新格式下天氣現(xiàn)象編碼規(guī)則探討

楊國慶

摘 要：根據(jù)新修訂《縣級地面氣象觀測業(yè)務(wù)調(diào)整方案》中云、能見度、天氣現(xiàn)象的變化情況，結(jié)合自動(dòng)觀測天氣現(xiàn)象原理與特點(diǎn)，對數(shù)據(jù)文件格式中天氣現(xiàn)象編碼（ww和W1、W2）的規(guī)則進(jìn)行梳理、歸納、總結(jié)，并提出熟練編碼的建議，有助于提高氣象觀測員特殊條件下手工編報(bào)技能與校準(zhǔn)自動(dòng)編發(fā)疑誤能力，便于資料使用部門業(yè)務(wù)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：天氣現(xiàn)象；編碼規(guī)則

中圖分類號：S163 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180431058

引言

隨著時(shí)代發(fā)展與科技進(jìn)步，地面氣象觀測自動(dòng)化進(jìn)程不斷加快，觀測方式不斷優(yōu)化。2013年后，中國氣象局下發(fā)《關(guān)于縣級綜合氣象業(yè)務(wù)改革發(fā)展的意見》，對各類氣象站觀測項(xiàng)目做出大幅調(diào)整，取消云狀的觀測，天氣現(xiàn)象由原34種調(diào)減為23種，數(shù)據(jù)傳送方式由陸地測站地面天氣報(bào)告電碼（GD01III）格式變更為數(shù)據(jù)文件（長Z）格式，但在GD01III中對天氣現(xiàn)象進(jìn)行編碼作為一項(xiàng)氣象資料國際交換標(biāo)準(zhǔn)，仍然在長Z文件中保留。

因GD01III所對應(yīng)觀測項(xiàng)目已發(fā)生重大變化，故原規(guī)定部分內(nèi)容已經(jīng)失效，亟需梳理，另外自動(dòng)觀測天氣現(xiàn)象技術(shù)發(fā)展迅速，其編碼規(guī)則亦應(yīng)納入其中，故有必要對天氣現(xiàn)象（ww和W1、W2）編碼規(guī)則進(jìn)行梳理、歸納、總結(jié)，并提出熟練編碼的要領(lǐng)與建議。

1 編碼前應(yīng)明確的概念

1.1 時(shí)間段

天氣現(xiàn)象編碼分為現(xiàn)在天氣現(xiàn)象編碼（簡稱、ww”）和過去天氣現(xiàn)象編碼（簡稱“W1、W2”）兩類，兩類編碼所涉及的時(shí)間段中有觀測時(shí)或當(dāng)前、觀測前1h、過去1h，W1和W2時(shí)間段另有過去3h、過去6h、過去12h。

其中觀測時(shí)或當(dāng)前是指本次定時(shí)觀測前15min。以14：00為例（下同），即13：46—14：00（前后均含），觀測前1h是指前45min，即13：01—13：45，過去1h是“觀測時(shí)”與“觀測前1h”之和，即13：01—14：00。

過去3h是指11：01—14：00，過去6h是指08：01—14：00，

其中過去3h僅適用于基準(zhǔn)氣象站和基本氣象站11：00、17：00使用，過去12h僅適用08：00，指前1d 20：01—今日08：00。

1.2 相互配合與補(bǔ)測改報(bào)

為盡可能完整反映出整個(gè)過去天氣時(shí)段內(nèi)出現(xiàn)的各種天氣現(xiàn)象，編碼中規(guī)定 W1和W2編碼必須與ww的相互配合的原則。

同時(shí)，為突出反映本次定時(shí)觀測時(shí)限內(nèi)最重要天氣現(xiàn)象，編碼還規(guī)定了正常觀測后、正點(diǎn)前出現(xiàn)了新的天氣現(xiàn)象，且新現(xiàn)象ww電碼大，則相關(guān)要素均應(yīng)補(bǔ)測改報(bào)的原則。

