日照观测中常见问题分析

作者：苗志华 侯球锋 王晓生 章爱华

　　摘要通过对日照观测中出现的仪器设备和药剂使用问题进行剖析,指出异常问题的处理方法,以为进一步做好日照观测提供帮助。
　　关键词日照观测;常见问题;处理方法
　　
　　日照是国务院气象主管机构规定要求开展的气象观测项目之一,日照资料对于当地的气候资源具有较高的分析利用价值,然而近几年由于使用仪器老化陈旧质量不佳和处理方法不当等原因致使日照观测的数据准确性受到一定的影响。该文就日照观测中常见的问题逐一进行分析,从而为进一步做好气象观测工作,提高日照观测准确性提供技术支撑。
　　1常见问题分析
　　1.1仪器设备
　　暗筒式日照计又称乔唐式日照计,主要由底座、支架和暗筒组成,是我国测量日照时数的主要设备。很多气象台站从建站至今仍在使用,由于有些台站很少对日照计进行更新,因而日照计陈旧老化的问题异常突出。一是表现在日照计的筒盖上,长期的磨损使筒盖不能完全密合在日照筒上,当有强降水时,雨水有时会从筒口流入,导致日照缺测;二是底座水平泡大多已破裂,无法确定底座是否水平,虽然安装误差不影响日照时数的日合计值[1],但若底座发生东西向不水平,其对小时内的日照时数测量精度会产生一定的影响。
　　1.2药物质量
　　赤血盐(铁氰化钾k3(fe(cn)6))、枸橼酸铁铵(枸橼酸铁((fec6h5o7)与枸橼酸铵(nh4)3c6h5o7的复盐,又名柠檬酸铁铵,是日照观测经常使用的2种药剂。过去的几年中,因药剂质量问题而造成日照计观测的日照时数比实际日照时数要少,其表征为涂好的日照纸存放时间明显缩短或感光迹线不清晰。究其原因,主要是这2种药剂库存时间过长导致药剂产生质变。
　　1.3配药与涂药
　　1.3.1配药。根据《地面气象观测规范》规定,赤血盐、枸橼酸铁铵对水的比例分别为1∶10和3∶10[2],这种比例配制的药剂在实际使用中效果一般,配制后的药液呈深蓝色,涂在日照纸上颜色发暗,且感光迹线较差,用清水漂洗后,无法清楚辨认感光迹线。实践经验,赤血盐、枸橼酸铁铵对水按1∶1∶20配制,其观测效果明显提高,药液涂刷在日照纸上,颜色呈黄绿或淡黄色,感光迹线非常清淅,用清水浸泡后,只留下感光迹线。在药液配制时,最好使用一次性透明塑料杯,这样可以随时观察赤血盐、枸橼酸铁铵是否完全溶解,以使药液的浓度达到饱和状态,发挥药液的最佳性能。
　　1.3.2涂药。涂药方法是否得当,是造成日照时数测量误差的主要原因之一。涂药前,必须先用脱脂棉把需涂药的日照纸表面逐张擦净(去掉表面油脂,使纸吸药均匀)。若擦拭力度过大,会导致纸张表面起毛,影响对药液的均匀吸收。涂刷日照纸应在暗处或夜间弱灯光(最好是红灯光)下进行。但在实际工作中,往往没有较好的日照纸涂刷环境,也因观测员的不太重视,缩短了涂药后的日照纸保存时间。涂刷方法是否正确对辨认迹线也有很大影响,也直接导致日照观测的准确性。有些观测员习惯于横涂(与日照纸上的时间线垂直),这种涂法在涂药不均匀时会导致浓度较厚的地方与日照迹线混淆,不利于准确辨认日照迹线。根据经验,应先横涂一遍后,然后略拧干脱脂棉上的药水,再轻轻地竖涂(与日照纸上的时间线平行)一遍,吸掉日照纸上多余的药水,这种涂法可使日照纸上的药液分布均匀,色泽一致,而且容易晾干,有利于日照纸的保存。

　　1.4药剂保存
　　若涂药后的日照纸保存方法不当也会直接影响对日照的观测,因此日照纸应在暗处阴干后暗藏备用,严防感光。但实际保存中仍存在一些问题:一是涂好的日照纸还未阴干就收起来,影响药物的性能;二是将日照纸装在信封里或夹在书本里等,容易感光;三是和自记纸、气簿等业务资料混放,当取用业务资料时容易感光。正确的做法是:将涂好的日照纸务必要阴干后装在专用盒里,盒里放置干燥剂,用黑色塑料袋包好专用盒放在指定区域。每次换纸时应注意观察日照纸的颜色,若变为淡蓝时或发暗时,应重新涂纸。
　　2异常情况处理
　　2.1 日照计进水
　　由于降水原因,有时发生日照计进水的情况,因此在巡视时须注意检查进光孔、筒口处是否有渗进,当发现日照计内壁潮湿或有渗水上现象,应用干净的软布擦拭。因渗水等原因使小时内部分迹线缺测,该时日照时数按实有迹线整理与统计,并备注,人工站日照计观测日照时数1 d中只要有1个时值缺测,则日总量按缺测处理[3-4]。切不要误以为日照时数有缺测,其合计值就缺测,关键要看缺测的日照时数是否达到1个时值。
　　2.2有日照而无感光迹线
　　有时会出现有日照而无感光迹线的情况,主要是由于换上的日照纸药液发生质变而造成,也有可能是其他原因造成:一是保存的日照纸受潮;二是保存的日照纸发生轻微的感光;三是药液的配制比例不当。出现这种情况,应注意综合判别,避免误作正常处理。若出现用水浸泡日照纸后
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　　线显示,首先要进行综合分析,仔细检查日照计进光孔有无堵塞,或日照纸药剂有否问题,并对照当日天气状况认真判断;然后取适量赤血盐与水溶解(保持较高浓度),将赤血盐溶液涂刷到日照纸上,观察是否有感光迹线显示。实践证明,这是最为有效的处理方法[5]。
　　3小结
　　获取准确的日照时数不仅要正确安装仪器,还要加强巡视和维护工作,掌握正确的药液配制、涂刷、保存等方法,同时还要掌握对异常情况的处理能力,通过各层次的规范操作,进而保证日照观测的精确性,以有效地为群众服务。
　　4参考文献
　　[1] 吴春华.乔唐式日照计安装误差对日照测量值的影响[j].浙江气象科技,2001,22(4):39-42.
　　[2] 中国气象局.地面气象观测规范[m].北京:气象出版社,2003:81-84.
　　[3] 刘小宁,任芝花.地面气象资料质量控制方法研究概述[j].气象科技,2005,33(3):199-203.
　　[4] 谭海涛,王贞龄,余品伦,等.地面气象观测[m].北京:气象出版社,1986:178-182.
　　[5] 王琳莉.用感光迹线检查暗筒式日照计构造和安装误差[j].气象科技,2007,35(1):126-129.