綜合氣象觀測質(zhì)量提升措施

柴德美　楊啟鋒　王亞玲

摘要 近年來，隨著地面氣象觀測自動化和縣級綜合氣象業(yè)務(wù)改革，地面氣象觀測由完全依靠人工操作到逐漸被自動觀測代替。本文結(jié)合菏澤市定陶區(qū)氣象局綜合氣象觀測在日常工作中所遇到的問題以及積累的工作經(jīng)驗(yàn)，提出提高綜合氣象觀測工作質(zhì)量的措施。

關(guān)鍵詞 綜合氣象觀測；質(zhì)量；儀器保障；措施

中圖分類號 P412 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 B 文章編號 1007-5739（2017）04-0222-01

隨著地面氣象觀測自動化和縣級綜合氣象業(yè)務(wù)改革，地面氣象觀測質(zhì)量的考核辦法和內(nèi)容發(fā)生了很大的改變?？h級綜合氣象業(yè)務(wù)改革實(shí)現(xiàn)觀測業(yè)務(wù)自動化、一體化、集約化，要求縣級業(yè)務(wù)人員能做好保障（網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備、信息處理），能搞好服務(wù)（公共服務(wù)、決策服務(wù)、預(yù)報(bào)預(yù)警、農(nóng)業(yè)氣象、突發(fā)應(yīng)急等），對縣級業(yè)務(wù)人員的綜合素質(zhì)要求較高。

1 備份儀器、硬件設(shè)備到位

由于新型自動站儀器大多采用大規(guī)模集成電路、計(jì)算機(jī)控制和模塊化結(jié)構(gòu)以及一些新型的專用探測元器件，且新型儀器價(jià)格也很昂貴，各臺站的備份儀器很少，有的臺站基本沒有備份。受傳統(tǒng)裝備保障和管理工作的影響，基層臺站業(yè)務(wù)人員重使用、輕維護(hù)的思想普遍存在，儀器裝備一旦出現(xiàn)故障，就得逐級上報(bào)維修，若是有現(xiàn)成的備份儀器，直接更換即可。各臺站最好備份一些易出現(xiàn)故障的儀器，如溫濕傳感器、翻斗式雨量傳感器、光纖轉(zhuǎn)換器、足夠長的光纖、風(fēng)向與風(fēng)速傳感器。采集器故障對于自動氣象站來說是致命的打擊，因此各站必須存有備份采集器，至少也得備份到市局，并且平時(shí)要做好采集器的維護(hù)[1]。由于新型自動站采樣、處理、存儲數(shù)據(jù)量較大，要求微機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定、準(zhǔn)確、抗干擾性強(qiáng)，定陶區(qū)氣象局新型自動站微機(jī)和備份微機(jī)都采用工作站，可靠性較強(qiáng)，運(yùn)行近3年來，微機(jī)未出現(xiàn)過故障。建議采用雙光纖互為熱備傳輸方式（服務(wù)商不同），3G卡作為人工備份傳輸途徑，從而保證傳輸暢通。目前，所有臺站都在使用新型自動氣象站儀器，老自動氣象站儀器作為備份，為了使備份站儀器起到正真的備份作用，就要做好備份自動氣象站的日常維護(hù)維修工作，保障備份自動氣象站的業(yè)務(wù)正常運(yùn)行[2]。

