地面氣象觀測數據缺測處理分析

摘 要：本文主要結合牙克石市氣象局使用新型自動氣象站具體情況，對地面氣象觀測數據缺測問題綜合探討，闡述導致氣象要素數據缺測原因，對缺測問題進行分析處理，提出開展地面氣象觀測業務的相關注意事項，以供參考借鑒。

關鍵詞：地面氣象觀測數據；缺測原因；缺測處理；分析

地面氣象觀測業務是氣象業務的重要部分。牙克石市氣象局自開始使用新型自動氣象站以來，在一定程度上提升了地面氣象觀測工作效率。但新型自動氣象站易受到雷電襲擊、電磁干擾、儀器故障、業務計算機病毒及人為操作不當等因素影響，致使臺站觀測儀器設備發生故障，導致數據缺測等，影響地面氣象觀測數據完整性、有效性和及時性。因此要加強對地面氣象觀測數據缺測原因及處理方法分析探討，確保臺站地面氣象觀測數據及時完整上傳，全面提升自動氣象站地面氣象觀測數據質量。

一、地面氣象觀測數據缺測的因素

1.人為操作不當。因為人為操作不當而致使地面氣象觀測數據缺測的現象會經常出現。特別是觀測人員如果對業務計算機等軟件系統進行錯誤的刪除或格式化等操作，這將會對氣象要素數據造成毀滅性缺測。例如對操作系統進行重新安裝的過程中若操作不當，把分區錯誤刪除或者把存儲有氣象要素數據的硬盤格式化了，這些錯誤的操作行為均會導致觀測數據丟失，一旦出現此類數據缺測情況，一般很難進行恢復。另外，在對業務軟件的參數進行調整或者在軟件系統升級之前未及時將氣象要素數據資料信息進行備份，還有異常關機、突然斷電、內存飽和等其他情況，也會造成地面氣象觀測數據的缺測，這個時候需要即刻進行維修維護。

2.業務計算機病毒。業務計算機是地面氣象觀測業務的主要設備，一旦業務計算機被病毒入侵，那么勢必會導致地面氣象觀測數據缺測現象的出現。業務計算機病毒會對系統文件造成一定程度的破壞，還會自動清除文件資料，甚至會使主板毀壞，計算機系統出現癱瘓的嚴重情況。假如業務計算機病毒給地面氣象觀測數據文件造成破壞之后，若可以及時采取合理的方法進行維修維護，則會使部分或所有的地面氣象觀測數據恢復正常。

3.觀測儀器設備故障或電磁干擾。若在自動氣象站運行中，采集器、傳感器等地面氣象觀測儀器設備發生故障問題，還有因為雷電襲擊或者電磁的干擾等，這些因素均會致使氣象要素觀測數據缺測，不過這類故障問題能夠在較短的時間內進行修復以及排除。但是因為自動氣象站必須保持24小時不間斷運行，所以近年來因為儀器老化而發生故障的情況不斷增多，進而導致數據缺測的現象也頻繁出現，為此，觀測人員必須要經常對地面氣象觀測儀器設備進行清潔維護。

二、地面氣象觀測數據缺測處理分析

1.氣象要素觀測、發報時次自動觀測記錄缺測的處理。在地面氣象觀測業務中，若氣象要素觀測、發報時次自動觀測記錄缺測，為了確保地面天氣報告以及上傳的觀測數據的有效性和完整性，需要即刻采取相關的應急處理方法，可以采用人工補測或者人工觀測數據信息替代地面自動氣象觀測業務項目。在一般的時次可以不用補測，只需要在規定編發天氣報告的時次以及2：00、8：00、14：00、20：00正點的溫度、氣壓、風向、降水、濕度以及風速等氣象要素數據缺測的時候，采取人工觀測的方式開展補測。若超過正點時刻之后10min可以不進行補測，而該時的氣象要素數據做缺測處理。地面氣象觀測正點時刻的數據如果缺測，若可以取得非正點時刻的分鐘數據，在A文件內，可以使用正點前后10min比較接近正點時刻的數據進行替代；假如正點前10min內有氣象要素數據信息，那么就需要用正點時刻前10min與正點氣象要素數據相接近的數據信息進行替代。如果正點時刻前10min內的分鐘氣象要素數據缺測，那么要用正點時刻后10min內同正點數據記錄比較接近的數據（除了時累積值以及極值項外）進行替代。

