新型自動氣象站觀測數(shù)據(jù)缺測問題分析處理

李萍

摘 要：將氣象站的觀測數(shù)據(jù)實(shí)行自動化分析計(jì)算，極大地提升了氣象站的工作效率，但由于技術(shù)原因，自動氣象系統(tǒng)有時(shí)會遇到一些問題，這些問題將會影響到數(shù)據(jù)的連續(xù)性和完整性。對于新型自動氣象站來說，提高工作質(zhì)量是首要任務(wù)，因此，分析數(shù)據(jù)缺測的原因、提出相應(yīng)的解決辦法、保證觀測數(shù)據(jù)的完整性以及連續(xù)性和精確性就顯得尤為重要。

關(guān)鍵詞：自動氣象站；數(shù)據(jù)缺測；分析處理

中圖分類號：P415 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180733215

引言

根據(jù)我國新型自動氣象站的實(shí)際運(yùn)行情況，本文總結(jié)和分析了近年來新型自動站常見的故障類型和相應(yīng)的解決方法。對于新型自動氣象站產(chǎn)生的數(shù)據(jù)缺測問題，如果不能進(jìn)行及時(shí)有效的處理，將會直接影響到自動氣象觀測數(shù)據(jù)分析結(jié)果的精確度。對自動氣象站觀測數(shù)據(jù)缺測問題進(jìn)行分析處理，對于提高氣象工作準(zhǔn)確性具有重要意義。

1 新型自動氣象站數(shù)據(jù)缺測問題

在地面氣象觀測工作中，值班員應(yīng)密切監(jiān)視天氣演變狀況，按規(guī)定巡視儀器，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，一般情況下缺測現(xiàn)象是可以避免的。但由于某些客觀或者主觀因素，觀測記錄缺測的情況仍可能發(fā)生。如某些災(zāi)害性天氣的出現(xiàn)、自動觀測儀器失靈或計(jì)算機(jī)故障以及人為操作失誤，都會造成自動觀測記錄缺測。另外，安裝在外部的觀測設(shè)備受到自然天氣的侵蝕，設(shè)備的自然老化或損壞等原因都會影響設(shè)備的正常運(yùn)行，導(dǎo)致觀測數(shù)據(jù)出現(xiàn)失真。或因網(wǎng)絡(luò)環(huán)境受到病毒的干擾，都將導(dǎo)致數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)鏈出現(xiàn)紊亂，進(jìn)而導(dǎo)致觀測結(jié)果誤差較大。對于數(shù)據(jù)采集器，如若出現(xiàn)死機(jī)或卡頓現(xiàn)象時(shí)，必須關(guān)閉并重新啟動系統(tǒng)，因?yàn)榇藭r(shí)所分析計(jì)算出的數(shù)據(jù)極有可能是錯(cuò)誤的。當(dāng)室外溫度太高或太低時(shí)，應(yīng)檢測設(shè)備的各個(gè)電極工作狀態(tài)。在進(jìn)行數(shù)據(jù)的描圖時(shí)，應(yīng)根據(jù)線條流暢度判斷其是否會受到周圍磁場的干擾，同時(shí)我們應(yīng)當(dāng)注意到某些天氣的影響會導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集器的工作參數(shù)和相關(guān)設(shè)置存在誤差。有時(shí)服務(wù)器時(shí)間和本地時(shí)間的不同，也會影響數(shù)據(jù)的時(shí)效性，同時(shí)雨、雪等自然災(zāi)害也會造成外部電磁場的不穩(wěn)定，從而影響到自動氣象站的數(shù)據(jù)分析。在計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)應(yīng)注意計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的防護(hù)，檢測主板上元件的溫度，避免燒壞主板。遇到機(jī)器崩潰的問題時(shí)，應(yīng)檢測集電極電位，在特殊情況下可以切斷電源或進(jìn)行手動復(fù)位，避免觀測儀器的損壞。

