新型自動氣象站觀測數據缺測問題分析處理

青初+楊旭

摘 要：本文結合甘孜州丹巴縣氣象局使用新型自動氣象站實際，探討DZZ5新型自動氣象站系統結構，分析新型自動氣象站觀測數據缺測問題處理對策，給出提升地面氣象觀測數據質量的建議，僅供相關部門參考。

關鍵詞：新型自動氣象站； 數據異常；分析處理；對策

新型自動氣象站屬于地面氣象觀測綜合性的觀測系統，其觀測數據的好壞直接對氣象臺站的服務質量產生影響。丹巴縣位于四川省西部、甘孜藏族自治州東部，地勢西南高，東南低。丹巴縣屬青藏高原型季風氣候，呈垂直帶分布。山頂與河谷的氣溫相差超過24℃。年平均氣溫14.2℃，每年12月至次年3月，4500m的高山路面會結冰，無霜期316d，年降水量600mm，日照充足，冬無嚴寒，夏無酷暑。自丹巴縣氣象局使用DZZ5新型自動氣象站以來，對地面氣象觀測工作實現了自動化，臺站對氣象要素數據的監測能力也得到了很大程度的提升，測報人員對地面常規觀測能力和災害性天氣觀測的準確率水平也得到了增強，為天氣預報和氣象服務工作提供了準確性高、可靠性強的觀測數據信息。在實際的地面氣象觀測工作中，因維護不當、觀測儀器設備故障、外界環境等因素的影響，使得新型自動氣象站觀測數據經常會有缺測或故障問題出現，此時需要通過人工的方法來找出故障問題和缺測數據原因，以進一步促進地面氣象觀測工作可以順利開展。

一、DZZ5新型自動氣象站系統結構

對于DZZ5新型自動氣象站來說，主要使用了目前先進的外部總線和嵌入式系統結構，主要組成部分是系統軟件和硬件系統。系統軟件有嵌入式軟件和業務軟件兩部分，嵌入式軟件的功能是對外部設備及嵌入式系統的運行進行管理；業務軟件的主要作用對象是采集和處理氣象要素數據信息。硬件系統主要有四部分組成：采集器、傳感器、外部總線以及外圍設備，采集器有一個主采集器和若干個分采集器組成，這種組合方式為觀測人員進行綜合氣象觀測提供了便利，因采集器是集合多功能和高效能為一體的數據處理軟件，具有較強的可擴展性。通過標準化和開放式的技術路線可以隨意規劃硬件系統。在設計新型自動氣象站的過程中應始終根據統一規劃和統一標準的要求進行，而在接入采集器和傳感器的處理部件時，可以對不同廠家生產的產品進行更換。

二、新型自動氣象站觀測數據缺測問題分析處理

1.日極值數據缺測的分析處理。若臺站內觀測到的氣壓、氣溫、風速、濕度、草面溫度以及地面溫度等觀測數據的極值異?；蛘卟糠秩睖y，在異常時間段內可以準確判斷該日日極值不會出現時，可以將該日的異常極值選擇其它正常時次的記錄進行替代；若不能準確判斷該日的日極值是否在異常時段內出現，則可以從自動站、人工站或者是自記紙中挑選該日的日極值；若是從人工站或者是自記紙中挑選的日極值，應將對應時間內的極值進行缺測處理；若新型自動氣象站同人工站觀測到的極值相同，則應以新型自動站的時間作為極值出現時間；若臺站沒有人工觀測記錄，可以從新型自動站觀測到的時極值中挑選日極值；若當日氣象要素數據均出現缺測，可以在人工補測的定時觀測記錄中對地面溫度、最低溫度、草面溫度進行缺測處理。

