DZZ4新型自動(dòng)氣象站觀測(cè)數(shù)據(jù)異常分析處理

畢于健

摘要 結(jié)合山東省泰山站DZZ4新型自動(dòng)氣象站的實(shí)際，分析新型自動(dòng)氣象站異常數(shù)據(jù)，并給出對(duì)應(yīng)處理措施，探討新型自動(dòng)氣象站日常維護(hù)，以提升泰山站地面氣象測(cè)報(bào)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 DZZ4新型自動(dòng)氣象站；異常數(shù)據(jù)；分析；處理；日常維護(hù)

中圖分類號(hào) P415.1+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2016）22-0217-01

地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的高低直接影響臺(tái)站的服務(wù)質(zhì)量。泰山站自從引入新型自動(dòng)氣象站以來(lái)，實(shí)現(xiàn)了地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化，提升了氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確性。在實(shí)際應(yīng)用中，新型自動(dòng)站觀測(cè)數(shù)據(jù)極易受多種因素影響出現(xiàn)異常，需要使用人工等方法對(duì)故障和異常數(shù)據(jù)信息進(jìn)行排除，使新型自動(dòng)氣象站恢復(fù)正常運(yùn)行。

1 山東省泰山自動(dòng)氣象站概況

DZZ4新型自動(dòng)氣象站由采集器、傳感器、電源和通訊接口4個(gè)部分組成。新型自動(dòng)氣象站使用了目前最先進(jìn)的電子信息自動(dòng)化技術(shù)成果，具有自動(dòng)化、精度高、可擴(kuò)展和易維護(hù)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)蒸發(fā)、降水量、溫度、風(fēng)向、風(fēng)速、氣壓、地溫等數(shù)據(jù)的采集，觀測(cè)要素?cái)?shù)據(jù)可精確到分鐘。新型自動(dòng)氣象站可以通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)文件信息來(lái)判斷自動(dòng)氣象站是否出現(xiàn)故障，大大降低了測(cè)報(bào)人員的工作強(qiáng)度。

2 DZZ4新型自動(dòng)氣象站觀測(cè)數(shù)據(jù)異常的分析處理

2.1 溫濕度數(shù)據(jù)異常

遇暴雨、大風(fēng)等惡劣天氣，雨水極易打濕傳感器和電源接口處，這種情況會(huì)導(dǎo)致整點(diǎn)溫濕度數(shù)據(jù)異常，通常使用人工方法補(bǔ)測(cè)；如果觀測(cè)要素?cái)?shù)據(jù)出現(xiàn)異常，基本站只有在每天的8：00、14：00、20：00定時(shí)編制氣象測(cè)報(bào)，要使用人工方法補(bǔ)測(cè)。若觀測(cè)到的溫度數(shù)據(jù)正常、濕度數(shù)據(jù)在整點(diǎn)10 min前后出現(xiàn)缺測(cè)，可以結(jié)合干濕球數(shù)據(jù)通過(guò)人工的方法補(bǔ)測(cè)缺測(cè)數(shù)據(jù)。除此之外，還可以結(jié)合同時(shí)間段觀測(cè)到的濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)測(cè)[1-2]。

2.2 極值異常

某時(shí)間段內(nèi)的時(shí)極值出現(xiàn)異常很容易影響日極值的挑選，工作人員可以對(duì)該時(shí)間段的極值作為缺測(cè)進(jìn)行處理。通過(guò)分析其他氣象要素觀測(cè)值的日極值和人工觀測(cè)數(shù)據(jù)，很容易推測(cè)出日極值不在此時(shí)間段內(nèi)，可從其他數(shù)據(jù)記錄中挑選日極值；日極值在該時(shí)段內(nèi)，從人工觀測(cè)數(shù)據(jù)中挑選日極值即可。大部分觀測(cè)數(shù)據(jù)缺測(cè)，應(yīng)通過(guò)數(shù)據(jù)分析軟件，找出異常數(shù)據(jù)，從RTD文件中挑選對(duì)應(yīng)缺測(cè)數(shù)據(jù)補(bǔ)救，再通過(guò)查找分析B、Z文件中數(shù)據(jù)，進(jìn)一步驗(yàn)證觀測(cè)數(shù)據(jù)是否缺測(cè)，最后再通過(guò)上述辦法進(jìn)行解決[3-4]。

2.3 蒸發(fā)量數(shù)據(jù)異常

如果因降水天氣或維護(hù)儀器設(shè)備致使小時(shí)內(nèi)蒸發(fā)量數(shù)據(jù)異常，應(yīng)將蒸發(fā)量數(shù)據(jù)記為0；如果因蒸發(fā)傳感器故障影響小時(shí)內(nèi)蒸發(fā)量數(shù)據(jù)，可使用備份自動(dòng)站蒸發(fā)量數(shù)據(jù)替代。沒(méi)有備份自動(dòng)氣象站，可通過(guò)內(nèi)插法求出蒸發(fā)量數(shù)據(jù)，對(duì)連續(xù)超過(guò)2 h蒸發(fā)量數(shù)據(jù)缺測(cè)，應(yīng)對(duì)相應(yīng)時(shí)次蒸發(fā)量數(shù)據(jù)作缺測(cè)處理；改為人工觀測(cè)，蒸發(fā)量數(shù)據(jù)通過(guò)人工觀測(cè)數(shù)據(jù)或自動(dòng)站數(shù)據(jù)替代；如果自動(dòng)蒸發(fā)量日合計(jì)出現(xiàn)缺測(cè)，可通過(guò)日蒸發(fā)量替代，將日蒸發(fā)量記錄在19：00—20：00時(shí)段內(nèi)。

