引言:近年来,在科学技术的促进下,我国的气象观测现代化水平也得到了大幅提高。新型自动站是地面气象综合性的气象观测系统,自动站观测数据的准确性直接决定了气象台站服务质量的高低。因此,提供及时、可靠、准确的气象观测数据是增加气象预报准确率并有效防御气象灾害的关键。但是新型自动站的运行需要24小时不间断的工作,长期以来难免会出现数据异常的情况,这个时候就需要人工方法来对异常及故障问题进行解决,以此确保自动气象站观测数据资料的完整性与准确性,进一步使气象服务工作能够顺利进行。
1、异常因素分析
1.1设备自身问题
导致自动气象站出现数据异常的主要原因是由于观测仪器性能不稳定,例如深层地温数据发生间断性跳跃,需要更换新的低温传感器,更换之后检查其是否恢复正常使用;接口发生松动或者存在生锈现象,外部数据线老化破损;采集器供电电压过低或者不稳定;恒定数据出现异常;大气污染严重导致风速传感器出现异常,网络异常导致采集器数据发生缺测现象。一般来说,硬件设备自身形成的数据异常具有隐蔽性的特点,不能及时发现问题并处理,需要采用人工的方法进行检测并确定。
1.2日常维护不当
设备仪器的维护措施不恰当,也是导致数据产生异常的重要原因,例如,感应器出现裸露地面的现象;套管内存在积水的因素;传感器头过滤网罩没有按时清洁或更换等各种仪器设备维护不当造成的数据异常情况。
1.3其他因素
如果硬件设备处于正常的工作状态,由于病毒导致的计算机卡机,计算机与采集器时间相差大于30秒,会在一定程度上降低气象要素观测数据的成功率,导致缺测;记录或者是在传输气象要素数据的时候,自动气象站遭受雷击袭击,受到电磁干扰进而对气象站的正常运行产生影响,打破气象要素数据的变化规律,严重时会出现野值。
2、新型自动站常见数据异常问题分析与处理
2.1分钟降水量与小时降水量数据不一致
在地面气象自动监控软件运行过程中,降水量的记录方式主要通过“有:自动”来展示,比如在降水天气发生时,却出现分钟降水量与小时降水量数据不一致的情况,也就是观测到的分钟降水量可以在气象观测软件中正常显示,但是小时降水量的数据却无法正常显示,这种情况下就可以对小时降水量的观测数据进行人工修正,实现质量控制,否则可能会造成分钟降水量与小时降水量的数据累积存在较大差异,最终导致自动站气象观测数据产生异常。如果发生小时内分钟降水量数据存在缺测,则应及时查看此时段内有无降水出现,之后对分钟降水量的数据进行处理。若该时段没有出现降雨,就可以将缺测数据符号清除,按照无降水情况处理;若此时段内有降水现象出现,则要通过自动站的备份数据代替缺测数据。在地面气象观测的实际工作过程中,为了可以确保测报软件正点时刻可以正常对气象要素数据进行采集并处理,在临近正点时应禁止工作人员在业务计算机上进行其他任何操作。
2.2降水过程中深层地温记录突变问题
平遥县的降雨量通常集中在夏季,同时夏季的温度也相对较高,深层地温非常容易发生突变的状况,其主要的表现形式为持续性降水天气,随后以每小时2℃的速度上升,并且在短时间内不易消失,需要在一定的时间之后才会逐渐恢复成原始温度。在与土壤相距80-320cm地温不会出现太大变化,造成的影响可以忽略不计。由于夏季气温相对较高,同时强降雨发生的几率也相对较高,地表温度会在较短的时间内出现加速上升的现象,地表中的热量难以向外散发,只会持续向下散播,这也是导致深层地温发生突变的原因之一。地温数据出现变化属于正常现象,可以真实地反映出地温的实际变化情况,对于这类现象的出现按照正常方式解决即可。
2.3风向风速数据出现缺测情况
在气象人员发现风向风速数据发生缺测的情况时,应在第一时间利用相关命令对气象要素在采集器中是否缺测进行检查,若风向风速数据在采集器与传感器中都没有出现,就应立即查看通信系统与连接传感器的电源系统有无故障问题出现。风速数据发生缺测,可以通过万能表测量风传感器与大地之间的输出电压,风杯正常转动时的电压是工作电压的一半,若测出的电压不在该电压范围之内,就应直接更新风传感器;若测出的电压值显示正常,那就说明风传感器没有问题,需要对采集器通道进行检查,查看其是否出现问题;如果风向数据缺测,通过肉眼很难判断风向传感器是否出现问题,这种情况可以直接将风向传感器更新,在更换后,若风向传感器还是不能正常工作,就说明是其他环节出了问题,应及时对问题部分进行维修处理。
3、新型自动站观测数据质量控制措施
3.1做好气象站的设备维护
值班的工作人员应在进行观测之前做好观测仪器设备巡检,检查各个气象要素数据是否出现异常情况,对比备份自动气象站数据,第一时间找出问题并及时解决。对各个气象要素传感器与其他设备进行定期检查与维护。每个月对数据线的破损情况进行检查,并注意接线口,防止出现松动情况,此外做好网络管理。
3.2切实做好数据的备份工作,确保数据的完整性
气象站在日常的工作过程中要切实做好数据的备份工作,保障数据的安全性与可追回性。每天定时对观测的气象要素数据进行存储,并建立相应的文件夹,利用移动硬盘或者其他方式储存气象要素数据,同时将每个月全部的观测数据刻录成光盘备份,避免原始气象要素数据发生缺测,保障新型自动气象站观测数据的准确性与可靠性。
3.3加强工作人员的业务技术学习与培训
相关业务人员要积极参与每年的专项培训学习,认真学习相关规范制度、维护规范以及技术规定等。提升测报人员的业务技能与自身解决各种问题故障的综合水平,定期组织测报人员阶段性学习与问题总结交流大会,从根本上提高地面测报质量。
结语:新型自动站由于长期的运行会出现各种数据异常的情况,在很大程度上影响台站的地面测报质量。所以,观测人员在日常的工作过程中要加强自身的业务学习与能力提升,提高自身应对台站数据异常问题的能力。将自动观测设备与人工审核进行有机结合,不但要经常总结气象要素数据监测经验,也要充分掌握数据异常的处理方法,保证台站观测数据的完整性与准确性。此外,要加强对仪器设备的日常维护,做好数据的备份工作,以便更好地解决数据异常的情况,全面提升自动站气象测报质量。
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