 。如果缺
乏对附件检查和维护保养 ，将严重影响发动机 的正 常工作 ， 减少发动机的使用寿命 ， 因此对 附件的检查和保养是必不可
２ 温度数据差值分析
受到天气 、 云量 、 风速变化 的影响 ， 导致气温会出现波动。
３ 湿 度 数 据 差值 分析
（） １湿度的 比较。由图 ２对 比表明 ， 相对湿度差值以负值
居 多 。人 工 站 平 均 相 对 湿 度 比 自动 站 １月 和 ５ １ — ０月 大
１ ３ 而 ｌ～ ２月、 － 自动站 比人工站大 Ｉ２ － ％， １ ｌ ２ ４月 ￣ ％ｏ最小相 对 湿度均为人 工站高于 自动站 ，最大差值为 １ ，差值为 ０月
０ ２ Ｃ。 ．￣
（） ２数据差值原 因分析 。首先是 由于 自动站与人工站观
（） 温 自动站 都 比人工 站测值高 ０１ １ 气 ．℃以上 ， 而湿度大
多数 自 动站 比人工站测值低 １ ％以上 ，温湿度差值均达 到了 自动气象站数据质量管理 的要求 。 自动站与 （ 第 ４ 下转 ６页 ）
测仪器的测温原理不同造成 的偏差。自动气 站 的温度是 由
铂 电阻传感器 根据铂 电阻值随温度变化 的原理来 测定温度 的。它 的采样速率 为每分钟 ６次 ， 去掉一个最大值和一个最
自 ２０ ０ ４年起石河子垦 区陆续建成并投入使用 了一批 自 动气象站 ，自动观测 数据与人工 观测数据之 间有一定 的差
其次是 自动站 与人工站观测时间不同所 引起 的偏差。自
汕头自动气象站与人工站测风资料对比分析
２ 最 大风 速 、 大风 速 极
对 比分析 ２ ０ ０ ４年 １ ～２０ 月 ０ ７年 １ ２月 ４ ８个月人工站 与 自动气 象站的月最大风速 资料 ， 两者 的差 值在 一 ． ０ ７～
Байду номын сангаас
２ ２ｍ・ ～， 均差值为 ０ ４ ｉ ｓ ． ｓ 平 ． ｎ・ ～。其 中多达 ３ 月 ０个
，
００ ． ５置信 度 的检 验 。回 归 方程 为 ： 柑 ｙ ★＝０ ７ ３ ＋ ． ３Ｘ ★ ２ ０ ｍ・ ）， 中 ，擞 ．９（ ｓ 式 ｙ 丈为 自动气 象站极 大风速 ， 大 极
为人 工 站 极 大 风 速 。
小 只有 ０ １Ｉ ・ ～，０ ５年 ９月和 ２０ ． Ｉ ｓ ２０ １ ０ ６年 １ ２月差值最大 为 ０ ７１ ・ ～， ． １ Ｓ 共有 ２ 月差值 在 ０ ４～ ． Ｉ Ｓ １ ６个 ． ０ ５Ｉ ・ ～。 Ｔ 由 ２０ ２ ０ ０ ４～ ０７年人工站与 自动气象站各季平 均风速 差值 （ １ 可见 ， 表 ） 自动 气象站 年平 均风速 和春 、 夏季 平均 风速 比人工站偏小 ０ ４ｍ ・ ～， 、 季 因盛 行偏 东北风 ． ｓ 秋 冬 则偏小 ０ ５ｍ ・ ～， ． Ｓ 可见观测 场北面成 排 民房 楼对秋 、 冬 季的风速造成 了一定 的影 响。
第３ ０卷增 刊 Ⅱ
２０ ０ ８年 ｌ ２月
广
东
气
象
Ｖ １３ 增 刊 Ⅱ ｏ．０
Ｄｅ ｅ ｅ ２ ０８ ｅ ｍｂ ｒ ０
Ｇ ｕａ ｄｏ ｅ ｅ ｒ ｏｇ ｎｇ ｎｇ Ｍ ｔ ｏ ｏｌ ｙ
汕 头 自动 气 象 站 与 人 工站 测 风 资 料 对 比分 析
黄锦 速 ，江 冰云 ， 美 纯 黄
自动站与人工观测数据差异
浅谈自动站与人工观测数据差异摘要：自动站与人工观测是收集气象要素的两大主要依据。
由于仪器原理差异、观测时空差异、采样方式和样本数差异、观测时次差异等因素，这两种观测技术所获取的气象数据存在许多差异。
本文着力从两种观测方式的区别入手，对南雄站观测的数据进行整理与对比分析，以寻求提高观测数据准确性与科学性的有效途径。
关键词：自动站；人工站；观测数据；差异；南雄国家基准气候站中图分类号：p412.1 文献标识码：a 文章编号：1001-828x（2012）04-0-02地面大气探测站在自动观测站运行前，要进行两年的气象要素对比观测。
