地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)缺測(cè)問(wèn)題分析

烏日罕 于明洋

摘 要 在氣象觀測(cè)中，地面觀測(cè)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺測(cè)的問(wèn)題，從而會(huì)給氣象預(yù)測(cè)工作帶來(lái)了一定的影響，因此需要有效解決數(shù)據(jù)缺測(cè)問(wèn)題，保證地面觀測(cè)的可靠性。基于此，先對(duì)地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)缺測(cè)的原因進(jìn)行分析，然后對(duì)降水量、溫度、濕度的等缺測(cè)問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)分析，并在此基礎(chǔ)上提出了對(duì)應(yīng)的處理方式，以保障地面氣象觀測(cè)工作有序進(jìn)行。

關(guān)鍵詞 地面氣象；觀測(cè)；數(shù)據(jù)缺測(cè)

中圖分類號(hào)：P412.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.14.093

地面氣象觀測(cè)是各種氣象業(yè)務(wù)中最關(guān)鍵的構(gòu)成部分，地面氣象觀測(cè)的數(shù)據(jù)可靠性對(duì)氣象站天氣預(yù)報(bào)和氣象服務(wù)存在很大的影響。內(nèi)蒙古赤峰的天氣氣候變化無(wú)常，在對(duì)當(dāng)?shù)氐臍庀筮M(jìn)行觀測(cè)時(shí)，會(huì)存在很多外在與內(nèi)在的影響因素，進(jìn)而導(dǎo)致地面氣象觀察數(shù)據(jù)出現(xiàn)缺測(cè)的問(wèn)題。在實(shí)際地面氣象觀測(cè)時(shí)，由于受到各方面的影響，進(jìn)而導(dǎo)致地面氣象觀測(cè)中總是存在各種問(wèn)題。因此，對(duì)地面氣象觀察數(shù)據(jù)缺測(cè)的原因以及問(wèn)題解決措施進(jìn)行分析，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1 地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)缺測(cè)的原因

1.1 硬件故障因素

硬件設(shè)備是保障地面氣象觀測(cè)工作順利實(shí)施的基礎(chǔ)，若觀測(cè)儀器出現(xiàn)了問(wèn)題則會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)缺測(cè)的問(wèn)題。例如，地溫傳感故障會(huì)讓地溫?cái)?shù)據(jù)出現(xiàn)異常，采集器若是出現(xiàn)故障，則會(huì)引發(fā)采集器本身或是電源出現(xiàn)故障，進(jìn)而導(dǎo)致采集到的氣象要素?cái)?shù)據(jù)出現(xiàn)異常[1]。所以連接傳感器數(shù)據(jù)線之間接口有松動(dòng)現(xiàn)象，或者是外部數(shù)據(jù)線使用時(shí)間長(zhǎng)而出現(xiàn)破裂現(xiàn)象，這些也會(huì)導(dǎo)致地面氣象觀察數(shù)據(jù)出現(xiàn)缺測(cè)的問(wèn)題。在氣象站的計(jì)算機(jī)硬盤或者主板出現(xiàn)故障的時(shí)候，也會(huì)導(dǎo)致地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)缺測(cè)的問(wèn)題。還有則是在地面氣象預(yù)報(bào)中，業(yè)務(wù)計(jì)算機(jī)可能會(huì)被病毒或黑客攻擊，或是在測(cè)報(bào)軟件運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)死機(jī)的現(xiàn)象，這些都會(huì)導(dǎo)致原來(lái)的觀測(cè)數(shù)據(jù)突然中斷，進(jìn)而導(dǎo)致氣象要素觀測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)缺測(cè)的問(wèn)題。

1.2 外界環(huán)境因素

在氣象站中使用的觀儀器很多都是高集成智能化電子設(shè)備，很容易受周圍環(huán)境影響[2]。如果觀測(cè)現(xiàn)場(chǎng)周邊存在電磁場(chǎng)，則會(huì)影響地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，特別是對(duì)地溫的影響是很大的。氣象站周圍的氣候環(huán)境、溫度以及濕度等也會(huì)對(duì)地面氣象站造成一定的影響。在雷雨天氣出現(xiàn)的時(shí)候，采集器與傳感器等相關(guān)的設(shè)備有可能會(huì)被雷電襲擊，這樣會(huì)使儀器出現(xiàn)問(wèn)題和故障。在雷雨天氣中，溫濕度傳感器的過(guò)濾罩和地溫傳感器很有可能被雨水侵濕，進(jìn)而導(dǎo)致濕度溫度數(shù)據(jù)出現(xiàn)缺測(cè)等異常的現(xiàn)象。

