地面氣象觀測數(shù)據(jù)缺測問題分析

烏日罕 于明洋

摘 要 在氣象觀測中，地面觀測有時會出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺測的問題，從而會給氣象預測工作帶來了一定的影響，因此需要有效解決數(shù)據(jù)缺測問題，保證地面觀測的可靠性?；诖?，先對地面氣象觀測數(shù)據(jù)缺測的原因進行分析，然后對降水量、溫度、濕度的等缺測問題進行詳細分析，并在此基礎上提出了對應的處理方式，以保障地面氣象觀測工作有序進行。

關鍵詞 地面氣象；觀測；數(shù)據(jù)缺測

中圖分類號：P412.1 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.14.093

地面氣象觀測是各種氣象業(yè)務中最關鍵的構成部分，地面氣象觀測的數(shù)據(jù)可靠性對氣象站天氣預報和氣象服務存在很大的影響。內蒙古赤峰的天氣氣候變化無常，在對當?shù)氐臍庀筮M行觀測時，會存在很多外在與內在的影響因素，進而導致地面氣象觀察數(shù)據(jù)出現(xiàn)缺測的問題。在實際地面氣象觀測時，由于受到各方面的影響，進而導致地面氣象觀測中總是存在各種問題。因此，對地面氣象觀察數(shù)據(jù)缺測的原因以及問題解決措施進行分析，具有一定的現(xiàn)實意義。

1 地面氣象觀測數(shù)據(jù)缺測的原因

1.1 硬件故障因素

硬件設備是保障地面氣象觀測工作順利實施的基礎，若觀測儀器出現(xiàn)了問題則會導致出現(xiàn)缺測的問題。例如，地溫傳感故障會讓地溫數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，采集器若是出現(xiàn)故障，則會引發(fā)采集器本身或是電源出現(xiàn)故障，進而導致采集到的氣象要素數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常[1]。所以連接傳感器數(shù)據(jù)線之間接口有松動現(xiàn)象，或者是外部數(shù)據(jù)線使用時間長而出現(xiàn)破裂現(xiàn)象，這些也會導致地面氣象觀察數(shù)據(jù)出現(xiàn)缺測的問題。在氣象站的計算機硬盤或者主板出現(xiàn)故障的時候，也會導致地面氣象觀測數(shù)據(jù)出現(xiàn)缺測的問題。還有則是在地面氣象預報中，業(yè)務計算機可能會被病毒或黑客攻擊，或是在測報軟件運行時出現(xiàn)死機的現(xiàn)象，這些都會導致原來的觀測數(shù)據(jù)突然中斷，進而導致氣象要素觀測數(shù)據(jù)出現(xiàn)缺測的問題。

1.2 外界環(huán)境因素

在氣象站中使用的觀儀器很多都是高集成智能化電子設備，很容易受周圍環(huán)境影響[2]。如果觀測現(xiàn)場周邊存在電磁場，則會影響地面氣象觀測數(shù)據(jù)的精準性，特別是對地溫的影響是很大的。氣象站周圍的氣候環(huán)境、溫度以及濕度等也會對地面氣象站造成一定的影響。在雷雨天氣出現(xiàn)的時候，采集器與傳感器等相關的設備有可能會被雷電襲擊，這樣會使儀器出現(xiàn)問題和故障。在雷雨天氣中，溫濕度傳感器的過濾罩和地溫傳感器很有可能被雨水侵濕，進而導致濕度溫度數(shù)據(jù)出現(xiàn)缺測等異常的現(xiàn)象。

2 地面氣象觀測數(shù)據(jù)缺測問題和處理分析

2.1 降水量缺測處理

在當前的地面測報觀測工作中，會對某個規(guī)定時間段累積的降水量進行統(tǒng)計，在編輯雨量的時候基本會在每天的8：00、14：00以及20：00這3個時間段中輸入“0”或者是“00”。如果在某個時間段的降水量被判斷為缺測問題，則工作人員就需要根據(jù)記錄規(guī)定對此時間段的降水量數(shù)據(jù)進行缺測處理。若沒有降水天氣卻存在降水量數(shù)據(jù)記錄，則就需要把對應小時與分鐘的降水量數(shù)據(jù)刪掉，并把“-”符號輸入對應的“時降水量”中，使用鼠標把全部分鐘將降水量數(shù)據(jù)表格進行框選，然后輸入“-”即可，并且還需要在值班日記中進行詳細記錄。如果在降水天氣結束之后依舊存在降水量數(shù)據(jù)記錄，則需要分析是哪種原因造成的。若是降水傳感器滯后而導致的，則需要把時降水量與滯后的降水量相減，這樣就能夠清楚全部滯后分鐘的降水數(shù)據(jù)。如果氣象站夜間不值班的時候出現(xiàn)滯后降水，工作人員又在不了解滯后降水出現(xiàn)時間，則可以依據(jù)正常記錄數(shù)據(jù)進行處理，在備注欄中標注清楚就行。如果出現(xiàn)固態(tài)或是混合性降水，臺站中降水量數(shù)據(jù)會滯后或比實際值偏小，則觀測人員需要把時降水量與分鐘降水量數(shù)據(jù)依據(jù)缺測進行處理，并且要在“時降水量”與“分鐘降水量”對應單元格中輸入“-”符號。

