新型自動氣象站觀測數(shù)據(jù)缺測問題分析處理

青初+楊旭

摘 要：本文結(jié)合甘孜州丹巴縣氣象局使用新型自動氣象站實際，探討DZZ5新型自動氣象站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，分析新型自動氣象站觀測數(shù)據(jù)缺測問題處理對策，給出提升地面氣象觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量的建議，僅供相關(guān)部門參考。

關(guān)鍵詞：新型自動氣象站； 數(shù)據(jù)異常；分析處理；對策

新型自動氣象站屬于地面氣象觀測綜合性的觀測系統(tǒng)，其觀測數(shù)據(jù)的好壞直接對氣象臺站的服務(wù)質(zhì)量產(chǎn)生影響。丹巴縣位于四川省西部、甘孜藏族自治州東部，地勢西南高，東南低。丹巴縣屬青藏高原型季風氣候，呈垂直帶分布。山頂與河谷的氣溫相差超過24℃。年平均氣溫14.2℃，每年12月至次年3月，4500m的高山路面會結(jié)冰，無霜期316d，年降水量600mm，日照充足，冬無嚴寒，夏無酷暑。自丹巴縣氣象局使用DZZ5新型自動氣象站以來，對地面氣象觀測工作實現(xiàn)了自動化，臺站對氣象要素數(shù)據(jù)的監(jiān)測能力也得到了很大程度的提升，測報人員對地面常規(guī)觀測能力和災(zāi)害性天氣觀測的準確率水平也得到了增強，為天氣預報和氣象服務(wù)工作提供了準確性高、可靠性強的觀測數(shù)據(jù)信息。在實際的地面氣象觀測工作中，因維護不當、觀測儀器設(shè)備故障、外界環(huán)境等因素的影響，使得新型自動氣象站觀測數(shù)據(jù)經(jīng)常會有缺測或故障問題出現(xiàn)，此時需要通過人工的方法來找出故障問題和缺測數(shù)據(jù)原因，以進一步促進地面氣象觀測工作可以順利開展。

一、DZZ5新型自動氣象站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

對于DZZ5新型自動氣象站來說，主要使用了目前先進的外部總線和嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，主要組成部分是系統(tǒng)軟件和硬件系統(tǒng)。系統(tǒng)軟件有嵌入式軟件和業(yè)務(wù)軟件兩部分，嵌入式軟件的功能是對外部設(shè)備及嵌入式系統(tǒng)的運行進行管理；業(yè)務(wù)軟件的主要作用對象是采集和處理氣象要素數(shù)據(jù)信息。硬件系統(tǒng)主要有四部分組成：采集器、傳感器、外部總線以及外圍設(shè)備，采集器有一個主采集器和若干個分采集器組成，這種組合方式為觀測人員進行綜合氣象觀測提供了便利，因采集器是集合多功能和高效能為一體的數(shù)據(jù)處理軟件，具有較強的可擴展性。通過標準化和開放式的技術(shù)路線可以隨意規(guī)劃硬件系統(tǒng)。在設(shè)計新型自動氣象站的過程中應(yīng)始終根據(jù)統(tǒng)一規(guī)劃和統(tǒng)一標準的要求進行，而在接入采集器和傳感器的處理部件時，可以對不同廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品進行更換。

二、新型自動氣象站觀測數(shù)據(jù)缺測問題分析處理

1.日極值數(shù)據(jù)缺測的分析處理。若臺站內(nèi)觀測到的氣壓、氣溫、風速、濕度、草面溫度以及地面溫度等觀測數(shù)據(jù)的極值異?；蛘卟糠秩睖y，在異常時間段內(nèi)可以準確判斷該日日極值不會出現(xiàn)時，可以將該日的異常極值選擇其它正常時次的記錄進行替代；若不能準確判斷該日的日極值是否在異常時段內(nèi)出現(xiàn)，則可以從自動站、人工站或者是自記紙中挑選該日的日極值；若是從人工站或者是自記紙中挑選的日極值，應(yīng)將對應(yīng)時間內(nèi)的極值進行缺測處理；若新型自動氣象站同人工站觀測到的極值相同，則應(yīng)以新型自動站的時間作為極值出現(xiàn)時間；若臺站沒有人工觀測記錄，可以從新型自動站觀測到的時極值中挑選日極值；若當日氣象要素數(shù)據(jù)均出現(xiàn)缺測，可以在人工補測的定時觀測記錄中對地面溫度、最低溫度、草面溫度進行缺測處理。

2.風向、風速缺測的分析處理。如果發(fā)現(xiàn)風向、風速數(shù)據(jù)在正點時刻出現(xiàn)缺測，應(yīng)按照正點前10min、正點10min、備份站記錄順序?qū)θ睖y風向、風速數(shù)據(jù)進行替代。其正確的操作順序是：若瞬時風向、風速出現(xiàn)缺測，缺測數(shù)據(jù)用過備份站數(shù)據(jù)替代，若備份站數(shù)據(jù)缺測，應(yīng)對風向、風速數(shù)據(jù)進行缺測處理；若正點2min和10min的風向、風速數(shù)據(jù)出現(xiàn)缺測，缺測數(shù)據(jù)可以使用正點后2min和10min內(nèi)同正點記錄較為接近的數(shù)據(jù)替代；若風向、風速數(shù)據(jù)在正點前/后10min內(nèi)出現(xiàn)缺測，可以選擇備份站正點觀測的數(shù)據(jù)替代，若備份站缺測應(yīng)根據(jù)缺測處理。