2 現(xiàn)在天氣現(xiàn)象（ww）的編碼規(guī)則

2.1 概念

現(xiàn)在天氣現(xiàn)象（ww）是指觀測時(shí)或觀測前1h內(nèi)出現(xiàn)的天氣現(xiàn)象，應(yīng)根據(jù)其性質(zhì)、強(qiáng)度、變化、出現(xiàn)時(shí)間、地點(diǎn)，選用最合適電碼。

2.2 分類

現(xiàn)在天氣現(xiàn)象（ww）使用00～99中的69個(gè)電碼， 不用01～04、08、11～13、17～19、29、36～39、76～79、87～

88、91～99等31個(gè)電碼。其中00～49 表示觀測時(shí)測站上無降水，50～90表示有降水，簡要分類如下。

00：表示觀測時(shí)和觀測前1h未出現(xiàn)需要編發(fā)的各類天氣現(xiàn)象；

05～10：表示觀測時(shí)測站有霾（05）、浮塵（06）、揚(yáng)沙（07）、沙塵暴（09）、輕霧（10），如觀測前1h有沙塵暴亦用（09）；

14～16：表示觀測時(shí)視區(qū)有降水，但測站無降水，未到地面（14），已到地面但距離>5km（15）， ≤5km（16）；

20～28：表示觀測時(shí)無但觀測前1h有部分天氣現(xiàn)象，毛毛雨（20）、雨（21）、雨夾雪（22）、毛毛雨或雨且觀測時(shí)有雨?。?4） 、陣雨（25）、陣雪或陣雨夾雪（26）、冰雹或霰（27）、霧（28）；

30～35：表示觀測時(shí)有沙塵暴，其中輕的或中度的用30～32，過去1h減弱（30）、不變（31）、增強(qiáng)（32），強(qiáng)的用33～35，過去1h減弱（33）、不變（34）、增強(qiáng)（35）；

40～49：表示觀測時(shí)有霧，近處有霧測站無（40）、散片霧（1），42～49中，過去1h變薄用（42、43），不變用（44、45）、增強(qiáng)或開始（46、47），伴有霧?。?8、49），天空可辨用雙數(shù)，不可辨用單數(shù)；

50～59：表示觀測時(shí)有毛毛雨，輕（50、51）、中（52、53）、濃（54、55），以上6個(gè)電碼間歇性用雙數(shù)，連續(xù)性用單數(shù)。毛毛雨且伴有雨凇，輕用（56），中或濃用（57），毛毛雨伴有雨，輕用（58），中或濃用（59）；

60～69：表示觀測時(shí)有雨，輕（60、61）、中（62、63）、濃（64、65），以上6個(gè)電碼間歇性用雙數(shù)，連續(xù)性用單數(shù)。雨且伴有雨凇，輕用（56），中或濃用（57），雨夾雪，輕用（68），中或濃用（69）；

70～75：表示觀測時(shí)有雪，小雪（70、71）、中雪（72、73）、大雪（74、75），間歇性用雙數(shù)，連續(xù)性用單數(shù)；

80～90：表示觀測時(shí)有陣性降水，陣雨（小80、中81、大82）、陣雨加雪（小83、中或大84）、陣雪（小85、中或大86）、冰雹（小89、中或大90）。

