新型自动气象站数据异常的分析处理

新型自动气象站数据异常的分析处理

杨万忠1张兰英2

1灵台县气象局甘肃平凉744400；2珙县气象局四川宜宾644500

摘要：本文结合甘肃省灵台县气象局使用新型自动气象站的实际，首先简要概况了DZZ6新型自动气象站的系统结构，接着分析了新型自动气象站数据异常的处理对策，最后给出了几点提升地面气象观测数据质量的对策。

关键词：新型自动气象站；数据异常；分析处理；对策

引言

新型自动气象站是地面气象观测综合性的气象观测系统，地面气象观测数据质量的好坏在很大程度上影响气象台站的服务质量。自甘肃省灵台县引入新型自动气象站以来，实现了地面气象观测的自动化水平，同时也提升了气象台站监测气象要素数据的能力，增强了测报人员对地面常规气象要素的观测能力和灾害性天气观测准确率水平，为气象服务和天气预报工作提供了可靠、准确的气象数据信息。在实际的地面气象观测工作中，新型自动气象站的观测数据很容易受到多种因素的影响进而出现异常情况，此时需要使用人工的方法来排除故障问题和异常数据信息，确保地面气象观测工作可以顺利进行。

1、DZZ6新型自动气象站的系统结构

新型自动气象站主要使用当前最为先进的外部总线和嵌入式系统结构，主要有系统软件和硬件系统两部分组成。其中其中软件系统主要包括有嵌入式软件和业务软件，嵌入式软件的主要功能是负责管理外部设备和嵌入式系统运行；业务软件的主要作用是对气象要素数据进行采集和处理。

DZZ6新型自动气象站的硬件系统主要包括有采集器、外围设备、传感器以及外部总线，采集器包括主采集器和分采集器，采集器的这种组成方式可以方便测报人员对各个气象要素进行综合观测，由于采集器是集多功能和高效能为一体的数据处理软件，所以可随意进行扩展。借助于开放式和标准的化的技术路线可以很容易的对硬件系统进行规划。在对新型自动气象站进行设计的过程中，由于始终遵循统一规划和统一标准原则，所以在对采集器和传感器的处理部件进行接入时，可以更换不同厂家生产的产品。

2、新型自动气象站数据异常的分析处理

2.1日极值缺测时的分析处理

若台站一天内观测到的气压、气温、风速、相对湿度、草面温度以及地面温度数据出现部分缺测或者是极值异常的情况，如果可以准确判断该日的日极值不会出现在异常时间段，则可以使用其它正常时次的记录来替代异常的极值；如果不能判断改日的日极值是否出现在异常时间段内，则可以从自动气象站和人工观测或者是自记纸中将日极值挑选出来；如果该日的日极值是从人工观测或者是自记纸中挑取的，则应对极值出现的时间做缺测处理；若新型自动气象站内观测到的极值同人工观测到的极值相同，则出现极值的时间应以新型自动站观测的记录为准；若台站中没有人工观测记录，应从新型自动气象站内的时极值中挑选日极值；若全天观测到的气象要素数据均出现缺测，可以在人工补测的定时观测记录中对最低温度、地面温度以及草面温度进行缺测处理。

2.2分钟降水量和小时降水量不一致的分析处理

在地面气象测报软件中对降水量记录的主要表现形式是“有：人工”。若有降水天气出现，测报人员会遇到小时降水量数据和分钟降水量数据不一致。分钟观测到的降水量数据可以显示在地面气象测报软件上，但是小时降水量数据却显示异常。为了提升降水数据的准确性水平，可以更改小时内的降水量数据，实现对小时降水量进行质量控制的目的；如果不对小时量降水数据进行更改，会使分钟降水量数据和小时降水量数据累积出现不相等，会降低地面气象测报质量。台站内会在正点时刻对当天观测到的气象要素数据进行分析处理，此时的测报软件上的黄色指示灯亮，在对异常数据进行处理的过程中，应选择在地面测报软件上的绿色指示灯亮时进行。

