第6章 降水测量气象仪器和观测方法指南.docx

1、第6章 降水测量气象仪器和观测方法指南第6章 降水测量6.1 概述本章描述了众所周知的在地面站测量降水的方法。本章不讨论那些试图定义降水结构和特征的测量，也不讨论那些需要专门装备的不是标准气象观测的测量（例如雨滴的尺度分布）。雷达和卫星的降水测量，以及在海上的降水测量分述于别的几章中。有关降水测量的信息也可参阅WMO（1994a），其中对积雪的测量给予了尤其详尽的描述。代表性在降水测量中是特别尖锐的问题。降水测量对仪器的安置、风和地形等都非常敏感，而描述测量环境历史沿革的资料对降水资料的用户是至为重要的。如果在站网中使用相同的雨量器和相同的场地标准，那么，对降水资料的分析就会变得更容易和更可靠

2、。这一点在设计站网时应当是主要的考虑因素。6.1.1 定义降水是从云中降落或从大气沉降到地面的液态或固态的水汽凝结物，包括：雨、雹、雪、露、雾凇、白霜和雾降水。在一段时间内降落到地面的降水总量，用降水所覆盖的水平地表面的垂直深度来表示（固态降水用水的当量），降雪也可用覆盖在平坦水平表面上的新雪深度来表示。6.1.2 单位和标尺降水的单位是长度单位。对液态降水通常以毫米为单位。日降水量应当读到0.2mm，最好读到0.1mm。周和月的降水总量，至少应精确到1mm。日降水量的测量应定时进行。少于0.2mm的降水通常作为微量降水。降水率的单位用单位时间内的长度表示，通常为mm.hr-1。降雪测量以厘米

3、及其十分位为单位，读到0.2cm。少于0.2cm的降雪通常作为微量降雪。每日地面雪深的测量读到厘米的整数位。6.1.3 气象要求第1章对降水测量的准确度、范围和分辨率提出了要求，并规定5%为可达到的准确度（置信度为95%）。就天气和气候应用来说，一般观测时次是每小时、每3小时和每日。对于某些应用，要在非常短的时间去测量非常强的降水速率，就要求非常大的时间分辨率。对于某些应用，可使用观测间隔为数周和数月的储水式雨量器。6.1.4 测量方法6.1.4.1 仪器雨量器是测量降水最常用的仪器，通常是一个有垂直周边的开口承水器，承水器为正圆筒，如主要用来测雨，需用一个漏斗与之连接。各个国家所使用雨量器受

4、水口的形状、尺寸以及雨量筒的高度，各不相同，因此，其测量值不具有严格的可比性。对收集到的降水要进行体积或重量测量，重量测量特别适合于固体降水。雨量器受水口离地面的高度可在规定的高度中选取一种，也可与周围地表齐平。受水口应安置在预计的最大积雪深度之上，同时还应在地面反溅水可能到达的高度之上。对固体降水测量，受水口要高出地面，并在周围设置人工防风圈。降水测量对仪器的安置，特别是对风非常敏感。6.2节中讨论雨量器的安置问题，而6.4节相当详细地讨论雨量器测量降水的误差和可用的修正。本章还讨论测量其它类型降水（雾、冰等）和积雪的一些特殊方法。但对一些尚未应用于常规测量的有争议的新方法，例如利用光学散射

5、方法的光学雨量计，就不作描述。在近期的会议报告中，例如由仪器和观测方法委员会组织的（WMO，1994b）国际降水测量工作组的报告（斯洛伐克水文气象研究所和瑞士联邦技术研究所，1993；WMO，1989b）中有正在开发的新方法的有用信息。降水的点测量结果是进行区域分析的基本数据源。然而，即使在某一点上最好的降水测量也只能代表一个有限的区域，这个区域的大小是资料累积期的长短、该区域自然地理的均匀性、当地的地形以及产生降水的过程等的函数。用雷达和近年用卫星来定性和定量确定降水的空间分布。这些方法在本书第二编进行叙述。原理上，把三种区域性降水资料适当地综合成国家降水网络（自动雨量器、雷达和卫星），有望

