2018年汛期內(nèi)蒙地面氣象資料綜合分析范文
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摘要：基于實(shí)時(shí)歷史地面氣象資料一體化業(yè)務(wù)系統(tǒng)，選取2018年6-8月國家級地面氣象自動(dòng)站、無人值守地面氣象自動(dòng)站、區(qū)域自動(dòng)站等站點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制，進(jìn)行綜合分析，結(jié)果如下：①內(nèi)蒙汛期地面氣象資料總體質(zhì)量較好；②國家站設(shè)備和數(shù)據(jù)處理均及時(shí)、準(zhǔn)確性高；3區(qū)域站數(shù)據(jù)問題主要是由于設(shè)備故障、設(shè)備軟件等問題造成。通過實(shí)時(shí)資料質(zhì)控系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)問題，并對硬件等進(jìn)行維護(hù)，極大提高了數(shù)據(jù)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：實(shí)時(shí)歷史地面氣象資料一體化業(yè)務(wù)系統(tǒng)；質(zhì)量控制；數(shù)據(jù)質(zhì)量
內(nèi)蒙有人值守自動(dòng)站共119個(gè)，隨著近年來觀測自動(dòng)化和氣象現(xiàn)代化水平的不斷推進(jìn)，氣象部門大力布設(shè)無人值守區(qū)域站點(diǎn)，增大監(jiān)測資料的時(shí)空分辨率，截止2017年，內(nèi)蒙全區(qū)無人自動(dòng)站達(dá)到2100余個(gè)。有人值守的國家站為全要素站點(diǎn)，即溫、壓、濕、風(fēng)向、風(fēng)速、降水、能見度、地溫、日照、草溫、天氣現(xiàn)象等自動(dòng)觀測和人工觀測的項(xiàng)目均具備，且觀測設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)可第一時(shí)間維護(hù)或通過切換備用站等措施保證數(shù)據(jù)傳輸和質(zhì)量。無人值守區(qū)域自動(dòng)站按觀測要素分為單要素站（降水）約為26%，兩要素（降水、氣溫）約為21%，四要素（降水、氣溫、風(fēng)向、風(fēng)速）約為19%，六要素（溫、壓、濕、風(fēng)向、風(fēng)速、降水）約為34%，由于建設(shè)規(guī)劃、站點(diǎn)布局等因素，區(qū)域站點(diǎn)的要素?cái)?shù)不盡相同，近年來，隨著觀測設(shè)備的優(yōu)化提升，六要素站點(diǎn)逐漸增多。
2數(shù)據(jù)質(zhì)控后分析情況
2.1氣溫
（1）國家站6-8月國家站小時(shí)數(shù)據(jù)共質(zhì)控出氣溫疑誤信息619條，為全部觀測時(shí)次的0.05%，疑誤信息主要問題是：①小時(shí)極值與極值出現(xiàn)時(shí)間與分鐘數(shù)據(jù)不符，這是由于A套站故障，暫時(shí)使用B套站代替，但分鐘數(shù)據(jù)還是A套站數(shù)據(jù)，造成數(shù)據(jù)不符；②分鐘數(shù)據(jù)異常未處理造成小時(shí)數(shù)據(jù)極值挑選錯(cuò)誤；③變溫計(jì)算錯(cuò)誤。處理方法：①待A套站修復(fù)后，使用A套站數(shù)據(jù)作為正式記錄，如數(shù)據(jù)有缺測或不全按實(shí)有記錄處理或最總采用B套站數(shù)據(jù)，分鐘數(shù)據(jù)相應(yīng)處理；②將異常分鐘數(shù)據(jù)缺測處理，同時(shí)極值在余下正確分鐘數(shù)據(jù)中挑取；③重新計(jì)算進(jìn)行更正。（2）區(qū)域站6-8月區(qū)域站小時(shí)數(shù)據(jù)共質(zhì)控出氣溫疑誤信息6693條，為全部觀測時(shí)次0.04%，疑誤信息主要問題是：①清晨太陽升起，氣溫驟然升高，系統(tǒng)提出疑誤，這部分疑誤信息占絕大多數(shù)；②傳感器設(shè)備故障，造成氣溫異常；③數(shù)據(jù)出現(xiàn)跳變，前后時(shí)次數(shù)據(jù)正常，但是中間某一時(shí)此或某幾時(shí)次突然出現(xiàn)氣溫跳變?yōu)榱恪Ｌ幚矸椒ǎ孩俳Y(jié)合實(shí)際情況，數(shù)據(jù)基本均正常；②維護(hù)傳感器；③故障時(shí)次前后數(shù)據(jù)正確則進(jìn)行內(nèi)插處理，否則缺測處理。
