Анализ метеорологических данных, полученных с сети станций Молдовы, оснащенных аиис погод



Скачать 77.48 Kb.
Дата15.11.2016
Размер77.48 Kb.
Анализ метеорологических данных, полученных с сети станций Молдовы, оснащенных АИИС "Погода"
Автоматизированная информационно-измерительная система "Погода" предназначена для приема результатов измерения метеорологических величин датчиками, обработки результатов метеонаблюдений, автоматического формирования сообщений и передачи их в канал связи, а также ведения архивов.

АИИС разработана под методическим руководством ГГО Институтом радарной метеорологии (ИРАМ) в части информационной подсистемы и финской фирмы "Vaisala" в части датчиков.

Впервые в Молдове, при финансовой поддержке Национального Экологического Фонда АИИС "Погода" была установлена в феврале 2004 г. на М Кишинев, в сентябре на М Бричень, Бэлць, Корнешть, Штефан Водэ и Кахул. Автоматические датчики фирмы "Vaisala", включенные в состав системы, используются в качестве средств измерения температуры и влажности воздуха, давления воздуха, скорости и направления ветра, температуры поверхности почвы и температуры почвы на глубинах 5, 10, 15 и 20 см.

Для проведения контроля согласованности данных, полученных с помощью автоматических данных и традиционных средств измерения, на всех станциях были организованы параллельные наблюдения. С этой целью для метеостанций было написано методическое письмо о "Порядке производства метеорологических наблюдений, передачи оперативной и кодирование режимной информации на станции, оснащенной АИИС "Погода"".

Оценить устойчивость работы системы АИИС "Погода" за период 2005-2007гг. можно по количеству пропущенных сроков наблюдений (табл.1).

Наиболее стабильно система работала на М Бэлць, Кишинэу, где режимная информация практически почти за все сроки сохранена в "архиве" станции, а на М Кахул потеря составляет 4%. До 13% сроков пропущено на М Бричаны, М Корнешты и М Штефан Водэ.

Максимальное количество пропусков связано с отключением электроэнергии, неисправностью компьютера и УПС. В отдельные сроки в мае 2006 г. не поступала информация с датчиков на М Корнешты, в сентябре и октябре - на М Штефан Водэ, с 18 апреля по август 2006 г. с М Бричень поступали искаженные данные с датчиков температуры воздуха и давления, в апреле-июне 2007 г. искаженные данные по температуре почвы на глубине 15 см поступали с М Бэльць. Пропуски в передаче оперативной информации были связаны в основном с перебоями в работе связи компании "Orange".

Ниже приведены результаты анализа параллельных наблюдений по отдельным элементам.


Температура воздуха
Разности средних месячных значений температуры воздуха, полученные по датчикам АИИС "Погода" и традиционным средствам измерений (СИ) мало меняются за рассмотренный период по всем станциям (от -0,4 до +0,1ºС) и находятся в пределах допуска. В основном температура, измеренная автоматически, на большинстве станций была выше отсчитанной по термометру (исключая Бэлць и в отдельные месяцы Бричень).

Средняя суточная температура в отдельные дни всего на ±0,6ºС отличалась от наблюденной в психрометрической будке. Исключение составляет М Бельцы, на которой во все месяцы преобладают отрицательные разности (0,7-1,3ºС).

В срочных наблюдениях максимальные различия могут достигать ±3,3ºС.

Разности средней месячной максимальной и минимальной температуры воздуха составляют ±0,3ºС и находятся в пределах допуска. Исключение составляет М Бэлць, на которой преобладают во все месяцы отрицательные разности до 1ºС.

В отдельные дни различия в минимальной и максимальной температуре достигали соответственно ±1,0ºС и ±1,5ºС.

На М Бэлць, в связи с различиями в местоположении датчиков системы и традиционных СИ, минимальная температура за сутки была преимущественно на 1-3ºС ниже измеренной по термометрам на метеоплощадке, а максимальная отличалась от них на -2 – +1ºС.
Влажность воздуха
Разности средней месячной и средней минимальной относительной влажности за рассмотренный период находятся в пределах допуска (±3%). Суточные и минимальные срочные значения в отдельные дни отличаются до ±10%, что, безусловно, отразится на числе дней с влажностью ≤30% и ≥80%. Так, по данным АИИС "Погода" число дней с низкой влажностью (≤30%) завышено на 1-5 дней. Следует отметить, что при 100% влажности (наличие осадков или тумане) датчик показывает предельные значения 94-96%.

