新型自动气象站观测数据异常分析

新型自动气象站观测数据异常分析

1潍坊市寒亭气象局山东潍坊261100;2杭州市气象局浙江杭州310000

摘要:本文根据山东省潍坊市寒亭气象局运用DZZ4新型自动气象站的实际,首先阐述了新型自动气象站观测数据异常的主要因素,接着给对常见的几种新型自动气象观测数据异常问题进行分析及处理,最后给出提升新型自动气象站观测数据质量的建议。

关键词:新型自动气象站;数据异常;分析处理;建议

引言

山东省潍坊市寒亭气象局自使用DZZ4新型自动气象站以来,在很大程度上提升了气象观测效率,同时台站还获取了大量的地面气象观测数据,但是因为各种因素的影响,新型自动气象站也会出现观测数据异常问题。基于此,本文主要根据潍坊市寒亭气象局日常观测情况,从观测场环境、人为操作以及台站硬件设备等方面来分析探讨造成新型自动气象站观测数据异常的主要因素,并对几种常见的自动站数据异常问题进行分析以及处理,并给出了几点提升新型自动气象观测数据质量的有关对策,减少数据异常问题的发生频率,以确保观测数据的完整性和准确性,从而更好的为各类气象业务的开展提供有效的气象数据指导。

1.导致新型自动气象站观测数据异常的主要因素

1.1观测场环境因素

随着科技的进步,自动气象站内的观测仪器设备数量也在逐步增多,由于这些仪器设备大多数都属于高集成的现代化智能化电子器件,具备一定的敏感性,特别容易受到周边环境因素的影响,假如观测场周边区域存在电磁场,就极可能会造成观测数据发生异常,如地温观测数据就都特别容易受到电磁干扰现象的影响;此外,自动气象站周边的小环境以及其所在区域的温度、湿度、气压以及光照等各种气象要素的动态变化均会影响新型自动气象站观测数据的质量。

1.2观测仪器设备自身故障

观测仪器性能是否稳定,会对新型自动气象站气象观测数据的准确性产生影响,进而影响地面气象观测数据质量。例如,深层处的地温观测数据出现了间断性跳跃,连接传感器和数据线之间的接线口出现了松动或者生锈,这些都会使新型自动气象站观测数据出现异常。

1.3规章制度不完善

导致新型自动站观测数据异常的主要问题之一是气象部门的规章制度不完善。由于没有制定出严格、完善的规章制度,很容易使地面测报人员在进行巡检或者是交接班的过程中出现一系列的问题,例如检查观测仪器不认真,交接班不按照规定进行等,由于缺乏严格的规章制度,极易造成地面测报工作中出现错误,紧接着便会影响地面气象观测数据。

2.新型自动气象站观测数据异常问题分析处理

2.1正点长Z文件与实际观测不一致的分析处理

在新型自动气象站地面观测业务中,观测人员会将当日所观测到的气象数据资料在正点时刻凭借观测系统传输至数据传输科,由数据传输科对这些气象要素信息进行保存并处理。在地面气象观测业务软件工作的时候,有时候会发现实际观测到的气象要素数据信息同正点保存的长Z文件不一致的异常问题,发生此类问题的原因极有可能是因为正点保存的长Z文件是原先保存过的旧长Z文件,该类问题将会严重影响到地面气象观测业务数据质量。为了及时处理好该问题,值班人员需要及时安排专门的计算机维修工作人员对计算机系统进行重新安装。

2.2新型自动气象站极值异常的分析处理

某时间段内的时极值出现异常很容易影响日极值的挑选,观测人员可以对该时间段的极值作为缺测进行处理。通过分析其他气象要素观测值的日极值和人工观测数据,可以很容易的推测出该日的日极值不在这个时间段内,此时可以从其它数据记录中挑选日极值;如果日极值在这个时间段内,可以在人工观测的气象要素数据中挑选日极值。如果发现大部分的观测数据出现缺测,可以通过数据分析软件,找出异常数据。若自动气象站中的观测数据出现缺测问题,可以从RTD文件中挑选对应的缺测数据进行补救,随后再通过查找,分析B文件和Z文件中的数据,进一步验证观测数据是否出现缺测,最后再通过上述办法进行解决。

