唐珍紅

（江西省尋烏縣氣象局，江西 尋烏 342200）

地面氣象觀測(cè)是實(shí)現(xiàn)天氣系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的重要手段,是氣象預(yù)報(bào)、氣候分析及災(zāi)害監(jiān)測(cè)的重要途徑和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。2020年4月1日我國將地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化調(diào)整為正式業(yè)務(wù)運(yùn)行，人工定時(shí)觀測(cè)和夜間守班任務(wù)被取消，實(shí)現(xiàn)了全面自動(dòng)化觀測(cè)。相比人工觀測(cè)，新型自動(dòng)氣象觀測(cè)的觀測(cè)能力明顯增強(qiáng)，彌補(bǔ)了原有人工觀測(cè)數(shù)據(jù)的不足。氣象工作者除了要保障氣象觀測(cè)儀器正常運(yùn)行外，還要保證分鐘數(shù)據(jù)BUFF文件的傳送率及可用率，及時(shí)處理異常數(shù)據(jù)。

1 異常數(shù)據(jù)處理原則

異常記錄是指經(jīng)過數(shù)據(jù)質(zhì)量控制后確定為缺測(cè)、錯(cuò)誤、可疑的觀測(cè)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)不完全正確，但基本可用時(shí)，按正常記錄處理。數(shù)據(jù)有明顯錯(cuò)誤且無使用價(jià)值時(shí)，采用一定的查詢或統(tǒng)計(jì)方法獲取可用以代替的數(shù)據(jù)，否則按缺測(cè)處理。全部數(shù)據(jù)不正常時(shí)，要及時(shí)啟用備份站開展觀測(cè)，無備份站的按缺測(cè)處理[1]。除降水外的分鐘數(shù)據(jù)異常時(shí)均按缺測(cè)處理，不用內(nèi)插值，不用備份站數(shù)據(jù)代替。氣溫、相對(duì)濕度、草溫、地溫、風(fēng)向、風(fēng)速數(shù)據(jù)異常時(shí)，小時(shí)數(shù)據(jù)代替按照正點(diǎn)前后10 min 內(nèi)接近正點(diǎn)的正常數(shù)據(jù)、備份站數(shù)據(jù)、內(nèi)插值的順序進(jìn)行處理。風(fēng)速、風(fēng)向數(shù)據(jù)異常時(shí)，不能作內(nèi)插處理，瞬時(shí)風(fēng)速、瞬時(shí)風(fēng)向數(shù)據(jù)異常按缺測(cè)處理。ISOS 業(yè)務(wù)軟件上的小時(shí)數(shù)據(jù)與該正點(diǎn)時(shí)次的分鐘數(shù)據(jù)必須一致，不一致時(shí)需對(duì)前后數(shù)據(jù)進(jìn)行人工分析處理，若正點(diǎn)分鐘數(shù)據(jù)存在疑誤，則用正點(diǎn)數(shù)據(jù)代替。

2 降水量數(shù)據(jù)異常處理

2.1 傳感器故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)異常

儀器故障時(shí)，結(jié)冰期啟用稱重雨量傳感器記錄作為正式記錄時(shí)，數(shù)據(jù)異常處理按翻斗雨量傳感器、備份翻斗雨量傳感器的順序[2]。非結(jié)冰期間，啟用翻斗雨量傳感器記錄作為正式記錄時(shí)，數(shù)據(jù)異常處理按稱重雨量傳感器、備份翻斗雨量傳感器的順序。