南雄国家基准气候站直至目前，仍保留两套大气探测仪器设备，即自动站观测仪器设备和人工观测仪器设备。
每日24小时人工站与自动站都需要定时观测气象要素值，并进行人工与自动站观测数据对比，一般认为差异在合理范围内属正常，反之即为疑误记录。
一、自动站与人工观测的差异因素1.仪器原理差异。
自动气象站中使用的气象传感器与人工观测用的仪器在原理上是不同的。
这些传感器有较小的时间常数，可以观测到大气中比较小的有意义的波动，使得所得到的极值更具有代表性，如温度极值、湿度极值、风速极值等等。
这些传感器有较高的分辨率，人工观测的风向只有16个方位，而自动测站观测的风向为36个方位；这些传感器有较高的测量准确度，如温度传感器(尤其是地温传感器)、风传感器、低温下的湿度传感器等等。
自动气象站可以避免人工观测中的主观误差与人工误差，在人工观测中，观测员往往有习惯误差，读数时可能偶然出现大的读数错误，测温时人体对温度的影响。
2分钟风的平均值受人的主观判断影响，深层地温人工观测时，从地中取出读数，由于受环境改变造成的误差等，而这些问题在自动观测中都是不存在的。
这些都是自动优于人工观测，而两者存在着本质差异。
但是，自动气象观测也存在不足之处，尤其是在特殊天气状况下，如高温、高湿的下的测湿，大雨以上降雨量的测量，被雪覆盖下的地温极值等都与人工观测和真值有较大偏差。
南京自动气象站与人工观测风速差异分析
ｔ ｅ ｎ ｔ ｎ ｌｓ ｒ ｃ ｏ ｎ ｉ ｇ ｓ ｓｅ ｒ ｆ ｒ ｎ ，ｔ ｅ ｃ ｎ ｉ ｕｔ ｆｏ ｓ ｒ ｉ ｇ ｄ ｔ ａ ｎ ｕ ｎ ｅ ｈ ａｉ ａ ｕ ｆ ｅ ｓ ｕ ｄ ｎ ｙ ｔｍ ｅｏ ｍｉ ｇ ｈ ｏ ｔ ｉ ｏ ｂ ｅ ｖ ｎ ａ ａ ｗ ｓｉ ｆ ｅ ｃ ｄ，ａ ｄ ｉ ｉ ｏ ａ ｎ ｙ ｌ ｎ ｔ ｓ
引 言
风是重 要 的气候 要 素之一 ，它 不但 可 以反 映 大 气 环 流的特 征 ，也是 各 地 气 候 资 源 的 主 要 项 目 。 ］ 南京 站从 ２０ ０ ３年起 安装 使用 了 自动 站 ， 经过 近几 年 的平 行 观测 ， 器 性 能 逐 步 稳 定 ， 集 软 件 不 断 完 仪 采
ＹｕＱｉｇ ｉｇ Ｈｕ ｎ ｅｊｅ Ｌ ｈ ｎ ｚ ｉ Ｃ ｅ ｉｇ Ｚ ａ ｇＪｎ ｎ ｐｎ ａ ｇＷ ｎｉ ｉ ｏ ｇ ｈ ｈ ｎＢ ｎ ｈ ｎ ｉｇ Ｃ
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人工站与自动站风的自动观测资料差异分析
的 同 步 自动 观 测 资料 作 对 比分析 ， 分析 结 果 表 明 ： 工 站 与 自动 站 风 的 自动 观 测 资 料 存 在 差 异 。 短 时 风人 工 站 与 自动 人
站 差异 比较 大 ， 均 风 时 间越 长 风 速差 异 率 就 减 少 ， 向相 符 率 越 大 。风 大 时 ， 工 站 的 观测 数 据 比 自动 站 大 ；０分 钟 平 风 人 １ 平 均风 向风 速人 工 站 与 自动 站 比较 接 近 ； 大 风 风 速一 致 率 及 风 向相 符 率 比较 低 ， 明 瞬 时 风人 工站 与 自动 站 差 异 最 极 说 大 。差 异 的 原 因 主要 是 观测 仪 器 制 作 材料 不 相 同及 观测 方 法 不 一致 所 造 成 。
关键 词 ： 工 站 ； 人 自动 站 ； 资 料 ； 异 ； 因 风 差 原
中 图分 类 号 ：４ Ｐ１ 文 献标 识码 ： Ａ
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第３卷 １
第 ４期
