谈地面观测业务改革调整给气象观测工作带来的重要变化

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【摘 要】地面观测业务改革调整是综合气象观测系统实现实质性飞越的基础，自2012年3月31日起中国气象局在全国全面实施地面观测业务改革调整，目的是为大力发展我国气象观测业务现代化，缩小与国际先进水平之间的差距，构建与现代化气象业务相适应的观测系统。历经两年多以来，我国的气象观测工作发生了一系列重要变化，本文结合工作实际有重点地加以介绍。

【关键词】地面观测业务改革调整；气象观测工作；重要变化

为大力发展我国气象观测业务现代化，缩小与国际先进水平之间的差距，中国气象局在继《综合气象观测系统发展规划（2010-2015年）》（气发[2009]463号）的基础上，进一步提出了在未来2014年至2020年期间我国发展综合气象观测系统的总体目标和战略部署。“一网、二链、三星”业务格局的构建、“四化”“五高”目标的实现离不开气象工作基础业务水平的提升，发展规划中再一次明确地面观测业务改革调整是综合气象观测系统实现实质性飞越的基础，加强贯彻落实《2012年地面气象观测业务改革调整和试点工作方案》（气发[2012]15号）文件精神仍是目前我国实现现代气象业务体系的工作重心和基本要求。自2012年3月31日起实施的全国地面观测业务改革调整工作以来近两年半时间里，我国的气象观测工作发生了一系列重要变化，下面将结合工作中的实际情况作重点介绍。

一、地面观测新型自动站ISOS软件系统运行情况

相比地面气象测报业务系统软件OSSMO 2004来说，地面观测新型自动站ISOS软件系统在地面监控模块和通讯组网接口模块等方面都有了进一步的升级，大大降低了故障率，提高了观测数据的质量，更加适应地面观测业务改革调整的需求。下面对ISOS软件系统进行简要介绍：

1、SOS系统架构

平台具有以下特点：

（1）开发人员、气象业务流程设计人员、气象业务操作人员、其他用户职责分明，工作流程清晰，使平台实现了数据的实时采集，具有业务数据处理层级清晰的显著特点。

（2）平台中配置有调度控制器，通过一系列计划消息和时间消息的相互传递，可实现自动化调度。

（3）通过文件存储系统，分类形成“每日逐分数据文件”、“每月逐时数据文件”、“每日逐分状态文件”，并且文件的存储格式灵活可配。

（4）设备的接入可采用COM方式、以太网方式或其他方式进行接入，接口集约化，接入方式灵活可配。

（5）具有非常系统清晰的分层架构体系和业务流程体系设计。

（6）采用SQLite关系数据库作为基础数据库，易于管理和操作，并方便日常的维护和配置及多应用需求端口的接入。

2、SMO模块

在成功安装台站地面综合观测业务软件ISOS-SS 之后，系统要求对台站参数、分钟极值参数、小时极值参数、通信参数等进行正确设置，在软件进入正常运行状态之后，台站就可以进行实时观测、数据处理、数据查询、设备管理、工作管理等一系列操作。这些操作实现了自动报测、故障预警、人工订正、历史数据下载、数据自动归档、各类型要素数据查询、数据导出、综合查询等功能，大大降低了故障率，提高了观测数据的质量，减少了人为干预的因素。

3、MOI模块

MOI（地面气象业务观测平台）模块的主要功能是它可以实现人工交互数据的实时处理、对观测数据进行质量控制并对运行监控过程中出现的异常进行自动报警、输出气象资料和电报文件、对观测数据自析并自动形成各类气象报表、对数据进行实时快速的传输、进行系统维护和业务管理。MOI模块由MOI软件和MOIFtp软件构成，其中MOI软件可实现自动录入、正点观测、形成重要的天气报、进行日维护和辐射日维护。MOIFtp软件主要是用于形成长Z文件和报文传输。

二、地面观测业务改革调整后台站对质量控制的着力点

地面观测业务改革调整涉及范围广，涉及所有国家级气象台站的气象观测基础性工作（观测、发报、信息传输、报表编制），改革后对于数据资料的处理，在方法和程序上与以往相比有很大不同，同时，在运行期间也发现一些新的问题，比如个别类型台站个别时段数据资料的处理、文件的上传及维护等因没有详细的技术指标规定，因此缺乏统一规范和可操作性。根据工作实际，在地面观测业务改革调整后台站对质量控制的着力点表现在以下几个方面：

1、调整前后基础业务的转换

这次改革的重点主要集中在以下几个方面：（1）取消包括虹吸雨量计在内的自记仪器的使用。自动台站进行降雨量监测时，如果出现缺测现象，自记仪器的使用是一个很好的替代方式，因此，自记仪器的取消对于自动台站这方面的影响较大。（2）气象观测方式与守班时段的调整。对于基准站和基本站气象守班时段调整为08-20时连续观测，但4次定时观测时段守班；20-08时夜间不守班，仅在观测时的部分时段守班。一般站仍按原规定对天气现象进行观测和记录，夜间不再守班。（3）发报任务的增加与变化。对于基准站和基本站，改革之后要将以前的8次定时天气报发报任务改用新长Z文件上传，其中增加了质量控制信息、加密报等重要的信息，极大丰富了数据内容，同时20-08时的重要报的发报有特别的规定。