6、给使用大范围降水资料的用户提供足够精确的业务区域降水估计。检测降水与鉴别降水类型的仪器不同于测量降水量的仪器。它们作为现在天气监测器，在第二编第14章中涉及。6.1.4.2 标准雨量器和相互比对几种类型的雨量器已用作标准雨量器。这些雨量器的主要设计特点是减少或控制风对降水捕捉率的影响，这种影响是造成不同雨量器性能各异的最严重的原因。标准雨量器也要减少6.4节中所讨论到的其它误差。受水口与地面齐平的雨量器已用作测量液体降水的标准雨量器。由于不存在风引起的误差，这种雨量器所收集的降水量比高于地面的雨量器要多（WMO，1984）。将雨量器放置在坑内，雨量器的口与地面齐平。雨量器与坑边要有足够的距离，

7、以防雨水溅入。用高强度塑料或金属做成的（中央开口以放入雨量器）防溅网跨架在坑口，坑内要有排除积水的设备。WMO（1984）给出了这种坑式雨量器的设计图。用于固体降水测量的标准雨量器，称之为双栅式比对用标准（DFIR）。这种标准雨量器是在已有偏斜防风圈的Tretyakov雨量器的四周围以八角形的双层垂直栅栏。其设计图和说明已由Goodison, Sevruk and Klemm(1989)，WMO（1985)，在WMO关于固体降水测量器的比对结果报告中给出（Goodison等，将出版）。在附录6.A中给出了用标准雨量器与雨量器进行比对的建议。6.1.4.3 档案降水测量对雨量器的安置特别敏感。为

8、了更好地进行气候研究，必须详细记录测量方面的变化资料，并汇编成测站的历史沿革材料。6.2节讨论了必须保存的场地的资料，这就是场地的详细描述，包括：雨量器周围主要障碍物的仰角，雨量器的外形，雨量器受水口离地高度以及测风仪器的离地高度。下面各节（特别是6.4节）讨论各种类型仪器和施加于降水测量结果的修正值。这些修正值存在着不确定性，故必须保存原始记录和修正公式。观测方法上的任何改变也必须记录存档。6.2 选址与安置任何测量降水的方法都是为了获取在所要代表的区域（无论是天气尺度、中尺度或小尺度）真实降水的有代表性的样本。场地的选择和测量的系统误差一样都是重要的。有关场地影响的讨论可参看Sevruk

9、and Zahlavova (1994)。选择测雨区内降水站的位置很重要。这是因为雨量器的场地位置和雨量器的数量决定了其测量结果对该地区真实降水量具有多大程度的代表性问题。WMO（1992b）对雨和雪的区域代表性作了详细的讨论。WMO（1994a）对有关区域降水和地形修正的计算方面的文献作了介绍。最贴近场地周围的风场的影响可引起当地降水量的增多或减少。通常，雨量器离障碍物的距离应大于障碍物与雨量器受水口高度差的两倍以上。对每一场地，应当估算其障碍物的平均仰角，并绘制平面图。场地不宜选择在斜坡或建筑物的顶部。测量降雪和/或积雪的地点应当尽量选在避风的地方，最好的地点是在树林或果园中的空旷地方，或

10、在树丛或灌木丛间的空旷地方，或者在有其它物体能对各个方向的来风起到有效屏障的地方。然而，对液态降水，采用与地面齐平的雨量器可以有效地减少风的影响和场地对风的影响，或采用下列方法使气流在雨量器受水口上方水平流动。这些方法，按其效果大小排列如下：（a）将雨量器安装在有稠密而均匀的植被的地方。植被应当经常修剪，使其高度与雨量器受水口高度保持相同；（b）在其它地方，可采用合适的围栏造成类似（a）的效果；（c）在雨量器周围装防风圈。雨量器周围地表可用短草覆盖，或用砾石或卵石铺盖，但应避免象整块混凝土那样坚硬而平整的地面，以防止过多的雨水溅入。6.3 非自记雨量器非自记或人工测量降水方法是需要由观测员作测

11、量的方法。6.3.1 普通雨量器6.3.1.1 仪器通常使用的雨量器包括一个集水器，它置于漏斗的上方，漏斗则导向储水器，两次观测之间累积的水及融化的雪水就贮存在储水器中。在固体降水很经常并很重要的地方，要对雨量器作一些特殊的改动以提高测量的准确度。这些改动包括在雪季开始的时候，取下雨量器漏斗或准备一个特殊的雪十字架以防止落入的雪被风吹走。雨量器周围安置防风圈能减少因雨量器上方风场变形及吹雪所导致的误差。对降雨尤其是降雪建议使用防风圈。已有多种雨量器采用了防风圈（参见WMO1989a）。水储存在量器中可直接测量，或从储水器中倒入一量器中进行测量，或者用一根有刻度的尺直接测量储水器中的水深。对液态

