鄭棟棟 黃志成

摘要 氣象觀測(cè)是開展氣象預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及服務(wù)工作的基礎(chǔ)，而氣象觀測(cè)儀器設(shè)備的正常運(yùn)行又是確保觀測(cè)業(yè)務(wù)順利開展的前提，因此，做好日常儀器設(shè)備計(jì)量校準(zhǔn)和數(shù)據(jù)質(zhì)量管控非常重要。主要闡述了漳州利用檢定設(shè)備對(duì)氣象自動(dòng)站進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)的必要性和重要性，介紹檢定開展前的準(zhǔn)備工作以及氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制管理，保障地面氣象觀測(cè)工作正常有序開展。

關(guān)鍵詞 氣象地面觀測(cè);自動(dòng)化儀器;計(jì)量校準(zhǔn);數(shù)據(jù)質(zhì)量管控

中圖分類號(hào)：P412 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2021）07–0107–02

校準(zhǔn)是為確定計(jì)量器具示值誤差的一組操作。具體指在規(guī)定條件下，為確定計(jì)量?jī)x器或測(cè)量系統(tǒng)的示值，或?qū)嵨锪烤呋驑?biāo)準(zhǔn)物質(zhì)所代表的值，與相對(duì)應(yīng)的被測(cè)量的已知值之間關(guān)系的一組操作。校準(zhǔn)結(jié)果可用以評(píng)定計(jì)量?jī)x器、測(cè)量系統(tǒng)或?qū)嵨锪烤叩氖局嫡`差，或給任何標(biāo)尺上的標(biāo)記賦值。氣象計(jì)量檢定工作是整個(gè)氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)質(zhì)量控制管理的基礎(chǔ)，可靠的氣象采集數(shù)據(jù)是氣象探測(cè)和科學(xué)研究的前提和保障。

近年來(lái)，氣象觀測(cè)逐漸自動(dòng)化，觀測(cè)設(shè)備不斷升級(jí)、觀測(cè)要素逐步增加。自動(dòng)站觀測(cè)項(xiàng)目主要包括溫濕度、風(fēng)向風(fēng)速、雨量等要素，根據(jù)實(shí)際需要還擴(kuò)充了能見度等觀測(cè)要素。自動(dòng)觀測(cè)的采集頻率高，數(shù)據(jù)采集以秒計(jì)算，與以往的觀測(cè)手段相比，具有性能穩(wěn)定、監(jiān)測(cè)精確度高、無(wú)人值守等優(yōu)勢(shì)，滿足了專業(yè)氣象觀測(cè)的業(yè)務(wù)需求[1]。而如何確保氣象自動(dòng)站采集器和傳感器正常工作，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、完整且具有代表性，成為當(dāng)前氣象觀測(cè)人員亟需解決的問(wèn)題。當(dāng)前，漳州市各個(gè)縣區(qū)已經(jīng)安裝了自動(dòng)氣象站，氣象觀測(cè)已實(shí)現(xiàn)密集的觀測(cè)自動(dòng)化，但對(duì)氣象觀測(cè)設(shè)備進(jìn)行計(jì)量才剛剛開始。為了改變氣象裝備計(jì)量工作落后的局面，相關(guān)部門應(yīng)充分利用科學(xué)的質(zhì)量管控，做好現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)氣象計(jì)量的自動(dòng)化和現(xiàn)代化[2]。

1 地面觀測(cè)校準(zhǔn)的重要性

漳州市位于福建省東南部，地處閩南金三角地區(qū)，擁有豐富的植物資源、水產(chǎn)資源、水電資源等，是著名的“魚米之鄉(xiāng)”。漳州市年平均氣溫21.0℃，年降水量1 000～1 700 mm，光熱資源豐富，降水集中，每年的3—6月為雨季，而6—9月常受臺(tái)風(fēng)襲擊，臺(tái)風(fēng)常帶來(lái)暴雨或大暴雨天氣，在緩解同期高溫干旱影響的同時(shí)也會(huì)引發(fā)洪澇災(zāi)害，對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)、漁業(yè)、水利、電力、交通、通訊以及人民群眾正常生產(chǎn)生活等造成不同程度的影響，因此加強(qiáng)氣象觀測(cè)及災(zāi)害性預(yù)報(bào)預(yù)警至關(guān)重要。漳州市現(xiàn)有氣象觀測(cè)設(shè)備250余套，為保證日常觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，應(yīng)按基本管理規(guī)定進(jìn)行日常管理和記錄。

