淺談提高區(qū)域自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)可用率方法

胡英超 陳鐵軍 秦芬 潘亞榮

摘 要：為了提高區(qū)域自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)可用率，本文總結(jié)區(qū)域自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)可用率低的原因，從而找到解決數(shù)據(jù)可用率低的辦法，幫助基層臺(tái)站技術(shù)裝備保障人員提高區(qū)域自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)可用率，以保證區(qū)域自動(dòng)站數(shù)據(jù)能更好地應(yīng)用于業(yè)務(wù)。

關(guān)鍵詞：區(qū)域；自動(dòng)氣象站；數(shù)據(jù)；可用率

中圖分類號(hào)：P415.1+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180732001

引言

目前，區(qū)域自動(dòng)氣象站資料的用途[1]越來(lái)越廣泛，例如：強(qiáng)降雨過(guò)程的實(shí)況監(jiān)測(cè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)預(yù)報(bào)的檢驗(yàn)、為地方各級(jí)政府領(lǐng)導(dǎo)提供正確的決策服務(wù)、強(qiáng)降雨過(guò)程后的技術(shù)總結(jié)等。由于區(qū)域自動(dòng)氣象站安裝在野外，運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，故障發(fā)生頻率較高，造成區(qū)域自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)異常或缺測(cè)，不利于預(yù)報(bào)員的天氣預(yù)報(bào)及技術(shù)總結(jié)，不利于服務(wù)當(dāng)?shù)厝嗣瘢踔猎诮o政府領(lǐng)導(dǎo)服務(wù)時(shí)會(huì)帶來(lái)負(fù)面影響。通過(guò)分析總結(jié)區(qū)域自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)可用率低的原因，從而找到解決數(shù)據(jù)可用率低的辦法，幫助基層臺(tái)站技術(shù)裝備保障人員提高區(qū)域自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)可用率，保障區(qū)域自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)正確，因此提高區(qū)域自動(dòng)氣象站資料可用率的技術(shù)研究很有必要。

1 影響區(qū)域自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)可用率的要素

從中國(guó)氣象局和湖南省局通報(bào)區(qū)域自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)可用率的情況來(lái)看，影響區(qū)域自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)可用率的要素最主要是：風(fēng)、溫度、氣壓，雖然雨量在上級(jí)業(yè)務(wù)部門的通報(bào)中，不是影響區(qū)域自動(dòng)站數(shù)據(jù)可用率最主要的因素，但是從預(yù)報(bào)員的日常工作經(jīng)驗(yàn)和區(qū)域自動(dòng)氣象站維護(hù)人員日常維護(hù)情況來(lái)看，雨量也是影響區(qū)域自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)可用率的主要要素。

2 影響區(qū)域自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)可用率的情況分析及解決方法

2.1 參數(shù)設(shè)置引起的數(shù)據(jù)可用率低

在上級(jí)業(yè)務(wù)部門的區(qū)域自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)可用率通報(bào)中，經(jīng)常有小時(shí)氣溫要素錯(cuò)誤（例如：-63.2℃）、風(fēng)向風(fēng)速長(zhǎng)期為0等錯(cuò)誤，像這類情況一般出現(xiàn)在單要素站沒(méi)有氣溫項(xiàng)目，兩要素站沒(méi)有風(fēng)向風(fēng)速項(xiàng)目，而氣溫和風(fēng)向風(fēng)速的通道沒(méi)有關(guān)閉造成，只需要在站點(diǎn)用筆記本電腦連接區(qū)域自動(dòng)站主控器，用串口小助手鍵入“channel[2]”，即可檢查出開(kāi)啟的通道是否與對(duì)應(yīng)的觀測(cè)項(xiàng)目一致，如有不一致，利用“channel”命令進(jìn)行修改。

把區(qū)域站主控器和筆記本電腦通過(guò)數(shù)據(jù)線連接，打開(kāi)串口小助手，設(shè)置串口小助手串口號(hào)、波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、校驗(yàn)位和流控制，如圖1。

注意：由于無(wú)錫廠的區(qū)域站儀器分ZQZ-A、ZQZ-F和WUSH這3種型號(hào)，在設(shè)置參數(shù)時(shí)有區(qū)別。

ZQZ-A、ZQZ-F的參數(shù)是：4800，8，1，E，N

WUSH的參數(shù)是：9600，8，1，N，N

參數(shù)設(shè)置好后，輸入命令符：channel，點(diǎn)擊回車鍵，就會(huì)出現(xiàn)如圖2字符。

其中YNYYNY分別表溫度、濕度、雨量、氣壓、地溫、風(fēng)等6個(gè)要素的通道，假如該區(qū)域站是兩要素站，即只有溫度和雨量2個(gè)要素，必須關(guān)閉氣壓和風(fēng)要素的通道，那只要把相應(yīng)通道“Y”改成“N”，只須鍵入命令符：channel YNYNNN，再回車，如果要打開(kāi)某要素的通道，就把相應(yīng)通道“N”改成“Y”。通過(guò)對(duì)區(qū)域站參數(shù)的檢查，完全可以解決因區(qū)域站參數(shù)錯(cuò)誤引起的可用率低。

