自动站和人工观测地面温度在冬季的差异分析

自动站和人工观测地面温度在冬季的差异 自动站和人工观测地面温度在冬季的差异 分析 21O安徽农学通报,AnhuiAgri.Sci.Bul1.2007,13(10):210 自动站和人工观测地面温度在冬季的差异分析 吴睿娄伟平 (新昌县气象局,浙江新昌312500) 摘要:本文分析了在冰冻气温下自动站的最低地面温度与人工站的最低地面温度 差异明显增大的原因,为两者资 料能正确应用提供了依据. 关键词:自动站;人工观测;最低地面温度;冬季;差异 中图分类号P414.5文献标识码B文章编号1007—7731(2007)10—210—01 在农业生产中,地面最低温度是判别越冬作物冬季是 否受冻的重要气象指标之一.在2005年以前,浙江省的 气象观测主要采用人工观测,2005年1月1日起,开始采 用自动站观测.在2003—2005年进行了人工观测和自动 站观测对比.在对比中发现,人工观测的最低地面温度和 气温是保持一致的,一般气温下降到零度以下时,也是成 正比关系的;可在自动站中,气温在零度以上时,与人工站 比较,差值不大;气温下降到零度以下时,两者差异就非常 大,可达1—3?,大大超出了仪器性能要求的0.5?.本 文对造成这种差异的原因进行了分析,从而为利用自动站 观测资料判别越冬作物冬季受冻程度提供气象依据. l冰冻天气现象下存在的的差异 1.1自动站与人工站地面最低温度在冰冻与非冰冻情 况下的对比从2006年1月份自动站与人工观测地面最 低温度在冰冻与非冰冻情况下的对比图可看出,在夜间有 冰冻,霜冻情况时,二者的差值明显加大,最大的1月7 号,9号差值有3.2~C,而在没有冰冻的天气时,两者差值 小于1.0~C. 图12006年1月份自动站与人工站地面最低 温度在冰冻与非冰冻情况下的对比图 1.2自动站与人工站地面最低温度,自动站气温三者的 对比从图2可看出,在有冰冻情况时自动站的最低地面 温度比自动站的最低气温还要高,如1月6—10日.而人 工观测的地面最低气温在有冰冻现象的1月6—10日仍 然比气温低.而在没有冰冻现象时,二者差异较小. 2差异产生的原因分析 2.1仪器本身的原因自动站用的铂电阻温度传感器是 根据铂电阻的电阻值随温度变化的原理来测定温度的. 铂电阻丝烧制在细小的玻璃棒或磁板上,外面有金属保护 管.铂电阻在0~C时的电阻值R0为100f~,以0~C作为基 点温度,温度t时的电阻值Rt为R,:ao(1+AT+BT2), 式中A,B为系数.经标定,可以求出其值.它具有准确 度高,灵敏度高,稳定性好等优点. 图2自动站与人工观测地面最低温度,最低气温对比图 人工站的最低温度表的感应液是酒精,它的毛细管内 有一哑铃形游标.当温度下降时,酒精柱便相应下降,由 于酒精柱顶端表面张力的作用,带动游标下降;当温度上 升时,酒精膨胀,酒精柱经过游标周围慢慢上升,而游标仍 停在原来位置上.因此它能指示上次调整以来这段时间 内的最低温度. 两者都是经过检定合格的,所以误差是在允许范围内 的,与有冰冻天气现象时二者差值达2~C的关系不大. 2.2观测方式不同自动站是由仪器实时自动取得的地 面温度在自然状态下的真实数据.而人工站是由人工观 测所得的数据,存在一定的人为误差,不过这样的误差也 是很小的,一般在0.3?容许误差范围内. 2.3安装方式不同自动站地面温度传感器一半埋入土 中,一半露出地面.埋入土中部分必须与土壤密贴,不可 留有空隙,露出地面部分应保持干净.地面温度传感器连 接的电缆掩埋入浅土层中. 人工站地面最低温度表应水平地安放在地段中央偏 东的地面,感应部分向东,并使其位于南北向的一条直线 上;感应部分及表身,一半埋入土中,一半露出地面.埋入 土中部分的感应部分与土壤必须密贴,不可留有空隙;露 出地面部分的感应部分和表身,要保持干净. 在没有冰冻天气时,两者都能达到一(下转201页) 作者简介:吴睿(1975一),男,浙江新昌人,助理工程师,从事气象工作.通信作者:娄伟 平(1970一),男,浙江新昌人,高级工程师,从事生 态与农业气象工作收稿日期:2007—05—05 相近专业进行综合和改造,构建大类专业,或者是将几类 相近专业的专业基础课进行综合与统一,构建大类专业基 础课.如林业,园林,经济林等专业课程的综合和学科渗 透,这样有三方面好处:有利于拓宽学生的知识面,扩展技 巧和技能的训练项目,促使学生触类旁通;有利于师资节 省,教学开展及教育资源共享;有利于学生所掌握的基础 知识,基本技能面向一个职业群,使其择业面广,适应性 强. 