區域自動站資料在農業氣象服務中的應用

尹冬德 鄭侖山 陳安賢 賴悅平 張歡

摘 要：分析農業氣象服務中采用氣象數據存在的問題，提出對區域自動氣象站資料數據進行質量控制的方法，將質量控制后的數據應用到農業氣象服務中，為農業氣象科學的數據應用提供一種新思路。

關鍵詞：氣象資料；農業；氣象服務；區域自動氣象站

新時期氣象服務工作尤其是農業氣象服務面臨著巨大的挑戰，氣象法明確規定基層氣象臺站要開展農業氣象預報服務情報工作，作為氣象為農業服務的重要力量，氣象部門應該進一步加強農業氣象科學研究與業務服務的合作，提升氣象為農服務的能力，而現有的區域自動站資料無法滿足農業氣象服務中對于準確性和時效性的要求，收集的資料無法直接運用于農業氣象服務當中來，必須要對采集的數據進行質量控制和加工處理，因此，本項目基于提高區域自動站資料在基層臺站農業氣象服務中的應用的探究是十分必要的。

一、赫山區氣專業氣象服務現狀

赫山區氣象臺全面開展“研究型”農業氣象服務以來，農業氣象服務產品的科技含量大大提高，為水庫防洪保安、合理利用雨洪提高降水利用率、確保農業設施安全運行減少損失、節能減排、保障促進農業生產經濟發展做出了很大貢獻。一般情況下，赫山氣象臺采用全區25個常規氣象區域站和2個土壤水分監測站的氣象觀測數據，每小時一次數據，而農業局希望氣象觀測數據能更加的精細化，達到每5分鐘一次，且站點的密度需要達到20×20公里。目前赫山建設的25個區域自動氣象站和2個土壤水分監測站數據在頻次和密度上均滿足甚至高于農業局需求，但因區域自動氣象站的投入和建設過快，管理、設備、臺站技術力量的不足日漸突顯，已引起了資料質量的明顯下降，不能直接對外服務，有必要對區域自動氣象站觀測資料進行質量控制。

二、區域自動氣象站資料數據處理

對區域自動氣象站數據進行質量控制，主要思路是：根據氣象學、天氣學及氣候學原理[1-3]，依據《地面氣象觀測規范》和數據文件格式的規定，進行氣象觀測數據序列的技術性、合理性檢驗，同時結合各站的氣候背景，由程序自動對觀測資料數據進行檢查，找出不合理、不正常的錯誤或可疑記錄，達到質量控制的目的。常用的方法有以下3種。

1.資料連續時次相同檢查。區域雨量連續時次相同的有效測定是區域自動站雨量資料質量控制的主要方法之一。這種方法主要是用來測定區域自動站儀器設備所獲取的雨量資料是否是一個連續固定的數值。通常導致這種現象的主要原因是區域自動站內部設備出現故障或者收集雨量資料的軟件運行不暢 。檢查區域自動雨量站測定是否正確，可以采取的方法是：從當前的雨量測量數據向前檢查，如果發現連續出現6個及以上小時的數據是一樣的。那么，則可以斷定與此相關的數據不正確。

2.空間一致性檢查。 空間一致性檢查是利用單站和其他相鄰臺站地理環境等因素的相似性造成氣象要素存在相似性的特性，對該站氣象要素進行正確與否檢驗的一種方法。根據氣象要素的空間分布規律，將某個站的數據與附近幾個站點的數據進行比較，若均為正偏差或均為負偏差，且偏差幅度超過歷史上限，則將該記錄視為可疑，不參與計算。

3.人機交互檢查。國外成功的質量控制方法表明，完全自動化的雨量資料控制不可能解決所有的數據質量問題。使用人工計算和計算機統計數據相結合的方法對所獲取的數據進行統計和分析判斷，也是自動站資料質量控制的主要方法之一。在此過程中，對一些特殊情況或問題的判斷要輔以人工檢測。在人機交互檢查過程中，專家人員通過對各種數據進行比較，并根據自己的專業知識和擁有的經驗對所獲得的雨量及氣溫資料進行分析，最終確定所得雨量、氣溫數據是否正確，進而保證區域自動站資料數據的質量。

三、質控數據在農業氣象服務中的應用

完成質量控制所得的自動站雨量、氣溫資料，就可以應用到農業氣象預報服務中，擴大農業農村公共氣象服務覆蓋面，提升農業氣象災害預警服務能力 ，構建現代化的服務體系。

同時針對春播春種、雙搶（夏收夏種）、秋收秋種等重要農事季節以及移栽、收獲等關鍵農時活動期，結合質控資料運用短時臨近預報平臺及時向新型農業經營主體發布各類農業氣象服務產品，實現針對性和快捷性的農業氣象服務，及時利用手機短信、農村氣象廣播、氣象為農服務平臺等發布各類氣象為農服務產品。

四、結語

隨著農業和氣象之間合作的深入，各種氣象數據正逐漸深入地應用到農業生產中。專業性較強的氣象數據，經過專門針對農業需求的處理后，可以應用到農業生產、農村安全和水資源調度的各項環節中。本文對區域自動氣象站數據的處理和應用只是農業氣象的一個方面，為農業氣象科學的數據應用提供一種新思路。在其它方面，例如將區域自動站氣溫數據做質量控制后，計算體感溫度，從而參與到未來現代農業化生產預報預測中等等。

參考文獻：

[1]王新華，羅四維，劉小寧，等. 國家級地面自動站A文件質量控制方法及軟件開發[J].氣象，2006，32（3）：107-112.

[2]劉小寧，任芝花.地面氣象資料質量控制方法研究概述[J].氣象科技，2005，33（3）：199-203.

[3]王伯民.基本氣象資料質量控制綜合判別法的研究[J].應用氣象學報，2004，15（增刊）：50-59.

[4]中國氣象局.地面氣象觀測規范[M].北京：氣象出版社，2003.

[5]中國氣象局.地面氣象觀測數據文件和記錄簿表格式[M].北京：氣象出版社，2005：18-46.

作者簡介：尹冬德（1992—11—）男，漢族，湖南省益陽市沅江市人，本科，助理工程師，從事氣象業務工作。