氣象觀測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行和運(yùn)維管理中應(yīng)注意以下幾個(gè)要點(diǎn)：（1）儀器性能審核是檢驗(yàn)設(shè)備的正常運(yùn)行保證，也是質(zhì)量保證和質(zhì)量控制的組成部分，做好本項(xiàng)工作才能保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。儀器設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，必須按規(guī)定的時(shí)間間隔和要求開展相關(guān)工作。（2）確保設(shè)備在校準(zhǔn)和維護(hù)周期內(nèi)使用，校準(zhǔn)和維護(hù)周期應(yīng)綜合考慮各種因素，包括天氣、地理因素可能造成的維護(hù)延長(zhǎng)時(shí)間，以確保氣象觀測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)結(jié)果的有效性。（3）做好監(jiān)測(cè)系統(tǒng)日常維護(hù)和岸基站日常工作，這是氣象觀測(cè)系統(tǒng)正常、安全運(yùn)行的保證，在建立氣象觀測(cè)系統(tǒng)后，要制定相應(yīng)的規(guī)章制度，要求工作人員按照規(guī)定履行其崗位職責(zé)，具備勝任崗位工作的能力。（4）注意檢查記錄內(nèi)容的全面性和準(zhǔn)確性，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題和處理措施進(jìn)行詳細(xì)、連續(xù)的記錄，確保記錄上有問(wèn)題的結(jié)論和處理結(jié)果。（5）在進(jìn)行設(shè)備維護(hù)操作中，應(yīng)按照相關(guān)要求和制度執(zhí)行，做好相關(guān)人員的安全保障工作[3]。

在氣象觀測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)對(duì)校準(zhǔn)和維護(hù)周期確定，儀器性能審核、巡查、維護(hù)、維修及中心控制室日常工作等進(jìn)行記錄，并保證記錄涉及各項(xiàng)工作內(nèi)容的完整性。對(duì)各類觀測(cè)資料進(jìn)行收集、存儲(chǔ)并歸檔管理，做好各類觀測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)的建設(shè)、維護(hù)和運(yùn)行，同時(shí)做好各類觀測(cè)資料的異地備份。

2 地面氣象觀測(cè)儀器校準(zhǔn)前準(zhǔn)備工作

通過(guò)自動(dòng)及人工等方式，對(duì)氣象觀測(cè)資料中發(fā)現(xiàn)的各類疑誤信息進(jìn)行判別、核對(duì)、修改以及確認(rèn)等操作，使用質(zhì)量控制碼對(duì)質(zhì)量控制后的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)識(shí)，以保證氣象數(shù)據(jù)質(zhì)量符合氣象業(yè)務(wù)使用標(biāo)準(zhǔn)。特別是在使用新設(shè)備時(shí)，必須經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)方可投入觀測(cè)試驗(yàn)。

在進(jìn)行地面氣象觀測(cè)儀器的檢定前，校準(zhǔn)人員首先要了解臺(tái)站是否具備與校準(zhǔn)工作相適應(yīng)的工作條件，如溫度、濕度等環(huán)境條件是否適合開展工作。同時(shí)，校準(zhǔn)人員要檢查現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)所用的檢測(cè)設(shè)備和測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)器的狀態(tài)是否滿足工作要求，如現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境不符合工作要求，測(cè)量設(shè)備的狀態(tài)不正常，則不得進(jìn)行校準(zhǔn)工作。當(dāng)確定滿足上述因素后，現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)人員即可外出執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)任務(wù)[4]。攜帶現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)用測(cè)量設(shè)備外出時(shí)，必須為其配備可靠的運(yùn)輸箱，確保運(yùn)輸中設(shè)備的安全，在開展現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)工作時(shí)需要按照設(shè)備配套的規(guī)定執(zhí)行。

充分利用現(xiàn)有的技術(shù)和條件，最大限度地發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的觀測(cè)作用和檢定的校準(zhǔn)作用，減少改造的投入;堅(jiān)持保障觀測(cè)數(shù)據(jù)正常，確保檢定的合規(guī)和觀測(cè)設(shè)備可靠性，為做好地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化質(zhì)量控制和現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)提供示范。

