影響地面氣象觀測數(shù)據(jù)文件質(zhì)量的因素及對策

林奕平 黃順幫 葉麗文 周立清

摘 要 近年來，我國氣象觀測水平得到很大提升，為確保地面氣象觀測數(shù)據(jù)的精準性，應(yīng)使用科學手段對數(shù)據(jù)文件實施質(zhì)控。基于此，闡述了地面氣象觀測的意義，分析了地面氣象觀測數(shù)據(jù)文件質(zhì)量控制方法，探究了地面氣象觀測數(shù)據(jù)文件質(zhì)量的干擾因素，剖析了提升地面氣象觀測數(shù)據(jù)文件質(zhì)量的有效對策。

關(guān)鍵詞 地面氣象觀測;數(shù)據(jù)文件;影響因素;控制方法

中圖分類號：P413 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.15.086

伴隨著科技的持續(xù)發(fā)展，更多的先進儀器被廣泛運用于地面氣象觀測工作中，地面氣象觀測無論是在技術(shù)方面還是在觀測方法方面均獲得了巨大的進步。地面氣象觀測是氣象服務(wù)高效開展的關(guān)鍵保證。日常工作中，經(jīng)常會出現(xiàn)資料不精準、觀測不及時的現(xiàn)象，如何處理這些問題，提高地面氣象觀測數(shù)據(jù)文件質(zhì)量，是氣象部門重點關(guān)注的問題。

1 地面氣象觀測定義

地面氣象觀測主要是運用儀器對地面的大氣情況進行觀測，即通過地面觀測平臺，應(yīng)用氣象觀測儀器、設(shè)備和相關(guān)技術(shù)對天氣情況進行測量。其觀測內(nèi)容包括降水量、氣壓和空氣溫度等。

2 地面氣象觀測數(shù)據(jù)文件質(zhì)量控制順序

對地面氣象觀測資料進行質(zhì)量控制時，一般的順序為格式檢查、缺測檢查、界限值檢查、主要變化范圍檢查、內(nèi)部一致性檢查、時間一致性檢查、空間一致性檢查、質(zhì)量控制綜合分析及數(shù)據(jù)質(zhì)量標識[1]。1）格式檢查，對數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)及長度進行檢查。2）缺測檢查，確定缺測的數(shù)據(jù)不再進行其他檢查。3）界限值檢查，包括值域檢查和氣候?qū)W界限值檢查，超出范圍標為錯誤。4）主要變化范圍檢查，在指定地域和時域范圍內(nèi)，超出要素主要變化范圍的數(shù)據(jù)標為可疑，需進一步檢查。5）內(nèi)部一致性檢查，未通過的數(shù)據(jù)標為可疑。6）時間一致性檢驗，未通過的數(shù)據(jù)標為可疑[2]。7）空間一致性檢驗，利用被檢站周圍的自動氣象站來判斷被檢站數(shù)據(jù)的準確性。8）未通過標為可疑（技術(shù)不成熟的條件下，只用對溫度進行空間一致性檢查）。9）質(zhì)量控制綜合分析，對所有可疑資料進行綜合分析判定數(shù)據(jù)正確與否。10）數(shù)據(jù)質(zhì)量標識，臺站數(shù)據(jù)量通常較大，地面氣象觀測數(shù)據(jù)文件的質(zhì)量控制依據(jù)《地面氣象觀測數(shù)據(jù)簿表格式》《地面氣象觀測規(guī)范》及相關(guān)技術(shù)規(guī)定。