3.分鐘降水量數(shù)據(jù)缺測的分析處理。在實際的地面氣象觀測工作中，若分鐘降水量數(shù)據(jù)缺測，應(yīng)檢查在正點觀測編報中是否有降水量數(shù)據(jù)因分鐘數(shù)據(jù)缺測數(shù)據(jù)沒有統(tǒng)計成功，查看小時內(nèi)的分鐘降水量數(shù)據(jù)是否缺測，若有缺測，應(yīng)及時下載歷史數(shù)據(jù)，后在對應(yīng)地方打鉤覆蓋正常數(shù)據(jù)信息。下載的歷史降水量數(shù)據(jù)信息應(yīng)確定到缺測分鐘數(shù)，防止多選。接著應(yīng)對缺測時次的降水量數(shù)據(jù)重新補調(diào)，隨后檢查修改后的數(shù)據(jù)是否缺測，在檢查無誤后保存并上傳沒有缺測的數(shù)據(jù)；如果仍舊缺測，說明是采集器中沒有降水量數(shù)據(jù)，在對降水補調(diào)或根據(jù)缺測處理時，都應(yīng)在刪除后保存，并發(fā)送更正報。

三、提升地面氣象測報質(zhì)量的幾點建議

1.加強業(yè)務(wù)培訓學習。自丹巴縣氣象部門使用新型自動氣象站以來，免不了要應(yīng)用到新的觀測儀器設(shè)備和觀測技術(shù)。為了進一步增強地面氣象測報質(zhì)量，需要盡快落實新的業(yè)務(wù)操作規(guī)范，確保每位測報人員都能對新技能進行熟練掌握，充分發(fā)揮出自動站觀測中的最佳人機配合性能?？梢栽谠械幕A(chǔ)上，對氣象觀測業(yè)務(wù)人員定期進行業(yè)務(wù)培訓，特別是對新知識的掌握上，應(yīng)將實踐考核及工作經(jīng)驗交流總結(jié)做好，確保全體觀測業(yè)務(wù)人員在最短的實間內(nèi)全面掌握新的業(yè)務(wù)知識要點；在安排崗位的過程中應(yīng)結(jié)合業(yè)務(wù)人員考核人員成績進行，確保人盡其用，將每個業(yè)務(wù)人員的個人優(yōu)勢發(fā)揮出來，不僅培養(yǎng)了尖端科技人才，還能增強地面氣象測報質(zhì)量。

2.嚴格監(jiān)督規(guī)章制度。監(jiān)管制度落實不嚴是新型自動氣象站觀測數(shù)據(jù)缺測的主要原因之一。因此，丹巴縣氣象部門應(yīng)將規(guī)章制度擺放在合適位置，對觀測業(yè)務(wù)工作實行分工責任制，不斷規(guī)范每位觀測人員的操作行為，不定期抽查工作進度和狀態(tài)，對于地面氣象觀測工作中違規(guī)和失誤操作的個人行為應(yīng)加大嚴懲力度。而對于考核成績優(yōu)秀、崗位抽查表現(xiàn)優(yōu)秀的業(yè)務(wù)人員給予一定的獎勵，增強觀測人員嚴謹工作作風，確保地面氣象觀測工作順利進行。

3.加強觀測儀器設(shè)備的日常管理維護。工作人員應(yīng)做好觀測儀器設(shè)備的日常管理維護，特別是遇到災(zāi)害性天氣時及時檢查新型自動氣象站內(nèi)采集器設(shè)備是否可以正常運行。對每個觀測儀器設(shè)備的組成結(jié)構(gòu)和工作原理進行熟練掌握，并做好定期清理，確保觀測儀器設(shè)備表面清潔、干凈。良好的運行環(huán)境是確保儀器設(shè)備正常工作的前提，及時發(fā)現(xiàn)故障問題并處理，防止因數(shù)據(jù)缺測影響測報質(zhì)量。另外，還要做好臺站內(nèi)供電系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及計算機等日常維護。夏季值班時加強直擊雷防護，定期檢查防雷裝置效果。禁止業(yè)務(wù)人員在臺站內(nèi)的業(yè)務(wù)計算機安裝或者儲存與觀測業(yè)務(wù)無關(guān)的應(yīng)用程序或者信息。

四、結(jié)語

業(yè)務(wù)人員應(yīng)熟練掌握各種觀測技巧和理異常數(shù)據(jù)的處理方法，確保地面測報質(zhì)量。為了做好地面氣象觀測工作，需要加強業(yè)務(wù)培訓學習、嚴格監(jiān)管規(guī)章制度、加強觀測儀器設(shè)備日常管理維護，以更好的為社會大眾提供服務(wù)。

參考文獻：

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作者簡介：青初（1981-），女，藏族，四川省甘孜州丹巴縣人，本科學歷，助理工程師，從事綜合氣象管理工作。endprint