2.2降水
2.2.16-8月汛期降水質(zhì)控情況（1）國家站6-8月國家站共質(zhì)控出小時(shí)降水量疑誤信息共205條，均為可疑，涵蓋87國家站，國家站主要的疑誤信息是出現(xiàn)微量降水，ISOS提示降水量與降水現(xiàn)象不匹配，而誤導(dǎo)臺站業(yè)務(wù)人員將編報(bào)小時(shí)降水量改為微量，從而系統(tǒng)疑誤信息（因?yàn)樾r(shí)降水量是自動(dòng)降水，自動(dòng)降水的分辨率是0.1mm），這類疑誤信息共128條，占62.4%，剩余的76條疑誤信息中，有12條臺站進(jìn)行數(shù)據(jù)修改，多數(shù)是0.1mm改為0.0mm，其余均是數(shù)據(jù)正確。此外，臺站通過編發(fā)更正報(bào)進(jìn)行降水?dāng)?shù)據(jù)的主動(dòng)修改共452條，涉及臺站92個(gè)其中87條為微量改為零，占19.2%；221條是降水量0.1改為0.0，占48.9%，應(yīng)為滯后降水的處理；其余為野值降水量刪除或者修改錯(cuò)誤降水量。（2）區(qū)域站6-8月區(qū)域站共有300519時(shí)次出現(xiàn)降水，共出現(xiàn)疑誤信息2260條，可疑降水時(shí)次占總降水時(shí)次為0.75%。由系統(tǒng)主動(dòng)質(zhì)控出的疑誤信息共1981條，其中錯(cuò)誤4條，這4條錯(cuò)誤均是小時(shí)降水量過大，在80~120mm左右，系統(tǒng)提出錯(cuò)誤，實(shí)際為無降水；可疑信息1887條，且這些可疑信息以小量降水居多，0~10.0mm，937條，49.6%，10.0~20.0mm，699條，37.0%，20.1~40.0mm，209條，11.1%，40.1~87.7mm，46條，2.3%；主要質(zhì)控問題是空間一致性檢查不通過，孤站有降水，其中245條臺站進(jìn)行數(shù)據(jù)修改，小于10mm的疑誤信息且臺站進(jìn)行修改的有200條，占81.6%，最大的小時(shí)降水量可疑且臺站進(jìn)行修改是62.8毫米；臺站進(jìn)行疑誤信息修改的主要修改結(jié)果是缺測和0.0mm，以修改為0.0mm為主，共200條，修改為缺測45條還存在系統(tǒng)未質(zhì)控出降水問題，但臺站業(yè)務(wù)人員主動(dòng)提交野值降水的修改，共369條，主要都是小于10mm的降水或者是小時(shí)降水量缺測。2.2.2主要降水過程疑誤信息情況（1）國家站6-8月主要降水過程國家站共質(zhì)控出小時(shí)降水量疑誤信息共122條，均為可疑，涉及臺站65個(gè)，小時(shí)微量降水問題疑誤信息共75條，占61.5%，剩余的47條疑誤信息中，有10條臺站進(jìn)行數(shù)據(jù)修改，多數(shù)是0.1mm改為0.0mm，其余均是數(shù)據(jù)正確處理。此外，臺站通過編發(fā)更正報(bào)進(jìn)行降水?dāng)?shù)據(jù)的主動(dòng)修改共194條，涉及77個(gè)臺站，主要也是微量降水修改和野值降水處理。（2）區(qū)域站6-8月主要降水過程區(qū)域站降水時(shí)次213757次，共出現(xiàn)疑誤信息1234條，可疑降水時(shí)次占總降水時(shí)次0.58%，其中系統(tǒng)質(zhì)控出1125條，涉及臺站651個(gè)，有121條確認(rèn)為野值進(jìn)行修改，此外還有109條是MDOS未質(zhì)控出臺站主動(dòng)修改的數(shù)據(jù)，涉及臺站58個(gè)。
2.3氣壓
（1）國家站6-8月國家站小時(shí)數(shù)據(jù)共質(zhì)控出氣壓疑誤信息1331條，占全部觀測時(shí)次的0.09%，這些疑誤信息主要問題是：①同2.1.1①、②；②氣壓、海平面氣壓、變壓等缺測，由于編報(bào)問題造成數(shù)據(jù)缺測。處理方法：①同2.1.1①、②同氣溫；②補(bǔ)傳正確數(shù)據(jù)。（2）區(qū)域站6-8月區(qū)域站小時(shí)數(shù)據(jù)共質(zhì)控出氣溫疑誤信息19521條，占全部觀測時(shí)次0.19%，疑誤信息主要問題是：①參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤，由于氣壓和海平面氣壓主要是受海拔高度影響，對參數(shù)測量、設(shè)置的不正確都會(huì)直接影響到對氣壓和海平面氣壓的計(jì)算和質(zhì)量控制，而近兩年來區(qū)域站升級改造由2要素、4要素站升級成6要素站點(diǎn)，增加氣壓觀測，升級過程中存在參數(shù)設(shè)置問題，從而造成數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確，這種情況占絕大多數(shù)有，約80%；②氣壓傳感器設(shè)備故障，造成數(shù)據(jù)錯(cuò)誤；③由于氣溫錯(cuò)誤造成的海平面氣壓錯(cuò)誤。處理方法：①正確測量測站海拔高度、氣壓傳感器海拔高度，并將正確的參數(shù)配置在設(shè)備采集器中和質(zhì)控系統(tǒng)中；②維護(hù)氣壓采集器；③訂正氣溫、重新計(jì)算海平面氣壓，如氣溫錯(cuò)誤無法訂正則海平面氣壓缺測處理。
