ZQZ-Ⅱ型自动站数据跳变分析

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摘要 在长期使用zqz-Ⅱ型自动站的实践中，气压、温度、湿度等气象要素数据有跳变现象，通过对跳变数据的要素类别、出现时段、影响干扰、伴随天气现象等条件进行综合分析，总结造成数据跳变的原因，摸索具体的处理方法，以供气象工作者参考。

关键词 自动气象站；数据跳变；原因；处理方法

中图分类号 P415.1+2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2012）01-0044-02

ZQZ-Ⅱ型自动气象站在河南省大部分地区投入使用以来，虽然系统经过多次升级，但数据跳变问题一直未得到彻底地解决，对自动站数据的质量也造成一定影响。如何解决自动站数据跳变问题，已成为广大观测员关注的焦点。现对其作一探讨。

1 气压数据跳变原因和处理方法

1.1 自动站硬件问题引起的气压数据跳变和处理方法

硬件问题主要是气压传感器无法使用或者使用性能已经大大降低，具体表现为紧邻某一分钟前后的数据突然变大或变小，或者突然数据缺失，由此造成数据跳变。对于该类问题的处理方法是更换气压传感器即可[1]。

1.2 自动站软件问题引起的气压数据跳变和处理方法

1.2.1 雷扰。当前自动站的防雷措施已经比较完善，但在夏季雷暴多发时，仍然会对自动站产生干扰。有时雷暴产生的浪涌即便没有击毁采集器和计算机，也会造成其内部程序紊乱，进而导致自动站数据出现混乱、卸载的数据忽高忽低或间断卸载、严重时死机等不正常现象，从而造成数据跳变。

处理方法：按采集器的“复位”键恢复；若无法排除，将采集器后面板上的保护键由“1”拨至“0”，然后关掉电源，3 min后再接通电源并在“0”位开机，清空采集器中的数据，重新启动程序后，将保护键由“0”拨至“1”，再按标准设置采集器的时间等参数[2]。

1.2.2 由于各种原因重新打开自动站监控软件或者数据缺测需要卸载数据时造成的数据跳变。例如：11：12关闭自动站监控软件，进行软件升级，升级完成，重新启动计算机和自动站监控软件后已经是11：17；这样就会导致缺测5 min的数据，因此需要从采集器卸载，在“常规数据卸载”中选择11：00―12：00时段卸载数据；卸载后11：01―11：17的数据是正常的，由于选择的是11：00―12：00时段，程序会暂时默认11：18―11：59的数据是缺测的（随后会正常写入），程序会把11：17的数据写到11：60（可以通过数据查询―分钟数据查询―本站气压，明显看到11：60的数据是11：17的数据）；而11：18―11：59的时间差是42 min，之间气压就很自然地会发生真实的变化，而且有可能变化很大；这样11：59、11：60的数据差异较大，程序就认为是数据跳变。

处理方法：采取人工干预的方法，整点后01分，按采集器面板上的“定时”键，通过选择键，找到整点数据。然后在OSSMO地面测报软件“定时观测”窗口中输入正确的数据，并保存退出。还要注意在编制月报表时，对A、J文件在该时次的数据进行检查和处理。

1.2.3 时间影响。第1种是采集器时间紊乱或者错误。因雷暴等复杂天气状况的影响，很多市县出现过该问题，造成时间错误，从而导致全天数据不正常[3]。时间错误的数据被卸载到计算机上的分钟数据文件，必然就造成前后分钟数据差别很大，程序就认为是跳变。例如：采集器时间是11：01，而此时计算机的正确时间是17：01，采集器里11：01的气压数据实际上是17：01的数据；卸载后被重新写到分钟数据文件里11：01的位置，由于时间相差6 h，气压的实际变化很大，这样必然造成数据跳变。第2种是计算机时间紊乱或者错误，计算机因设置、病毒、雷暴等因素干扰，程序紊乱或者操作系统出现故障，致使计算机时间错误，影响数据的读写，造成数据跳变[4]。

处理方法：第1种应关闭采集器，总清零后重新启动。第2种应根据具体情况采取重新启动计算机、杀毒、重新安装系统或者OSSMO地面测报软件等方法处理。

1.2.4 感染计算机病毒、木马等程序。有时计算机和采集器之间的通讯端口会受到病毒、木马程序的干扰，最终导致数据不正常卸载、卸载不全或无法卸载，必然造成分钟数据的前后差异，形成数据跳变。严重时OSSMO地面测报软件的运行会受到阻碍[5]。

处理方法：重装系统，或安装升级杀毒软件，或安装系统补丁，或重装OSSMO地面测报软件。

1.2.5 采集器数据处理程序存在不足。实践发现，某个时次数据跳变，并非传感器、计算机、自动站软件的问题。运用数据质量控制软件查看Z、B、RTD、分钟数据等文件，该时次的数据都是相同的，这样的数据被称为野值[6]。说明问题出在采集器内部数据处理程序上。需要厂家对采集器程序和主板进行升级。

