云南省125站日照平行观测评估

徐 非,杨炳玉

(云南省气象信息中心,云南 昆明 650034)

1 引言

云南省125个地面气象台站从2019年1月1日起正式开始光电式数字日照计和人工平行观测，为期6个月。在平行观测开始的前3个月，自动观测数据缺测情况较为严重，可能对分析结果的真实性产生影响，因此本篇文章不对1月份、2月份、3月份的数据进行分析。

2 评估结果

2.1 数据完整性评估

4月份、5月份、6月份的日照平行观测软件数据中，均有缺测。其中5月份大关站出现缺测，缺测率为3%。6月宁蒗缺测率为4.31%，太华山缺测率为2.08%，文山站缺测率为2.64%。以上缺测均为仪器故障导致。4月缺测较多，共有13个站数据出现缺测，其中孟连站缺测率最高，35%。其他台站缺测率直3%以内。

2.2 数据一致性分析

全天日照时数一致性分析：如光电式数字日照计全天日照时数连续累计时间达到或超过3 min，或暗筒式日照计小时内日照时数累计达到0.1 h，则进行全天日照时数一致性分析。

首先对暗筒式日照计和光电式数字日照计日出日落时段的小时数据差值(自动观测-人工观测)在不同范围内的百分率进行统计分析。

表1为人工观测与自动观测结果的小时日照时数差值的月平均值分布。云南省4、5、6三个月两种观测方法所得结果的小时日照时数差值月平均值分布基本一致。其中，绝对值小于等于0.05 h的台站最多，3个月均超过70%；绝对值位于0.1～0.05 h之间的台站较多，3个月均达到或超过20%；绝对值大于0.1的台站较少，3个月均不超过10%。从小时数据来看，人工观测与自动观测结果接近。

表1 自动观测日照时数与人工观测小时日照时数的平均差值分布(X为日照时数单位：h)

再对两种观测方式所得日数据差值(自动观测-人工观测)进行统计分析。表2的数据为云南省各台站自动观测与人工观测结果的日照数据月平均值绝对值的分布。平均值的绝对值小于等于0.5 h的站最多，其中4月份和5月份均超过60%，6月稍低，占44.8%。绝对值大于0.5 h小于等于1.0 h的次之，其中4月份占比最高，达到29.1%，5月份占比最低，达到24.8%。6月份绝对值位大于1.0 h小于等于2.0 h的台站最多，达到24.8%，4月份最少，占7.3%。绝对值大于2.0 h的台站较少。

表2 自动观测与人工观测日日照时数的平均差值分布(X为日照时数单位：h)

经对3个月的对比观测数据分析还得出，小时差值(自动观测-人工观测)为负值的台站数占78%(97个站)，日差值为负值的台站占74%(92个站)，这表明自动观测较人工观测结果整体偏低。

3 评估结论与研究展望

3.1 数据完整性于一致性

在平行观测时间段内，1～3月份文件完整性较差，有整月缺测的情况出现，主要原因为台站观测人员对新设备和新软件不熟悉所致。5、6月份都没有整月缺测情况出现，且缺测率大幅降低。整体上看仪器工作稳定，人员熟悉仪器和软件后观测工作进行顺利。

从统计结果上看，人工观测的日照小时数据与自动观测数据接近，平均差值绝对值小于等于0.05h的台站占比 3个月均超过70%。人工观测的日照日数据与自动观测数据相对接近，平均值差值绝对值小于等于0.5 h的站最多，4月份和5月份占比均超过60%。

从数据整体分布来看，自动观测数据整体上比人工观测数据偏低。

3.2 研究展望

仪器性能差异是造成观测数据差别的重要原因。孟庆勇等[1]在文中提到，人工观测仪器与自动观测仪器的感应阈值不同是造成数据差异的重要原因。杨召琼[2]也提出了类似的观点。杜冰[3]、马明[4]等人对两种日照观测方式所得到数据进行对比，也得出了自动观测数据比人工观测数据偏低的结论。

陆忠涛[5]等人分析数据发现，两种观测方式得到的数据，其一致性中午时段比日出日落时段好。由此推测，天气现象和太阳高度可能同样会对数据造成影响，这些都需要进一步统计分析。