2.某一時次定時數據缺測處理。在對A文件數據進行處理過程中，若自動觀測某一時次的定時數據出現缺測現象，那么可以采取前、后兩個定時數據內插獲取。依據正常觀測數據進行統計，且內插的時候能夠跨日界。如果出現2個或2個以上的定時數據缺測，就需要作缺測處理，不可以使用內插法。針對濕度數據信息記錄的內插，需要保持水汽壓、露點溫度同氣溫、相對濕度相一致，并依據以下方法進行相應處理：一是若濕度數據缺測的時候，需要先采取內插法獲取相對濕度，接著使用氣溫與內插法獲取的相對濕度進行反查從而獲取水汽壓以及露點溫度；二是若人工觀測的濕球溫度存在缺測現象，水汽壓以及露點溫度采用干球溫度與相對濕度反查獲取的時候，這個時候濕球溫度可以不用采取內插法，而依然記作“-”。

3.極值信息缺測處理。由于地面氣象觀測儀器設備發生故障問題，而導致地面氣象觀測時極值出現問題，并對日極值選取造成影響的時候，需要對該時時值進行缺測處理。如果分析得出該日極值沒有出現于該時內，那么該日日極值需要從其他正常時次的數據內選取；若無法分析日極值是否處于該時內，那么就需要從自記紙或人工觀測數據以及現有的氣象要素觀測數據中選取，如果這個時候日極值是從自記紙或人工觀測數據中選取的值，那么出現的時間需要進行缺測處理。如果沒有人工觀測數據，那么就需要從自動站測報業務軟件中，借助于“逐日輻射數據維護”以及“逐日地面數據維護”進行相應處理。

三、地面氣象觀測業務注意事項

1.注意對時。為了確保地面氣象觀測數據不會出現缺失等異常情況，就需要始終保持計算機時間同采集器的時間相一致。觀測人員需要及時對業務計算機時間與采集器時間進行檢查與修改，在修改時間時需要注意：每天17：00-17：01時段對正點數據文件加以傳輸時間，假如業務計算機時間同采集時間不一致會導致數據文件無法正常上傳，觀測人員需及時檢查網絡是否連接正常或有其他故障，并處理，若自身無法解決，則需要通知相關維修人員及時進行修復，隨后采取人工方法對正點數據文件加以上傳。

2.注意做好自動氣象站維護工作。一是要維護好自動站的觀測環境，對觀測儀器設備的安裝進行嚴格要求；二是要定期查看采集器、傳感器以及業務計算機同電纜之間是否連接正常，防雷裝置是否良好；二是要時常對觀測儀器設備巡檢，并清理儀器設備灰塵、雜質等，保持觀測儀器設備清潔，復雜天氣狀況時要及時檢查儀器設備是否存在故障并做好處理。三是要定期對業務計算機殺毒軟件做好升級維護，并經常對業務計算機系統進行殺毒，避免各類病毒的入侵，減少自動站儀器設備故障發生頻率，進而確保地面氣象觀測數據的完整性和準確性。

參考文獻：

[1]吳明江，宋文英，陳勇斌.自動氣象站缺測數據分析及處理[J].氣象科技，2009，（4）.

[2]齊曉華，閻樹斌，廖穎慧.自動站數據缺測分析及處理方法[J].氣象水文海洋儀器，2011，（4）.

作者簡介：于洋（1988-），男，滿族，內蒙古自治區烏蘭浩特市人，本科學歷，助理工程師，從事綜合氣象觀測工作。