淺談烏蘭察布市自動站實時資料質量控制

摘 要：自動站數據質量控制對于自動站的全面運行是至關重要的，其主要是發現缺測數據、錯誤數據和對可能存在誤差數據的修正，確保自動站數據的準確性。本文主要淺談如何分析利用烏蘭察布市30年整編資料，通過質量控制的研究分析方法，提高數據的準確性質量。通過30年整編資料，得出我市11個旗縣市的氣候特征的極值和氣候特點，如最高溫度、最低溫度、最高氣壓、最低氣壓、溫度、濕度、最大風速、極大風速等，在此基礎上通過要素允許值范圍和氣候極限值檢查、臺站同期氣候極值檢查、時空間一致性檢查、相似性檢查和內部一致性檢查、最小變率檢查等質量控制以后，最后應用人工干預技術提高自動站質量控制的準確性。

關鍵詞：自動站；分析方法；研究分析；質量控制；準確性

中圖分類號：P415.12 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 14-0000-01

地面氣象觀測資料作為氣象觀測有器測以來最長的氣象資料，地面氣象觀測資料的質量直接影響了氣象、氣候業務及研究工作的質量與水平的提高，因此提高地面資料質量控制技術非常重要。這是因為只有在正確的資料基礎上，才能揭示真實的天氣、氣候特征變化與規律，得到符合實際情況的天氣、氣候預報與研究結論。通過參考我市近30年氣象要素相關資料，針對自動氣象站數據量大、實時性強的特點，研制和引進質量控制方法，特別是區域自動氣象站的數據質量控制和評估方法。在全面考慮各個影響自動站數據準確性的前提下，利用盡可能多的資料和分析方法研究分析出自動站數據在該地區該季節的合理范圍值，從而控制自動站數據種可能出現的野值，提高自動站數據的準確性質量。以保證我市自動站數據的準確性和代表性。

一、建立烏蘭察布市動站實時資料質量控制系統

目前，我國已經建立了國家、省、臺站3級非實時地面氣象月數據文件質量控制體系，但對于自動站實時資料，區局雖然對實時資料進行過質量控制，但質量控制后的數據只在區局使用，并沒有打包下發到市局以及各臺站，對于下發的實時資料并沒有進行任何修改。所以我局應建立烏蘭察布市動站實時資料質量控制系統。確保我市氣象服務的效果和效益。

二、自動站實時資料質量控制的研究方法

針對烏蘭察布市具體氣候特點，查閱了烏蘭察布市各所屬11個旗縣最近30年的整編資料，對各個氣象觀測要素的最高、最低極值進行了挑選，同時對其氣候特征及演變規律進行了總結，在綜合了氣候極限值檢查、臺站同期氣候極值檢查、時間一致性檢查、空間一致性檢查、相似性檢查和內部一致性檢查、最小變率檢查等質量控制以后，然后應用人工干預技術提高自動站質量控制的準確性，同時要盡可能實現該控制方法的簡單可操作性，能應用到實際中的實用性，從而對各旗縣市所轄各氣象臺站所有自動站質量控制的查詢檢索提供參考。具體步驟是先對自動站質量控制的檢查方法如氣候極限值檢查、臺站同期氣候極值檢查、時空間一致性檢查、相似性檢查和內部一致性檢查、最小變率檢查進行逐一研究學習，然后充分利用烏蘭察布市氣象局檔案室的便利在查閱統計出烏蘭察布市30年氣象歷史資料的基礎上，以歷史記錄為依據，依存烏蘭察布市11個旗、縣、市的30年氣候整編資料，整理出氣溫、濕度、氣壓、風速、降水等氣象觀測資料的極值和時空分布特點，為質量控制的上下區間劃定范圍，由于是以烏蘭察布本市資料為基礎，進一步明確了該地區自動站質量控制的范圍，增加了質量控制的精確度；利用現有資料分析總結，縮小地面測報自動站觀測各要素應采集的合理范圍，而后對控制方法進行研究整合，應用多層次多控制范圍對地面測報自動站觀測各要素應采集的數據做最后審核檢查，積極應用人工干擾技術，最后盡可能把其做成一個可以應用到實際中來的質量控制方法。

三、自動站實時資料質量控制遇到的問題與解決辦法

在實現質量控制時會遇到不同程度的問題，由于自動站運行時間短，在查閱各臺站30年資料時，資料比較多，工作量比較大，有許多人工記錄會比較難得到，對于資料的準確性和完整性的保證有一定的影響；同時人工干預技術的應用是一個復雜的過程，包含了人為干擾和干預人員的經驗和綜合素質等多方面問題，如何合理融入地面測報自動站質量控制系統是一個難點；而且所研究出的自動氣象站實時數據控制方法如何在保證控制精度的前提下實現該方法的簡單可操作性。針對上述遇到的問題，本人經過認真學習和思考，總結了一些解決措施，首先充分收集各個臺站的30年歷史氣象資料，在經過仔細核對和對比分析后進行詳細統計分析，力求真實有效的代表了當地氣候特征和各要素的準確度；人工干預需要有經驗豐富的氣象工作者通過大量的可視化輔助工具來完成，然后檢測評估后方可以應用到自動氣象站質量控制中來；應用數學模型等通過適當的方法，在保證控制精度的前提下盡可能實現質量控制方法的簡單可操作性。

四、小結

單站質量控制方法它的最大優點就是僅依靠本站的歷史觀測資料就可以對觀測資料進行檢驗，方法簡單，可以直接在觀測臺站進行實時資料采集的同時完成。包括氣候極限值檢查、時間一致性檢查、內部一致性檢查等，單站質量控制方法其實主要是對各類型極值的質量控制，它需要較長的歷史資料做基礎，受觀測資料長度限制，且無法避免極端天氣氣候事件干擾。多站空間質量控制方法避免了單站質量控制方法的缺點，但是受地形影響和計算復雜，且控制參數不易取得不夠客觀，所以有必要嘗試找到一個更好的方法。本文是對提高烏蘭察布市自動站的數據準確性質量控制研究，由于充分分析應用了烏蘭察布市近30年的氣象歷史資料，進一步縮小了該地區自動站質量控制的范圍，對于質量控制的準確度有所提高，同時加入人工干預，可以靈活的針對計算機發現的疑誤信息進行修改整理，可以把本應該正確卻被計算機當作錯誤的數據提取出來，做出最后準確判斷。

參考文獻：

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