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地面气象观测人工站与自动站记录差异分析
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地面气象观测人工站与自动站记录差异浅析
Ｎ Ｏ ． ６． ２ １ ０ ０１
（ ｕ ｌｔ ｅｙ Ｏ．５ ） Ｃ ｍｕａｉ ｔ Ｎ ２ ６ ｖ
地面气象观测人工站与 自动站记录差异浅析
李 奎兰
（ 容县 气象局 ，广 西 容县 ５ ７ ０ ） ３ ５ ０
材 料会 有 一 定 的滞 后 性 ， 当天气 突 变较 大时 ，人工 观 测仪 器 并不 能 马上 进 行 反 映 。这 一 问题 要通 过 长 期 的观 测 对 比来 分析 数 据 的 可 用 性 ，而 自动 气 象站 传 感 器 也 要在 规 定 时 间 内 进行 校 准 ， 从 而 使得 二 者观 测 记 录较 吻 合 。 １３ 观 测 时 间不 一 致 造成 的 差异 ． 由 于人 工 观 测 数 据 一 般 是 用 正 点 前 ４ 分 至 ６ 分 之 间 采 集 ５ Ｏ 的数 据 来 代 替 正 点 数 据 ，而 自动 气 象 站 的观 测 记录 却在 ０ 分 进 Ｏ 行 ，因 为观 测 时 间 的不 一 致造 成 了 数据 的 差异 ，分 析对 比超 差值 时 ，如 果相 应 时 间 的观 测数 据 差 值不 大 ，且变 化 规律 符 合 要求 ， 那 么 该数 据 则 为 可用 的。 １４不慎行为和 日常维护不当导致的差异 ． 对 于 自动 气 象 站 传 感 器 ，应 保 证 它 的 工 作 环 境 不 受 外 界 因 素 的 干扰 ， 比如震 动 、 电磁 干 扰 、 电流 干扰 等 ，都 有 可 能造 成 采 集 的数 据 异 常 ，甚 至 出现 仪 器 故障 。对 于一 些 人 为 的震动 或 维 护 不 当造 成 的 数据 异 常应 避 免 ，对 于 不 可避 免 的 外境 干 扰 ， 当这 种 干扰 出现 时 ，要 及 时 的对 自动气 象 站 传感 器 进行 检 查 ，并 读 取 人 工站 数 据 进 行对 比分析 。因 为 自动 气 象站 传 感器 的灵 敏度 很 高 ， 对于 仪 器 的 日常 清 洁及 维 护 ，动 作 就 要尽 可 能 的做 到快 而 轻 ，特 别是 更 换温 湿 传 感器 滤 纸 时 ，一 定 要 让过 滤 网 罩在 百 叶箱 内放 置 段 时 间 后才 可 更换 ，更 换 时要 动 作快 ，且不 能 口对着 温 湿传 感 呼气 。因人 工 站 仪器 多 为 玻璃 仪 器 ，对 其 进行 清 洁及 维 护 时 一定 要 注 意 不 能损 坏 仪器 。 １５ 计 算 机病 毒 引起 的差 异 ． 计算 机 病 毒 属 于 软 件 层 面 的 问题 ，现 在 计 算机 病 毒 五 花 八 门，类 型之 多让 人 瞠 目结舌 ， 比如 威 金 、木 马 等 ，这 些 病毒 的 传 播 能 力非 常 强 ，而 且 很 隐蔽 ，稍 不 小 心就 有 可 能感 染 上 ，它 们 会 破 坏气 象 观 测站 内系 统 中 的所有 计 算 机 ， 因为 它们 是 互联 的 ，传 播起 来 很 难控 制 ，并且 它 们 会对 计 算机 中存 储 的数 据 造成 直 接破 坏 ，我 们 必 须小 心 应对 ，要 严格 按 照 要求 对气 象 观 测 数据 进 行 备 份 ， 以防 不 时之 需 ，对 计 算机 安 装 杀 毒软 件 并要 及 时 升级 ，由 于 病 毒 类 型 不 断增 多 ，破 坏 力 不断 升 级 ，只 有及 时更 新 杀毒 软件 才 能应 对 它们 的攻 击 ，病 毒 会造 成 显 示版 不 能正 常 工 作 ，采 集程 序 紊 乱 ，采集 器 与 计算 机 内置 定时 装 置产 生 时差 ，甚 至还 会 使计 算 机 内部 通讯 端 口停止 工 作 ， 导致 数据 无 法 卸载 或 卸载 不 全 ，这 些 都会严重干扰 自动站的正常工作 ，使之与人工站的观测记录出现 不 允 许 的数 据 差值 。 １ ６天气现象影响造成的差异 ． 当 出 现 恶 劣 天 气 情 况 时 ， 比如 大 风 、 冰 雹 、 强 降 水 等 强 对 流 天气 现 象 ， 致 使 各 种 气 象 要 素 （ 度 、湿 度 、 气 压 、 风 向 、 温 风 速 ）出现 突 变 ，这 是 我们 人 力 所不 能 控 制 的 ，在这 种 监 测环 境
天气现象人工观测与自动观测的对比分析
天气现象人工观测与自动观测的对比分析摘要：随着现代气象业务的发展,自动化的气象观测仪器在全国各地应用开来,并逐步替代了原有的人工观测仪器,实现了自动气象站的单轨运行。
本文根据近年来自动气象数据与人工观测数据的对比，对各种气象要素的统计差异进行了分析，发现其中的一些序列差异，并对此做出了分析探讨。
关键词：天气现象；人工观测；自动站；差异分析引言：自动气象站是能自动观测大气状况并储存地面气象要素的气象仪器。
为提高气象站对大气的检测能力，2001年我国启动了大气监测自动化工程，但投入气象业务使用后，所得的气象检测要素却与人工监测数据存在差异。
分析其原因，在自动气象站检测数据与人工监测数据存在较大差异时，确定差异因素是由于仪器故障还是由于各是不同对象监测体造成的，为提高气象监测精确率，有必要对自动气象站与人工观测差异进行分析，这是气象业务的需要，也是确保自动气象站监测数据准确的必要措施。
虽然自动站的建立很大程度上节省了观测站的人力配置，但是自动站不可避免的与人工站同一时间记录的气象数据出现差异，这就需要在自动站与人工记录出现差值大于规定的情况下，需要结合天气现象、计算机、采集器等多方面的情况进行分析，反复地跟踪对比与观察，才能提高记录的准确性，以确保采集数据的质量。
1、人工观测与自动观测的差异分析1.1大风大风是瞬时风速达到17.0m/s（或目测估计风力达到或超过8级）的风。
人工观测：为目测估计，主观性较强，起止时间不准确，而且出现漏记的可能性比较大，尤其是在夜间。
自动观测：当瞬时风速达到或超过17.0m/s时，业务软件自动记录在FJ文件夹，自动业务软件会弹出报警对话框，提醒观测员有大风天气现象出现，此时要注意及时查询、记录和编发重要报。
OSSMO业务软件不能自动记录天气情况，需要人工去FJ文件夹查询起止时间，新型站ISOS业务软件能自动记录大风的符号和起止时间，但重要报仍需人工编发。
自动观测起止时间准确，一般不会出现漏记大风现象，但是当自动站业务软件关闭时，会出现漏记大风现象，因大风的记录是通过业务软件根据瞬时风速来判断，当业务软件关闭时，就会出现漏记现象。
自动站与人工站各气象要素差值及原因分析
自动站与人工站各气象要素差值及原因分析（熊千其南昌市气象局）摘要：本文主要通过对南昌市自动站遥测与人工观测资料的对比，分析两种观测技术获取的气象数据所存在的差异，为自动站业务化运行和气候资料的连续性提供一定参考依据。
关键词:自动站人工站观测资料差值原因分析一、各气象要素出现差值的情况1、温度观测资料差值在大气中,由于气温的变化相对较大,同时,太阳辐射也会造成一定的误差,用一段时间的温度作比较,更能够准确反映温度的的变化情况.如下表为2005年10月1-8日20时自动站与人工站资料:从上表可看出，对比差值平均为0.01℃。