2.4 大風(fēng)數(shù)據(jù)異常

自動(dòng)站風(fēng)速數(shù)據(jù)與人工站風(fēng)速數(shù)據(jù)相差超過(guò)1 m/s時(shí)，需要工作人員及時(shí)找出原因并解決。如果分鐘風(fēng)速數(shù)據(jù)異常，但未對(duì)小時(shí)及日極值風(fēng)速數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響，可以不作缺測(cè)處理。在對(duì)大風(fēng)數(shù)據(jù)缺測(cè)處理時(shí)，禁止對(duì)前后2個(gè)時(shí)次風(fēng)速數(shù)據(jù)內(nèi)插處理，應(yīng)利用其他自記記錄風(fēng)速數(shù)據(jù)來(lái)替代。

3 DZZ4新型自動(dòng)氣象站的日常維護(hù)

3.1 電源系統(tǒng)

自動(dòng)氣象站內(nèi)不間斷電源的電池大多是鉛酸免維護(hù)電池，需要做好每月的充放電操作。工作人員應(yīng)及時(shí)清除干凈太陽(yáng)能表面上的灰塵和雜物，查看太陽(yáng)能板連接線和地線的連接情況。

3.2 氣壓傳感器

在還沒(méi)有出廠之前，機(jī)箱內(nèi)就已經(jīng)安裝有氣壓傳感器，為防止較大氣流出現(xiàn)影響氣壓傳感器性能，應(yīng)輕輕打開(kāi)機(jī)箱門。始終確保靜壓氣孔通暢，防止被雜物、灰塵或異物堵塞。切斷電源后再更換或安裝傳感器，避免因氣壓波動(dòng)大影響氣壓數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，應(yīng)測(cè)量氣壓傳感器供電電壓是否穩(wěn)定。

3.3 蒸發(fā)傳感器

應(yīng)始終確保蒸發(fā)傳感器內(nèi)的水清潔、干凈，水面上沒(méi)有小蟲(chóng)、雜物漂浮，水色正常。尤其是在汛期前后，應(yīng)仔細(xì)查看蒸發(fā)器的滲漏情況，一旦發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)進(jìn)行解決。在秋季和冬季因天氣較冷，可以停用傳感器，此時(shí)需要對(duì)蒸發(fā)傳感器進(jìn)行放水、斷電操作，可以在ISOS軟件中將蒸騰傳感器設(shè)置為停用。

3.4 稱重式降水傳感器

稱重式降水傳感器屬于一種全自動(dòng)的觀測(cè)儀器，可以測(cè)量液態(tài)、固態(tài)、混合態(tài)降水總量和降水強(qiáng)度。對(duì)于稱重式降水傳感器的日常維護(hù)，應(yīng)通過(guò)查看傳感器信號(hào)處理單元上指示燈的運(yùn)行狀態(tài)判斷傳感器是否可以正常工作。每月應(yīng)對(duì)承水口進(jìn)行檢查，避免被蜘蛛網(wǎng)、雜物堵塞，在出現(xiàn)降雪天氣時(shí)，應(yīng)查看承水口處是否有積雪出現(xiàn)。在入冬之前應(yīng)做好盛水桶的維護(hù)工作，主要是做好盛水桶的清空和清洗，還要在盛水桶中添加防凍液和抑制蒸發(fā)液。

3.5 采集器

對(duì)采集器進(jìn)行日常維護(hù)，需要工作人員查看采集器運(yùn)行指示燈顏色是否異常；查看采集器上各個(gè)接線口與傳感器或者業(yè)務(wù)計(jì)算機(jī)連接情況；使用毛刷定期對(duì)采集器上的雜物、灰塵進(jìn)行清理；因夏季雷雨天氣出現(xiàn)得較為頻繁，為了確保采集器可以正常工作，應(yīng)在每年春季檢查防雷裝置，測(cè)量接地電阻。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 李青健，羅紅，閔怡.新型自動(dòng)氣象站異常數(shù)據(jù)快速診斷及處理方法[J].氣象水文海洋儀器，2016（2）：117-120.

[2] 范偉，王晉.DZZ4新型自動(dòng)站常見(jiàn)故障排除及日常維護(hù)[J].科學(xué)家，2015（9）：67.

[3]李淑君.新型自動(dòng)氣象站異常數(shù)據(jù)的審核及處理[J].南方農(nóng)業(yè)，2015（33）：209-210.

[4] 陳曉靜，王小寧，朱衛(wèi)民.新型自動(dòng)氣象站存在的問(wèn)題及維修措施[J].北京農(nóng)業(yè)，2014（21）：149-150.