观测自动化及技术规定—气测函〔2017〕87号附件3：降水现象仪平行观测评估报告格式和内容要求
地面气象观测规范要点
仪器采集、人工观测
目测项目—能见度
人工观测能见度一般指有效水平能见度，是 指四周视野中二分之一以上的范围能看到的 目标物的最大水平距离。 目标物的选择应在气象站不同方向、不同距 离上选择若干固定能见度目标物。应尽可能 以天空为背景，颜色越深越好，视角以 0.5°-5.0°为宜，仰角不宜超过6°。 视角=（高度角*宽度角）1/2 能见度的观测可根据目标物的颜色、细微部 分的可辨程度，来确定当时的能见度距离， 但同时还应考虑目标物的大小、背景颜色， 以及当时的光照等情况。
观测仪器、场地的维护
观测仪器
大雾结束，但湿度仍达到100%时，应立即 取下温湿传感器的防尘罩，在值班室将防尘 罩放一段时间（约半小时）使之干燥。 气压传感器使用采集器中的12V电源，当采 集器电源电压不足时，首先会使气压传感器 出现丢失数据而使采集器鸣叫。
标准状态下冰点的绝对温度 T0=273.15K 水三相点的绝对温度T0=273.16K 标准重力gn=9.80665m/s2 0℃时的水银密度1.35951*104kg/m3
仪器采集、人工观测
目测项目—天气现象
最小能见度的记载： 当沙尘暴、雾、雪暴以及浮尘、吹雪、 烟幕、霾现象出现能见度小于1.0km 时，都应观测和记录最小能见度，记 录加方括号“[ ]”。 以m为单位，取 整数。 每一现象出现时，在天气现象栏中每 天只记录一个最小能见度。 气簿-1中记有浮尘、吹雪、烟幕、霾 现象时，在值班日记中要有最小能见 度的记载。
观测仪器、场地的维护
观测仪器
测量：以确定被测对象量值的目的的全部操作。 准确度：表示测量结果与被测量真值的一致程度。 不确定度：与测量结果有关的一种变量，表征为可 合理地归因于被测量的测量值的离散，它是被测量 真值在某一量值范围的一个评定。 测量范围：测量仪器的误差处在规定极限内的一组 被测量值。 分辨力：仪器测量时能给出的被测量量值的最小间 隔。 响应时间：被测量值阶跃变化后，仪器测量值达到 最终稳定值的不同百分比所需的时间，也称滞后系 数。其中达到63.2%所需时间称为仪器的时间常数。 平均时间：求被测量平均值的固定时间段。 采样：获取对一个量的离散的测量结果的过程。 采样速率：单位时间内采样的次数。
DSG5型降水现象仪的数据评估分析
第41卷第2期 2020年6月气象研究与应用JOURNAL OF METEOROLOGICAL RESEARCH AND APPLICATIONV o l.41 N o.2J u n.2020李艳玉.D S G5型降水现象仪的数据评估分析[J].气象研究与应用，2020,41(2) :93-96.Li Y a n y u.D a ta e v a lu a tio n a n d a n a ly s is o f D S G5 p r e c ip ita tio n p h e n o m e n o n in s tru m e n t[J].J o u r n a l o f M e te o ro lo g ic a l R e s e a r c h a n d A p p lic a tio n,2020,41(2)：93-96.DSG5型降水现象仪的数据评估分析李艳玉(桂林市气象局，广西桂林541001)摘要：选取2018年1月至12月降水现象仪自动观测数据和人工观测记录，对D S G5型降水现象仪进行评估和 分析。
结果表明，数据完整性较好，仅0.07%的缺测率。
数据准确性通过捕获率、漏报率、空报率和错报率来分析，其中 捕获率较高，平均为95.63%,但对弱降水的识别还需改进；漏报率较高，平均漏报率为33.62%;空报率和错报率较低，分别为17.81%和2.68%，但存在错误识别雪和冰雹的现象。
