地面氣象觀測數據異常現象判斷分析

林嘉妮 曹賀予 黃諾思

摘 要 地面氣象觀測為天氣預報提供了實況數據支撐，其數據的精確性影響著天氣預報的準確度，關系著人們的衣食住行以及社會經濟生產活動。近年來，國家及地方政府加大了對地面氣象觀測的資金投入，各種高技術觀測設備業務運行，但在實際的工作過程中難免會出現數據異常的問題，影響地面數據的真實性、準確性。因此，觀測人員要加強對地面觀測數據的監控，做好異常數據的分析判斷處理，保障地面氣象觀測數據的可用性。

關鍵詞 地面氣象觀測;數據異常;判斷

中圖分類號：P412.1 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.33.097

觀測數據是地面氣象觀測工作中非常重要的內容，關系到氣象預報的準確性。科學精準的觀測數據，可以為農業生產提供可靠的氣象預報信息，降低天氣對農林牧副漁業的影響，減少人財物損失。但是，由于科學技術水平以及外界因素等的影響，地面氣象觀測過程中難免會出現數據異常等情況，導致地面氣象預測的精準性與科學性受到影響，為此要加強對地面氣象數據異常情況的判斷、分析與研究，提高觀測數據的可用性。

1 導致地面氣象觀測異常的原因

導致地面氣象觀測出現異常的原因主要有外部探測環境受到破壞、網絡運行故障、觀測儀器運行不穩定以及業務人員操作不當。為了使地面氣象觀測工作得以順利開展，保障地面氣象觀測數據的可用性，業務人員要加強對地面氣象觀測工作存在的問題進行分析，及時總結經驗，從而提升地面氣象觀測的工作效率。

1.1 外部探測環境受到破壞

建立地面氣象觀測站時，外部探測環境是應重點考慮的因素之一，氣象觀測站的位置對氣象數據的獲取有直接影響。外部環境不同，地面氣象觀測的數據也不同，外部環境對地面氣象觀測數據的影響較大。通常，氣象站初建時會選擇較為偏遠的地區，隨著城市的發展，原探測環境極易受到破壞，氣象觀測數據的精準性也容易受到影響。另外，極端天氣下的災害會損壞觀測設備，影響觀測數據。因此，臺站要對氣象探測環境進行監控，嚴格按照探測環境保護相關要求，加強執法，避免因探測環境的破壞對地面氣象觀測站的數據觀測產生不利影響。

1.2 網絡運行故障

地面氣象觀測數據通過連接互聯網而獲得，網絡運行的狀況影響著地面氣象觀測數據的精準性以及及時性。如果網絡信號受到了破壞出現網絡故障等，地面氣象觀測數據的采集與傳輸也會受到相應的影響。因此，如果網絡運行故障導致地面氣象觀測數據出現異常，要及時排查網絡運行的故障，采用應急網絡設備設施或者及時更換網絡設備，對氣象觀測的數據進行備份處理，提升數據的完整性與準確性，降低網絡運行故障帶來的危害。

1.3 觀測儀器運行不穩定

觀測儀器是進行氣象觀測的基礎，在獲取氣象觀測數據時要注意選用符合要求、質量過硬、運行穩定的觀測儀器，科學規范地開展氣象觀測業務，收集地面氣象觀測數據。運行不穩定的觀測儀器，在數據信息收集時難免會存在誤差或者異常，因此氣象站的觀測人員要做好儀器設備的送檢與維修工作，定期開展設備的維護與管理，降低設備發生故障的概率。在選擇觀測設備時，應按照《氣象專用技術裝備使用許可管理辦法》要求，采購氣象專用技術裝備目錄中的儀器，避免因使用不符合相關技術要求的觀測儀器而導致的地面觀測數據異常現象。

1.4 業務人員操作不當

當前，新氣象與科學技術的發展和應用對地面氣象觀測業務人員的要求也在不斷增加，業務人員需要在短時間內掌握熟練的新技術和新設備的操作方法，否則難以保障數據可用性。地面氣象觀測設備的及時維修，關系到觀測數據的精準。因此，氣象站要加強對工作人員素質與技能的培訓管理，不斷提升氣象觀測數據的質量，降低數據信息異常出現的概率。

2 地面氣象觀測數據異常的處理方法

2.1 濕度數據異常的處理方法

在地面氣象觀測工作過程中，濕度數據如果出現了異常，要及時對濕度傳感器進行檢查，判斷該設備是否存在異常。如果數據偏大或偏小，需排查接線情況，依次檢查主采集器與采集器機箱底板之間的連接、機箱底板與防雷接地之間的連接、主采集器接地線與分采電源之間的連接和傳感器屏蔽線與分采電源之間的連接。如果無數據，首先需檢查業務軟件相關掛載是否啟動，如果啟動了仍無數據，需檢查供電是否正常;其次，通過測量傳感器電阻判斷是否為傳感器故障，如果傳感器正常，則需對分采進行排查;如依然存在故障，則需檢查主采集器狀態。主要通過排查接地、業務軟件掛接、電源、傳感器、分采集器和主采集器等方面來確定濕度的故障。

