综合气象观测质量提升措施

柴德美　杨启锋　王亚玲

摘要 近年来，随着地面气象观测自动化和县级综合气象业务改革，地面气象观测由完全依靠人工操作到逐渐被自动观测代替。本文结合菏泽市定陶区气象局综合气象观测在日常工作中所遇到的问题以及积累的工作经验，提出提高综合气象观测工作质量的措施。

关键词 综合气象观测；质量；仪器保障；措施

中图分类号 P412 文献标识码 B 文章编号 1007-5739（2017）04-0222-01

随着地面气象观测自动化和县级综合气象业务改革，地面气象观测质量的考核办法和内容发生了很大的改变。县级综合气象业务改革实现观测业务自动化、一体化、集约化，要求县级业务人员能做好保障（网络、设备、信息处理），能搞好服务（公共服务、决策服务、预报预警、农业气象、突发应急等），对县级业务人员的综合素质要求较高。

1 备份仪器、硬件设备到位

由于新型自动站仪器大多采用大规模集成电路、计算机控制和模块化结构以及一些新型的专用探测元器件，且新型仪器价格也很昂贵，各台站的备份仪器很少，有的台站基本没有备份。受传统装备保障和管理工作的影响，基层台站业务人员重使用、轻维护的思想普遍存在，仪器装备一旦出现故障，就得逐级上报维修，若是有现成的备份仪器，直接更换即可。各台站最好备份一些易出现故障的仪器，如温湿传感器、翻斗式雨量传感器、光纤转换器、足够长的光纤、风向与风速传感器。采集器故障对于自动气象站来说是致命的打击，因此各站必须存有备份采集器，至少也得备份到市局，并且平时要做好采集器的维护[1]。由于新型自动站采样、处理、存储数据量较大，要求微机运行稳定、准确、抗干扰性强，定陶区气象局新型自动站微机和备份微机都采用工作站，可靠性较强，运行近3年来，微机未出现过故障。建议采用双光纤互为热备传输方式（服务商不同），3G卡作为人工备份传输途径，从而保证传输畅通。目前，所有台站都在使用新型自动气象站仪器，老自动气象站仪器作为备份，为了使备份站仪器起到正真的备份作用，就要做好备份自动气象站的日常维护维修工作，保障备份自动气象站的业务正常运行[2]。

2 提高巡视、维护仪器的技能

自动站的运行增加了维护仪器的难度，巡视仪器、设备时不能只注意表面现象，要切实按照《新型自动气象站维护规范》规定执行。每日检查自动气象站和备份站地面业务软件运行是否正常[3]；自动气象站实时数据是否有异常或缺测记录；通信组网监控软件运行是否正常；19：00对采集器、数据处理计算机对时，要求与北京时间误差在允许范围以内；20：00后及时做好当天数据文件的异机备份，确保数据安全；检查供电电源是否正常，检查接线板上的插头是否牢固，UPS的工作状态指示灯是否正常；检查各路由器、交换机、协议转换器等通信指示灯是否正常；巡视维护观测场设施，如：注意观察风杯和风向标转动是否灵活、平稳，发现异常时，及时处理；强对流天气过后，应仔细检查风传感器是否受损；遇有冬季雨雪冰冻天气，应检查风传感器是否冻结，及时开启加热装置；检查能见度传感器防护罩及透镜，若有降水、凝结物或灰尘附着应及时清除。使用翻斗雨量传感器的台站，检查传感器承水器内有无昆虫、尘土、树叶等杂物，并及时清除，保持外筒清洁等；做好观测场四周探测环境的检查；每周重启1次数据采集软件和计算机。真正做到规范要求的日维护、周维护、月维护和年维护注意事项。

3 快速排查故障，掌握仪器设备的简单维修

新型自动站的故障排查分为软件和硬件2个部分，通常故障首先从软件输出的结果反映出来。因此，排查故障的基本路径是从室内到观测场，从软件到硬件，从业务计算机到传感器。掌握检查的基本方法可快速定位故障和问题的所在点，起到事半功倍的作用[4]。