Расхождения в средних месячных значениях температуры точки росы составляют в основном до ±0,8ºС, в суточных – до ±3,0ºС. Исключение составляет М Кахул, где расхождения в месячных данных с апреля по октябрь 2007 г. достигали -1,5ºС, а в суточных -3,3ºС. В отдельные сроки зимой и весной разности изменялись от +2,0 до -3,9ºС, летом и осенью – от 1,2 до -4,8ºС.

Влажность воздуха является наиболее "уязвимой" характеристикой, на которую более всего влияют субъективные и объективные факторы (несинхронность отсчетов, состояние батиста и волоса гигрометра, соблюдения требований Наставления по уходу за ними, особенности наблюдений, конструкция датчиков и т.д.).
Атмосферное давление на уровне моря
Атмосферное давление, приведенное к уровню моря, характеризуется малой изменчивостью во времени и в пространстве.

Однако, как показал анализ разностей, полученных с помощью системы АИИС "Погода" и барометра за 2005 г., только на М Кахул и Кишинэу наблюдается наибольшая сходимость данных. Различия в средних месячных разностях составляют в основном 0,1-0,5 гПа, а в суточных от -0,6 до +0,8 гПа .

Особенно велики различия на М Корнешть, Штефан Водэ в январе-марте 2005г. - в средних месячных значениях они достигают 1,3гПа, в средних суточных – 2,3гПа. На М Бричень, Бэльць в отдельные месяцы разница в средних суточных данных достигает 1,2 гПа.

В 2006 и 2007 гг. ситуация несколько изменилась, на всех станциях различия в средних месячных значениях в основном не превышают 0,5 гПа, а в средних суточных – ±1,3гПа. Срочные данные могут отличаться на ±2,0 гПа. На М Бричень с августа 2006 г. различия в месячных значениях составляют 0,6-0,8гПа, а в срочных – до 2,5 гПа. Экстремальные значения давления воздуха по АИИС "Погода" за месяц в основном на 0,6-2,0 гПа превышают давление, измеренное барометром.

Значительные различия в показаниях, на наш взгляд, возможно связаны с состоянием ртутных барометров или конструктивными особенностями датчика давления.


Скорость ветра
Датчики скорости ветра АИИС "Погода" более чувствительны к воздушному потоку и быстрее реагируют на его изменения. Несмотря на это, различия в средних месячных значениях скорости ветра, измеренные с помощью датчиков АИИС "Погода" и М-63М, близки и не превышают ±0,3 м/с и находятся в пределах допуска.

Средняя за сутки скорость в отдельные дни отличалась от измеренной по М-63М на ±1,3 м/с. Различия в срочных значениях достигали ±4 м/с, а максимальные скорости ветра в отдельные дни отличались в основном на ±1-3 м/с.

Особая ситуация сложилась на М Бэлць, где ветроизмерительные приборы расположены в разных условиях. Датчики АИИС "Погода" находятся в более защищенных условиях, чем М-63М. Анеморумбометр М-63М находился на летном поле к СВ от АИИС "Погода" на расстоянии ~70 м на открытом месте. В связи с этим средние месячные скорости по АИИС "Погода" во все месяцы занижены на 0,2-0,7 м/с, средние суточные – на 1-3 м/с, максимальные – на 2-5 м/с. С апреля 2006 г. на М Бельцы прибор М-6М на работает, наблюдения производятся по АИИС "Погода".

Кроме местоположения расхождения в скоростях ветра на всех станциях связаны с различиями в методике наблюдений и обработке данных.
Температура поверхности почвы
Различия в средней месячной температуре поверхности почвы составляют ±1ºС, в средних суточных они достигают ±2-5ºС.

В срочных данных разности могут достигать еще больших размеров – ±9-15ºС. Это наблюдается преимущественно зимой и летом в ясную погоду в дневные сроки. В ночные сроки и в пасмурную погоду днем различия в показаниях температуры поверхности почвы сглаживаются.

Разности средней максимальной и средней минимальной температуры поверхности почвы за месяц находятся в пределах ±2ºС.

