新型自動氣象站觀測數(shù)據(jù)異常問題處理

摘 要：本文結(jié)合渾南區(qū)氣象局使用新型自動氣象站的實際，首先簡要概況了CAWS3000新型自動氣象站，接著分析了新型自動氣象站觀測數(shù)據(jù)異常問題處理，最后給出了幾點提升地面氣象測報質(zhì)量對策。

關(guān)鍵詞：新型自動氣象站；數(shù)據(jù)異常；處理；對策

渾南區(qū)位于中國東北地區(qū)中心城市沈陽市的東南部，地處遼東丘陵和下遼河平原過渡帶，境內(nèi)地形大體由渾河沖擊平原和長白山余脈的低山丘陵所構(gòu)成，其地勢由西向東逐漸升高。渾南區(qū)溫差較大，四季分明。春季受季風(fēng)影響，風(fēng)大雨少，空氣干燥。夏天炎熱，雨熱同步，秋季日照充足，冬天寒冷漫長。氣象災(zāi)害主要有高溫、干旱、低溫、冰雹、暴雨、寒潮、大風(fēng)、雷暴等，嚴重影響著當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人們?nèi)粘Ｉ?。自渾南區(qū)氣象局使用CAWS3000新型自動氣象站以來，當(dāng)?shù)貧庀笥^測工作的自動化程度越來越高，氣象觀測業(yè)務(wù)質(zhì)量和工作效率均得到了增強，但也給觀測人員帶來的新的問題，異常觀測數(shù)據(jù)的出現(xiàn)降低了氣象預(yù)報的準(zhǔn)確性水平。為了確保地面氣象觀測工作可以順利開展，需要觀測人員熟練掌握觀測數(shù)據(jù)異常的正確處理方法。

一、CAWS3000新型自動氣象站概況

現(xiàn)代化氣象事業(yè)的快速發(fā)展進一步拓寬了自動氣象站的應(yīng)用范圍，尤其是在氣象、機場、農(nóng)林、海洋、水文等行業(yè)的科學(xué)研究領(lǐng)域發(fā)揮著十分重要的作用。當(dāng)前，渾南區(qū)使用的新型自動氣象站型號是CAWS3000，主要有采集器、傳感器、系統(tǒng)電源和通訊接口四部分組成。新型自動氣象站可以對每分鐘的氣象要素數(shù)據(jù)進行觀測，借助于先進的電子信息自動技術(shù)成果，可以對新型自動氣象站進行維護和擴展，提升了氣象觀測的自動化水平。在新型自動氣象站的作用下，渾南區(qū)氣象部門可以對一定區(qū)域內(nèi)的氣象要素數(shù)據(jù)進行采集，儀器自身性能、觀測精度以及抗干擾能力都要高于傳統(tǒng)自動站。在傳統(tǒng)自動氣象站的基礎(chǔ)上，新型自動氣象站的監(jiān)控功能得到了進一步完善，可以實時監(jiān)控分鐘觀測數(shù)據(jù)。另外，還能根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)文件判斷觀測儀器設(shè)備是否出現(xiàn)故障或者數(shù)據(jù)異常等，在降低觀測人員工作強度的同時，還提升了氣象觀測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性水平。

二、新型自動氣象站觀測數(shù)據(jù)異常問題處理

1.降水量缺測的處理。自渾南區(qū)氣象局使用CAWS3000新型自動氣象站以來，在實際的測報工作中，若發(fā)現(xiàn)沒有降水現(xiàn)象卻存在降水記錄，需要將小時和分鐘降水量數(shù)據(jù)刪除，并在對應(yīng)“時降水量”單元格中輸入“-”，隨后選擇所有分鐘數(shù)據(jù)，再輸入“-”，值班人員應(yīng)詳細標(biāo)注；若降水天氣結(jié)束后仍舊有降水記錄，如果可以正確判斷該降水記錄是降水傳感器異常造成的，可以將該時次的“時降水量”數(shù)據(jù)與滯后降水量數(shù)據(jù)相減，接著將滯后分鐘降水量數(shù)據(jù)清除，在完成數(shù)據(jù)質(zhì)量控制后保存并退出；如果是滯后降水，應(yīng)找出降水停止時次降水?dāng)?shù)據(jù)，在對應(yīng)“時降水”和“分鐘降水量”累加滯后降水量數(shù)據(jù)中，直接刪除滯后降水；對于夜間不守班的臺站，若滯后降水出現(xiàn)在20：00～08：00這段時間，對于可以準(zhǔn)確判的定應(yīng)根據(jù)正常情況處理，并在備注欄中詳細標(biāo)注；若固態(tài)和混合性降水同時出現(xiàn)，而臺站內(nèi)觀測到的降水量比實際值小或者出現(xiàn)滯后降水，可以對小時和分鐘降水量數(shù)據(jù)進行缺測處理，可以在“時降水量”對應(yīng)單元格內(nèi)輸入“-”，隨后選中所有的分鐘降水量數(shù)據(jù)表格，輸入“-”。