2.2 傳感器正常，降水量數(shù)據(jù)異常

非結(jié)冰期啟用翻斗雨量傳感器時(shí)，若天氣晴朗無降水天氣現(xiàn)象，但出現(xiàn)了降水量記錄，降水量數(shù)據(jù)做刪除處理；降水現(xiàn)象停止后2 h 內(nèi)出現(xiàn)的≤0.3 mm的降水量數(shù)據(jù)做滯后處理，累加到降水天氣現(xiàn)象最后停止的那分鐘，對(duì)該小時(shí)降水量進(jìn)行更正維護(hù)[3]；出現(xiàn)跨小時(shí)降水量滯后現(xiàn)象時(shí)，將滯后降水量累加到前一小時(shí)的最后降水天氣現(xiàn)象時(shí)刻，對(duì)前后兩小時(shí)的小時(shí)降水量進(jìn)行更正維護(hù)；夜間不守班期間的滯后降水量數(shù)據(jù)按正常處理。

結(jié)冰期啟用稱重雨量傳感器期間，降水量伴有異物時(shí)按正常處理；固態(tài)降水堆積在口沿上或盛水桶溢水，該時(shí)段的降水量數(shù)據(jù)按缺測(cè)處理。固態(tài)降水堆積在口沿內(nèi)，將其收集至容器，由此產(chǎn)生的降水量≤0.3 mm，做滯后處理，累加到降水現(xiàn)象停止的那分鐘和小時(shí)時(shí)段內(nèi)[4]；若收集到的固態(tài)降水＞0.3 mm，則累加到降水現(xiàn)象停止的最后時(shí)次，該時(shí)次的降水分鐘數(shù)據(jù)做缺測(cè)處理，無法判斷降水現(xiàn)象停止時(shí)間時(shí)，累加到有降水量的最后一個(gè)時(shí)次，該時(shí)次的降水分鐘數(shù)據(jù)做缺測(cè)處理[5]。

某時(shí)次分鐘降水量合計(jì)與小時(shí)降水量不一致時(shí)，在地面綜合觀測(cè)業(yè)務(wù)軟件（ISOS）核查該時(shí)次的分鐘降水天氣現(xiàn)象和分鐘降水量是否一致。一致時(shí)判定分鐘降水量數(shù)據(jù)無誤，以分鐘數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，對(duì)小時(shí)降水?dāng)?shù)據(jù)作更正維護(hù)[6]；不一致時(shí)降水現(xiàn)象停止后2 h 內(nèi)≤0.3 mm 的分鐘降水?dāng)?shù)據(jù)做滯后處理，以分鐘數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，對(duì)小時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行更正維護(hù)[7]，否則將該分鐘降水量判定為野值，做刪除處理，以小時(shí)降水?dāng)?shù)據(jù)為準(zhǔn)。

示例：某日陰雨天氣，19 時(shí)55 分無降水天氣現(xiàn)象，但有0.1 mm 降水量，判斷為滯后降水，質(zhì)控后備注內(nèi)容為“19 時(shí)55 分0.1 mm 降水量做滯后處理，0.1 mm 降水量累加到相應(yīng)的降水天氣現(xiàn)像停止時(shí)間 18 時(shí) 02 分”，19 時(shí)、20 時(shí)小時(shí)降水量做更正處理。

3 蒸發(fā)數(shù)據(jù)異常處理

蒸發(fā)儀器故障時(shí)，數(shù)據(jù)缺測(cè)1 h，該時(shí)次用前后1 小時(shí)數(shù)據(jù)的內(nèi)插值代替；連續(xù)缺測(cè)≥2 h，該時(shí)次做缺測(cè)處理，日合計(jì)做缺測(cè)處理。蒸發(fā)桶因暴雨溢流或維護(hù)期間，蒸發(fā)小時(shí)數(shù)據(jù)異常按0 處理。結(jié)冰期蒸發(fā)異常數(shù)據(jù)按缺測(cè)處理[8]。

4 能見度數(shù)據(jù)異常處理

當(dāng)視程障礙現(xiàn)象綜合判識(shí)錯(cuò)誤時(shí)，能見度數(shù)據(jù)異常以自動(dòng)站觀測(cè)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。能見度儀器故障導(dǎo)致的數(shù)據(jù)異常，正點(diǎn)能見度做缺測(cè)處理，不能作內(nèi)插，不能用正點(diǎn)前后10 min 數(shù)據(jù)代替[9]。某時(shí)次分鐘數(shù)據(jù)異常，做缺測(cè)處理，影響小時(shí)極值的挑取時(shí)，小時(shí)極值按缺測(cè)處理。能見度儀器上布有蜘蛛網(wǎng)，導(dǎo)致能見度小時(shí)數(shù)據(jù)記錄不正常，該時(shí)次的能見度數(shù)據(jù)做缺測(cè)處理[10]。