2 地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)缺測(cè)問(wèn)題和處理分析

2.1 降水量缺測(cè)處理

在當(dāng)前的地面測(cè)報(bào)觀測(cè)工作中，會(huì)對(duì)某個(gè)規(guī)定時(shí)間段累積的降水量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，在編輯雨量的時(shí)候基本會(huì)在每天的8：00、14：00以及20：00這3個(gè)時(shí)間段中輸入“0”或者是“00”。如果在某個(gè)時(shí)間段的降水量被判斷為缺測(cè)問(wèn)題，則工作人員就需要根據(jù)記錄規(guī)定對(duì)此時(shí)間段的降水量數(shù)據(jù)進(jìn)行缺測(cè)處理。若沒(méi)有降水天氣卻存在降水量數(shù)據(jù)記錄，則就需要把對(duì)應(yīng)小時(shí)與分鐘的降水量數(shù)據(jù)刪掉，并把“-”符號(hào)輸入對(duì)應(yīng)的“時(shí)降水量”中，使用鼠標(biāo)把全部分鐘將降水量數(shù)據(jù)表格進(jìn)行框選，然后輸入“-”即可，并且還需要在值班日記中進(jìn)行詳細(xì)記錄。如果在降水天氣結(jié)束之后依舊存在降水量數(shù)據(jù)記錄，則需要分析是哪種原因造成的。若是降水傳感器滯后而導(dǎo)致的，則需要把時(shí)降水量與滯后的降水量相減，這樣就能夠清楚全部滯后分鐘的降水?dāng)?shù)據(jù)。如果氣象站夜間不值班的時(shí)候出現(xiàn)滯后降水，工作人員又在不了解滯后降水出現(xiàn)時(shí)間，則可以依據(jù)正常記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，在備注欄中標(biāo)注清楚就行。如果出現(xiàn)固態(tài)或是混合性降水，臺(tái)站中降水量數(shù)據(jù)會(huì)滯后或比實(shí)際值偏小，則觀測(cè)人員需要把時(shí)降水量與分鐘降水量數(shù)據(jù)依據(jù)缺測(cè)進(jìn)行處理，并且要在“時(shí)降水量”與“分鐘降水量”對(duì)應(yīng)單元格中輸入“-”符號(hào)。

2.2 溫度濕度數(shù)據(jù)缺測(cè)

由于受地面氣象觀測(cè)儀器故障或者是氛圍讀取錯(cuò)誤等因素的影響，常常會(huì)導(dǎo)致干濕球溫度或是濕度觀測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常問(wèn)題。如果判斷為數(shù)據(jù)缺測(cè)問(wèn)題，通常要依據(jù)干濕球溫度和氣象要素監(jiān)測(cè)范圍中水汽壓值之間的關(guān)系進(jìn)行處理，并且要反復(fù)觀察和讀取干濕球溫度數(shù)據(jù)，這樣才能夠獲取更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。若是人工觀測(cè)溫度數(shù)據(jù)缺測(cè)相對(duì)濕度而言沒(méi)有出現(xiàn)缺測(cè)問(wèn)題時(shí)，則就應(yīng)該在備注欄中清楚地記錄溫度數(shù)據(jù)和水汽壓。人工站溫度和先對(duì)濕度數(shù)據(jù)觀測(cè)缺測(cè)的時(shí)候，可以使用人工觀測(cè)的氣溫和相對(duì)濕度反復(fù)觀察讀取露點(diǎn)溫度值和水汽壓。若是在某個(gè)時(shí)間內(nèi)氣象觀測(cè)中僅僅存在相對(duì)濕度數(shù)據(jù)，溫度水汽壓和露點(diǎn)數(shù)據(jù)都存在缺測(cè)問(wèn)題，則此時(shí)就要選用上一整點(diǎn)和下一整點(diǎn)觀測(cè)的溫度指標(biāo)數(shù)據(jù)，對(duì)此時(shí)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行還原內(nèi)插。這樣就可以獲得此點(diǎn)的溫度值，然后再進(jìn)行反復(fù)的查看閱讀之后就能夠觀測(cè)到露點(diǎn)溫度值和水汽壓值，并且把這些數(shù)據(jù)輸入地面氣象觀測(cè)記錄文件中，這種還原內(nèi)插方式還能夠降低觀測(cè)數(shù)據(jù)的缺測(cè)率。