2.3蒸发量缺测的分析处理

在夏季强降水天气出现时，很容易使蒸发量观测数据出现缺测或者异常，此时可以结合日蒸发量偏差值=（1-日观测蒸发量/历年蒸发平均值）*100%计算公式，如果测出的该日日蒸发量误差值低于10%，则蒸发量观测数据的准确度会相对较高，具有较高的使用性；若当天的蒸发量数据误差在10~20%之间，此时的蒸发量数据的准确度会相对较低，但是仍旧具有应用价值；若当日的蒸发量数据误差高于20%，此时的蒸发量数据就失去了可用性，应根据缺测处理。为了尽快解决蒸发量缺测的问题，若缺测的蒸发量数据不超过1h，则可以使用上个整点与下个整点时刻的蒸发数据替代缺测的数据；若缺测的蒸发量数据超过1h，则应将当日的蒸发量数据进行缺测处理。若台站内有人工观测站，则缺测的蒸发量数据可以使用人工站观测数据替代。

2.4A文件中正点数据异常或缺测的分析处理

若工作人员发现A文件中的正点气象要素数据出现异常或缺测，应根据相关规范要求，查看在A文件中能否获取到正点时刻的分钟气象要素数据信息，如果不能获取，则应使用正点前后10min内接近正点的数据来替代异常或者是缺测数据，同时还要做好不正常记录处理；如果在正点前10min缺测数据，则缺测数据可以使用正点后10min与正点记录相近的数据替代。如果在13：51~14：00这段时间内的13：53的气象要素数据出现缺测，则缺测的数据可以使用13：52观测到的数据替代，也即是使用正点向左开始的第一个数据替代；如果在正点后10min的数据出现缺测，则可以使用正点向右开始的第一个数据替代。

3、提升地面气象观测数据质量的对策

3.1不断完善地面气象观测业务规章制度

应根据灵台县气象局的实际，对台站内的观测业务规章制度不断进行完善，可以适当添加一些规范要求，每位测报人员应根据规章制度的相关规范要求进行，认真负责，在值班过程中不要做与测报工作无关的事情，避免出现异常数据；应制定出科学合理的交接班制度，加强地面测报业务的监管，为了提升测报人员的工作积极性，应制定出相关的奖惩制度，对于表现优秀的测报人员给予一定的嘉奖，而对于测报工作人员不认真、懒惰的工作人员应给予惩罚，不断提升地面测报质量。

3.2加强业务学习，提升业务技能

测报人员应熟练掌握气象测报业务的理论知识进行熟练掌握，尤其是灵台县引入新型自动气象站以来，越来越多的现代化技术应用到了观测工作中，测报人员应对新知识和新技术加强学习，还要抽出空闲时间积极参加气象部门举办的相关讲座和培训活动，不断提升自身业务技能，同时测报人员还要不断规范自身的行为，降低异常数据的出现。

3.3加强新型自动气象站的日常维护

为了确保观测仪器设备可以正常运行，工作人员应将新型自动气象站的日常管理和维护工作做好。首先，应定期检查采集器、传感器等各种观测仪器设备，检查仪器表面是否干净，仪器性能是否良好；其次，应认真查看台站内业务计算机上的气象要素数据信息能否正常显示；然后，应检查各个线路的电缆线是否出现破损，各部件之间的连接情况，查看交流供电情况，若发现供电系统异常应及时进行维修，定期做好UPS蓄电池的充放电操作，查看蓄电池的储电性能，保证电池可以正常使用；最后，在春季来临之前应对新型自动气象站内的防雷设施进行查看，确保防雷效果达到最佳。

参考文献：

[1]张智祥，王娟，祝明.自动气象站改革后地面测报异常数据处理方法[J].农业与技术，2014（6）.

[2]刘伟斌.地面气象观测业务改革调整后异常数据处理及注意事项[J].农业与技术，2013（5）.

第一作者简介：杨万忠（1988-），男，汉，宁夏固原市泾源县人，本科学历，助理工程师，从事地面气象观测业务和农业气象工作。