在質(zhì)控過程中，可根據(jù)地面氣象觀測資料類別和用戶需求的差異對上述環(huán)節(jié)進行刪減。

3 地面氣象觀測數(shù)據(jù)文件質(zhì)量的干擾因素

3.1 觀測儀器設(shè)備

地面氣象觀測工作開展中，直接影響觀測數(shù)據(jù)精準性和完整性的因素是觀測儀器設(shè)備的穩(wěn)定性，并最終干擾到地面氣象觀測數(shù)據(jù)文件質(zhì)量。以深層地溫傳感器為例，傳感器性能不穩(wěn)定，則會影響觀測到的低溫數(shù)據(jù)，使其產(chǎn)生間斷性跳躍現(xiàn)象，對低溫數(shù)據(jù)精準性造成影響，為保障地溫觀測數(shù)據(jù)能夠盡快恢復(fù)正常，應(yīng)及時更換深層地溫傳感器[3]。1）臺站外部數(shù)據(jù)線纜產(chǎn)生開裂及破損情況;2）連接采集器與深層地溫傳感器之間的線纜接口產(chǎn)生生銹或松動現(xiàn)象;3）臺站網(wǎng)絡(luò)不正常干擾氣象觀測數(shù)據(jù)資料的傳輸，這些都會對地面觀測數(shù)據(jù)文件質(zhì)量造成直接或間接的影響。由于儀器設(shè)備不穩(wěn)定導(dǎo)致的數(shù)據(jù)不正?，F(xiàn)象，在短時間內(nèi)，相關(guān)人員很難探尋出問題的根源，需要進行逐一排查。

3.2 自動氣象站選址

自動氣象站的選址科學性也會干擾到地面氣象觀測數(shù)據(jù)文件質(zhì)量，需依據(jù)實際觀測資料，考量臺站的安裝是否會對地面氣象觀測數(shù)據(jù)文件質(zhì)量造成干擾。在選址期間，應(yīng)保障臺站周邊空曠，沒有高大的建筑物和樹木，以防小氣候環(huán)境變換干擾到地面氣象觀測數(shù)據(jù)文件質(zhì)量。

3.3 外界環(huán)境

近年來，雷電、閃電、大風、冰雹、高溫、大雪及大雨等極端災(zāi)害性天氣的出現(xiàn)增加了地面氣象貫徹業(yè)務(wù)的難度。目前，氣象站的各種觀測儀器非常敏感，如果遇到復(fù)雜的觀測環(huán)境，通常會在自動站的氣象要素觀測中造成不穩(wěn)定或異常偏差，從而導(dǎo)致地面氣象觀測數(shù)據(jù)異常。尤其是雷電災(zāi)害是影響氣象站的氣象觀測數(shù)據(jù)文件最大的因素，不僅會損壞自動氣象站的電源系統(tǒng)，還會影響地面氣象觀測數(shù)據(jù)的收集和傳輸。與此同時，其也可能因雷擊而引起觀察儀器和設(shè)備的損壞，以致自動站無法對各種氣象要素進行常規(guī)的觀測服務(wù)，從而對地面氣象觀測數(shù)據(jù)文件的質(zhì)量造成嚴重影響。

3.4 網(wǎng)絡(luò)運行故障

新的自動氣象站對氣象要素觀測數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測需要通過通信網(wǎng)絡(luò)進行，網(wǎng)絡(luò)運行的穩(wěn)定性通常直接影響地面氣象觀測數(shù)據(jù)文件的質(zhì)量。通常情況下，通信網(wǎng)絡(luò)不會產(chǎn)生異?，F(xiàn)象，但如果受到人為破壞或強對流天氣（如雷暴、強風等）的影響，則通信線路可能會中斷，并不能正常收集或上傳實時獲取氣象要素數(shù)據(jù)。

4 地面氣象觀測數(shù)據(jù)文件質(zhì)量的提升對策

4.1 構(gòu)建完善的規(guī)章制度

依據(jù)地面觀測工作性質(zhì)，采用合理手段對地面氣象觀測工作制定規(guī)章制度，并嚴格執(zhí)行。1）不同區(qū)域之間氣象觀測流程存在很多不同之處，不同臺站均有專屬的氣象觀測流程，應(yīng)統(tǒng)一地面氣象觀測流程，進而實現(xiàn)地面氣象觀測數(shù)據(jù)文件質(zhì)量的提升[4]。2）測報人員管理方面，應(yīng)制定獎懲機制并嚴格落實，以減少或避免測報人員工作中不認真及懈怠的情況。獎勵測報工作中表現(xiàn)優(yōu)秀和作出突出貢獻的工作人員，處罰并口頭警告在測報工作中表現(xiàn)不積極、粗心大意或工作中造成重大損失的工作人員，以此激發(fā)測報工作人員的工作熱情，提升地面氣象觀測數(shù)據(jù)文件質(zhì)量。

