辐射报表预审经验点滴谈

2022-09-10

气象辐射观测是气象辐射业务、服务和科学研究的基础。对辐射报表预审是为了了解辐射观测情况、解决存在的问题、避免出现缺测现象、减少出现不正常记录, 保证观测记录的完整性和正确性, 以满足科研服务使用的要求。预审工作是比较烦琐、复杂的、也是很重要的工作。预审员应熟练掌握基本气象知识, 具有辐射观测的实践经验, 能判定各辐射量与气象要素、太阳高度角以及各辐射量相互间的内部关系。同时能分析这些辐射量随空间和时间的变化情况;预审人员应对辐射场地、仪器性能、安装、使用、观测、记录整理以及仪器可能出现的故障等所有的质量问题进行全面的了解, 这样预审员才能把好质量关。

1 封面的审核

1.1 台站信息部分

按照封面栏目, 分别审核报表的年份、月份、台 (站) 名、区站号和档案号, 台 (站) 所在地的省名、地址、经纬度, 观测场拔海高度, 各种辐射表的离地高度 (若有平台, 则填写该感应面离平台面高度与平台离地面高度之和) , 以及台 (站) 长和报表编制人员的签名等, 并注意辐射报表文件的传输日期。

1.2 现用仪器

审核各种辐射表的型号、号码、灵敏度、响应时间、内阻值、检定时间、开始工作时间等, 其中灵敏度和内阻值以四位数字表示、响应时间以两位数字表示、检定时间和开始时间以八位数字表示, 位数不足, 高位补“0”;一个月用两种仪器 (月内更换) , 应按先后时间同时填写。

1.3 场地周围环境、作用层状况

场地周围环境状况在每年一月份用文字说明, 当周围发生较大变化时, 应注意重新绘制场地周围状况遮蔽图和文字描述;审核作用层状况与值班日记是否一致, 编码是否正确。

1.4 备注栏

根据值班日记审核备注是否完整?和实际记录是否相符?更换仪器、薄膜罩是否备注?缺测记录处理方法以及统计方法是否备注?异常记录处理是否备注?加、取盖是否正常?如只有取盖记录无加盖记录, 则可能是因为软件操作时漏点加盖原因造成, 需根据当时实际时间, 换算成地平时加以备注。

2 各类辐射数据的审核

2.1 相关性检查及极值检查

如:时 (日) 总辐射曝辐量大于或等于时 (日) 净全辐射曝辐量;时 (日) 总辐射曝辐量大于或等于时 (日) 散射辐射曝辐量;时 (日) 总辐射曝辐量大于或等于时 (日) 反射辐射曝辐量;日总辐射曝辐量大于或等于日水平面直接辐射曝辐量;日直接辐射曝辐量大于或等于日水平面直接辐射曝辐量;日总辐射最大辐照度大于或等于日净全辐射最大辐照度;检查各辐射量与观测时的气象条件、太阳高度角、大气浑浊度以及下垫面性质是否有矛盾。此外, 检查各辐射表极值是否出现在加盖时段内, 若出现在加盖时段内 (包括加取盖的那一分钟) , 是否从该时段外挑取极大 (小) 值, 相应的出现时间是否正确;加盖期间记录是否按0.00处理;每个项目的日最大、最小值是否矛盾;全天因降水或其它原因 (加盖期间) , 日最大辐照度为“0”时, 日最大值填“0”, 出现时间是否为空白?极值出现在24时, 时间是否记为24时00分?

2.2 总辐射数据的审核

(1) 检查日总辐射曝辐量月平均值。

检查日总辐射曝辐量是否小于可能的日总辐射曝辐量?日总辐射曝辐量的月平均值是否有突变现象?如有突变现象, 应检查云量、日照与降水等现象是否也出现了明显的变化, 否则要从仪器方面找原因, 进一步判定该月记录是否可靠?

(2) 检查总辐射时总量变化。

检查总辐射时总量变化是否符合一般规律?如:晴天总辐射时总量变化呈正弦波曲线, 真太阳时中午附近达到最大值, 如有破坏, 分析是云量原因还是大气透明度原因。

(3) 检查总辐射最大值。

总辐射最大值必须小于2000W.m-2, 但不应小于该日时总量平均辐照度;最大辐照度出现时间是否偏离中午较远?此外, 也可根据本站资料确定最大值出现的范围, 并记入审核规则库, 如有异常, 结合当时天空状况分析原因。

2.3 净全辐射数据的审核

首先检查净全辐射日总量月平均值是否正常?如有异常, 分析是否由于云量、天气现象 (主要是降水) 或其他方面的原因造成的。

其次检查净全辐射时总量, 一般情况, 时总量白天为正值, 晚上为负值, 一天内有两次过零线时间, 一次时间在日出后1至1.5小时, 另一次在日落前0.5至1.5小时左右, 如有异常应结合太阳高度角、大气透明度、空气和地面温度、云量和云状以及地面反射比进行分析, 并根据《地面气象观测规范》技术问题综合解答 (1) 第五问处理。

偶有净辐射日最小出现在正午, 当时有少量的云, 如2分量的Cuhum或Ci, 若能确定仪器性能良好的话, 该记录保留。若经常出现此类数据则不正常, 尤其发生在天空云量较少的非冬季季节, 应检查仪器状况 (最小值从其它定时里挑取) 。

2.4 散射辐射数据的审核

首先, 检查散射辐射日总量月平均值, 一般来说, 总辐射大于或等于散射辐射大于或等于0;其次, 检查时总量是否有突变, 如有突变结合太阳高度角、大气透明度、云状、云量、地面反射比判断。有云时散射辐射比无云时大, 且Ac、Cu、As、Sc是最有效的散射云。

2.5 直接辐射数据的审核

检查直接辐射最大辐照度是否小于1 3 7 6 W.m-2;时总量、日总量、水平面直接辐射是否偏小?如偏小, 可断定是直射表的跟踪有问题;日总量不能超过公式计算的晴天透明度好时可能出现的日总量值;因多云天气造成散射表部分时次的时总量大于总表时总量, 故造成当日水平面直接辐射日总量为负值时, 记录保留。

2.6 反射辐射数据的审核

反射辐射数据的审核, 除了做好如前所述的相关性检查外, 就是对反射比的审核, 如因降水影响, 总辐射日曝辐量为0.00, 反射辐射日曝辐量也为0.0 0时, 则该日反射比应填“—”;有云天气, 尤其在日辐射量很小的情况下, 下垫面无冰、雪等使反射时日总量和总辐射时日总量相等, 日反射比亦按缺测处理。

一般情况下, 地面反射比较稳定, 反射比的变化取决于地表状况、特征、太阳高度角以及有无积雪, 以乌兰乌苏气象站为例:辐射作用层为裸露沙土, 干燥时的反射比在18%~3 1%之间, 潮湿时的反射比比干燥时小, 在1 4%~2 3%之间;新雪时的反射比在6 6%~8 5%之间, 陈雪时的反射比比新雪时小, 在41%~75%之间。把握上述规律就可以发现记录的异常。

校对9时、12时、15时太阳直接辐射S和浑浊度指标TG, 如有S没有TG, 可能是观测员手工操作有关, 可用公式计算大气浑浊度。