2.正點長Z文件內(nèi)容異常。在地面氣象觀測工作中，地面氣象軟件會將當(dāng)天自動存儲的氣象要素數(shù)據(jù)信息在正點時刻傳輸?shù)綌?shù)據(jù)傳輸科，由數(shù)據(jù)傳輸科統(tǒng)一保存和管理地面氣象觀測數(shù)據(jù)。但是，在地面氣象測報軟件運行的過程中，經(jīng)常會有正點時刻保存的長Z文件與實際內(nèi)容不符的情況出現(xiàn)，保存的正點長Z文件是之前保存的，不利于地面氣象觀測工作的順利開展。此時可以對業(yè)務(wù)計算機系統(tǒng)進行重裝，就能解決正點長Z文件內(nèi)容異常問題。

3.小時降水量和分鐘降水量不一致的處理。地面氣象自動觀測軟件對降水量參數(shù)的設(shè)置是：“有：自動”，但是在實際的降水天氣中，往往會在測報軟件中顯示小時和分鐘降水不一致的情況，其主要表現(xiàn)形式是顯示有分鐘降水，但卻沒有小時降水量數(shù)據(jù)。此時需要通過人工的方法對小時降水量數(shù)據(jù)進行質(zhì)量控制，在小時和分鐘降水量不一致時黃色顯示燈會亮，而此時恰好是臺站內(nèi)的監(jiān)控軟件正在卸載觀測到的氣象要素數(shù)據(jù)，此時將不能通過人工的方法對小時降水量數(shù)據(jù)進行質(zhì)量控制；只有在顯示燈為綠色時才能對小時降水量數(shù)據(jù)進行調(diào)整，直接將小時降水量數(shù)據(jù)更改為“-”，這樣就能確保小時和分鐘降水量數(shù)據(jù)始終保持一致。為了確保地面氣象測報軟件可以在正點對氣象要素數(shù)據(jù)進行正常的采集和處理，在正點時刻禁止業(yè)務(wù)人員對計算機進行其它操作。

4.強降水時的深層地溫記錄突變的處理。渾南區(qū)夏季極易強降水天氣出現(xiàn)的較為頻繁，再加上外界溫度相對較高，將會有深層地溫記錄突變的情況出現(xiàn)。在強降水天氣出現(xiàn)后，深層地溫會急劇增加，其增加速率為2℃/h，這種情況持續(xù)幾天后，深層地溫才逐漸恢復(fù)正常。對于距離地面80～320cm的地溫來說，正常情況下幾乎沒有太大的變化，因強降水天氣的出現(xiàn)，深層地溫記錄發(fā)生突變。出現(xiàn)這種情況的原因是夏季溫度高，地表溫度也會增加，強降水天氣出現(xiàn)時地表熱量很難散發(fā)出去，只有不斷滲透到地下，進而造成深層地溫上升，地溫的這種變化規(guī)律是正?，F(xiàn)象，因強降水造成的深層地溫記錄突變應(yīng)按照正常情況處理。

三、提升地面測報質(zhì)量對策

1.注重新型自動氣象站的維護。值班人員需要在每次觀測工作開始之前，做好觀測儀器設(shè)備的維護檢查，認真查看各個氣象要素數(shù)據(jù)是否異常，對比分析觀測數(shù)據(jù)和備份自動站觀測數(shù)據(jù)，及時找出異常數(shù)據(jù)并正確處理。檢查臺站內(nèi)業(yè)務(wù)計算機能否正常顯示氣象要素數(shù)據(jù)，查看各個線路電路線是否出現(xiàn)破損，部件之間是否連接異常，交流供電情況，做好蓄電池、發(fā)電機的檢查，為了延長蓄電池使用壽命，應(yīng)定期進行充放電操作；在春季到來之前對新型自動氣象站的防雷設(shè)施進行檢查，并使用萬用表測量接地電阻值。

2.加強網(wǎng)絡(luò)運行監(jiān)管。渾南區(qū)氣象局自使用新型自動氣象站以來，在監(jiān)控和短信報警系統(tǒng)的共同作用下可以實時監(jiān)控觀測儀器設(shè)備的運行情況，會以短信報警的形式提醒觀測人員儀器故障。為了便于測報人員準(zhǔn)確找出故障部位和原因，需要管理人員將網(wǎng)絡(luò)運行監(jiān)管工作做好。

3.收集數(shù)據(jù)時避免出錯。渾南區(qū)氣象局應(yīng)將分鐘數(shù)據(jù)質(zhì)量控制工作做好，在整體發(fā)報工作還沒有開始之前，提前告知值班人員相關(guān)結(jié)果，不僅避免了錯誤數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，還能起到預(yù)先控制數(shù)據(jù)質(zhì)量的目的。為了降低新型自動氣象站觀測數(shù)據(jù)異常問題的出現(xiàn)，可以結(jié)合網(wǎng)頁服務(wù)中的開放式特點統(tǒng)一規(guī)范信息接口，還能方便對其它系統(tǒng)進行調(diào)用。

參考文獻：

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作者簡介：刁軍（1971-），男，漢族，遼寧省沈陽市人，本科學(xué)歷，副高級工程師，從事氣象觀測工作。endprint