王梅娟,王二虎
(開封市氣象局,河南 開封 475004)
氣象自動站一經使用,天氣觀測效果便有了大幅提高,一方面,緩解了氣象監測人員的工作壓力,另一方面,技術性的數據分析提高了天氣監測的準確性。但隨之而來的數據維護工作也帶來了極大挑戰,這不僅要求數據提取的及時性,同時也要求技術人員具備專業的數據分析能力,以充分發揮出氣象自動站的作用。
氣象自動站可以通過傳感器監測環境有關要素信息,例如:風速、溫度、風向、濕度等,這些要素都是由對應的傳感器進行監測。而傳感器監測的氣象要素信息由采集器負責收集。采集器搜集的氣象要素數據再通過傳輸模塊傳送至后臺電腦終端,使用者和企業可以直接在后臺電腦端看到各種氣象要素信息。通過有效的數據維護,不僅可以有效地預測天氣,還可以借助數據分析,掌握某一地區的氣象規律。目前,氣象自動站可利用相關儀器在電腦上隨時查看天氣的實時情況以及氣溫等數據,方便又高效。總而言之,氣象自動站實現了天氣監測技術的提高以及環境探查常態化工作的開展,有助于全方位做好氣候環境的利用與保護,甚至為改善環境質量奠定重要基礎[1]。
目前看來,我國對于氣象自動站的使用方面關注度仍不是很高,這造成了相關數據維護的不嚴謹。為最大程度緩解這一現象,應對數據的維護要點和不同時期的數據特點進行分析,以有效提高氣象監測的能力。
氣象自動站分鐘數據是自動站數據的基礎,因此保證分鐘數據的完整性和精確性也至關重要。影響分鐘數據的因素有很多,例如氣象站自動化設備的組成中軟件、傳輸線路以及各類傳感器等,而且由于各因素之間還會產生疊加干擾,所以根據實際情況對氣象自動站分鐘數據進行維護是關鍵的技術環節之一。其中工作人員的實際操作能力是影響數據維護的關鍵因素,如有疏忽大意,極易造成氣象自動站分鐘數據的缺失和誤差。因此,在開展數據維護時,首先,要求技術人員準備好各項儀器和資料,并明確操作要點和技術規范。其次,具備透過數據分析氣象規律的能力。最后,能夠根據數據表現識別環境異常或設備異常。值得注意的是,氣象自動站同其他自動化設備一樣,也需要定期的維護,特別要關注軟件更新前后的數據變化,避免影響氣象自動站的正常工作。
氣象自動站每日數據的維護主要包括以下四項工作:首先,要在每個整點前,及時查看自動氣象站的網絡狀態、各模塊的運行情況以及數據收集的進展。當有異常數據發生時先要進行技術校正,若仍舊沒有改善則要及時上報有關部門。其次,對氣象自動站的儀器進行清洗或程序更新后,要對數據進行安全監控,通過數據對比及誤差分析,確保每日上報數據的準確性。再次,技術人員維護B文件時,時間應選擇在每日的晚八點之后,將人工記錄數據完成輸入,以防止自動檢測數據不正常所引起的負面效應。與此同時,Z文件中的數據也可作為備用。最后,可以借助信息技術將每日生成的正文數據與分鐘數據進行對比,提高數據校對的效率和質量,進而使氣象自動站更好的實現自動化運行。
從結構組成來看,顯而易見月數據是由日數據和分鐘數據構成的,因此當上文所述的維護工作科學合理的完成后,月數據的維護則簡單很多。通常的氣象自動站月數據維護包含以下幾個方面:一是,重復檢驗分鐘數據,確保正點數據的準確性,同時審查遺漏項;二是,再次檢查日數據,杜絕數據遺漏現象的發生。這其中要注意代表性數據的維護,例如:區域降水量、連續降水時常等,甚至是降水的始末時間都要進行精確的記錄;三是,異常數據集中處理,我們將異于常態數據的特征值定義為異常數據,一方面,對于數據本身,異常數據的數值有比較明顯的出入,甚至同其他數據相比差異巨大。另一方面,對于異常數據要引起充分重視,分析其產生的原因。必要時可通過控制變量的方法深入探究數據的真實性。從某種意義上看,異常數據的出現能夠對操作人員進行行為監控,規范檢測方法,與此同時,也能及時反映出天氣監測過程中的突發問題,便于采取科學的處理措施[2]。
對氣象自動站數據的維護與處理進行研究,要結合實際的環境以及使用情況,從技術手段、數據維護意識等多個角度出發,進行科學、合理的應用。目前,隨著信息技術的發展和技術儀器精密性的提高,推進氣象自動化監測已成為發展趨勢,要不斷地創新科學技術,降低數據誤差的發生,提高相關數據的處理水平。