新疆焉耆回族自治县气象局 新疆 841100
摘要：新型自动气象站是地面气象综合性的气象观测系统，其观测数据质量的好坏直接对气象台服务质量产生影响。所以，提供及时、准确、可靠的观测数据是提升预报准确率和防灾减灾服务能力的关键。由于新型自动气象站需要24h不间断连续运行，很容易有观测数据缺测的问题出现，此时需要通过人工的方法来解决数据缺测和故障问题，以此增强台站气象观测资料的准确性和真实性水平，确保气象服务工作的顺利进行。
关键词：新型自动气象站；观测数据；缺测问题；分析处理；对策；
一、新型自动气象站概况
新型自动气象站是一种可以对相关气象要素数据进行自动观测和储存的设备，设计主要使用国家标准开放技术路线。软件系统包括嵌入式软件和业务软件，实时监控新型自动气象站运行、采集处理各个气象要素数据及定时上传各种气象数据资料信息等是其业务应用软件的主要功能；嵌入式系统软件的主要功能管理嵌入式系统和外部设备的运行。采集器、传感器、通讯系统和供电系统共同组成了硬件系统。新型自动气象站可以通过外部总线技术随意对采集器进行扩展和裁减，借助长线技术可以实现采集器和终端计算机之间的通讯。
二、新型自动气象站观测数据缺测问题分析处理
1.地面温度数据缺测分析及处理。若由于雷击造成18:00观测到的5～320cm地温数据出现缺测，而在17:00和19:00观测到的5～320cm地温数据正常，根据《地面气象观测规范》中的相关规定，在自动观测定时数据中，若定时观测的气象要素数据（风、降水量除外）出现缺测，可以使用前、后定时观测到的气象要素数据通过内插法求得，之后根据观测到的正常数据进行处理。若海平面气压、露点温度、水汽压等气象要素数据出现缺测，是不能通过内插法求得的，需要使用内插后的气温和内插法求出的相对湿度数据通过反查法求出。
2.蒸发量缺测的分析及处理。在出现强降水天气时，蒸发量观测数据很容易出现缺测或者异常情况，所以针对这种情况可以根据公式进行计算：日蒸发量偏差值=（1-日观测蒸发量/历年蒸发平均值）*100%，在该式中，如果测出的该日日蒸发量误差值在10%以内，则该日观测到的蒸发量数据就有较高的准确性，也就是由很高的可用性；若当日测出的蒸发量数据的误差值在10～20%之间，则很难确保蒸发量偏差数据的准确性，这种情况下仍然具有气象观测的应用价值；若当日测出的蒸发量数据误差超过20%，此时的蒸发量数据就失去了可用性，也就要按照缺测处理。为了及时解决，若发现蒸发量的缺测时间不超过1h，可以选择上个整点与下个正点时刻的蒸发量观测数据进行替代，之后将替补值计算出来；若蒸发量的缺测时间超过1h，应将当天测出的蒸发量数据进行缺测处理。需要引起注意的是，如果台站内有人工站，则缺测的数据可以使用人工站观测到的蒸发量数据替代缺测数据。
3.A文件中正点数据异常或缺测的分析处理。在实际的地面气象测报工作中，如果发现A文件中的正点气象要素数据出现异常或缺测，测报人员应根据中国气象局地面气象观测规范中的相关要求，首先确认在A文件中能否获取到正点时刻的分钟数据信息，如果不能获取，则缺测或异常的数据信息应用正点前后10min内与整点数据相近的数据进行替代，之后进行不正常记录处理；若正点前10min内的分钟数据出现缺测，则需要使用正点后10min内与正点记录相近的数据进行替代。如果在16:51-17:00之间的16:54的分钟数据出现缺测，则缺测数据应使用16:53的数据替代，也就是使用整点向左开始的第一个数据替代；如果正点后10min的数据出现缺测，应使用整点向右的开始的第一个数据替代。