2 對自動觀測數(shù)據(jù)缺測分析處理

2.1 自動站定時(shí)數(shù)據(jù)缺測處理

實(shí)現(xiàn)自動觀測的氣溫、相對濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、氣壓、地溫、草溫記錄缺測或異常時(shí)，正點(diǎn)時(shí)次的記錄按照正點(diǎn)前10min內(nèi)（51～60分）接近正點(diǎn)的正常記錄、正點(diǎn)后10min內(nèi)（01～10分）接近正點(diǎn)的正常記錄、備份自動站記錄、內(nèi)插記錄的順序代替。其中，風(fēng)向、風(fēng)速均不能內(nèi)插，瞬時(shí)風(fēng)向、瞬時(shí)風(fēng)速按缺測處理。無自動記錄可代替時(shí)，僅在定時(shí)觀測時(shí)次正點(diǎn)后10min內(nèi)，對以上要素（草溫除外）進(jìn)行人工補(bǔ)測，其他時(shí)次按缺測處理；若某要素人工觀測儀器已按規(guī)定撤除或超過正點(diǎn)后10min，則該要素不再人工補(bǔ)測。連續(xù)2個(gè)或以上正點(diǎn)數(shù)據(jù)缺測時(shí)，不能內(nèi)插，仍按缺測處理。分鐘數(shù)據(jù)異常或缺測時(shí)，按缺測處理。自動站降水量、日照時(shí)值有缺測或蒸發(fā)量、輻射曝輻量時(shí)值連續(xù)缺測2h及以上時(shí)，日總量均按缺測處理。

為了保證自動觀測站運(yùn)行正常，要嚴(yán)格執(zhí)行傳感器月維護(hù)制度，在清潔維護(hù)時(shí)禁止觸摸傳感器感應(yīng)部分，以免影響正常感應(yīng)。定期檢查電源的電壓穩(wěn)定性、電纜插頭的接觸情況，確保測量的準(zhǔn)確性。

2.2 時(shí)極值缺測時(shí)的處理

某時(shí)次的氣溫、相對濕度、風(fēng)速、氣壓、地溫、草溫（雪溫）因分鐘數(shù)據(jù)異常或缺測而影響時(shí)極值挑取時(shí)，時(shí)極值應(yīng)從本時(shí)次正常分鐘實(shí)有記錄和經(jīng)處理過的正點(diǎn)值中挑取。若極值從本時(shí)次正常分鐘實(shí)有記錄中挑得，則極值和出現(xiàn)時(shí)間正常記錄。若極值為經(jīng)處理過的正點(diǎn)值，且該正點(diǎn)值為正點(diǎn)后10min內(nèi)的代替數(shù)據(jù)、備份站正點(diǎn)記錄、前后時(shí)次內(nèi)插值或人工補(bǔ)測記錄值，則極值出現(xiàn)時(shí)間記為正點(diǎn)00分。不能從以上記錄中挑取時(shí)，時(shí)極值按缺測處理。

2.3 加強(qiáng)設(shè)備保養(yǎng)維護(hù)

定期檢查和維護(hù)自動氣象站的儀器和設(shè)備，尤其對于電源和通信設(shè)備，應(yīng)檢查其是否連接穩(wěn)固，同時(shí)確定傳感器與集熱器處于工作狀態(tài)，并檢查電纜是否老化或破損。對處于技術(shù)過渡期內(nèi)或其它特殊時(shí)刻時(shí)，應(yīng)該監(jiān)測不同設(shè)備的工作狀態(tài)，按照有關(guān)技術(shù)要求保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，對需要更換的零部件要及時(shí)更換。

3 總結(jié)

地面氣象觀測業(yè)務(wù)必須依賴各種氣象觀測設(shè)備，當(dāng)遇到計(jì)算機(jī)故障、監(jiān)控軟件故障或惡劣天氣，將會導(dǎo)致地面氣象觀測報(bào)告數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。因此，在工作的同時(shí)我們應(yīng)該加強(qiáng)人員專業(yè)技術(shù)的培訓(xùn)，提高其專業(yè)素質(zhì)，同時(shí)自動氣象站應(yīng)加強(qiáng)日常設(shè)備維護(hù)和監(jiān)督管理，減少事故發(fā)生率，提高地面氣象觀測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)

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