2 提高巡視、維護(hù)儀器的技能

自動站的運(yùn)行增加了維護(hù)儀器的難度，巡視儀器、設(shè)備時(shí)不能只注意表面現(xiàn)象，要切實(shí)按照《新型自動氣象站維護(hù)規(guī)范》規(guī)定執(zhí)行。每日檢查自動氣象站和備份站地面業(yè)務(wù)軟件運(yùn)行是否正常[3]；自動氣象站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)是否有異?；蛉睖y記錄；通信組網(wǎng)監(jiān)控軟件運(yùn)行是否正常；19：00對采集器、數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)對時(shí)，要求與北京時(shí)間誤差在允許范圍以內(nèi)；20：00后及時(shí)做好當(dāng)天數(shù)據(jù)文件的異機(jī)備份，確保數(shù)據(jù)安全；檢查供電電源是否正常，檢查接線板上的插頭是否牢固，UPS的工作狀態(tài)指示燈是否正常；檢查各路由器、交換機(jī)、協(xié)議轉(zhuǎn)換器等通信指示燈是否正常；巡視維護(hù)觀測場設(shè)施，如：注意觀察風(fēng)杯和風(fēng)向標(biāo)轉(zhuǎn)動是否靈活、平穩(wěn)，發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，及時(shí)處理；強(qiáng)對流天氣過后，應(yīng)仔細(xì)檢查風(fēng)傳感器是否受損；遇有冬季雨雪冰凍天氣，應(yīng)檢查風(fēng)傳感器是否凍結(jié)，及時(shí)開啟加熱裝置；檢查能見度傳感器防護(hù)罩及透鏡，若有降水、凝結(jié)物或灰塵附著應(yīng)及時(shí)清除。使用翻斗雨量傳感器的臺站，檢查傳感器承水器內(nèi)有無昆蟲、塵土、樹葉等雜物，并及時(shí)清除，保持外筒清潔等；做好觀測場四周探測環(huán)境的檢查；每周重啟1次數(shù)據(jù)采集軟件和計(jì)算機(jī)。真正做到規(guī)范要求的日維護(hù)、周維護(hù)、月維護(hù)和年維護(hù)注意事項(xiàng)。

3 快速排查故障，掌握儀器設(shè)備的簡單維修

新型自動站的故障排查分為軟件和硬件2個(gè)部分，通常故障首先從軟件輸出的結(jié)果反映出來。因此，排查故障的基本路徑是從室內(nèi)到觀測場，從軟件到硬件，從業(yè)務(wù)計(jì)算機(jī)到傳感器。掌握檢查的基本方法可快速定位故障和問題的所在點(diǎn)，起到事半功倍的作用[4]。

新型自動站觀測系統(tǒng)是一個(gè)較為復(fù)雜的系統(tǒng)，有時(shí)一個(gè)故障現(xiàn)象可能由多種原因或多個(gè)組件故障造成，在這種情況下可以采用局部分離的方式排查，將故障可能部位輪流脫開，進(jìn)一步縮小判斷故障區(qū)域，相對獨(dú)立的因果關(guān)系使故障判別變得更加容易。在實(shí)際工作中通常采用追蹤法、替換法、測量法3種方法準(zhǔn)確定位故障，同時(shí)采取相應(yīng)的故障處理對策。

在實(shí)際工作中判斷故障可采用由簡入繁的方法。一是通過現(xiàn)象判斷。如風(fēng)向、風(fēng)速傳感器轉(zhuǎn)動不靈活；雨量傳感器計(jì)數(shù)翻斗不翻轉(zhuǎn)或進(jìn)水漏斗堵塞；溫濕傳感器濾紙變色、網(wǎng)罩沾附灰塵或微小水滴；電纜線破損、被鼠咬或接頭松動；電源、采集器、主控機(jī)的各信號指示燈或蜂鳴聲異常；雷擊時(shí)發(fā)出的氣味等。二是分析數(shù)據(jù)判斷。對采集器與主控機(jī)顯示的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，是單個(gè)、多個(gè)還是全部異?；蛉睖y，是系統(tǒng)性偏差還是躍變，通過分析鎖定查找范圍。三是通過測量判斷。單個(gè)數(shù)據(jù)異?；蛉睖y時(shí)，先查看業(yè)務(wù)軟件的參數(shù)，然后由外到內(nèi)檢測傳感器、電纜，直到采集器主板上對應(yīng)的引腳。多個(gè)或全部數(shù)據(jù)異?；蛉睖y時(shí)，自動站可能出現(xiàn)多處故障（如雷擊），可先估計(jì)各環(huán)節(jié)故障概率的大小，按照概率由大到小的原則，逐步檢測，直至查出故障為止[5]。

