淺談如何應對自動站正點數(shù)據(jù)的異常

張慧 張美玲 王瑜

【摘 要】自動氣象站在工作過程中，由于傳輸路線出現(xiàn)故障、人工維護設備不當以及雷電的干擾、設備的更換等，均有可能會出現(xiàn)數(shù)據(jù)信息缺測、滯后等一些正常的現(xiàn)象。為了保證觀測資料的完整性與連續(xù)性，就必須對一些不正常的數(shù)據(jù)實施處理。本文作者查閱大量資料以及結合相關人士的工作經驗，把一些較為零散的，于自動站數(shù)據(jù)信息維護過程中所遇到的不正常數(shù)據(jù)處理方法進行歸納與總結，希望對相關工作者能有所幫助。

【關鍵詞】自動站；正點數(shù)據(jù)異常；處理方法

【中圖分類號】P415.12【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）02-0148-01

【引言】AWS（即自動氣象站）的使用與建成，從根本上說提升了氣象觀測的現(xiàn)代化水平，降低了人工觀測出現(xiàn)的誤差，提升了地面觀測數(shù)據(jù)的可靠性，同時降低了觀測工作人員的勞動強度。為了提升測報業(yè)務的質量，這就需要廣大氣象觀測人員能夠熟練的掌握好關于自動站故障的維護以及故障數(shù)據(jù)的處理，以此充分發(fā)揮出新業(yè)務系統(tǒng)的效益，最終全面提升氣象服務水平。

1. 自動站正點數(shù)據(jù)缺測

如果可以獲得非正點中的分鐘數(shù)據(jù)，對于作不正常的記錄處理情況，則優(yōu)先考慮使用接近正點的記錄（即正點之前或者正點之后10min）來代替。

其具體做法是：如果正點之前10min內有數(shù)據(jù)，那么就用正點之前10min接近于正點的記錄來代替；如果正點之前10min內的數(shù)據(jù)也有缺測，那么就使用正點之后的10min內接近于正點的記錄來代替（除了極值項以及時累積之外）[1]。

順序為：首先使用正點60min數(shù)據(jù)代替；其次，使用正點前十分鐘或者后十分鐘數(shù)據(jù)代替；再次，使用人工觀測出的數(shù)據(jù)代替；最后，使用內插計算得出。

正點觀測的數(shù)據(jù)缺測使用內插法需要注意的問題：首先，露點溫度與水汽壓，一定要使用內插之后的氣溫以及相對穩(wěn)定進行反查；其次，降水量以及風不能實施內插計算；再次，用人工進行的補測記錄也可以參與內插計算；最后，內插可以跨日界計算。

2. 自動站中，因為時極值的異常，影響至日極值的選取時關于A文件的處理策略

如果某時刻的時極值出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象，而影響到日極值的選取時，那么將該時刻的時值作缺測處理，假若可以判斷此日極值不可能會出現(xiàn)在此時內，那么該日的日極值就從別的正常時次記錄里選?。寒敳荒芘袛喑鍪欠癯霈F(xiàn)過此是內時，那么改從現(xiàn)有的自動氣象站時極值與人工觀測出的日極值選取，如果此時日極值是人工觀測值，那么出現(xiàn)時間則作缺測處理，如果沒有人工記錄，那么就從實有的自動氣象站的時極值中選取日極值，此種情況需要在備注欄中說明。

3. 自動站的降水記錄異常時，分鐘與小時降水量怎樣進行處理

（1） 如果沒有降水現(xiàn)象，因為別的原因（比如人工調試、螞蟻以及風等）或者自動站出現(xiàn)故障導致多記錄時，應該刪除此時段內的所有小時與分鐘降水量。此情況需在值班手冊中注明。

（2） 降水的現(xiàn)象停止之后，仍然有降水量。如果可以判斷是傳感器的翻斗滯后（通常為01毫米、0.2毫米或者03毫米，并且之后的時間不會超出2h），則可以把此量累加至降水停止的小時以及分鐘時段內，不然將該量刪除。晚上沒有值班的自動站，晚上混有滯后的降水時。由于不能判斷，則常規(guī)處理。如果滯后量超過8時，應該依照人工站的降水記錄情況，把滯后量移到相應的小時與分鐘時段內。此情況在備注中要說明

