新型自动气象站观测数据缺测问题分析处理

青初+杨旭

摘 要：本文结合甘孜州丹巴县气象局使用新型自动气象站实际，探讨DZZ5新型自动气象站系统结构，分析新型自动气象站观测数据缺测问题处理对策，给出提升地面气象观测数据质量的建议，仅供相关部门参考。

关键词：新型自动气象站； 数据异常；分析处理；对策

新型自动气象站属于地面气象观测综合性的观测系统，其观测数据的好坏直接对气象台站的服务质量产生影响。丹巴县位于四川省西部、甘孜藏族自治州东部，地势西南高，东南低。丹巴县属青藏高原型季风气候，呈垂直带分布。山顶与河谷的气温相差超过24℃。年平均气温14.2℃，每年12月至次年3月，4500m的高山路面会结冰，无霜期316d，年降水量600mm，日照充足，冬无严寒，夏无酷暑。自丹巴县气象局使用DZZ5新型自动气象站以来，对地面气象观测工作实现了自动化，台站对气象要素数据的监测能力也得到了很大程度的提升，测报人员对地面常规观测能力和灾害性天气观测的准确率水平也得到了增强，为天气预报和气象服务工作提供了准确性高、可靠性强的观测数据信息。在实际的地面气象观测工作中，因维护不当、观测仪器设备故障、外界环境等因素的影响，使得新型自动气象站观测数据经常会有缺测或故障问题出现，此时需要通过人工的方法来找出故障问题和缺测数据原因，以进一步促进地面气象观测工作可以顺利开展。

一、DZZ5新型自动气象站系统结构

对于DZZ5新型自动气象站来说，主要使用了目前先进的外部总线和嵌入式系统结构，主要组成部分是系统软件和硬件系统。系统软件有嵌入式软件和业务软件两部分，嵌入式软件的功能是对外部设备及嵌入式系统的运行进行管理；业务软件的主要作用对象是采集和处理气象要素数据信息。硬件系统主要有四部分组成：采集器、传感器、外部总线以及外围设备，采集器有一个主采集器和若干个分采集器组成，这种组合方式为观测人员进行综合气象观测提供了便利，因采集器是集合多功能和高效能为一体的数据处理软件，具有较强的可扩展性。通过标准化和开放式的技术路线可以随意规划硬件系统。在设计新型自动气象站的过程中应始终根据统一规划和统一标准的要求进行，而在接入采集器和传感器的处理部件时，可以对不同厂家生产的产品进行更换。

二、新型自动气象站观测数据缺测问题分析处理

1.日极值数据缺测的分析处理。若台站内观测到的气压、气温、风速、湿度、草面温度以及地面温度等观测数据的极值异常或者部分缺测，在异常时间段内可以准确判断该日日极值不会出现时，可以将该日的异常极值选择其它正常时次的记录进行替代；若不能准确判断该日的日极值是否在异常时段内出现，则可以从自动站、人工站或者是自记纸中挑选该日的日极值；若是从人工站或者是自记纸中挑选的日极值，应将对应时间内的极值进行缺测处理；若新型自动气象站同人工站观测到的极值相同，则应以新型自动站的时间作为极值出现时间；若台站没有人工观测记录，可以从新型自动站观测到的时极值中挑选日极值；若当日气象要素数据均出现缺测，可以在人工补测的定时观测记录中对地面温度、最低温度、草面温度进行缺测处理。

2.风向、风速缺测的分析处理。如果发现风向、风速数据在正点时刻出现缺测，应按照正点前10min、正点10min、备份站记录顺序对缺测风向、风速数据进行替代。其正确的操作顺序是：若瞬时风向、风速出现缺测，缺测数据用过备份站数据替代，若备份站数据缺测，应对风向、风速数据进行缺测处理；若正点2min和10min的风向、风速数据出现缺测，缺测数据可以使用正点后2min和10min内同正点记录较为接近的数据替代；若风向、风速数据在正点前/后10min内出现缺测，可以选择备份站正点观测的数据替代，若备份站缺测应根据缺测处理。

3.分钟降水量数据缺测的分析处理。在实际的地面气象观测工作中，若分钟降水量数据缺测，应检查在正点观测编报中是否有降水量数据因分钟数据缺测数据没有统计成功，查看小时内的分钟降水量数据是否缺测，若有缺测，应及时下载历史数据，后在对应地方打钩覆盖正常数据信息。下载的历史降水量数据信息应确定到缺测分钟数，防止多选。接着应对缺测时次的降水量数据重新补调，随后检查修改后的数据是否缺测，在检查无误后保存并上传没有缺测的数据；如果仍旧缺测，说明是采集器中没有降水量数据，在对降水补调或根据缺测处理时，都应在删除后保存，并发送更正报。

三、提升地面气象测报质量的几点建议

1.加强业务培训学习。自丹巴县气象部门使用新型自动气象站以来，免不了要应用到新的观测儀器设备和观测技术。为了进一步增强地面气象测报质量，需要尽快落实新的业务操作规范，确保每位测报人员都能对新技能进行熟练掌握，充分发挥出自动站观测中的最佳人机配合性能。可以在原有的基础上，对气象观测业务人员定期进行业务培训，特别是对新知识的掌握上，应将实践考核及工作经验交流总结做好，确保全体观测业务人员在最短的实间内全面掌握新的业务知识要点；在安排岗位的过程中应结合业务人员考核人员成绩进行，确保人尽其用，将每个业务人员的个人优势发挥出来，不仅培养了尖端科技人才，还能增强地面气象测报质量。

2.严格监督规章制度。监管制度落实不严是新型自动气象站观测数据缺测的主要原因之一。因此，丹巴县气象部门应将规章制度摆放在合适位置，对观测业务工作实行分工责任制，不断规范每位观测人员的操作行为，不定期抽查工作进度和状态，对于地面气象观测工作中违规和失误操作的个人行为应加大严惩力度。而对于考核成绩优秀、岗位抽查表现优秀的业务人员给予一定的奖励，增强观测人员严谨工作作风，确保地面气象观测工作顺利进行。

3.加强观测仪器设备的日常管理维护。工作人员应做好观测仪器设备的日常管理维护，特别是遇到灾害性天气时及时检查新型自动气象站内采集器设备是否可以正常运行。对每个观测仪器设备的组成结构和工作原理进行熟练掌握，并做好定期清理，确保观测仪器设备表面清洁、干净。良好的运行环境是确保仪器设备正常工作的前提，及时发现故障问题并处理，防止因数据缺测影响测报质量。另外，还要做好台站内供电系统、网络系统及计算机等日常维护。夏季值班时加强直击雷防护，定期检查防雷装置效果。禁止业务人员在台站内的业务计算机安装或者储存与观测业务无关的应用程序或者信息。

四、结语

业务人员应熟练掌握各种观测技巧和理异常数据的处理方法，确保地面测报质量。为了做好地面气象观测工作，需要加强业务培训学习、严格监管规章制度、加强观测仪器设备日常管理维护，以更好的为社会大众提供服务。

参考文献：

[1]毕于健.DZZ4新型自动气象站观测数据异常分析处理[J].现代农业科技，2016（22）.

[2]刘岩，王宗海，王青利.自动气象站数据异常或缺测的处理方法[J].现代农业科技，2011（18）.

作者简介：青初（1981-），女，藏族，四川省甘孜州丹巴县人，本科学历，助理工程师，从事综合气象管理工作。endprint