朝阳地区降水资料中常见问题及处理方法
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摘要降水资料是水文资料的重要组成部分，也是水文年鉴刊印的重要内容，其优劣直接影响资料的整编及刊印。介绍了原始资料中常见的问题及处理方法，以期对资料的整理加工提供参考，有利于更好地完成整编工作。
关键词降水资料；常见问题；处理方法；辽宁朝阳
中图分类号P414.95文献标识码B文章编号 1007-5739（2011）03-0310-02
朝阳市位于辽宁省最西部，总面积19 756 km2。因与内蒙古毗邻，北部蒙古高原的干燥冷空气经常侵入，造成朝阳地区冬春两季干燥多风，夏秋两季高热少雨，1956―2000年多年平均降水量仅482.8 mm，且主要集中在6―8月，该时段降水量占69.2%。朝阳地区根据地理位置及降水特点，降水观测采用人工与遥测相结合的方式。目前，降水资料的获得与整编全部为人工观测所得。观测所用的仪器主要有普通雨量器与虹吸式自记雨量计。普通雨量器只在1―4月、10―12月的非汛期使用，大多数雨量站在汛期5―9月使用虹吸式自记雨量计观测。朝阳地区现有雨量站75个，其中使用普通雨量器观测的9个，使用虹吸式自记雨量计观测的66个。
虹吸式自记雨量计主要由承雨器、浮子室、虹吸管、自记钟、记录笔、储水筒、外壳等组成。它主要对液态降水物进行观测。下面简述几种降水资料中常见的问题及处理方法，使其更好地为水文事业服务。
1常见问题
应用虹吸式自记雨量计，在检查确认仪器的各个部件完整无损后按规范将其安装在选定的观测场内，安装完毕后用水平尺复核检查承雨器口是否水平，在各项要求都符合标准后，仪器即可投入使用。在正常情况下观测得到的原始资料在无雨时应是一条平直、光滑、粗细均匀的线段，在有雨时应是一条因降水量不同而斜率不同的逐渐上升的光滑、粗细均匀的连续曲线，在累计高度达到10 mm（允许误差±0.05 mm）时发生虹吸，归零，再上升，如此反复。但由于仪器故障或观测人员操作不当、经验不足等原因，使原始资料中出现一些错误，有时甚至会影响到降水量的加工整编及区域降水分析结果，因此应及时排除故障，使原始资料更完整、准确。资料中常见的问题有：平头、断线、停钟、倾斜、串时、串日、台阶状上升、横向锯齿等。
2.1平头
平头是自记资料中比较常见的问题之一，发生的原因一般有3种：一是浮子室内进入杂物阻碍浮球上升；二是虹吸管内壁有杂物阻碍虹吸的发生；三是虹吸管转弯处加工的不规范导致在雨强很小时雨水顺管壁滴下而不发生虹吸。平头分为上平头及下平头，而上平头又较经常发生。在平头中有大平头及小平头2种，小平头的处理方法比较简单，一般根据观测人员所量得的天然排水量（出现平头时的虹吸量），在迹线上按降水趋势将线延长至与虹吸线上部延长部分相交为止，所延长的量等于天然排水量减去平头发生时迹线的读数（图1）。
大平头故障的处理则不仅要根据本站所测得的天然排水量，还必须与邻近站（2~3个）进行对比后先确定降水过程，再根据多站平均值法及本站的天然排水量进行插补计算，确定小时降水量，描点、绘线（图2）。大平头是比较难处理的故障之一，避免大平头发生的办法主要是依靠观测人员高度的责任感和专业知识。在观测时要经常观察仪器的运行情况，发现问题及时处理；要定期对浮子室、虹吸管进行清洗；在降水时应时刻关注降水量，该发生虹吸时却没有虹吸，应人工迫降使之虹吸。这样既能降低故障率，又能得到详实的资料。
2.2断线
断线也是降雨资料记录不全中较常见的问题，其形成的原因：一是自记笔尖损坏；二是缺少墨水；三是笔尖与钟筒接触不实。如果是无雨日断线，在发现故障后及时排除故障，或更换笔尖，或添加墨水，或调整自记笔与钟筒接触状态，然后将记录时间调整至北京时间继续运行即可。如果在有雨日形成断线，观测员需及时发现故障并根据形成原因排除故障继续运行[1-2]。资料上虽然没有降水过程但是能反应出降水量的多少，在资料处理时需要根据与相邻2~3个站对比后确定降水过程，结合本站的雨量绘出降水过程线（图3）。
2.3停钟
停钟在仪器运行的过程中经常发生，形成的原因多是由于自记钟芯损坏，有时也因为观测员没及时上弦而造成停钟[3]。应针对不同的原因及时排除故障。同样，在资料处理时也分有雨和无雨2种情况，如果是在无雨时调整到北京时间即可；如果是有雨，则需要与邻站进行对比，确定降水过程，再根据本站本次降水量，利用多站平均值法计算出小时段雨量，插补绘出完整的过程线（图4）。
2.4倾斜
倾斜在资料中并不常见，其形成原因是自记钟筒与浮子室不平行，这时需要看倾斜的方向对钟筒进行调整，可以剪几片薄塑料或胶皮垫在钟筒底部较低的一边，一边垫一边加水调试，直到虹吸下行线不倾斜为止[4]。在自记资料中虹吸记录线有倾斜发生时，如果倾斜的时间大于等于5 min就需要进行倾斜订正，订正方法如下：一是以放纸时笔尖所在位置为起点，画平齐于横坐标的直线，作为基准线。二是通过基准线上整点时间各点，作平行于虹吸线的直线，作为纵坐标订正线。基准线起点位置在零线的，如图5所示；起点位置不在零线的，如图6所示。三是纵坐标订正线与记录线交点的纵坐标雨量，即为所求之值。如在图6中摘录14：00正确的雨量读数，则通过基准线14：00坐标点，作一直线ef平行于虹吸线bc，交记录线ab于点g，纵坐标读数即为14：00订正后的雨量读数。其他时间订正值依此类推。
2.5其他
一是串时。1 d内使用机械钟的记录时间误差超过10 min，且对时段雨量有影响时，应进行时间订正。若时差影响暴雨极值和日降水量者，时间误差超过5 min，应进行时间订正。二是记录线呈台阶状上升。记录笔跳动上升，记录线呈台阶状上升，这时迹线所记录的雨量为真实的雨量，可过中心画1条光滑曲线作为正式记录。三是记录线横向呈锯齿状。形成锯齿状的原因主要是由于观测仪器固定得不牢固，或是由于观测场地选择不合理，在风大雨急时往往会发生这种现象。这时的记录线不影响雨量，但是在资料加工时间不好划分，因此需要在记录的中心画1条光滑的记录线将其还原。
3结语
降水资料中除了以上几种主要故障外还会发现很多的问题，但一般不会影响降水量的大小，不会影响全区降水量分析以及对极值的选择，需根据实际酌情处理。总之，经过上述处理的资料在很大程度上会还原实际降水过程，保证了资料的真实、可靠性，保证了全区降水分析及水文年鉴的刊印质量。
4参考文献
[1] 欧阳彩虹.虹吸式雨量计常见故障及处理[J].广西气象，2005（2）：46，48.
[2] 薛旭.虹吸式雨量自记维护补充[J].河南气象，2003（1）：47.
[3] 蔡冬梅，陆剑红.雨量自记记录统计中常见问题的处理[J].湖北气象，2002（1）：25-26.
[4] 张淑敏.雨量自记记录在特殊情况的整理统计[J].陕西气象，2002（5）：42.
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