新型自動氣象站觀測數(shù)據(jù)異常問題分析處理

何筱仙

（岳陽市氣象局，湖南 岳陽 414000）

新型自動氣象站采用了最先進(jìn)的嵌入式技術(shù)和外部總線技術(shù)，采用的是“主采集器+外部總線+分采集器+傳感器+外圍設(shè)備”的結(jié)構(gòu)設(shè)計方式，能實現(xiàn)全要素、綜合觀測能力，同時具備高性能、多功能的數(shù)據(jù)處理能力，滿足中國氣象局針對目前和未來若干年內(nèi)對地面氣象探測業(yè)務(wù)的需求。在實際新型自動氣象站觀測業(yè)務(wù)中受到多方面因素的影響，導(dǎo)致觀測數(shù)據(jù)發(fā)生異常，對于地面氣象觀測質(zhì)量的提升極為不利。岳陽市氣象部門地面氣象觀測業(yè)務(wù)是氣象事業(yè)的基礎(chǔ)性工作，同時也是當(dāng)?shù)亻_展氣象預(yù)報預(yù)測、專業(yè)氣象服務(wù)、公共氣象服務(wù)、氣候研究等業(yè)務(wù)的重要保障，2014年1月1日岳陽市完成新型自動氣象站建設(shè)并投入正常使用，在實際應(yīng)用過程中，出現(xiàn)觀測數(shù)據(jù)異常問題等影響地面氣象觀測業(yè)務(wù)質(zhì)量，為此本文就常見的觀測異常數(shù)據(jù)進(jìn)行分析探討，為做好地面氣象觀測工作作好技術(shù)保障。

1 自動氣象站觀測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常

在日常工作中，一旦發(fā)現(xiàn)某觀測的氣象要素值出現(xiàn)異常時，通常可以由內(nèi)而外的進(jìn)行檢查，首先檢查業(yè)務(wù)軟件內(nèi)設(shè)置是否異常，再檢查連線，最后檢查傳感器。如無特殊原因，傳感器自然損壞的情況很少出現(xiàn)，多數(shù)情況都是由于軟件設(shè)置和對傳感器維護(hù)不當(dāng)而造成。可以采取以下措施對異常數(shù)據(jù)問題進(jìn)行檢查處理。

（1）沒有數(shù)據(jù)顯示時，應(yīng)著重檢查故障傳感器信號電纜接頭是否牢固，尤其與采集器接口處是否沒有實接。如果出現(xiàn)虛接應(yīng)重新進(jìn)行插拔，查看異常現(xiàn)象是否能夠解除。

（2）雨量值發(fā)生異常時，要檢查雨量筒是否被堵塞，翻斗能否正常的翻動，使用萬用表檢查干簧管的通斷及數(shù)據(jù)線通斷情況。

（3）當(dāng)風(fēng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)了異常，且風(fēng)速不為零、風(fēng)向無變化時，需要結(jié)合實際的天氣情況進(jìn)行查看，雨淞天氣時風(fēng)傳感器容易被凍住出現(xiàn)異常。

（4）蒸發(fā)量值出現(xiàn)異常，如每小時蒸發(fā)量異常增大，明顯超出規(guī)則審核庫極值時，看是否是因為降水所致，再檢查EB-601大型蒸發(fā)蒸發(fā)桶與傳感器連通水管是否漏水。若冬季使用時如遇結(jié)冰，則按照省相關(guān)規(guī)定對蒸發(fā)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，積雪積雪消融后，再做除冰處理。

（5）能見度數(shù)據(jù)異常時，若能見度數(shù)據(jù)突然下降，則注意觀察觀測場周邊是否有火情或燃燒活動，或能見度鏡頭處是否有蜘蛛等蟲類爬入，若能見度儀無數(shù)據(jù)傳輸導(dǎo)致，需要對能見度分采集器內(nèi)電壓供應(yīng)情況進(jìn)行查看，當(dāng)電壓不足時會出現(xiàn)能見度儀無數(shù)據(jù)。如果發(fā)現(xiàn)能見度分采集器內(nèi)變壓器被損壞而導(dǎo)致無交流電供應(yīng)，這時蓄電池會為能見度儀提供不低于7天的供電，電池電量較低時也會出現(xiàn)數(shù)據(jù)時有時無現(xiàn)象，這種現(xiàn)象主要發(fā)生在冬天時，白天氣溫高蓄電池能為觀測儀器提供正常電壓，夜間氣溫低導(dǎo)致蓄電池?zé)o法正常提供工作電壓，進(jìn)而數(shù)據(jù)出現(xiàn)時有時無。所以要注意交流電是否能正常供應(yīng)，并測量蓄電池電壓和變壓器輸入、輸出電壓。

