地面气象观测数据文件质量控制方法

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摘要 从记录处理和质量分析入手，介绍了地面气象观测数据文件质量控制方法，以期确保自动站数据的可用性，形成准确、连续、记录处理符合要求的地面气象观测数据文件，为国家气象气候观测网提供第一手宝贵资料。

关键词 地面气象观测；记录处理；数据文件；质量控制

中图分类号 P416 文献标识码 B 文章编号 1007-5739（2012）21-0257-02

气象观测所得到的数据是制作天气预报和气候预测的基础资料，其正确与否直接影响着天气预报和气候预测的质量[1-2]，然而资料质量受到观测仪器、观测技术、测站位置、观测时间等的影响，近年来随着综合观测系统的推进和气象服务的高标准要求，特别是区域站网的建设和应用，尤其是中国气象局对数据文件质量控制严格要求。如何进行气象观测资料的质量控制，确保资料的代表性、准确性、比较性，是新形势下气象资料工作者迫切需要解决的科学问题[1]。目前，国家级自动站实现自动观测气象要素有温度、湿度、气压、降水、地温、风向、风速；人工观测气象要素包括云、能、天。该文从人工及计算机方面分析了地面气象观测数据A文件、J文件质量控制方法。

1 A文件

缺测记录处理一般原则：首先是用整点前10　min记录代替，其次再用整点后10　min记录代替，再就是用人工观测值代替，最后才是内插，否则作缺测处理。

1.1 封面

先与前一个月封面比校，重点检查有无迁站等变化项目否；地理环境必有，且2个以上要用“；”分开，注意风按照规范要求距地高度10～12　m，距平台高度应为6～8　m，总高度不少于10　m；在A文件中注意看首行参数有无错误，质量控制指示码及气压、风高度等各要素项目标识有无错误，如有人工和自动，则应为1。

1.2 降水上、下跨问题

这是新入手的质量控制员最易忽视的，尤其体现在下跨降水为0　mm，这也是软件审核不出需要人工注意地方，在各类比赛中未给出下跨量但要注意当月最后一天雨持续到20：00要提出该疑问；上跨降水日期，降水量与上月报表仔细校对。

1.3 天气现象栏

先看25个摘要栏，重要、罕见天气现象一目了然，然后重点是加强对其预审。在A文件中天气现象“…”应为3个空格，其他连接符为1个空格，不能出现“-”连接符号。雷暴要看是否漏记方位，且方位只能是八方位，不能出现SSW、ESE、WSW、WNW等；中间方位是否漏记；转入次日方向与前日方向是否符合要求，在这里人工重点审核是转入次日后的终止方向，不允许和前日开始方向相同，即不允许出现回头雷。因闪电在《规范》中定义“只见闪电而不闻雷声”，故要审核闪电是否为不应记录现象。冰雹记录是否写入纪要栏，且最大直径与最大平均重量是否符合规范要求。视程障碍现象雾之前应有轻雾，若是转入第2天的，则为雾之后应有轻雾；浮尘有无漏记时间或只出现几分钟，转入第2天时也需人工审核；按规定需记最小能见度的天气现象是否遗漏最小能见度。固态降水之雪、霰、米雪、冰粒、结冰、霜等应在较低温度时才出现，看有无在温度较高时误记；且固态降水（除雨夹雪外）不能形成雨淞；另积雪容易忽视的是8：00后形成的遗漏备注，以上均需人工仔细审核。降水现象、特殊天气现象与云状配合是否符合规定，如雨、毛毛雨、雷暴出现时降水云层为规范规定的云类，且还可以结合气簿-1注意连续性降水其对应的云状。天气现象中大风的出现时间要早于等于极大风速时间。不记起止时间的天气现象要看是否应出现，以及其转入次日顺序，如雨终止时间为7：44，若能见度低于10.0　km则后面要接视程障碍现象，这个是容易遗漏且机审难以判断出的问题。