4.2 強化網(wǎng)絡(luò)運行監(jiān)控與管理

地面氣象觀測工作中，監(jiān)控與短信報警系統(tǒng)得到普及運用，基本可實時監(jiān)控各個觀測儀器設(shè)備，當觀測儀器設(shè)備異常時，可通過短信報警方式通知工作人員[5]。監(jiān)控軟件需24 h持續(xù)運行，當各個傳感器及網(wǎng)絡(luò)運行產(chǎn)生故障均會發(fā)出短信報警提示，管理者應(yīng)將網(wǎng)絡(luò)運行監(jiān)管工作做好，以便快速處理產(chǎn)生的故障，順利開展地面氣象觀測工作，保障獲取的數(shù)據(jù)具備準確性，提升地面氣象觀測數(shù)據(jù)文件質(zhì)量。

4.3 強化儀器設(shè)備的維護管理

做好觀測儀器設(shè)備的日常維護管理工作。1）定期檢查觀測儀器設(shè)備[6]，避免損壞，嚴格按照相關(guān)規(guī)范的要求執(zhí)行儀器設(shè)備的清洗保養(yǎng)，確保儀器設(shè)備正常運行;2）做好觀測儀器設(shè)備的防雷安全防護工作，定期檢測防雷裝置[7];3）做好業(yè)務(wù)計算機的日常維護工作，禁止在業(yè)務(wù)計算機上安裝與地面測報工作無關(guān)的軟件或應(yīng)用程序，禁止隨意將外部U盤插入業(yè)務(wù)計算機。計算機上應(yīng)安裝防病毒軟件，并定期更新，避免木馬等病毒的入侵，保證業(yè)務(wù)計算機系統(tǒng)的安全水平，以保證地面氣象觀測工作的順利開展，提高地面氣象觀測數(shù)據(jù)文件質(zhì)量。

4.4 加強自動氣象站的監(jiān)控管理工作

氣象部門還應(yīng)完善網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測平臺，要求觀測員加強數(shù)據(jù)監(jiān)測管理工作，以此加強地面氣象觀測數(shù)據(jù)文件的質(zhì)量控制。特別是要做好對觀測數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控，在第一時間發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障或數(shù)據(jù)異常，迅速分析判斷異常，并采取相應(yīng)措施及時處理。如果遇到困難和無法解決的故障，請立即向相關(guān)上級部門報告以尋求幫助。在處理故障之前，可以用備用站數(shù)據(jù)代替，以減少觀測數(shù)據(jù)的丟失率，并確保地面氣象觀測數(shù)據(jù)文件的準確性和完整性，提高地面氣象觀測數(shù)據(jù)文件的質(zhì)量

5 結(jié)語

隨著人們生活質(zhì)量的提升，對地面氣象觀測數(shù)據(jù)的要求也逐漸提高，因此，在地面氣象觀測實際工作中，需加快制定相關(guān)規(guī)章制度，強化儀器設(shè)備的維護管理，加強人員培訓工作，增強人員業(yè)務(wù)技能等，來提升地面氣象觀測數(shù)據(jù)文件質(zhì)量，進而高效開展地面氣象觀測工作。

參考文獻：

[1] 饒波，謝波，李祈瑩，等.地面氣象觀測數(shù)據(jù)綜合質(zhì)量控制方法研究[J].科技經(jīng)濟導(dǎo)刊，2020，28（22）：90.

[2] 段寶敏.影響地面氣象觀測業(yè)務(wù)質(zhì)量的因素分析及控制措施[J].南方農(nóng)機，2019，50（21）：94.

[3] 盛夢婷，吳磊.地面氣象觀測業(yè)務(wù)的常見問題及質(zhì)量控制[J].農(nóng)家參謀，2019（16）：170.

[4] 黃述明.提高地面氣象觀測質(zhì)量的要點分析[J].農(nóng)業(yè)科技與信息，2016（5）：58-59.

[5] 秦霞.地面氣象觀測數(shù)據(jù)文件質(zhì)量影響因素及提升對策[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2016（17）：208.

[6] 韓四媛.做好地面氣象觀測數(shù)據(jù)文件質(zhì)量控制的幾點思考[J].農(nóng)業(yè)氣象，2016（2）：36.

[7] 金雪，尹武令，趙玲.分析當前綜合氣象觀測中的技術(shù)要點[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（5）：298.

（責任編輯：劉 昀）