新型自动站观测系统是一个较为复杂的系统，有时一个故障现象可能由多种原因或多个组件故障造成，在这种情况下可以采用局部分离的方式排查，将故障可能部位轮流脱开，进一步缩小判断故障区域，相对独立的因果关系使故障判别变得更加容易。在实际工作中通常采用追踪法、替换法、测量法3种方法准确定位故障，同时采取相应的故障处理对策。

在实际工作中判断故障可采用由简入繁的方法。一是通过现象判断。如风向、风速传感器转动不灵活；雨量传感器计数翻斗不翻转或进水漏斗堵塞；温湿传感器滤纸变色、网罩沾附灰尘或微小水滴；电缆线破损、被鼠咬或接头松动；电源、采集器、主控机的各信号指示灯或蜂鸣声异常；雷击时发出的气味等。二是分析数据判断。对采集器与主控机显示的数据进行分析，是单个、多个还是全部异常或缺测，是系统性偏差还是跃变，通过分析锁定查找范围。三是通过测量判断。单个数据异常或缺测时，先查看业务软件的参数，然后由外到内检测传感器、电缆，直到采集器主板上对应的引脚。多个或全部数据异常或缺测时，自动站可能出现多处故障（如雷击），可先估计各环节故障概率的大小，按照概率由大到小的原则，逐步检测，直至查出故障为止[5]。

4 正确迅速处理仪器故障和数据异常

仪器、设备出现故障，短时间无法排除又没有备份设备、仪器更换而影响正点记录时，掌握异常记录的处理是必备的。

4.1 异常记录处理原则

白天正点记录异常时，定时观测时次的记录应及时处理，其他正点时次的记录应在下一定时观测前完成修改、上传。夜间正点记录异常时，应在当日10：00前完成修改、上传。若夜间异常数据影响到8：00、9：00记录时，应在10：00前对8：00、9：00相应记录进行修改、上传。

4.2 观测要素的异常处理

自动观测降水量记录异常时的代替原则：非结冰期，降水量观测以翻斗雨量传感器记录为准，记录按照称重式雨量传感器、备份自动站翻斗雨量传感器顺序代替。结冰期，用人工观测记录代替；2 min与10 min平均风有缺测时，不能相互代替；因降水（蒸发桶溢流等）或维护导致小时蒸发量异常，则按0处理。

4.3 时极值的异常处理

因分钟数据异常而影响时极值挑取时，时极值应从本时次正常分钟实有记录和经处理过的正点值中挑取。若极值从本时次正常分钟实有记录中挑得，则极值和出现时间正常记录；若极值为经处理过的正点值，且该正点值为正点后10：00内的代替数据、备份站正点记录、前后时次内插值或人工补测记录值，则极值出现时间记为正点00分。

5 结语

要想提高综合气象观測质量，每个观测员都应增强责任心，加强专业知识学习，不断提高技术水平，严格按照规范规定操作，善于总结经验并应用到工作中去。

6 参考文献

[1] 林宏建，王辉，李勇增，等.自动气象站温度异常分析与故障排除[J].广东气象，2010（1）：64.

[2] 史春彦，张前东，刘鹏，等.新型自动气象站业务用微机更换时的注意事项[J].科技视界，2016（20）：296.

[3] 中国气象局综合观测司.新型自动气象站维护规范（试行）[S/OL].（2015-09-01）[2016-07-30].http：//wenku.baidu.com/link？url=LDedyt1 mbp_NtcokBSMeYhY_GNhj8coVCunGexrnFGGXitY5GrIVhnVFLt32tK gARwfEsiGtWuIMpO_Im8z_OlVNyeWjeLDqxT_mfh4ZzA__2yREkKA4 8bb85Cz79JyL.

[4] 黄思源，刘均.新型自动气象站观测业务技术[M].北京：气象出版社，2014：269.

[5] 吴玉芳，马燕，冯雪.提高气象观测记录准确性的经验探讨[J].山东气象，2010，30（4）：68-70.