2、湿度观测资料差值自动气象站湿度是用湿敏电容进行测量的，而人工观测的湿度是使用百叶箱干湿表，根据统计2005年1-10月资料对比，当湿敏电容在相对湿度80%以下，线性较好，则与干湿表测的湿度一般相差2%-5%；但湿敏电容在湿度80%以上时，则两者相差就比较大，自动站比人工站偏小5-10%。
3、降水量观测资料差值从2005年汛期(6～9月)各类降水日中选取有代表性的几天的自动站和人工观测降水量进行对比分析。
表2自动站与人工观测降水量对比表降水从表2看出,自动站与人工观测存在差值,这个差值或正或负,人工观测比自动站降水量平均多0.4ｍｍ,降水量越小,差值越小,降水越大,降水强度越大,差值越大。
4、风向风速观测资料差值统计2005年1-10月风向风速资料表明: 自动站观测以NE、NNE 和WSW风向频率最高,人工观测以西南(SW)和西北(NW)风出现频率较高。
当一般风速较大时,自动站观测风速比人工观测风速偏大，当一般风速较小时,自动站观测风速比人工观测风速偏小。
5、气压观测资料差值以2005年1-10月20时自动站与人工站气压观测资料为例：自动站观测气压与人工站观测气压月平均值差值在0.1～0.4ｈＰａ(自动站偏高),两者有差异,是因为气压表和气压传感器的安装位置存在着较大的高度差(气压表拔海高度为49.3米,自动站气压传感器海拔高度为47.9米)。
自动气象站与人工观测数据差异的原因分析
文章编号:167121742(2006)0420567204自动气象站与人工观测数据差异的原因分析王 立, 冯海霞, 胡宪林, 张建忠(青海省气象技术装备中心,青海西宁810001) 摘要:通过对气压、温度、雨量、湿度、风向风速等气象基本要素进行人工观测与自动观测所获得的数据进行比较计算,分析了两种观测资料的差异,以及人工与自动观测数据差异的诸多原因,其中包括仪器的测量原理与观测方法不同,观测时间和空间不同,观测方式与计算方法不同,观测时次不同等等。
关 键 词:自动观测;人工观测;数据差异中图分类号:P416 文献标识码:A收稿日期:2006203207;修订日期:20062042181975年由江苏省无线电研究所研制的ZQZ -1型自动气象站(全锗材料晶体管)在青海省野牛沟等地进行对比试验。
1981年ZQZ -3型自动气象站(集成电路与晶体管混合组成)青海省扎陵湖、桑日玛、满掌、麻积雪山、巴颜喀拉山等地进行试验。
1985年从日本引进DCP (数据收集平台,以下简称DCP )在青海省乌兰、铁卜加等地进行试验。
1993年引进意大利DCP 自动气象站在青海省贵德、河南、野牛沟、托勒、祁连等地的气象站进行人工对比观测,2000年引进芬兰M ILOS -500型自动气象站。
20年来自动气象站先后在青海地区进行了试验和对比,得出了两种实验结果:第一种是用隐含周期分析的方法,独立求得自动测量和人工观测各自的误差。
第二种是由自动观测与人工观测两种仪器对比差值求出的误差[1-2]。
在实践中,为了把复杂问题简单化,暂且把人工观测仪器看作是参考标准(只做少量的误差修正),然后分析自动仪器观测误差的大小是否达到了气象业务所允许的程度。
由于人工观测仪器早已被气象工作者所认可,如果自动观测仪器与之比较误差不大,至少说明自动观测仪器可以与人工观测仪器媲美。
1 自动与人工观测数据出现差异主要原因111 观测时间产生的差异 地面气象测报规范要求人工观测在观测时次的45～60分钟之间完成气温、湿度、降水、风、气压、地温的观测(蒸发量可安排在40分至正点后10分钟之间观测),而自动站是在00～01分钟内按一定的顺序瞬间完成各项目观测的。
气象站自动与人工风观测数据对比分析
参 考文献 ：
【】 中国气象局 ． 面气象 观测规 范【】 京 ： １ 地 ｃ． 北 气象 出版 社 ，
１ 最大 风速 、 大风 速分析 ． ２ 极 最大 风速是指 ２ ｈ内出现 的最 大 １ ｒ ｎ平 均风 ４ ０ｉ ａ