2、按照改革调整的规定，对夜间降水记录的处理方式较以前有较大变化。

夜间降水记录的处理包括夜间滞后降水量的处理、夜间固态降水数据的处理、夜间雨量计故障的降水处理。对于夜间滞后降水量的处理，应按照夜间不守班台站的相关要求及规定执行，分清“夜间”栏和“白天”栏的记录内容，“夜间”栏不记录起止时间和方位，只标记符号即可。固态降水的处理不同于夜间滞后降水量的处理，它主要表现为特定时段内的记录。如果能够确定固态降水的降水起止时间的，要以时加盖时段内降水量作缺测处理。对于夜间雨量计故障的降水处理，按原规定，可以使用自记仪器作为替代方法，而调整后，不再使用包括虹吸雨量计在内的自记仪器，那么在这种情况下，如果因故障无法获取相关数据时，应按缺测处理。

3、地面天气报（加密报）、降雪加密报的取消对上传资料的处理方式上有较大影响。

原规定中要求上报地面天气报（加密报）和降雪加密报，而调整改革后取消了这项规定，转而由编发新长Z文件的方式替代，因为规定细则不同，故而在上传资料的具体处理过程中容易造成误操作。这也是在地面观测业务改革调整后台站对质量控制的着力点之一。

三、地面观测业务改革后出现的地面测报异常数据类型及处理措施

在地面气象测报业务系统软件（OSSMO）改革升级后，大大降低了人工观测和编发报的工作量，使收集到的地面观测资料的传输及相关流程得到优化，提高了数据上传的质量、时效、频次和总量，上传数据的时间改革前为10min，改革后为5min。在观测数据得到精细化和时效化的同时，我们发现一些台站出现了一些新发生的错情率，这对于业务人员的技术水平和业务素质提出了更进一步的要求。出现的地面测报异常数据类型及相应对策大致包括以下几个方面：

1、因自动站监控软件判断出分钟降水量累积与小时降水量不一致时质控程序无法正常运行。

台站在软件的“自记降水设置”参数中设为“有：人工”，如果自动站监控软件在进行正点地面观测数据维护时观测到的分钟降水量显示为“-”，而小时降水量为空，那么就会判定分钟降水量累积与小时降水量不一致而使质控程序无法正常运行。

对策：自动站的运行灯显示为黄灯和绿灯两种，在显示为黄灯时表示自动监控软件正在进行观测或是进行数据的卸载，此时无法进行人工干预，当恢复至绿灯时，业务人员可以进行人工干预，此时，可以将小时降水量的值由空白填为“-”，使之与分钟降水量的累积值显示一致，那么质控程序就可以重新进行正常运行状态。

2、确保设备的正常运行，那么得到的监测数据一般来说是客观的、连续的，不存在人为因素，但在某些特殊情况下也可能发生缺测现象。

对策：在发现有缺测现象时，应想到的就是软件中存储的RTD文件、Z文件和J文件，在从RTD文件中选取数据进行补救的同时，应查看Z文件和J文件，确定缺测事件的真实存在性，如果确定就应从人工定时观测记录和自动观测记录两个方面选取日极值加以弥补。

3、因某一时段的时极值监测出现异常影响到当日日极值的挑取

对策：如果确定当日的日极值出现在某时内，而该时的时极值又出现了异常，那么可以将该时的时极值先做缺测处理，然后从人工记录的数值中选取日极值进行分析。

四、自动化程度的提升减少了人工观测和编发报的工作量

改革调整中陆续取消了一些需要人工观测记录的仪器设备的使用，比如虹吸雨量器、温湿度计、气压计等，相应的对于一些基本气象要素的记录也由人工记录转变为自动观测，同时，也省去了对以前因手工记录产生的自记纸等资料的整理。这样，大量的人力资源从繁琐的基础性工作中解放出来，可以专心地做一些业务研究工作，有利于促进气象工作的发展。另一方面，现代化设备的高效利用确保了数据质量和上传时效，同时也减少了办公物资的浪费。

五、因地面观测业务改革调整政策的全面实施，促使相关部门和业务人员加强业务学习，加强网络运行管控

为保证地面气象测报业务软件的正常升级运行，提升气象观测和服务质量，稳步推进地面观测业务自动化，相关部门和业务人员认真组织学习相关文件和软件使用操作细则，细化部门、人员和业务流程，对相关技术要求、规章制度、改革调整技术规定进行了熟练的掌握和考核，确保了改革前后业务的衔接。

六、改革调整后数据质量更加准确、科学、客观

在人工观测的条件下，因每个业务员都有自已的观测方式和习惯，因此，数据资料往往存有很大的主观性，一旦发生误差，事后就必须使用一些数学方法进行矫正补救，这大大影响了数据的准确性、科学性和客观性。改革调整后，由设备自动观测收集数据资料，只要确保设备的正常运行，那么得到的数据就是客观的、连续的，不存在人为因素，并且数据的处理、计算、传输、发报都是由程序自动完成，这样在确保数据质量的同时，也为气象预警提供了及时、精细、可靠的信息支持。

七、结语

进一步贯彻落实《2012年地面气象观测业务改革调整和试点工作方案》（气发[2012]15号）文件精神是目前我国实现现代气象业务体系的工作重心和基本要求。自改革调整实施近两年半时间里，我们的气象观测工作发生了一系列重要变化，也出现了许多新的问题，同时，也促使相关部门和业务人员加强业务学习，加强网络运行管控，为加快实现我国的气象业务现代化做好准备。

参考文献：

[1]中国气象局.地面气象观测规范[M].北京：气象出版社，2003.9

[2]中国气象局.2012年地面气象观测业务改革调整和试点工作方案.

[3]黄金洪.地面气象测报业务系统软件存在的问题[J].经济技术协作信息，2011（7）：109

[4]魏凤英.现代气候统计诊断分析预测技术[M].北京：气象出版社.2009：69-77