綜合氣象觀測質量提升措施

柴德美　楊啟鋒　王亞玲

摘要 近年來，隨著地面氣象觀測自動化和縣級綜合氣象業務改革，地面氣象觀測由完全依靠人工操作到逐漸被自動觀測代替。本文結合菏澤市定陶區氣象局綜合氣象觀測在日常工作中所遇到的問題以及積累的工作經驗，提出提高綜合氣象觀測工作質量的措施。

關鍵詞 綜合氣象觀測；質量；儀器保障；措施

中圖分類號 P412 文獻標識碼 B 文章編號 1007-5739（2017）04-0222-01

隨著地面氣象觀測自動化和縣級綜合氣象業務改革，地面氣象觀測質量的考核辦法和內容發生了很大的改變。縣級綜合氣象業務改革實現觀測業務自動化、一體化、集約化，要求縣級業務人員能做好保障（網絡、設備、信息處理），能搞好服務（公共服務、決策服務、預報預警、農業氣象、突發應急等），對縣級業務人員的綜合素質要求較高。

1 備份儀器、硬件設備到位

由于新型自動站儀器大多采用大規模集成電路、計算機控制和模塊化結構以及一些新型的專用探測元器件，且新型儀器價格也很昂貴，各臺站的備份儀器很少，有的臺站基本沒有備份。受傳統裝備保障和管理工作的影響，基層臺站業務人員重使用、輕維護的思想普遍存在，儀器裝備一旦出現故障，就得逐級上報維修，若是有現成的備份儀器，直接更換即可。各臺站最好備份一些易出現故障的儀器，如溫濕傳感器、翻斗式雨量傳感器、光纖轉換器、足夠長的光纖、風向與風速傳感器。采集器故障對于自動氣象站來說是致命的打擊，因此各站必須存有備份采集器，至少也得備份到市局，并且平時要做好采集器的維護[1]。由于新型自動站采樣、處理、存儲數據量較大，要求微機運行穩定、準確、抗干擾性強，定陶區氣象局新型自動站微機和備份微機都采用工作站，可靠性較強，運行近3年來，微機未出現過故障。建議采用雙光纖互為熱備傳輸方式（服務商不同），3G卡作為人工備份傳輸途徑，從而保證傳輸暢通。目前，所有臺站都在使用新型自動氣象站儀器，老自動氣象站儀器作為備份，為了使備份站儀器起到正真的備份作用，就要做好備份自動氣象站的日常維護維修工作，保障備份自動氣象站的業務正常運行[2]。

2 提高巡視、維護儀器的技能

自動站的運行增加了維護儀器的難度，巡視儀器、設備時不能只注意表面現象，要切實按照《新型自動氣象站維護規范》規定執行。每日檢查自動氣象站和備份站地面業務軟件運行是否正常[3]；自動氣象站實時數據是否有異常或缺測記錄；通信組網監控軟件運行是否正常；19：00對采集器、數據處理計算機對時，要求與北京時間誤差在允許范圍以內；20：00后及時做好當天數據文件的異機備份，確保數據安全；檢查供電電源是否正常，檢查接線板上的插頭是否牢固，UPS的工作狀態指示燈是否正常；檢查各路由器、交換機、協議轉換器等通信指示燈是否正常；巡視維護觀測場設施，如：注意觀察風杯和風向標轉動是否靈活、平穩，發現異常時，及時處理；強對流天氣過后，應仔細檢查風傳感器是否受損；遇有冬季雨雪冰凍天氣，應檢查風傳感器是否凍結，及時開啟加熱裝置；檢查能見度傳感器防護罩及透鏡，若有降水、凝結物或灰塵附著應及時清除。使用翻斗雨量傳感器的臺站，檢查傳感器承水器內有無昆蟲、塵土、樹葉等雜物，并及時清除，保持外筒清潔等；做好觀測場四周探測環境的檢查；每周重啟1次數據采集軟件和計算機。真正做到規范要求的日維護、周維護、月維護和年維護注意事項。

