地面氣象觀測數據文件質量控制方法

張志華 曾貴權

一直以來，天氣和人類活動總是息息相關，大到農業生產、工程進度，小到日常出行，人類活動往往會受到天氣情況的影響，特別是在經濟發展和科技水平提高的大背景下，人們對于天氣預報提出了更高的要求，這就意味著需要更加高質量的地面氣象觀測數據資料。在實際的地面氣象觀測工作中，傳統的紙質文件資料已經被數據文件所取代，并且在數據資料審核過程中引入計算機審核環節，這極大提高了地面氣象觀測數據的文件質量。但是，我們也應該看到，氣象觀測數據僅為初始數據，其容易受到諸多因素的影響，而且最終形成天氣預報前，還需要經過龐大的計算流程以及對區域歷史天氣資料的查閱。然而，無論是氣象觀測數據收集、組合公式求解，還是對大氣情況進行模擬，都只能是得到近似的結果，這就是為何天氣預報往往與實際天氣情況存在誤差的原因，加上氣象觀測數據存在質量問題的可能性，這將進一步擴大預測同實際情況的誤差。所以，如何采用一定的措施來對地面氣象觀測數據文件的質量進行控制，提高氣象觀測數據的準確性，以滿足新形勢下氣象工作的需要，成為當前氣象工作者廣泛思考的問題。筆者認為，想要實現地面氣象觀測數據文件質量控制，可以通過以下幾個方面來著手：

1、質量控制前的準確

1.1強化質量控制依據

每月地面氣象觀測數據文件（下文簡稱A文件）是由全月完整基本數據文件（下文簡稱B文件）轉換而來，因此，通過A文件的預審是提高地面氣象觀測數據質量的重要方法。但是預審A文件的過程中難免遇到一些問題，這就需要通過人機預審來對常見問題進行歸納，并且把分鐘觀測數據（下文簡稱J文件）作為A文件的補充，為地面氣象觀測數據文件的質量控制提供參考和依據。

1.2建立氣象站的地面審核規則庫

地面審核規則庫是實現計算機對數據資料進行審核的基礎，其主要是對數據資料的連續性和極值進行判斷，減少因人工審核出現錯誤的可能性。另外，審核規則庫的尺度需要把握好，如果規則過多，則可能會出現過多的疑似錯誤反饋，規則過少，則可能導致數據審核不到位，最終出現錯誤的數據。

1.3對氣象站的采集數據文件進行審核

最終形成A、J文件之前，需要通過人機審核的方式來對觀測數據進行預審，以便于能夠提前發現錯誤或異常值。另外，當發現錯誤或異常值時，觀測人員需要對其進行批準，并且將其作為后續文件審核的依據和參考，以便提高審核工作的效率。

2、地面氣象觀測數據文件質量控制的方法

觀測數據審核的方法一般有兩種，一是人工審核，二是人機聯合檢查，審核的主要內容包括極值、臨界值、邏輯等。下文主要針對地面氣象觀測數據文件常見的問題進行分析，希望能夠切實提高氣象觀測數據的準確性、連續性和完整性。

2.1云、能見度、天氣現象的配合

該項工作主要是對云狀記錄排序進行審查，判斷其是否符合文件的規定要求，在實際工作中，該項內容主要是人工審核，主要包括云的記錄是否準確，云、能見度、天氣現象的配合是否合理。一般而言，能見度小于1000m時，云狀多為霧、揚沙，能見度在1000-5000m時，云狀多為輕霧。

2.2降水

自記降水采用的是自動觀測，而定時采用的是人工觀測，二者之間存在較大的差異性。一般而言，降水量處于10mm以內，其差值為0.4mm，當降水量增多時，其差值應該控制在4%以內。在實際觀測過程中，如果差值過大，觀察員就需要依據實際降雨情況對觀測數據進行糾正，特別是當自記雨量計出現問題時，可以通過人工操作來對降水進行測量。需要注意的是，人工定時測量允許出現小時、分鐘數據的缺測，若是使用人工虹吸雨量計，則只允許出現分鐘降水缺測。

2.3風

自動氣象站的大風數據文件是以FJ.TXT命名，因此可以簡稱為FJ文件，該文件的數據主要是對大風天氣現象、風速、風向及對應時間的記錄，比如當風速超過17m/s時，自動氣象站按照事先設定的大風程序進行報警，提醒觀測人員風速≥17m/s，并且將數據按照標準存入FJ文件中。需要注意的是，FJ文件的存儲記錄上限為40條，并且采用倒敘進行存儲，即將最新一次數據排列為第一條，在大風多的臺站如果不對數據進行另存，則可能會被新的數據所覆蓋，造成數據的缺失。特別是沒有夜間值班的臺站，應該提前對數據進行備份。

3、J文件的質量控制方法

J文件是由定時觀測編報、基本數據文件和分鐘數據文件轉換而來，因此氣象臺站一般可以通過J文件審核維護來進行審查，但是J文件審核維護不能有效檢查部分數據異常，因此需要一些輔助的辦法來實現J文件的質量控制。比如，J文件審核維護會對每個分鐘數據與審核規則庫中的氣候極值進行對比，若分鐘數據超出氣候極值，則需要分析其原因，如果分鐘數據正常及出現新的極值時，則更新審核規則庫中的氣候極值，如果分鐘數據異常，則將分鐘數據按缺測進行處理。

綜上所述，地面氣象觀測數據文件質量控制直接關系到天氣預報的準確性，這就需要廣大觀測人員和文件管理人員提高對質量控制的重視度，并且采取科學合理的方法來對數據文件進行管理，在源頭上實現質量控制，有效減少人為或客觀因素導致的誤差，為氣象工作的順利開展奠定基礎。

（作者單位：宜賓市氣象局）