紅原地區新型自動氣象站觀測數據異常或缺測分析處理

李發軍

摘要 本文結合紅原地區新型自動氣象站使用實際，分析紅原縣地理氣候特征和自動氣象站觀測情況，提出新型自動氣象站觀測數據異常或缺測的處理方法，以期提升地面測報質量。

關鍵詞 新型自動氣象站；觀測數據；異常；缺測；分析處理；四川紅原

中圖分類號 P415.12 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）14-0218-01

地面氣象觀測數據質量的高低直接對氣象臺站服務質量產生影響。自紅原地區引入新型自動氣象站以來，在實現地面氣象自動觀測的同時，其觀測數據準確性也得到了大幅提升。在實際地面測報工作中，外界因素極易造成新型自動氣象站觀測數據異常或缺測，應通過人工方法查找并排除故障，確保新型自動氣象站正常、穩定運行[1-2]。

1 紅原地區自動氣象站概況

紅原縣地處“世界屋脊”青藏高原東部邊緣，屬大陸性高原寒溫帶季風氣候，四季不分明，春秋短促，長冬無夏，熱量低；干雨季節分明，雨熱同季；日照長，災害性天氣多。最冷月1月，平均氣溫為-9.4 ℃；7月氣溫最高，為11.2 ℃；極端最低氣溫達-36.0 ℃，最高為26.1 ℃。年均日照時數2 341.4 h，年均降水量743.3 mm，降水主要集中在5—10月，年平均積雪期76 d。紅原地區使用新型自動氣象站型號為CAWS3000，可對降水量、溫度、風向風速、氣壓、蒸發等氣象要素數據進行采集，觀測的氣象要素數據能精確到分鐘，借助監測氣象要素數據文件信息極易判斷新型自動氣象站是否故障，大幅降低觀測人員工作強度。

2 數據異常或缺測分析與處理

2.1 分鐘降水量與小時降水量數據不一致

在自動氣象站內，地面氣象自動監測軟件對降水量記錄為“有：人工”。當有降水天氣出現時，經常有小時降水量和分鐘降水量不一致。觀測的分鐘降水量可正常顯示，但小時降水量數據卻空白，測報人員可對小時降水量數據更改；如果不更改小時降水量數據，小時降水量與分鐘降水量累積會不等，影響地面氣象測報質量。另外，整點時刻自動氣象站處理分析氣象要素數據，顯示燈為黃色，為不影響數據分析和處理，處理異常數據應在顯示燈為綠色時進行。

2.2 蒸發數據異常

若發現蒸發數據異常，應先通過相關命令查看主采集器中是否有相關數據，如果有采樣數據而沒有分鐘數據，則說明采集器設置有誤；如果沒有，則需要認真檢查蒸發傳感器。首先檢查傳感器供電電壓是否在10～15 V內，若在，應檢查連接采集器和傳感器線纜插頭是否插好，重新拔插插頭，使用電流表測量信號地和信號輸出端電流。蒸發水位和輸出電流有很好的線性關系，可根據測量值判斷蒸發傳感器是否異常。

2.3 非觀測發報時次氣象數據缺測

如果采集到本站氣壓數據缺測，應根據中國氣象局地面氣象觀測規范要求，缺測氣象要素數據在整點前10 min內，用正點前10 min內與整點數據相近數據替代；若整點前10 min內分鐘數據缺測，可用正點后10 min內與正點記錄相近數據替代[3]。如11：54數據缺測，應使用整點向左開始的第1個數據替代，即11：53的數據；如果正點后10 min數據缺測，應使用整點向右開始的第1個數據替代。

當站內氣壓觀測數據缺測，此時海平面氣壓也會缺測，應借助測報業務軟件中工具欄中“氣壓項”計算海平面氣壓數據。軟件中設置的海拔是針對水銀氣壓表，如果臺站氣壓傳感器和水銀氣壓表高度不同，應將設置的海拔對應氣壓傳感器高度，將前12 h氣溫和整點氣溫數據輸入，附溫項應空白。在訂正后的氣壓數據輸入“P”，保證計算的海平面氣壓正確。如果臺站內氣壓傳感器與設置的海拔高度一致，不需單獨訂正高度。如果前后10 min氣象要素數據缺測，在求取本站氣壓時可以通過內插法，之后重復上述操作方法直至求出海平面氣壓。

2.4 編發氣象報時次氣壓缺測

若本站氣壓數據在觀測發報時次缺測，可以借助正點前10 min內與整點數據相近的氣壓數據予以替代；如果正點前10 min內分鐘氣壓數據缺測，應重新考慮發報時次，使用人工補測水銀氣壓表測出的氣壓數據，在讀數一欄中輸入調整后的氣壓表讀數和附溫，在氣壓數據后輸入“H”，就可讀出本站內氣壓和海平面氣壓數據，計算正確的編報[4]。使用軟件解決編發氣象報時次氣壓缺測步驟為：添加附溫項，如果單純輸入氣壓讀數，沒有附溫項，氣壓數據只是從儀器檢定證數據中讀取儀器差訂正，本站氣壓和海平面氣壓都不準確，在附溫項中只能輸入讀數值和“-”，附溫項不能為空。

2.5 強降水時深層地溫記錄突變

紅原縣夏季降水集中，經常會使深層地溫突變。表現為先出現強降水天氣，持續一段時間后，深層地溫快速增加，在1 h內地溫會上升2 ℃，此種現象持續幾天之后，深層地溫會慢慢下降，直至恢復原來的地溫值。距離地面80、160、320 cm的地溫，如果沒有強降水天氣出現，正常情況下地溫變幅僅有0.1～0.3 ℃。在強降水作用下，深層地溫出現異常。深層地溫記錄突變主要是由于夏季溫度較高，地表溫度增加，在強降水作用下，地表熱量不斷向地下滲入，造成深

層地表溫度增加。因此，強降水造成的突變，應按正常情況處理[5]。

3 參考文獻

[1] 畢于健.DZZ4新型自動氣象站觀測數據異常分析處理[J].現代農業科技，2016（22）：217.

[2] 張立清，張洪衛.自動氣象站觀測數據異常的檢查方法[J].氣象水文海洋儀器，2010（3）：125-127.

[3] 王躍紅.新型自動氣象站數據異常的判斷與處理[J].中國農業信息，2015（17）：113.

[4] 劉巖，王宗海，王青利.自動氣象站數據異常或缺測的處理方法[J].現代農業科技，2011（18）：34.

[5] 許清祥，謝俊鵬，黃銘綢.新型自動氣象站常見數據異常問題分析[J].農業災害研究，2016（10）：52-53.endprint