MDOS2.0海平面氣壓疑誤信息分析與處理

熊 偉，楊遠(yuǎn)恒，陳貞宏

(1.貴州省氣象信息中心，貴州 貴陽 550002；2.貴州省安順市氣象局，貴州 安順 561000)

MDOS2.0海平面氣壓疑誤信息分析與處理

熊 偉1，楊遠(yuǎn)恒1，陳貞宏2

(1.貴州省氣象信息中心，貴州 貴陽 550002；2.貴州省安順市氣象局，貴州 安順 561000)

氣象資料業(yè)務(wù)系統(tǒng)MDOS2.0自2016年12月1日正式運(yùn)行以來，自動氣象站(國家級臺站除外)海平面氣壓疑誤信息頻發(fā)，經(jīng)過對比分析發(fā)現(xiàn)，海平面氣壓疑誤信息的根源是觀測設(shè)備端的氣壓傳感器海拔高度設(shè)置有誤，與實際海拔高度有很大的差別。通過修正氣壓傳感器的海拔高度后，海平面氣壓疑誤信息不再發(fā)生。

MDOS；海平面氣壓；疑誤信息；自動氣象站；氣壓傳感器

Abstract：Since Meteorological Data Operation System (MDOS) version 2.0 has officially run from December 1st 2016,the automatic weather station's (except national station) sea level pressure suspicious information occurred frequently.Through the comparative analysis,we found that the source of sea level pressure suspicious information comes from difference between the setting of air pressure sensor height and the actual height.By using the sea level pressure calculation formula,substituting the station's temperature,pressure,sea-level pressure into the formula,and calculating inversly the station's altitude,and correct pressure sensor height.At last,similar sea level pressure suspicious information no longer occurs.

Keywords：MDOS;sea level pressure;suspicious information;automatic meteorological station;air pressure sensor.

1 引言

從MDOS2.0正式運(yùn)行以來，貴州省國家級無人自動氣象站和區(qū)域自動氣象站海平面氣壓疑誤信息頻發(fā)，每個時次都有疑誤信息，9個國家級無人自動氣象站，有8個站每小時都有海平面氣壓疑誤信息出現(xiàn)。本文主要介紹通過分析海平面氣壓疑誤信息，排查相關(guān)環(huán)節(jié)，對觀測設(shè)備氣壓傳感器海拔高度進(jìn)行反算，找到疑誤信息頻發(fā)的原因并加以解決，期望引起相關(guān)部門的關(guān)注，在建設(shè)自動氣象站時，重視相關(guān)參數(shù)的設(shè)置。

2 海平面氣壓質(zhì)控原理

2.1 海平面氣壓計算方法

為了便于天氣分析，需將地面氣象觀測站不同高度的本站氣壓值訂正到海平面高度得到海平面氣壓。我國以黃海海面平均高度為海平面基準(zhǔn)點[1]，將各臺站不同高度的本站氣壓訂正到同一高度上，訂正公式如下：

P0=Ph×10h/[18400(1+tm/273)]

(1)

式(1)中P0為海平面氣壓(hPa)；Ph為本站氣壓(hPa)；h為氣壓傳感器海拔高度(m)；tm為平均溫度(℃)，tm=(t+t12)/2+h/400；t為觀測時的氣溫(℃)；t12為觀測前12 h的氣溫(℃)。

2.2 海平面氣壓質(zhì)控方法

國內(nèi)外對地面氣象觀測資料的質(zhì)量控制，主要有缺測檢查、界限值檢查、氣候極值檢查、空間一致性檢查、內(nèi)部一致性檢查和時間一致性檢查[1-7]。由于海平面氣壓與本站氣壓、氣溫和海拔高度有比較密切的關(guān)系，其變化規(guī)律具有一致性[1]。MDOS2.0對海平面氣壓質(zhì)量控制的方法，主要就是根據(jù)這樣的特性，利用式(1)，對海平面氣壓與氣溫、本站氣壓是否保持這種內(nèi)部關(guān)系來檢查其數(shù)據(jù)質(zhì)量，即海平氣壓內(nèi)部一致性檢查。

