高空模式數(shù)據(jù)文件質(zhì)量控制規(guī)則庫本地化應(yīng)用

單新蘭 夏永勝 李新慶 張吉周 趙斯文

摘 要：高空模式數(shù)據(jù)G文件質(zhì)量控制軟件的質(zhì)量控制參數(shù)庫采用氣候?qū)W界限值通配的，即全國應(yīng)用的一個質(zhì)量控制規(guī)則庫，因此導(dǎo)致各月記錄超極值疑誤信息量大。經(jīng)統(tǒng)計銀川探空站2013年以來G文件質(zhì)量控制要素疑誤信息文件內(nèi)容，分析形成本站新的氣候界限值。通過推廣軟件實際對比分析應(yīng)用，能夠準確地進行銀川高空站模式數(shù)據(jù)文件質(zhì)量控制所造成的疑誤信息的處理，提高了數(shù)據(jù)資料質(zhì)量的準確性。

關(guān)鍵詞：高空 質(zhì)量控制 規(guī)則庫 本地化

中圖分類號：R33 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）03（c）-0008-03

Abstract：G altitude mode data file quality control software quality control parameter library using the climate community limits wildcard， A quality control rule base， which is applied in the whole country， that is why the monthly record "Super Extreme" error message amount in Quality Control. By statistics Yinchuan sounding station since 2013 G file quality control elements incorrect information file， Analysis of the formation of the new climate boundary value， Change the quality control rule base elements. Through the analysis of application software of the actual， can accurately carry out the processing of the false information caused by the high altitude station mode data file quality control in Yinchuan， Improve the accuracy of the data quality.

Key Words：High altitude；Quality Control；Rules Library；Localization

高空氣象觀測資料月模式歸檔數(shù)據(jù)文件（簡稱G文件）格式檢查和質(zhì)量檢查軟件（V1.2）于2014年1月在全國推廣使用，軟件配置參數(shù)與某站G文件中“臺站與儀器高度”存在差異時，無法進行進一步的質(zhì)量檢查[1]。G文件質(zhì)量控制軟件的質(zhì)控參數(shù)采用氣候?qū)W界限值通配的，即全國應(yīng)用的一個質(zhì)量控制規(guī)則庫，是導(dǎo)致超極值疑誤信息較多的主要原因。故G文件質(zhì)控后幾乎所有超氣候界限值疑誤信息返回銀川探空站，經(jīng)查詢反饋均屬正確記錄。

從氣候?qū)W的角度不可能出現(xiàn)（包括目前測量技術(shù)不可能測出的）的要素臨界值稱之為要素的氣候?qū)W界限值。超出要素氣候?qū)W界限值的數(shù)據(jù)資料被定性為錯誤資料[2]。

因此，建立寧夏銀川高空觀測本站的資料質(zhì)量控制閾值，修正探空站本站的G文件質(zhì)量控制規(guī)則庫氣候界限值，即G文件質(zhì)量控制規(guī)則庫，減少因質(zhì)量控制閾值沒有代表性（代表本站氣候極值）所造成的疑誤信息量很有必要。通過與推廣軟件實際對比分析應(yīng)用，較為準確地進行銀川高空站模式數(shù)據(jù)文件質(zhì)量控制。

1 本地規(guī)則庫資料和方法

統(tǒng)計銀川探空站2013年以來G文件質(zhì)量控制要素疑誤信息文件內(nèi)容，分析超出極值的用本站實際值替代氣候界限值，形成本站新的氣候界限值。

G文件格式檢查和質(zhì)量檢查軟件質(zhì)量控制規(guī)則庫質(zhì)控后，疑誤信息提示（氣溫、風(fēng)速界限值、規(guī)定層高度界限、溫度露點界限、規(guī)定層厚度界限（1000—01HB，不同層共21個層高）超過極值的，經(jīng)臺站檢查原始記錄幾乎全部確認記錄正確無疑誤[3]。利用本站的數(shù)據(jù)值（有質(zhì)量控制記錄以來極值）替換原始規(guī)則庫的極值，形成本站質(zhì)控參數(shù)庫即本地化規(guī)則庫。