2 做好氣象觀測數(shù)據(jù)維護(hù)工作

開展日數(shù)據(jù)維護(hù)。當(dāng)天20時后，臺站內(nèi)業(yè)務(wù)人員就可讀取當(dāng)日的日數(shù)據(jù)進(jìn)行編發(fā)，尤其注意霾天氣現(xiàn)象的編發(fā)。為防止因觀測儀器設(shè)備故障導(dǎo)致觀測數(shù)據(jù)缺測或異常，業(yè)務(wù)人員應(yīng)做好日常備份工作和采集器內(nèi)定時和分鐘觀測數(shù)據(jù)的卸載。

3 新型自動氣象站觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量提升對策

（1）加強復(fù)雜天氣應(yīng)對。在氣象觀測工作中，若出現(xiàn)大風(fēng)、暴雨、雷電、冰雹等重要天氣現(xiàn)象，業(yè)務(wù)人員應(yīng)沉著冷靜，準(zhǔn)確分析天氣變化情況。通常重要天氣出現(xiàn)前，部分氣象要素數(shù)據(jù)會出現(xiàn)異常，業(yè)務(wù)人員可以結(jié)合雷達(dá)回波圖和衛(wèi)星云圖等現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)，做好重要天氣現(xiàn)象判斷。在重要天氣出現(xiàn)時做好天氣報編發(fā)工作。如岳陽市在夏季會出現(xiàn)強對流天氣，突發(fā)性強，持續(xù)時間短，危害性大，會增加氣象數(shù)據(jù)觀測難度，阻礙地面氣象觀測工作正常進(jìn)行。在強降雨天氣出現(xiàn)前，可將蒸發(fā)器皿內(nèi)的水取出一部分，以免雨勢過大，發(fā)生溢流。確保觀測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和完整性。

（2）加強測報系統(tǒng)監(jiān)管及測報儀器日常維護(hù)。自岳陽市投入新型自動氣象站以來，業(yè)務(wù)計算機需要連續(xù)24h不間斷運行，自身損耗較大，很容易出現(xiàn)故障問題，為了避免因計算機故障造成重要的觀測數(shù)據(jù)丟失，此時應(yīng)使用備份計算機。業(yè)務(wù)計算機的主要作用是整理、存儲和分析氣象要素數(shù)據(jù)，一旦發(fā)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)失敗或異常，可重啟軟件和電腦，再通過人工卸載異常數(shù)據(jù)的方法，重新卸載數(shù)據(jù)。為便于及時準(zhǔn)確找尋出故障問題以及科學(xué)處理，需要技術(shù)保障人員強化系統(tǒng)的運行監(jiān)管，在上傳的過程會有線路異常問題出現(xiàn)，在上傳失敗后應(yīng)查看網(wǎng)絡(luò)是否出現(xiàn)故障，若短時間內(nèi)不能找出網(wǎng)絡(luò)問題，而又需要上傳重要的數(shù)據(jù)信息時，可以使用無線網(wǎng)卡或者切換外網(wǎng)，用外網(wǎng)傳輸?shù)刂穪韨鬏斨匾臄?shù)據(jù)。不斷增強地面氣象觀測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性以及完整性。此外，還應(yīng)該加強觀測儀器日常維修和保養(yǎng)，尤其是采集器、傳感器、供電系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、防雷裝置等相關(guān)設(shè)備設(shè)施要著重維護(hù)，降低故障發(fā)生幾率，不斷提升地面測報的準(zhǔn)確性和完整性水平。

（3）做好基層臺站觀測業(yè)務(wù)技能的系統(tǒng)培訓(xùn)。隨著地面測報業(yè)務(wù)的自動化發(fā)展，對測報業(yè)務(wù)人員的綜合素質(zhì)要求也增高。因而，氣象部門必須要注重做好觀測業(yè)務(wù)培訓(xùn)，特別要注重基層臺站測報業(yè)務(wù)系統(tǒng)和設(shè)備維護(hù)維修方面的培訓(xùn)，不斷提升測報人員業(yè)務(wù)操作技能和保障能力。首先要培訓(xùn)測報人員業(yè)務(wù)改革后操作程序及相關(guān)測報技術(shù)要求等內(nèi)容。同時需要加強新設(shè)備操作技巧、儀器故障排除及維修知識、疑誤數(shù)據(jù)診斷處理、數(shù)據(jù)質(zhì)控等相關(guān)業(yè)務(wù)知識的系統(tǒng)培訓(xùn)，提高測報工作人員隨機應(yīng)變能力，一遇到突發(fā)狀況時可在最短時間內(nèi)有效處理，確保地面氣象觀測業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)采集及上傳精準(zhǔn)性和時效性。還應(yīng)時常開展測報業(yè)務(wù)考核，考核成績可列入年度評先評優(yōu)體系中，對于考核成績較差的觀測人員則需要繼續(xù)培訓(xùn)學(xué)習(xí)，直到通過后才能上崗，增強觀測人員培訓(xùn)學(xué)習(xí)積極主動性，提升測報人員觀測水平，確保氣象觀測業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)質(zhì)量。