新型自動氣象站觀測數(shù)據(jù)常見異常問題分析

摘 要：為了確保新型自動氣象站的正常運行，本文對新型自動氣象站觀測數(shù)據(jù)常見的異常問題進(jìn)行分析判斷，并提出了處理的方法。

關(guān)鍵詞：新型自動氣象站；觀測數(shù)據(jù)；異常；判斷

中圖分類號：P415 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180733217

新型自動氣象站的投入，使地面觀測的常規(guī)要素和對于災(zāi)害性天氣觀測的準(zhǔn)確率都有很大的提高，為開展天氣預(yù)報和氣象服務(wù)提供了及時準(zhǔn)確可靠的信息數(shù)據(jù)，推動了氣象服務(wù)工作的順利進(jìn)行。然而，在新型自動氣象站的運行中，會出現(xiàn)因觀測儀器或者人為操作的原因而導(dǎo)致觀測數(shù)據(jù)異常的情況，影響觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量。為確保新型自動氣象站的正常運行，本文對新型自動氣象站觀測數(shù)據(jù)異常的故障進(jìn)行了分析判斷，并提出處理的方法。

1 新型自動氣象站的系統(tǒng)構(gòu)成

新型自動氣象站主要由硬件和軟件2個系統(tǒng)構(gòu)成。硬件主要有采集器、外部總線、傳感器、外圍設(shè)備等。軟件包括嵌入式系統(tǒng)和業(yè)務(wù)軟件。嵌入式系統(tǒng)軟件主要負(fù)責(zé)外部設(shè)備和嵌入式系統(tǒng)的運行管理。業(yè)務(wù)系統(tǒng)軟件主要負(fù)責(zé)對自動站觀測的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集處理。新型自動氣象站的觀測內(nèi)容包括溫度、濕度、氣壓、雨量、風(fēng)向、風(fēng)速、蒸發(fā)、地表溫度以及淺層地溫和深層地溫的觀測。

2 觀測數(shù)據(jù)常見異常問題分析

2.1 降水量異常

有降水而在降水量記錄中卻沒有記錄降水，此時應(yīng)該把小時和分鐘內(nèi)的降水量數(shù)據(jù)及時刪除掉，輸入“-”到時降水量中，再把分鐘降水量中輸入“-”，當(dāng)日的工作人員需要進(jìn)行詳細(xì)的標(biāo)注。如果降水已經(jīng)結(jié)束，而臺站仍有降水量的數(shù)據(jù)信息，說明傳感器存在滯后的現(xiàn)象，此時可以根據(jù)訪時段內(nèi)記錄的時降水量數(shù)據(jù)和滯后的降水量進(jìn)行相減，并清除記錄中滯后的降水量數(shù)據(jù)，并保存。有時出現(xiàn)小時降水量與分鐘降水量存在誤差，如果觀測的小時降水量在記錄上是空白而顯示出分鐘降水量為正常時，可以根據(jù)實際出現(xiàn)的降水量，人工去調(diào)整觀測的小時降水量數(shù)據(jù)，然后對小時降水量觀測數(shù)作質(zhì)量控制。

2.2 風(fēng)速異常

如果風(fēng)速的數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，和人工觀測的風(fēng)速出現(xiàn)較大的偏差，需及時修訂。如果小時風(fēng)速值同于日極值，而分鐘觀測數(shù)據(jù)卻異常，此時無需進(jìn)行缺測處理。如果做風(fēng)速數(shù)據(jù)的缺測，前后2h內(nèi)的數(shù)據(jù)不可采用，要使用其他風(fēng)速數(shù)據(jù)記錄來代替。

2.3 溫濕度異常

如果正點時刻的溫濕度數(shù)據(jù)在測報記錄中缺測或者存在異常，則需要補測正點10min內(nèi)的人工觀測數(shù)據(jù)。如果自動站傳感器出現(xiàn)故障，導(dǎo)致正點時刻溫濕度觀測的數(shù)據(jù)異常，需要人工觀測到的干濕球要素值來代替，做好記錄并保存。如果出現(xiàn)濕度缺測而溫度數(shù)據(jù)無異常的現(xiàn)象，則用人工觀測的干濕球數(shù)據(jù)來填補正點前后10min內(nèi)的相對濕度數(shù)據(jù)并保存。經(jīng)過修正之后，B文件中此時相對濕度數(shù)據(jù)被替換，并且通過對溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行逆分析來獲得此時的露點溫度數(shù)據(jù)和水汽力。

2.4 蒸發(fā)量異常

夏季出現(xiàn)強(qiáng)降水時，容易有蒸發(fā)量數(shù)所缺測或異常的現(xiàn)象?？赏ㄟ^公式“日蒸發(fā)量偏差值=（1-日觀測蒸發(fā)量/歷年蒸發(fā)平均值）×100%”來進(jìn)行處理。如果當(dāng)日的蒸發(fā)量偏差值小于10%的話，所得數(shù)據(jù)的數(shù)確性較為高，可用做數(shù)據(jù)記錄，如果在10%～20%之間，準(zhǔn)確性不一定可靠，但可作為參考；如果偏差值大于20%，則進(jìn)行缺測處理。如果當(dāng)日的蒸發(fā)量數(shù)據(jù)缺測在1h以上，當(dāng)天的數(shù)據(jù)可用人工觀測數(shù)據(jù)來代替，但要備注上缺測。

3 提高新型自動氣象站數(shù)據(jù)質(zhì)量的措施

3.1 加強(qiáng)觀測技術(shù)學(xué)習(xí)及培訓(xùn)

定期開展地面氣象觀測業(yè)務(wù)培訓(xùn)，學(xué)習(xí)新型自動氣象站工作原理、地面測報業(yè)務(wù)流程、儀器操作技術(shù)及相關(guān)規(guī)范知識，著力提升觀測業(yè)務(wù)人員整體素質(zhì)，提高觀測人員面對故障時冷靜分析判斷問題能力，及時作出應(yīng)對處理，保障儀器正常運行，提高觀測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率。

3.2 加強(qiáng)對新型自動氣象站的監(jiān)控

建立全面的氣象觀測平臺，對新型自動氣象站進(jìn)行全方位監(jiān)控，確保在自動氣象站的運行中，對儀器的使用、更換及管理情況進(jìn)行記錄，確保其能夠正常運行。也可以借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行動態(tài)的監(jiān)控，以便于及時地發(fā)現(xiàn)問題并及時地解決問題，保證自動氣象站觀測數(shù)據(jù)能夠及時上傳，確保數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。

3.3 加強(qiáng)新型自動氣象站的日常維護(hù)管理

要定期對自動氣象站的相關(guān)儀器進(jìn)行日常維護(hù)，定期檢查相關(guān)儀器的運行情況，線纜的老化損壞情況。對于相關(guān)的觀測儀器，要熟悉其性能，定期做好清潔維護(hù)。在做清理工作時，要嚴(yán)格按照規(guī)定來進(jìn)行。定期對所使用的業(yè)務(wù)計算機(jī)進(jìn)行殺毒檢測，保證系統(tǒng)的安全，保證氣象觀測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確和完整。做好自動氣象站的防雷裝置，確保起到防雷避雷作用，避免儀器因雷擊而遭到破壞。

參考文獻(xiàn)

[1]王雪娟，陳少鳳，陳麗英，等.新型自動氣象站常見故障處理及日常維護(hù)[J].農(nóng)業(yè)科技與信息，2016（28）：73-74.

作者簡介：李蜀民（1987-），男，四川廣安人，本科，助理工程師，研究方向：氣象綜合業(yè)務(wù)服務(wù)。