2.3 現(xiàn)象強(qiáng)度的劃分

2.3.1 沙塵暴和全部降水類天氣現(xiàn)象需判斷強(qiáng)度選擇編碼

其中沙塵暴、毛毛雨、雪、陣雪以有效能見度區(qū)分，沙塵暴分為輕或中（vv：500～999）、強(qiáng)（vv<500）兩檔，毛毛雨、雪、陣雪分為輕（vv>1000）、中（vv：500～999）、強(qiáng)（vv<500）3檔。冰雹以降速區(qū)分，分為輕（降速慢、地面幾無積累）、中（降速中、地面稍見積累）、強(qiáng)（降速快、地面迅速積累）3檔。雨、陣雨以降落時(shí)現(xiàn)象區(qū)分，分為輕（雨點(diǎn)清晰可辨，沒有飄浮現(xiàn)象；下到地面石板或屋瓦不四濺，地面泥水淺洼形成很慢，降后至少2min以上始能完全滴濕石板或屋瓦，屋上雨聲緩和，屋檐只有滴水）、中（雨落如線，雨滴不易分辨；落硬地或屋瓦上即四濺；水洼泥潭形成很快，屋上有晰晰沙沙的雨聲）、大（雨降如傾盆，模糊成片，落到屋瓦和硬地上四濺高達(dá)數(shù)寸，水潭形成極快，能見度大減，屋上雨聲如擂鼓，作嘩嘩的喧鬧聲）3檔。注意：中等強(qiáng)度的沙塵暴或與輕沙塵暴共用一碼，中等強(qiáng)度的降水或與強(qiáng)的共用一碼。

2.3.2 如有多種現(xiàn)象同時(shí)存在時(shí)，以下列原則判斷編碼

毛毛雨或雨伴有雨凇以宿主現(xiàn)象即毛毛雨或雨的強(qiáng)度判定；

毛毛雨、雨、雪有2種同時(shí)存在時(shí)，以主要現(xiàn)象的強(qiáng)度判定；

毛毛雨、雪與霧同時(shí)存在時(shí)，一般以實(shí)際有效能見度判定毛毛雨、雪的強(qiáng)度，觀測員確認(rèn)明顯為霧中零星小雪或輕毛毛雨時(shí)，亦可以小雪或輕毛毛雨編碼；

人工觀測方式中，如有效能見度≥1000，僅個(gè)別方向的能見度<1000時(shí)出現(xiàn)的霧才能選用電碼40、41。如霧與霾等現(xiàn)象同時(shí)存在時(shí)，直接以霧的強(qiáng)度選擇42～49中適當(dāng)電碼。

自動(dòng)觀測方式中，沙塵暴、毛毛雨、雪、陣雪的強(qiáng)度以自動(dòng)觀測能見度判斷，雨和陣雨的強(qiáng)度以觀測時(shí)段的降水類判斷，參考CIMO標(biāo)準(zhǔn)（小雨：≤0.5mm ；中雨：0.6mm～2.0mm；大雨：>2.0mm），對無法自動(dòng)判斷強(qiáng)度的現(xiàn)象，如冰雹、陣性雨夾雪、雨夾雪等均默認(rèn)為小強(qiáng)度。對于無法自動(dòng)判別的涉及“天空可辨別”和“天空不可辨”的代碼，均默認(rèn)為天空可辨別。

2.4 降水現(xiàn)象性質(zhì)的劃分

降水類天氣現(xiàn)象以其降落性質(zhì)分為連續(xù)性、間歇性和陣性。

其中連續(xù)性降水一般降水持續(xù)時(shí)間較長，強(qiáng)度變化較?。婚g歇性降水一般時(shí)降時(shí)止或強(qiáng)度卻時(shí)大時(shí)小，但變化緩慢，在降水停止或強(qiáng)度變小時(shí)，天空和其他要素?zé)o顯著變化。陣性降水一般降水強(qiáng)度變化很快，驟降驟止，天空時(shí)而昏黑時(shí)而部分明亮開朗（但也不是每次天空都開朗），氣壓、氣溫和風(fēng)等要素有時(shí)也發(fā)生顯著變化。

人工觀測方式中，原來主要依據(jù)云狀區(qū)分，業(yè)務(wù)改革后取消了云狀觀測，可由觀測員根據(jù)降水性質(zhì)和特點(diǎn)進(jìn)行判斷。自動(dòng)觀測方式中，根據(jù)間歇性現(xiàn)象比連續(xù)性現(xiàn)象更常見，均選擇輸出間歇性現(xiàn)象代碼。

