淺談提高區域自動氣象站數據可用率方法

胡英超 陳鐵軍 秦芬 潘亞榮

摘 要：為了提高區域自動氣象站數據可用率，本文總結區域自動氣象站數據可用率低的原因，從而找到解決數據可用率低的辦法，幫助基層臺站技術裝備保障人員提高區域自動氣象站數據可用率，以保證區域自動站數據能更好地應用于業務。

關鍵詞：區域；自動氣象站；數據；可用率

中圖分類號：P415.1+2 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180732001

引言

目前，區域自動氣象站資料的用途[1]越來越廣泛，例如：強降雨過程的實況監測、鄉鎮預報的檢驗、為地方各級政府領導提供正確的決策服務、強降雨過程后的技術總結等。由于區域自動氣象站安裝在野外，運行環境復雜，故障發生頻率較高，造成區域自動氣象站數據異常或缺測，不利于預報員的天氣預報及技術總結，不利于服務當地人民，甚至在給政府領導服務時會帶來負面影響。通過分析總結區域自動氣象站數據可用率低的原因，從而找到解決數據可用率低的辦法，幫助基層臺站技術裝備保障人員提高區域自動氣象站數據可用率，保障區域自動氣象站數據正確，因此提高區域自動氣象站資料可用率的技術研究很有必要。

1 影響區域自動氣象站數據可用率的要素

從中國氣象局和湖南省局通報區域自動氣象站數據可用率的情況來看，影響區域自動氣象站數據可用率的要素最主要是：風、溫度、氣壓，雖然雨量在上級業務部門的通報中，不是影響區域自動站數據可用率最主要的因素，但是從預報員的日常工作經驗和區域自動氣象站維護人員日常維護情況來看，雨量也是影響區域自動氣象站數據可用率的主要要素。

2 影響區域自動氣象站數據可用率的情況分析及解決方法

2.1 參數設置引起的數據可用率低

在上級業務部門的區域自動氣象站數據可用率通報中，經常有小時氣溫要素錯誤（例如：-63.2℃）、風向風速長期為0等錯誤，像這類情況一般出現在單要素站沒有氣溫項目，兩要素站沒有風向風速項目，而氣溫和風向風速的通道沒有關閉造成，只需要在站點用筆記本電腦連接區域自動站主控器，用串口小助手鍵入“channel[2]”，即可檢查出開啟的通道是否與對應的觀測項目一致，如有不一致，利用“channel”命令進行修改。

把區域站主控器和筆記本電腦通過數據線連接，打開串口小助手，設置串口小助手串口號、波特率、數據位、停止位、校驗位和流控制，如圖1。

注意：由于無錫廠的區域站儀器分ZQZ-A、ZQZ-F和WUSH這3種型號，在設置參數時有區別。

ZQZ-A、ZQZ-F的參數是：4800，8，1，E，N

WUSH的參數是：9600，8，1，N，N

參數設置好后，輸入命令符：channel，點擊回車鍵，就會出現如圖2字符。

其中YNYYNY分別表溫度、濕度、雨量、氣壓、地溫、風等6個要素的通道，假如該區域站是兩要素站，即只有溫度和雨量2個要素，必須關閉氣壓和風要素的通道，那只要把相應通道“Y”改成“N”，只須鍵入命令符：channel YNYNNN，再回車，如果要打開某要素的通道，就把相應通道“N”改成“Y”。通過對區域站參數的檢查，完全可以解決因區域站參數錯誤引起的可用率低。

2.2 氣壓引起的可用率低

氣壓引起的可用率低的原因主要有2個，主控器故障和區域站的海拔高度錯誤。

湖南省氣象局通報婁底雙峰的“P4675洪山”區域站氣壓數據錯誤，經檢查，原來是主控器故障，更換后氣壓數據正常。

2017年湖南升級改造了一批區域骨干站，由于臺站的升級改造過程中，沒有準確測量區域站的海拔高度或是測量了海拔高度，而沒有在區域骨干站的主控器進行修改海拔高度，造成區域骨干站氣壓數據誤差較大，無法業務應用。

修改區域站主控器里的海拔高度很簡單，利用串口小助手就能完成修改。

若所屬區域自動氣象站觀測場的拔海高度為113.6 m，則鍵入命令為：

返回值： 表示設置失敗，表示設置成功。

2.3 雨量引起的可用率低

區域自動氣象站雨量測量現階段主要采用翻斗式雨量傳感器，用來采集連續液體降水量，分為雙翻斗與單翻斗兩種類型。其工作原理都是利用翻斗的翻轉動作，通過與它相關的磁鋼對干簧管掃描，干簧管因磁化而瞬間閉合1次，送出一開關信號（對于分辨力為0.1mm的雨量傳感器，1脈沖信號等同于0.1mm的降水），經過整形電路后，輸入到自動站采集器進行計數，通過數據處理獲得累計降水量、降水時數和降水強度。

在實際工作中，當出現1次強降水過程時，從湖南省中小尺度天氣資料應用系統里可以發現，有少數站點的降水量有偏少或偏大的疑問，可以通過翻斗雨量傳感器校準儀來檢測雨量是否正常。雨量傳感器的允許誤差范圍如下：

如果通過檢測，誤差超過了最大允許誤差，應干簧管有無漏發或多發信號現象，是干簧管的問題就更換干簧管就能解決；如果是由于儀器的基點位置不正確所造成，應做基點調整。

調整方法：旋動計量翻斗的2個定位螺釘，將1個定位螺釘旋動1圈，其差值改變量為3%左右；如2個定位螺釘都往外或往里旋動一圈，其差值改變量為6%左右。

如差值是負2%時，可將其中的1個定位螺釘往外旋動2/3圈。如差值是正6%時，可將2個定位螺釘都往里旋動1圈。為使調節位置準確，在松開定位螺帽前，需在定位螺釘上作位置記號。調節好后，需擰緊定位螺帽。

雨量傳感器每月應定期檢查1次，及時清除雨量筒里的塵沙、小蟲等，這樣可以大大減少因雨量原因造成的數據可用率低。

3 結語

通過對區域站數據可用率的情況分析，影響數據可用率的要素主要是風、溫度、氣壓及降水，從造成區域站數據可用率低的原因來分析，主要是參數的設置、儀器設備檢測及日常的維護不得當造成，與區域站的要素及天氣情況沒有很大的直接關系。所以要提高區域站數據可用率，要保證區域站參數設置正確，定期巡檢標校，及時發現儀器故障并更換和加大區域站的維護力度。

參考文獻

[1]億春艷，公芙萍.自動氣象站維護及普通故障排查方法[J].科學之友（中旬），2010（4）：51-52.

作者簡介：胡英超（1976-），男，工程師，研究方向：地面測報觀測。