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4.降水量缺测的分析及处理。在实际的地面气象观测工作中，如果没有降水现象，但是却有降水量记录，应将小时和分钟内的降水量数据及时删除，在“时降水量”单元格内输入“-”，将分钟内的降水量数据表格全部选中之后，再输入“-”即可，这种情况需要在值班日记中标注清楚。如果在降水天气结束后，仍旧有降水量记录，如果可以正确判断是传感器滞后造成的，则将该时次内的“时降水量”单元格内的数据减去滞后的降水量，之后滞后的分钟降水量数据表格中的内容清除，在完成数据质量控制后保存退出。接着打来降水停止时次的数据信息，在“时降水量”单元格及分钟降水量表格中降水停止的分钟内累加滞后的降水量，否则直接删除滞后的降水量即可。对于夜间不守班的台站，若在20:00～08:00这段时间内出现有滞后降水，如果不能正确判断的，可以根据正常情况处理，需要在备注栏中标明。当出现固态或者是混合性降水时，台站内记录的降水量数据偏小或者是出现滞后降水，则该时小时和分钟的降水量数据需根据缺测情况处理，在“时降水量”单元格内输入“-”，之后将分钟降水量表格全部选中，并输入“-”
5.风向、风速缺测，如果台站内已经实现了对风向、风速的自动观测，一旦发现该记录缺测，正点时次内的缺测记录应根据正点前10 min记录、正点后10 min记录、备份自动站记录的顺序进行替代。若瞬时风向、风速数据缺测，应使用备份站数据替代，若备份站内数据缺测，则应根据缺测处理；若在正点2 min和10 min内的风向、风速数据缺测，缺测数据应使用正点后10 min内与正点记录接近的数据替代；若正点前、后10 min内的自动观测数据均缺测，则缺测数据应使用备份站正点数据替代，若备份站正点数据缺测应根据缺测处理。
三、提升地面气象测报质量对策
1.加强业务培训学习。自从内蒙古锡盟苏尼特右旗气象局使用新型自动气象站以来，观测人员的工作质量和效率得到了提升，工作强度也有所降低，为日常学习提供了时间。观测人员应充分利用闲暇，加强对观测业务理论知识的学习，掌握各种观测仪器设备的构造和工作原理，熟练操作测报业务软件。应根据业务规章制度要求，在做好每项工作同时，积极发现观测工作中存在的问题，从而提升地面测报质量。
2.做好自动站仪器的日常维护。做好台站内观测仪器设备保养和维护工作，如暴雨天气后，应注意检查采集器的运行情况；对雨量传感器进行不定期检查，防止雨量传感器漏斗被灰尘、杂物等堵塞；对当天记录到的气象要素数据，应仔细核对其准确性和完整性。为了避免突发状况的出现，观测人员应做好日常数据备份工作。
3.不断建立健全监督机制。台站内测报人员应严格根据各项业务规范和规章制度的要求进行观测工作，建立健全监督机制，对违反操作规程和规章制度的行为应加大惩罚力度，确保地面气象观测工作可以健康、稳定的发展。
4.收集数据时避免出错。为了提升地面气象观测数据的准确性，将分钟观测数据的质量控制工作做好十分重要。在整体发报前，应将观测结果提前告知台站值班人员，不仅可以降低观测数据的错误率，还能提前达到数据矢量控制的目的。及时更新天气情况，加强与值班人员的沟通交流，借助于各种观测资料了解天气变化。
地面气象观测数据质量高低直接对气象站服务质量产生影响。气象局引入新型自动气象站以来，地面气象观测数据准确性得到了大幅提升，同时外界因素也极易造成新型自动气象站观测数据异常或缺测，应通过人工方法查找并排除故障原因和异常数据，确保新型自动气象站正常、稳定运行。
参考文献：
[1]于小健.许秋萍，新型自动气象站观测数据异常分析处理.现代农业科技,2016.
[2]刘宗海,王海东，赵青利.自动气象站数据异常或缺测的处理方法.现代农业科技,2015.
[3]刘名利．周德文，自动气象站数据异常或缺测的处理方法．现代农业科技，2015.
论文作者:唐洪君
论文发表刊物:《防护工程》2017年第29期
论文发表时间:2018/2/28
标签：数据论文; 降水量论文; 蒸发量论文; 气象论文; 地面论文; 自动气象站论文; 工作论文; 《防护工程》2017年第29期论文;