12、降水来说，集水器受水口尺寸的大小并不是关键，但如果固态降水的量比较大，则需要至少是面积为200cm2的，200cm2500cm2的雨量器是最为适用的。对雨量器的主要要求如下：（a）集水器受水口的边缘必须尖锐，内壁垂直，外壁陡斜。用于测量降雪的雨量器，在设计上，要使湿雪在受水口边缘不易积聚，以免受水口口径因之变小；（b）要知道受水口的面积，其误差应不大于0.5%，正常使用条件下，结构上应保证受水口面积保持不变；（c）集水器的设计应当防止水的溅入或溅出，对此可以通过足够深的垂直壁和倾斜角度足够大的漏斗（至少45）来达到。下图给出了合适的设计；合适的雨量器集水器（d）构造上应尽量减少沾湿误差；（e）

13、储水器的进水口要小，并应有效防止辐射以减少蒸发的损失。每周或每月才进行一次读数的雨量器，其结构设计与每日观测的雨量器形式相似，只是其储水器的容量要大且要结实些。量筒应当用具有合适热膨胀系数的透明玻璃或塑料制成，并应清楚地标明它所适用的雨量器类型和尺寸。其直径应小于雨量器受水口直径的33%，直径越小，测量精确度越高。刻度应精细，一般来说，每隔0.2mm刻线，在整毫米刻线处要清楚地标明数字。也可以是每隔0.1mm刻线。2mm或大于2mm的标度最大误差不应超过0.05mm，小于2mm的标度最大误差不应超过0.02mm。测量小的降水量时，如想获得合适的精确度，可将量筒底部的内直径逐渐变小。为避免视线误

14、差，读数时应使量筒保持垂直，并以量筒内水弯液面的底部作为水面位置。重复读取量筒背面的主要刻度线有助于减少此类误差。量尺材料应采用杉木或其他一些吸水不明显的毛细作用小的合适材料。如果储水器中已加入抑制蒸发的油，则木制量尺就不适用，在这种情况下，可以采用金属或其他便于除去油污的材料制成的量尺。非金属量尺应有一个黄铜底脚以避免磨损，并应根据雨量器受水口与储水器横截面的相对面积来刻度，至少每隔10mm标以数字，并应包括放入量尺时其本身所带来的修正量。量尺刻度任意点的最大误差不能超过0.05mm。只要有可能，应当用容积测量法来检验量尺的测量结果。6.3.1.2 操作读数时，应使量筒保持垂直，观测者应注意

15、视线误差。每次观测后，应立即对非自记雨量器收集到的雪立刻进行称重或将其融化，再用有刻度线的量筒进行测量。也可以一起称重，这是有若干优点的方法。先称出储水器和水的总重量，再减去储水器的已知重量。这种方法没有水溅出的危险，并且任何附着在筒壁上的水也包括在所称的重量之中，这是很普通的方法，简易可行。6.3.1.3 校准与维护无论选择何种尺寸的集水器，量筒或量尺的刻度都应与之相匹配。雨量器的校准包括检查雨量器受水口的直径并确保它在允许的误差范围内。校准还包括对量筒或量尺的容量值检查。常规维护应当包括：随时对雨量器的水平状态进行检查，以防超出限度（参见Rinehart，1983和Sevruk，1984）

16、；外储水器及刻度在任何时候都要使其内外部分保持干净，这可通过使用长柄刷、肥皂水和清水洗刷达到，应当按要求更换破损部件；在有可能的地方，雨量器周围的植被应当修剪到5cm高；应对仪器的安置状况进行检查并作出记录。6.3.2 储水式雨量器储水式雨量器是在遥远和人迹罕至地区用于测量整个季节的总降水量。这种雨量器包括带漏斗的集水器，漏斗导向一个能足够储存整个季节降水量的大的储水器（或者是多雨地区的月总量）。为减少蒸发，应在储水器内放入一层厚度不小于5毫米的合适的油或其它蒸发抑制剂以减少水分蒸发（WMO 1972），降水应能顺畅地通过油层并沉降到油层下的防冻溶液中。为使落入雨量器中的雪变为液态，应在储水器