3 氣象自動(dòng)站數(shù)據(jù)質(zhì)量管控

3.1 保障數(shù)據(jù)的有效性

（1）業(yè)務(wù)人員不得以任何方式改變已經(jīng)獲得的自動(dòng)監(jiān)測(cè)原始數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算時(shí)均要以原始數(shù)據(jù)為依據(jù)。

（2）氣象觀測(cè)資料質(zhì)量控制內(nèi)容主要包括格式檢查、缺測(cè)檢查、界限值檢查、主要變化范圍檢查、內(nèi)部一致性檢查、時(shí)間一致性檢查、空間一致性檢查、質(zhì)量控制綜合分析以及數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)識(shí)。

（3）數(shù)據(jù)的有效性。依據(jù)每次設(shè)備維護(hù)校準(zhǔn)取回后或現(xiàn)場(chǎng)的檢驗(yàn)結(jié)果判斷，按照氣象觀測(cè)資料質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)中相應(yīng)的內(nèi)容標(biāo)注數(shù)據(jù)屬性，包括“正確”“缺測(cè)”“可疑”和“錯(cuò)誤”等。當(dāng)氣象自動(dòng)站或現(xiàn)場(chǎng)檢定設(shè)備運(yùn)行不正常期間的監(jiān)測(cè)值，應(yīng)作為“錯(cuò)誤”數(shù)據(jù)予以剔除。

3.2 做好登記，及時(shí)出具數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)報(bào)告

每月應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行、監(jiān)測(cè)結(jié)果等編制相應(yīng)設(shè)備的監(jiān)測(cè)報(bào)告。報(bào)告主要內(nèi)容包括開展試驗(yàn)區(qū)域的基本情況、設(shè)備位置、設(shè)備運(yùn)行基本情況、質(zhì)量保證和質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果及分析、問(wèn)題及建議等，做好登記的同時(shí)要出具相應(yīng)的書面監(jiān)測(cè)報(bào)告[5]。

3.3 做好設(shè)備的維護(hù)保障

當(dāng)臺(tái)站收到市信保中心發(fā)出觀測(cè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和供電系統(tǒng)故障或異常告警信息，以及臺(tái)站綜合業(yè)務(wù)人員監(jiān)控發(fā)現(xiàn)觀測(cè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和供電系統(tǒng)故障異常時(shí)，應(yīng)立即針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行處置，處置響應(yīng)時(shí)間不能超過(guò)5 h。

4 結(jié)束語(yǔ)

氣象變化與人們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)，盡管近年來(lái)我國(guó)氣象服務(wù)質(zhì)量相較于之前有了很大提升，但當(dāng)前氣象服務(wù)水平仍有很大的提升空間。堅(jiān)持地面氣象觀測(cè)無(wú)人化的發(fā)展方向、全面強(qiáng)化氣象觀測(cè)、提高氣象數(shù)據(jù)質(zhì)量，需要提高管理和檢定水平，組建全市現(xiàn)場(chǎng)檢定隊(duì)伍和保障運(yùn)維隊(duì)伍，實(shí)行全市集中監(jiān)控，現(xiàn)場(chǎng)檢定設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行，確保觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，以提高地面觀測(cè)業(yè)務(wù)質(zhì)量，這也是在科技發(fā)展的大背景下，社會(huì)各界對(duì)氣象部門氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的必然要求。

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責(zé)任編輯：黃艷飛

Research on Meteorological ground Observation Calib-ration and Data Quality Control Management

ZHENG Dong-dong et al（Zhangzhou Me-teorological Bureau， Zhangzhou， Fujian 363000）

Abstract Meteorological observation is the basis for meteorological prediction and service， and the normal operation of meteorological observation instruments and equipment is the premise to ensure the smooth development of observation business. Therefore， it is very important to do a good job in daily instrument calibration and data quality control. This paper mainly expounds the necessity and importance of on-site calibration of Zhangzhou automatic meteorological station by using verification equipment， and introduces the preparation before verification and the quality control management of meteorological observation data， so as to ensure the normal and orderly development of ground meteorological observation.

Key words Meteorological ground obse-rvation; Automatic instruments; Metrological calibration; Data quality control