新格式下天氣現象編碼規則探討

楊國慶

摘 要：根據新修訂《縣級地面氣象觀測業務調整方案》中云、能見度、天氣現象的變化情況，結合自動觀測天氣現象原理與特點，對數據文件格式中天氣現象編碼（ww和W1、W2）的規則進行梳理、歸納、總結，并提出熟練編碼的建議，有助于提高氣象觀測員特殊條件下手工編報技能與校準自動編發疑誤能力，便于資料使用部門業務應用。

關鍵詞：天氣現象；編碼規則

中圖分類號：S163 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180431058

引言

隨著時代發展與科技進步，地面氣象觀測自動化進程不斷加快，觀測方式不斷優化。2013年后，中國氣象局下發《關于縣級綜合氣象業務改革發展的意見》，對各類氣象站觀測項目做出大幅調整，取消云狀的觀測，天氣現象由原34種調減為23種，數據傳送方式由陸地測站地面天氣報告電碼（GD01III）格式變更為數據文件（長Z）格式，但在GD01III中對天氣現象進行編碼作為一項氣象資料國際交換標準，仍然在長Z文件中保留。

因GD01III所對應觀測項目已發生重大變化，故原規定部分內容已經失效，亟需梳理，另外自動觀測天氣現象技術發展迅速，其編碼規則亦應納入其中，故有必要對天氣現象（ww和W1、W2）編碼規則進行梳理、歸納、總結，并提出熟練編碼的要領與建議。

1 編碼前應明確的概念

1.1 時間段

天氣現象編碼分為現在天氣現象編碼（簡稱、ww”）和過去天氣現象編碼（簡稱“W1、W2”）兩類，兩類編碼所涉及的時間段中有觀測時或當前、觀測前1h、過去1h，W1和W2時間段另有過去3h、過去6h、過去12h。

其中觀測時或當前是指本次定時觀測前15min。以14：00為例（下同），即13：46—14：00（前后均含），觀測前1h是指前45min，即13：01—13：45，過去1h是“觀測時”與“觀測前1h”之和，即13：01—14：00。

過去3h是指11：01—14：00，過去6h是指08：01—14：00，

其中過去3h僅適用于基準氣象站和基本氣象站11：00、17：00使用，過去12h僅適用08：00，指前1d 20：01—今日08：00。

1.2 相互配合與補測改報

為盡可能完整反映出整個過去天氣時段內出現的各種天氣現象，編碼中規定 W1和W2編碼必須與ww的相互配合的原則。

同時，為突出反映本次定時觀測時限內最重要天氣現象，編碼還規定了正常觀測后、正點前出現了新的天氣現象，且新現象ww電碼大，則相關要素均應補測改報的原則。

2 現在天氣現象（ww）的編碼規則

2.1 概念

現在天氣現象（ww）是指觀測時或觀測前1h內出現的天氣現象，應根據其性質、強度、變化、出現時間、地點，選用最合適電碼。

2.2 分類

現在天氣現象（ww）使用00～99中的69個電碼， 不用01～04、08、11～13、17～19、29、36～39、76～79、87～

88、91～99等31個電碼。其中00～49 表示觀測時測站上無降水，50～90表示有降水，簡要分類如下。

00：表示觀測時和觀測前1h未出現需要編發的各類天氣現象；

05～10：表示觀測時測站有霾（05）、浮塵（06）、揚沙（07）、沙塵暴（09）、輕霧（10），如觀測前1h有沙塵暴亦用（09）；

14～16：表示觀測時視區有降水，但測站無降水，未到地面（14），已到地面但距離>5km（15）， ≤5km（16）；

20～28：表示觀測時無但觀測前1h有部分天氣現象，毛毛雨（20）、雨（21）、雨夾雪（22）、毛毛雨或雨且觀測時有雨凇（24） 、陣雨（25）、陣雪或陣雨夾雪（26）、冰雹或霰（27）、霧（28）；

30～35：表示觀測時有沙塵暴，其中輕的或中度的用30～32，過去1h減弱（30）、不變（31）、增強（32），強的用33～35，過去1h減弱（33）、不變（34）、增強（35）；

40～49：表示觀測時有霧，近處有霧測站無（40）、散片霧（1），42～49中，過去1h變薄用（42、43），不變用（44、45）、增強或開始（46、47），伴有霧凇（48、49），天空可辨用雙數，不可辨用單數；

50～59：表示觀測時有毛毛雨，輕（50、51）、中（52、53）、濃（54、55），以上6個電碼間歇性用雙數，連續性用單數。毛毛雨且伴有雨凇，輕用（56），中或濃用（57），毛毛雨伴有雨，輕用（58），中或濃用（59）；

60～69：表示觀測時有雨，輕（60、61）、中（62、63）、濃（64、65），以上6個電碼間歇性用雙數，連續性用單數。雨且伴有雨凇，輕用（56），中或濃用（57），雨夾雪，輕用（68），中或濃用（69）；

