溫照度記錄儀和氣象站兩種方式記錄環境溫濕度的優劣勢比較
現在記錄溫濕度的儀器很多，溫濕度記錄儀和氣象站等，這些溫濕度記錄儀器對環境中的溫濕度記錄，有哪些優劣勢呢？下面我們一起比較一下：
準確、可靠的天氣和氣候信息對許多領域都非常重要，在產品自然環境試驗工作中，更是不可缺少的重要影響數據之一。20世紀90年代末，我國開始在臺站布設地面自動氣象觀測系統。自2000年以來，全國氣象部門在大氣監測自動化系統都投入資金建設了大量的自動氣象站。2005年4月，國家材料環境腐蝕站網在海南站召開工作會議，對與會人員進行了自動氣象監測儀器方面的現場培訓，號召全國各個自然環境試驗站逐步安裝自動氣象站，海南萬寧試驗站是首批安裝和試運行自動氣象站的試驗站之一。對氣溫、相對濕度觀測而言，觀測系統性能的變化(主要是傳感器)，導致氣象要素觀測值的系統偏差將是不可避免的，檢測地面自動觀測與人工觀測的氣溫、相對濕度的差異，并分析產生這些差異的原因，以便與以前的人工氣象數據進行更好地連接，改進我國地面自動氣象觀測系統，減少觀測值的系統誤差等都是非常有意義的。
1 實驗方法
萬寧試驗站東面臨海，內暴露場距海300多米。使用溫照度記錄儀和氣象站和同時對溫濕度進行監測。
1.1 人工溫濕度的監測
溫照度記錄儀嚴格按照中央氣象局地面標準規范安裝。溫濕度計是安置在離地面1.5 m的百葉箱中，百葉箱分為大小兩種，大百葉箱安置溫濕度計，小百葉箱內安置干濕球、最高和最低溫度表，每天按照操作規程進行觀測、訂正及更換記錄紙。
1.2 自動氣象站溫濕度監測
使用浙江托普儀器生長的監測氣象站進行溫濕度監測。該氣象站使用鉑電阻溫度傳感器來測量溫度，使用高分子薄膜濕敏電容傳感器測量空氣的相對濕度。
2 溫濕度監測結果
使用溫濕度自記儀和氣象站兩種方法同時在萬寧試驗站內暴露場進行溫濕度監測，某年12月1個月監測結果見表1。
3 結果分析與討論
3.1 自動站與人工溫濕度監測的差異
3.1.1 時間差異
根據《地面氣象觀測規范》的要求，正點人工觀測在45~60 min觀測空氣溫度、相對濕度、降水、風和氣壓等；由于人工觀測是靠觀測員逐項進行的，時間跨度較大。在一般情況下，人工觀測距正點的時間大約是：溫度和濕度相差5 min，風向、風速相差3min；氣壓相差2 min；地溫至少相差10 min。在上述相差時段內，氣象要素值會有不同程度的變化。夏季在氣溫上升時，觀測時間相差5 min，可造成較大的差值。自動氣象站觀測是在正點按氣溫、濕度、降水、風向、風速、氣壓、地溫、輻射、日照、蒸發的順序幾乎是在瞬間完成的。由此可見，由于兩種觀測體制在觀測時間上不同步，因此觀測結果會出現差異。
3.1.2 樣本差異
人工觀測是點讀數，就是說觀測員在觀測時只讀一次儀器的示值。當然，由于溫濕度監測儀的儀器存在慣性，它起到了抹平高頻成分的作用，但畢竟只是1次讀數。在記錄紙上是對1天中的2時、8時、14時、20時4次的值進行平均，而得出當日的平均值。然而自動氣象站的每一個觀測值都是多個樣本值的平均值。其中溫度、濕度等，都是10 s取1個樣本值，去掉一個最大值和一個最小值，剩下的4個樣本值的平均值作為觀測值。在多數情況下，去掉了一個最大值和一個最小值就等于將奇異值剔除了。人工的最高、最低溫度值是根據最高最低溫度表讀出并訂正，再與溫濕度計紙上進行對比而得。而有時天氣突變時，溫濕度記錄紙反應比較滯后，比較得出的數值誤差較大。而自動站的最高、最低溫度是對每天中每分鐘測定的值共1440個數據比較得出的，拋棄儀器本身誤差，應該說這方面比人工的最高最低溫度表更具有靈敏性和精確性。樣本數目不同，測量結果會有差異。
3.2 自動站與記錄儀的人工溫濕度監測數據統計分析
由表1中數據生成兩組數列：人工監測日平均溫度x和自動站監測日平均溫度y。
根據這兩組數據可以研究不同的監測方法(人工監測和自動站監測)是否有顯著差異，這個問題可歸結為判斷z=x-y是否服從正態分布N(0，σ2)，此處σ2為未知，即可歸結為在一定顯著水平下，檢驗假設：
z的樣本量n=31，平均值|z|=0.1065，標準偏差s=0.3221，顯著水平α為0.05時，查表知t0.975(30)=2.0423，計算
，故接受假設，即在顯著水平α為0.05時可認為兩種監測方法無明顯差異。使用同樣的統計學分析方法，可得到人工監測日平均濕度和自動站監測日平均濕度2種監測方法在顯著水平α為0.05時也無明顯差異。
4 結語
1)準確、可靠的天氣和氣候信息數據是開展自然環境試驗研究不可缺少的重要數據，同時也是裝備研制、使用和維護重要參考數據。隨著科技的發展，氣象觀測向著智能化、自動化方向發展成為必然，但同時傳統的人工監測手段也是必不可少的備用方法。
2)文中監測的1個月溫濕度數據，在顯著水平α為0.05時，自動站監測和人工監測兩種方法監測結果無明顯差異。