2.4風(fēng)
（1）國家站6-8月國家站小時(shí)數(shù)據(jù)共質(zhì)控出風(fēng)向、風(fēng)速疑誤信息908條，為全部觀測時(shí)次的0.03%，這些疑誤信息主要問題是：數(shù)據(jù)缺測。處理方法：補(bǔ)傳正確數(shù)據(jù)。（2）區(qū)域站6-8月區(qū)域站小時(shí)數(shù)據(jù)共質(zhì)控出氣溫疑誤信息1524條，占全部觀測時(shí)次0.002%，疑誤信息主要問題是：①2分鐘風(fēng)與10分鐘風(fēng)差異較大，內(nèi)蒙地區(qū)存在瞬時(shí)的風(fēng)的跳變，故這類疑誤信息多數(shù)為數(shù)據(jù)正常；②極大風(fēng)、最大風(fēng)極值出現(xiàn)時(shí)間錯(cuò)誤，比如14時(shí)極大風(fēng)、最大風(fēng)極值出現(xiàn)時(shí)間為13：01-14：00，不在此時(shí)間范圍內(nèi)則錯(cuò)誤；③最大風(fēng)小于10分鐘風(fēng)，因?yàn)樽畲箫L(fēng)是在10分鐘風(fēng)中挑選最大的，此類數(shù)據(jù)不正確；④各別站風(fēng)速普遍偏大。處理方法：①結(jié)合實(shí)際情況處理；②、③此類情況是軟件挑選錯(cuò)誤，需進(jìn)行編報(bào)軟件更正；④結(jié)合地區(qū)實(shí)際情況處理。
2.5相對濕度
（1）國家站6-8月國家站小時(shí)數(shù)據(jù)共質(zhì)控出相對濕度疑誤信息413條，占全部觀測時(shí)次的0.08%，這些疑誤信息主要問題及處理方法同2.1.1①、②。（2）區(qū)域站6-8月區(qū)域站小時(shí)數(shù)據(jù)共質(zhì)控出相對濕度疑誤信息5188條，占全部觀測時(shí)次0.15%，疑誤信息主要問題是：①同2.4.2②；②最小相對濕度跳變?yōu)榱悖虎墼O(shè)備故障。處理方法：①同2.4.2②；②結(jié)合實(shí)際情況若前后時(shí)次數(shù)據(jù)正常可內(nèi)插處理，若前后時(shí)次數(shù)據(jù)不全正常，則本時(shí)次最小相對濕度缺測；③維護(hù)設(shè)備。
3內(nèi)蒙汛期地面資料總體質(zhì)量情況
2018年6-8月汛期總體質(zhì)量較好，國家站平均數(shù)據(jù)可用率99.99%，區(qū)域站平均數(shù)據(jù)可用率99.65%。
4結(jié)語
（1）國家站數(shù)據(jù)完整性、準(zhǔn)確性較高，設(shè)備維護(hù)及時(shí)，遇有數(shù)據(jù)問題采用備份站數(shù)據(jù)代替、內(nèi)插處理等業(yè)務(wù)人員可以及時(shí)處理。（2）區(qū)域站數(shù)據(jù)質(zhì)量總體較好，但相對于國家站數(shù)據(jù)略差，主要是由于通訊系統(tǒng)、設(shè)備硬件故障、設(shè)備軟件問題等造成。（3）區(qū)域自動(dòng)站因無人值守、設(shè)備故障現(xiàn)象也是時(shí)有發(fā)生，通過實(shí)時(shí)資料質(zhì)量控制系統(tǒng)對區(qū)域站數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題并予以維護(hù)，較以前極大的提高了數(shù)據(jù)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
［1］程愛珍，王超球，黃琳.廣西地面氣象觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法［J］.氣象研究與應(yīng)用，2013，34（s1）：128-129.
［2］中國氣象局.地面氣象觀測規(guī)范［M］.北京：氣象出版社，2003.
作者：劉天琦 單位：內(nèi)蒙古自治區(qū)氣象信息中心