2.5 ww編碼的優(yōu)先原則與合并原則

優(yōu)先原則：如果ww可同時(shí)選用2個(gè)或多個(gè)碼時(shí)，一般選用大碼，但電碼28優(yōu)先于40。例：觀測前1h內(nèi)有霧（28），觀測時(shí)測站近處有霧（40），此時(shí)優(yōu)先選擇28不選40。

合并原則：因某些伴見天氣現(xiàn)象常間斷出現(xiàn)，故觀測時(shí)15min內(nèi)（例13：46～14：00）出現(xiàn)的現(xiàn)象均視作“觀測時(shí)”。如同時(shí)或先后出現(xiàn)2種或多種現(xiàn)象時(shí)，能夠合并選碼的應(yīng)盡量合并選碼，不能合并的按優(yōu)先原則選碼。但毛毛雨夾雨（雪）、雨夾雪（包括陣性）、雨（毛毛雨、霧）并有雨（霧）凇結(jié)成等，必須是2種現(xiàn)象同時(shí)出現(xiàn)，才能合并選碼。

3 過去天氣現(xiàn)象（W1和W2）的編碼規(guī)則

3.1 W1和W2與ww的對應(yīng)原則

W1和W2是指過去時(shí)段內(nèi)的天氣現(xiàn)象編碼， 其中過去時(shí)段08：00指過去12h， 11、17時(shí)指過去3h，14、20時(shí)指過去6h。

W1和W2應(yīng)與ww編碼相互對應(yīng)，即出現(xiàn)了需要編碼ww的天氣現(xiàn)象，則相對應(yīng)的有1～2個(gè)過去碼，共有0和3～8 7個(gè)過去碼供使用。其中0表示整個(gè)過去時(shí)段內(nèi)無需要編發(fā)的天氣現(xiàn)象，3表示過去時(shí)段有沙塵暴（對應(yīng)ww：09，30～35），4表示過去時(shí)段有霧（對應(yīng)ww：28，42～49），5表示過去時(shí)段有毛毛雨（對應(yīng)ww：20，24，50～57，58，59），6表示過去時(shí)段有雨（對應(yīng)ww：21，24，58，59，60～67），7表示過去時(shí)段有雨夾雪或雪（對應(yīng)ww：22，23，68，69，70～75），8表示過去時(shí)段有陣性降水（對應(yīng)ww：25～27，80～90）。

需要注意的是ww電碼24、58、59對應(yīng)2個(gè)過去碼，即5和6， ww電碼中05～08、10、14～16、40、41等10個(gè)碼不對應(yīng)過去碼。

3.2 W1和W2與ww的配合原則

W1和W2電應(yīng)與ww相互配合，盡可能完整的反映出整個(gè)過去時(shí)段內(nèi)出現(xiàn)的主要天氣現(xiàn)象，一般應(yīng)首先剔除ww碼所對應(yīng)的過去碼，從其它碼（除0外）中選報(bào)，分述如下。

3.2.1 剔除ww對應(yīng)過去碼后有2個(gè)或以上的過去碼可供選擇

選擇其中最大碼編報(bào)W1，次大碼編報(bào)W2。

3.2.2 剔除ww對應(yīng)過去碼后只有一個(gè)過去碼可供選擇

需查看ww現(xiàn)象是否開始出現(xiàn)在過去1h之前，如出現(xiàn)在過去1h之前，則重復(fù)編報(bào)ww剔除碼，從ww剔除碼和另外的過去碼中選擇選大碼編報(bào)W1，小碼編報(bào)W2。

如果ww現(xiàn)象只出現(xiàn)在過去1h內(nèi)，則不再重復(fù)編報(bào)，以另外的過去碼編報(bào)為W1，并視W1現(xiàn)象的持續(xù)時(shí)段來編報(bào)W2，若W1現(xiàn)象持續(xù)占滿過去1h之前的整個(gè)時(shí)段，則W2重復(fù)編W1碼，即W1= W2，若W1現(xiàn)象未持續(xù)占滿，則W2編0，即W2=0。需注意15min之內(nèi)的間歇性或陣性降水等現(xiàn)象的固有間斷應(yīng)視作持續(xù)存在。