（3） 出現(xiàn)漏斗堵塞以及固態(tài)降水的隨將隨化，如果自動氣象站所記錄的過程總量和人工觀測的量其差值百分率和其他正常時相差不大，那么按照常規(guī)處理；如果自動站所記錄的降水量很明顯偏小或者滯后嚴重，那么此時段內的小時與分鐘降水量按照缺測處理。此情況下學在備注中說明

（4） 如果自動站所記錄的過程總量和人工觀測量存在著明顯的偏差。那么此時段的內的小時降水量使用雨量自記的記錄值來代替，而分鐘降水量則按照缺測處理，假若雨量的自記記錄同樣沒有，那么對應的降水現(xiàn)象其時段內的小時與分鐘降水量都作缺測處理[2]。此情況需在備注中說明。

4. 自動氣象站其他特殊情況的處理方法

（1） 自動站的FJ.txt此文件中所記錄的大風數(shù)據(jù)和Z文件中所記錄的極大風速以及時間不一致，那么以Z文件中的極大風速的時間為準。比如：某年2月10日FJ.txt文件其記錄是“201002101630114183”，但是次月的Z文件里，4點半所記錄的極大風速是183，出現(xiàn)的時間是1633，那么此時大風天氣的現(xiàn)象由16時33分改為16時30分。

（2） 在FJ.txt此文件里，風速小于17米每秒的對應時間減少15min，也就是一次大風的結束時間，此時記錄的時間要向前推，其風速大于或者等于17米每秒的第一次出現(xiàn)時間就為此次大風的開始時間。

5. 自動氣象站草溫不正常時需要注意的問題

如果草溫出現(xiàn)不正常情況時，絕對不能盲目的使用內插計算，而應該分析研究數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常的原因。查閱相關資料可以看出，草溫異常的現(xiàn)象非常少，通常是因為軟件的問題，致使B文件中的數(shù)據(jù)和Z文件中的數(shù)據(jù)不一致[3]。如果出現(xiàn)此種情況，應該把Z文件中的數(shù)據(jù)重新替換至B文件中。一般情況下，草溫的變化與風速的關系很大，通常，當風速增大時，則草溫升高，當風速降低時，則草溫也降低。

【結束語】在日常的工作中，相關工作人員一定要對異常數(shù)據(jù)進行正確的處理，以此保障自動站每個要素的測量值的準確與客觀，使得自動氣象站能夠在氣象的觀測過程中發(fā)揮它應有的作用。確保自動站數(shù)據(jù)的可靠、正常以及準確，是所有氣象工作者的期望，同時更是所有技術人員以及業(yè)務人員必須盡到的責任。只有值班人員仔細巡視儀器，依據(jù)要求維護設備，及時發(fā)現(xiàn)問題，使用正確的方法進行處理，才能最大程度的保障氣象資料的比較性、代表性以及準確性。

參考文獻

[1] 張丙振.基于A文件的地面觀測資料處理應用系統(tǒng)[A]. 2011年中國氣象學會氣象通信與信息技術委員會暨國家氣象信息中心科技年會論文摘要[C].2011

[2] 張文斌，初慶榮，單磊.自動氣象站雨量測量誤差故障及修復方法[A]. 促進科技經濟結合，服務創(chuàng)新驅動發(fā)展——蚌埠市科協(xié)2012年度學術年會論文集[C]. 2012

[3] 武捷，屈志勇，朱喜林，任慧龍.自動氣象站實時資料省級質量控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[A]. 2011年中國氣象學會氣象通信與信息技術委員會暨國家氣象信息中心科技年會論文摘要[C]. 2011

[4] 張家起，阿孜古力.對自動氣象站日常維護工作的幾點思考[J]，2001（02）：10

[5] 李少華.自動氣象站運行中出現(xiàn)的問題及故障排除方法[J]1998（05）：113