降水现象仪数据一致性较差，因观测数据分散不连续 导致，需进一步改进质控方法。
关键词：D S G5型；降水现象仪；数据质量；评估中图分类号：P414.9 文献标识码：A doi：10.19849/ki.C N45-1356/P.2020.2.19 O S I D：:圖引言为了加快国家自动气象站无人值守步伐，推动 气象现代化建设，2016年广西全区共安装了 93套 降水现象仪，其中桂林地面站安装的是DSG5型降 水现象仪。
降水天气现象自动观测与人工观测数据对比分析
冰雹
1052
7
合计
2259094
1306036
仪器与人工分别观测到的降水过程次数如表 2 所示。按
照过程次数来统计两者相差很大，全年雨、雪过程较多，仪
器与人工都容易识别，仪器更细化，若降水时断时续，仪器会
记录为多个过程而人工往往只记为一次降水过程，仪器对毛毛
雨识别要敏感，人工观测难判断，冰雹数据识别有很大误差。
数（C）的百分比。错报率：参考标准观测到有某种降水现象
发生，仪器错误识别该种降水现象的分钟数（d）占实际发生
该降水现象分钟数（B）的百分比。降水起止时间绝对误差：
仪器观测降水开始（终止）时间与参考标准观测降水开始（终
止）时间差值的绝对值之和。
2.3 一致性分析 两种观测方式记录某种降水现象起止时间
应用气象
农业气象
NONGYEQIXIANG
降水天气现象自动观测与人工观测数据对比分析
张道远 乔 贺 王 锰 王大鹏
（江苏省气象探测中心，江苏南京 210009）
摘 要 降水类天气现象是气象业务观测中重要的观测项目，随着科技的发展，近些年在气象系统中很多地方开始建设降水天气现象 自动化观测仪，中国气象局也在 2017 年 10 月要求全国各省市开展为期 2 a 的降水现象平行化观测，第一年以人工观测为准，第二年 以仪器设备为准。基于此，依据中国气象局印发的《降水现象平行观测业务技术规定》要求，将平行化观测为期一年（2017 年 10 月 1 日 -2018 年 9 月 30 日）的数据进行对比分析，比较仪器数据与人工观测数据的差异性、准确性等，评估分析仪器设备取代人工观测 的可适用性，能够为降水天气现象自动化观测业务应用提供重要依据。 关键词 气象；降水现象；人工观测
降水现象仪测试方法及注意事项
的清理，避免测量被干扰，防止杂物进入 镜头。防护网的清理，受到恶劣天气和飞 虫的影响，过滤的泥沙和昆虫尸体容易造 成防护网堵塞，影响天气气象的正确采集。 还要定期检查电器元件，包括电缆、电源 等，防止降水现象仪出现故障。
3 故障监测 降水现象仪最常见的故障类型为数据 异常，多数是因为采集器的相关参数设置 出现了问题，确定无误后在依次对电缆、 电源、转化器、传感器、数据分析等方面 进行排查，对故障类型进行分析，采用专 业的工具进行正确的维修和修护。 三、校准流程 1 外观校准 在检查时应该先检查降水现象仪的型 号，不同型号仪器在外观和使用上有差异， 所以先通过目测外观判断型号，观察配件 是否腐蚀，机器是否损伤，线路是否连接 正常，数据是否准确，传感器、通讯器是 否正常工作。 2 降水粒子直径和下降速度校准 降水现象仪的工作原理决定了仪器的 数据是降水下降速率和降水粒子直径，选 取不同的降水粒子直径进行检测，在同一 个降水速度下进行，直到达到该粒子正确 的数据为止，进行重新校准。同样，选用 相同的降水粒子，不同的降水速度，再次 进行校准，保证误差在一个等级以内。 四、降水现象仪的自检 光靠人工的维修和护理难以满足降水 现象仪的检验要求，升级降水现象仪的系 统，通过串口服务器的输出，具体参数有 设备电压 13.8V，探测器电压 5.1V，发射 器电压 6.5V，同时给出设备温度值，设 备版本号信息，可以对设备进行基本的判 断。为降水现象仪的好坏提供判断依据。 五、降水现象仪的安装 降水现象仪在安装的时候要选择正确 的位置，要安装在背风区，避免风力与振 幅过大影响降水现象仪的数据精度，比如
