影響自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)觀測(cè)質(zhì)量的因素分析及質(zhì)量控制

黃陽霞，李躍宏

（廈門市氣象局氣象災(zāi)害與防御技術(shù)中心，福建 廈門 361012）

近些年來，隨著氣象觀測(cè)技術(shù)的快速更新與發(fā)展，新型自動(dòng)氣象站在氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)工作中得到廣泛普及與應(yīng)用，不僅大大提升了氣象觀測(cè)能力與服務(wù)能力，還為做好防災(zāi)減災(zāi)與氣象預(yù)報(bào)服務(wù)工作提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。然而，在實(shí)際工作當(dāng)中，受到儀器設(shè)備、人為、環(huán)境等多種因素的影響導(dǎo)致新型自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)觀測(cè)極易出現(xiàn)異?；蛉睖y(cè)等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量。如何提高自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)觀測(cè)質(zhì)量成為氣象工作者普遍關(guān)心的熱點(diǎn)問題。作為氣象觀測(cè)工作人員，必須及時(shí)查找影響新型自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)觀測(cè)質(zhì)量的關(guān)鍵因素，并積極探索科學(xué)、有效的質(zhì)量控制對(duì)策，對(duì)于提高氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與完整性等具有重要意義。

1 新型自動(dòng)氣象站的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

DZZ5新型自動(dòng)氣象站作為一種自動(dòng)觀測(cè)氣象要素的現(xiàn)代化觀測(cè)系統(tǒng)，主要包括硬件與軟件兩大重要組成部分，其中軟件由業(yè)務(wù)軟件和嵌入式軟件兩部分組成，硬件由供電系統(tǒng)、采集系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)與通訊系統(tǒng)四大部分組成。DZZ5新型自動(dòng)氣象站在實(shí)際運(yùn)行過程中，供電系統(tǒng)主要為自動(dòng)氣象站的正常運(yùn)行提供用電需求；采集系統(tǒng)負(fù)責(zé)所有氣象要素?cái)?shù)據(jù)的收集、儲(chǔ)存、分析與運(yùn)算等一系列工作；傳感器系統(tǒng)以不同觀測(cè)需要為依據(jù)為其配置相對(duì)應(yīng)的傳感器，并對(duì)相應(yīng)的氣象要素進(jìn)行測(cè)量；通信系統(tǒng)的主要功能在于將采集核心處理后的數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)。

2 影響自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)觀測(cè)質(zhì)量的因素分析

2.1 觀測(cè)站環(huán)境因素

自DZZ5新型自動(dòng)氣象站投入使用以來，眾多新型的氣象觀測(cè)儀器設(shè)備在地面測(cè)報(bào)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。由于大多數(shù)氣象觀測(cè)儀器設(shè)備均由智能化的電子元器件組成，其自身具有較強(qiáng)的敏感性，極易受到外界因素的影響，進(jìn)而嚴(yán)重影響到氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量。另外，城市化的快速發(fā)展，使氣象觀測(cè)設(shè)施設(shè)備與測(cè)報(bào)環(huán)境遭到一定程度的破壞，導(dǎo)致部分影響嚴(yán)重的新型自動(dòng)氣象站不得不進(jìn)行遷站，進(jìn)而嚴(yán)重影響了氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)的完整性與連續(xù)性。除此之外，雷電等天氣現(xiàn)象發(fā)生時(shí)將會(huì)產(chǎn)生一定量的電磁脈沖，不僅會(huì)導(dǎo)致觀測(cè)儀器的性能顯著下降，嚴(yán)重影響到氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。甚至還會(huì)損壞氣象觀測(cè)儀器設(shè)備，進(jìn)而導(dǎo)致無法順利開展氣象觀測(cè)工作。

2.2 硬件設(shè)備發(fā)生故障

新型自動(dòng)氣象站硬件設(shè)備的安全、正常運(yùn)行是確保順利開展氣象觀測(cè)工作的一項(xiàng)重要前提條件，一旦硬件設(shè)備發(fā)生故障必然會(huì)嚴(yán)重影響到氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量。當(dāng)通信線路發(fā)生故障將會(huì)導(dǎo)致無法正常通信與傳統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)；業(yè)務(wù)計(jì)算機(jī)發(fā)生故障時(shí)將會(huì)對(duì)采集數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。另外，自動(dòng)氣象站設(shè)備往往位于持續(xù)不間斷運(yùn)行狀態(tài)，持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間使用過程中其自身的性能將會(huì)顯著下降，而且工作強(qiáng)度過大將會(huì)導(dǎo)致設(shè)備極易發(fā)生故障，進(jìn)而導(dǎo)致氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常或缺測(cè)，嚴(yán)重影響了氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2.3 自動(dòng)站儀器維護(hù)不夠規(guī)范

在氣象觀測(cè)工作當(dāng)中，如果工作人員未能定期做好各儀器設(shè)備的維護(hù)工作，也將會(huì)嚴(yán)重影響到新型自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)觀測(cè)質(zhì)量。就放置在近地面層的氣象觀測(cè)儀器設(shè)備而言，暴雨過程發(fā)生后，裸露在外的感應(yīng)器元件的表面極易覆蓋上泥土，一旦雨水進(jìn)入到深層地溫套管內(nèi)，往往會(huì)將地溫變化規(guī)律打破，最終導(dǎo)致地溫觀測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)生異?；蛉睖y(cè)。另外，就雨量傳感器而言，一旦蜘蛛網(wǎng)、小蟲等雜物堵塞雨量筒盛水器，往往會(huì)引起滯后降水，進(jìn)而導(dǎo)致雨量觀測(cè)數(shù)據(jù)與實(shí)際雨量存在著一定的差異。因此，氣象觀測(cè)人員必須做好各儀器設(shè)備的日常維護(hù)工作，以提升氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量。

