丹東強降水天氣分析

徐金秀

摘 要：隨著自動化技術的發展，自動氣象站和業務軟件都有了較大的升級。DZZ6型新型氣象自動站和ISOS-SS業務軟件成功替代了DYYZⅡ 型自動站和OSSMO軟件。DZZ6型站相比較DYYZⅡ 型站，在硬件設計上更集約化。ISOS-SS軟件不僅使得觀測監控更方便，在后期數據維護等功能開發上也有很大的提升。

關鍵詞：自動氣象站；DZZ6；DYYZⅡ ；業務軟件ISOS-SS；OSSMO

中圖分類號：S16 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170431070

引言

隨著時代的發展，氣象事業的規模和職能也隨之增加，傳統的地面氣象觀測工作已經不能完全適應如今時代賦予的責任。在新舊交替的過渡時期，尤其要求從事地面觀測人員認真學習、小心應對。

1 新型自動站設備與舊自動站設備的交替

氣象觀測站基本實現自動化觀測，人工觀測為輔。地面氣象觀測，主要分為：采集及記錄；編輯及確認；傳輸及應用。以某觀測站雙套自動站為例，天津產自動氣象站型號為DZZ6型的新型站為主要應用，DYYZⅡ 型自動站為備份站。兩套站的設備及廠家均不相同。

2 兩套自動站結構對比以及采集要素情況對比

2.1 兩套站硬件結構的對比

DZZ6型氣象站采用先進技術，新型站采用的是天津生產EL15-1C型風速傳感器。風速低慣性輕金屬風杯。 其風杯采用鋁材制造。采用過載保護；外部零件選用耐腐蝕材料制造并由噴漆涂層保護，采用的結構保護儀器內部的敏感元件不受惡劣環境的影響。

備份站采用的是長春生產EZC-1型風速傳感器。風杯是3個壓塑成型的碳纖維增強塑料風杯。

新型氣象站的核心是基于CAN總線技術和國際標準CANopen協議進行設計，達到了兼容、互換的目的。已建的自動氣象站擴展新的測量要素或增加傳感器時，只需要將新的分采集器/或傳感器加入到系統中，并進行簡單的軟件升級/配置。實現最大限度地方便維護和降低維護成本。

2.2 兩站溫度、濕度和本站氣壓等要素采集頻率的對比

壓溫濕采樣頻率：新型站30次/min；備份站6次/min。

風速：新型站采樣4次/s，以0.25s為步長求3s滑動平均值，以1s為步長計算每分鐘的1min、2min算術平均；備份站采樣1次/s，僅以1s為步長計算。

新型站在采集速率上以及性能上的完善，采樣頻率更小，計算平均值的步長更短。

3 新舊兩套站溫度、濕度、本站氣壓以及風速數據對比分析

3.1 溫度、濕度和本站氣壓的對比

2套自動站溫、濕度傳感器均安裝基本相同，氣壓傳感器高度相差3.7m。比較某站2015年1月1日—2015年12月31日的氣壓、溫、濕度以及2min平均風速數據。

從一年逐月的樣本數據比較得到，兩套站氣壓偏差在0.2～1hpa之間；平均氣溫的偏差<0.3℃，再比較月極端氣溫得到，新型站氣溫略低；月平均相對濕度偏差在1%～4%，新型站相對濕度略高；月2min平均風速兩站的偏差在0.2～0.3之間，新型站數據略高。偏差均在誤差范圍之內。

3.2 風速兩站的對比

下面用一個月內逐分鐘2min平均風速數據對比。截取數據變化較為劇烈的典型時段（典型時段為：1月23日5：00—24日15：00），進行數據分析。

風速變化劇烈的時段基本一致，但新型站風數據撥動較為劇烈，變化率超過3m/s的數據較多，變化率超過4m/s出現2次，而備份站沒有出現。

總體相較而言，新型站的風速傳感器比備份站的風杯大，兩設備中的風杯材質也不同，位置也不同，數據有所差異屬正常。再根據采樣頻率以及內部算法的差異，新型站風數據波動幅度較大也屬正常。新型站風杯較大還有另外一個優點，在季節更替時段，更多的防止風杯被凍住的情況。

4 新ISOS-SS與舊OSSMO業務軟件

相對OSSMO，ISOS-SS軟件更便于測報員在非定時觀測發報時間，監控自動氣象軟件數據采集運行狀況。ISOS-SS在要素掛接和觀測編報方面也更優越，很直觀的在采集數據監控界面就看到本站掛接的各項目，有報警提醒，觀測編報界面更明朗清楚；在數據維護方面，ISOS-SS數據記錄、數據整理更規范，增加了數據以表格形式導出功能，方便后期對數據的應用和分析；在報表制作與處理方面，報表的制作更便于操作，最后生成PDF格式的報表，格式更穩定，更安全；在傳輸文件的監控上，也更直觀清晰，還具有對問題記錄的查詢功能，并設計了手動發送報文的應急處理模塊。

5 結論

在設備上，從DYYZⅡ 型自動站到DZZ6型自動站的結構對比、數據分析，在軟件方面，再由業務軟件上OSSMO到ISOS-SS的換代更新。中國氣象局多次進行地面氣象觀測業務改革調整工作，配合新型氣象自動觀測站和新地面觀測業務軟件的完善，有效提高了地面氣象觀測的效率。如今采用當代成熟、穩定、先進的電子測量，數據傳輸和控制系統技術，設計基于現代總線技術和嵌入式技術構建的新型站，滿足地面氣象觀測全要素自動觀測。實現高精度、易維護、易擴展的新型自動氣象站提供準確、可靠的觀測數據，為提升防災減災能力和提高預報預測準確率以及服務能力做好重要保證。

參考文獻

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