《地麵氣象觀測規範》zhongmingqueguiding
，jiangshuishizhicongtiankongjiangluodaodimianshangdeyetaihuogutaideshui，jiangshuiguancebaokuojiangshuilianghejiangshuiqiangdudeguance。zidongqixiangzhanguancezhanwangdejiansheshiwoguodimianqixiangguanceyewushixianzidonghuadezhongyaoshouduan。butongzijishiyuliangjideyanjiu，shiqixiangguanceyanjiudezhongyaozuchengbufen。dangxuanfadengfaxian自記式雨量計之(zhi)間(jian)的(de)結(jie)構(gou)和(he)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)的(de)不(bu)同(tong)因(yin)而(er)在(zai)不(bu)同(tong)降(jiang)水(shui)強(qiang)度(du)中(zhong)都(dou)會(hui)出(chu)現(xian)不(bu)同(tong)程(cheng)度(du)的(de)誤(wu)差(cha)，研(yan)究(jiu)了(le)自(zi)動(dong)氣(qi)象(xiang)站(zhan)雨(yu)量(liang)傳(chuan)感(gan)器(qi)現(xian)場(chang)校(xiao)準(zhun)方(fang)法(fa)。李(li)興(xing)寶(bao)等(deng)研(yan)究(jiu)開(kai)發(fa)了(le)自(zi)動(dong)氣(qi)象(xiang)站(zhan)與(yu)自(zi)動(dong)雨(yu)量(liang)站(zhan)的(de)氣(qi)象(xiang)服(fu)務(wu)、監jian測ce及ji自zi動dong報bao警jing係xi統tong。目mu前qian，在zai本ben站zhan所suo使shi用yong的de雨yu量liang觀guan測ce儀yi器qi中zhong，虹hong吸xi式shi自zi記ji式shi雨yu量liang計ji作zuo為wei雙shuang翻fan鬥dou遙yao測ce自zi記ji式shi雨yu量liang計ji的de備bei份fen儀yi器qi
，隨sui著zhe自zi動dong站zhan雨yu量liang傳chuan感gan器qi在zai精jing度du和he性xing能neng等deng方fang麵mian通tong過guo了le試shi運yun行xing階jie段duan後hou，雙shuang翻fan鬥dou遙yao測ce自zi記ji式shi雨yu量liang計ji又you開kai始shi作zuo為wei自zi動dong站zhan雨yu量liang傳chuan感gan器qi的de備bei份fen儀yi器qi。

本文從降水強度和測量方式產生的誤差、儀器維護和安裝不當產生的誤差、zirantiaojianchanshengdewuchadengjifangmian，fenxilebeijingchaoyangqixiangzhanyuliangcelianggongzuozhongchangjiandeyixiewentiyijiyinqiwentideyuanyin，bingtantaoleyuliangceliangshujufashengyichangqingkuangxiadechulifangfa。

１ 測值誤差分析

１．１ 降水強度和測量方式產生的誤差遙測自記式雨量計、雨yu量liang傳chuan感gan器qi均jun采cai用yong了le帶dai有you節jie流liu管guan裝zhuang置zhi的de彙hui集ji翻fan鬥dou，因yin為wei有you了le節jie流liu裝zhuang置zhi，這zhe在zai很hen大da程cheng度du上shang減jian小xiao了le強qiang降jiang雨yu的de影ying響xiang。但dan是shi在zai降jiang雨yu強qiang度du突tu然ran變bian大da時shi，翻fan鬥dou翻fan動dong時shi需xu要yao反fan應ying時shi間jian
，致zhi使shi另ling一yi翻fan鬥dou盛sheng滿man水shui時shi還hai來lai不bu及ji翻fan轉zhuan，產chan生sheng計ji量liang誤wu差cha，由you此ci產chan生sheng的de計ji量liang誤wu差cha與yu雨yu強qiang呈cheng正zheng相xiang關guan。針zhen對dui降jiang雨yu強qiang度du大da時shi誤wu差cha大da的de現xian象xiang，經jing過guo認ren真zhen分fen析xi，其qi原yuan因yin可ke能neng是shi由you於yu當dang降jiang雨yu強qiang度du大da時shi，上shang翻fan鬥dou流liu入ru計ji量liang翻fan鬥dou的de水shui速su會hui非fei常chang快kuai，導dao致zhi計ji量liang翻fan鬥dou在zai一yi次ci翻fan轉zhuan過guo程cheng中zhong，水shui未wei流liu盡jin時shi
，上shang翻fan鬥dou又you有you水shui流liu入ru計ji量liang翻fan鬥dou，使shi得de計ji量liang翻fan鬥dou回hui到dao原yuan位wei。這zhe樣yang流liu入ru計ji量liang翻fan鬥dou的de雨yu量liang就jiu小xiao於yu０．１ｍｍ