2.2 溫度濕度數(shù)據(jù)缺測

由于受地面氣象觀測儀器故障或者是氛圍讀取錯誤等因素的影響，常常會導致干濕球溫度或是濕度觀測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常問題。如果判斷為數(shù)據(jù)缺測問題，通常要依據(jù)干濕球溫度和氣象要素監(jiān)測范圍中水汽壓值之間的關系進行處理，并且要反復觀察和讀取干濕球溫度數(shù)據(jù)，這樣才能夠獲取更加精準的數(shù)據(jù)。若是人工觀測溫度數(shù)據(jù)缺測相對濕度而言沒有出現(xiàn)缺測問題時，則就應該在備注欄中清楚地記錄溫度數(shù)據(jù)和水汽壓。人工站溫度和先對濕度數(shù)據(jù)觀測缺測的時候，可以使用人工觀測的氣溫和相對濕度反復觀察讀取露點溫度值和水汽壓。若是在某個時間內氣象觀測中僅僅存在相對濕度數(shù)據(jù)，溫度水汽壓和露點數(shù)據(jù)都存在缺測問題，則此時就要選用上一整點和下一整點觀測的溫度指標數(shù)據(jù)，對此時溫度數(shù)據(jù)進行還原內插。這樣就可以獲得此點的溫度值，然后再進行反復的查看閱讀之后就能夠觀測到露點溫度值和水汽壓值，并且把這些數(shù)據(jù)輸入地面氣象觀測記錄文件中，這種還原內插方式還能夠降低觀測數(shù)據(jù)的缺測率。

2.3 極值記錄缺測問題處理

在進行地面測報工作過程中，有時會因為新的自動氣象站測報儀器出現(xiàn)問題，進而導致氣象觀測時極值出現(xiàn)異常情況，并且對日極值選取形成影響的時候，則需要對此刻的時值進行缺測處理。如果分析得出此日極值沒有出現(xiàn)在此時刻中，則就該從其他現(xiàn)有的氣象要素觀測數(shù)據(jù)中進行選取。如果這個時候日極值是在人工觀測數(shù)據(jù)中選用的值，則出現(xiàn)時間就需要缺測處理。若是沒有人工觀測數(shù)據(jù)，則就要在自動站測報業(yè)務軟件中，使用逐日地面數(shù)據(jù)維護的方式進行相應的處理工作。

2.4 降低氣象觀測數(shù)據(jù)缺測率

除了對缺測的問題進行針對性的處理之外，還需要在根本上降低氣象觀測數(shù)據(jù)的缺測率，這樣才能夠有效保障氣象數(shù)據(jù)的精準性和可靠度。為了保障地面氣象觀測業(yè)務可以順利進行，降低缺測數(shù)據(jù)出現(xiàn)率。觀測人員要加強測報維護工作，要定期對測報儀器進行保養(yǎng)和維修，保障其長時間保持干凈。同時要對儀器進行巡查工作，觀測其是否處于正常運行狀態(tài)，若存在問題和故障，則需要對其進行維護。除此之外，還要經(jīng)常對儀器設備中的線纜進行檢查，查看其是否有損壞的問題，在需要時需要及時換新線纜。由于計算機問題可能會導致氣象觀測數(shù)據(jù)缺測，則就需要對計算機進行殺毒處理，預防病毒和黑客入侵，以此保障計算機能夠正常運行，進而保障數(shù)據(jù)的精準性。加強觀測業(yè)務的監(jiān)控管理也十分重要，需要在數(shù)據(jù)采集、分析以及處理等方面進行全面監(jiān)管。

3 結語

地面氣象觀測數(shù)據(jù)由于受硬件設備和外部環(huán)境的影響，很有可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺測的現(xiàn)象。數(shù)據(jù)缺測會降低天氣預報的精準性和氣象服務的質量，進而影響整個氣象系統(tǒng)的質量。觀測人員通過對降水量數(shù)據(jù)缺測以及濕度溫度數(shù)據(jù)缺測的問題進行分析和處理，以此對相關的缺測問題進行針對性處理，在此基礎上提高氣象觀測數(shù)據(jù)的精準度。

參考文獻：

[1] 劉桂英，李輝.地面氣象觀測數(shù)據(jù)缺測處理分析[J].科研，2017（2）：167-167.

[2] 祁澤民.基于地面氣象自動觀測定時數(shù)據(jù)缺測的處理方法研究[J].科技展望，2017，27（20）：67.

（責任編輯：劉昀）