2 主要研究分析內(nèi)容

2.1 規(guī)則庫氣候界限值要素結(jié)構(gòu)信息

G文件質(zhì)量控制規(guī)則庫共4個：規(guī)定層高度界限（JXZ_H.txt）、規(guī)定層厚度界限（JXZ_HD.txt）、溫度露點界限（JXZ_Td.txt）、氣溫與風(fēng)速界限（JXZ_TF.txt）。 本地化規(guī)則庫變更的有規(guī)定層高度界限及規(guī)定層厚度界限，規(guī)則庫格式為原庫結(jié)構(gòu)格式，要素結(jié)構(gòu)如表1所示。

2.2 本地化規(guī)則庫疑誤信息篩選情況

有34個G文件經(jīng)原規(guī)則庫質(zhì)量控制后表明：規(guī)定層高度界限（JXZ_H.txt）、規(guī)定層厚度界限（JXZ_HD.txt）規(guī)則庫中有4項高空氣象要素原始氣候界限極值小于本站值，故質(zhì)量控制信息提示極值下限或上限超極值。最具代表性的有以下兩條。

（1）2013年1月的質(zhì)量控制信息文件53614GfConErr_201301.TXT中有89條高度（氣壓）數(shù)據(jù)超極值，本地化規(guī)則庫后經(jīng)測試分析質(zhì)量控制疑誤信息全部消除。

（2）2015年5月的G文件質(zhì)量控制后沒有超極值疑誤記錄，而利用本地參數(shù)質(zhì)量控制后卻提出秒級數(shù)據(jù)II項23日20時連續(xù)14行當(dāng)前斜距比前一個值小[4]的問題。

2.3 本地化規(guī)則庫極值的變更情況

2.3.1 規(guī)定層高度界限極值庫（JXZ_H.txt）

250HB本地化規(guī)則庫變更如表2所示。

2014年2月18日20時本地值10018比質(zhì)量控制規(guī)則庫下限10300值小，疑誤信息提示“AA，18，20，000848，03，0250hPa層，10300，高度（氣壓）數(shù)據(jù)超極值”，即超出最小范圍值。

200HB本地化規(guī)則庫變更如表2所示。

2014年2月18日20時本地值11441超出質(zhì)量控制規(guī)則庫下限值 11600即11 441<11600，疑誤信息提示“AA，18，20，000849，03，0200hPa層， 11600，高度（氣壓）數(shù)據(jù)超極值”。

70HB本地化規(guī)則庫變更如表2所示。

2014年7月20日20時本地值19018超出質(zhì)量控制規(guī)則庫上限值19000即19000<19018，疑誤信息提示為“AA，20，20，000927，03，0070hPa層，19000，高度（氣壓）數(shù)據(jù)超極值”。

2.3.2 規(guī)定層厚度界限極值庫（JXZ_HD.txt）

20-15HB原質(zhì)量控制庫下限高度差值1810比本地2013年1月17日20時值1777大，疑誤信息提示“AA，17，20，000899，03，20-15hPa層，26177/27954，2高度差小于界限值 ”即1777<1810。因此，下限值1810變更為1777（見表3）。

3 本地化規(guī)則庫測試檢驗分析

（1）G文件中所有超極值記錄，經(jīng)本地化規(guī)則庫測試分析后質(zhì)量控制疑誤信息全部消除。可理解為質(zhì)控控制閾值（極值）是銀川高空站實際的測定值，并且未來觀測出現(xiàn)新的極值（閾值）將替換本地規(guī)則庫中的閾值（極值）。

因此，不難理解“本地化規(guī)則庫”閾值的變更是不斷更新的。

（2）2015年5月的G文件中沒有超極值疑誤記錄，本地參數(shù)質(zhì)控后提出II項23日20時連續(xù)14行當(dāng)前斜距比前一個值小。

經(jīng)臺站查復(fù)反饋意見為：經(jīng)查該時次原始數(shù)據(jù)為無斜距測風(fēng)方式，原始記錄處理無誤（見審核答疑反饋文件s05361405001）[5]。

