淺析地面新長Z文件

李 輝

(四川省甘洛縣氣象局，四川 甘洛 616850)

1 引言

地面氣象主要常規要素觀測從人工觀測進入到自動觀測已有多年，雖然觀測技術進步了，但是業務模式還沒有改變，已經漸漸不適應觀測技術的發展。2012年3月31日20時起全國2 419個地面氣象站觀測業務改革調整，自此我國氣象事業基本結束了人工觀測與自動觀測并存的時代。氣象部門發送幾十年的天氣報被地面新長Z文件代替，而新長Z文件的質控，傳輸將納入業務考核，這對地面氣象觀測工作，是一次全新的變革。

2 地面新長Z文件的質控

地面氣象觀測業務改革后，對數據的質控要求更為嚴格，因此，在守班期間值班員應嚴格遵守《地面氣象觀測業務工作流程》，按時檢查自動站運行狀態和實時數據是否正常。

2.1 正點地面觀測數據維護

正點地面觀測數據維護是為適應地面氣象觀測數據和報文調整，取消天氣(加密)報而設置的功能，以實現人工定時觀測數據維護和自動氣象站觀測數據異常時的人工干預。

正點地面觀測數據維護的內容包括當前時次的自動氣象站觀測數據、人工觀測數據以及本時次的有關統計值，考慮到應急加密觀測和對累積降水量的需要，設置了指定時段累積降水量的輸入功能。為方便對自動氣象站觀測數據的人工監視，同時以表格滾動的方式列出與本時次統計值相關的全部自動氣象站觀測數據。

在定時觀測時次，必須在正點后5 min內通過“正點地面觀測數據維護”輸入人工觀測要素和自動氣象站數據異常時的人工干預數據，完成“質控與數據保存”，形成新長Z文件，該文件寫入“AWSNet”，同時備份在“AWSNet_BackMM”文件夾，該時次的內容要打印保存［1］。

2.2 微量降水的處理

由于地面新長Z文件雨量的發送包括了1 h、3 h、6 h 、12 h、24 h 的雨量，這與天氣報中不同，而對于微量降水的處理，由于目前自動氣象站不能觀測到微量降水，在規定時段的累積降水量從各小時降水量統計時，無法得到微量降水量，此時需在“編報降水量”的相應規定記錄時段輸入“00”或“0”，為了與自動氣象站采集數據文件的一致，小時降水量和分鐘降水量不應修改為“00”或“0”［2］。

當“編報降水量”的記錄時段為過去6 h時，若不從天氣現象判斷，是不能確定過去3 h是否也有微量降水量的，所以此時軟件形成的長Z文件中過去3 h降水量作無降水處理。

2.3 某數據超過極值時新長Z文件的質控

如果正點某數據超過極值(極值正確)，在進入“正點地面觀測數據維護”時軟件自動當缺測處理，人工干預不了，進而造成在正點進行地面新Z文件質控時，數據出現缺測的情況，而為了避免這種情況的出現，觀測員在值班期間要注意巡視各要素的變化，當在監控軟件上出現要素超極值的情況，值班員應及時記錄該值，在正點觀測前，根據此值通過及時修改地面審核規則庫的極值后(需超過極值)，再進行正點質控時軟件就不會當缺測處理了。

2.4 停用雨量傳感器對編報降水量的輸入處理

當臺站參數的觀測項目“自記降水”設置為“無”或“人工”，即無雨量自動觀測時(冬季或者故障停用)，小時降水量和分鐘降水量記錄均置為缺測(“-”)。編報降水量輸入人工雨量筒的觀測值。對于一般站因夜間不守班，“05-08時降水量”輸入人工雨量筒觀測的20-08時時段累積量，“02時降水量”和“02-05時降水量”應為空［1］。

