Porównanie średniej dobowej temperatury i wilgotności powietrza mierzonych i obliczanych metodami standardową i automatyczną

• Autorzy: Kajewska-Szkudlarek J. , Rojek M.

Warianty tytułu

EN

Daily mean values of air temperature and humidity measured and calculated with the standard and automatic method

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy analizowano średnie dobowe wartości temperatury, wilgotności względnej oraz niedosytu wilgotności powietrza uzyskane podczas trzech lub czterech w okresie doby pomiarów przyrządami klasycznymi oraz czujnikami elektronicznymi z tych samych terminów i z wszystkich 24 godzin. Pomiary standardowe wykonywano za pomocą termometru stacyjnego i psychrometru Augusta. Niedosyt wilgotności powietrza odczytywano z tablic psychrometrycznych. Średnią dobową obliczano na podstawie pomiarów z 7, 13 i 19 CET dla niedosytu wilgotności powietrza i z 1, 7, 13 i 19 CET dla temperatury i wilgotności względnej powietrza. Automatyczną stację meteorologiczną CR23X zaprogramowano na rejestrowanie raportów godzinnych. Średnie wartości dobowe według pomiarów automatycznych były średnią arytmetyczną z 24 wartości godzinnych lub z tych samych terminów, w których wykonywano obserwacje manualne. Do oceny, czy zmiana sposobu obliczania średnich powoduje zmniejszenie różnic między obiema metodami, wykorzystano analizę regresji liniowej, ocenę częstości i istotności różnic oraz analizę szeregów czasowych (tj. analizę autokorelacji i dekompozycję sezonową). Obliczanie średniej dobowej temperatury i wilgotności względnej powietrza według stacji automatycznej z czterech pomiarów terminowych zamiast 24 wartości godzinnych nie spowodowało zmniejszenia różnic między obiema metodami pomiaru tych elementów meteorologicznych. Jedynie w przypadku niedosytu wilgotności powietrza wartości średnie obliczone z trzech dziennych terminowych pomiarów czujnikami elektronicznymi były bardziej zbliżone do danych otrzymanych metodą klasyczną niż średnie z wszystkich 24 godzin. Wynika to z pomijania we wzorze na średnią dobową według metody klasycznej wartości z godzin nocnych i skutkuje jego zawyżaniem w stosunku do danych otrzymywanych na podstawie automatycznych pomiarów ciągłych.

EN

The study presents the results of an analysis of mean daily values of air temperature, relative humidity and saturation deficit from three or four (depending on the parameter) measurements a day with standard devices and from 24 hourly records made with electronic sensors recording on the same days. Data were obtained from Wroclaw-Swojec Observatory during the period 2000-2009. Standard measurements were made using the station thermometer and August psychrometer, placed in a meteorological screen 2 m above the terrain surface. Saturation deficit was read from psychrometer tables. Daily mean values were calculated based on three fixed-term measurements (at 7, 13 and 19 CET) for air saturation deficit and on four measurements (1, 7, 13 and 19 CET) for temperature and relative humidity, the values for 1 a. m. were read from daily thermohygrographs. Electronic temperature and humidity sensors were placed in the same meteorological screen and programmed to record hourly data. The sensors were components of a CR23X automatic meteorological station. Automatic mean daily values were calculated from 24 hours and from the same terms, when standard observations were conducted. Linear regression, frequency and significance of differences, time series analysis (i.e. autocorrelation analysis and seasonal decomposition using the additive model) were performed to determine whether a change in the method of calculating mean daily values might decrease the differences between the two methods. Calculating the mean daily temperature and relative humidity recorded by automatic station Turing four measurements instead of using 24 hourly data did not decrease differences between the two methods of meteorological elements measurement. Only in the case of the deficit of air humidity, the daily means calculated from three automatic records were much more similar to those obtained with the standard method than those from all 24 hourly records. This was caused by neglecting night records when calculating the saturation deficit of air humidity according to the standard method. This in turn resulted in the overestimation of these data compared with those obtained from continuous automatic measurements.

