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1、兩種翻斗式雨量傳感器觀測降水量的對比分析［摘要］本文選取了上林縣氣象站2013年6月10曰至2013年9月至10日SL2-1型、SL3-1型雨量傳感器自動測得共3個月50天的日降水量資料進行比較，結(jié)果表明：SL3-1型雨量傳感器的測值相對于SL2-1型雨量傳感器的測值存在系統(tǒng)性偏高的情況，但兩者觀測值整體較為接近，相關(guān)系數(shù)達到0.9985，為顯著相關(guān)。降水強度很小時，SL2-1型的反應滯后較為明顯，但當降水強度較大時，兩者的測值差異也增大。關(guān)鍵詞：SL3-1型，SL2-1型，降水測量，對比分析分類號：C35文獻標識
2、碼：A自今年以來，全區(qū)部分臺站基本已安裝完新型自動氣象站并已進入試運行階段，兩套自動站同時運行，基本在時問上可以達到無縫隙的觀測。目前現(xiàn)用的兩套自動觀測降水量儀器均為翻斗式雨量傳感器，但兩種翻斗式雨量傳感器觀測降雨量之間仍存在差異，比較不同儀器之問的差異，探討儀器的穩(wěn)定性，分析產(chǎn)生差異的原因，為資料在使用過程中，對選擇不同的儀器所測得降水量的積累和使用提供參考依據(jù)。1觀測儀器的技術(shù)原理兩種翻斗式雨量傳感器分別為單翻斗、雙翻斗式雨量傳感器，常用的單翻斗式雨量傳感器為SL2-1型、雙翻斗式雨量傳感器為SL3-1型。SL
3、2-1型雨量傳感器主要由承水器、過濾漏斗、翻斗、干簧管和底座等組成。雨水由截面積為2⑻平方厘米集水器匯集，通過裝有小圓護網(wǎng)的小漏斗及其下端的引流管注入翻斗。當翻斗承積的水量迗到一定的數(shù)量值時，翻斗翻倒，另一半翻斗開始盛雨。計數(shù)翻斗中部裝有一塊小磁鋼，磁鋼上端有干簧管。當計數(shù)翻斗翻動時，磁鋼對干簧管掃描，使干簧接點因磁化而瞬間閉合一次，送出一個電路導通脈沖。相當于0.lmm降雨量［1］。SL3-1型雙翻斗雨量傳感器由承水器、上翻斗、匯集漏斗、計量翻斗、記數(shù)翻斗和干簧管等構(gòu)成。雨水進入承水器，經(jīng)過漏斗流人上翻斗，上翻斗
4、承積一定水量時，由于水本身重力作用發(fā)生翻轉(zhuǎn)，水進入?yún)R集漏斗，經(jīng)匯集漏斗的節(jié)流管注入計量翻斗，把不同強度的自然降水調(diào)節(jié)為比較均勻的中等強度降水，計量翻斗翻動一次為0.1mm降水量，隨之雨水由計量翻斗進入記數(shù)翻斗，在記數(shù)翻斗中部裝有一塊小磁鋼，磁鋼的上面裝有干簧開關(guān)，記數(shù)翻斗翻轉(zhuǎn)一次，干簧管開關(guān)閉合一次，產(chǎn)生一個脈沖信號。脈沖信號送采集器中的計數(shù)器進行計數(shù)，每個計數(shù)為0.1mm降水量［2］。2觀測資料的選取本文選取了上林縣氣象站2013年6月10日至2013年9月至10日SL2-1型、SL3-1型雨量傳感器自動測得共3
5、個月50天的日降水量資料進行比較，分析其中的相關(guān)性與差異（選取的降水量值均為儀器處于正常工作情況下的資料）。3不同雨量器觀測的降水量相關(guān)性與降水量差值3.1相關(guān)性本文選用其中都出現(xiàn)降水量彡0.1mm/d的降水資料，共50個（d）樣本進行分析。2種雨量器所錄得降水量的相關(guān)性，各雨量器之問的相關(guān)系數(shù)為0.9985,表明雨量器之問的相關(guān)性非常好。3.2差值比較本文選取了上林縣氣象站兩種雨量器自動測得共3個月50天的日降水量資料，日降水情況見圖1;降雨量差值百分率以SL2-1型雨量傳感器的測值為觀測值，降雨量差值百分率為S
6、L2-1型雨量傳感器的測值與SL3-1型雨量傳感器的測值除SL2-1型雨量傳感器測值的百分比，降雨量差值百分率見圖2。從累計降水量來看，SL3-1型雨量傳感器的測值相對于SL2-1型雨量傳感器的測值存在系統(tǒng)性偏高的情況，且誤差發(fā)生率為96%（誤差發(fā)生率=誤差其0.0mm的次數(shù)/總次數(shù)）［3］。但兩者觀測值整體較為接近，相關(guān)系數(shù)迗到0.9985，為顯著相關(guān)。1日降雨量2降雨量差值百分率為準確了解兩種翻斗式雨量傳感器在降水量測量方面的準確性，本文選取2013年7月14日15:26?16:38的降水個例，使用SL2-1型
7、雨量傳感器、SL3-1型雨量傳感器對此次降水進行同步觀測，統(tǒng)計分析在整個降水過程中兩種儀器所觀測的降水強度隨時間的變化情況。從降水強度來看，SL2-1型翻斗式雨量計和SL3-1型翻斗式雨量計觀測到的降水強度變化趨勢基本相同，但SL3-1型的測值變化稍稍提前于SL2-1型的測值。降水強度很小時，SL2-1型的反應滯后較為明顯，而弱降水持續(xù)一段時間，雨量計會輸出一個相對于SL3-1型輸出值更大的降水強度值。當雨強較大時，翻斗翻轉(zhuǎn)的瞬間注入水量較多，導致儀器自身排水量大于儀器記錄值，導致兩者差值越大。反之雨強很小時，翻斗
8、翻轉(zhuǎn)瞬間幾乎無降水注入，導致儀器記錄值大于儀器自身排水量，兩者差值越?。?］。3降雨強度對比4產(chǎn)生差值的原因分析4.1采樣點的空間差異造成的誤差雖然雨量計都安放在同一觀測場中，基本探測環(huán)境相同，但是由于降水量本身存在空間上的差異，隨機性較大，所以對于某一次的測量差異，采樣位置的不同也是其中一個不可忽視的因素。4.2降水強度和測量方式產(chǎn)生的誤差雨量傳感器翻斗在
