高空全月觀測資料質(zhì)量控制

摘要：高空全月探測數(shù)據(jù)歸檔文件（簡稱“G”文件）包括高空站一個月各時次高空觀測資料，保證G文件的準(zhǔn)確性和完整性是高空數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的主要工作，實際工作中對G文件格檢質(zhì)檢軟件正確運用是保證數(shù)據(jù)正確重要手段。本文針對近幾年臺站高空業(yè)務(wù)運行中G文件質(zhì)量控制，利用軟件進(jìn)行格式檢查時出現(xiàn)的問題，以及G文件與實時探空記錄之間的聯(lián)系進(jìn)行分析，提出幾種數(shù)據(jù)處理方法。

關(guān)鍵詞：G文件 ;高空記錄 ;格式檢查;質(zhì)量控制

引言

高空氣象資料是我國天氣氣候監(jiān)測網(wǎng)收集的最重要氣象觀測資料之一[1]，臺站上報的高空氣象資料包括實時資料和歷史資料兩大類，其中按月上報的歷史資料是高空全月觀測數(shù)據(jù)文件（簡稱“G”文件），其內(nèi)容涵蓋全月各時次觀測的探空（高表-14）、測風(fēng)（高表-13）全部觀測數(shù)據(jù)。本文利用內(nèi)蒙古自治區(qū)12個探空站資料，分析G文件數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法，以及利用C文件質(zhì)量控制軟件進(jìn)行格式檢查、疑誤信息處理方法。

1 G文件數(shù)據(jù)機(jī)構(gòu)[2]

1.1臺站參數(shù)

臺站參數(shù)包括臺站區(qū)站號、緯度、經(jīng)度、探空拔海高度、測風(fēng)拔海高度、測站類別、探測項目標(biāo)識、質(zhì)量控制指示碼、年份、月份。

1.2觀測數(shù)據(jù)

觀測數(shù)據(jù)由11（AA～KK）個數(shù)據(jù)段構(gòu)成，每個數(shù)據(jù)段在文件中的排列順序是固定的。按照數(shù)據(jù)種類的不同，將高空壓、溫、濕、高空風(fēng)、秒級和分鐘級一個月的數(shù)據(jù)分為11個數(shù)據(jù)段。

1.3質(zhì)量控制

質(zhì)量控制部分位于觀測數(shù)據(jù)之后，若文件首部質(zhì)量控制指示碼為“0”，無質(zhì)量控制部分，在觀測數(shù)據(jù)部分結(jié)束符“？？？？？？”后另起一行，直接錄入質(zhì)量控制部分結(jié)束符“******” 。

1.4附加信息

附加信息部分由“月報表頭”、“備注”2個數(shù)據(jù)段組成，各段數(shù)據(jù)結(jié)束符為“=”?！霸聢蟊眍^”數(shù)據(jù)段由11條記錄組成，各條記錄只有1組數(shù)據(jù)。如無某記錄，則相應(yīng)行為空行。

2 ?G文件數(shù)據(jù)常見錯誤

2.1臺站參數(shù)段疑誤

主要包括：要素項總長度錯誤、臺站參數(shù)天線高度錯誤兩大類。

2.2 觀測數(shù)據(jù)段疑誤

各數(shù)據(jù)段劃分、內(nèi)容及G文件格檢質(zhì)檢出現(xiàn)的疑誤問題

AA段：高度（氣壓）超極值;風(fēng)向風(fēng)速一致性可疑;溫度數(shù)據(jù)超極值;高度差大于界限值;氣溫一致性可疑。

BB段：包括零度層日期、氣壓、高度、露點溫度4組數(shù)據(jù)。G文件格檢質(zhì)檢出現(xiàn)的疑誤信息：要素P值可疑。

CC段：包括對流層頂編號、相對時間、氣壓、高度、溫度、風(fēng)向、風(fēng)速7組數(shù)據(jù)。G文件格檢質(zhì)檢出現(xiàn)的疑誤信息：P/H/T/Td等要素與規(guī)定層要素不一致。

DD段;包括壓溫濕特性層序號、相對時間、氣壓、溫度、露點溫度5組數(shù)據(jù)。G文件格檢質(zhì)檢出現(xiàn)的疑誤信息：溫度-露點有一項可疑。

EE段：包括日期、地面風(fēng)向和風(fēng)速、距地300m、600m、900m高度風(fēng)向和風(fēng)速9組數(shù)據(jù)。G文件格檢質(zhì)檢出現(xiàn)的疑誤信息：風(fēng)速可疑。

FF段：包括相對時間、規(guī)定高度、風(fēng)向、風(fēng)速4組數(shù)據(jù)。G文件格檢質(zhì)檢出現(xiàn)的疑誤信息：風(fēng)速可疑。

GG段：包括最大風(fēng)層編號、相對時間、最大風(fēng)層氣壓、高度、風(fēng)向、風(fēng)速6組數(shù)據(jù)。G文件格檢質(zhì)檢出現(xiàn)的疑誤信息，要素項總長度錯誤。

