自动气象站异常数据的分析与处理方法论文_闫默茹

自动气象站异常数据的分析与处理方法论文_闫默茹

(锡林浩特国家气候观象台 内蒙古锡林浩特 026000)

摘要:本文结合锡林浩特国家气候观象台使用DZZ5自动气象站的实际,首先简要概况了自动气象站异常数据原因,接着分析了自动气象站异常数据,并提出了有针对性的处理方法,以增强地面测报质量。

关键词:自动气象站 异常数据 处理方法

引言

随着科学技术的进步,我国气象观测现代化水平逐渐增强。DZZ5自动气象站可以对温湿度、气压、风向风速、降水量、气压等气象要素数据进行实时采集,相较于传统自动气象站仪器性能、观测精度、抗干扰能力都有很大程度的提升。自动气象站可以实时监测分钟数据信息,结合监测数据文件可判断自动气象站是否出现故障或观测数据是否缺测,降低了测报人员的工作强度。在自动气象站长期运行中经常会有异常数据问题出现,严重阻碍了地面气象观测工作的顺利开展。工作人员应加强对自动气象站异常数据的分析处理,确保自动气象站尽快恢复运行,为气象部门提供及时、准确、可靠的气象观测数据,不断增强气象预报准确率。

1自动气象站异常数据原因

1.1测报人员的错误操作

在地面气象观测中,工作人员的粗心大意会误删业务计算机内的相关数据或者对其进行格式化操作,进而导致自动气象站数据异常。在重新安装计算机操作系统后,测报人员的误操作会对数据硬盘进行格式化或删除分区,这些错误操作均会对造成气象要素数据异常,需要工作人员重视起来。

1.2观测仪器维护不当

以近地面层的观测仪器为例,在强降雨天气结束后,感应器裸露在地面以上的部分由于被泥土掩埋或表面不干净等造成地温观测数据异常;对于有外保护罩类的观测仪器在浸水后会影响观测数据的准确性,若直接使用清水冲洗百叶箱,会造成温湿度数据异常;未定期清理或更换湿度传感器头部滤网罩,会导致湿度数据异常。

1.3其他因素

在硬件设备正常运行时,病毒的出现会造成计算机异常或者是采集软件与采集器之间的时间误差超过30s,会造成观测数据缺测;自动气象站遭受雷击后或台站周围有移动式通信车发射电磁波等,这些均会出现电磁干扰,打破了原有气象要素数据的变化规律,进而造成气象数据异常。

2自动气象站异常数据分析与处理

2.1小时和分钟降水量数据不一致的分析与处理

在测报软件对正点观测数据与编报时,假如分钟降水栏上出现“—”,而小时降水量上显示空白,这是小时与分钟降水量不一致所造成的,无法采取正常质量控制措施。但是如果不更改分钟降水数据,势必会导致小时降水量数据与分钟降水量数据发生累积不相等的异常问题,严重影响地面气象观测质量。可以采取人工调整,点击“正点观测编报”界面中“小时降水量”栏中“重新统计”,即可按照分钟降水量数据重新统计小时降水量。假如不及时使用相关方法调整小时降水量,分钟降水量累积同小时降水量数据不一致,严重影响地面气象观测业务质量。

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2.2降水量数据缺测的分析与处理

若无降水天气却记录有降水量数据,应第一时间删除该时段内的所有小时和分钟降水量数据,其操作方法是选中“1小时降水量”对应的单元格,删除该时段内的所有小时和分钟降水量数据,此时需在值班日记中详细标明;若降水天气结束后仍旧记录有降水量数据,对于可以判断是传感器故障引起的滞后降水(降水量在0.1~0.3mm之间,滞后时间在2h内),可以将该阶段内的“1小时降水量”单元格同滞后降水量数据相减,随后删除分钟降水量表格内的滞后降水,完成质控后保存退出,打开降水停止时次的数据信息,将滞后降水量数据直接累积到时降水量单元格和分钟降水量表格降水停止的那分钟内,否则直接将滞后降水删除。对于夜间不守班的台站来说,若滞后降水出现在20时到08时期间,能够判断为滞后降水的,按前述处理;无法判断的,按正常处理。

如果降水天气出现,导致降水量数据比实际值偏小或滞后严重,需对该时次的所有小时和分钟降水量按照缺测处理,定时降水量用人工观测记录代替。

2.3非观测发报时次气压数据缺测分析与处理

若正点前10min的气压数据缺测,应借助于正点前10min内接近整点的气压数据替代缺测数据;若正点前10min内的分钟气压数据缺测,可以选用正点后10min同正点气压数据接近的数据替代。台站内的气压数据缺测,会造成海平面气压数据缺测,应通过业务软件中的“气压” 项计算出海平面气压数据。正点时次本站气压数据修改后,如果当前时次和前12小时气温数据正常,测报软件会自动重新计算海平面气压。本站气压数据缺测,用备份自动站代替时,需注意高度差订正,将代替的本站气压订正到现用自动站气压传感器高度上。

2.4温湿度数据异常分析与处理

实际业务中,常因温湿分采故障、传感器故障、接线松动等问题造成温湿度数据缺测、跳变或出现异常值等情形。在进行“正点观测编报”时,可通过“自动补调”功能调出正点前、后10min的分钟数据并按规定进行合理替代,无替代值时需用备份站正点数据值代替。若备份站正点数据也异常,应快速处理业务站故障,在故障恢复后的下个正点,用内插方法处理异常值。需注意的是,当气温或相对湿度为替代值时,水汽压和露点温度均需反查求得。

2.5风向风速数据异常的分析与处理

风向风速数据常因传感器故障、接地线断路、风杯冻结等问题出现异常。处理风向风速异常时,不能使用内插方法;2min与10min平均风有缺测时,不能相互代替;瞬间风向、瞬间风速异常时需按缺测处理。正点风向风速全部异常不可用时,具备不测条件的台站应在定时观测时次进行人工补测,目测风速按风力等级表所示的各类现象估计风力(0~12级),以相应风速中的数值作为正式记录;目测风向按八方位记录。

2.6能见度数据异常分析与处理

一旦能见度观测数据异常大都是设备出现故障问题,当视程障碍现象自动判别明显是错误时,仅对定时时次天气现象记录人工订正。若能见度观测仪器设备故障或能见度数据异常,应对非定时观测时次的的正点数据的能见度数据按照缺测处理;定时观测时次需做好人工补测,并将人工能见度数值储存到Z文件的CW段能见度和VV段10min平均能见度中,而其他W段的自动能见度数据按照缺测情况处理;A文件中的人工观测数据应标明在备注栏内。

3结论

自动气象站的异常观测数据问题,会对地面测报质量产生影响。应加强观测人员日常业务培训,增强自身处理异常数据的能力;将自动观测同人工审核结合起来,以了解异常数据的处理办法,增强观测数据的准确性。同时还要做好台站运行监控管理,将数据文件备份工作做好,在解决异常数据的同时,还能增强测报质量。

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):117-120.

[2]李林,高宇翔.新型自动气象站异常数据的分析与处理[J].北京农业,2015(5):132-133.

作者简介:闫默茹(1992-) ,女,汉族,河北省阳原县人,本科学历,助理工程师,从事综合观测工作。

论文作者:闫默茹

论文发表刊物:《科技研究》2018年7期

论文发表时间:2018/9/11

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