3.2.3 剔除ww對應(yīng)過去碼后無任何過去碼可供選擇

如整個(gè)過去時(shí)段只有ww所編報(bào)的一類天氣現(xiàn)象時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)這種情況，剔除ww對應(yīng)過去碼后無天氣現(xiàn)象可編報(bào)W1、W2碼，則需查看ww現(xiàn)象是否出現(xiàn)在過去1h之前和是否持續(xù)占滿過去1h之前的整個(gè)過去時(shí)段。

如ww現(xiàn)象出現(xiàn)在過去1h之前且持續(xù)占滿整個(gè)過去時(shí)段，則W1、W2均選用ww對應(yīng)過去碼，W1= W2。

如ww現(xiàn)象出現(xiàn)在過去1h之前但持續(xù)占滿，則W1選用ww所對應(yīng)過去碼，W2= 0。

如ww現(xiàn)象僅出現(xiàn)在過去1h之內(nèi)，則W1、W2編碼0、0。

W1、W2與ww的配合、判斷流程圖如圖1。

4 準(zhǔn)確熟練編碼ww與W1、W2的建議

4.1 準(zhǔn)確判斷記錄天氣現(xiàn)象

只有天氣現(xiàn)象記錄的正確，才有ww與W1、W2編碼的正確。人工觀測方式下天氣現(xiàn)象的準(zhǔn)確判斷與記錄，以及自動(dòng)觀測方式下天氣現(xiàn)象疑誤記錄的審核與校正，是新形勢下氣象觀測員的必備技能之一。觀測員應(yīng)熟知各類天氣現(xiàn)象的成因、特點(diǎn)及其與其它氣象要素的關(guān)聯(lián)特征，綜合判斷、準(zhǔn)確記錄視區(qū)內(nèi)發(fā)生的全部天氣現(xiàn)象。

4.2 掌握自動(dòng)氣象站工作原理

氣象觀測自動(dòng)化程度愈來愈高，大風(fēng)、視程障礙類天氣現(xiàn)象、部分降水類天氣現(xiàn)象已基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)觀測，觀測員應(yīng)知悉自動(dòng)氣象站工作原理與天氣現(xiàn)象自動(dòng)觀測判別流程，在自動(dòng)觀測記錄出現(xiàn)疑誤時(shí)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行人工訂正，保證觀測記錄的真實(shí)性與電碼編制的正確性。

4.3 熟記ww與W1、W2編碼規(guī)則

地面氣象觀測業(yè)務(wù)改革后，天氣現(xiàn)象種類減少，相對應(yīng)ww與W1、W2編碼規(guī)則隨之減少，復(fù)雜程度亦顯著降低。觀測員應(yīng)集中精力，熟記保留后23種天氣現(xiàn)象所對應(yīng)的ww編碼，并掌握W1、W2與其配合的規(guī)律，形成對應(yīng)、配合、剔除、回找的編碼思路，自動(dòng)觀測時(shí)還應(yīng)知曉計(jì)算機(jī)編碼流程。

4.4 勤于練習(xí)與總結(jié)

人工觀測時(shí)代的老氣象觀測員在上崗前均經(jīng)歷過高數(shù)量、高強(qiáng)度的wwW1W2編碼練習(xí)，積累了豐富的編碼經(jīng)驗(yàn)，自動(dòng)觀測方式下該類練習(xí)大幅減少，新觀測員應(yīng)該加強(qiáng)該方面學(xué)習(xí)，多向老觀測員請教，多進(jìn)行各類復(fù)雜天氣記錄的編碼練習(xí)，注意對比計(jì)算機(jī)自動(dòng)編碼的正確與否，不斷總結(jié)、積累、提高，最終能夠準(zhǔn)確熟練編碼ww與W1、W2。

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