1.4 备注栏及其他

（1）台站变动、新增观测要素、障碍物、所属机构、观测时制、迁站对比观测是否应在相应位置，如某站由一般站改为基本站，则变动后之日应在“台站级别”即03项中作相应修改。

（2）启用、停用某项观测要素是否表述完整。如从某日停用雨量传感器，要修改A文件相应项目标识和质量控制码段，如停用雨量传感器，其项目标识应为“0”，质量控制码段也相应修改。

（3）迁站对比根据当月及上月报表可以判断其在原址的方向，是否误记。

定时观测4次站，其观测时间为“10/04/02；08；14；20”和“10/24/24小时连续观测”；观测时次项应为“11/守班=”，若为基准站２４次观测，在A文件中应体现为“10/24/逐时观测”。

1.5 天气气候概况栏与纪要

气候概况栏其各项数据统计是否正确，是否符合要求，各项目位置正确与否，如长期连阴雨写到正确应写到此为止03项，误记到04项等。天气现象栏记有冰雹而纪要栏却无记录，尤其是未达称重标准却有重量记录，这也是不符合规范要求。纪要栏其他各项标识与其文字说明正确与否。高山积雪备注按要求应写本月内日期，不必跨月备注。

1.6 降水

定时与自记降水每天比较，并非完全一致而是有差别，因目前自记是采用自动观测，而定时则是为人工观测，且差别判定方法是10.0　mm及以内差值为0.4　mm，超过10.0　mm降水则差值控制在4%以内，若差别过大，则要仔细查找原因，根据不同情况分别对记录进行处理，如确系自动站仪器故障，则自动观测降水可用人工虹吸雨量计替代。分钟降水与小时降水不一致处理情况分以下几种，并且要与备注相结合，首先若为人工虹吸雨量计代，则允许出现小时降水有记录而分钟降水缺测情况；若为人工定时代，则小时、分钟降水缺测都允许；在无任何备注情况下出现该记录则为疑误记录。

1.7 风

在风的记录中，注意查看极大风速达到或超过17.0　m/s而天气现象栏却漏记大风现象。2　min与10　min风用人工代时处理，用EL型电接风记录器代替时小数位只能是0、3、7；缺测时日平均4次与24次互代也要备注问题，或1　d内有6次及以上作缺测处理且极值应从实有记录中挑取。极大、最大风向风速若出现在整点，与整点风向是否一致，否则应为错误记录。在风的统计中，如某风向全月没有，则要仔细分析如对照人工站报表，分析是否为仪器损坏导致某一方位风向长时间缺测，或风速长时间为静风则要判断是否风已冻结。

1.8 电线积冰

一次电线积冰过程是否有2次记录，如天气现象栏雨淞从4日持续到6日，则只应有1次记录。电线积冰直径必须大于等于厚度，且雨淞、雾淞达到规定直径有无称重记录。电线积冰的温度不能低于当日气温最低。雨淞、雾淞在簿表格式中只能是5648、0048、5600，在各类业务比赛中直接录入4800，则以报表显示的方式判断不了该错误，一定要用记事本打开看。

1.9 雪深（雪压）和蒸发

应测雪压时却遗漏，且雪深大于等于5　cm，在A文件中雪压栏应为“///”。《地面气象规范》规范，“台站四周有积雪，但观测站附近因故无”，故有积雪不一定有量，积雪是随有随记，而雪深只在8：00、14：00、20：00测定，因此有量当日必有积雪。结合上月及本月报表文件备注看大、小型蒸发位置写错没有，则相应的质量控制码也要作应修改。针对蒸发结冰问题，小型蒸发不能记结冰“B”，规范规定必须要秤称重，而大型蒸发可以记“B”符号，但注意不能跨月，溶冰后测得其值是结冰后这段时间的累计值，比平常有差别，若无结冰期而值有显著变化者，则要结合前后几天蒸发及选类似天气作比较，判定数据正常否然后按照疑误记录处理方法进行处理。蒸发记结冰时，天气现象栏一般应有结冰符号，相应温度也较低。