17、中加入防冻液。防冻液要保持均匀分散状态。按重量计算，将37.5%的商品氯化钙（纯度78%）和62.5%的水混合配成效果满意的防冻液。乙二醇的水溶液或乙二醇与甲醇混合的水溶液也可以选用。后者价格较高，但腐蚀性比氯化钙小，而且在雨水混入后其防冻液浓度变低时，仍能保持其防冻作用。最初放入储水器中的溶液容量应不超过雨量器总容量的33%。在一些国家，这种防冻液和油被认为是有毒的消耗品，是有害于环境的。应从当地环境保护机构取得处理这些有毒物质的指导准则。将储水器内收集到的降水通过用称重或测容积就可得到季节性降水量（参见6.3.1节普通雨量器），测量容积时，应仔细考虑季初放入储水器中的油和防冻液的容量以及液

18、体的收缩。可以像普通雨量器一样施加修正。在边远地区储水式雨量器的使用和维护面临着一些问题，如雨量器被雪覆盖，对自记测量的雨量器的位置难以找到等，这些都需要实施专门的管理。对这些雨量器的数据作质量评估时要特别注意。6.4 雨量器的误差与修正这里讨论的误差与修正在某种程度上适用于大多数雨量器，包括自记的和非自记的仪器。一些自记雨量计的特例在6.5节中讨论。有关误差与修正的全面资料可在WMO（1982，1984，1986）中找到，特别是有关降雪量的测量误差和修正，在WMO（1994b）和Goodison等人的著作（即将出版）中均有所述。近期用于调整加拿大、丹麦、芬兰、俄罗斯、瑞典和美国等地降水量原始

19、资料的详细模式，已由WMO（1982）给出。WMO（1989a）描述了误差是如何发生的。有关这个论题的会议论文收集在WMO（1986，1989b）中。用一般雨量器测出的降水量可能比实际到达地面的降水量要少30%甚至更多。系统性误差将随着降水形态（雨、雨夹雪、雪）的不同而变化。固体降水测量中的系统误差通常要大于液体降水测量中的系统误差，而且可能高达一个数量级。在水文学的许多应用中，必须首先对资料作出调整，以便在进行计算前考虑到误差。当然，这种调整可能也是不精确的（甚至可能使事情变得更糟）。所以，原始资料应作为基本档案永久保存，以维系数据的连续性，并作为未来数据调整改进的最佳基础如果有一天，这种改

20、进成为可能。修正下述部分的或全部的误差项，可以估算降水量的真实值：（a）在雨量器受水口上方，由于系统的风场变形而导致的误差，一般对降雨为2%10%，对降雪为10%50%；（b）由于沾湿集水器内壁导致的沾湿误差；（c）倒空储水器时导致的沾湿误差，b、c两项加起来，一般夏季为2%15%，冬季为1%8%；（d）储水器内水分蒸发导致的误差（在炎热气候条件下尤为重要）为0%4%；（e）由于吹雪或飘雪导致的误差；（f）溅入的或溅出的水导致的误差，为1%2%；（g）随机误差和仪器误差。前6项误差是系统性误差，是按其重要性顺序排列的。由吹雪或飘雪，以及溅入的或溅出的水导致的净误差可正可负，而由风场变形或其他因

21、素导致的系统误差为负值。由于e项和f项的误差值难以量化，对大多数雨量器的数据调整的一般模式采用以下形式：其中，为调整后的降水量，为风场变形影响的调整系数，为集水器收集到的降水量，为雨量器测量到的降水量，为集水器内壁沾湿损失的调节量，为储水器倒空后沾湿损失的调节量；为储水器内蒸发损失的调节量。这些修正用于日降水总量或月降水总量的测算，或在某些场合中，也可用于单次降水的测算。总之，进行这种调整时还需补充的数据，包括降水发生时雨量器受水口上方的风速、雨滴的大小、降水强度、空气温度和湿度，以及雨量器场地的特征。有了风速、降水形态和强度等变量就足以确定修正值，有时仅用风速一个变量就能确定。在那些没有做过

22、变量观测的测点，通过对邻近测点观测值的内插值也可以作出修正，为谨慎起见，这种方法只能用于月降雨量数据的修正。对大多数雨量器而言，风速是造成固体降水量少测的最主要的环境因素。风速等数据可以通过测点的标准气象观测值算出，以提供每日的修正值。特别是如果风速不是在雨量器受水口的高度外测得的，那么，在已知周围地表的平整度和周围障碍物视仰角的情况下，用平均风速的换算公式可求出受水口的风速。附录6.B给出了换算公式。公式与场地情况密切相关，需要对站址环境状况和雨量器位置有详尽的了解。有防风圈的雨量器能够比无防风圈的雨量器采集到更多的降水量，特别是对于固体降水而言。因此，雨量器应以自然（如树林空地）方式或人工