站风速偏小 ， 差值多为负值 ， 因此只统计 ｆ ２ ｒｓ ＞ ０ １ ． ｄ ｉ 的日平均风速， 因人工站风速偏大 ， 差值为人工站风 速减 自 动站。 将差值划分三个等级 ：． ０ ｒｓ０ ～ ０ ～ ． ｄ 、． ０ ２ ｉ ３
２ ０３． ０
据 能够 相互 反 映 ， 在实 际 工作 中完 全可 以相 互 代 替 使用。
５ 结 论
５１ 观测 时 间 、 ． 观测 仪器 以及 测 量原 理 的不 同是影
响 自动与人工观测资料有差值的主要因素 ， 两个 即： 气象要素序列存在着一定的差值 。
５２ 自动 观 测 的 温 度 比人 工 观 测 的温 度 平 均偏 差 ．
０ ｒｓ０５ ０６ｄ ， 计 各 月在 不 同差值 等 级 内 ， ． ｄ 、．～ ．ｒｓ统 ４ ｉ ｉ 不
同风 速 出现 的频 率见 表 １ 。
速值 。极大风速是指 ２ ｈ内出现 的最大 的 ３ ４ 秒钟平均
风速 。 人工站最大风速 、 大风速均大于 自动站 。 极 最大
风速平均差值为 ０ ８ ／ ． ｍｓ ４ ，其中６ 月份最大１ ｍｓ 月 ． ／４ ３ ， 最小 ０ ５ ／。 ． ｍｓ极大 风速平均差值为 １ ５ ／，、 月最大 ０ ． ｍ ｓ４ ６ ３
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气 象站 使 用 的光 电式风 标 风杯传 感 器 的设计 原 理
有 着本 质 的 区别 ， 电接 风为 模 拟量采 样 测量 ， 自动
材 料 、 量 、 艺 与设 计 原 理 均 不 同 ， 以 它们 的 质 工 所 启 动 风速 的参 数要求 也 不 同 。
电接 风的启 动 风速设 计 为≤ １ ５ｍ／ ， 光 电 ． ｓ 而 式 风 传感器 的启 动 风速 设计 为≤ ０ ６ｍ／ ， 者相 ． ｓ 两 差 ０ ９ｍ／ 。因 此 ， 有 当 风 速 ≥ １ ５ｍ／ ． ｓ 只 ． ｓ时 ， 它
以及 相应 的 电缆 连 接 组 成 的 ， 示 器 用 于 观 测 实 指
作 者 简 介 ： 锐 （９ １一 ， ， 学 ， 程 师 ． 从 事 气 象 计 量 检 定 工 作 金 １７ ）男 大 工 现
第 ３ 期
金
锐： 自动站 与人 工站 的测 风数 据 差异 分析
・ ７・ １
时 数据 ， 录器用 于 记 录连续 观测 数据 。 记
变 化 的 ， 一 个 突变量 。 是
（ 杯转 动 ８ 风 Ｏ圈） 传 感 器 给 出一 个 开 关 信 号 ， ， 通
过 电缆 传递 给记 录器 ， 录器 收 到开 关 信 号 后 控 记
制风速 笔尖跳动 一次 ， 以连 续记录每 ２ ０ｍ 的平 用 ０
均风速 值 。由此可见 ， 电接 风的平均 风速 随机性 很 大， 特别 是在刮 阵风时 ， 的不 确定性尤其 突 出。 它
Ｄｉｆ ｒ ｎｃ ｓ ｆ ｒ ｍ ｅ ｓ ｒ ｍ ｅ ｔｄａ ａ ｏ ｎ ｔ ｅ ｕ ｏ ａ ｉ ｆ ｅ ｅ ｅ ｏ ａ ｕ ｅ ｎ ｔ ｆ ｗｉ ｄ ｂｅ ｗｅ ｎ ａ ｔ ｍ ｔｃ
ｓ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ｍ ａ － ｂ ｅ ｖ ｄ ｓａ ｉ ｎ ｔ ｔｏ ｎ ｎ ｏ ｓ ｒ ｅ ｔ ｔｏ
第 ３期 ２ １ 年 ９月 Ｏ１
气 象 水 文 海 洋 仪 器
Ｍ ｅ ｅ ｒ Ｉ ｇｉａ ， ｙ ｏｌ ｉａ ｎｄ Ｍ ａｒｎ ｎｓ ｒ ｍ ｅ ｓ ｔ ｏ ｏ ｏ ｃ ｌ Ｈ ｄｒ ｏｇ ｃ ｌａ ｉ ｅ Ｉ ｔ ｕ ｎｔ
ＮＯ ３ ．
Ｓ ｐ ２ １ ｅ ． ０ １
自动 站 与 人 工 站 的测 风数 据 差 异 分 析
化 的测量 基本 不受 电缆 长 度 、 量等 影 响 ， 以此 质 所 风速 测量 的不 确 定 性较 小 ， 以 较 真实 的反 映 当 可 前 实 际风 速 。
