Wykorzystanie szeregów czasowych do oceny różnic temperatury powietrza mierzonej metodą klasyczną i automatyczną

• Autorzy: Kajewska-Szkudlarek J.

Warianty tytułu

EN

Using time series for the comparison of air temperature measured standard and automatic station

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy porównywano wyniki pomiarów średniej t_p, maksymalnej t_max i minimalnej t_min temperatury powietrza metodą klasyczną i automatyczną na terenie Obserwatorium Uniwersytetu Przyrodniczego Wrocław-Swojec w okresie 2000-2009. Analizowano ich dobowe wartości. Pomiary standardowe wykonywano za pomocą termometru stacyjnego i termometrów ekstremalnych, umieszczonych w klatce meteorologicznej 2 m ponad powierzchnią gruntu. Średnią dobową t_p obliczano z czterech terminów pomiarowych (1, 7, 13, 19 CET), a wartość z godziny 1 w nocy uzyskiwano z termohigrografów dobowych. Jednocześnie prowadzono pomiary za pomocą automatycznej stacji meteorologicznej Campbell. Elektroniczny czujnik temperatury powietrza MP 100A Rotronik umieszczony był w tej samej klatce meteorologicznej, co przyrządy manualne. Sensor zaprogramowano na pomiar co 60 s oraz na zapisywanie ekstremalnych wartości temperatury powietrza wraz z terminem, w którym wystąpiły. Na podstawie wartości minutowych obliczano średnie godzinne, a z nich - średnie dobowe. W większości przypadków, w latach 2000-2009, termometry cieczowe wskazywały wyższą temperaturę niż czujniki elektroniczne. Średnie różnice między tymi wartościami wynosiły +0,8°C w przypadku t_p oraz +0,9°C w przypadku t_max i +1,1°C w przypadku t_min. Największe różnice były równe: +4,4°C (t_p), +12,5°C (t_max) i +10,5°C (t_min). Tak duże wartości notowano incydentalnie. Szeregi czasowe różnic nie podlegały sezonowym zmianom, co potwierdziła analiza autokorelacji i autokorelacji cząstkowej. Transformacja danych automatycznych spowodowała zbliżenie skorygowanych średnich dobowych wartości temperatury powietrza do danych klasycznych. Wyraźnie też zwiększyła się częstość występowania różnic w środkowych zakresach wartości.

EN

The study presents the result of a comparison between air thermal parameters measured with standard (manual) and automatic method in the Wroclaw-Swojec Observatory in the period 2000- 2009. Daily values of mean air temperature (t_p), maximum (t_max) and minimum (t_min) air temperature were analyzed. Manual measurements were conducted using standard and extreme thermometers placed 2 meters above the ground in a meteorological screen. The average daily values of tp were calculated from four temporal measurements (1, 7, 13, 19 CET); values from 1 a.m. were obtained from daily thermohygrographs. Parallel to standard observations, measurements were performed with the Campbell automatic weather station. Electronic sensor for measuring air temperature (MP 100A Rotronik) was placed in the same screen, in which manual devices were situated. This sensor was programmed to sample every 60 seconds and to record the extreme values of air temperature and the hour they had occurred. Hourly averages from automatic station were calculated from minute measurements and mean daily t_p was calculated from hourly values. In most cases, during the period 2000-2009, standard thermometers showed higher temperature than electronic sensors. Mean differences between values from both stations were 0.8°C for t_p, 0.9°C for t_max and 1.1°C for t_min. The greatest differences were: 4.4°C (t_p), 12.5°C (t_max), 10.5°C (t_min), but so high values occurred incidentally. Time series of differences did not show seasonal changes, chich was confirmed by the analysis of autocorrelation and partial autocorrelation. Transformation of automatic data resulted in much closer adjustment of air temperature values to standard in the comparison with original automatic daily data. Moreover, the frequency of differences in the middle ranges significantly increased.

Słowa kluczowe

PL

ekstremalne temperatury powietrza; metoda klasyczna; stacja automatyczna; szeregi czasowe; średnia temperatura powietrza

EN

automatic station; extreme air temperature; mean air temperature; standard method; time series

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie
• Rocznik: 2012
• Tom: T. 12, z. 4
• Strony: 151--162
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., wykr.

Twórcy

autor

Kajewska-Szkudlarek J.

