地面氣象觀測異常降水處理淺談

摘 要：隨著自動氣象觀測站的運用，地面氣象觀測的水平在逐步提升，實現了很多氣象要素的自動化觀測，其中降水觀測成熟，但是由于一些原因導致容易出現異常情況，因此在實際的工作當中務必要深入的研究降水要素觀測的異常情況，掌握一定的異常處理方法，在面對具體異常情況時，靈活處理，同時強化維護管理，保證自動站降水觀測的準確性。

關鍵詞：地面氣象觀測;降水;異常;處理

地面氣象觀測自動化已經成為常態，除極少部分尚未實現自動化外，溫濕度、氣壓、風向風速、降水等都已經實現自動化。其中在地面氣象觀測管理當中降水數據異常是比較常見的一種現象，但降水觀測又是比較基礎的環節，實現異常降水處理，提高降水觀測的準確性意義重大。

一、異常降水處理方法

在地面氣象觀測當中，降水要素出現異常數據是比較顯著的現象，在實際的地面氣象觀測當中發現比較突出的異常降水有如下幾種情況，包括實際無降水現象但觀測到有降水、實際有降水但又沒有觀測到降水量（表現為降水量觀測數據滯后或直接無降水量數據）、冬季固態降水觀測異常等。

1.無降水觀測到有降水處理

在地面觀測當中，有時候會發現實際上是沒有降水天氣的，但是地面觀測設備卻觀測到有降水量，這里邊有一種原因是前期實際有降水但是降水觀測出現了滯后問題，也就是在降水過程當中設備沒有采集數據，在降水結束后又開始采集數據，導致數據異常。也有可能是因為露水、霜霧的氣象的影響導致采集到降水數據，引起偏差等等因素。這一類異常數據屬于空跳降水量。

例如，某個地面觀測站在北京時間4點發現3點50分有0.2mm的空跳降水量，在7點交班需要及時進行處理，進入4點正時數據維護，刪除分鐘以及0.2mm的空跳降水量，在軟件界面上重新編輯并保存發送4點數據。因為降水數據有連續性，所以后續的5、6、7點正時數據也需要進行維護。

2.有降水但無降水數據或數據滯后

當實際上有發生降水現象，但是觀測設備卻沒有降水量數據，一般有可能是數據滯后，或者是雨量筒、雨量傳感器的漏斗發生了堵塞，又或者是因為一些雜質的影響導致翻斗卡死，傳感器線路發生故障等。針對這樣的現象，針對數據滯后問題，一般需要將降水停止后2h內的滯后數據一般0.3mm以內需要累加到降水停止的那一分鐘的降水數據當中，然后這個2h一般不根據分鐘數來劃分，而是按照整時段界定。這與上一節當中的空跳降水量的處理方法類似，比如在上午8點35分降水停止，此后9點到10點，10到11點這兩個小時當中出現降水量數據，要先刪除滯后的降水量，并將其累加到8點35分的數據中，重新保存上傳，而此時9點到11點這兩個小時當中的數據就不正確了，同樣需要采取維護措施，進行更正數據后上傳。

而如果是因為設備出現故障，比如漏斗堵塞時，優先使用稱重余量傳感器來代替觀測，如果也不正常，那么要用翻斗降水量的相應時降水量來代替。如果發現前幾個小時的數據都有異常則按照上文提供的方法進行維護修正，并選擇需要代替的時次，確定，如此，正確降水量的數據就保存在軟件的B文件當中，此后還需進一步進入相對應的時次，將B文件的數據保存到長Z文件中上傳。此時就可以對設備的故障進行處理。

3.冬季固態降水（即降雪）觀測異常

稱重傳感器是如今比較常用的一種固液態降水觀測設備，但在冬季觀測固態降水當中容易出現一些故障，導致數據誤差比較大。當出現這樣的異常情況，在正時數據的編報當中要修改后上傳，可用定時人工觀測數據代替，注意設備當中相對應的每個時次都需要代替處理，比如上午8點20分到11點50分稱重降水量采集異常，發現的時間是在中午13點50分，那么此后從14點開始持續6小時的發報都用人工觀測數據代替上傳，9點到12點的數據按缺測處理，重新更正后上傳，注意8點20到9點這個時段按缺測處理，8點到8點19分這個時段為空。12點正時雨量缺測時間從11點到11點50此后為空。

綜上，一般當地面觀測出現降水異常，通常需要綜合考慮不同的觀測采集方法，用正常設備的數據來代替不正常設備對應時段的設備，代替的方法一般就是雨量筒出問題用稱重傳感器數據代替或是備用站的翻斗數據代替，必要時也可以用定時人工觀測數據代替，并按缺測處理。

二、地面氣象觀測異常降水處理思考

地面氣象自動觀測是目前氣象觀測體系當中比較重要的部分，其中降水又是氣象預報的基礎，必須要注意強化地面氣象自動觀測的水平，提高準確度，異常情況發生后要及時處理，整修控制。當然關鍵還是要保證設備始終處于正常狀態，避免發生誤報。因此，筆者建議采取如下措施。

首先是在交接班當中要對觀測設備進行必要的檢查交接，避免出現錯誤操作，導致發生不良后果。

其次，為了保證降水觀測設備的正常功能，要強化設備的維護管理，保證穩定性、準確性。注意因為有時候維護處理后設備會出現一些異常情況，比如清潔設備后如果有殘留的水，就會導致異常。所以，清潔很必要但是細節要把握好，要求每日清潔一次，清潔后不能有殘留物，每周進行一次維護。如果設備所在地風沙大、污染重、清潔維護的頻率還需要提高。每月對設備進行一次徹底的檢查維護。

第三，定時校準設備時間，確保與標準時間保持一致，允許誤差30s。檢驗過程當中要進行數據備份。適時升級軟件版本，確保軟件版本始終是最新的，注意要備份原版軟件。基于遠程監控系統，對觀測數據進行質量控制。

最后，建立長效培訓機制，以老人帶新人的師徒模式、集中培訓、研討會議等多種形式開展培訓，提高從業人員素質。

三、結語

綜上所述，隨著地面氣象觀測站實現自動化，在氣象觀測水平的提升方面發揮了重要作用，其中降水觀測方面因為一些因素的影響，自動站在降水觀測方面容易出現一些異常的情況，而且比較顯著。對于從業人員而言，務必要掌握異常數據處理的方式方法，當前前提還是要對設備熟悉，了解設備參數性能和數據格式。為保證能夠降水，要使自動化觀測設備始終保持正常狀態要強化維護管理，同時對人員要進行必要的培訓和思想教育，從軟硬件兩個層面來確保降水要素觀測的準確性。本文對此進行了簡單分析，可能存在不足，但希望有參考價值。

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作者簡介： 陳彬（1974-01-）男，漢族，四川省犍為縣人，本科，工程師，從事氣象工作。