觀測時(shí)間產(chǎn)生的差異

    地面氣象測報(bào)規(guī)范要求人工觀測在觀測時(shí)次的45～60分鐘之間完成氣溫、濕度、降水、風(fēng)、氣壓、地溫的觀測,而自動(dòng)站是在00～01分鐘內(nèi)按一定的順序瞬間完成各項(xiàng)目觀測的。人工觀測靠觀測員逐項(xiàng)進(jìn)行,觀測時(shí)間跨度較大；由于近地面氣象要素隨時(shí)間而變化,人工觀測和自動(dòng)觀測時(shí)間上的不同步導(dǎo)致兩種觀測結(jié)果出現(xiàn)差異,而且這種差異隨氣象要素的時(shí)間變化速率和變化幅度大小而不同,一般而言,氣象要素隨時(shí)間的變率越大則自動(dòng)站與人工觀測數(shù)據(jù)間的差異越大。

時(shí)次差異 

    自動(dòng)氣象站安裝在有人值守的氣象臺站使用時(shí),它都是每小時(shí)存儲觀測記錄一次,一天共24次；有特殊要求的自動(dòng)氣象站,如中小尺度監(jiān)測站等,觀測時(shí)次更多。由于觀測時(shí)次的增加,就能獲取更多有用的氣象信息。在我國,采用的觀測時(shí)制是北京時(shí),由于我國幅員遼闊,不同的臺站,不同的觀測時(shí)次所觀測到各類平均值存在著不能忽略的差異。以溫度觀測為例,4次觀測、8次觀測、24次觀測所得到溫度平均值是有差異的。部分臺站4次觀測與24次觀測的同月的月平均溫度可相差0.6 ℃；年平均溫度可相差0.2 ℃。不言而喻,觀測時(shí)次越多測量的資料越具有代表性,而自動(dòng)氣象站正好能做到這一點(diǎn)。

儀器原理差異

    自動(dòng)氣象站中使用的氣象傳感器與人工觀測用的儀器在原理上是不同的。自動(dòng)氣象站的傳感器有較小的時(shí)間常數(shù),可以觀測到大氣中比較小卻有意義的波動(dòng)使所得到的極值更具有代表性。自動(dòng)氣象站的傳感器有較高的分辨率,更能滿足用戶的需求,而且這些傳感器大多有較高的測量準(zhǔn)確度。

氣象要素出現(xiàn)差異的情況 

    氣溫在大氣中的波動(dòng)相對較大。而且太陽輻射造成的輻射誤差也不能忽略。因此不能簡單地、隨意地將單個(gè)對比數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,而要看一個(gè)較完整的資料系列的對比結(jié)果。這是因?yàn)榇髿庵袣鉁氐牟淮_定性。相對濕度在人工觀測中,氣溫在-10.0℃以上,使用百葉箱干濕表,測出來的相對濕度,出現(xiàn)偏大的系統(tǒng)誤差。在-10.0℃以下,用毛發(fā)表測濕,誤差很大。在自動(dòng)氣象站中,用濕敏電容全程測濕,其測量原理與人工觀測差別很大。濕敏電容在相對濕度為80%以下時(shí),線形度好,測濕性能較好。在低溫下,濕敏電容的測濕性能明顯地優(yōu)于毛發(fā)表。但濕敏電容在相對濕度為80%以上時(shí),開始出現(xiàn)非線性,使用時(shí)應(yīng)予以校正。而在相對濕度接近100%時(shí),出現(xiàn)明顯失真,這種情況在高溫、高濕下更為明顯。雖然可以通過軟件予以糾正,但它此時(shí)降濕速度明顯下降。

觀測環(huán)境和方式造成的差異

    人工和自動(dòng)站一般處于同一觀測場,但兩者在有些項(xiàng)目的觀測環(huán)境還是存在差異的,這也必然造成觀測數(shù)據(jù)存在差異。人工站冬季氣壓觀測數(shù)據(jù)受到室內(nèi)供暖情況的影響,氣溫表讀數(shù)時(shí)受人體溫度的影響,濕球紗布的清潔度對濕度計(jì)算也有影響,這些觀測環(huán)境對人工觀測的數(shù)據(jù)都有一定的影響。氣壓表和氣壓傳感器的安裝位置存在著較大的高度差,因此當(dāng)自動(dòng)站氣壓缺測用人工站代替時(shí),必須進(jìn)行高度差訂正,重新計(jì)算海平面氣壓。