2.2 小時與分鐘降水量不同的處理方法

在地面氣象觀測的過程中，需要對降水量的參數進行設置，參數設置上表現為“有或者無”，在正點時刻對地面氣象站的數據信息進行觀測，如果小時降水量數據表現為空白，則分鐘內的降水量會顯示為“—”，此時需要對小時或者分鐘內的降水量進行調整。如果不及時調整，則容易使小時內的降水量與分鐘內的降水量出現不一致的情況，繼而對觀測數據的質量構成不利的影響，容易導致數據出現異常[1]。

2.3 應對地溫數據異常的有效策略

地溫數據出現異常，則表示分采、總線、電源等出現故障問題，因此要及時對地溫數據出現異常的位置進行排查。通過分采檢查的方式查看地溫數據是否能夠正常供電，如果供電正常，要與計算機的連接口進行連接并發送相關的命令信息，及時查看全部的數據信息。如果無法找回地溫數據，要及時檢查分層，并檢查有關的數據信息。通過檢查CAN，觀察通信數據是否存在故障問題，如果發送的數據不能及時返回，要及時更換數據采集器。如果個別的地溫出現存在異常情況，要及時更換分采的通道，查看分采通道是否存在故障。地溫數據中存在一層或者幾層不正常的情況，與設備安裝中順序錯誤有關，因此需要對數據進行重新的調整才能減少數據異常。

2.4 無法上傳相關觀測數據的解決策略

如果出現數據上傳異常時，臺站業務人員可以檢查數據傳輸軟件，對軟件實施強行關閉的操作處理或者重新啟動以后再次使用，如果操作以后依舊無法正常使用，要及時對路由器等網絡設備進行檢查，判斷網絡設備是否存在故障，避免觀測數據出現異常情況。

2.5 應對風速、風向異常的方法

在獲取地面氣象觀測數據的過程中，風速、風向相關數據極為重要，因此要對風向風速傳感器及時維護、定期檢定，保障風向風速數據的準確性。在獲取地面氣象觀測數據時，如果出現風速以及風向數據缺測時，或者所采集到的數據異常時，則要綜合檢查風向風速傳感器的運行狀況。假若傳感器與采集器出現了故障，要對風向風速的電壓進行測量，看電流電壓是否正常，如果出現了故障，則要及時更換傳感器、采集器，否則要進一步進行故障檢測，找出應對故障的有效方法。

3 增強地面氣象觀測數據的策略

3.1 增加業務人員的專業技能

業務人員自身的素質技能水平對地面氣象觀測數據的質量有著直接的影響，因此需要注意提升業務人員的技能水平，增強業務人員的專業素質能力。通過定期對業務人員進行培訓管理，提升操作的規范性與合理性。臺站要加強對業務人員的管理，明確觀測技術、操作技術等，保障地面氣象觀測的流程規范有效。如果地面氣象數據出現異常現象，要及時做好地面氣象數據的分析判斷處理，從而有效提升地面氣象觀測數據的質量[2]。

3.2 增加監測力度與管控力度

提升地面氣象觀測數據的質量，要注意加大對氣象觀測設備的監測與管控力度，及時發現氣象站地面氣象站監控中存在的問題，減少氣象站觀測過程中存在的安全隱患，從而有效增加地面氣象觀測數據的準確性與真實性，增加監測的效率。

3.3 做好觀測設備的日常檢修與維護

觀測設備一旦出現異常的情況，容易使數據采集工作受到影響，因此在觀測設備的檢修環節要注意做好觀測設備的檢查與維修，及時發現觀測設備出現的異常，對設備出現異常的部位要及時更換與修補，確保設備得以正常平穩運行，增加數據檢測的質量[3]。

3.4 構建完善的監管體系，加強監控的監測

加快構建完善的監管體系，有利于提升規范業務人員的行為，增強數據監測的質量。業務人員在發現監測數據異常后，以后要及時向上級部門反映，確保上級部門能夠對氣象數據監測的現狀有一個正確、全面的了解，從而在此基礎上把握氣象工作開展的狀況，做好氣象站的監控部署，提升數據信息的監測力度[4]。

3.5 貫徹科學合理的獎懲制度

地面氣象觀測數據出現異常還與工作人員氣象數據處理不規范有關，為此要加快建立科學的獎懲機制，對規范作業的員工進行獎勵，對不規范作業的員工進行懲罰，這樣有利于調動員工工作的積極性，減少員工不規范作業中的問題，使單位內部形成良好的競爭機制，促進工作效率的提升。

4 結語

地面氣象觀測工作中容易出現觀測數據異常，容易對氣象觀測數據的準確性產生影響。為了避免氣象站數據異常的情況出現，臺站業務人員要充分認識數據異常的影響因素，做好對異常情況的分析、判斷和處理，從而更好地保障觀測設備的穩定運行，以提升氣象觀測數據可用性。

參考文獻：

[1] 劉群飛，陳蜜.地面測報中數據異常的分析與處理[J].南方農業，2018（33）：188-189.

[2] 王成香，馮俊平.地面測報工作中異常數據的分析與處理[J].北京農業，2019（15）：133-134.

[3] 黃富致.業務改革后地面氣象測報中數據異常的分析及處理[J].北京農業，2019（15）：177-178.

[4] 馬婧，馬寧.淺析地面氣象測報業務軟件日常操作技能[J].農業與技術，2018（6）：224.

（責任編輯：趙中正）