地面气象观测异常降水处理浅谈

摘 要：随着自动气象观测站的运用，地面气象观测的水平在逐步提升，实现了很多气象要素的自动化观测，其中降水观测成熟，但是由于一些原因导致容易出现异常情况，因此在实际的工作当中务必要深入的研究降水要素观测的异常情况，掌握一定的异常处理方法，在面对具体异常情况时，灵活处理，同时强化维护管理，保证自动站降水观测的准确性。

关键词：地面气象观测;降水;异常;处理

地面气象观测自动化已经成为常态，除极少部分尚未实现自动化外，温湿度、气压、风向风速、降水等都已经实现自动化。其中在地面气象观测管理当中降水数据异常是比较常见的一种现象，但降水观测又是比较基础的环节，实现异常降水处理，提高降水观测的准确性意义重大。

一、异常降水处理方法

在地面气象观测当中，降水要素出现异常数据是比较显著的现象，在实际的地面气象观测当中发现比较突出的异常降水有如下几种情况，包括实际无降水现象但观测到有降水、实际有降水但又没有观测到降水量（表现为降水量观测数据滞后或直接无降水量数据）、冬季固态降水观测异常等。

1.无降水观测到有降水处理

在地面观测当中，有时候会发现实际上是没有降水天气的，但是地面观测设备却观测到有降水量，这里边有一种原因是前期实际有降水但是降水观测出现了滞后问题，也就是在降水过程当中设备没有采集数据，在降水结束后又开始采集数据，导致数据异常。也有可能是因为露水、霜雾的气象的影响导致采集到降水数据，引起偏差等等因素。这一类异常数据属于空跳降水量。

例如，某个地面观测站在北京时间4点发现3点50分有0.2mm的空跳降水量，在7点交班需要及时进行处理，进入4点正时数据维护，删除分钟以及0.2mm的空跳降水量，在软件界面上重新编辑并保存发送4点数据。因为降水数据有连续性，所以后续的5、6、7点正时数据也需要进行维护。

2.有降水但无降水数据或数据滞后

当实际上有发生降水现象，但是观测设备却没有降水量数据，一般有可能是数据滞后，或者是雨量筒、雨量传感器的漏斗发生了堵塞，又或者是因为一些杂质的影响导致翻斗卡死，传感器线路发生故障等。针对这样的现象，针对数据滞后问题，一般需要将降水停止后2h内的滞后数据一般0.3mm以内需要累加到降水停止的那一分钟的降水数据当中，然后这个2h一般不根据分钟数来划分，而是按照整时段界定。这与上一节当中的空跳降水量的处理方法类似，比如在上午8点35分降水停止，此后9点到10点，10到11点这两个小时当中出现降水量数据，要先删除滞后的降水量，并将其累加到8点35分的数据中，重新保存上传，而此时9点到11点这两个小时当中的数据就不正确了，同样需要采取维护措施，进行更正数据后上传。

而如果是因为设备出现故障，比如漏斗堵塞时，优先使用称重余量传感器来代替观测，如果也不正常，那么要用翻斗降水量的相应时降水量来代替。如果发现前几个小时的数据都有异常则按照上文提供的方法进行维护修正，并选择需要代替的时次，确定，如此，正确降水量的数据就保存在软件的B文件当中，此后还需进一步进入相对应的时次，将B文件的数据保存到长Z文件中上传。此时就可以对设备的故障进行处理。

3.冬季固态降水（即降雪）观测异常

称重传感器是如今比较常用的一种固液态降水观测设备，但在冬季观测固态降水当中容易出现一些故障，导致数据误差比较大。当出现这样的异常情况，在正时数据的编报当中要修改后上传，可用定时人工观测数据代替，注意设备当中相对应的每个时次都需要代替处理，比如上午8点20分到11点50分称重降水量采集异常，发现的时间是在中午13点50分，那么此后从14点开始持续6小时的发报都用人工观测数据代替上传，9点到12点的数据按缺测处理，重新更正后上传，注意8点20到9点这个时段按缺测处理，8点到8点19分这个时段为空。12点正时雨量缺测时间从11点到11点50此后为空。

综上，一般当地面观测出现降水异常，通常需要综合考虑不同的观测采集方法，用正常设备的数据来代替不正常设备对应时段的设备，代替的方法一般就是雨量筒出问题用称重传感器数据代替或是备用站的翻斗数据代替，必要时也可以用定时人工观测数据代替，并按缺测处理。

二、地面气象观测异常降水处理思考

地面气象自动观测是目前气象观测体系当中比较重要的部分，其中降水又是气象预报的基础，必须要注意强化地面气象自动观测的水平，提高准确度，异常情况发生后要及时处理，整修控制。当然关键还是要保证设备始终处于正常状态，避免发生误报。因此，笔者建议采取如下措施。

首先是在交接班当中要对观测设备进行必要的检查交接，避免出现错误操作，导致发生不良后果。

其次，为了保证降水观测设备的正常功能，要强化设备的维护管理，保证稳定性、准确性。注意因为有时候维护处理后设备会出现一些异常情况，比如清洁设备后如果有残留的水，就会导致异常。所以，清洁很必要但是细节要把握好，要求每日清洁一次，清洁后不能有残留物，每周进行一次维护。如果设备所在地风沙大、污染重、清洁维护的频率还需要提高。每月对设备进行一次彻底的检查维护。

第三，定时校准设备时间，确保与标准时间保持一致，允许误差30s。检验过程当中要进行数据备份。适时升级软件版本，确保软件版本始终是最新的，注意要备份原版軟件。基于远程监控系统，对观测数据进行质量控制。

最后，建立长效培训机制，以老人带新人的师徒模式、集中培训、研讨会议等多种形式开展培训，提高从业人员素质。

三、结语

综上所述，随着地面气象观测站实现自动化，在气象观测水平的提升方面发挥了重要作用，其中降水观测方面因为一些因素的影响，自动站在降水观测方面容易出现一些异常的情况，而且比较显著。对于从业人员而言，务必要掌握异常数据处理的方式方法，当前前提还是要对设备熟悉，了解设备参数性能和数据格式。为保证能够降水，要使自动化观测设备始终保持正常状态要强化维护管理，同时对人员要进行必要的培训和思想教育，从软硬件两个层面来确保降水要素观测的准确性。本文对此进行了简单分析，可能存在不足，但希望有参考价值。

参考文献：

[1]李崇，袁子鹏，吴宇童等.沈阳一次严重污染天气过程持续和增强气象条件分析[J].环境科学研究，2017，30（3）：349-358.

[2]宁惠芳，范邵华.地面自动气象观测记录异常数据分类[J].陕西气象，2013，（1）：41-42.

[3]杜丽英，王楚钦，余珂等.地面气象观测资料一体化质控中出现的问题及处理[J].气象研究与应用，2016，37（2）：75-80.

作者简介： 陈彬（1974-01-）男，汉族，四川省犍为县人，本科，工程师，从事气象工作。