關(guān)于自動(dòng)氣象站人工站和自動(dòng)站記錄差值的對比分析淺析

馮淑霞?王曉霞?張富榮?范蘭艷?馮雪飛

[摘 要]隨著自動(dòng)站在我國各地的應(yīng)用和普及，在使用過程中我們發(fā)現(xiàn)，自動(dòng)站與人工站記錄相比，存在著一定的差值。我們根據(jù)值班和審核中出現(xiàn)的一些實(shí)際情況，主要從氣壓、溫度、風(fēng)、降水、地面溫度、淺層地溫、深層地溫七個(gè)方面分析了各要素差異的原因，總結(jié)出了一些實(shí)用方法，與大家一起分析和探討。

[關(guān)鍵詞]自動(dòng)站數(shù)據(jù)； 差異標(biāo)準(zhǔn)； 分析與處理

在自動(dòng)站長期運(yùn)行的過程中，大家都會(huì)發(fā)現(xiàn)自動(dòng)站采集到的數(shù)據(jù)與人工觀測的數(shù)據(jù)存在著一定的差異，正確地認(rèn)識(shí)和處理這種差值，提高氣象記錄的準(zhǔn)確性，對自動(dòng)站的數(shù)據(jù)質(zhì)量有著重要的意義。對于這些差異，一定要與人工觀測記錄進(jìn)行比較，如果超過了自動(dòng)站與人工站記錄差值的標(biāo)準(zhǔn)則要進(jìn)行分析與處理。

一、自動(dòng)站與人工站記錄差值大于標(biāo)準(zhǔn)情況下的分析與處理

1.氣壓差值≥0.8hPa 的分析和處理

（1） 誤讀或輸入錯(cuò)誤。1）要復(fù)讀氣壓表的附溫和氣壓讀數(shù)，判斷是否誤讀， 若誤讀需要重新讀數(shù)和計(jì)算；2）檢查有關(guān)數(shù)值是否輸入錯(cuò)誤，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤立即更正；然后再進(jìn)行對比，這是一個(gè)比較容易發(fā)現(xiàn)也比較容易解決的問題。其他觀測項(xiàng)目也要首先遵循復(fù)讀的方法，以下不再另行說明。

（2） 參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤。 復(fù)核自動(dòng)站與人工站的參數(shù)設(shè)置，檢查有關(guān)數(shù)值是否輸入錯(cuò)誤，包括拔海高度、經(jīng)緯度、時(shí)間設(shè)置等，發(fā)現(xiàn)變動(dòng)，立即恢復(fù)。

（3） 日常行為不慎導(dǎo)致的錯(cuò)誤。實(shí)踐中多次發(fā)現(xiàn)：用力開、關(guān)門和開、關(guān)放置采集器的桌子抽屜、采集器上放置書本等雜物、風(fēng)扇吹、手誤碰撞等震動(dòng)行為，都可以使氣壓感應(yīng)出突變的數(shù)據(jù)。人工站與自動(dòng)站正點(diǎn)氣壓讀取的分別是57分和60分的數(shù)據(jù)，時(shí)間相差3 min，震動(dòng)行為可能會(huì)影響兩者之一，造成正點(diǎn)數(shù)據(jù)不一致。

（4） 計(jì)算機(jī)病毒引起的錯(cuò)誤。 檢查自動(dòng)站與人工站的OSSMO地面測報(bào)軟件運(yùn)行是否正常？采集器顯示版是否正常？采集器程序是否紊亂？采集器與計(jì)算機(jī)的時(shí)差是否大于30 s？有些病毒、木馬程序會(huì)干擾計(jì)算機(jī)和采集器之間的通訊端口，導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法卸載或卸載不全；采集器紊亂會(huì)產(chǎn)生異常的野值；采集器與計(jì)算機(jī)的時(shí)差大于30 s，會(huì)造成氣壓數(shù)據(jù)和實(shí)際時(shí)間不一致。這些原因造成的疑誤數(shù)據(jù)，很容易使氣壓差值≥0.8 hPa。

