측정된 강수량과 자동 관측소 강수량의 비교 분석: 관측소는 24년간의 강수량 데이터를 보유하고 있습니다.

요약: 자동강우관측과 인공강우관측은 서로 다른 관측방법과 기구구조로 인해 얻어지는 강우량 자료에 차이가 있다. 자동 강우 센서 데이터 오류의 원인을 기기 원리와 실제 적용 측면에서 비교 분석하여 원인을 찾아 오류를 줄이고 두 가지 관측 방법으로 얻은 관측 데이터가 대표성 있고 정확하며 비교 가능하도록 신뢰할 수 있는 근거를 제공합니다. 일기예보, 기상정보, 기후분석 등을 위한

키워드 : 인공강우자동관측자료차이

CLC번호 : P41 문서식별코드 : A 논문번호 : 1672-3791(2012)07(b)-0016-01

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현재 지상기상관측에서는 대부분의 기상요소가 자동으로 관측되고 있으며, 강우에 대해서도 마찬가지이다. 그러나 강우센서가 정식으로 사용되고 있음에도 불구하고 자동강우센서 자체의 구조상 그러하다. 그러나 실제 관찰 작업에서는 둘 사이의 측정 데이터에 차이가 있는 경우가 가끔 발견됩니다. 이러한 차이점을 분석하고 데이터의 정확성을 높이기 위해 자동 레인센서의 작동 원리와 데이터 차이가 발생하는 이유를 분석, 비교하고 오류 원인에 대한 해결방안을 제안하여, 자동 레인 센서를 사용하는 것이 더 나을 수 있습니다.

1 다양한 유형의 강우량 계측기의 작동 원리

1.1 수동 스테이션

우량계는 측우량 실린더(20cm 완벽한 원형 물통 포함)로 구성됩니다. , 물 저장병 및 a 측량기 실린더는 물통, 물 저장병 및 강수량을 수집하는 외부 실린더로 구성됩니다. 계량컵은 눈금이 있는 특수 계량컵입니다. 특정 양이나 타이밍이 관찰되면 수동으로 측정이 수행됩니다.

1.2 자동 스테이션

자동 레인 센서. 주로 물통, 상부 팁 버킷, 측정 팁 버킷, 카운팅 팁 버킷, 조정 나사 및 리드 스위치로 구성됩니다. 빗물받이에 의해 수집된 강수량은 깔대기를 통해 상부 천수통으로 유입되며, 빗물이 일정량 축적되면 물 자체의 중력으로 인해 상부 천수통이 뒤집혀 물이 집수 깔때기로 유입됩니다. 강수량이 수집 깔때기의 스로틀 튜브에서 측정 덤프 버킷으로 흐를 때 다양한 강도의 자연 강수량은 상대적으로 균일한 강수량 강도로 조정되어 다양한 강수량 강도로 인한 측정 오류를 줄입니다. 측정 덤프 버킷이 수신한 강수량이 0.1mm(일부는 0.5mm 또는 1mm 덤프 버킷)인 경우 측정 팁 버킷은 강수량을 카운팅 팁 버킷에 쏟아 붓고 카운팅 팁 버킷이 한 번 뒤집히게 합니다. 카운팅 티퍼를 뒤집으면 이와 연결된 자석이 리드 스위치를 한 번 스캔합니다. 리드 스위치는 자화로 인해 즉시 한 번 닫힙니다. 이런 방식으로 강수량이 0.1mm에 도달할 때마다 스위치 신호가 전송되고 수집기는 자동으로 0.1mm 강수량을 수집하여 저장합니다.

자동 스테이션의 데이터 오류에 대한 2가지 이유

자동 스테이션의 강우 센서에는 주로 다음과 같은 네 가지 부정적인 오류가 있습니다.

2.1 드리프트로 인한 오류 레인 센서 위치 기준점 오류

레인 센서의 측정 티핑 버킷 양쪽에 한 쌍의 위치 고정 볼트가 설치되어 있으며, 볼트 쌍 사이의 거리가 강우량을 측정하는 기준이 됩니다. 너무 크거나 너무 작으면 측정 버킷 모멘트가 변경되고 팁 버킷 토크가 변경되면 버킷의 물량이 변경됩니다. 경사각이 클수록 물 용량이 커지고 그 반대도 마찬가지입니다. 일상적인 사용에서는 덤프 버킷의 빈번한 충돌로 인해 두 볼트 사이의 거리가 변경되며, 이로 인해 측정된 강수량이 부정확해집니다. 이 오류를 해결하는 방법은 정기적으로(보통 1개월) 우량계의 배수량을 계수 및 기록된 값과 비교하는 것입니다. 이상이 발생하면 지침에 따라 위치 지정 볼트를 제때에 조정해야 합니다.