HH段：包括風(fēng)特性層編號、相對時間、氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速5組數(shù)據(jù)。

II段：包括相對時間、溫度、氣壓、相對濕度、仰角、方位角、斜距、經(jīng)度偏差、緯度偏差。G文件格檢質(zhì)檢出現(xiàn)的疑誤信息：當(dāng)前氣壓值比前一個值大;當(dāng)前斜距比前一個小;仰角、方位角、斜距日數(shù)據(jù)無波動。

JJ段：包括分鐘級數(shù)據(jù)相對時間、溫度、氣壓、相對濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、高度等9組數(shù)據(jù)。G文件格檢質(zhì)檢出現(xiàn)的疑誤信息：經(jīng)度、緯度偏差日數(shù)據(jù)無波動。

KK段：本段為觀測行為基本描述，包括探空儀編碼、生產(chǎn)廠家、日期、編號、施放計數(shù)、球重量、球與探空儀間實際繩長、平均升速、溫度基測值、溫度儀器值、溫度偏差、氣壓基測值、氣壓儀器值、氣壓偏差、相對濕度基測值、相對濕度儀器值、相對濕度偏差、儀器檢測結(jié)論、世界時和地方時施放時間、探空、測風(fēng)終止時間、探空、測風(fēng)終止原因、探空、測風(fēng)終止高度、施放時太陽高度角、終止時太陽高度角、總、低云量、云狀、天氣現(xiàn)象、能見度。

3 ?G文件格檢質(zhì)檢軟件

G文件格檢質(zhì)檢軟件主要包括兩部分：G文件格式檢查部分;G文件質(zhì)量檢查部分。G文件格檢質(zhì)檢軟件主要是檢查臺站一個月臺站常量參數(shù)設(shè)置、基值測定數(shù)據(jù)、放球瞬間數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)接收及記錄處理中出現(xiàn)的問題。軟件檢查采用人機(jī)交互方式，對G文件進(jìn)行格式檢查、缺測檢查、極值檢查、資料內(nèi)部一致性檢查、氣候值和瞬間值得一致性檢查及常規(guī)地面觀測與高空瞬間觀測數(shù)據(jù)的一致性檢查，提出可疑或錯誤數(shù)據(jù)，檢查人員根據(jù)疑誤信息，結(jié)合觀測數(shù)據(jù)文件和G文件格檢質(zhì)檢軟件內(nèi)部邏輯性給予修正。

3.1 GG段最大風(fēng)層要素項總長度錯誤（圖1）

13日20時GG段4297行要素項總長度錯。 GG段是最大風(fēng)層數(shù)據(jù)，包括最大風(fēng)層編號、相對時間、最大風(fēng)層氣壓、高度、風(fēng)向、風(fēng)速6組數(shù)據(jù)。在疑誤信息中：001表示最大風(fēng)層有1組、相對時間是5040秒、氣壓是-132969264百帕、高度是26688米、風(fēng)向245°，風(fēng)速是46 m/s。處理方法：雙擊圖1錯誤提示信息行（圖2）。

圖2中，由于氣壓不可能出現(xiàn)負(fù)值，這組數(shù)據(jù)說明氣壓組錯誤。利用L波段雷達(dá)數(shù)據(jù)處理軟件查看13日20時觀測數(shù)據(jù)文件，在高表—13中，找到最大風(fēng)層數(shù)據(jù)如圖3。

按圖2中正確數(shù)據(jù)文件格式將-132969264.000改為0018.300，改正后將G文件存盤。

3.2 ?G文件質(zhì)量控制臺站參數(shù)天線拔海高度錯誤（圖4）

處理方法：圖4中質(zhì)量控制檢查提出的疑誤信息，某站某月質(zhì)量控制G文件顯示，首行第4組臺站參數(shù)海拔高度1149米可疑;疑誤說明是53463站，40°51N、111°34E、探空海拔1149米，測風(fēng)海拔1155米。查看G文件格檢質(zhì)檢軟件中參數(shù)配置文件GKWMO_INF中的臺站參數(shù)，看配置文件中探空海拔高度是否正確，探空海拔高度即測站水銀槽海拔高度;測風(fēng)海拔高度是探空海拔高度加上雷達(dá)天線高度，雷達(dá)天線高度是雷達(dá)天線光電軸中心點距測站水銀槽高度，即仰角為90°時攝像頭平面距測站水銀槽高度。從1149米和1155米看這兩組數(shù)據(jù)相差6米，應(yīng)仔細(xì)核實，配置好探空海拔高度參數(shù)后再重新質(zhì)檢G文件。

參考文獻(xiàn)：

[1]中國氣象局綜合觀測司.L波段（1型）高空氣象探測系統(tǒng)業(yè)務(wù)操作手冊[M].北京：氣象出版社，2005：36.

[2]中國氣象局.常規(guī)高空氣象觀測業(yè)務(wù)規(guī)范[M].北京：氣象出版社，2010.12.

作者簡介：李艷君（1977-），女，蒙古族，內(nèi)蒙古突泉人，本科學(xué)歷，工程師，從事綜合觀測工作。