李發(fā)軍
摘要 本文結合紅原地區(qū)新型自動氣象站使用實際,分析紅原縣地理氣候特征和自動氣象站觀測情況,提出新型自動氣象站觀測數(shù)據(jù)異?;蛉睖y的處理方法,以期提升地面測報質量。
關鍵詞 新型自動氣象站;觀測數(shù)據(jù);異常;缺測;分析處理;四川紅原
中圖分類號 P415.12 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)14-0218-01
地面氣象觀測數(shù)據(jù)質量的高低直接對氣象臺站服務質量產(chǎn)生影響。自紅原地區(qū)引入新型自動氣象站以來,在實現(xiàn)地面氣象自動觀測的同時,其觀測數(shù)據(jù)準確性也得到了大幅提升。在實際地面測報工作中,外界因素極易造成新型自動氣象站觀測數(shù)據(jù)異?;蛉睖y,應通過人工方法查找并排除故障,確保新型自動氣象站正常、穩(wěn)定運行[1-2]。
1 紅原地區(qū)自動氣象站概況
紅原縣地處“世界屋脊”青藏高原東部邊緣,屬大陸性高原寒溫帶季風氣候,四季不分明,春秋短促,長冬無夏,熱量低;干雨季節(jié)分明,雨熱同季;日照長,災害性天氣多。最冷月1月,平均氣溫為-9.4 ℃;7月氣溫最高,為11.2 ℃;極端最低氣溫達-36.0 ℃,最高為26.1 ℃。年均日照時數(shù)2 341.4 h,年均降水量743.3 mm,降水主要集中在5—10月,年平均積雪期76 d。紅原地區(qū)使用新型自動氣象站型號為CAWS3000,可對降水量、溫度、風向風速、氣壓、蒸發(fā)等氣象要素數(shù)據(jù)進行采集,觀測的氣象要素數(shù)據(jù)能精確到分鐘,借助監(jiān)測氣象要素數(shù)據(jù)文件信息極易判斷新型自動氣象站是否故障,大幅降低觀測人員工作強度。
2 數(shù)據(jù)異?;蛉睖y分析與處理
2.1 分鐘降水量與小時降水量數(shù)據(jù)不一致
在自動氣象站內,地面氣象自動監(jiān)測軟件對降水量記錄為“有:人工”。當有降水天氣出現(xiàn)時,經(jīng)常有小時降水量和分鐘降水量不一致。觀測的分鐘降水量可正常顯示,但小時降水量數(shù)據(jù)卻空白,測報人員可對小時降水量數(shù)據(jù)更改;如果不更改小時降水量數(shù)據(jù),小時降水量與分鐘降水量累積會不等,影響地面氣象測報質量。另外,整點時刻自動氣象站處理分析氣象要素數(shù)據(jù),顯示燈為黃色,為不影響數(shù)據(jù)分析和處理,處理異常數(shù)據(jù)應在顯示燈為綠色時進行。
2.2 蒸發(fā)數(shù)據(jù)異常
若發(fā)現(xiàn)蒸發(fā)數(shù)據(jù)異常,應先通過相關命令查看主采集器中是否有相關數(shù)據(jù),如果有采樣數(shù)據(jù)而沒有分鐘數(shù)據(jù),則說明采集器設置有誤;如果沒有,則需要認真檢查蒸發(fā)傳感器。首先檢查傳感器供電電壓是否在10~15 V內,若在,應檢查連接采集器和傳感器線纜插頭是否插好,重新拔插插頭,使用電流表測量信號地和信號輸出端電流。蒸發(fā)水位和輸出電流有很好的線性關系,可根據(jù)測量值判斷蒸發(fā)傳感器是否異常。
2.3 非觀測發(fā)報時次氣象數(shù)據(jù)缺測
如果采集到本站氣壓數(shù)據(jù)缺測,應根據(jù)中國氣象局地面氣象觀測規(guī)范要求,缺測氣象要素數(shù)據(jù)在整點前10 min內,用正點前10 min內與整點數(shù)據(jù)相近數(shù)據(jù)替代;若整點前10 min內分鐘數(shù)據(jù)缺測,可用正點后10 min內與正點記錄相近數(shù)據(jù)替代[3]。如11:54數(shù)據(jù)缺測,應使用整點向左開始的第1個數(shù)據(jù)替代,即11:53的數(shù)據(jù);如果正點后10 min數(shù)據(jù)缺測,應使用整點向右開始的第1個數(shù)據(jù)替代。
當站內氣壓觀測數(shù)據(jù)缺測,此時海平面氣壓也會缺測,應借助測報業(yè)務軟件中工具欄中“氣壓項”計算海平面氣壓數(shù)據(jù)。軟件中設置的海拔是針對水銀氣壓表,如果臺站氣壓傳感器和水銀氣壓表高度不同,應將設置的海拔對應氣壓傳感器高度,將前12 h氣溫和整點氣溫數(shù)據(jù)輸入,附溫項應空白。在訂正后的氣壓數(shù)據(jù)輸入“P”,保證計算的海平面氣壓正確。如果臺站內氣壓傳感器與設置的海拔高度一致,不需單獨訂正高度。如果前后10 min氣象要素數(shù)據(jù)缺測,在求取本站氣壓時可以通過內插法,之后重復上述操作方法直至求出海平面氣壓。
2.4 編發(fā)氣象報時次氣壓缺測
若本站氣壓數(shù)據(jù)在觀測發(fā)報時次缺測,可以借助正點前10 min內與整點數(shù)據(jù)相近的氣壓數(shù)據(jù)予以替代;如果正點前10 min內分鐘氣壓數(shù)據(jù)缺測,應重新考慮發(fā)報時次,使用人工補測水銀氣壓表測出的氣壓數(shù)據(jù),在讀數(shù)一欄中輸入調整后的氣壓表讀數(shù)和附溫,在氣壓數(shù)據(jù)后輸入“H”,就可讀出本站內氣壓和海平面氣壓數(shù)據(jù),計算正確的編報[4]。使用軟件解決編發(fā)氣象報時次氣壓缺測步驟為:添加附溫項,如果單純輸入氣壓讀數(shù),沒有附溫項,氣壓數(shù)據(jù)只是從儀器檢定證數(shù)據(jù)中讀取儀器差訂正,本站氣壓和海平面氣壓都不準確,在附溫項中只能輸入讀數(shù)值和“-”,附溫項不能為空。
2.5 強降水時深層地溫記錄突變
紅原縣夏季降水集中,經(jīng)常會使深層地溫突變。表現(xiàn)為先出現(xiàn)強降水天氣,持續(xù)一段時間后,深層地溫快速增加,在1 h內地溫會上升2 ℃,此種現(xiàn)象持續(xù)幾天之后,深層地溫會慢慢下降,直至恢復原來的地溫值。距離地面80、160、320 cm的地溫,如果沒有強降水天氣出現(xiàn),正常情況下地溫變幅僅有0.1~0.3 ℃。在強降水作用下,深層地溫出現(xiàn)異常。深層地溫記錄突變主要是由于夏季溫度較高,地表溫度增加,在強降水作用下,地表熱量不斷向地下滲入,造成深
層地表溫度增加。因此,強降水造成的突變,應按正常情況處理[5]。
3 參考文獻
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[5] 許清祥,謝俊鵬,黃銘綢.新型自動氣象站常見數(shù)據(jù)異常問題分析[J].農業(yè)災害研究,2016(10):52-53.endprint