引言
近几年来,新型自动气象站的的投入与使用使当前的气象业务有了质的发展,地面气象观测在其带领下也发生了巨大的转变。新型自动气象站在气象业务上作用非常突出,特别是在预报、预测、预警方面上,观测数据的准确性使天气预报的准确率大幅度上升。但在日常的新型自动气象站地面观测中,数据异常问题较为严重,在此影响下,数据准确率有所下降。做好数据异常问题的分析与处理,才能使地面气象观测数据的准确率具有保障性。
一、新型自动气象站地面观测数据异常的原因分析
(一)地面观测仪器自身出现故障
地面观测仪器性能的稳定与否,不仅会影响气象观测数据的准确率,还会影响地面气象观测数据的质量。常见的有:第一,深层处地温观测数据出现间歇性的跳跃现象,一般情况下都是因为观测仪器的性能不够稳定,及时的更换,地温数据不仅会恢复正常,还能自动将数据进行上传;第二,传感器和数据线的连接处出现松动或生锈的情况;第三,外部数据线的破损开裂。以上情况,都会造成地面气象观测数据出现异常。需要注意的是,因地面观测仪器自身故障,或性能不稳定造成的数据异常,其隐蔽性较强,在检查过程很难第一时间得到排查。因此,需要维修人员反复检查确认。
(二)地面观测仪器的日常维护不当
在遭受强降水天气后,暴露在地面的感应器表面容易遭受污染或者被泥土覆盖的情况,此时地温数据就会出现异常。当积水进入深层地温导管中时,地温数据变化的规律遭到破坏,此时的地温数据就会出现异常或缺测的现象;如果地面观测仪器的外面有一层保护罩,在遭遇进水后,气象要素的准确性就会降低;如果气象工作人员在对台站百叶箱进行清洗时,没有按照《地面气象观测规范》上面的要求操作,湿度数据的真实性就会不准确;在强降水天气的影响下,蒸发桶内的水质极易发生变化,此时蒸发数据就会出现异常,因此,要定期对蒸发桶进行清洗,并更换蒸发桶内的水[1]。气象工作人员按照规定做好地面观测仪器的日常维护工作,才能降低数据异常情况出现的频率。
(三)地面观测站的位置选择不当
地面观测站位置的选择不当,在一定程度上也会影响地面气象观测数据质量。在选择地面观测站位置时,一定要按相关观测资料进行,首要的选择应该是可以代表大范围内的天气和气候的地方。这也是为什么地面气象观测站一般都是建在空旷、且四周没有高大建筑物或树木的地方,其能防止气候环境影响地面观测数据质量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
二、新型自动气象站地面观测数据异常的分析与处理
(一)风向、风速数据异常的处理
如果出现风向、风速数据异常,正点时次缺测记录应根据正点前10分钟、正点后10分钟、备份自动站记录的顺序依次替;如果瞬时风向、风速数据异常,首要要有备份站记录的数据进行替代,如果备份站的数据也异常,应采用数据缺测的处理方式;如果正点2分钟和10分钟内的风向、风速数据异常,此时的数据应用正点后10分钟内与正点记录的数据相近的数据进行替代;如果正点前10分钟和正点后10分钟的数据均出现异常,则用备份站正点数据进行替代,若此时备份站的正点数据也异常,则按数据缺测处理。
(二)蒸发量数据异常的处理
如果因受强降水天气影响或地面观测仪器设备的日常维护不得当,造成的小时内蒸发量数据异常,则将此时的蒸发量数据记录为零;如果小时内蒸发量数据因蒸发传感器自身故障造成数据异常,则有备份站所记录的对应时间进行替代,如果没有将蒸发量数据备份到自动气象站,则需要工作人员用内插法求出某一数据异常时刻的数据;如果蒸发量数量持续两个小时内都异常,需要将这一时段内的蒸发量数据按数据缺测处理;如果自动气象站蒸发量数据日合计异常,则用日蒸发量数据替代,同时要注意此时替代的日蒸发量数据记录应在19-20个小时内。
(三)降水数据异常的处理
如果台站内的降水记录是以称重降水传感器上面显示的为准,此时的降水量数据的记录应按翻斗雨量传感器、备份站翻斗雨量传感器的顺序依次进行[2]。如果台内没有将数据备份到自动气象观测站,则需要气象工作人员自行补测。在结冰期间,要用人工管理记录降水数据的方式代替降水数据,此时则需要气象工作人员点击降水右侧的修改按钮,并在对应的备份站或人工观测降水量小时合计录入该时段最后一分钟的降水量,再点击保存,就可以修改此时段降水量异常的数据。
三、新型自动气象站的日常维护
(一)电源系统
在新型自动气象站内,不间断电源电池属于铅酸免维护的电池,只需要气象维修人员做好每月的充放电就可以了。在维护过程中,工作人员要将太阳能表面的杂物和灰尘清理干净,并定期对太阳能板和地线的连接情况进行检查。
(二)采集器
在采集器的日常维护过程中,维护人员可通过对采集器运行指示灯颜色的观测,判断采集器是否出现故障。除此之外,维护人员还要定期对采集器和传感器各个接线的连接情况进行检查;定期用毛刷等工具将采集器上面的灰尘、杂物清洗干净。在夏季的时候,雷雨等强降水天气的发生频率较大,此时就需要工作人员做好太站内防雷装置的检查。
(三)称重式降水传感器
对于称重式降水传感器的日常维护,可通过对传感器信号处理单元上指示灯的运行情况进行观察,以此判断是否有异常情况。同时,工作人员每月要做好盛水口的检查工作,避免出现杂物或其他东西将承水口堵塞的情况。出现降雪天气后,要检查盛水口是否要积雪,若有就要及时将其清理掉。在冬季到来时,要将盛水桶进行清洗,并将准备好的防冻液和抑制蒸发液放入盛水桶中。
结语
新型自动气象站在地面气象观测中意义重大,做好地面气象观测数据异常的分析和处理工作,不仅能提高天气预报的准确率,还能提升整个气象站工作人员的工作效率。因此,气象站一定加强对地面气象观测数据异常的分析和处理,持续为各行各业、人民群众出行提供保障。
参考文献:
[1]高淑娟.新型自动气象站常见数据异常问题分析[J].农业与技术,2018(2):246-246
[2]赵兴全.新型自动气象站观测数据缺测问题分析处理[J].河南农业,2017(5):58-59
论文作者:扎西亚培 、次仁卓嘎
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第6期
论文发表时间:2019/6/5
标签:数据论文; 异常论文; 地面论文; 气象论文; 蒸发量论文; 地温论文; 传感器论文; 《中国西部科技》2019年第6期论文;