2.2 氣壓引起的可用率低

氣壓引起的可用率低的原因主要有2個(gè)，主控器故障和區(qū)域站的海拔高度錯(cuò)誤。

湖南省氣象局通報(bào)婁底雙峰的“P4675洪山”區(qū)域站氣壓數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，經(jīng)檢查，原來(lái)是主控器故障，更換后氣壓數(shù)據(jù)正常。

2017年湖南升級(jí)改造了一批區(qū)域骨干站，由于臺(tái)站的升級(jí)改造過(guò)程中，沒(méi)有準(zhǔn)確測(cè)量區(qū)域站的海拔高度或是測(cè)量了海拔高度，而沒(méi)有在區(qū)域骨干站的主控器進(jìn)行修改海拔高度，造成區(qū)域骨干站氣壓數(shù)據(jù)誤差較大，無(wú)法業(yè)務(wù)應(yīng)用。

修改區(qū)域站主控器里的海拔高度很簡(jiǎn)單，利用串口小助手就能完成修改。

若所屬區(qū)域自動(dòng)氣象站觀測(cè)場(chǎng)的拔海高度為113.6 m，則鍵入命令為：

返回值： 表示設(shè)置失敗，表示設(shè)置成功。

2.3 雨量引起的可用率低

區(qū)域自動(dòng)氣象站雨量測(cè)量現(xiàn)階段主要采用翻斗式雨量傳感器，用來(lái)采集連續(xù)液體降水量，分為雙翻斗與單翻斗兩種類型。其工作原理都是利用翻斗的翻轉(zhuǎn)動(dòng)作，通過(guò)與它相關(guān)的磁鋼對(duì)干簧管掃描，干簧管因磁化而瞬間閉合1次，送出一開(kāi)關(guān)信號(hào)（對(duì)于分辨力為0.1mm的雨量傳感器，1脈沖信號(hào)等同于0.1mm的降水），經(jīng)過(guò)整形電路后，輸入到自動(dòng)站采集器進(jìn)行計(jì)數(shù)，通過(guò)數(shù)據(jù)處理獲得累計(jì)降水量、降水時(shí)數(shù)和降水強(qiáng)度。

在實(shí)際工作中，當(dāng)出現(xiàn)1次強(qiáng)降水過(guò)程時(shí)，從湖南省中小尺度天氣資料應(yīng)用系統(tǒng)里可以發(fā)現(xiàn)，有少數(shù)站點(diǎn)的降水量有偏少或偏大的疑問(wèn)，可以通過(guò)翻斗雨量傳感器校準(zhǔn)儀來(lái)檢測(cè)雨量是否正常。雨量傳感器的允許誤差范圍如下：

如果通過(guò)檢測(cè)，誤差超過(guò)了最大允許誤差，應(yīng)干簧管有無(wú)漏發(fā)或多發(fā)信號(hào)現(xiàn)象，是干簧管的問(wèn)題就更換干簧管就能解決；如果是由于儀器的基點(diǎn)位置不正確所造成，應(yīng)做基點(diǎn)調(diào)整。

調(diào)整方法：旋動(dòng)計(jì)量翻斗的2個(gè)定位螺釘，將1個(gè)定位螺釘旋動(dòng)1圈，其差值改變量為3%左右；如2個(gè)定位螺釘都往外或往里旋動(dòng)一圈，其差值改變量為6%左右。

如差值是負(fù)2%時(shí)，可將其中的1個(gè)定位螺釘往外旋動(dòng)2/3圈。如差值是正6%時(shí)，可將2個(gè)定位螺釘都往里旋動(dòng)1圈。為使調(diào)節(jié)位置準(zhǔn)確，在松開(kāi)定位螺帽前，需在定位螺釘上作位置記號(hào)。調(diào)節(jié)好后，需擰緊定位螺帽。

雨量傳感器每月應(yīng)定期檢查1次，及時(shí)清除雨量筒里的塵沙、小蟲(chóng)等，這樣可以大大減少因雨量原因造成的數(shù)據(jù)可用率低。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)區(qū)域站數(shù)據(jù)可用率的情況分析，影響數(shù)據(jù)可用率的要素主要是風(fēng)、溫度、氣壓及降水，從造成區(qū)域站數(shù)據(jù)可用率低的原因來(lái)分析，主要是參數(shù)的設(shè)置、儀器設(shè)備檢測(cè)及日常的維護(hù)不得當(dāng)造成，與區(qū)域站的要素及天氣情況沒(méi)有很大的直接關(guān)系。所以要提高區(qū)域站數(shù)據(jù)可用率，要保證區(qū)域站參數(shù)設(shè)置正確，定期巡檢標(biāo)校，及時(shí)發(fā)現(xiàn)儀器故障并更換和加大區(qū)域站的維護(hù)力度。

參考文獻(xiàn)

[1]億春艷，公芙萍.自動(dòng)氣象站維護(hù)及普通故障排查方法[J].科學(xué)之友（中旬），2010（4）：51-52.

作者簡(jiǎn)介：胡英超（1976-），男，工程師，研究方向：地面測(cè)報(bào)觀測(cè)。