熊 偉,楊遠恒,陳貞宏
(1.貴州省氣象信息中心,貴州 貴陽 550002;2.貴州省安順市氣象局,貴州 安順 561000)
MDOS2.0海平面氣壓疑誤信息分析與處理
熊 偉1,楊遠恒1,陳貞宏2
(1.貴州省氣象信息中心,貴州 貴陽 550002;2.貴州省安順市氣象局,貴州 安順 561000)
氣象資料業務系統MDOS2.0自2016年12月1日正式運行以來,自動氣象站(國家級臺站除外)海平面氣壓疑誤信息頻發,經過對比分析發現,海平面氣壓疑誤信息的根源是觀測設備端的氣壓傳感器海拔高度設置有誤,與實際海拔高度有很大的差別。通過修正氣壓傳感器的海拔高度后,海平面氣壓疑誤信息不再發生。
MDOS;海平面氣壓;疑誤信息;自動氣象站;氣壓傳感器
Abstract:Since Meteorological Data Operation System (MDOS) version 2.0 has officially run from December 1st 2016,the automatic weather station's (except national station) sea level pressure suspicious information occurred frequently.Through the comparative analysis,we found that the source of sea level pressure suspicious information comes from difference between the setting of air pressure sensor height and the actual height.By using the sea level pressure calculation formula,substituting the station's temperature,pressure,sea-level pressure into the formula,and calculating inversly the station's altitude,and correct pressure sensor height.At last,similar sea level pressure suspicious information no longer occurs.
Keywords:MDOS;sea level pressure;suspicious information;automatic meteorological station;air pressure sensor.
從MDOS2.0正式運行以來,貴州省國家級無人自動氣象站和區域自動氣象站海平面氣壓疑誤信息頻發,每個時次都有疑誤信息,9個國家級無人自動氣象站,有8個站每小時都有海平面氣壓疑誤信息出現。本文主要介紹通過分析海平面氣壓疑誤信息,排查相關環節,對觀測設備氣壓傳感器海拔高度進行反算,找到疑誤信息頻發的原因并加以解決,期望引起相關部門的關注,在建設自動氣象站時,重視相關參數的設置。
2.1 海平面氣壓計算方法
為了便于天氣分析,需將地面氣象觀測站不同高度的本站氣壓值訂正到海平面高度得到海平面氣壓。我國以黃海海面平均高度為海平面基準點[1],將各臺站不同高度的本站氣壓訂正到同一高度上,訂正公式如下:
P0=Ph×10h/[18400(1+tm/273)]
(1)
式(1)中P0為海平面氣壓(hPa);Ph為本站氣壓(hPa);h為氣壓傳感器海拔高度(m);tm為平均溫度(℃),tm=(t+t12)/2+h/400;t為觀測時的氣溫(℃);t12為觀測前12 h的氣溫(℃)。
2.2 海平面氣壓質控方法
國內外對地面氣象觀測資料的質量控制,主要有缺測檢查、界限值檢查、氣候極值檢查、空間一致性檢查、內部一致性檢查和時間一致性檢查[1-7]。由于海平面氣壓與本站氣壓、氣溫和海拔高度有比較密切的關系,其變化規律具有一致性[1]。MDOS2.0對海平面氣壓質量控制的方法,主要就是根據這樣的特性,利用式(1),對海平面氣壓與氣溫、本站氣壓是否保持這種內部關系來檢查其數據質量,即海平氣壓內部一致性檢查。
2.3 海平面氣壓質控流程
當前,貴州地面氣象觀測資料報文中,海平面氣壓的形成有兩種方式,一種是通過新型觀測設備直接生成(根據采集器采集到的氣溫和本站氣壓,以及在設備端預先設置好的氣壓傳感器海拔高度,由式(1)直接計算得到海平面氣壓);另一種是通過中心站軟件處理后生成。這是由于觀測設備不具備直接生成海平面氣壓的功能,必須通過中心站軟件中設置好的氣壓傳感器海拔高度,利用式(1)計算出海平面氣壓。貴州省9個國家級無人自動氣象站都是新型觀測設備,能直接計算海平面氣壓。
在進入MDOS2.0數據處理環節之前,報文中均已包含了海平面氣壓,MDOS2.0就是針對報文中的海平面氣壓進行質量控制的。質控方法主要用到了缺測檢查、界限值檢查、內部一致性檢查[1]。下面簡單介紹MDOS2.0海平面氣壓質控流程:

3.1 疑誤信息分析

表1 MDOS2.0海平面氣壓質量控制信息Tab.1 MDOS2.0 sea level pressure quality control information


表2 利用P0和反算氣壓傳感器海拔高度h0和Tab.2 Using P0 and to calculate pressure-altitude sensor h0 and

圖的變化
3.2 疑誤信息處理
經過與設備生產廠家的技術人員溝通、核查,排除了氣壓傳感器、氣溫傳感器的故障問題。遠程查看觀測設備中相關信息,發現氣壓傳感器海拔高度與經臺站審核上報的數據不一致。找到問題的根源后,遠程對氣壓傳感器海拔高度進行修正。修正后,海平面氣壓通過了MDOS2.0的質量控制,沒有此類疑誤信息的產生。


圖2 迤那站過去24小時海平面氣壓觀測值(P0)變化(2017年2月15日08時)Fig.2 Changes in sea level pressure observations (P0) over the past 24 hours at Yina Station (At 08∶00 on February 15,2017)

站點數據類型觀測項目觀測時間P0(hPa)P'0(hPa)|P0-P'0|(hPa)56589小時數據海平面氣壓2017年02月14日09時801.11030.3229.256589小時數據海平面氣壓2017年02月14日10時801.71031229.356589小時數據海平面氣壓2017年02月14日11時801.91030.922956589小時數據海平面氣壓2017年02月14日12時801.71030.4228.756589小時數據海平面氣壓2017年02月14日13時8011029.5228.556589小時數據海平面氣壓2017年02月14日14時800.11028.4228.356589小時數據海平面氣壓2017年02月14日15時799.31027.1227.856589小時數據海平面氣壓2017年02月14日16時798.81026227.256589小時數據海平面氣壓2017年02月14日17時1026.31026.20.156589小時數據海平面氣壓2017年02月14日18時1026.71026.60.156589小時數據海平面氣壓2017年02月14日19時10271026.90.156589小時數據海平面氣壓2017年02月14日20時1027.71027.60.156589小時數據海平面氣壓2017年02月14日21時1028.61028.50.156589小時數據海平面氣壓2017年02月14日22時1029.11028.90.256589小時數據海平面氣壓2017年02月14日23時1028.71028.60.156589小時數據海平面氣壓2017年02月15日00時10281027.90.156589小時數據海平面氣壓2017年02月15日01時1027.41027.30.156589小時數據海平面氣壓2017年02月15日02時1026.61026.40.256589小時數據海平面氣壓2017年02月15日03時1025.11024.90.256589小時數據海平面氣壓2017年02月15日04時1024.41024.30.156589小時數據海平面氣壓2017年02月15日05時1023.81023.70.156589小時數據海平面氣壓2017年02月15日06時10241023.90.156589小時數據海平面氣壓2017年02月15日07時1024.41024.30.156589小時數據海平面氣壓2017年02月15日08時1025.31025.10.2
本文主要基于貴州省國家級無人自動氣象站數據,結合MDOS2.0海平面氣壓疑誤信息,利用海平面氣壓計算公式,反算氣壓傳感器海拔高度,經過分析比對,發現貴州省國家級無人自動氣象站的臺站參數設置存在一定的問題。對氣壓傳感器海拔高度進行修正后,海平面氣壓通過了MDOS2.0質量控制,疑誤信息不再產生。為避免新建自動氣象站出現類似的問題,建議在建站時,要準確測量站點的經緯度、海拔高度等信息,確保信息準確無誤;安裝設備時,請設備生產商技術人員在采集器里設置好相關信息,若無法在現場設置站點信息參數,則將測量的站點信息上報省氣象信息中心,由省氣象信息中心在中心站中遠程對采集器進行參數設置。
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MDOS2.0sealevelpressuresuspiciousinformationanalysisandprocessing
XIONG Wei1,YANG Yuanheng1,CHEN Zhenhong2
(The Meteorological Information Center of Guizhou Province,Guiyang 550002, China;2.The Meteorological Bureau of Anshun City,Anshun561000,China)
P412.12,P413
B
1003-6598(2017)04-0077-04
2017-03-01
熊偉(1978-),男,副高,主要從事氣象信息技術工作,E-mail:10123934@qq.com。
黔氣科合QN【2011】07號。