新型自動(dòng)氣象站常見(jiàn)數(shù)據(jù)異常問(wèn)題分析

楊國(guó)利+裴真

摘 要：本文結(jié)合山西省山陰縣氣象局使用新型自動(dòng)氣象站的實(shí)際，首先簡(jiǎn)要探討了山西省山陰縣地理氣候概況和新型自動(dòng)氣象站的組成，接著分析了新型自動(dòng)氣象站常見(jiàn)數(shù)據(jù)異常分析及處理對(duì)策，最后給出了幾點(diǎn)新型自動(dòng)氣象站的日常維護(hù)，僅供相關(guān)部門(mén)進(jìn)行參考。

關(guān)鍵詞：新型自動(dòng)氣象站；數(shù)據(jù)異常；處理對(duì)策； 日常維護(hù)

在科學(xué)技術(shù)水平的快速推動(dòng)下，我國(guó)的氣象觀測(cè)現(xiàn)代化也取得了顯著的發(fā)展。新型自動(dòng)氣象站是地面氣象綜合性的氣象觀測(cè)系統(tǒng)，其觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞直接對(duì)氣象臺(tái)服務(wù)質(zhì)量產(chǎn)生影響。所以，提供及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠的觀測(cè)數(shù)據(jù)是提升預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率和防災(zāi)減災(zāi)服務(wù)能力的關(guān)鍵。由于新型自動(dòng)氣象站需要24h不間斷連續(xù)運(yùn)行，很容易出現(xiàn)異常情況，此時(shí)需要通過(guò)人工的方法來(lái)解決數(shù)據(jù)異常和故障問(wèn)題，以此增強(qiáng)臺(tái)站氣象觀測(cè)資料的準(zhǔn)確性和真實(shí)性水平，確保氣象服務(wù)工作的順利進(jìn)行。

一、新型自動(dòng)氣象站概況

1.山西省山陰縣地理氣候概況

山陰縣地處山西省北部，東鄰應(yīng)縣，南毗代縣，西交朔城、平魯二區(qū)，北與左云、右玉、懷仁接壤。山陰站屬于國(guó)家一般氣象站，位于岱岳鎮(zhèn)，在東徑112°49′E和北緯39°30′N(xiāo)位置處。山陰縣屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明、冬春雨雪稀少、干燥、寒冷、夏季較熱，雨量高度集中。年均氣溫8.0℃左右，1月平均氣溫最低，在-9℃～10℃之間，年極端最低氣溫為-28.4℃，7月平均氣溫最高，在23℃～24℃之間，年極端最高氣溫為39.4℃，年平均降水量為410mm。初霜期為九月下旬，年平均無(wú)霜期為130d。主要?dú)庀鬄?zāi)害有干旱、高溫、大風(fēng)、低溫、冷害、冰雹、寒潮等。

2.新型自動(dòng)氣象站的組成

新型自動(dòng)氣象站主要有采集器、通訊接口、傳感器和系統(tǒng)電源燈四部分組成，可以對(duì)溫度、降水量、濕度、風(fēng)向風(fēng)速、氣壓等氣象要素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)觀測(cè)。新型自動(dòng)氣象站的采集率較高，可以在1min采集和儲(chǔ)存一組氣象要素?cái)?shù)據(jù)。其主要特點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)、穩(wěn)定性高、精確度高、靈活性強(qiáng)，可以有效預(yù)防雷擊。根據(jù)監(jiān)測(cè)到的氣象要素?cái)?shù)據(jù)信息，工作人員可以很方便的判斷出新型自動(dòng)氣象站是否出現(xiàn)故障問(wèn)題，大幅度降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提升了地面測(cè)報(bào)工作效率。

二、新型自動(dòng)氣象站常見(jiàn)數(shù)據(jù)異常問(wèn)題分析及處理對(duì)策

1.風(fēng)向風(fēng)速數(shù)據(jù)缺測(cè)分析及處理對(duì)策

一旦測(cè)報(bào)人員發(fā)現(xiàn)觀測(cè)到的風(fēng)向風(fēng)速數(shù)據(jù)出現(xiàn)缺測(cè)，應(yīng)首先通過(guò)相關(guān)命令檢查該氣象要素在采集器中是否缺測(cè)，如果風(fēng)向風(fēng)速數(shù)據(jù)在采集器和傳感器中均沒(méi)有出現(xiàn)，應(yīng)查看通信系統(tǒng)和連接傳感器的電源系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障。風(fēng)速數(shù)據(jù)出現(xiàn)缺測(cè)，可以借助于萬(wàn)用表對(duì)風(fēng)傳感器和大地之間的輸出電壓進(jìn)行測(cè)量，風(fēng)杯正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電壓是工作電壓的一半，如果測(cè)出的電壓不在該電壓范圍年內(nèi)，直接更換新的風(fēng)傳感器即可；如果測(cè)出的電壓值正常，則說(shuō)明風(fēng)傳感器正常，需要判斷采集器通道是否出現(xiàn)故障；若風(fēng)向數(shù)據(jù)缺測(cè)，很難通過(guò)肉眼判斷風(fēng)向傳感器是否出現(xiàn)，此時(shí)可以直接更換新的風(fēng)向傳感器，在更換風(fēng)向傳感器之后，風(fēng)向數(shù)據(jù)仍舊不能恢復(fù)正常，則說(shuō)明是其他原因造成的，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行維修處理。