2.2 레인 센서의 핵심 부품(자석 스캐닝 리드 스위치)으로 인한 측정 오류

카운팅 팁 버킷의 자석이 리드 스위치를 한 번 스캔하기 때문에 스위치 신호 1회 전송되며, 이는 0·1mm의 강수량이 생성되었음을 의미합니다. 일부 리드 구성 요소가 비정상이고 여러 신호가 전송되거나 신호가 누락되거나 신호가 전송되지 않으면 비정상적인 강우가 발생합니다. 이 오류는 리드 스위치를 교체하기만 하면 해결될 수 있습니다.

2.3 시기 적절하지 않은 유지 관리로 인한 오류

티핑 버킷 전체 세트는 기계적 구성 요소로 구성되어 있으며 물을 받는 포트가 덮여 있는 등 외부 요인에 쉽게 영향을 받습니다. 먼지, 낙엽 등 막힌 풀잎이나 벌레 등으로 인해 측우기 내부에 거미줄이 형성될 수 있으며 이로 인해 측정 오류가 발생할 수 있습니다. 일상 작업에서 자동 레인 센서의 유지 관리를 강화하면 이 오류를 없앨 수 있습니다.

2.4 구조 자체로 인한 고유 오류

레인 센서의 원리에 따르면 강수량은 레인 리시버를 통해 상부 팁 버킷으로 들어간 다음 수집 깔때기로 들어갑니다. 계량 덤프 버킷이 수집 깔대기의 스로틀링 튜브를 통해 계량 팁 버킷을 주입합니다. 계량 팁 버킷이 견딜 수 있는 침전량이 0.1mm(일부 0.5mm 또는 1mm 팁 버킷)일 때 계량 팁 버킷이 뒤집혀 물이 탱크에 부어집니다. 카운팅 팁 버킷으로 인해 카운팅 팁 버킷이 한 번 뒤집힐 수 있습니다. 자석은 리드 스위치를 한 번 스캔합니다. 리드 스위치는 자화로 인해 닫히고 스위치 신호가 내보내지며 집진기는 자동으로 0.1mm 강수량을 수집하여 저장합니다. 이 설계 자체에는 아무런 문제가 없습니다. 그러나 강수량은 연속적인 기상 현상이며, 티핑 버킷을 뒤집을 때마다 일정량의 강수량이 손실됩니다. 뒤집는 시간은 매우 짧지만 축적량은 여전히 ​​상당합니다. 특히 강수시간이 길어지고 강수량이 많을수록 강수량이 손실되어 자동레인센서가 측정한 강수량과 실제 강수량의 오차가 커집니다. 그 구성 원리를 분석한 결과, 이 오차를 제거할 수는 없으나 덤프 버킷이 한 번 뒤집히는 데 걸리는 시간은 고정되어 있으므로 이 오차는 일정한 계수여야 함을 알 수 있습니다.

이 관측소는 2년 동안 실제 강수량과 자동 관측소 강수량의 비교관측을 실시해 왔다. 이 기간 동안 387개의 강수 샘플을 얻었으며, 그 중 231개는 강수량이 0.1 mm 이상일 때 연구 가치가 있는 샘플이었습니다. 이에 대한 비교 분석을 수행합니다. 연구를 통해 강수량이 20mm 미만인 경우 자동 관측소 강수량과 측정된 강수량 간의 오차는 1 이내인 것으로 나타났습니다. 강수량이 20mm에서 50mm 사이인 경우 강수량이 >50mm인 경우 오차는 2입니다. 오류는 위의 3 이내입니다.

3 결론

자동강우관측자료와 인공강우관측자료의 차이는 다양한 원인에 의해 발생한다. 이러한 이유에는 기기의 작동 원리, 일상적인 유지 관리 및 인적 요소 등이 포함됩니다. 비교 분석을 통해 강우량을 수동으로 관측한 결과가 자동으로 관측한 자료보다 우수함을 알 수 있다. 자동 관측소 강우관측은 강수량 축적을 제공하는 데에는 여전히 단점이 있지만 적시에 강수량 정보를 제공할 수 있고 일기예보로 활용하면 장점이 있으므로 직장에서 일상적인 유지 관리가 이루어지면 과학적인 계산 방법이 사용됩니다. . 가능한 한 오류를 제거하도록 노력하십시오. 정확하고 신뢰할 수 있으며 대표적인 기상 데이터를 얻을 수 있어 일기예보의 정확성이 더욱 향상됩니다.

참고문헌

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