能见度人工转自动观测差异分析

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　　摘要：
　　利用全国986个台站08时、14时、20时能见度观测数据，对能见度由人工观测转自动观测结果进行差异分析。由分析结果可见，能见度自动观测与人工观测原理的差异是导致观测结果有差异的根本原因。对全国986个台站能见度数据进行T检验，未通过显著性水平为005检验的台占23%；未通过显著性水平为001检验的台占29%。
　　关键词：
　　能见度；人工观测；自动观测
　　中图分类号：S165
　　文献标识码：A
　　DOI：1019754/jnyyjs20190330083
　　能见度定义为目标物的能见距离，指观测目标物时能从背景上分辨出目标轮廓物的最大距离。近60年来能见度观测以人工目测为主，2013年9月陆续使用能见度自动观测仪代替人工观测。由于能见度人工与自动观测的原理不同，能见度观测结果存在系统性差异。本文利用全国986个自2013年9月起陆续使用能见度自动观测仪观测的台站1980—2015年能见度观测资料，对自动与人工能见度差异进行分析。
　　1能见度观测原理
　　11能见度人工观测
　　人工观测能见度，一般是指有效水平能见度。在气象站四周不同方向、不同距离上选择若干固定能见度目标物，作为观测能见度的依据。观测能见度必须选择在视野开阔，能看到所有目标物的固定地点作为能见度的观测点，根据“能见”的最远目标物和“不能见”的最近目标物，从而判定当时的能见距离。
　　白天能见度是指视力正常的人，在当时天气条件下，能够从天空背景中能看到和辨识的目标物的最大水平距离。夜间能见度是指假定总体照明增加到正常白天水平，适当大小的黑色目标物能被看到和辨认出的最大水平距离；中等强度的发光体能被看到和识别的最大水平距离。
　　12能见度自动观测仪
　　能见度自动观测仪主要是依靠光学传感器（气象光学：MOR），其原理为对空气粒子前散射值的测量，即粒子散射光的波长的量级约与粒子直径相似；散射的量与光束的衰减成正比。利用上述原理，制成能自动观测能见度值的能见度仪，并且可以弥补传统人工观测中产生的精度误差。
　　2自动与人工能见度观测结果分析
　　能见度华北北部地区、东北地区以及海南省能見度人工与自动的区别为能见度最高频由10～20km上升至大于30km；华南（除海南省）和华北沿海地区、新疆塔里木盆地能见度人工与自动的区别为能见度最高频由10～20km降低至1～10km。
　　总体看西南地区能见度人工和自动观测基本无变化，能见度高频的变化与地域分布有关，尤其是沿海地区能见度高频均由10～20km上升至大于30km，华北、华中、华东地区大部分变化均是从10～20km降低至1～10km。
　　3能见度自动观测结果显著性检验
　　本文利用T检验对全国2013年9月—2014年12月开始使用能见度自动观测仪的986个台站进行显著性检验。假设能见度从人工观测转为自动观测后数据差异显著，即自动观测与人工观测有显著性差异。
　　由表1可见，全国986个台站中未通过显著性水平为005检验的台仅占23%左右；未通过显著性水平为001检验的台占29%左右。3个观测时次通过检验的台站可以看出，未通过检验台站数据14：00>08：00>20：00，可见在光线较好的状态太下能见度人工观测结果与自动观测结果更接近，相反在20：00光线较弱时，由于夜间能见度人工观测的局限导致与自动观测差异较大。
　　参考文献
　　[1]
　　中国气象局.地面气象观测规范[M].北京：气象出版社，2003：26-35.
　　作者简介：
　　闫军（1982- ），男， 广西桂林人， 硕士，研究方向：大气物理与大气环境。
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