区域治理
前沿理论与策略
降水现象仪测试方法及注意事项
赵竞昱
山西省新绛县气象局，山西 运城 043100
中国气象局综合观测司关于印发空气负离子自动观测仪功能规格需求书（第3版）的通知
中国气象局综合观测司关于印发空气负离子自动观测仪功能规格需求书（第3版）的通知
文章属性
•【制定机关】中国气象局
•【公布日期】2024.01.19
•【文号】气测函〔2024〕11号
•【施行日期】2024.01.19
•【效力等级】部门规范性文件
•【时效性】现行有效
•【主题分类】气象其他规定
正文
综合观测司关于印发空气负离子自动观测仪功能规格需求书
（第3版）的通知
气测函〔2024〕11号各省（区、市）气象局，公共服务中心、探测中心，相关单位：
为加强对空气负离子自动观测仪研发、生产和使用各环节的规范指导，提升仪器性能指标，中国气象局组织修订了《空气负离子自动观测仪功能规格需求书（第3版）》，现予印发，请遵照执行。
《大气负离子自动观测系统功能规格需求书（第2版）》（气测函〔2016〕19号）同时废止。
附件:空气负离子自动观测仪功能规格需求书（第3版）
中国气象局综合观测司
2024年1月19日。
地面气象观测自动化改革实施细则
地面气象观测自动化改革实施细则为贯彻落实中国局、省局关于全而实现地面气象观测自动化和全而深化气象改革的决策部署，根据《地面气象观测自动化改革业务运行方案》，结合本地实际，特制定本实施细则。
一、优化观测项目1•取消部分观测项目。
取消低云量、雪压、小型蒸发3项观测项目。
2.分类设置观测项目。
将地而气象观测项目分中国气象局统一布局观测项目和省局自定观测项目。
中国气象局统一布局观测项目：气温、气压、湿度、风向、风速、降水、能见度、地而温度（含草温）、浅层地温、深层地温、大型蒸发、日照、辐射、总云量、云高、毛毛雨、雨、雪、雨夹雪、冰雹、大风、露、霜、雾、轻雾、霾、浮尘、扬沙、沙尘暴、结冰、雷暴共31 项。
省局自定观测项目：雨淞、雾淞、电线积冰、积雪、雪深、最大冰雹的最大直径和平均重量7项。
二、改进观测方式1.仪器自动观测。
气温、气压、湿度、风向、风速、降水、能见度、地面温度（含草温）、浅层地温、深层地温、大型蒸发、日照、辐射、大风、毛毛雨、雨、雪、雨夹雪、冰雹19项，采用仪器自动观测。
从2020年4月1日起，降水现象仪单轨业务运行。
2.ISOS软件自动判识。
雾、轻雾、霾、浮尘、扬沙、沙尘暴6项，继续按现行观测方式，采用台站ISOS软件自动判识。
3.国家级业务单位自动综合判识。
除应急观测期间和特殊工作状态外，总云量、云高、露、霜、结冰、雷暴6项，由国家级业务单位采用自动综合判识开展观测。
4.省局保留的雨淞、雾淞、积雪、电线积冰、雪深、最大冰雹的最大直径和平均重量7个观测项目，其中雨淞、雾淞、积雪3项由国家级业务单位采用自动综合判识开展观测；电线积冰、雪深、最大冰雹的最大直径和平均重量4项目前可采用台站人工观测。
5.天气现象视频智能观测仪全国目前处于试点建设阶段，待建设完成并通过业务化评估后，相关项目观测方式再行调整。
三、改革的主要任务（一）调整观测任务[•台站调减的任务（1）取消每天的人工定时观测（国家气候观象台、国家基准气候站、国家基本气象站每天8、21、24、17、20时，国家气象观测站每天8、24、20 时）。
DSG4降水现象仪性能分析评估