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

Bibliografia

• BACIU M., COPACIU V., BREZA T., CHEVAL S., PESCARU I.V. 2005. Preliminary results obtained following the intercomparison of the meteorological parameters provided by automatic and classical stations in Romania. W: Instruments and observing methods. WMO Technical Conference on Instruments and Methods of Observation TECO-2005. Bucharest, Romania, 4-7 May 2005 [online]. [Dostęp 10.01.2011]. Dostępny w Internecie www.wmo.int/pages/prog/www/IMOP/ publications/IOM-82-TECO_2005/Programme_index.html.
• BUDZIK T., MARSZAŁ M. 2006. Porównanie temperatury powietrza w klatce meteorologicznej i osłonie antyradiacyjnej na przykładzie pomiarów w Sosnowcu w 2003 roku. Annales UMCS. Vol. 61. Nr 12. Sec. B s. 107-115.
• DURŁO G. 2001. Porównanie wyników pomiarów standardowych i automatycznej stacji meteorologicznej na Kopciowej w Krynicy. W: Problematyka pomiarów i opracowań elementów meteorologicznych. Pr. zbior. Red. S. Mrugała. Lublin. Wydaw. UMCS s. 33-42.
• KAJEWSKA J., ROJEK M. 2009. Porównanie temperatury powietrza mierzonej przy wykorzystaniu klasycznej i automatycznej stacji meteorologicznej w Obserwatorium Wrocław-Swojec. Acta Agrophysica. Vol. 13. Nr 3 s. 713-723.
• KEJNA M., USCKA-KOWALKOWSKA J. 2006. Porównanie wyników pomiarów meteorologicznych w stacji ZMŚP w Koniczynce (Pojezierze Chełmińskie) wykonanych metodą tradycyjną i automatyczną w roku hydrologicznym 2002. Annales UMCS. Vol. 61. Nr 24. Sec. B s. 208-217.
• KUŚMIEREK R. 2008. Przydatność automatycznej stacji pomiarowej do osłony meteorologicznej rolnictwa. Przegląd Naukowy Wydziału Inżynierii i Kształtowania Środowiska SGGW. Z. 1(39) s. 26-34.
• LORENC H. 2006. Ocena jakości danych meteorologicznych po wprowadzeniu automatycznych przyrządów rejestrujących na sieci IMGW. Annales UMCS. Vol. 61. Nr 30. Sec. B s. 256-266.
• ŁOMOTOWSKI J., ROJEK M., STUDZIŃSKI J. 2001. Metody archiwizacji danych pochodzących z automatycznych stacji meteorologicznych. Annales UMCS. Vol. 55/56. Nr 37. Sec. B s. 211-220.
• METE M. 2008. Implementation of Automatic Weather Observing Systems (AWOS) in the mountainous areas. WMO Technical Conference on Instruments and Methods of Observations. St. Petersburg, Russian Federation, 27-29 November 2008 [online]. [Dostęp 10.01.2011]. Dostępny w Internecie www.wmo.int/pages/prog/www/IMOP/publications/IOM-96_TECO-2008/_ PROGRAMME. HTML.
• PETERSON T.C., EASTERLING D.R., KARL T.R., GROISMAN P., NICHOLLS N., PLUMMER N., TOROK S., AUER I., BOEHM R., GULLETT D., VINCENT L., HEINO R., TUOMENVIRTA H., MESTRE O., SZENTIMREY T., SALINGER J., FØRLAND E.J., HANSSEN-BAUER I., ALEXANDERSSON H., JONES P., PARKER D. 1998. Homogeneity adjustments of in situ climate data: a review. International Journal of Climatology. Vol. 18 s. 1493-1517.
• J. ŁOMOTOWSKI, M. ROJEK (red.) 2001. Wybrane zagadnienia z zakresu pomiarów i metod opracowania danych automatycznych stacji meteorologicznych. Monografie. Vol. 25. Nr 428. Wrocław. Wydaw. AR. ISBN 83-87866-68-7 ss. 87.
• ŻARSKI J., DUDEK S., KUŚMIEREK R. 2001. Wstępna ocena przydatności automatycznej stacji pomiarowej do badań agrometeorologicznych. Zeszyty Naukowe ATR Bydgoszcz. Nr 236. Rolnictwo. Nr 47 s. 129-134.
• ŻĄDŁO T., WYWIAŁ J. 2008. Prognozowanie szeregów czasowych za pomocą pakietu SPSS. Kraków. SPSS Polska. ISBN 978-83-912871-3-2 ss. 160.