Следует отметить, что абсолютный минимум по данным АИИС "Погода" за месяц в основном на 1-2ºС выше температуры по минимальному термометру, а абсолютный максимум на 1-3ºС ниже температуры по максимальному термометру.


Температура почвы на оголенном участке на глубинах 5, 10, 15, 20 см
На всех глубинах (5,10,15,20 см) разности в средних месячных значениях температуры почвы находятся в пределах ±1,0ºС. Средняя за месяц температура почвы на глубине 5 см в основном выше, а на глубине 20 см - ниже измеренной термометром, различия составляют +0,1 – +0,8ºС. На глубинах 10 и 15 см разности находились в пределах ±0,1-0,9ºС.

Расхождения в суточных значениях в отдельные дни на всех глубинах достигали ±2ºС.

Наибольшие расхождения в температуре поверхности почвы и на глубинах вызвана объективными и субъективными факторами (несинхронность отсчетов, неудовлетворительное состояние термометров, уход за датчиками и термометрами, несоблюдение требований Наставления по установке, возможно и конструктивные особенности средств измерения).

Опытная эксплуатация АИИС "Погода" на сети станций Молдовы позволяет сделать следующие выводы:


  1. Система проста, удобна в работе и освоена всеми техниками-метеорологами на станциях, где она установлена.

  2. Автоматические датчики, включенные в ее состав, выполняют измерения стандартными методами в соответствии с рекомендациями ВМО, Наставлениями и Методическими Указаниями, действующими в системе Государственной Гидрометеорологической Службы.

  3. Результаты автоматических измерений в основном соответствуют по точности результатам измерений по традиционным СИ, уменьшают субъективные ошибки наблюдателя.

  4. Различия в средних месячных значениях, полученные при сравнении данных по АИИС "Погода" с традиционными СИ, находятся в основном в пределах допуска

  5. Различия в суточных, срочных, экстремальных значениях в отдельные дни превышали допуски по всем метэлементам, особенно по давлению воздуха и температуре почвы.

  6. Различия в данных, полученных с помощью АИИС «Погода» и традиционными СИ по всем метэлементам, вызваны объективными и субъективными факторами (несинхронность отчетов, различия в методике наблюдений, обработке данных, осреднения в разные временные интервалы, недостаточный уход за датчиками и традиционными СИ, конструктивные особенности, неудовлетворительное состояние и т.д.).

  7. Для сохранения однородности рядов наблюдений на М Бэлць следует разместить датчики АИИС "Погода" в одинаковые условия с традиционными СИ.

  8. Обеспечить ежегодную поверку датчиков системы АИИС "Погода".

  9. Рекомендуется:

  • продлить параллельные наблюдения до 1 января 2010 г. на станциях Бричень, Бэльць, Корнешть, Штефан Водэ, Кахул и Кишинэу, а также вновь установленных, согласно требованиям ВМО;

  • уточнить высоту датчиков давления на 6 станциях и барометра на М Кагул и "Кодрий";

  • укомплектовать станции датчиками температуры почвы (на глубинах 0,2- 3,2 м под естественным покровом), видимости, солнечного сияния и высоты нижней границы облаков;

  • доукомплектовать датчики температуры почвы радиационной защитой;

  • переустановить мачту с датчиками на М Кагул;

  • в дальнейшем при установке АИИС "Погода" на других станциях траверсу с датчиками на метеорологической площадке следует ориентировать в любом направлении кроме юга.

  1. Для дальнейшей эксплуатации системы на станциях необходимо следующее:

– бесперебойное электропитание;

– компьютеры более высокого класса;



– наличие на станциях в исправном состоянии комплекта традиционных средств измерения в случае отключения электропитания, сбоя или неисправности компьютера.

  1. Для оперативной передачи и приема информации по кодам: WAREP (о СГЯ), CLIMAT (месячные данные), также режимной информации (PERSONA MIS) необходимо доработать программу АИИС "Погода".

  2. В дальнейшем рекомендуется продолжить внедрение системы АИИС "Погода" на других станциях, но с более совершенными датчиками температуры почвы и давления. Эта система облегчает труд метеоролога, исключает субъективные ошибки, ускоряет получение оперативной информации.


База данных защищена авторским правом ©bezogr.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница