基于超声波的蒸发量自动观测误差研究

吕玉嫦，黄飞龙，陈冰怀

（广东省气象探测数据中心，广东广州 510080）

自2012年全国地面气象综合观测自动化推进以来，基于超声波测距技术的蒸发量观测项目替代人工蒸发，成为大规模推广的业务自动观测的一部分。作为一种新的自动观测项目，数据对比分析和应用已经逐渐成为研究的热点。沈艳等［1］研究认为自动观测值大于人工观测值，但自动与人工观测数据之间存在很好的线性相关关系；罗永祥等［2］对比分析认为自动蒸发与小型蒸发观测差异较大，但自动蒸发较为准确。然而蒸发量自动观测误差分析以及改进方法的研究很少。支询等［3］认为影响蒸发的主要气象因子为地表温度和相对湿度，风速在影响蒸发中起的作用较小，但这一结论明显不适用于沿海及沿河风大地区。方红娟［4］发现自动观测相比人工观测蒸发量偏大，但仅在观测员维护装置和仪器方面作了论述，未深入分析误差原因。实际上，蒸发量观测要求精度高、水体容易滋生藻类、水面容易受环境影响产生波动、观测装置复杂故障点多等因素导致自动观测数据可靠性和可信度都受到很大的影响。本研究对蒸发量自动观测的误差进行了分析，对主要问题进行了试验并探讨解决办法。

1 蒸发量自动观测方法

超声波指向性强，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，蒸发自动观测采用的就是超声波测距技术。传感器探头发出超声波并接受被水面反射回来的超声波，通过记录发射和接收的时间差来计算水面离探头的距离。……