虹吸订正与虹吸过程关系，误差评定需考虑仪器故障

SL21—90《降水量观测规范》规定，当自然虹吸雨量大于记录量，且每次平均差值（虹吸误差）达到0.2mm，或一日自然虹吸量累积差值大于记录量达2.0mm，应进行订正。订正方法是将自然虹吸量与相应记录的累积降雨量之差分配在各次自然虹吸的降雨量内。分配时，若各次自然虹吸前瞬时降雨强度相近，可将虹吸差值平均分配在各次自然虹吸的记录内，若各次自然虹吸前瞬时降雨强度相差较大，则将差值分配在虹吸前瞬时降雨强度大的多一些，降雨强度小的少一些。

上述分配虹吸差值的方法虽然简单易行，但往往因人而异，任意性较大。此外，由于对特定仪器和一定降雨量可能产生的虹吸误差认识不足，有时将由于仪器故障与虹吸同时产生的实测量大于纸上示量的差值一概视为虹吸误差，致使每次自然虹吸的虹吸订正值较大。

显然，虹吸误差与虹吸时的瞬时降雨强度有关。因此，有的采用虹吸时的降雨强度与仪器的虹吸历时的乘积作为订正值，也有的根据区域内诸多雨量站的实测资料，建立虹吸订正值与降雨强度的经验公式来解决虹吸订正值的定量问题。但是，这些做法都没有揭示产生虹吸误差的本质。

设降雨量为P（mm）时，自记雨量计开始虹吸，虹吸历时即虹吸开始至虹吸终了的时间为t（s），则虹吸强度为P/t（mm/s）。又设虹吸时的降雨强度为i（mm/s），则在虹吸历时t内，降雨量为it，要将it的降雨虹吸出去，又需时间

在这段时间内又降雨

要将i2t2/P的降雨虹吸出去，又需时间

在这段时间内又降雨

以此类推，可以求得在虹吸期间（注意：不是虹吸历时）总降雨量为

因为it是虹吸历时内降的雨，所以it＜P，即it/P＜1，因

此式（10-3-1）是首项为it、公比为it/P的无穷级数和，故有

若降雨强度以mm/min计，虹吸历时以min计，仍有式（10-3-2）。

式（10-3-2）是虹吸期间总降雨量计算公式，也可以说是虹吸订正值计算公式。虹吸历时t与虹吸管内径、糙率和弯曲程度有关，厂家生产的同一型号自记雨量计的虹吸历时基本相同。特定仪器的虹吸历时可通过实验确定。一般虹吸历时不大于14s。

在实际工作中，准确计算虹吸瞬时的降雨强度是困难的。由于某一时刻的瞬时降雨强度等于记录线上该点切线与时间轴夹角的正切函数，所以量度该夹角可以算出该瞬时降雨强度。(www.xing528.com)

由式（10-3-2）可知，原则上有虹吸就存在虹吸误差，但是，当虹吸瞬时的降雨强度较小时，虹吸误差可忽略不计，不需要进行虹吸订正。按SL21—90规定，当Ps≤0.2mm时就不需要订正。

在式（10-3-2）中，取P=10mm，t=14s=0.23min，有

解得：ic=0.83mm/min。就是说，虹吸瞬时的降雨强度满足i≤ic时，虹吸误差可以忽略不计，也就不需要进行虹吸订正了。不妨将ic称为虹吸订正临界降雨强度。当实际降雨强度小于临界降雨强度时，如果记录纸上示量与储水瓶水量之差仍大于0.2mm，则说明该差值主要由仪器故障所致，应检查仪器故障所在，而不能盲目地将这个差值一概作为虹吸误差加以订正。

由于虹吸误差的存在，总虹吸时间加大，使虹吸线不再垂直而向右倾斜。由前述分析可知，总虹吸时间为

由it/P＜1可知，上式是首项为t、公比为it/P的无穷等比级数和，故有

可见，总虹吸时间与虹吸时瞬时降雨强度有关，降雨强度越大，总虹吸时间越长。

设虹吸历时t=14s=0.23min，P=10mm，i=4mm/min，则总虹吸时间Ts=15.4s，而由虹吸误差引起的虹吸时间差仅为ΔTs=1.4s，在自记纸上是看不出来的。

按规定，当虹吸线倾斜时应采用移平行线方法进行订正。引起虹吸线倾斜的原因有：

（1）虹吸过程。但虹吸过程引起的时间差很小，即虹吸线倾斜很小。应当指出的是，虹吸过程引起的虹吸线倾斜不影响虹吸前后自记纸上记录的降雨过程，因而也不存在订正问题。

（2）仪器故障。例如，自记纸安放倾斜。这种情况引起的虹吸线倾斜较大，影响纸上记录的全过程，因而必须进行订正。

由此可知，引起虹吸线倾斜订正的主要原因可能是仪器故障，而不在虹吸过程。