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

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.

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.