桂林机场便携气象站数据对比分析

桂林机场便携气象站数据对比分析

马  霜

民航桂林空管站，广西   桂林  541199

摘要：本文采用桂林机场芬兰自动气象观测系统、长春自动气象站和便携气象站2023年9月5日至2023年10月4日期间，每日18、00、06、12时（UTC）采集的风向风速、温度、露点温度、相对湿度、场面气压、修正海平面气压数据作对比分析。研究表明，新增的WUSH-AWI01型机场便携气象站所输出的数据均达到桂林机场气象台观测情报室岗位手册标准。

关键词：便携气象站；数据对比；数据分析

0引言

2023年8月，桂林机场新增一台WUSH-AWI01型机场便携气象站作为应急使用。便携式自动气象站在功能上满足观测需求，便携、易架设、低功耗，可以进行数据采集、计算、质量控制、存储、传输，观测性能应能达到《地面气象观测规范》[1]的要求，观测数据可以接入业务软件。为保证该便携气象站数据稳定可靠，符合应急使用要求，桂林空管站气象台观测情报室根据《岗位手册：2.5气象要素数据对比操作规程》（GULATM-QSMS-QX-GX-GW-2.5）有关规定，于2023年9月5日至2023年10月4日开展了为期30天的人工数据对比工作。新增的WUSH-AWI01型机场便携气象站搭载了XVSB型微智气象仪，传感器在人工数据对比（2023年9月5日至2023年10月4日）期间运行状况良好，无测量数据异常跳变情况。其设备运行和对比情况如下：

1 对比内容与方式

1.1对比内容

便携气象站的风向风速、温度、露点温度、相对湿度、场面气压、修正海平面气压；芬兰自动气象观测系统R01端的风向风速、温度、相对湿度、露点温度、场面气压、修正海平面气压；长春自动站R01端的风向风速、温度、露点温度、相对湿度、场面气压、修正海平面气压。

1.2对比方式

将便携气象站架设在人工观测平台，实时获取观测点风向风速、温度、湿度、气压、相对湿度数据并传输到气象站数据监测软件，与基准观测点的芬兰自动气象观测系统和长春自动站相应数据进行对比。

2 人工观测数据采集规则

从9月5日起至10月4日持续30天，安排观测员于每日18、00、06、12时（UTC）利用值班现场数据终端和气象站数据监测软件采集“对比内容”所列相关数据，对比报告使用的各项数据覆盖了30天共120个记录。

3 各要素对比结果

3.1风向风速对比结果

风要素对比主要对平均绝对误差、误差极大值、符合标准占比三项进行对比，以下结果可见，风速平均绝对误差为位于0.86-0.96m/s之间，符合风速对比阈值： 2m/s；风向平均绝对误差位于 39.61°-42.64°之间，符合风向对比阈值：60°(风速达到或超过2m/s时)。便携气象站、芬兰自观、长春自动站2分钟风雷达图如下图1、2、3所示，对比情况如表1所示：

表 1

便携气象站、芬兰自观、长春自动站10分钟风雷达图如下图4、5、6：

对比情况见表2，由表可知，在便携气象站和芬兰自观、长春自动站的对比中，便携气象站与长春自动站的风向风速值更接近，符合标准占比均在85%以上。

表 2

3.2温度、露点温度、相对湿度、QFE、QNH对比结果

温度、露点温度、相对湿度、QFE、QNH对比主要对平均绝对误差、误差极大值、符合标准占比三项进行对比，下面折线图中蓝色实线为便携气象站数据，红色实线为自观数据或长春数据（见右图图例），绿色实线为二者差值，以下结果可见，温度平均绝对误差在 0.59℃-0.62℃之间，符合温度的对比阈值：2℃；露点平均绝对误差在 0.49℃-0.63℃之间，符合露点温度的对比阈值：2℃。

相对湿度平均绝对误差在 4.27%-4.61% 之间，符合相对湿度传对比阈值：10%

QFE平均绝对误差在 0.25-0.31hPa 之间，误差极大值为 0.5hPa，符合气压对比阈值：0.8hPa

QNH平均绝对误差在 0.22-0.27hPa 之间，误差极大值为 0.5hPa，符合气压对比阈值：0.8hPa

5结论

从以上分析可知，本次各项要素对比的平均绝对误差、误差极大值等均符合相关数据对比误差要求，因此，新增的WUSH-AWI01型机场便携气象站所输出的数据均达到气象台观测情报室《岗位手册：2.5气象要素数据对比操作规程》（GULATM-QSMS-QX-GX-GW-2.5）的标准。

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．