地面氣象觀測異常降水處理淺談

摘 要：隨著自動(dòng)氣象觀測站的運(yùn)用，地面氣象觀測的水平在逐步提升，實(shí)現(xiàn)了很多氣象要素的自動(dòng)化觀測，其中降水觀測成熟，但是由于一些原因?qū)е氯菀壮霈F(xiàn)異常情況，因此在實(shí)際的工作當(dāng)中務(wù)必要深入的研究降水要素觀測的異常情況，掌握一定的異常處理方法，在面對具體異常情況時(shí)，靈活處理，同時(shí)強(qiáng)化維護(hù)管理，保證自動(dòng)站降水觀測的準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：地面氣象觀測;降水;異常;處理

地面氣象觀測自動(dòng)化已經(jīng)成為常態(tài)，除極少部分尚未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化外，溫濕度、氣壓、風(fēng)向風(fēng)速、降水等都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。其中在地面氣象觀測管理當(dāng)中降水?dāng)?shù)據(jù)異常是比較常見的一種現(xiàn)象，但降水觀測又是比較基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)異常降水處理，提高降水觀測的準(zhǔn)確性意義重大。

一、異常降水處理方法

在地面氣象觀測當(dāng)中，降水要素出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)是比較顯著的現(xiàn)象，在實(shí)際的地面氣象觀測當(dāng)中發(fā)現(xiàn)比較突出的異常降水有如下幾種情況，包括實(shí)際無降水現(xiàn)象但觀測到有降水、實(shí)際有降水但又沒有觀測到降水量（表現(xiàn)為降水量觀測數(shù)據(jù)滯后或直接無降水量數(shù)據(jù)）、冬季固態(tài)降水觀測異常等。

1.無降水觀測到有降水處理

在地面觀測當(dāng)中，有時(shí)候會(huì)發(fā)現(xiàn)實(shí)際上是沒有降水天氣的，但是地面觀測設(shè)備卻觀測到有降水量，這里邊有一種原因是前期實(shí)際有降水但是降水觀測出現(xiàn)了滯后問題，也就是在降水過程當(dāng)中設(shè)備沒有采集數(shù)據(jù)，在降水結(jié)束后又開始采集數(shù)據(jù)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)異常。也有可能是因?yàn)槁端⑺F的氣象的影響導(dǎo)致采集到降水?dāng)?shù)據(jù)，引起偏差等等因素。這一類異常數(shù)據(jù)屬于空跳降水量。

例如，某個(gè)地面觀測站在北京時(shí)間4點(diǎn)發(fā)現(xiàn)3點(diǎn)50分有0.2mm的空跳降水量，在7點(diǎn)交班需要及時(shí)進(jìn)行處理，進(jìn)入4點(diǎn)正時(shí)數(shù)據(jù)維護(hù)，刪除分鐘以及0.2mm的空跳降水量，在軟件界面上重新編輯并保存發(fā)送4點(diǎn)數(shù)據(jù)。因?yàn)榻邓當(dāng)?shù)據(jù)有連續(xù)性，所以后續(xù)的5、6、7點(diǎn)正時(shí)數(shù)據(jù)也需要進(jìn)行維護(hù)。

2.有降水但無降水?dāng)?shù)據(jù)或數(shù)據(jù)滯后

當(dāng)實(shí)際上有發(fā)生降水現(xiàn)象，但是觀測設(shè)備卻沒有降水量數(shù)據(jù)，一般有可能是數(shù)據(jù)滯后，或者是雨量筒、雨量傳感器的漏斗發(fā)生了堵塞，又或者是因?yàn)橐恍╇s質(zhì)的影響導(dǎo)致翻斗卡死，傳感器線路發(fā)生故障等。針對這樣的現(xiàn)象，針對數(shù)據(jù)滯后問題，一般需要將降水停止后2h內(nèi)的滯后數(shù)據(jù)一般0.3mm以內(nèi)需要累加到降水停止的那一分鐘的降水?dāng)?shù)據(jù)當(dāng)中，然后這個(gè)2h一般不根據(jù)分鐘數(shù)來劃分，而是按照整時(shí)段界定。這與上一節(jié)當(dāng)中的空跳降水量的處理方法類似，比如在上午8點(diǎn)35分降水停止，此后9點(diǎn)到10點(diǎn)，10到11點(diǎn)這兩個(gè)小時(shí)當(dāng)中出現(xiàn)降水量數(shù)據(jù)，要先刪除滯后的降水量，并將其累加到8點(diǎn)35分的數(shù)據(jù)中，重新保存上傳，而此時(shí)9點(diǎn)到11點(diǎn)這兩個(gè)小時(shí)當(dāng)中的數(shù)據(jù)就不正確了，同樣需要采取維護(hù)措施，進(jìn)行更正數(shù)據(jù)后上傳。

而如果是因?yàn)樵O(shè)備出現(xiàn)故障，比如漏斗堵塞時(shí)，優(yōu)先使用稱重余量傳感器來代替觀測，如果也不正常，那么要用翻斗降水量的相應(yīng)時(shí)降水量來代替。如果發(fā)現(xiàn)前幾個(gè)小時(shí)的數(shù)據(jù)都有異常則按照上文提供的方法進(jìn)行維護(hù)修正，并選擇需要代替的時(shí)次，確定，如此，正確降水量的數(shù)據(jù)就保存在軟件的B文件當(dāng)中，此后還需進(jìn)一步進(jìn)入相對應(yīng)的時(shí)次，將B文件的數(shù)據(jù)保存到長Z文件中上傳。此時(shí)就可以對設(shè)備的故障進(jìn)行處理。