2.3 極值記錄缺測(cè)問(wèn)題處理

在進(jìn)行地面測(cè)報(bào)工作過(guò)程中，有時(shí)會(huì)因?yàn)樾碌淖詣?dòng)氣象站測(cè)報(bào)儀器出現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致氣象觀測(cè)時(shí)極值出現(xiàn)異常情況，并且對(duì)日極值選取形成影響的時(shí)候，則需要對(duì)此刻的時(shí)值進(jìn)行缺測(cè)處理。如果分析得出此日極值沒(méi)有出現(xiàn)在此時(shí)刻中，則就該從其他現(xiàn)有的氣象要素觀測(cè)數(shù)據(jù)中進(jìn)行選取。如果這個(gè)時(shí)候日極值是在人工觀測(cè)數(shù)據(jù)中選用的值，則出現(xiàn)時(shí)間就需要缺測(cè)處理。若是沒(méi)有人工觀測(cè)數(shù)據(jù)，則就要在自動(dòng)站測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)軟件中，使用逐日地面數(shù)據(jù)維護(hù)的方式進(jìn)行相應(yīng)的處理工作。

2.4 降低氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)缺測(cè)率

除了對(duì)缺測(cè)的問(wèn)題進(jìn)行針對(duì)性的處理之外，還需要在根本上降低氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)的缺測(cè)率，這樣才能夠有效保障氣象數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性和可靠度。為了保障地面氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)可以順利進(jìn)行，降低缺測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)率。觀測(cè)人員要加強(qiáng)測(cè)報(bào)維護(hù)工作，要定期對(duì)測(cè)報(bào)儀器進(jìn)行保養(yǎng)和維修，保障其長(zhǎng)時(shí)間保持干凈。同時(shí)要對(duì)儀器進(jìn)行巡查工作，觀測(cè)其是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)，若存在問(wèn)題和故障，則需要對(duì)其進(jìn)行維護(hù)。除此之外，還要經(jīng)常對(duì)儀器設(shè)備中的線纜進(jìn)行檢查，查看其是否有損壞的問(wèn)題，在需要時(shí)需要及時(shí)換新線纜。由于計(jì)算機(jī)問(wèn)題可能會(huì)導(dǎo)致氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)缺測(cè)，則就需要對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行殺毒處理，預(yù)防病毒和黑客入侵，以此保障計(jì)算機(jī)能夠正常運(yùn)行，進(jìn)而保障數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。加強(qiáng)觀測(cè)業(yè)務(wù)的監(jiān)控管理也十分重要，需要在數(shù)據(jù)采集、分析以及處理等方面進(jìn)行全面監(jiān)管。

3 結(jié)語(yǔ)

地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)由于受硬件設(shè)備和外部環(huán)境的影響，很有可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺測(cè)的現(xiàn)象。數(shù)據(jù)缺測(cè)會(huì)降低天氣預(yù)報(bào)的精準(zhǔn)性和氣象服務(wù)的質(zhì)量，進(jìn)而影響整個(gè)氣象系統(tǒng)的質(zhì)量。觀測(cè)人員通過(guò)對(duì)降水量數(shù)據(jù)缺測(cè)以及濕度溫度數(shù)據(jù)缺測(cè)的問(wèn)題進(jìn)行分析和處理，以此對(duì)相關(guān)的缺測(cè)問(wèn)題進(jìn)行針對(duì)性處理，在此基礎(chǔ)上提高氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉桂英，李輝.地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)缺測(cè)處理分析[J].科研，2017（2）：167-167.

[2] 祁澤民.基于地面氣象自動(dòng)觀測(cè)定時(shí)數(shù)據(jù)缺測(cè)的處理方法研究[J].科技展望，2017，27（20）：67.

（責(zé)任編輯：劉昀）