Słowa kluczowe

PL

metoda klasyczna; parametry termiczne i wilgotnościowe powietrza; stacja automatyczna; szeregi czasowe; średnie dobowe

EN

air thermal and humidity parameters; automatic station; daily mean values; standard method; time series

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie
• Rocznik: 2013
• Tom: T. 13, z. 1
• Strony: 59--73
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., wykr.

Twórcy

autor

Kajewska-Szkudlarek J.

• Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Instytut Kształtowania i Ochrony Środowiska, pl. Grunwaldzki 24, 50-363 Wrocław; tel. [phone]

autor

Rojek M.

Bibliografia

• KAJEWSKA J. 2011. Ocena wybranych parametrów agrometeorologicznych mierzonych przyrządami klasycznymi i za pomocą stacji automatycznej. Rozprawa doktorska. Maszynopis. Dostępny w Bibliotece Głównej Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu ss. 158.
• KAJEWSKA J., ROJEK M. 2009. Porównanie temperatury powietrza mierzonej przy wykorzystaniu klasycznej i automatycznej stacji meteorologicznej w Obserwatorium Wrocław-Swojec. Acta Agrophysica. Vol. 13(3) s. 713-723.
• KAJEWSKA J., ROJEK M. 2010b. Porównanie temperatury gleby mierzonej rtęciowymi termometrami kolankowymi i za pomocą stacji automatycznej w Obserwatorium Wrocław-Swojec. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 10. Z. 4(32) s. 79–93.
• KAJEWSKA J., ROJEK M. 2010a. Statistical analysis of relative air humidity and saturation deficyt measurement results according to standard and automatic methods in Wrocław-Swojec Observatory from the period 2000–2009. Acta Agrophysica. Meteorology and Climatology Research. Rozprawy i Monografie. Nr 184 s. 66–81.
• KAJEWSKA J., ROJEK M. 2011. Wykorzystanie szeregów czasowych do oceny różnic wartości temperatury gleby mierzonej dwiema metodami. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 11. Z. 4(36) s. 149–160.
• LORENC H. 2006. Ocena jakości danych meteorologicznych po wprowadzeniu automatycznych przyrządów rejestrujących na sieci IMGW. Annales UMCS. Vol. 61. Nr 30. Sect. B s. 256–266.
• ŁABĘDZKI L., ROGUSKI W., KASPERSKA W. 2001. Ocena pomiarów meteorologicznych prowadzonych stacją automatyczną. Przegląd Naukowy Wydziału Inżynierii i Kształtowania Środowiska SGGW. Nr 21 s. 195–201.
• ŁOMOTOWSKI J., ROJEK M. (red.) 2001. Wybrane zagadnienia z zakresu pomiarów i metod opracowania danych automatycznych stacji meteorologicznych. Monografie. Vol. 25. Nr 428. Wrocław. Wydaw. AR Wrocław. ISBN 83-87866-68-7 ss. 87.
• METE M. 2008. Implementation of Automatic Weather Observing Systems (AWOS) in the mountainous areas. [online]. WMO Technical Conference on Instruments and Methods of Observations. St. Petersburg. [Dostęp 10.01.2011]. Dostępny w Internecie: www.wmo.int/pages/prog/www/ IMOP/publications/IOM-96_TECO-2008/_PROGRAMME.HTML
• ROJEK M., ROJEK M. S., ŁOMOTOWSKI J. 2001. Porównanie danych meteorologicznych uzyskiwanych przy wykorzystaniu klasycznej i automatycznej stacji meteorologicznej. Annales UMCS. Vol. 55/56. Sect. B. Nr 37 s. 299–307.
• SZWEJKOWSKI Z. 1999. Porównanie wyników pomiarów dokonywanych za pomocą klasycznej i automatycznej stacji meteorologicznej. Folia Universitatis Agriculture Stetinensis. Nr 201. Agricultura. Nr 89 s. 199–202.
• WANG Y., LIU X., REN Z. 2006. Initial analysis of AWS-observed temperature. WMO Technical Conference on Instruments and Methods of Observations [online]. Geneva. [Dostęp 15.09.2012]. Dostępny w Internecie: www.wmo.int/pages/prog/www/IMOP/publications/IOM-94-TECO2006/ P3(06)_Wang-Ying-Mrs_China.pdf