2.5 重要天氣報在長Z文件代替的問題

在編發02、08、14、20時整點前30 min內觀測到大風、龍卷、冰雹等現象達到發報標準時，其相關內容合并在正點長 Z文件中，不另發重要天氣報［2］。

2.6 降雪加密觀測并入地面新長Z文件

啟動降雪加密觀測時，雪深和降水觀測數據輸入正點長Z文件中，不再上傳降雪加密觀測文件，積雪深度以厘米為單位，取1位小數，其值擴大10倍輸入。若在此窗口輸入的雪深小數位不為0時，在寫上傳長Z文件時，以窗口界面的實際數據為準，但在寫入B文件，則對小數四舍五入取整［2］。

3 自動站數據缺測時地面新長Z文件

3.1 自動站數據缺測，前后10 min有數據時的處理方法

當前后10 min有數據時，用前后10min數據代替，在OSSMO4.0.3版本中，為了兼顧當自動氣象站正點數據出現異常的交互式自動處理，設置了對自動氣象站采集實時數據備份文件(*.RTD)的查閱功能，通過雙擊“自動氣象站觀測數據”表格的固定列當前時次的單元格，即會彈出與當時時次正點可替代分鐘的全部數據的表格，這些替代的操作過程同時在系統日志中記載［2］。而在實際工作中，由于地面新長Z文件中相關統計值包括各時段的編報降水量、每小時的最高、最低本站氣壓、氣溫、地溫，24 h 最高、最低氣溫，12 h 最低地溫，每 1 h、6 h、12 h的極大風速、風向等內容，與天氣報在各個時次編報內容有很大不同，不能在短時間內統計得到，因此，在質控地面新長Z文件時，常常提示記錄有矛盾，而無法質控當前時刻的地面新長Z文件，此時最好的辦法是臺站應在數據上傳規定時效內，通過電話等方式將基本氣象要素(2 min風向、風速、氣溫、本站氣壓、天氣現象、能見度)盡可能完整的傳至省級氣象信息部門，再在逐日數據維護中，按照地面新長Z文件的內容逐一做好各項數據的統計，在1 h內重新人工質控上傳該時數據文件。

3.2 當前后10 min數據也缺測時的處理辦法

當自動氣象站觀測數據出現異常，須用人工觀測值替代時，可直接在相應單元格輸入人工觀測值。對于需要經儀器訂正的器測數據或需查算得到的要素值(包括氣溫、濕度、最高氣溫、最低氣溫、本站氣壓、地面溫度、地面最高溫度、地面最低溫度、5～320 cm地溫)，按如下方法處理:將焦點移至要處理數據的單元格，點擊鼠標的右鍵，則會在窗口中部的左側彈出圖1內容。

圖1 人工器測值替代自動氣象站觀測值對話框

在觀測值中，可以輸入儀器的讀數值，也可輸入經過儀器差訂正后的值，這由選取的觀測值類別確定，不再像原“定時觀測”中在輸入值后加入特定標識，對于濕球溫度值，還可以是“讀數并結冰值”、“結冰經器差訂正值”、“相對濕度值”或“毛發值”，特定標識會在“訂正后值”列的對應單元格的數據后自動加入。只要在“觀測值”的“值”的單元格輸入數據，當焦點離開此單元格時，則會用此值替代自動氣象站觀測值［2］。對于本站氣壓、海平面氣壓、濕度計算值，則是在關閉此彈出式表格框時，替代自動氣象站觀測值。對于本站氣壓，當氣壓表感應部分海拔高度與自動站氣壓傳感器海拔高度不一致時，在計算得到氣壓表高度上的本站氣壓后，軟件會自動將該值訂正到自動站氣壓傳感器海拔高度上。若自動站相對濕度缺測，需要用人工觀測方式的值代替濕度記錄時，此時軟件會將人工觀測的氣溫、濕度值一并替換到“自動氣象站觀測數據”的表格中，按規定氣溫仍應保留自動站觀測值，此時需再由人工將“自動氣象站觀測數據”氣溫單元格中被人工替代的氣溫值改回自動站觀測值，因此會出現相對濕度與自動站氣溫反算水汽壓、露點溫度不一致的情況，按規定這是允許的。