2.3 海平面氣壓質(zhì)控流程

當(dāng)前，貴州地面氣象觀測資料報文中，海平面氣壓的形成有兩種方式，一種是通過新型觀測設(shè)備直接生成(根據(jù)采集器采集到的氣溫和本站氣壓，以及在設(shè)備端預(yù)先設(shè)置好的氣壓傳感器海拔高度，由式(1)直接計算得到海平面氣壓)；另一種是通過中心站軟件處理后生成。這是由于觀測設(shè)備不具備直接生成海平面氣壓的功能，必須通過中心站軟件中設(shè)置好的氣壓傳感器海拔高度，利用式(1)計算出海平面氣壓。貴州省9個國家級無人自動氣象站都是新型觀測設(shè)備，能直接計算海平面氣壓。

在進(jìn)入MDOS2.0數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)之前，報文中均已包含了海平面氣壓，MDOS2.0就是針對報文中的海平面氣壓進(jìn)行質(zhì)量控制的。質(zhì)控方法主要用到了缺測檢查、界限值檢查、內(nèi)部一致性檢查[1]。下面簡單介紹MDOS2.0海平面氣壓質(zhì)控流程：

3 疑誤信息分析與處理

3.1 疑誤信息分析

表1 MDOS2.0海平面氣壓質(zhì)量控制信息Tab.1 MDOS2.0 sea level pressure quality control information

表2 利用P0和反算氣壓傳感器海拔高度h0和Tab.2 Using P0 and to calculate pressure-altitude sensor h0 and

圖的變化

3.2 疑誤信息處理

經(jīng)過與設(shè)備生產(chǎn)廠家的技術(shù)人員溝通、核查，排除了氣壓傳感器、氣溫傳感器的故障問題。遠(yuǎn)程查看觀測設(shè)備中相關(guān)信息，發(fā)現(xiàn)氣壓傳感器海拔高度與經(jīng)臺站審核上報的數(shù)據(jù)不一致。找到問題的根源后，遠(yuǎn)程對氣壓傳感器海拔高度進(jìn)行修正。修正后，海平面氣壓通過了MDOS2.0的質(zhì)量控制，沒有此類疑誤信息的產(chǎn)生。

圖2 迤那站過去24小時海平面氣壓觀測值(P0)變化(2017年2月15日08時)Fig.2 Changes in sea level pressure observations (P0) over the past 24 hours at Yina Station (At 08∶00 on February 15,2017)

站點數(shù)據(jù)類型觀測項目觀測時間P0(hPa)P'0(hPa)|P0-P'0|(hPa)56589小時數(shù)據(jù)海平面氣壓2017年02月14日09時801.11030.3229.256589小時數(shù)據(jù)海平面氣壓2017年02月14日10時801.71031229.356589小時數(shù)據(jù)海平面氣壓2017年02月14日11時801.91030.922956589小時數(shù)據(jù)海平面氣壓2017年02月14日12時801.71030.4228.756589小時數(shù)據(jù)海平面氣壓2017年02月14日13時8011029.5228.556589小時數(shù)據(jù)海平面氣壓2017年02月14日14時800.11028.4228.356589小時數(shù)據(jù)海平面氣壓2017年02月14日15時799.31027.1227.856589小時數(shù)據(jù)海平面氣壓2017年02月14日16時798.81026227.256589小時數(shù)據(jù)海平面氣壓2017年02月14日17時1026.31026.20.156589小時數(shù)據(jù)海平面氣壓2017年02月14日18時1026.71026.60.156589小時數(shù)據(jù)海平面氣壓2017年02月14日19時10271026.90.156589小時數(shù)據(jù)海平面氣壓2017年02月14日20時1027.71027.60.156589小時數(shù)據(jù)海平面氣壓2017年02月14日21時1028.61028.50.156589小時數(shù)據(jù)海平面氣壓2017年02月14日22時1029.11028.90.256589小時數(shù)據(jù)海平面氣壓2017年02月14日23時1028.71028.60.156589小時數(shù)據(jù)海平面氣壓2017年02月15日00時10281027.90.156589小時數(shù)據(jù)海平面氣壓2017年02月15日01時1027.41027.30.156589小時數(shù)據(jù)海平面氣壓2017年02月15日02時1026.61026.40.256589小時數(shù)據(jù)海平面氣壓2017年02月15日03時1025.11024.90.256589小時數(shù)據(jù)海平面氣壓2017年02月15日04時1024.41024.30.156589小時數(shù)據(jù)海平面氣壓2017年02月15日05時1023.81023.70.156589小時數(shù)據(jù)海平面氣壓2017年02月15日06時10241023.90.156589小時數(shù)據(jù)海平面氣壓2017年02月15日07時1024.41024.30.156589小時數(shù)據(jù)海平面氣壓2017年02月15日08時1025.31025.10.2