70～75：表示觀測時有雪，小雪（70、71）、中雪（72、73）、大雪（74、75），間歇性用雙數，連續性用單數；

80～90：表示觀測時有陣性降水，陣雨（小80、中81、大82）、陣雨加雪（小83、中或大84）、陣雪（小85、中或大86）、冰雹（小89、中或大90）。

2.3 現象強度的劃分

2.3.1 沙塵暴和全部降水類天氣現象需判斷強度選擇編碼

其中沙塵暴、毛毛雨、雪、陣雪以有效能見度區分，沙塵暴分為輕或中（vv：500～999）、強（vv<500）兩檔，毛毛雨、雪、陣雪分為輕（vv>1000）、中（vv：500～999）、強（vv<500）3檔。冰雹以降速區分，分為輕（降速慢、地面幾無積累）、中（降速中、地面稍見積累）、強（降速快、地面迅速積累）3檔。雨、陣雨以降落時現象區分，分為輕（雨點清晰可辨，沒有飄浮現象；下到地面石板或屋瓦不四濺，地面泥水淺洼形成很慢，降后至少2min以上始能完全滴濕石板或屋瓦，屋上雨聲緩和，屋檐只有滴水）、中（雨落如線，雨滴不易分辨；落硬地或屋瓦上即四濺；水洼泥潭形成很快，屋上有晰晰沙沙的雨聲）、大（雨降如傾盆，模糊成片，落到屋瓦和硬地上四濺高達數寸，水潭形成極快，能見度大減，屋上雨聲如擂鼓，作嘩嘩的喧鬧聲）3檔。注意：中等強度的沙塵暴或與輕沙塵暴共用一碼，中等強度的降水或與強的共用一碼。

2.3.2 如有多種現象同時存在時，以下列原則判斷編碼

毛毛雨或雨伴有雨凇以宿主現象即毛毛雨或雨的強度判定；

毛毛雨、雨、雪有2種同時存在時，以主要現象的強度判定；

毛毛雨、雪與霧同時存在時，一般以實際有效能見度判定毛毛雨、雪的強度，觀測員確認明顯為霧中零星小雪或輕毛毛雨時，亦可以小雪或輕毛毛雨編碼；

人工觀測方式中，如有效能見度≥1000，僅個別方向的能見度<1000時出現的霧才能選用電碼40、41。如霧與霾等現象同時存在時，直接以霧的強度選擇42～49中適當電碼。

自動觀測方式中，沙塵暴、毛毛雨、雪、陣雪的強度以自動觀測能見度判斷，雨和陣雨的強度以觀測時段的降水類判斷，參考CIMO標準（小雨：≤0.5mm ；中雨：0.6mm～2.0mm；大雨：>2.0mm），對無法自動判斷強度的現象，如冰雹、陣性雨夾雪、雨夾雪等均默認為小強度。對于無法自動判別的涉及“天空可辨別”和“天空不可辨”的代碼，均默認為天空可辨別。

2.4 降水現象性質的劃分

降水類天氣現象以其降落性質分為連續性、間歇性和陣性。

其中連續性降水一般降水持續時間較長，強度變化較小；間歇性降水一般時降時止或強度卻時大時小，但變化緩慢，在降水停止或強度變小時，天空和其他要素無顯著變化。陣性降水一般降水強度變化很快，驟降驟止，天空時而昏黑時而部分明亮開朗（但也不是每次天空都開朗），氣壓、氣溫和風等要素有時也發生顯著變化。

人工觀測方式中，原來主要依據云狀區分，業務改革后取消了云狀觀測，可由觀測員根據降水性質和特點進行判斷。自動觀測方式中，根據間歇性現象比連續性現象更常見，均選擇輸出間歇性現象代碼。

2.5 ww編碼的優先原則與合并原則

優先原則：如果ww可同時選用2個或多個碼時，一般選用大碼，但電碼28優先于40。例：觀測前1h內有霧（28），觀測時測站近處有霧（40），此時優先選擇28不選40。

合并原則：因某些伴見天氣現象常間斷出現，故觀測時15min內（例13：46～14：00）出現的現象均視作“觀測時”。如同時或先后出現2種或多種現象時，能夠合并選碼的應盡量合并選碼，不能合并的按優先原則選碼。但毛毛雨夾雨（雪）、雨夾雪（包括陣性）、雨（毛毛雨、霧）并有雨（霧）凇結成等，必須是2種現象同時出現，才能合并選碼。

