新型自动气象站观测数据缺测问题分析处理

摘 要：本文结合五道梁站使用DZZ4新型自动气象站的实际，首先简要概况了新型自动气象站，接着分析了新型自动气象站观测数据缺测问题的处理，最后给出了几点降低气象观测数据缺测率的对策，以期提升地面测报质量。

关键词：新型自动气象站；观测数据；缺测问题；分析处理；对策

新型自动气象站是地面气象综合性的气象观测系统，其观测数据质量的好坏直接对气象台服务质量产生影响。所以，提供及时、准确、可靠的观测数据是提升预报准确率和防灾减灾服务能力的关键。由于新型自动气象站需要24h不间断连续运行，很容易有观测数据缺测的问题出现，此时需要通过人工的方法来解决数据缺测和故障问题，以此增强台站气象观测资料的准确性和真实性水平，确保气象服务工作的顺利进行。

一、新型自动气象站概况

1.五道梁地理气候特征。五道梁位于被人们称为生命禁区的青藏高原和西部高山地区，地高天寒，长冬无夏。藏北高原7月平均气温低于8℃，五道梁7月平均气温为5.5℃，是全国最低值。因海拔和地势，空气不流畅，又因这一带土壤含汞量较高，植被较少，造成空气中含氧量很低，被认为是青藏线上最难的地段，很容易发生高原反应。

2.DZZ4新型自动气象站概况。对于DZZ4新型自动气象站来说，主采集器、分采集器、传感器、外部总线以及外围设备共同组成了其的硬件系统，借助于外部总线，可以随意对采集器进行裁减和扩展，利用长线实现了采集器和终端计算机之间的数据通讯。DZZ4型自动气象站的系统软件主要有两部分组成：嵌入式系统软件和业务应用软件。嵌入式系统软件的主要负责管理嵌入式系统和外部设备的运行。在终端计算机上安装有业务应用软件，其作用是实时监控自动气象站的运行、采集处理气象要素数据、对观测数据文件进行定时上传等。

二、新型自动气象站观测数据缺测问题分析处理

1.地面温度数据缺测分析及处理。若由于雷击造成18：00观测到的5～320cm地温数据出现缺测，而在17：00和19：00观测到的5～320cm地温数据正常，根据《地面气象观测规范》中的相关规定，在自动观测定时数据中，若定时观测的气象要素数据（风、降水量除外）出现缺测，可以使用前、后定时观测到的气象要素数据通过内插法求得，之后根据观测到的正常数据进行处理。若海平面气压、露点温度、水汽压等气象要素数据出现缺测，是不能通过内插法求得的，需要使用内插后的气温和内插法求出的相对湿度数据通过反查法求出。

2.蒸发量缺测的分析及处理。在出现强降水天气时，蒸发量观测数据很容易出现缺测或者异常情况，所以针对这种情况可以根据公式进行计算：日蒸发量偏差值=（1-日观测蒸发量/历年蒸发平均值）*100%，在该式中，如果测出的该日日蒸发量误差值在10%以内，则该日观测到的蒸发量数据就有较高的准确性，也就是由很高的可用性；若当日测出的蒸发量数据的误差值在10～20%之间，则很难确保蒸发量偏差数据的准确性，这种情况下仍然具有气象观测的应用价值；若当日测出的蒸发量数据误差超过20%，此时的蒸发量数据就失去了可用性，也就要按照缺测处理。为了及时解决，若发现蒸发量的缺测时间不超过1h，可以选择上个整点与下个正点时刻的蒸发量观测数据进行替代，之后将替补值计算出来；若蒸发量的缺测时间超过1h，应将当天测出的蒸发量数据进行缺测处理。需要引起注意的是，如果台站内有人工站，则缺测的数据可以使用人工站观测到的蒸发量数据替代缺测数据。

3.A 文件中正点数据异常或缺测的分析处理。在实际的地面气象测报工作中，如果发现A文件中的正点气象要素数据出现异常或缺测，测报人员应根据中国气象局地面气象观测规范中的相关要求，首先确认在A文件中能否获取到正点时刻的分钟数据信息，如果不能获取，则缺测或异常的数据信息应用正点前后10min内与整点数据相近的数据进行替代，之后进行不正常记录处理；若正点前10min内的分钟数据出现缺测，则需要使用正点后10min内与正点记录相近的数据进行替代。如果在16：51-17：00之间的16：54的分钟数据出现缺测，则缺测数据应使用16：53的数据替代，也就是使用整点向左开始的第一个数据替代；如果正点后10min的数据出现缺测，应使用整点向右的开始的第一个数据替代。

4.降水量缺测的分析及处理。在实际的地面气象观测工作中，如果没有降水现象，但是却有降水量记录，应将小时和分钟内的降水量数据及时删除，在“时降水量”单元格内输入“-”，将分钟内的降水量数据表格全部选中之后，再输入“-”即可，這种情况需要在值班日记中标注清楚。如果在降水天气结束后，仍旧有降水量记录，如果可以正确判断是传感器滞后造成的，则将该时次内的“时降水量”单元格内的数据减去滞后的降水量，之后滞后的分钟降水量数据表格中的内容清除，在完成数据质量控制后保存退出。接着打来降水停止时次的数据信息，在“时降水量”单元格及分钟降水量表格中降水停止的分钟内累加滞后的降水量，否则直接删除滞后的降水量即可。对于夜间不守班的台站，若在20：00～08：00这段时间内出现有滞后降水，如果不能正确判断的，可以根据正常情况处理，需要在备注栏中标明。

当出现固态或者是混合性降水时，台站内记录的降水量数据偏小或者是出现滞后降水，则该时小时和分钟的降水量数据需根据缺测情况处理，在“时降水量”单元格内输入“-”，之后将分钟降水量表格全部选中，并输入“-”。

三、降低台站观测数据缺测率的对策

1.加强业务技术学习和培训。对于台站开展的新业务技术规定培训工作应积极参与。加强对观测工作的规范制度、维护规范和技术规定的学习。为了提升工作人员自身的业务技能和处理各种故障的能力，气象部门应不定期组织工作人员进行阶段性学习和问题总结交流会。

2.做好自动气象站的日常维护。在地面气象观测工作还没有开始之前，值班人员应提前巡查观测仪器设备的运行情况，查看观测到的气象要素数据是否出现异常，并及时进行处理。对各个观测仪器定期进行检查维护。及时查看各个数据线是否破损，接线口是否松动等，同时还要将网络管理工作做好。

3.收集数据时避免出错。为了提升地面气象观测数据的准确性，将分钟观测数据的质量控制工作做好十分重要。在整体发报前，应将观测结果提前告知台站值班人员，不仅可以降低观测数据的错误率，还能提前达到数据矢量控制的目的。及时更新天气情况，加强与值班人员的沟通交流，借助于各种观测资料了解天气变化。

参考文献：

[1]毕于健.DZZ4新型自动气象站观测数据异常分析处理[J].现代农业科技，2016（22）.

[2]刘岩，王宗海，王青利.自动气象站数据异常或缺测的处理方法[J].现代农业科技，2011（18）.

作者简介：盛兆海（1985-），男，汉族，青海乐都人，本科学历，助理工程师，从事地面综合观测工作。