地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)文件質(zhì)量控制方法

張志華 曾貴權(quán)

一直以來(lái)，天氣和人類活動(dòng)總是息息相關(guān)，大到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工程進(jìn)度，小到日常出行，人類活動(dòng)往往會(huì)受到天氣情況的影響，特別是在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技水平提高的大背景下，人們對(duì)于天氣預(yù)報(bào)提出了更高的要求，這就意味著需要更加高質(zhì)量的地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)資料。在實(shí)際的地面氣象觀測(cè)工作中，傳統(tǒng)的紙質(zhì)文件資料已經(jīng)被數(shù)據(jù)文件所取代，并且在數(shù)據(jù)資料審核過(guò)程中引入計(jì)算機(jī)審核環(huán)節(jié)，這極大提高了地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)的文件質(zhì)量。但是，我們也應(yīng)該看到，氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)僅為初始數(shù)據(jù)，其容易受到諸多因素的影響，而且最終形成天氣預(yù)報(bào)前，還需要經(jīng)過(guò)龐大的計(jì)算流程以及對(duì)區(qū)域歷史天氣資料的查閱。然而，無(wú)論是氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)收集、組合公式求解，還是對(duì)大氣情況進(jìn)行模擬，都只能是得到近似的結(jié)果，這就是為何天氣預(yù)報(bào)往往與實(shí)際天氣情況存在誤差的原因，加上氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)存在質(zhì)量問(wèn)題的可能性，這將進(jìn)一步擴(kuò)大預(yù)測(cè)同實(shí)際情況的誤差。所以，如何采用一定的措施來(lái)對(duì)地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)文件的質(zhì)量進(jìn)行控制，提高氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，以滿足新形勢(shì)下氣象工作的需要，成為當(dāng)前氣象工作者廣泛思考的問(wèn)題。筆者認(rèn)為，想要實(shí)現(xiàn)地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)文件質(zhì)量控制，可以通過(guò)以下幾個(gè)方面來(lái)著手：

1、質(zhì)量控制前的準(zhǔn)確

1.1強(qiáng)化質(zhì)量控制依據(jù)

每月地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)文件（下文簡(jiǎn)稱A文件）是由全月完整基本數(shù)據(jù)文件（下文簡(jiǎn)稱B文件）轉(zhuǎn)換而來(lái)，因此，通過(guò)A文件的預(yù)審是提高地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的重要方法。但是預(yù)審A文件的過(guò)程中難免遇到一些問(wèn)題，這就需要通過(guò)人機(jī)預(yù)審來(lái)對(duì)常見問(wèn)題進(jìn)行歸納，并且把分鐘觀測(cè)數(shù)據(jù)（下文簡(jiǎn)稱J文件）作為A文件的補(bǔ)充，為地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)文件的質(zhì)量控制提供參考和依據(jù)。

1.2建立氣象站的地面審核規(guī)則庫(kù)

地面審核規(guī)則庫(kù)是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行審核的基礎(chǔ)，其主要是對(duì)數(shù)據(jù)資料的連續(xù)性和極值進(jìn)行判斷，減少因人工審核出現(xiàn)錯(cuò)誤的可能性。另外，審核規(guī)則庫(kù)的尺度需要把握好，如果規(guī)則過(guò)多，則可能會(huì)出現(xiàn)過(guò)多的疑似錯(cuò)誤反饋，規(guī)則過(guò)少，則可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)審核不到位，最終出現(xiàn)錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)。

1.3對(duì)氣象站的采集數(shù)據(jù)文件進(jìn)行審核

最終形成A、J文件之前，需要通過(guò)人機(jī)審核的方式來(lái)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)審，以便于能夠提前發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤或異常值。另外，當(dāng)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤或異常值時(shí)，觀測(cè)人員需要對(duì)其進(jìn)行批準(zhǔn)，并且將其作為后續(xù)文件審核的依據(jù)和參考，以便提高審核工作的效率。

2、地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)文件質(zhì)量控制的方法

觀測(cè)數(shù)據(jù)審核的方法一般有兩種，一是人工審核，二是人機(jī)聯(lián)合檢查，審核的主要內(nèi)容包括極值、臨界值、邏輯等。下文主要針對(duì)地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)文件常見的問(wèn)題進(jìn)行分析，希望能夠切實(shí)提高氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、連續(xù)性和完整性。