2.風向、風速缺測的分析處理。如果發現風向、風速數據在正點時刻出現缺測，應按照正點前10min、正點10min、備份站記錄順序對缺測風向、風速數據進行替代。其正確的操作順序是：若瞬時風向、風速出現缺測，缺測數據用過備份站數據替代，若備份站數據缺測，應對風向、風速數據進行缺測處理；若正點2min和10min的風向、風速數據出現缺測，缺測數據可以使用正點后2min和10min內同正點記錄較為接近的數據替代；若風向、風速數據在正點前/后10min內出現缺測，可以選擇備份站正點觀測的數據替代，若備份站缺測應根據缺測處理。

3.分鐘降水量數據缺測的分析處理。在實際的地面氣象觀測工作中，若分鐘降水量數據缺測，應檢查在正點觀測編報中是否有降水量數據因分鐘數據缺測數據沒有統計成功，查看小時內的分鐘降水量數據是否缺測，若有缺測，應及時下載歷史數據，后在對應地方打鉤覆蓋正常數據信息。下載的歷史降水量數據信息應確定到缺測分鐘數，防止多選。接著應對缺測時次的降水量數據重新補調，隨后檢查修改后的數據是否缺測，在檢查無誤后保存并上傳沒有缺測的數據；如果仍舊缺測，說明是采集器中沒有降水量數據，在對降水補調或根據缺測處理時，都應在刪除后保存，并發送更正報。

三、提升地面氣象測報質量的幾點建議

1.加強業務培訓學習。自丹巴縣氣象部門使用新型自動氣象站以來，免不了要應用到新的觀測儀器設備和觀測技術。為了進一步增強地面氣象測報質量，需要盡快落實新的業務操作規范，確保每位測報人員都能對新技能進行熟練掌握，充分發揮出自動站觀測中的最佳人機配合性能。可以在原有的基礎上，對氣象觀測業務人員定期進行業務培訓，特別是對新知識的掌握上，應將實踐考核及工作經驗交流總結做好，確保全體觀測業務人員在最短的實間內全面掌握新的業務知識要點；在安排崗位的過程中應結合業務人員考核人員成績進行，確保人盡其用，將每個業務人員的個人優勢發揮出來，不僅培養了尖端科技人才，還能增強地面氣象測報質量。

2.嚴格監督規章制度。監管制度落實不嚴是新型自動氣象站觀測數據缺測的主要原因之一。因此，丹巴縣氣象部門應將規章制度擺放在合適位置，對觀測業務工作實行分工責任制，不斷規范每位觀測人員的操作行為，不定期抽查工作進度和狀態，對于地面氣象觀測工作中違規和失誤操作的個人行為應加大嚴懲力度。而對于考核成績優秀、崗位抽查表現優秀的業務人員給予一定的獎勵，增強觀測人員嚴謹工作作風，確保地面氣象觀測工作順利進行。

3.加強觀測儀器設備的日常管理維護。工作人員應做好觀測儀器設備的日常管理維護，特別是遇到災害性天氣時及時檢查新型自動氣象站內采集器設備是否可以正常運行。對每個觀測儀器設備的組成結構和工作原理進行熟練掌握，并做好定期清理，確保觀測儀器設備表面清潔、干凈。良好的運行環境是確保儀器設備正常工作的前提，及時發現故障問題并處理，防止因數據缺測影響測報質量。另外，還要做好臺站內供電系統、網絡系統及計算機等日常維護。夏季值班時加強直擊雷防護，定期檢查防雷裝置效果。禁止業務人員在臺站內的業務計算機安裝或者儲存與觀測業務無關的應用程序或者信息。

四、結語

業務人員應熟練掌握各種觀測技巧和理異常數據的處理方法，確保地面測報質量。為了做好地面氣象觀測工作，需要加強業務培訓學習、嚴格監管規章制度、加強觀測儀器設備日常管理維護，以更好的為社會大眾提供服務。

參考文獻：

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[2]劉巖，王宗海，王青利.自動氣象站數據異?；蛉睖y的處理方法[J].現代農業科技，2011（18）.

作者簡介：青初（1981-），女，藏族，四川省甘孜州丹巴縣人，本科學歷，助理工程師，從事綜合氣象管理工作。endprint