自動(dòng)氣象站草面溫度記錄異常判斷及處理方法

孫民

摘要 本文以商丘自動(dòng)氣象站2015年9月草溫出現(xiàn)記錄異常為例，通過(guò)對(duì)機(jī)審結(jié)果進(jìn)行分析、與鄰近站比較、確定出現(xiàn)故障的開始日期、開始和終止時(shí)間找出故障時(shí)段，提出相應(yīng)處理方法，以期為其他臺(tái)站出現(xiàn)類似情況的處理提供借鑒作用。

關(guān)鍵詞 自動(dòng)氣象站；草溫；異常判斷：處理方法；商丘站

中圖分類號(hào) P415.12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）10-0200-01

隨著自動(dòng)氣象站正式投入單軌運(yùn)行，取代了大部分人工觀測(cè)，具有采集數(shù)據(jù)及時(shí)、信息量大、記錄連續(xù)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。但自動(dòng)站觀測(cè)數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，傳感器感應(yīng)元件電量變化、時(shí)間常數(shù)、采集同步及傳輸?shù)榷紩?huì)存在時(shí)間差異等，加上外界干擾、傳感器性能等非正常因素，造成自動(dòng)站觀測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)野值。一般站觀測(cè)值與人工站觀測(cè)值、基本（準(zhǔn)）站雙套站比較，其氣壓、氣溫、風(fēng)、地溫、降水量等要素都與人工站觀測(cè)數(shù)據(jù)有一定差值范圍，觀測(cè)員也易發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。但草溫一般站無(wú)法比較，基本（準(zhǔn)）站雙套站由于近地層溫度變化較大，如何判斷草溫是否異常，對(duì)觀測(cè)員提出了更高要求。商丘站2015年9月出現(xiàn)草面溫度記錄異常，通過(guò)實(shí)例按以下5種方法判斷草溫故障，僅供各站參考。

1 根據(jù)機(jī)審結(jié)果對(duì)逐條疑誤信息進(jìn)行分析

應(yīng)依據(jù)審查計(jì)算機(jī)審結(jié)果疑誤信息，審查各要素值變化是否規(guī)則或存在誤讀，配有自記儀器或自動(dòng)儀器的項(xiàng)目，可與之比較，根據(jù)天氣形勢(shì)和系統(tǒng)分析記錄是否正確或某些現(xiàn)象是否可能出現(xiàn)進(jìn)行初步分析，找出問(wèn)題時(shí)次。因近地面層氣溫變化非常劇烈，經(jīng)常出現(xiàn)跳變，根據(jù)對(duì)草溫影響最敏感的風(fēng)速記錄比對(duì)，一般情況下夜間風(fēng)速增大，草溫升高；風(fēng)速減小，草溫下降，白天則相反。通過(guò)與相應(yīng)時(shí)次的風(fēng)速比較沒有找出草溫異常原因，進(jìn)一步比較同時(shí)次1.5 m處的氣溫、0 cm地溫等要素并沒有顯著的變化，均不能解釋草溫記錄異常的原因。

2 與鄰站草溫記錄對(duì)比

草溫記錄包括月平均值、日平均值、逐時(shí)值。通過(guò)對(duì)草溫相關(guān)的風(fēng)速、氣溫、地溫等要素進(jìn)行比較沒有找出草溫異常原因。也可以用鄰站同要素進(jìn)行比對(duì)，商丘站（58005）與鄰近的睢縣站（58001）、民權(quán)站（58004）、虞城站（58006）、寧陵站（58007）、夏邑站（58017）、永城站（58111）6個(gè)自動(dòng)站，挑取其7—9月月平均草溫進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)商丘站7月月平均草溫（28.5 ℃）比6站平均值（28.1 ℃）偏高0.4 ℃，8月平均草溫（27.1 ℃）比6站平均值（26.8 ℃）偏高0.3 ℃，均屬正常；而9月平均草溫（25.6 ℃）比6站平均值（21.4 ℃）異常偏高4.2 ℃。商丘站7月、8月草溫與鄰近站的草溫曲線吻和，而9月出現(xiàn)1個(gè)峰值，可判斷出9月商丘站草溫明顯異常。