2.4 氣象觀測(cè)人員的業(yè)務(wù)能力不強(qiáng)

自新型自動(dòng)氣象站投入使用以來，大部分地面氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)均實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化操作，同時(shí)也針對(duì)氣象觀測(cè)人員的業(yè)務(wù)水平與操作能力提出了嚴(yán)格要求。然而，在實(shí)際工作當(dāng)中部分氣象觀測(cè)人員未能熟練掌握新型氣象觀測(cè)儀器的操作，再加上氣象觀測(cè)人員的自學(xué)能力不強(qiáng)，且培訓(xùn)機(jī)會(huì)較少，進(jìn)而導(dǎo)致現(xiàn)有氣象觀測(cè)工作人員的專業(yè)技能水平不高，未能全面掌握儀器操作流程、且缺乏氣象要素?cái)?shù)據(jù)分析能力與故障應(yīng)急處理能力，必然會(huì)對(duì)新型自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)觀測(cè)質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

3 自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)觀測(cè)質(zhì)量控制對(duì)策

3.1 優(yōu)化觀測(cè)站的環(huán)境

在選擇新型自動(dòng)氣象站站址時(shí)，應(yīng)當(dāng)提前針對(duì)所選區(qū)域開展可行性調(diào)研評(píng)估工作，盡可能選擇溫濕度與太陽輻射條件比較適宜且電磁干擾較弱的地區(qū)建設(shè)新型自動(dòng)氣象站，在此過程中還要嚴(yán)格做好相關(guān)技術(shù)監(jiān)督工作。另外，氣象部門還可以建設(shè)天氣校準(zhǔn)站，對(duì)比城鎮(zhèn)與其周圍的氣象數(shù)據(jù)，以期能夠?yàn)闅庀笈_(tái)建設(shè)提供最為合適的場(chǎng)所，以保障新型自動(dòng)氣象站各氣象要素?cái)?shù)據(jù)觀測(cè)的準(zhǔn)確性。

3.2 制定完善的規(guī)章制度

氣象部門應(yīng)當(dāng)制定與完善業(yè)務(wù)規(guī)章制度，且嚴(yán)格按照各項(xiàng)規(guī)章制度開展相關(guān)業(yè)務(wù)工作，以確保氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)的規(guī)范性。另外，還要制定科學(xué)的值班制度，并對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格執(zhí)行。明確指出觀測(cè)人員在值班期間不得擅自脫離工作崗位，必須時(shí)刻對(duì)天氣狀況進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測(cè)；還要建立有效的監(jiān)督管理機(jī)制，全方位監(jiān)督與管理工作人員的操作行為，確保測(cè)報(bào)工作人員能夠嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范要求規(guī)范開展各項(xiàng)業(yè)務(wù)工作，既能夠減少違規(guī)操作現(xiàn)象，還能大大降低錯(cuò)情率。

3.3 做好新型自動(dòng)氣象站各儀器設(shè)備的日常維護(hù)工作

氣象觀測(cè)工作人員應(yīng)當(dāng)定期做好新型自動(dòng)氣象站各儀器設(shè)備的維修維護(hù)工作，以確保各儀器設(shè)備始終位于正常運(yùn)行狀態(tài)。主要包括以下幾點(diǎn)：（1）定期對(duì)新型自動(dòng)氣象站的供電系統(tǒng)、采集系統(tǒng)、傳感器等的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)當(dāng)?shù)谝粫r(shí)間進(jìn)行解決處理；（2）定期做好新型自動(dòng)氣象站各儀器設(shè)備的清潔與保養(yǎng)工作，以避免雜物影響到氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量；（3）雷雨頻發(fā)季節(jié)及時(shí)檢查氣象臺(tái)站的防雷裝置，以充分發(fā)揮防雷裝置的作用，并保護(hù)氣象觀測(cè)儀器設(shè)備免受雷電災(zāi)害的襲擊；（4）禁止在業(yè)務(wù)計(jì)算機(jī)上安裝與工作無關(guān)的應(yīng)用及程序，定期還要對(duì)業(yè)務(wù)計(jì)算機(jī)進(jìn)行升級(jí)與病毒查殺，既能夠確保業(yè)務(wù)計(jì)算機(jī)位于安全運(yùn)行狀態(tài)，還能為提升新型自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)觀測(cè)質(zhì)量提供一定的保障。

3.4 強(qiáng)化業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提高工作人員的業(yè)務(wù)技能

首先，氣象部門應(yīng)當(dāng)積極從高等院校引進(jìn)氣象專業(yè)的優(yōu)秀畢業(yè)生，以充實(shí)氣象觀測(cè)隊(duì)伍；其次，氣象部門還應(yīng)當(dāng)定期組織工作人員參加業(yè)務(wù)知識(shí)學(xué)習(xí)活動(dòng)，使氣象觀測(cè)人員能夠熟練掌握氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)理論知識(shí)與操作流程。除此之外，氣象部門還可以定期開展業(yè)務(wù)技能培訓(xùn)與實(shí)踐演練活動(dòng)，并邀請(qǐng)氣象專家為氣象觀測(cè)人員提供指導(dǎo)，不僅能夠提高氣象觀測(cè)工作人員的業(yè)務(wù)技能，還能實(shí)現(xiàn)新型自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)觀測(cè)質(zhì)量的顯著提升。