1.10 日照

在A文件中日出至日落时间无日照应为“00”，日落至日出应为“NN”，这里需要注意某站某月每天的ＮＮ和００并不一致，因每天日出时间并不一致，可能跨整点，如１日日出0547，17日日出0601，那前者5：00～6：00应为“00”，后者5：00～6：00应为“NN”。且在日出日落期间每天横看检查日照数据整点无云无记录者，或迹线前面几小时一直为1.0　h而后突然中断，或错位向前或向后移了几小时。以小时为单位竖看检查日照计有无安装问题，如全月11：00—12：00均为0.9　h，则很可能仪器安装不符合规定要求。日照缺测时应注意在备注栏备注其百分率统计方法。

1.11 地温及冻土

地温记录每天进行查看，缺测内插均要作相应备注，且应备注４次与２４次平均统计方法，两者其一缺测时可以互代。地温、气温、草温极端值，一般天气条件下地面最低低于气温最低，若为显著反常，则要仔细分析原因，例在降温天气下则可能出现气温低于地温。当地温有缺测时，则应从实有记录和人工记录中挑，若全天自动观测地温缺测时，相应地面温度、草面温度（雪面）极值作缺测处理。有冻土时，一般应注意地面温度应小于0　℃，除非地面解冻冻土深度为0　cm时。

1.12 气压、温度、湿度

全月海平面气压是否有遗漏，或者海平面气压有却某时次缺测的应仔细判定。若用人工观测气压表代替要备注：自动站气压用经高度差订正后的本站气压代替。温、湿度注意不正常记录处理要按照技术解答1号文件执行，尤其注意冬季湿球溶冰不当情况下记录的处理。

2 J文件

首先也是必须先看首行参数，可以对照A文件首行参数检查。在J文件中跳变或缺测1　min目前按照各类文件精神还不能内插，且A文件内插处理后的值，不能代替J文件中整点00分的值注意某一段值是否异常，检查稍长一段时间的数据以判定该段记录正常否。按照中国气象局“气测函〔2005〕227号”文件精神，J文件降水判定为滞后降水在2　h以内且量在0.1、0.2、0.3　mm，可以加至那分钟那小时，否则，不为滞后降水的要删除且都要备注。自动观测降水启用当，还要在J文件中“降水”项目打上对勾，即首行参数中降水标识应为“1”，再检查A文件中相对应J文件滞后降水处理没有，必须人工处理J文件。风不正常情况下也要分析J　文件，且不正常该时段其风向风速要作缺测。

3 结语

在地面观测工作中，只要观测员严格遵守各项规范及技术规定，严格执行记录处理方法进行质量控制，一般的错误是可以避免的。在实际工作中，要求质量控制员熟练掌握《地面气象观测规范》月观测记录质量检查方法和内容，再结合当地天气气候正确设置本台站OSSMO软件的审核规则库，设置时注意：尺度过宽容易出现疑误记录漏审，过窄正确记录也被列入疑问。然后再按照规范中疑误记录处理方法，结合记录处理一般原则，不断总结和积累经验，保持资料序列完整及统计结果更符合要求[3-5]。

4 参考文献

[1]　熊安元.北欧气象观测资料的质量控制[J].气象科技，2003，31（5）：314-320.

[2]　中国气象局.地面气象观测规范[M].北京：气象出版社，2003.

[3]　中国气象局.地面气象观测数据文件和记录簿表格式[M].北京：气象出版社，2005.

[4]　杜红，杨英姿.怎样做好台站地面观测报表预审工作[J].沙漠与绿洲气象，2009（S1）：99-100.

[5]　姜智.CAWS600型自动气象站与人工观测温湿度差异的初步分析[J].沙漠与绿洲气象，2003（5）：31-33.