3 確定出現(xiàn)故障的開始日期

確定9月商丘站草溫故障后，要進(jìn)一步確定出現(xiàn)故障的開始日期，從每日草溫日平均記錄滑動(dòng)挑取中，發(fā)現(xiàn)兩日差值突變，24日草溫日平均20.1 ℃，25日草溫日平均24.5 ℃，突變4.4 ℃，25日與26日相差10.1 ℃；與同時(shí)次1.5 m處氣溫日平均相比，24日日平均20.8 ℃，25日日平均23.0 ℃（相差2.2 ℃），26日日平均20.9 ℃（相差2.1 ℃），說(shuō)明草溫是25日開始變化，與其他6站21—30日24次日平均草溫比較（表1），發(fā)現(xiàn)商丘站25日日平均草溫較其他6站平均值偏高0.4 ℃，而后相差較大，26日、27日、28日、29日、30日分別相差13.3、18.4、16.0、15.6、1.0 ℃，通過(guò)比較可判斷25—29日草溫故障。

4 確定出現(xiàn)故障的開始時(shí)次

商丘站25日8：00草溫（22.0 ℃）與9：00草溫（41.3 ℃）相差19.3 ℃，而對(duì)應(yīng)1.5 m處8：00為21.3 ℃，與9：00氣溫（22.6 ℃）相差1.3 ℃，8：00地面0 cm草溫為22.6 ℃，與9：00地面0 cm草溫（27.5 ℃）比較相差4.9 ℃。比較6站25日8：00—14：00草溫，發(fā)現(xiàn)商丘站25日9：00草溫與其他6站草溫相比最大相差18.1 ℃，與6站平均值相差15.7 ℃，可以判斷出商丘站草溫9：00開始出現(xiàn)故障。對(duì)于跳變數(shù)值多大可確定為野值，可依據(jù)自記記錄變化趨勢(shì)、觀測(cè)經(jīng)驗(yàn)和參考其他要素判斷[1]。

5 確定故障消除終止時(shí)次及處理方法

確定故障消除的終止時(shí)次主要以更換儀器時(shí)間作為參考，商丘站是9月29日16：00后更換草溫傳感器，草溫?cái)?shù)據(jù)從17：00開始正常，出現(xiàn)故障日期、開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間都已經(jīng)找出。根據(jù)《地面氣象觀測(cè)規(guī)范》第23章的要求，結(jié)合省局審核技術(shù)指導(dǎo)意見，正確處理方法是25日9：00至29日16：00草溫傳感器故障期間，各正點(diǎn)草溫記錄均按缺測(cè)處理，26—28日草溫日極值按缺測(cè)處理，25日和29日草溫日極值從實(shí)有記錄中挑取。需要注意的是，這種處理大多會(huì)影響到日極值，要注意重新挑取日極值并增加備注項(xiàng)[2]。

6 結(jié)語(yǔ)

目前草溫觀測(cè)因?yàn)闆]有人工站觀測(cè)數(shù)值比較，不易發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。對(duì)于草溫的審核仍然以人工審核為主、計(jì)算機(jī)審核為輔的原則，為今后更好地實(shí)現(xiàn)審核智能化積累審核規(guī)則。當(dāng)草溫?cái)?shù)據(jù)出現(xiàn)異常要縱向（單站歷史變化）、橫向（鄰站同期變化）分析原因。查找出現(xiàn)故障的日期、開始時(shí)次、結(jié)束時(shí)次并對(duì)出現(xiàn)故障時(shí)次進(jìn)行正確數(shù)據(jù)處理。要求值班員值班期間高度負(fù)責(zé)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題[3-4]。

7 參考文獻(xiàn)

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