1.3 正常情况下引起的气压数据跳变和处理方法

有时在排除人为、自动站硬件、软件等因素的情况下，仍发生数据跳变的现象。这种情况主要是气象站或者周边环境发生较大变化所致，如出现龙卷、冰雹、大风、飑等短时剧烈天气现象，使几分钟内的湿度、温度、风向、气压、风速等气象要素突变。造成该时段前后的分钟数据差异，程序会认为是分钟数据跳变[3]。此时，结合云能天综合分析，可以看出数据反映的是真实的天气变化，属于数据跳变正常，不能随意处理。

1.4 人为干扰原因引起的气压数据跳变和处理方法

在日常值班时发现，所有数据跳变的气象要素中，气压分钟数据跳变的频率最高。气压传感器安装在测报值班室的采集器内，是灵敏度比较高的设备。由于气压传感器处于室内环境，因而受到的干扰因素也较多。人为干扰引起的数据跳变有以下几种情况。

1.4.1 不按规范操作的影响。例如：在卸载数据时修改计算机时间，数据备份的U盘感染病毒，未按规定安装杀毒软件和防火墙，计算机安装游戏、聊天等非业务软件，误修改参数设置和数据，计算机连接互联网等，这些不规范行为均会影响自动气象站的有序运行，从而容易产生数据跳变，影响正常数据的处理。工作中要严格按照规范操作，避免发生类似行为[2]。

1.4.2 震动影响。多次实践发现，用风扇吹、用力开关搁置采集器的桌子抽屉、在采集器上放置书本等杂物、用力开关门、手脚碰撞等震动行为，都可以造成气压传感器感应出现突变的数据。此类数据也是真实环境的反映，分钟数据不必处理，要视情况处理整点数据，或者用人工观测的数据代替自动数据、取10 min内较接近的数据或内插等。

2 温度、湿度数据跳变原因和处理方法

2.1 自动站硬件问题引起的温度、湿度数据跳变和处理方法

自动站硬件问题主要是温湿传感器性能降低或无法使用，表现为突然无数据；与前后分钟数据突变，变大、变小；与人工站记录相比，记录差异过大，造成数据跳变[1]。更换温湿传感器即可解决该问题。

某些气象站常出现雨天数据跳变不正常、晴天数据正常的现象，此时可能是温湿传感器传输电缆出现问题。采集器是根据电阻的变化来计算气象要素值，如果观测场到值班室的数据传输电缆出现老化、破损或鼠咬等情况，也会引起传输电缆的电阻发生变化，必然造成数据跳变。况且数据传输电缆走地下管道，管道破损后容易进水，更容易出现数据不正常。处理时只需要更换温湿传感器传输电缆即可[4]。

2.2 人为干扰原因引起的温度、湿度数据跳变和处理方法

2.2.1 不按规范操作的影响。除1.4.1相关行为外，其他一些不规范操作方法也会导致数据出现异常，如更换滤纸时操作人员手不清洁、电缆和传感器的接口松弛、用水清洁百叶箱、传感器移出百叶箱外、手摸传感器感应部分、滤纸污染、传感器进水等行为。

处理方法：日常值班时认真执行工作制度，严格按照规范规定操作，杜绝违反规范行为的发生。

2.2.2 震动影响。实践发现，用力开关百叶箱门、用手脚碰撞传感器等产生的震动，均会造成温度、湿度传感器感应出突变的数据。处理方法可参照1.4.2的内容进行。

2.3 其他因素引起的温度、湿度数据跳变和处理方法

正常情况引起的温度、湿度数据跳变，处理方法可以参考1.3的方法进行；自动站软件原因引起的温度、湿度数据跳变，处理方法可以参考1.2的方法进行。

3 结语

此外，在自动气象站的日常观测中，还会出现降水、风、地温、辐射等分钟数据跳变现象，均可参照上述气压、温度湿度的方法处理[2]。总之，为确保自动气象站的有序运行，气象工作者要熟悉业务规定，掌握自动气象站的工作原理和方法，严格执行制度规范。

4 参考文献

[1] 张雪颖，郑亚兵，李小凯.自动气象站数据跳变分析与探讨[J].安徽农学通报，2009，15（17）：157，177.

[2] 褚丽君，江声荣，李青建.浅谈自动气象站数据跳变的分析与处理[J].安徽农学通报，2010，16（14）：210，219.

[3] 乔中丰，吕娟.地面气象观测人工站与自动站记录差异简析[J].陕西气象，2009（2）：54-56.

[4] 梁剑峰.地面气象观测人工站与自动站记录差异分析[J].气象水文海洋仪器，2010，27（4）：47-49，53.

[5] 尼玛美多.地面气象观测人工站与自动站记录差异浅析[J].科技，2010（3）：53-55.

[6] 晏敏，徐明芳.CAWS600型自动气象站维护和常见故障判断[J].广西气象，2005，26（1）：53-56.