示例：某日19 時(shí)31 分至20 時(shí)12 分能見度數(shù)據(jù)異常，質(zhì)控后備注內(nèi)容為該時(shí)段分鐘數(shù)據(jù)做缺測(cè)處理；20 時(shí)定時(shí)觀測(cè)和10 min 能見度用人工觀測(cè)數(shù)據(jù)代，1 min 能見度、最小能見度及出現(xiàn)時(shí)間做缺測(cè)處理。

5 氣溫和濕度數(shù)據(jù)異常處理

氣溫或相對(duì)濕度小時(shí)異常數(shù)據(jù)處理方式為前后10 min 數(shù)據(jù)代替、備份站數(shù)據(jù)代替或內(nèi)插數(shù)據(jù)代替[11]，水汽壓和露點(diǎn)溫度需反查求得[12]。氣溫日平均值可用4 次平均值和24 次平均值互相代替，并在工作日志中備注異常記錄的處理情況，在MDOS 中元數(shù)據(jù)基本信息的“附加信息登記”“一般備注事項(xiàng)”中備注登記。

6 風(fēng)向風(fēng)速數(shù)據(jù)異常處理

風(fēng)速數(shù)據(jù)正常、無風(fēng)向時(shí)，風(fēng)速正常記錄，風(fēng)向按缺測(cè)處理；風(fēng)速數(shù)據(jù)缺測(cè)、有風(fēng)向時(shí)，風(fēng)向按缺測(cè)處理。正點(diǎn)風(fēng)向風(fēng)速缺測(cè)時(shí)，不可作內(nèi)插處理。正點(diǎn)風(fēng)向風(fēng)速異常時(shí)，代替順序?yàn)檎c(diǎn)前后10 min、備份站記錄。正點(diǎn)前后10 min 記錄代替時(shí)，代替正點(diǎn)2 min 平均風(fēng)速或者10 min 平均風(fēng)速的分鐘數(shù)據(jù)必須是可用數(shù)據(jù)。2 min 平均風(fēng)速缺測(cè)時(shí)，不能用10 min 平均風(fēng)速代替，2 min 平均風(fēng)速和10 min 平均風(fēng)速不能互相代替。用接近正點(diǎn)的風(fēng)速分鐘數(shù)據(jù)代替正點(diǎn)2 min 風(fēng)速或10 min 風(fēng)速時(shí)，風(fēng)向按缺測(cè)處理；正點(diǎn)風(fēng)速代替后的值≤0.2 m/s 時(shí)，風(fēng)向記為“C”。

7 其他數(shù)據(jù)異常處理

7.1 數(shù)據(jù)入庫異常處理

臺(tái)站十幾個(gè)時(shí)次分鐘數(shù)據(jù)沒有及時(shí)入庫時(shí)，需人工補(bǔ)傳該時(shí)段未入庫數(shù)據(jù)。補(bǔ)傳方法為在MDOS平臺(tái)的“數(shù)據(jù)查詢與質(zhì)疑”界面查找未入庫分鐘數(shù)據(jù)、小時(shí)數(shù)據(jù)，在ISOS 業(yè)務(wù)軟件里進(jìn)行BUFR 數(shù)據(jù)補(bǔ)發(fā)。若在ISOS 業(yè)務(wù)軟件里補(bǔ)發(fā)數(shù)據(jù)不成功，就從“ISOSinSendsendbak”目錄中的第一個(gè)文件夾（A.0001.0043.R005）中找到缺失的BUFR 數(shù)據(jù)文件，將其復(fù)制到“ISOSinSendData”目錄下即可。補(bǔ)傳數(shù)據(jù)完成之后，到MDOS 的“數(shù)據(jù)查詢與質(zhì)疑”界面查看該時(shí)段數(shù)據(jù)是否補(bǔ)傳成功，如果沒有補(bǔ)發(fā)成功，檢查是否找錯(cuò)數(shù)據(jù)文件。臺(tái)站補(bǔ)傳數(shù)據(jù)后自查本站是否有日數(shù)據(jù)天氣現(xiàn)象缺測(cè)情況，若臺(tái)站補(bǔ)傳未入庫數(shù)據(jù)后出現(xiàn)日數(shù)據(jù)天氣現(xiàn)象為“//.”，則再次補(bǔ)發(fā)未入庫時(shí)段的小時(shí)更正數(shù)據(jù)。