4 正確迅速處理儀器故障和數(shù)據(jù)異常

儀器、設(shè)備出現(xiàn)故障，短時(shí)間無法排除又沒有備份設(shè)備、儀器更換而影響正點(diǎn)記錄時(shí)，掌握異常記錄的處理是必備的。

4.1 異常記錄處理原則

白天正點(diǎn)記錄異常時(shí)，定時(shí)觀測時(shí)次的記錄應(yīng)及時(shí)處理，其他正點(diǎn)時(shí)次的記錄應(yīng)在下一定時(shí)觀測前完成修改、上傳。夜間正點(diǎn)記錄異常時(shí)，應(yīng)在當(dāng)日10：00前完成修改、上傳。若夜間異常數(shù)據(jù)影響到8：00、9：00記錄時(shí)，應(yīng)在10：00前對8：00、9：00相應(yīng)記錄進(jìn)行修改、上傳。

4.2 觀測要素的異常處理

自動觀測降水量記錄異常時(shí)的代替原則：非結(jié)冰期，降水量觀測以翻斗雨量傳感器記錄為準(zhǔn)，記錄按照稱重式雨量傳感器、備份自動站翻斗雨量傳感器順序代替。結(jié)冰期，用人工觀測記錄代替；2 min與10 min平均風(fēng)有缺測時(shí)，不能相互代替；因降水（蒸發(fā)桶溢流等）或維護(hù)導(dǎo)致小時(shí)蒸發(fā)量異常，則按0處理。

4.3 時(shí)極值的異常處理

因分鐘數(shù)據(jù)異常而影響時(shí)極值挑取時(shí)，時(shí)極值應(yīng)從本時(shí)次正常分鐘實(shí)有記錄和經(jīng)處理過的正點(diǎn)值中挑取。若極值從本時(shí)次正常分鐘實(shí)有記錄中挑得，則極值和出現(xiàn)時(shí)間正常記錄；若極值為經(jīng)處理過的正點(diǎn)值，且該正點(diǎn)值為正點(diǎn)后10：00內(nèi)的代替數(shù)據(jù)、備份站正點(diǎn)記錄、前后時(shí)次內(nèi)插值或人工補(bǔ)測記錄值，則極值出現(xiàn)時(shí)間記為正點(diǎn)00分。

5 結(jié)語

要想提高綜合氣象觀測質(zhì)量，每個(gè)觀測員都應(yīng)增強(qiáng)責(zé)任心，加強(qiáng)專業(yè)知識學(xué)習(xí)，不斷提高技術(shù)水平，嚴(yán)格按照規(guī)范規(guī)定操作，善于總結(jié)經(jīng)驗(yàn)并應(yīng)用到工作中去。

6 參考文獻(xiàn)

[1] 林宏建，王輝，李勇增，等.自動氣象站溫度異常分析與故障排除[J].廣東氣象，2010（1）：64.

[2] 史春彥，張前東，劉鵬，等.新型自動氣象站業(yè)務(wù)用微機(jī)更換時(shí)的注意事項(xiàng)[J].科技視界，2016（20）：296.

[3] 中國氣象局綜合觀測司.新型自動氣象站維護(hù)規(guī)范（試行）[S/OL].（2015-09-01）[2016-07-30].http：//wenku.baidu.com/link？url=LDedyt1 mbp_NtcokBSMeYhY_GNhj8coVCunGexrnFGGXitY5GrIVhnVFLt32tK gARwfEsiGtWuIMpO_Im8z_OlVNyeWjeLDqxT_mfh4ZzA__2yREkKA4 8bb85Cz79JyL.

[4] 黃思源，劉均.新型自動氣象站觀測業(yè)務(wù)技術(shù)[M].北京：氣象出版社，2014：269.

[5] 吳玉芳，馬燕，馮雪.提高氣象觀測記錄準(zhǔn)確性的經(jīng)驗(yàn)探討[J].山東氣象，2010，30（4）：68-70.