3.冬季固態(tài)降水（即降雪）觀測異常

稱重傳感器是如今比較常用的一種固液態(tài)降水觀測設(shè)備，但在冬季觀測固態(tài)降水當(dāng)中容易出現(xiàn)一些故障，導(dǎo)致數(shù)據(jù)誤差比較大。當(dāng)出現(xiàn)這樣的異常情況，在正時(shí)數(shù)據(jù)的編報(bào)當(dāng)中要修改后上傳，可用定時(shí)人工觀測數(shù)據(jù)代替，注意設(shè)備當(dāng)中相對應(yīng)的每個(gè)時(shí)次都需要代替處理，比如上午8點(diǎn)20分到11點(diǎn)50分稱重降水量采集異常，發(fā)現(xiàn)的時(shí)間是在中午13點(diǎn)50分，那么此后從14點(diǎn)開始持續(xù)6小時(shí)的發(fā)報(bào)都用人工觀測數(shù)據(jù)代替上傳，9點(diǎn)到12點(diǎn)的數(shù)據(jù)按缺測處理，重新更正后上傳，注意8點(diǎn)20到9點(diǎn)這個(gè)時(shí)段按缺測處理，8點(diǎn)到8點(diǎn)19分這個(gè)時(shí)段為空。12點(diǎn)正時(shí)雨量缺測時(shí)間從11點(diǎn)到11點(diǎn)50此后為空。

綜上，一般當(dāng)?shù)孛嬗^測出現(xiàn)降水異常，通常需要綜合考慮不同的觀測采集方法，用正常設(shè)備的數(shù)據(jù)來代替不正常設(shè)備對應(yīng)時(shí)段的設(shè)備，代替的方法一般就是雨量筒出問題用稱重傳感器數(shù)據(jù)代替或是備用站的翻斗數(shù)據(jù)代替，必要時(shí)也可以用定時(shí)人工觀測數(shù)據(jù)代替，并按缺測處理。

二、地面氣象觀測異常降水處理思考

地面氣象自動(dòng)觀測是目前氣象觀測體系當(dāng)中比較重要的部分，其中降水又是氣象預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)，必須要注意強(qiáng)化地面氣象自動(dòng)觀測的水平，提高準(zhǔn)確度，異常情況發(fā)生后要及時(shí)處理，整修控制。當(dāng)然關(guān)鍵還是要保證設(shè)備始終處于正常狀態(tài)，避免發(fā)生誤報(bào)。因此，筆者建議采取如下措施。

首先是在交接班當(dāng)中要對觀測設(shè)備進(jìn)行必要的檢查交接，避免出現(xiàn)錯(cuò)誤操作，導(dǎo)致發(fā)生不良后果。

其次，為了保證降水觀測設(shè)備的正常功能，要強(qiáng)化設(shè)備的維護(hù)管理，保證穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性。注意因?yàn)橛袝r(shí)候維護(hù)處理后設(shè)備會(huì)出現(xiàn)一些異常情況，比如清潔設(shè)備后如果有殘留的水，就會(huì)導(dǎo)致異常。所以，清潔很必要但是細(xì)節(jié)要把握好，要求每日清潔一次，清潔后不能有殘留物，每周進(jìn)行一次維護(hù)。如果設(shè)備所在地風(fēng)沙大、污染重、清潔維護(hù)的頻率還需要提高。每月對設(shè)備進(jìn)行一次徹底的檢查維護(hù)。

第三，定時(shí)校準(zhǔn)設(shè)備時(shí)間，確保與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間保持一致，允許誤差30s。檢驗(yàn)過程當(dāng)中要進(jìn)行數(shù)據(jù)備份。適時(shí)升級軟件版本，確保軟件版本始終是最新的，注意要備份原版軟件?；谶h(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制。

最后，建立長效培訓(xùn)機(jī)制，以老人帶新人的師徒模式、集中培訓(xùn)、研討會(huì)議等多種形式開展培訓(xùn)，提高從業(yè)人員素質(zhì)。

三、結(jié)語

綜上所述，隨著地面氣象觀測站實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，在氣象觀測水平的提升方面發(fā)揮了重要作用，其中降水觀測方面因?yàn)橐恍┮蛩氐挠绊?，自?dòng)站在降水觀測方面容易出現(xiàn)一些異常的情況，而且比較顯著。對于從業(yè)人員而言，務(wù)必要掌握異常數(shù)據(jù)處理的方式方法，當(dāng)前前提還是要對設(shè)備熟悉，了解設(shè)備參數(shù)性能和數(shù)據(jù)格式。為保證能夠降水，要使自動(dòng)化觀測設(shè)備始終保持正常狀態(tài)要強(qiáng)化維護(hù)管理，同時(shí)對人員要進(jìn)行必要的培訓(xùn)和思想教育，從軟硬件兩個(gè)層面來確保降水要素觀測的準(zhǔn)確性。本文對此進(jìn)行了簡單分析，可能存在不足，但希望有參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]李崇，袁子鵬，吳宇童等.沈陽一次嚴(yán)重污染天氣過程持續(xù)和增強(qiáng)氣象條件分析[J].環(huán)境科學(xué)研究，2017，30（3）：349-358.

[2]寧惠芳，范邵華.地面自動(dòng)氣象觀測記錄異常數(shù)據(jù)分類[J].陜西氣象，2013，（1）：41-42.

[3]杜麗英，王楚欽，余珂等.地面氣象觀測資料一體化質(zhì)控中出現(xiàn)的問題及處理[J].氣象研究與應(yīng)用，2016，37（2）：75-80.

作者簡介： 陳彬（1974-01-）男，漢族，四川省犍為縣人，本科，工程師，從事氣象工作。