影响新型自动气象站观测数据准确率的原因及对策研究

发表时间:2020/7/3   来源:《科学与技术》2020年2月5期   作者:张明1,毛单1 ,杨雪1 ,张渝杰1
[导读] 如今,我国各级气象部门均开始运用新型自动气象站

         摘要:如今,我国各级气象部门均开始运用新型自动气象站,大幅提升了气象观测效率以及气象数据传输的时效性。本文主要根据新型自动气象站运行实际,首先阐述了影响新型自动气象站观测数据准确率的主要原因,接着对新型自动气象站观测数据异常问题及其处理方式进行分析,最后针对如何提升新型自动气象站观测数据准确率给出了相关对策,以供大家共同交流探讨。
         关键词:新型自动气象站;观测数据;准确率;原因;对策

引言
         近年来,我国气象事业实现了跨越式发展,气象业务现代化建设高速推进,新型自动气象站开始在全国范围内推广应用,促使我国气象观测业务自动化水平得到大幅提升。新型自动气象站无论是在设计上,还是在应用方面均具有极大优势。自新型自动气象站运行以来,不但降低了气象观测人员的劳动强度,而且也大幅增强了地面气象观测工作效率以及气象观测质量,给天气预报、气象防灾减灾等气象业务工作的高效开展提供了有价值的参考资料[1]。本文首先总结了影响新型自动气象站观测数据准确率的原因,接着对常见的新型自动气象站观测数据异常问题进行分析处理,最后还给出了提升新型自动气象站观测数据准确率的对策,以确保气象台站观测资料的准确性和完整性。
1.影响新型自动气象站观测数据准确率的原因
1.1仪器故障
         在新型自动气象站运行过程中,如果新型自动气象站本身长时间运行,则观测仪器性能往往会大幅降低,这样极易造成自动气象站气象观测数据出现异常问题,最终导致气象观测数据质的准确率有所下降,气象服务质量也没有办法得到保证。新型自动气象站还易受雷暴天气的影响较大,一旦防雷措施不到位,新型自动气象站出现雷击事件,则可能会影响气象要素数据观测的准确性。
1.2测报制度不够完善
         为保证新型自动气象站观测业务的顺利推进,应根据气象观测业务实际,制定完善的测报业务管理制度。当前,大部分气象台站气象观测业务制度方面还不够规范,同当地测报业务以及测报人员需求间还有一定的差距。正是因为制度的不够完善,导致部分测报人员值班存在一定的随意性,有些人员时常迟到早退,进而使得观测业务中故障问题无法得到及时发现以及排除,这大幅降低了新型自动气象站观测数据的准确率。
1.3测报人员业务能力较低
         当前,有些气象台站的一些工作人员在新型自动气象站观测业务中出现突发状况的时候,无法及时对情况进行有效处理,出现这种局面的原因如下:第一,由于部分基层气象台站站的条件还比较差,缺乏长期的人员专业培训机制;第二,基层工作环境以及福利待遇均不够优越,使得一些具有高学历、高职称的气象人才大都不愿在基层气象台站工作,而这些均不利于基层气象台站气象观测业务的高质量开展。
2.新型自动气象站观测数据异常问题分析及处理
2.1小时降水量与分钟降水量不一致
          在新型自动气象站监测软件中,降水记录一般用“有:自动”来代表。当观测降水时,有时会遇到异常的数据情况,即小时降水和分钟降水数据不一致。具体表现是,小时降水量不能在地面观测软件中正常显示,而分钟降水量数据可以正常显示。如果能够准确判断出这段时间内无降水天气现象,那么便能够直接清除缺失的气象要素数据,作为无降水天气现象加以处理。如果在此时间段内出现了降水天气现象,则可以使用备份数据去替换缺测的分钟数据[2]。
2.2气压观测数据异常问题
          在新型的自动站观测业务中,气压传感器在运行期间通常是稳定的,但有时大气压力数据会出现缺测或者跳跃等异常问题。一般此时在正点时间修改该站的气压要素信息以后,如果当前时间和之前的12小时气压数据均未发生异常,则需要借助新型自动气象站测报业务软件相关功能重新计算海平面气压值。