，導致遙測自記式雨量計水量大於實際降水量。並且由於水未排盡，計量翻鬥的水量很快又達到相當雨量０．１ｍｍ以致再次翻動形成連跳現象。根據多年經驗積累，這種情況產生的誤差一般在４％允許範圍內。

表一 雨量降水量數據

從儀器的工作原理上分析，遙測自記式雨量計、雨量傳感器測量降水量的數值應當比較接近，但是由於儀器本身性能上的差別，仍會有較大誤差出現。以北京朝陽站２００８年８月１１日降水記錄數據為例，１０日２０：００至１１日０８：００各自記式雨量計測量記錄累計量見表１。

由於朝陽站屬於國家一般氣象站，夜間不守班，從自計記錄上看，夜間隻有１０日２３：００―２４：００降水記錄為０．０ｍｍ，夜間濕度基本維持在９０％左右，風速在２．ｍ／ｓ上下，可以忽略人工觀測降水量中夜間蒸發量的影響。通過對４個降水量數據的對比發現
，遙測自記式雨量計的數據明顯偏低，超過４％的誤差允許範圍，此次遙測自記式雨量計的數據不具有可用性。在４個(ge)自(zi)記(ji)式(shi)雨(yu)量(liang)計(ji)當(dang)中(zhong)
，隻(zhi)有(you)雨(yu)量(liang)器(qi)數(shu)據(ju)的(de)采(cai)集(ji)全(quan)部(bu)依(yi)賴(lai)人(ren)工(gong)，也(ye)正(zheng)是(shi)由(you)於(yu)雨(yu)量(liang)器(qi)的(de)觀(guan)測(ce)方(fang)法(fa)和(he)觀(guan)測(ce)時(shi)間(jian)的(de)特(te)殊(shu)性(xing)，雨(yu)量(liang)器(qi)出(chu)現(xian)誤(wu)差(cha)的(de)現(xian)象(xiang)比(bi)較(jiao)頻(pin)繁(fan)，但(dan)是(shi)性(xing)能(neng)穩(wen)定(ding)，日(ri)常(chang)維(wei)護(hu)簡(jian)單(dan)，在(zai)不(bu)考(kao)慮(lv)蒸(zheng)發(fa)和(he)測(ce)量(liang)時(shi)間(jian)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，數(shu)據(ju)穩(wen)定(ding)可(ke)靠(kao)。在(zai)夏(xia)季(ji)隻(zhi)有(you)少(shao)量(liang)降(jiang)水(shui)過(guo)程(cheng)中(zhong)，溫(wen)度(du)較(jiao)高(gao)
、有風、在降水過程中濕度較小以及降水出現在夜間的情況下，由於蒸發的影響
，會導致降水數據偏小；在正點觀測時段內雨量較大時

，在采集數據的過程中會有部分雨水不能采集，從而使測得的數據偏小；夏(xia)季(ji)陣(zhen)雨(yu)天(tian)氣(qi)需(xu)要(yao)增(zeng)加(jia)降(jiang)水(shui)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)的(de)次(ci)數(shu)，每(mei)次(ci)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)都(dou)會(hui)有(you)部(bu)分(fen)水(shui)滴(di)留(liu)在(zai)儲(chu)水(shui)瓶(ping)內(nei)，讀(du)取(qu)量(liang)杯(bei)數(shu)據(ju)時(shi)會(hui)出(chu)現(xian)四(si)舍(she)五(wu)入(ru)的(de)情(qing)況(kuang)會(hui)導(dao)致(zhi)±０．１～０．２的誤差，但是由於儀器本身性能穩定
，誤差在允許範圍內，不會導致降水數據不可用的情況。

表二 8月1日和19日 25日降水信息

１．２儀器維護和安裝不當產生的誤差如表２所示
，２００９年８月１日和１９日ri兩liang次ci降jiang雨yu過guo程cheng中zhong
，通tong過guo對dui各ge種zhong自zi記ji式shi雨yu量liang計ji數shu據ju的de對dui比bi發fa現xian，雨yu量liang傳chuan感gan器qi測ce量liang的de數shu值zhi明ming顯xian偏pian大da