１ ３ ２ 风 向 测 量 ．．
３ 仪 器 允 许 误 差 产 生 的差 异
３ １ 风 速 差 异 ．
ＪＧ ６３ ８ Ｊ １ — ９电接 风 向 风 速 仪 检 定 规 程 规
件 组成 。
１ ３ １ 风 速 测 量 ． ．
由记 录器 记录 一 次 瞬 时风 向 ， 过 记 录 器 来 获 得 通 任意 时间 段 内（ ． ｎ的倍数 ） ２ ５ｍｉ 的最多 风 向 。 自动 观测 的风 向数 据 计 算 方 法 和风 速 一 致 ，
取 的是 时 段 内的滑 动平 均值 。
以 １Ｓ 为步 长 的 滑 动 平 均风 速 ， ０ｍｉ １ ｎ平 均 风 速 是 以 １ｍｉ ｎ为步长 的滑动平 均 风速 。风 速值 是 一
个渐 变量 。
２ ３ 平 均 风 向 差 异 ．
组合来 实现 的 ， 分辨 １ 可 ６个 风 向的 变化 。指 示 器
显示 当前 的 风 向 状 态 ， 均 风 向 由 记 录 器 每 隔 平
Ｊ ｎ Ｒｕ ｉ ｉ
（ ａ ｇ ｍｏ ｐ ｅ ｉ ｓｒ ａ ｉｎ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｃｅ ｔ ｒ， ｎ ｈ ｎ ３ ０ ） Ｊｉ ｎ ｘｉ Ａｔ ｓ ｈ ｒ ｃＯｂ ｅ ｖ ｔｏ ｃ ｎ ｌ ｇ ｎ ｅ Ｎａ ｃ ａ ｇ ３ ０ ０１
Ａｂｓｒ ｃ ： ｉ ｒ ｃ ｉ ｎ ａ ｐｅ ｄ ｓ ｔ ｅ ｋｅ ｌｍ ｅ ｔ ｏ ｈｅ ｍ ｅ ｅ ｒ ｏ ｉ ａ ｓ ｒ ａ ｉ ．Ａｔ ｐｒ ｓ ｎ ， ｔ ａ ｔ Ｗ ｎｄ ｄｉｅ ｔｏ ｎｄ ｓ ｅ ｉ ｈ ｙ ｅ ｅ ｎ ｆ ｔ ｔ ｏ ｏ１ ｇ ｃ ｌｏｂ ｅ ｖ ｔｏｎ ｅ ｅ ｔ ｄ ｏｍｅ ｔｃ ｍ ｅ ｅ ｒ ｏ ｉ ａ ｓ ｕｎｄ ｎｇ ｓ ｓ ｉ ｔ ｏ ｏｌ ｇ ｃ ｌ ｏ ｉ ｉ ｍａ ｎｌ ｏ ｒ ｔ ｄ ｉ ｙ ｐｅ ａ ｅ ｂｙ ｍａ ａ ａ ｄ ａ ｏ ｔｃ ｂｓ ｒ ａ ｉ ｎ．Ｆｏ ｔ ｎｕ ｌ ｎ ｕｔ ｍａ ｉ ｏ ｅ ｖ ｔｏ ｒ ｈｅ ｓ ｍ ｅ ｓ ａ ｉ ｎ， ｔ ｄ ｆｅ ｅ ｃ ｓ ｅ ｗｅ ｎ ｔ ｅ ｔ ａ ｔ ｔｏ ｄａ ａ ｉｆ ｒ ｎ ｅ ｂ ｔ ｅ ｈ ｗｏ ｏｂｓ ｒ ａ ｉ ｔ ｏｄ ｒ ｕｉｅ ｄｉｆ ｒ ｎ ．Ｆｒ ｍ ｅ ｉ ｎ ｅ ｖ ｔｏｎ ｍｅ ｈ ｓ ａ ｅ ｑ ｔ ｆｅ ｅ ｔ ｏ ｄ ｓｇ ｐｒｎｃｐｌ ｎｄ ｄｅ ｃ ｌｏ ｂ ｅ ｅ ｒ ｒｏｆｍ ａ ｉ ｉ ｅ ａ ｖｉｅａ ｌ ｗａ ｌ ｒ ｏ ｎｕａ ｌ ｃ ｒ ｃ ｌｃ ｔ ｃ ｏ ｎｄ ａ ｏ ｔｃｗｉ ｄ ｍｅ ｅ ｔ ｉ ａ ｒ ｌｅｅ ｔ ｉａ ｏｎ ａ ｔ ｒ ａ ｕｔ ｍａ ｉ ｎ ｔ ｒ， ｈ ｓ ｐ ｐｅ ａ ｌ ｓ ｓ ｔ ｒ ａ ｏｎ ａ ｓ ｄ ａ ａ ｎａ ｙ ｅ ｈｅ ｅ ｓ ｃ ｕ ｅ ｄ ｔ ｄｉｆ ｒ ｎ ｅ ．Ｃｏ ｂｉ ｄ ｆｅ ｅ ｃ ｓ ｍ ｎｅ ｗｉｈ ｈｅ ｙ ｎ ｐｒ ｃ ｉ ｅ，ｓ ｍ ｅ ｔ ｔ ｏｒ ａ ｄ ａ ｔｃ ｏ ｑｕ ｌｔ ｔｖｅ ａ ｉａ ｉ ｃ ｏｎｃｕｓｏｎ ｒ ｂｔ ｉ ｄ． ｌ ｉ ｓ ａ ｅ ｏ ａ ｎｅ Ｋｅ ｒ ｓ： ｎｕ ｌｏ ｅ ｖ ｔｏ ａ ｔ ｍ ａ ｉ ｙ ｗｏ ｄ ｍａ ａ ｂｓ ｒ ａ ｉ ｎ； ｕ ｏ ｔｃ ｏｂｓ ｒ ａ ｉ ｅ ｖ ｔｏｎ； ｎｄ ｄｉｅ ｔｏｎ ａ ｄ ｓ ｅ ｄ； ｔ ｉｆ ｒ ｎ ｅ ｗｉ ｒ ｃ ｉ ｎ ｐ ｅ ｄａ ａ ｄ ｆｅ ｅ ｃ
它 们之 间 的观 测数 据 出现 差异 也是 必 然 的 。
１ 设 计 原 理 的差 异
１ １ 启 动 风 速 ．
