浅谈如何减少地面气象观测数据的缺测率

杨劲

摘要：气象观测对环境有很高的要求，要避免环境中的因素对气象观测造成困扰，就要确保测量使用的仪器、设备的精度与准度，争取在最小的距离内取得气象观测数据，这种条件下所做的气象观测就叫做地面气象观测。科技发展促使气象观测也获得了一定成果。但外界因素对测量数据的准确度仍有影响，要想尽可能降低地面气象观测的缺测率，必须提供优质的气象观测环境。在此对该问题进行分析。

关键词：气象观测环境；地面数据；缺测率

经过对近几年对地面气象观测数据的分析，发现维护不当等原因造成的地面气象观测数据精度不够的情况很多，在此根据以往的工作经验，谈一下怎样能够减少地面气象观测数据的缺测率，希望对气象观测者有所帮助。

一、自动气象站观测设备的维护分析

当前我国多数气象站都可以采用自动化的气象观测手段，该观测手段省去了大量人力，提升了观测效率，测得的数据也比以往精度更高。然而倘若无法更好地维护自动气象站观测设备，则不但无法获取到良好的观测数据，还将给地面观测工作带来困扰，为此相关部门的工作人员要对自动气象站观测设备的修护工作足够重视，成立设备维护专项小组在自动化测量设备运行中对其采取定期的检查。这么做是为了观察设备在运行中的参数及各项指标正常与否，并且观测设备的数据采集与记录功能是否正常使用。若发现设备运行失常，要立即对该设备采取跟踪观测，再依据与其相关的技术标准，在数据显示异常超过1h的状态下，将该设备认定为运行故障，依据设备故障维护规程采取措施。

二、人工站观测设备的维护分析

根据以往经验，设备若经过长期的高负载工作必定将发生故障，因此对于人工站观测设备的日常维护，工作人员要尽其所能使设备不出现该类事件。引流管道阻塞导致的设备工作故障同样会造成地面气象观测精度出现误差，这需要工作人员的足够重视，并采取一定的防范措施。特别是面对降水，工作人员要为设备的蒸发器提前留出一个小通道，以防降水太多排不出去；同时，也能通过给蒸发器盖上个盖子预防降水的损坏。

为了防止降雨过程中，雨量记录迹线由于浮子室摩擦力大发生突跳，要保证浮子室里边的光滑度，按时排查虹吸雨量计的承水漏斗内有没有脏东西、雨量记录迹线正常与否，清理里边的杂质，直到浮子能够上下浮动自如。清理仪器过程中允许稍微放一点润滑剂，保证浮子室上自记笔尖、固定直杆相连处的光滑程度，保证其能够轻松滑动。尽可能减少由于自记笔位突然起跳升高又下降的雨量记录缺测事件，保证雨量自记记录的完全性及精确性。

三、减少地面气象观测数据缺测率的处理方法

3.1蒸发量缺测的处理方法

若是在强降雨的日子，蒸发量就容易发生缺测及数据失常的事件，为此要运用下式来计算：

日蒸发量偏差值=（1-日观测蒸发量/历年蒸发平均值）*100%

根据该式，倘若当天所得日蒸发量偏差值限制在10%以下，那么当天测量所得数值的准确性就比较高，偏差值就有可用性；倘若当天的日蒸发量误差在10%～20%范围内，那就不能确定该偏差值的准确性，但这一数值在气象观测上仍有一定的实用价值；一旦误差范围高于20%，那这一数值就不能被采用，需要进行缺测处理。面对缺测的事件，若缺测时间不高于1h，就可以利用上一个整点和下一个整点的蒸发量测量数值，运算出替代值。若缺测时间高出1h，则当天所测的蒸发量数值都要采取缺测处理。要特别重视的情况是，若地面气象观测站运用的测量方法是双轨运行测量模式，也出现了如上状况，就要用人工站所测的蒸发量数值将自动气象观测站的数值代替，通常情况下，这种类型的观测站只要测出人工观测数值总体就不必再做缺测处理。

3.2温湿度记录缺测处理

通常来说，温湿度缺测多数是由仪器破损或者干湿球温度被误读等原因造成的，对此，可以分析、反查干湿球温度、相对湿度、水汽压、露点等相互之间的关系；倘若观测站处在人工站和自动站同时测量时期，若相对湿度缺测而气温没有缺测，就可以用自记录数值取代相对湿度数值，接着对水汽压与露点等因素采取反查。与之相反，气温缺测而相对湿度没有缺测时，也可以用自动站数值取代水汽压与露点数值，或由人工观测气温数据代替，再对水汽压、露点温度数据采取反查。例如，一气象站自动站在某日15：00有记录相对湿度的数据，现在就可以用14：00和16：00的记录内插获取15：00的气温数据，内插公式如下：

缺测时次的替补值=（相邻前值+相邻后值）/2

3.3正点记录缺测的处理方法

针对自动气象站，若正点数值遭遇缺测1h，除了风向、风速、自记降水这几个数值，其他因素的正点数值都要利用前、后两定时数值通过内插的手法求出来，运用内插求出的数值依正常统计：倘若正点数值遭遇缺测的时长一连超过2h，就只能按照缺测处理。倘若自动观测的定时数值出现缺测，而正点分钟有数值，这个时候的正点数值就可以由正点分钟数值来表示；倘若正点分钟数值也缺测了，就要用正点前10min里最接近正点分钟的数值来表示，若这个数值也缺测了，就要用正点后10min内最接近正点分钟的数值来表示；倘若以上数值都缺测了，就只能记成缺测。

结论：随着科技的不断发展，我国气象测量的技术与仪器都获得了很大的进步，要积极引进先进的技术提高预防及处理气象环境干扰因素的措施，尽量减少地面气象观测中的误差及缺测率，提升观测结果的准确度。希望本文提到的方法能得到有关部门的采纳。

参考文献

[1]刘惠兰，张苗苗，谢伟，等.能见度自动观测数据可用性评价体系构建及實例分析[J].合肥学院学报（自然科学版），2015（2）

[2]刘静.“双套站”气象数据评估及融合方法的探索[D].合肥：合肥工业大学，2015：1-22