DSG4降水现象仪性能分析评估作者：辛玮琦宋雄来源：《环球市场》2018年第24期摘要：自动观测降水现象是实现地面观测全自动化的重要一环，文章对DSG4降水现象仪的工作原理、数据传输、及观测性能进行分析评估，选取了宜春市10个国家级地面观测站在2017年9月2018年6月平行观测期间，降水现象仪所观测资料，分析降水现象仪在不同季节对不同降水现象的敏感度，同时通过与人工观测对比，分析二者存在的差异。
结果表明：降水现象仪所观测的降水现象基本符合本地天气气候的变化特征，其对降水现象的识别度较好，相较于人工观测，自动观测仪具有观测时间准确，观测精度高，随降水强度的变化而变化等优势。
关键词：降水现象;自动观测;分析资料;对比分析天气现象观测是地面气象观测的主要项目之一，降水现象是天气现象的重要组成部分，实现降水现象自动化观测，提高观测质量和观测精度，在将减少人工负担的同时还拉伸了基层台站预报与服务的时间和空间，并且在其中提供了更加现代化更具价值的信息，降水现象自动化观测是加快气象现代化的重要进程之一。
早在2014年，江西省就完成了地面观测现代化改革，取消了13种天气现象，之后，的几年时间里，陆续实现了能见度，蒸发，固态降水量的自动观测，到2017年3月，我省开始全面安装降水现象自动观测仪，9月初全省进行平行对比观测。
目前，DSG4型降水现象仪使用较为广泛，该仪器是采用了光学遥测技术的雨滴谱光学设备，能够实现对毛毛雨、雨、雪、雨夹雪、冰雹等多种降水类天气现象的观测和识别。
本文通过江西省宜春市10个国家级地面观测站平行观测以来，自动观测降水现象的数据统计，以及与人工观测降水类天气现象的对比，对降水现象仪对各类降水现象的判别进行分析，对于改善和提升大环境下降水现象自动观测的数据可用性有直接的现实意义，对减少降水误判也有积极的作用。
一、降水现象观测设备与资料本文中分析的降水现象观测设备为DSG4降水现象仪，该仪器为北京华创维想公司研发，由Parsivel2雨滴谱光学传感器、数据采集单元、通讯单元、供电系统附属安装设备（含立柱、支架、抱箍、线缆）及软件等部分组成。
《大气成分观测业务规范(试行)》(气测函〔2012〕61号)
大气成分观测业务规范（试行）中国气象局2012年4月引言20世纪80年代以来，中国气象局先后建成了北京上甸子、浙江临安、黑龙江龙凤山三个区域大气本底站和青海瓦里关全球大气本底站。
2004年开始，启动了云南香格里拉、新疆阿克达拉和湖北金沙三个区域大气本底站的科学论证试验、前期建设等工作。
2001年通过实施沙尘暴监测预警服务系统一期工程，逐步建立了基本覆盖沙尘暴源区、主要移动路径、严重影响区的沙尘暴观测站网。
从2005年开始，在沙尘暴观测站网的基础上，又拓展建立了大气成分观测网。
同时，部分省（区、市）气象部门还根据当地气象服务的需要，开展了与大气成分观测相关的环境气象观测工作。
随着我国应对气候变化和各地气象服务工作的深入，大气成分观测已成为气象工作的一项重要内容，为规范和指导大气成分观测业务工作的开展，从2010年开始，中国气象局综合观测司组织开展了《大气成分观测业务规范》编制工作。
本规范从国家和地方气象事业发展和服务需求出发，依据世界气象组织《全球大气观测指南》（Global Atmosphere Watch Measurements Guide）的基本技术要求，在总结多年来大气成分观测业务和科研活动的运行、管理和技术经验的基础上，经完善、总结和提炼而成。
本规范适用于大气本底站、沙尘暴观测站、大气成分观测站等开展的大气成分观测工作，以及各地根据地方气象服务需求开展的大气成分及相关观测工作。
相关的科学研究试验工作可参考本规范。
本规范规定了大气成分观测业务的基本任务、观测方法、技术要求以及观测数据记录的处理方法等。
大气成分观测仪器的具体安装、操作步骤和维护方法以及业务软件的使用方法等由相应的技术手册规定。