电接 风 向 、 速计 由感 应器 、 示器 和记 录 器 风 指
在风 力 的作 用 下 ， 杯 受 到 空 气 动 力 力 矩 的 风
收 稿 日期 ：０ ｉ０— ９ ２ １－ ２０ ．
由 此 可 见 ， 工 站 观 测 和 自动 站 观 测 得 出 的 人
风 杯轴 与一 边 缘 多 齿 圆 盘 固定 连 接 ， 杯 转 风 动 时带 动 多齿 圆盘一 起旋 转 。多齿 圆盘 的齿 部 两
面的相 对位 置分 别装 有一 个发 光二 极 管和一 个 光
风 速 、 向在数据 采 集方法 上 有着 显著 的 区别 ， 风 自
１ ２ ２ 风 向 测 量 ． ．
瞬 时风向和平 均风 向测量 都是 利 用 ８个 彼 此 绝缘 的方位铜 块 和导 电簧 片上 的 ３个 接点 的接 触
自动 站 正点 观测 数 据 里 有 两 个 平 均 风 速 ， 分 别是 ２ｒｉ ｎ平均 和 １ ｎ平 均 。２ｍｉ 均值 是 ａ ０ｍｉ ｎ平
动 站观 测方 法得 出数 值与 实 际较为 接 近 。
敏 三极 管 。当风 杯 转 动 时 ， 齿 圆盘 不 断 切 割发 多 光 二级 管照 射到 光 敏 三 极 管 的 光 线 ， 光 敏 三级 使 管不 断处 于导 通 与 截 止 的状 态 ， 过计 算 光敏 三 通 级管 的 导通频 率 就能 得到 相应 的风 速 。因光 敏三 级管 的导 通是 高 低 电平 的变 化 ， 对其 电平 高低 变
们 的 风 速 才 可 以进 行 比 较 。 １ ２ 电接 风 向 、 速 计 ． 风
观 测 为数 字量 采 样 测 量 ； 设 计 的 分 辨 力 和 准 确 其
度 等 各 项 技 术 参 数 也 大 不 相 同 ， 时 ， 数 据 采 同 其 集、 计算 方 式 和取 值 的时 间区域 也不 相 同 。因此 ，
２ 观 测 方 法 产 生 的差 异
２ １ 瞬 时 风 速 ．
的大小 以得 出瞬 时 风 速值 。测 量 时 ， 电量 的损 因
人 工站 电接 风观 测是 风速 电机 的实 时输 出数
耗 与 电缆长 度 、 材 质量 以及 当时 的温 度 均 有 较 线
大 的关 系 ， 以瞬 时风 速 测 量 数 据 存 在 一定 的不 所
０ 引 言
人 工 气 象 观 测 所 用 的 电 接 风 向 风 速 计 与 自动
作 用而 旋转 ， 当空 气 动力 力矩 等 于风 杯 的磨 擦 力
矩 和 负 载 力 矩 之 和 时 ， 杯 开 始 旋 转 ， 时 的 风 风 此
速 ， 为启 动风 速 。 称 电接风 向风速计 与 光 电式风 向风 速传 感器 的
些差 异 的定 性结 论 ， 并从 理论 、 实践 两方 面进 行 了阐述 。
关键词 ： 工观测； 人 自动 观 测 ； 向 风 速 ； 据 差 异 风 数 中图 分类 号 ： ４ ４７ Ｐ １ ． 文献 标识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ６０ ９ ２ １ ） ３０ １－ ３ １ ０ —０ Ｘ（０ １ ０ —０ ６０
１ ２ １ 风 速 测 量 ． ．
出至数 据 总线 ， 过采 集 器 转 换 后 即可 得 到相 应 通
的风 向 。
（ ）瞬时 风速 测量 。风 杯 与传 感 器 内 电机 的 １
转 子联 动 ， 当风杯 转 动时带 动转 子旋 转 ， 电机 输 出 的电流 随风 杯 的转 速 不 同而 变 化 ， 过 测 量 电 流 通
确定 性 。
据； 自动站 观测是 １次／ ｓ测 量 ， ３Ｓ的平 均值 作 为 瞬 时值记 录 。
２ ２ 平 均 风 速 差 异 ．
（ ） 平 均 风 速 测 量 。 当 风 程 达 到 ２ ０ ｒ 时 ２ ０ ｎ