7.2 區(qū)域站數(shù)據(jù)異常處理

7.2.1 區(qū)域站風(fēng)速異常分析 輕風(fēng)天氣若出現(xiàn)大風(fēng)數(shù)據(jù)，通過核實(shí)該時(shí)次風(fēng)速為異常，不可用作缺測(cè)處理。復(fù)雜天氣系統(tǒng)過境或臺(tái)風(fēng)影響出現(xiàn)異常大風(fēng)現(xiàn)象，全縣區(qū)域站風(fēng)速進(jìn)行對(duì)比分析，若偏差太大，不可用作缺測(cè)處理。

7.2.2 區(qū)域站降水量異常分析 有降水天氣系統(tǒng)過境，全縣站點(diǎn)出現(xiàn)大雨、暴雨降水量級(jí)，若某站點(diǎn)降水量數(shù)據(jù)明顯偏小時(shí)，考慮雨量筒是否堵塞，及時(shí)進(jìn)行儀器維護(hù)。天氣晴朗時(shí)出現(xiàn)雨量數(shù)據(jù)，該降水?dāng)?shù)據(jù)視為野值做刪除處理。

7.3日極值、小時(shí)極值異常處理

氣溫、地溫、風(fēng)速、相對(duì)濕度、草溫、氣壓因分鐘數(shù)據(jù)異常導(dǎo)致小時(shí)極值異常時(shí)，小時(shí)極值應(yīng)從本時(shí)次正常分鐘數(shù)據(jù)或經(jīng)處理過的正點(diǎn)數(shù)據(jù)中進(jìn)行人工挑取。氣溫、地溫、風(fēng)速、相對(duì)濕度、草溫、氣壓小時(shí)極值為備份站正點(diǎn)記錄、內(nèi)插值、正點(diǎn)后10 min 內(nèi)的代替值時(shí)，小時(shí)極值的出現(xiàn)時(shí)間記錄為“00 分”。氣溫、地溫、風(fēng)速、相對(duì)濕度、草溫、氣壓小時(shí)極值無法獲取時(shí)，小時(shí)極值按缺測(cè)處理。日極值異常時(shí)，可從各小時(shí)極值中挑取。ISOS 軟件觀測(cè)記錄全天缺測(cè)時(shí)，日極值按缺測(cè)處理。若日極值出現(xiàn)時(shí)間恰好是24 時(shí)整，則時(shí)間記錄為“00 時(shí) 00 分”。

8 結(jié)束語

新型自動(dòng)氣象站是地面氣象觀測(cè)的一次重大改革，避免了人工觀測(cè)中人為導(dǎo)致的氣象要素?cái)?shù)據(jù)誤差。做好地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)異常分析和處理工作，不僅可給天氣預(yù)報(bào)提供精確的氣象要素，提高天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率，還能提高氣象站的工作質(zhì)量及年度考核評(píng)分。氣象工作人員要緊隨地面氣象觀測(cè)改革步伐，認(rèn)真學(xué)習(xí)領(lǐng)悟新知識(shí)，提高地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)異常的分析和處理能力，促使氣象事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。