大气成分观测中所涉及的地面气象要素的观测要求按《地面气象观测规范》和《基准辐射观测业务规范（试行）》执行，酸雨观测要求按照《酸雨观测业务规范》执行。
本规范由张晓春同志主持编写，陈永清、靳军莉、汤洁、孙俊英、徐晓斌、周凌晞、任芝花、孟燕军、郑向东、车慧正、林伟立、颜鹏、周怀刚、马千里、李菲、许正旭、耿福海、乜虹、何芳、云艳、赵大勇、杨晓武、张宇等同志参加编写。
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附件3
降水现象平行观测评估报告
省（区、）市气象局
年月日
一、基本情况
1.平行观测安排部署情况
2.开展平行观测台站情况
3.平行观测开展时间
4.平行观测仪器设备情况（型号、厂家、技术性能等）
二、评估内容
评估分析分白天段和夜间段
对开展平行观测的各台站选取1整年的平行观测资料，在满足资料完整性的基本条件下，分别从数据准确性、现象发生时段一致性等方面进行分析评估。
人工观测到阵雨、阵雪、阵性雨夹雪在评估时分别按雨、雪、雨夹雪处理。
1. 数据完整性评估
观测数据以分钟数据为基本单位，对各厂家仪器的数据完整性作月缺测率评估。
剔除非仪器原因与维护造成的缺测记录，计算缺测率。
月缺测率=（月观测缺测次数/月应观测总次数）×100%
2. 数据准确性评估
根据自动站分钟降水量文件，将降水过程中的分钟降水量进行累加，该累加值与降水过程时长的比值即为该降水过程的平均雨强，为便于计算，将其单位统一为mm/h。
将平均雨强小于0.1 mm/h的降水视为非常小的降水，用vs表示；将平均雨强为0.1mm/h～1mm/h的降水过程视为小的降水，用s表示；将平均雨强大于1 mm/h的降水视为强降水，用mH 表示。
设定：
仪器正确识别某降水现象发生的过程次数----a；
仪器未能识别某降水现象分钟数----b；
无降水现象发生时仪器识别有该现象发生的分钟数----c；
仪器识别的降水类型与参考标准不一致的分钟数----d；
参考标准观测到实际发生该降水现象过程次数----A；
实际发生该降水现象分钟数----B；
无降水现象分钟数----C；
参考标准观测天气现象开始（结束）时间----T1（T2）；
仪器观测天气现象开始（结束）时间----t1（t2）；
捕获率：检验评估期间，仪器正确识别该降水现象发生的过程次数（a）占参考标准观测到实际发生该降水现象过程次数(A)的百分比。
漏报率：检验评估期间，参考标准观测到有某种降水现象发生，仪器未能识别该种降水现象的分钟数(b)占实际发生该降水现象分钟数(B)的百分比。
空报率：检验评估期间，参考标准观测为无降水现象发生，仪器识别有该现象发生的分钟数(c)占无降水现象分钟数(C)的百分比。
错报率：检验评估期间，参考标准观测到有某种降水现象发生，仪器错误识别该种降水现象的分钟数(d)占实际发生该降水现象分钟数(B)的百分比。
降水起止时间绝对误差：仪器观测降水开始（终止）时
间与参考标准观测降水开始（终止）时间差值的绝对值之和。
计算公式如下：
捕获率(%) = a/A * 100%
漏报率(%) = b/B * 100%
空报率(%) = c/C * 100%
错报率(%) = d/B * 100%
降水起止时间绝对误差=|t1-T1|+|t2-T2|
3.一致性分析
如果降水现象出现时间超过一分钟，还需进行降水现象发生时段的分析，以了解降水现象仪与人工观测的差异。
分别对两种观测方式记录某种降水现象起、止时间相差15分钟或以内、15分钟以上的现象次数和比例进行统计分析。
三、评估结论
对上述结果进行分析，依据降水现象仪满足业务运行要求的相关规定，逐站评估降水现象仪是否可满足业务需求，是否需要延长平行观测时间等。