2.3风向和风速数据异常问题
         一般而言,如果由于新型自动气象站观测仪器故障导致风向、风速数据异常,则此时无法直接使用插值法;如果2分钟至10分钟内的平均风速缺失,则无法替代;假如瞬时风向分数股出现数据异常问题,则需要按照数据缺测处理。假如正点风向风速观测数据出现异常,
并且气象站具有补充测量的条件,则必须定时观测时次进行补充测量。
2.4地温数据异常问题
         在新型自动气象站运行期间,一旦所有地温度数据均异常,则可能是分采集器,总线或电源出现故障等因素引起的,需要对其进行科学分析与处理。首先需要检查子分采集器的电路,以查看其是否能够稳定运行。如果状态正常,则需要在串口调试助手的帮助下发送相关命令,以观察是否可以返回所有数据。如果无法返回,那么需要仔细对分采集器进行检查,将计算机连接到分集器的串行端口。借助串口调试来发送命令,如果可以返回至全部数据,则表示分采集器无异常。否则,表明其存在故障问题,需要及时更换或维修。
2.5湿度数据异常问题
         如果在新型自动气象站运行期间没有湿度数据,则需要在采集集器中输进相应的命令以观察是否有原始湿度数据信息出现。如果没有原始数据信息,那么就需要检查湿度传感器。 输出信号时,湿度传感器往往会通过模拟信号,其输出电压通常在0?1V之间,相应的湿度值在0?100%范围内,一般对传感器输出和地面之间的电压可以用万用表测量,检查测得的电压值是否在相应范围内。
3.提升新型自动气象站观测数据准确率的对策
3.1加强新型自动气象站的日常维护管理
         为了确保新型自动气象站观测业务的顺利开展,大力提升观测数据的准确率,工作人员需要对定期维护管理好新型自动气象站测报仪器。在雷暴多发季节来临之前,应安排专业的防雷检测人员对新型自动气象站防雷系统设施进行检测,以确保新型自动气象站防雷系统的合格性以及可靠性,避免雷击新型自动气象观测仪器而影响气象观测数据准确率的提升。
3.2不断完善测报业务规章制度
         应根据地方气象台站实际情况不断完善新型自动气象站测报业务规章制度,摒弃不适宜的制度,并适当增加符合本地情况的规范要求,确保测报人员可以严格按照规章制度开展业务;为了有效降低自动气象站观测数据的错情率,应严谨观测人员在值班期间做与业务毫无关联的事情;在交接班制度的时候应该认真备注记录相关重要事项,确保气象观测数据的准确性。
3.3加强观测人才队伍的培养
         观测人才队伍是高质量、高效率开展地面气象观测业务的关键。各级气象部门要加强高素质的气象、计算机等相关人才的引进。由于新型自动气象站的广泛应用,地面气象观测业务开始借助于各类先进的气象观测仪器来开展,所以对于观测人员的素质要求也越来越高,不仅需要大气学科的专业人员,而且需要具有精湛计算机技能的人员。
4.结语
         综上所述,新型自动气象站的广泛应用,为地面气象观测业务的开展提供了更多的便利。但是,由于新型自动气象站需要昼夜不间断运行,时常会因为仪器故障、制度、人为等原因而影响新型自动气象站观测数据的准确率。因此,观测人员应与时俱进,不断加强业务学习,严格按照业务规章制度来开展工作,并注重新型自动气象站的日常维护与自身知识的更新,对于测报业务中常见的数据异常问题要及时分析处理,从而大幅提升新型自动气象站观测数据的准确率。
        
参考文献:
[1]秦霞.地面气象观测数据文件质量影响因素及提升对策[J].现代农业科技,2016(17).
[2]李林, 高宇翔. 新型自动气象站异常数据的分析与处理[J]. 北京农业,2015(5):132-133.

作者简介:张明(1985-)男,汉族,重庆江津人,本科学历,工程师,从事综合气象观测研究工作。
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