23、方式（即Alter，加拿大的Nipher型和Tretyakov防风圈）予以挡护，以减少风速对固体降水量测量的负面影响。沾湿误差是人工观测的雨量器的另一种累积系统误差。这种误差的大小随降水的形态和雨量器的形式而变化，也是雨量器倒水次数的函数。平均沾湿误差每次观测可达到0.2mm。在降水量每6小时测量一次的天气站，这种损失可能非常严重。在某些国家，沾湿误差占到冬季降水量的15%20%。在观测时进行沾湿误差修正是可行的。设计精良的雨量器，沾湿误差很小。雨量器内壁应平滑且用不易受污染的材料制成。比如漆面是不合适的，但搪瓷面就很适用。结构上的接缝应尽量少。蒸发损失随雨量器形式和季节而变化。蒸发损失对于集

24、水器内不带漏斗装置的雨量器是严重的问题，在春季尤甚。根据报告每天有超过0.8mm的损失。冬季的蒸发损失相对夏季的月份要少得多，约在0.10.2mm/日之间。但这些损失是累积的。设计精良的雨量器，其暴露的水面很小，通风也很小，还利用外层表面的反射以保持低水温。很显然，在各种天气状况下，为使用不同的雨量器和防风圈所得到的资料具有可比性，对实际测量值进行修正是必要的。但是，凡是为了减少误差而对降水观测值进行了修正的，强烈地建议应将测量值与修正值同时公布。6.5 自记雨量计降水量自动记录比人工观测有更好的时间分辨率，而且也能减少蒸发和沾湿误差。自记雨量计当然也受6.4节中所讨论的风的影响。在一般应用中

25、，有3种形式的自记雨量计：称重式雨量计、翻斗式雨量计和浮子式雨量计。只有称重式自记雨量计适用于所有类型的降水记录，其他两种在大多数情况下只适用于降雨量测量。一些新的无运动部件的自动雨量计也可采用，这些雨量计使用诸如电容探头、压力传感器，以及光学或小型雷达装置以提供与降水当量成正比关系的电子信号。6.5.1 称重式自记雨量计6.5.1.1 仪器这种仪器利用一个弹簧装置或一个重量平衡系统，将储水器连同其中积存的降水的总重量作连续记录。所有降水，包括固体和液体形式，在其降落时就记录下来。这种雨量计通常没有自动倒水的装置，其容积（在倒水前的最大蓄积量）相当于量程从150mm到750mm。这类雨量计必须

26、使之保持最小的蒸发损失，为达到此目的，可向储水器内添加足够的油或其他蒸发抑制液，在水面上形成一层薄膜。由于强风破坏平衡而引起的困难，可通过一种油阻尼装置予以减少，或者假如目前的工作已有实质性进展，就可以设计一个合适的微处理器从读数上消除这种影响。因为对固体降水在记录前不要求融化，因此称重式自记雨量计特别适用于记录雪、冰雹、雨夹雪。冬季到来前，须向储水容器内注入防冻液（见6.3.2节）以融化固体降水。防冻液的用量要依据预测降水量的多少以及预测在最小浓度时的最低温度来决定。用校准的弹簧对集水器作重量测量，通过一组杠杆或滑轮把垂直位移变为角位移，再通过机械把角位移传递到自记钟钟筒或带状记录纸上，或通

27、过转换器进行数字化记录。这些类型的雨量计的准确度与它们的测量和/或记录特性有直接关系，这些特性由于制造厂家不同而有所不同。6.5.1.2 误差与修正除了没有储水器倒空沾湿误差之外，称重式自记雨量计对6.4节中所讨论的其他所有误差源都很敏感。还应当指出单独使用自动雨量计是无法区分降水形态的。这种仪器的一个严重问题是降水特别是冻雨和湿雪可能会粘在雨量计受水口的内壁，过一段时间才会落入储水器内。这就严重地限制了称重自记雨量计提供发生降水的准确时间的能力。另一个常见的缺点是风的抽吸的影响。这主要是发生在有强风时，湍动的空气流通过集水器上方和四周造成称重机构的摆动。使用一种可编程的数据逻辑系统，采取短时