3.3 自動氣象站降水量缺測或不正常的處理

3.3.1 小時與分鐘降水量不一致如何處理 在讀取B和Z、R文件后，當小時降水量與分鐘降水量從兩類文件中讀取的不一致時，若屬B文件中無該時次的記錄，則直接用Z、R文件的記錄填入“自動氣象站觀測數據”和“分鐘降水量”的表格中;若屬B和Z、R文件均有數據，則在彈出窗口中，B和Z、R文件數據不一致的內容，相應單元格的背景用黃色給出，此時，應認真分析原因，選擇是繼續保留B文件中的數據，還是用Z或R文件中的數據讀取顯示在“自動氣象站觀測數據”和“分鐘降水量”的表格中［2］。需要改變讀取的數據源時，選取“讀取”行的相應單元格，即會給出下拉列表，對于小時降水量有2個選項，即“B文件”和“Z文件”，對于分鐘降水量也是2個選項，為“B文件”和“R文件”，通過下拉列表給出的內容進行選取。確定選取的數據源正確后，必須點擊本窗口右上角的“×”按鈕，所選取的數據便會填入“自動氣象站觀測數據”和“分鐘降水量”的表格中。

3.3.2 自動站雨量故障 若自動站雨量故障，用人工雨量代替的情況下，對于一般站因夜間不守班，“05-08時降水量”輸入人工雨量筒觀測的20-08時時段累積量，“02時降水量”和“02-05時降水量”應為空［1］。

而在14時和20時的前1 h降水量、前3 h降水量、前6 h降水量，為了長Z文件的數據完備，應采取每個小時都人工測量雨量的辦法，將各時雨量值輸入到逐日數據維護中，到定時觀測質控時各時數據就都正常了。

若上述缺測記錄有對應遙測或虹吸雨量計數據，則小時降水量用遙測或虹吸雨量計記錄代替，影響到的相應分鐘降水量亦按缺測處理，3 h累積降水量由相應小時的遙測或虹吸雨量計記錄累加得到。

4 地面氣象觀測業務改革調整后，新增了對數據維護、傳輸錯情的考核

4.1 數據維護錯情

定時觀測時次前未對上一定時觀測時次及其后的各正點數據進行數據維護(定時觀測時次出現的軟件報警信息應及時處理)，或08時前未對前一日日數據、日照數據進行檢查，導致錯誤數據未進行更正的，按數據錯誤的個數計算錯情，每錯1個算0.1個錯情，超過2個錯情按2個算。數據錯誤個數以相應的數據文件為統計依據［3］。

這就要求值班員在下一次定時觀測前要仔細查看SAWSS軟件的日志文件，如果發現有異常數據，及時啟動軟件進行數據維護，發送更正數據文件，以減少錯情的發生，提高業務質量。

4.2 數據傳輸錯情

4.2.1 缺數據文件 定時觀測時次(國家基準氣候站、國家基本氣象站是指 02、05、08、11、14、17、20、23時8個時次，國家一般氣象站是指08、14、20時3個時次。)，各類氣象數據文件超過逾限時限未上傳，或非定時觀測時次各類氣象數據文件未在下一定時觀測時次前補傳，或日數據文件、日照數據文件未在次日08時前上傳的，應計算錯情，具體為:定時觀測時次地面氣象要素數據文件和航空危險天氣報告文件每發生1次算5個錯情，其它時次和其它數據文件每發生1次算1個錯情［3］。

4.2.2 逾限 定時觀測時次各類氣象數據文件超過及時時限但未超過逾限時限上傳的，地面氣象要素數據文件和航空危險天氣報告文件每發生1次算2個錯情，其它數據文件每發生 1次算 0.5個錯情［3］。

5 結語

地面氣象觀測業務改革調整后，地面新長Z文件的觀測數據將不再用傳統的報文格式，也就是說觀測數據不需要進行編碼就可以直接上傳，觀測數據更加直觀，內容更加翔實，對數據、傳輸要求更為嚴格，本文針對此次地面氣象觀測業務重大的變革，結合工作中出現的一些實際問題，對地面新長Z文件的質控、缺測數據的處理、質量考核等方面作了初步總結。

［1］地面測報業務軟件操作.四川省氣象局.2012.3.

［2］地面氣象觀測質量考核辦法(試行).中國氣象局綜合觀測司 .2012.7.