2.溫差值≥1.0℃的分析和處理

（1） 時(shí)間差影響。我省規(guī)定人工站正點(diǎn)氣溫的讀取時(shí)間為正點(diǎn)前48分，自動(dòng)站正點(diǎn)氣溫是60分由采集器計(jì)算出來的，兩者相差12 min。在正常的天氣條件下，二者數(shù)據(jù)是比較接近的，甚至完全相同，符合誤差小于1.0℃的標(biāo)準(zhǔn)。但如果是在氣溫正常上升或者下降階段，12 min的時(shí)間完全有可能使二者之間的誤差≥1.0℃。這樣的誤差不需要處理。

（2） 天氣現(xiàn)象的影響。由于人工站和自動(dòng)站讀取正點(diǎn)氣溫時(shí)存在著時(shí)間差，人工站讀取在前，自動(dòng)站讀取在后，如果在人工站讀取氣溫后，發(fā)生較大的陣雨、雨發(fā)或者冷空氣過站，更有甚者，本站或者附近出現(xiàn)大風(fēng)、冰雹、龍卷、颮等短時(shí)劇烈天氣現(xiàn)象，使幾分鐘內(nèi)氣壓、溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速等氣象要素突變，這樣實(shí)際空氣的溫度會(huì)迅速下降，那么采集器采集、計(jì)算出的氣溫肯定要低于人工讀取的數(shù)據(jù)，兩者相比誤差也很可能≥1.0℃。但這樣的誤差是真實(shí)的天氣反映，不需要要不能隨意處理。

（3） 儀器或設(shè)備故障。 如果以上措施仍不能解決自動(dòng)站與人工站氣溫相差≥1.0℃的問題，且正點(diǎn)數(shù)據(jù)連續(xù)3 h、分鐘數(shù)據(jù)連續(xù)1 h出現(xiàn)異常，那就是儀器故障，應(yīng)及時(shí)報(bào)告。檢查溫度表是否有物理損壞、損傷，并視情況更換溫度表。核實(shí)溫、濕傳感器是否有無法使用、性能大大降低或者不穩(wěn)定、數(shù)據(jù)突然變化等情況。發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)象，應(yīng)立即更換溫濕、傳感器。相應(yīng)記錄全部用人工站記錄代替。

3.過程降水量相對誤差≥4% 的分析和處理 在確認(rèn)人工站量取的降水?dāng)?shù)據(jù)正確的前提下，與自動(dòng)站數(shù)據(jù)誤差≥4%，原因有：系統(tǒng)性誤差，內(nèi)部有蜘蛛網(wǎng)等雜物、承水口漏斗堵塞、計(jì)數(shù)翻斗不正常，干簧管故障或者位置不逢中，傳輸線老化損壞等。

4.采集器和計(jì)算機(jī)影響雨量，參照氣壓相應(yīng)部分處理 在運(yùn)用上述方法后，人工用量杯測量值與自動(dòng)站測量值誤差仍然≥4%，就說明是雨量傳感器性能下降，不能使用了，必須更換儀器；淺層地溫差值≥1.5℃，參照地面溫度分析和處理。

5. 深層地溫差值≥0.5℃ 的分析和處理 深層地溫處在地下深處，受外界影響的干擾很小，日變化也很小，甚至連續(xù)幾天不變化0.1℃，所以人工和自動(dòng)站的記錄誤差也很小。出現(xiàn)誤差的原因一般都是外部原因：例如套管或接線盒進(jìn)水、輸電纜破損、鼠咬等。解決這些問題只需要做好防水、防鼠等維護(hù)工作就可以了。只有在自動(dòng)觀測值突變的情況下，才可能是傳感器損壞，這就是必須更換儀器的問題了。

二、 結(jié)語

自動(dòng)站與人工站記錄出現(xiàn)差值大于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的情況下，要結(jié)合當(dāng)時(shí)的時(shí)間、天氣現(xiàn)象、計(jì)算機(jī)、采集器等多方面的情況進(jìn)行綜合分析，反復(fù)跟蹤對比觀察，才能提高氣象記錄的準(zhǔn)確性，以確保采集數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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