4 小結(jié)

本文主要基于貴州省國家級無人自動氣象站數(shù)據(jù)，結(jié)合MDOS2.0海平面氣壓疑誤信息，利用海平面氣壓計算公式，反算氣壓傳感器海拔高度，經(jīng)過分析比對，發(fā)現(xiàn)貴州省國家級無人自動氣象站的臺站參數(shù)設(shè)置存在一定的問題。對氣壓傳感器海拔高度進(jìn)行修正后，海平面氣壓通過了MDOS2.0質(zhì)量控制，疑誤信息不再產(chǎn)生。為避免新建自動氣象站出現(xiàn)類似的問題，建議在建站時，要準(zhǔn)確測量站點的經(jīng)緯度、海拔高度等信息，確保信息準(zhǔn)確無誤；安裝設(shè)備時，請設(shè)備生產(chǎn)商技術(shù)人員在采集器里設(shè)置好相關(guān)信息，若無法在現(xiàn)場設(shè)置站點信息參數(shù)，則將測量的站點信息上報省氣象信息中心，由省氣象信息中心在中心站中遠(yuǎn)程對采集器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。

[1] 中國氣象局.地面氣象觀測規(guī)范[M].北京：氣象出版社，2013.

[2]實時歷史資料一體化工作組.氣象資料業(yè)務(wù)系統(tǒng)(MDOS)省級地面氣象資料質(zhì)量控制技術(shù)規(guī)程.2014年3月.

[3]任芝花,趙平,張強(qiáng),等.適用于全國自動站小時降水資料的質(zhì)量控制方法[J].氣象,2010,36(7):123-132.

[4]趙麗英,黃榮秀.地面氣象觀測資料質(zhì)量控制方法淺析[J].氣象研究與應(yīng)用,2014,35(s1):50-51.

[5]王金平.當(dāng)前地面氣象觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制方法[J].科研,2016(2):00182-00182.

[6]李曉蘭,曹曉鐘.地面氣象要素質(zhì)量控制方法研究發(fā)展現(xiàn)狀[J].成都信息工程學(xué)院學(xué)報,2014(S1):86-88.

[7]劉小寧,任芝花.地面氣象資料質(zhì)量控制方法研究概述[J].氣象科技,2005,33(3):199-203.

[8]廖留峰,劉博,王曉英.基于TEQC檢測威寧GPS站的數(shù)據(jù)質(zhì)量[J].貴州氣象,2014,38(5):13-16.

[9]羅宇,羅林艷,呂冠儒.湖南省GPS/MET與水汽資料對比分析[J].貴州氣象,2016,40(6):28-31.

[10]李宵,龍俐,帥世章.貴州山區(qū)測風(fēng)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法[J].貴州氣象,2014,38(4):32-34.

MDOS2.0sealevelpressuresuspiciousinformationanalysisandprocessing

XIONG Wei1,YANG Yuanheng1,CHEN Zhenhong2

(The Meteorological Information Center of Guizhou Province,Guiyang 550002， China;2.The Meteorological Bureau of Anshun City,Anshun561000,China)

P412.12,P413

B

1003-6598(2017)04-0077-04

2017-03-01

熊偉(1978-)，男，副高，主要從事氣象信息技術(shù)工作，E-mail:10123934@qq.com。

黔氣科合QN【2011】07號。