最后,要增加学科的横向交叉,把培养单一技能人才 转为培养复合型人才,以满足社会对技术人材的多方向需 求. 2.3改进教学方法职业学校学生的基础差异很大,特别 是一年级新生,宜采取分层次教学的教学方法.具体如下: 首先要精选教学内容.提倡让那些符合社会需求和 学生实际的知识内容进人课堂,进人学生的视野.其次要 求教师教学不能超越学生的实际水平,过高,过快地要求 学生.在分类的第一个时间段内,教师面对大部分学生的 教学应低于教学大纲的要求,适合大部分学生学习的愿望 和能力,这时基础较好的学生可以轻松过关,基础较弱的 学生正好可以接受和消化,在保证大部分学生完成基本知 识的基础上进行;在第二个时间段内,教师进一步完成教 学大纲的要求及较深奥部分的教学,以满足较好学生学习 的需要,即教师应结合所教班级学生文化基础的悬殊性, 在课堂上推行"分层次"教学.教师可以根据学生的基础 状况,将学生分成优,中,差等不同层次,将课堂40min分 成二到三个时间段,针对不同层次的学生施以不同深度内 容的教学,真正实现因材施教. 由此,一堂课下来,较好与中,差的学生均有所收获. 推行"分层次"教学,符合一年级新生对基础学习的实际, 有利于学生个性的发展,有利于当前学校的教学管理,但 是也给老师的教学带来新的课,我们要勇于实践,大胆 探索,克服困难,迎接新的挑战. 2.4增加基础设施投资首先是增加现代化设施.现代 化设施及信息技术为教育提供了新的教学手段,改变着传 2Ul 统的教育方式和教学过程.信息技术教育作用的发挥,可 以促进教育教学的改革,可以突破学时,课程,专业以及年 级的限制,可以使教学方式灵活多样.其次是完备实验, 实训设施.实验,实训设施的完善和完备,为教学增强了 直观性,完善了实训环节,也提高了学生学习兴趣,更适应 时代发展的需要,大大提高了效率.增强实践性教学,既 保证实践教学时问,又提高学生的实践能力和专业技能. 2.5注重教师的培养,做好师资储备和知识储备现在 的职业院校,最困难的是新专业课教师和实训教师的缺 乏,严重影响了教学各环节的正常进行.我校就职工培训 的提高专门制定了《职工进修学习》,鼓励职工 在职业务技术水平的提高,更主要的是满足了新专业对教 学人员的迫切需求. 总之,应按照教育部对中等职业学校发展的方针和政 策,再结合自身特点,走以质量谋生存的发展之路,才能确 保职业教育的顺利健康发展. 3职业教育的发展前景 社会的发展正积极推动着职业教育的发展,职业中专 教学改革迫在眉睫,特别是基础设施的投入和教学工作人 员再培养再提高更为重要.各个院校,应立足自身特点, 不断探索发展新路子.如有的院校选定某一,二项专业, 走特色专业发展之路;有的进行联办,各取所长,共同发 展;有的在现有职教基础上,拓展出新的路子,谋求新的发 展途经;有的院校,应压缩人员,精减机构,走轻装发展之 路;有的院校与院校之间合并,"拨高"地位……取得了成 功经验. 职业教育发展艰难,职业教育挑战重重,竞争激烈,但 职业教育的机遇更多.我们不但要看清职业教育存在的 问题,更要抓住发展机遇,勇敢迎接挑战,着眼于培养适应 知识经济时代跨世纪的人才.深化教育,教学改革,加快 职业技术教育发展与创新步伐,走出一条具有职教特色 的,面向未来的,开放的职业技术教育发展新路子,是职教 发展的方向.(方婷编,潘兰校) (上接210页)半埋人土中,一半露出地面的要求.可在冰 冻天气时,地面产生冰凌,使人工观测的最低地面温度表 在冰凌上,埋人土中部分的感应部分与土壤不能密贴.而 自动站因有一个固定支架,4个探头,并有电缆埋人土中, 有固定的位置,不会被冰凌脱离地面.在冰冻天气发生 时,地面虽有冰凌,但埋人土中部分的感应部分仍与土壤 密贴. 所以在冰冻天气下地面有冰凌时,人工站的地面温度 表脱离地面,观测得到的地面温度实际上是近地面层的空 气温度,而不是土壤的实际温度.而自动站埋人土中部分 的感应部分与土壤密贴,测得的地面温度是实际的土壤温 度.冰冻天气下二者的地面温度最低值差异就是这个原 因造成的. 3小结 经过资料的分析,发现了地面最低温度在冰冻天气 下,在地面有冰凌产生时,人工站与自动观测的差值达到 了1—3?,远远的超出了性能误差要求.在排除了仪器 自身原因,人为观测误差等原因后,发现是由于人工观测 的温度表较轻,被冰凌托离地面,没有与土壤密贴.而自 动站由于自身的结构和安装方式使其能与土壤保持密贴, 所以能测得实际的土壤表面温度. 通过对这一现象的分析,能够发现自动站性能明显好 于人工站,在冰冻天气情况下仍然能符合要求,取得 实际的土壤表面温度.在用于分析冬季地温对作物的影 响时,自动站反映了作物所处的地面温度,而人工观测反 映的却是作物近地面层的空气温度.(周敏编,校)