28、间（如1分钟）读数平均的方法，可减少这些不规则的记录所造成的误差。使用称重式自记雨量计可以消除或者至少可以减少人工测量方法的某些潜在误差。也可以减少与人工观测误差或某种系统误差相关的随机误差，特别是蒸发误差和沾湿误差。在某些国家，把微量降水正式定为零值，这就导致了对整个季节性降水量的低估。这个问题在使用称重式自记雨量计后就得以减少，因为即使非常小的降水量也会随时间而累积。对称重式雨量计的资料作每小时或每日的修正比作更长时段（如月气候总计）的修正可能更为困难。自动天气站的辅助资料，如雨量计高度处的风速、气温、当前天气和雪深等，对精确判别和修正自动雨量计的降水测量值是有用的。6.5.1.3校准与维

29、护称重式自记雨量计通常没有什么运动部件，因此很少需要校准。校准通常是用一组砝码放置在集水器或储水器内，就提供与降水量等值的预定值。校准应在实验室进行并应遵从制造商的说明。设备的日常维护应每3-4个月进行一次，取决于观测点的降水状况。雨量计的内外状况都要检查，看有无松动或破损的部件，并保证雨量计水平放置。对记录作去除和注释前，必须对人工读数与记录纸或磁带的记录作对照检查并确保一致。对集水器或储水器应倒空、检查和清洁。如果有必要，重新注入只用于测雨的油，或者在预料有固体降水时，则应注入防冻液和油（见6.3.2节）。为使雨量计有最大的使用范围，应将记录装置置于“零”位。必要时，对磁带、记录纸以及电源

30、也应检查和更换。需要一个万用电表以检查雨量计的电源和记录系统，并使数据记录器回零。6.5.2翻斗雨量计翻斗雨量计适用于降雨率和降雨累计总量的测定，降雨率的测定可达200mm.hr-1甚至更高。6.5.2.1仪器这种仪器的工作原理很简单。一个分隔成两部分的轻金属容器或斗，置于一个水平轴上并处于不稳定平衡的状态。在其正常位置时，斗应停靠在两个定位销之一上，定位销使斗不致完全翻转。雨水由集水器导入斗的上部，设定的雨量进入斗的上部分后，斗变得不稳定并倾倒至另一停靠位置。斗的两部分设计成这样一种形式：雨水会从斗的较低部分流空，与此同时，继续降落的雨水落入刚进入位置的斗的上部。随着斗的翻转运动可用以操作一

31、个继电器开关，使之产生一个由不连续的步进脉冲构成的记录，记录上每一步的距离代表技术指标规定的小量降雨发生的时间。如果需要详细的记录，规定的雨量不应超过0.2mm。翻斗的翻转需要短暂而有限的时间。在其翻转的前半段时间，可能会有额外的雨水流入已经容纳规定雨量的斗内。在大雨时（250mm.hr-1），这一误差十分显著。但这种误差是可以控制的，最简单的方法是在漏斗底部安装一个类似虹吸管的装置引导雨水以可控的速率流入斗内。这会平滑掉短时降水强度的峰值。此外，还可附加一个装置以加快斗的翻转过程；主要是利用一个小薄片受到从集水器注入的雨水冲击，从而给斗施加一个随降雨强度而变化的额外的力。因为翻斗雨量计适合于

32、数字化方法，所以对自动天气站特别方便。由触点闭合所产生的脉冲，能用数据记录仪进行监测，还能对选择时段的脉冲进行合计以提供降水量值。翻斗雨量计也可采用图形记录器。6.5.2.2误差与修正翻斗雨量计的误差来源与其他雨量计有些不同，因此需要专门的预防措施和修正方法。其误差来源包括：（a）大雨时翻斗翻转的水损失，虽能减少但无法根除；（b）通常设计的翻斗，其暴露的水面与其容积相比较大，导致水分蒸发的损失明显，特别是在炎热地区。这种误差在小雨情形也是显著的；（c）在毛毛细雨或很小的雨的情形下，记录的不连续性无法提供满意的数据，特别是降雨起止时间无法准确界定；（d）雨水可能附着于斗壁和斗边上，导致斗内残存水，翻转动作就需要克服这额外重量。经测试，打过蜡的斗翻转所需水量比未打蜡的斗少4%。在没有调整斗的校准螺丝的情况下，由于表面氧化或受杂质污染以及由于表面张力的变化等原因而使斗的沾水性能改变，也使得容量的校准值发生改变；（e）从漏斗流入承水斗的水流可能导致略高的读数，这取决于进