2.小時(shí)降水量和分鐘降水量不一致的分析及處理對(duì)策

在監(jiān)控軟件中，對(duì)降水量的記錄是“有：人工”，若測(cè)報(bào)人員在正點(diǎn)觀測(cè)和編報(bào)時(shí)次內(nèi)發(fā)現(xiàn)小時(shí)降水量一欄中沒(méi)有數(shù)據(jù)，而在分鐘降水量一欄中有“一”，則說(shuō)明觀測(cè)到的小時(shí)降水量和分鐘降水量數(shù)據(jù)不一致，此時(shí)很難通過(guò)質(zhì)量控制來(lái)進(jìn)行解決。為了確保地面氣象測(cè)報(bào)質(zhì)量，測(cè)報(bào)人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際降水，利用人工的方法更改小時(shí)內(nèi)的降水量數(shù)據(jù)，在正點(diǎn)觀測(cè)編報(bào)界面上的雨量蒸發(fā)欄中有“修改”按鈕，可以點(diǎn)擊該按鈕，之后會(huì)顯示當(dāng)前1h內(nèi)的每分鐘數(shù)據(jù)信息，人工修改完成后進(jìn)行保存，這樣就能達(dá)到良好的質(zhì)量控制效果。如果不更改小時(shí)內(nèi)的降水量數(shù)據(jù)信息，會(huì)使小時(shí)和分鐘降水量出現(xiàn)累積不相等，降低了觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。另外，正點(diǎn)時(shí)刻恰好是臺(tái)站分析和處理觀測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)間，此時(shí)的顯示燈為黃色，為了確保地面測(cè)報(bào)質(zhì)量，應(yīng)在顯示燈為綠色時(shí)更改異常數(shù)據(jù)，這樣才不會(huì)影響正點(diǎn)氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)。如果沒(méi)有降水天氣現(xiàn)象，不管是什么原因造成的新型自動(dòng)氣象站雨量數(shù)據(jù)有記錄的，都應(yīng)該在整點(diǎn)后數(shù)據(jù)上傳之前及時(shí)將該時(shí)間段內(nèi)的全部分鐘和小時(shí)的降水量數(shù)據(jù)刪除，同時(shí)要在值班日記中標(biāo)記。

3.強(qiáng)降水時(shí)深層地溫記錄突變的分析及處理對(duì)策

山陰縣年內(nèi)的降水集中在7-8月，期間氣溫偏高，經(jīng)常會(huì)有深層地溫記錄突變，表現(xiàn)為先出現(xiàn)強(qiáng)降水天氣，之后一段時(shí)間內(nèi)，距離地面較遠(yuǎn)位置處地溫急劇上升，有時(shí)1h內(nèi)增加2℃，持續(xù)幾天后深層地溫緩慢下降，至恢復(fù)到原來(lái)地溫?cái)?shù)值。對(duì)于距離地面80、160、320cm處的地溫來(lái)說(shuō)，正常情況下的溫度變化范圍在0.1～0.3℃之間。正是由于強(qiáng)降水天氣的出現(xiàn)，使得深層處的地溫發(fā)生了突變。這種情況出現(xiàn)的原因是夏季高溫造成的，外界溫度增加會(huì)使地表溫度上升。再加上強(qiáng)降水的作用使得地表熱量不斷向地下滲透，增加了深層地溫。實(shí)際上，這種突變是地溫的真實(shí)反映，對(duì)于強(qiáng)降水天氣引起的地溫變化應(yīng)根據(jù)正常情況來(lái)處理。

三、新型自動(dòng)氣象站的日常維護(hù)

1.采集器

實(shí)際上，采集器不需要工作人員單獨(dú)進(jìn)行維護(hù)，可以定期使用毛刷清理采集器上的灰塵等雜物。為了確保工作人員的安全，禁止在帶電的情況下對(duì)采集器各個(gè)接線端口進(jìn)行拔插操作。每月應(yīng)定時(shí)打開(kāi)采集器內(nèi)的機(jī)箱，將里面的灰塵、雜物等清掃干凈。禁止在采集器上放置其它物品，不定期的檢查采集器底部的進(jìn)線孔是否損毀。

2.溫濕度傳感器

溫濕度傳感器大都安裝在百葉箱內(nèi)，工作人員應(yīng)每月定時(shí)使用濕毛巾或者毛刷清掃百葉箱內(nèi)部、頂部以及空隙處的灰塵、雜物，確保地面觀測(cè)工作可以順利進(jìn)行。在對(duì)溫濕度傳感器進(jìn)行日常維護(hù)的過(guò)程中，禁止移出溫濕度傳感器，定期查看溫濕度傳感器感應(yīng)部位。

3.氣壓傳感器

通常情況下，氣壓傳感安裝在采集器機(jī)箱內(nèi)，在與外界大氣進(jìn)行連通時(shí)主要借助于靜壓管。靜壓管則安裝在采集器機(jī)箱下面的小孔上，工作人員應(yīng)定期查看靜壓管的氣孔是否被雜物堵塞，始終確保其可以正常感受到外界的大氣壓力。

4.稱重式降水傳感器

稱重式降水傳感器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)液態(tài)、固態(tài)以及混合態(tài)降水的測(cè)量?？梢酝ㄟ^(guò)檢查傳感器信號(hào)處理單元上的指示燈，判斷稱重式降水傳感器能否正常工作。為避免承水口被蜘蛛網(wǎng)或其它雜物堵塞，工作人員應(yīng)定期對(duì)承水口檢查，入冬前，清空盛水桶內(nèi)水，清洗盛水桶，往盛水桶內(nèi)添加防凍液和抑制蒸發(fā)液。

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作者簡(jiǎn)介：楊國(guó)利（1981-），女，漢族，山西省忻州市繁峙縣人，本科學(xué)歷，工程師，從事測(cè)報(bào)、預(yù)報(bào)、農(nóng)業(yè)氣象工作。