2.1云、能見度、天氣現(xiàn)象的配合

該項(xiàng)工作主要是對(duì)云狀記錄排序進(jìn)行審查，判斷其是否符合文件的規(guī)定要求，在實(shí)際工作中，該項(xiàng)內(nèi)容主要是人工審核，主要包括云的記錄是否準(zhǔn)確，云、能見度、天氣現(xiàn)象的配合是否合理。一般而言，能見度小于1000m時(shí)，云狀多為霧、揚(yáng)沙，能見度在1000-5000m時(shí)，云狀多為輕霧。

2.2降水

自記降水采用的是自動(dòng)觀測(cè)，而定時(shí)采用的是人工觀測(cè)，二者之間存在較大的差異性。一般而言，降水量處于10mm以內(nèi)，其差值為0.4mm，當(dāng)降水量增多時(shí)，其差值應(yīng)該控制在4%以內(nèi)。在實(shí)際觀測(cè)過(guò)程中，如果差值過(guò)大，觀察員就需要依據(jù)實(shí)際降雨情況對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行糾正，特別是當(dāng)自記雨量計(jì)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可以通過(guò)人工操作來(lái)對(duì)降水進(jìn)行測(cè)量。需要注意的是，人工定時(shí)測(cè)量允許出現(xiàn)小時(shí)、分鐘數(shù)據(jù)的缺測(cè)，若是使用人工虹吸雨量計(jì)，則只允許出現(xiàn)分鐘降水缺測(cè)。

2.3風(fēng)

自動(dòng)氣象站的大風(fēng)數(shù)據(jù)文件是以FJ.TXT命名，因此可以簡(jiǎn)稱為FJ文件，該文件的數(shù)據(jù)主要是對(duì)大風(fēng)天氣現(xiàn)象、風(fēng)速、風(fēng)向及對(duì)應(yīng)時(shí)間的記錄，比如當(dāng)風(fēng)速超過(guò)17m/s時(shí)，自動(dòng)氣象站按照事先設(shè)定的大風(fēng)程序進(jìn)行報(bào)警，提醒觀測(cè)人員風(fēng)速≥17m/s，并且將數(shù)據(jù)按照標(biāo)準(zhǔn)存入FJ文件中。需要注意的是，F(xiàn)J文件的存儲(chǔ)記錄上限為40條，并且采用倒敘進(jìn)行存儲(chǔ)，即將最新一次數(shù)據(jù)排列為第一條，在大風(fēng)多的臺(tái)站如果不對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行另存，則可能會(huì)被新的數(shù)據(jù)所覆蓋，造成數(shù)據(jù)的缺失。特別是沒(méi)有夜間值班的臺(tái)站，應(yīng)該提前對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。

3、J文件的質(zhì)量控制方法

J文件是由定時(shí)觀測(cè)編報(bào)、基本數(shù)據(jù)文件和分鐘數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換而來(lái)，因此氣象臺(tái)站一般可以通過(guò)J文件審核維護(hù)來(lái)進(jìn)行審查，但是J文件審核維護(hù)不能有效檢查部分?jǐn)?shù)據(jù)異常，因此需要一些輔助的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)J文件的質(zhì)量控制。比如，J文件審核維護(hù)會(huì)對(duì)每個(gè)分鐘數(shù)據(jù)與審核規(guī)則庫(kù)中的氣候極值進(jìn)行對(duì)比，若分鐘數(shù)據(jù)超出氣候極值，則需要分析其原因，如果分鐘數(shù)據(jù)正常及出現(xiàn)新的極值時(shí)，則更新審核規(guī)則庫(kù)中的氣候極值，如果分鐘數(shù)據(jù)異常，則將分鐘數(shù)據(jù)按缺測(cè)進(jìn)行處理。

綜上所述，地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)文件質(zhì)量控制直接關(guān)系到天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性，這就需要廣大觀測(cè)人員和文件管理人員提高對(duì)質(zhì)量控制的重視度，并且采取科學(xué)合理的方法來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)文件進(jìn)行管理，在源頭上實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制，有效減少人為或客觀因素導(dǎo)致的誤差，為氣象工作的順利開展奠定基礎(chǔ)。

（作者單位：宜賓市氣象局）