3 過去天氣現象（W1和W2）的編碼規則

3.1 W1和W2與ww的對應原則

W1和W2是指過去時段內的天氣現象編碼， 其中過去時段08：00指過去12h， 11、17時指過去3h，14、20時指過去6h。

W1和W2應與ww編碼相互對應，即出現了需要編碼ww的天氣現象，則相對應的有1～2個過去碼，共有0和3～8 7個過去碼供使用。其中0表示整個過去時段內無需要編發的天氣現象，3表示過去時段有沙塵暴（對應ww：09，30～35），4表示過去時段有霧（對應ww：28，42～49），5表示過去時段有毛毛雨（對應ww：20，24，50～57，58，59），6表示過去時段有雨（對應ww：21，24，58，59，60～67），7表示過去時段有雨夾雪或雪（對應ww：22，23，68，69，70～75），8表示過去時段有陣性降水（對應ww：25～27，80～90）。

需要注意的是ww電碼24、58、59對應2個過去碼，即5和6， ww電碼中05～08、10、14～16、40、41等10個碼不對應過去碼。

3.2 W1和W2與ww的配合原則

W1和W2電應與ww相互配合，盡可能完整的反映出整個過去時段內出現的主要天氣現象，一般應首先剔除ww碼所對應的過去碼，從其它碼（除0外）中選報，分述如下。

3.2.1 剔除ww對應過去碼后有2個或以上的過去碼可供選擇

選擇其中最大碼編報W1，次大碼編報W2。

3.2.2 剔除ww對應過去碼后只有一個過去碼可供選擇

需查看ww現象是否開始出現在過去1h之前，如出現在過去1h之前，則重復編報ww剔除碼，從ww剔除碼和另外的過去碼中選擇選大碼編報W1，小碼編報W2。

如果ww現象只出現在過去1h內，則不再重復編報，以另外的過去碼編報為W1，并視W1現象的持續時段來編報W2，若W1現象持續占滿過去1h之前的整個時段，則W2重復編W1碼，即W1= W2，若W1現象未持續占滿，則W2編0，即W2=0。需注意15min之內的間歇性或陣性降水等現象的固有間斷應視作持續存在。

3.2.3 剔除ww對應過去碼后無任何過去碼可供選擇

如整個過去時段只有ww所編報的一類天氣現象時，則會出現這種情況，剔除ww對應過去碼后無天氣現象可編報W1、W2碼，則需查看ww現象是否出現在過去1h之前和是否持續占滿過去1h之前的整個過去時段。

如ww現象出現在過去1h之前且持續占滿整個過去時段，則W1、W2均選用ww對應過去碼，W1= W2。

如ww現象出現在過去1h之前但持續占滿，則W1選用ww所對應過去碼，W2= 0。

如ww現象僅出現在過去1h之內，則W1、W2編碼0、0。

W1、W2與ww的配合、判斷流程圖如圖1。

4 準確熟練編碼ww與W1、W2的建議

4.1 準確判斷記錄天氣現象

只有天氣現象記錄的正確，才有ww與W1、W2編碼的正確。人工觀測方式下天氣現象的準確判斷與記錄，以及自動觀測方式下天氣現象疑誤記錄的審核與校正，是新形勢下氣象觀測員的必備技能之一。觀測員應熟知各類天氣現象的成因、特點及其與其它氣象要素的關聯特征，綜合判斷、準確記錄視區內發生的全部天氣現象。

4.2 掌握自動氣象站工作原理

氣象觀測自動化程度愈來愈高，大風、視程障礙類天氣現象、部分降水類天氣現象已基本實現自動觀測，觀測員應知悉自動氣象站工作原理與天氣現象自動觀測判別流程，在自動觀測記錄出現疑誤時能夠及時發現并進行人工訂正，保證觀測記錄的真實性與電碼編制的正確性。

4.3 熟記ww與W1、W2編碼規則

地面氣象觀測業務改革后，天氣現象種類減少，相對應ww與W1、W2編碼規則隨之減少，復雜程度亦顯著降低。觀測員應集中精力，熟記保留后23種天氣現象所對應的ww編碼，并掌握W1、W2與其配合的規律，形成對應、配合、剔除、回找的編碼思路，自動觀測時還應知曉計算機編碼流程。

4.4 勤于練習與總結

人工觀測時代的老氣象觀測員在上崗前均經歷過高數量、高強度的wwW1W2編碼練習，積累了豐富的編碼經驗，自動觀測方式下該類練習大幅減少，新觀測員應該加強該方面學習，多向老觀測員請教，多進行各類復雜天氣記錄的編碼練習，注意對比計算機自動編碼的正確與否，不斷總結、積累、提高，最終能夠準確熟練編碼ww與W1、W2。

參考文獻

[1]中國氣象局.地面氣象觀測規范[M].北京：氣象出版社，

2003：99-101.

[2]中國氣象局.地面氣象電碼手冊[M].北京：氣象出版社，

1999（8）：01-48.

[3]中國氣象局.關于縣級綜合氣象業務改革發展的意見[A].北京：氣象出版社，2013（1）：11-15.