分析：由于探測方式由綜合探測雷達測風(fēng)方式轉(zhuǎn)換為綜合探測無斜距測風(fēng)，是人為判斷綜合探測時次因某種原因部分或全部測風(fēng)分鐘數(shù)據(jù)無斜距時，軟件采用無斜距方式，計算量得分層的風(fēng)向、風(fēng)速。

放球09點前觀測結(jié)束時，如果重新開啟雷達及放球軟件時，因計算機時鐘為09時前，且不為重放球，系統(tǒng)判斷為繼續(xù)放球，此時，因軟件默認的測風(fēng)方式為“雷達綜合測風(fēng)”，且系統(tǒng)為實時探測，逐分鐘刷新，故該時次已處理完畢的記錄由“無斜距測風(fēng)”被刷新為“雷達綜合測風(fēng)”。

如果遇到09時前觀測結(jié)束關(guān)閉系統(tǒng)后，因某種原因再次啟動系統(tǒng)就會出現(xiàn)記錄由“無斜距測風(fēng)”被刷新為“雷達綜合測風(fēng)”。但操作人員往往忽略次環(huán)節(jié)，造成上報的全月模式數(shù)據(jù)G文件、報表數(shù)據(jù)文件全部混亂，并很難被質(zhì)控發(fā)現(xiàn)（G文件是軟件質(zhì)控，其他還是人工經(jīng)驗質(zhì)控）。

因此，如果本地化規(guī)則庫檢查出類似2015年5月的效果時，可反查報表數(shù)據(jù)文件的探測方式是否與實際情況相符。

例如：2010年11月的記錄就是一個典型范例。

（1）2010年11月記錄審核查詢單（s053614201011文件）。

（2）關(guān)于2010年11月G文件與高表（紙質(zhì)）不符的說明。

4 結(jié)語

（1）高空探測模式數(shù)據(jù)文件（G）質(zhì)量控制規(guī)則庫疑誤信息篩選只有34個月，還需長時間實際應(yīng)用對比更新本地化規(guī)則庫極值。

（2）經(jīng)實際分析對比規(guī)則庫氣候界限值，發(fā)現(xiàn)了一定的規(guī)律性。4～10月份超極值疑誤信息極少（2013年8月1條、2014年7月1條，2015年4～7月各一條）其他月份都較多（幾十條不等），主要集中在11至次年3月。也說明了本站的氣候值（氣候特點）與原始軟件中的質(zhì)量控制規(guī)則庫中的質(zhì)控極值的差異性。

（3）中國氣象局將G文件進行三級質(zhì)量控制，并進行疑誤信息量通報排名，使用的是與省級相同的質(zhì)控軟件。即全國使用的是統(tǒng)一的質(zhì)控規(guī)則庫，通過臺站查詢反饋超極值的疑誤信息都屬質(zhì)控問題，但實際觀測值正確。因此，疑誤信息通報沒有反映本站觀測質(zhì)量的真實狀況。

（4）探空站模式數(shù)據(jù)文件質(zhì)量控制規(guī)則庫本地化后，通過對比應(yīng)用評估，建立本站的質(zhì)量控制規(guī)則庫，使之盡快投入實際觀測業(yè)務(wù)應(yīng)用中，減少疑誤信息量，提高數(shù)據(jù)資料的準確性

參考文獻

[1] L波段（1）型高空氣象觀測數(shù)據(jù)月模式數(shù)據(jù)文件規(guī)定[Z].中國氣象局氣象信息中心，2013.

[2] 高空實時和非實時資料質(zhì)量控制方案[Z].中國氣象局氣象信息中心氣象資料室，2007.

[3] 中國氣象局.高空氣象觀測規(guī)范（試行）[S].2010.

[4] L波段高空氣象探測系統(tǒng)常見技術(shù)問題綜合解答[Z].中國氣象局監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)司，2004.

[5] 中國氣象局監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)司編.L波段（1）型高空氣象觀測系統(tǒng)業(yè)務(wù)操作手冊[M].北京：氣象出版社，2005.