3 快速排查故障，掌握儀器設備的簡單維修

新型自動站的故障排查分為軟件和硬件2個部分，通常故障首先從軟件輸出的結果反映出來。因此，排查故障的基本路徑是從室內到觀測場，從軟件到硬件，從業務計算機到傳感器。掌握檢查的基本方法可快速定位故障和問題的所在點，起到事半功倍的作用[4]。

新型自動站觀測系統是一個較為復雜的系統，有時一個故障現象可能由多種原因或多個組件故障造成，在這種情況下可以采用局部分離的方式排查，將故障可能部位輪流脫開，進一步縮小判斷故障區域，相對獨立的因果關系使故障判別變得更加容易。在實際工作中通常采用追蹤法、替換法、測量法3種方法準確定位故障，同時采取相應的故障處理對策。

在實際工作中判斷故障可采用由簡入繁的方法。一是通過現象判斷。如風向、風速傳感器轉動不靈活；雨量傳感器計數翻斗不翻轉或進水漏斗堵塞；溫濕傳感器濾紙變色、網罩沾附灰塵或微小水滴；電纜線破損、被鼠咬或接頭松動；電源、采集器、主控機的各信號指示燈或蜂鳴聲異常；雷擊時發出的氣味等。二是分析數據判斷。對采集器與主控機顯示的數據進行分析，是單個、多個還是全部異常或缺測，是系統性偏差還是躍變，通過分析鎖定查找范圍。三是通過測量判斷。單個數據異常或缺測時，先查看業務軟件的參數，然后由外到內檢測傳感器、電纜，直到采集器主板上對應的引腳。多個或全部數據異常或缺測時，自動站可能出現多處故障（如雷擊），可先估計各環節故障概率的大小，按照概率由大到小的原則，逐步檢測，直至查出故障為止[5]。

4 正確迅速處理儀器故障和數據異常

儀器、設備出現故障，短時間無法排除又沒有備份設備、儀器更換而影響正點記錄時，掌握異常記錄的處理是必備的。

4.1 異常記錄處理原則

白天正點記錄異常時，定時觀測時次的記錄應及時處理，其他正點時次的記錄應在下一定時觀測前完成修改、上傳。夜間正點記錄異常時，應在當日10：00前完成修改、上傳。若夜間異常數據影響到8：00、9：00記錄時，應在10：00前對8：00、9：00相應記錄進行修改、上傳。

4.2 觀測要素的異常處理

自動觀測降水量記錄異常時的代替原則：非結冰期，降水量觀測以翻斗雨量傳感器記錄為準，記錄按照稱重式雨量傳感器、備份自動站翻斗雨量傳感器順序代替。結冰期，用人工觀測記錄代替；2 min與10 min平均風有缺測時，不能相互代替；因降水（蒸發桶溢流等）或維護導致小時蒸發量異常，則按0處理。

4.3 時極值的異常處理

因分鐘數據異常而影響時極值挑取時，時極值應從本時次正常分鐘實有記錄和經處理過的正點值中挑取。若極值從本時次正常分鐘實有記錄中挑得，則極值和出現時間正常記錄；若極值為經處理過的正點值，且該正點值為正點后10：00內的代替數據、備份站正點記錄、前后時次內插值或人工補測記錄值，則極值出現時間記為正點00分。

5 結語

要想提高綜合氣象觀測質量，每個觀測員都應增強責任心，加強專業知識學習，不斷提高技術水平，嚴格按照規范規定操作，善于總結經驗并應用到工作中去。

6 參考文獻

[1] 林宏建，王輝，李勇增，等.自動氣象站溫度異常分析與故障排除[J].廣東氣象，2010（1）：64.

[2] 史春彥，張前東，劉鵬，等.新型自動氣象站業務用微機更換時的注意事項[J].科技視界，2016（20）：296.

[3] 中國氣象局綜合觀測司.新型自動氣象站維護規范（試行）[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] 黃思源，劉均.新型自動氣象站觀測業務技術[M].北京：氣象出版社，2014：269.

[5] 吳玉芳，馬燕，馮雪.提高氣象觀測記錄準確性的經驗探討[J].山東氣象，2010，30（4）：68-70.