，通tong過guo對dui儀yi器qi的de檢jian查zha得de出chu，誤wu差cha的de產chan生sheng是shi由you於yu傳chuan感gan器qi調tiao節jie螺luo母mu鬆song動dong造zao成cheng的de，也ye就jiu是shi計ji數shu翻fan鬥dou在zai承cheng接jie到dao不bu到dao０．１ｍｍ的降水量的時候就開始翻動
，產生０．１ｍｍ降水量的記錄，從而使記錄明顯偏大，超過４％的(de)誤(wu)差(cha)允(yun)許(xu)範(fan)圍(wei)，此(ci)次(ci)雨(yu)量(liang)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)數(shu)據(ju)不(bu)具(ju)有(you)可(ke)用(yong)性(xing)。相(xiang)反(fan)
，由(you)於(yu)轉(zhuan)軸(zhou)的(de)摩(mo)擦(ca)
，以(yi)及(ji)翻(fan)鬥(dou)沾(zhan)水(shui)或(huo)泥(ni)沙(sha)的(de)影(ying)響(xiang)都(dou)會(hui)阻(zu)礙(ai)翻(fan)鬥(dou)翻(fan)動(dong)
，同(tong)樣(yang)造(zao)成(cheng)雨(yu)量(liang)誤(wu)差(cha)。

８月１ridehongxishizijishiyuliangjishujujiaoda
，youyuhongxizijishiyuliangjiyiqibenshenmeiyouchuxianguzhang，yincipanduanwuchashiyouyubijianzaishangshengguochengzhongdeguanxingdaozhi，youyinweiwuchazai４％允許的範圍之內，數據可用，這種誤差在強降雨過程中是不可避免的。通過對雨量傳感器的維修調試，２５日的降水量誤差明顯減少。降水量數據顯示，２５ridejiangshuiqiangduxiao，hongxizijishiyuliangjiyuqitazijishiyuliangjiceliangshuzhiyizhi。yincizaimeicijiangshuiguochengkaishizhiqianyaozhuyiduiyiqijinxingweihu，zaijiangshuizhihouyaoduisuoshoujideshujuziliaojinxingfenxi，dechuwuchachuxiandeyuanyin，jishijinxing 維修調試，以保證下次數據的可用性。《地麵氣象觀測規範》中明確要求，雨量器安裝在觀測場內固定的架子上，器口保持水平

，距地麵高７０ｃｍ。因此，器口是否水平也可以造成較大誤差。在靜風降水的條件下，器口傾斜的儀器測得的降水量要小於器口水平的儀器；在風速較大，且器口傾斜於風的來向時，測得的降水量就會偏大，反之較小。在降水量較小（小於１．０ｍｍ）時shi
，兩liang者zhe的de差cha距ju並bing不bu明ming顯xian。這zhe種zhong誤wu差cha如ru果guo在zai每mei個ge正zheng在zai使shi用yong的de自zi記ji式shi雨yu量liang計ji中zhong同tong時shi出chu現xian，就jiu很hen難nan意yi識shi到dao數shu據ju中zhong的de問wen題ti。另ling外wai

，保bao持chi儀yi器qi的de清qing潔jie也ye很hen重zhong要yao。雨量監測儀被堵或者雨量器的儲水瓶中沾滿灰塵都會導致誤差出現。因此在日常的儀器維護中，觀測員要時刻做到認真
、仔細觀察每一種儀器的變化
，及時根據規範要求清潔儀器。

１．３自zi然ran條tiao件jian產chan生sheng的de誤wu差cha降jiang水shui在zai空kong中zhong分fen布bu是shi不bu均jun勻yun的de，各ge雨yu量liang測ce量liang儀yi器qi在zai觀guan測ce場chang內nei的de擺bai放fang也ye有you一yi定ding的de距ju離li，當dang降jiang水shui出chu現xian明ming顯xian分fen布bu不bu均jun勻yun時shi，各ge雨yu量liang器qi的de測ce量liang結jie果guo就jiu會hui出chu現xian不bu一yi致zhi的de現xian象xiang。雨yu量liang的de測ce量liang也ye受shou風feng場chang影ying響xiang，由you於yu雨yu量liang器qi高gao出chu地di麵mian，風feng對dui雨yu量liang器qi的de繞rao流liu作zuo用yong導dao致zhi筒tong口kou上shang方fang出chu現xian局ju部bu的de上shang升sheng氣qi流liu，阻zu礙ai了le雨yu滴di落luo入ru筒tong口kou，造zao成cheng降jiang水shui量liang偏pian小xiao，產chan生sheng誤wu差cha。這zhe種zhong誤wu差cha會hui在zai４個雨量儀器中同時出現，除非極特殊情況，否則很難從４個數據中分析出來，這樣就需要根據經驗去判斷儀器顯示的數據與實際降水量是否吻合。

２ 小結 

（１）相同工作原理的儀器由於儀器本身的性能差異和不可預見的故障會造成較大誤差，導致數據不可用，因此備份儀器不可或缺。

（２）降雨強度突然變化的影響
，自記式雨量計產生的誤差是不可避免的。

（３）人工雨量器的性能穩定，在蒸發現象不明顯的時候，降水總量較其他自記式雨量計更具有可用性。

（４）日常儀器維護對減小誤差非常必要，值班員在工作中要善於發現、善於比較。

（５）在極端天氣影響下，降水量數據的偏差不可避免。