2.3降水缺测的分析处理

在新型自动气象站气象观测工作中,如果是在非结冰期间,降水量的观测记录主要以雨量传感器为主,降水量记录应根据称重降水传感器、备份站翻斗雨量传感器的顺序代替。如果台站内的降水记录以称重降水传感器为准,降水量数据的记录应根据翻斗雨量传感器、备份站翻斗雨量传感器顺序进行。如果台站内没有自动观测设备份,需要及时启动人工补测。在结冰期间,应使用人工观测记录替代缺测的降水数据。其主要操作方法是点击降水右侧的“修改”按钮,在对应的备份站或者人工观测降水量小时合计填入该时段最后1min,之后点击保存按钮就可以对相应时间段内异常或者缺测的降水量数据进行修改。

2.4蒸发量数据异常的分析处理

在降水天气发生时或者观测人员对台站观测仪器设备进行维护的时候特别容易导致小时内所观测到蒸发量发生异常情况,这个时候观测人员需要把蒸发量数据记为“0”;假如是因为蒸发传感器本身发生了故障而影响到小时内的蒸发量观测数据,这个时候可以采取人工的方式选取备份自动站内的蒸发量数据对异常数据进行替代。假如气象台站未设置相关的备份自动气象站,而缺测的蒸发量数据正好出现在1h之内,那么该时次的蒸发量数据则可以采取内插的方法进行解决,假如连续2h发生蒸发量数据缺测的异常问题,这个时候需要对相应时次的蒸发量观测数据进行缺测处理;一般来说,在较短的时间内蒸发传感器无法及时进行维修,为了保证地面气象观测数据的完整性与准确性,此时需要及时采用人工观测方式,蒸发的降水量数据可以采用备份自动站或者人工方式观测到的降水量数据加以替代。

3.提升新型自动气象站观测数据质量的建议

3.1加强培训与学习,提高观测业务技能

潍坊市寒亭气象局运用DZZ4新型自动气象站之后,对观测人员的专业素质要求愈来愈高。针对当前观测人员新技术水平不高的情况,需要加强观测新设备、新技术的培训与学习。一是气象部门要加强对观测人员业务流程以及操作技术的系统性培训,要求观测人员熟练掌握气象专业知识以及气象观测作技能。二是观测人员要详细了解以及熟悉新设备的运行原理以及操作技能。三是要定期开展测报业务交流会,要求观测人员对工作中存在的异常数据问题与处理技巧进行总结分析,大家共同交流探讨,以提高观测人员的气象观测数据质量控制能力。

3.2做好新型自动气象站的维护工作

为了确保新型自动气象站能够正常工作,减少数据异常问题的发生概率,观测人员需要做好新型自动气象站的维护工作。一是应该时常对测报进行检查以及清理,保证测报设备的洁净性以及性能的完好性;二是应该对UPS蓄电池进行定期充电与放电,并对电池的储电性能进行检测,保证电池的有效性;三是应该认真检查电缆线是否存在破损情况,还有线缆同仪器的连接状态是否牢靠,检查交流供电是否存在异常情况。四是对新型自动气象站的防雷基础设施进行检查,确保地面气象观测仪器设备的安全、可靠性,从而促进地面气象观测业务的正常开展,保证新型自动气象站观测数据的准确性。

参考文献:

[1]李青健,罗红,闵怡.新型自动气象站异常数据快速诊断及处理方法[J].气象水文海洋仪器,2016(2).

[2]陈晓静,王小宁,朱卫民.新型自动气象站存在的问题及维修措施[J].北京农业,2014(21).

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