高空全月觀測資料質量控制

摘要：高空全月探測數據歸檔文件（簡稱“G”文件）包括高空站一個月各時次高空觀測資料，保證G文件的準確性和完整性是高空數據質量控制的主要工作，實際工作中對G文件格檢質檢軟件正確運用是保證數據正確重要手段。本文針對近幾年臺站高空業務運行中G文件質量控制，利用軟件進行格式檢查時出現的問題，以及G文件與實時探空記錄之間的聯系進行分析，提出幾種數據處理方法。

關鍵詞：G文件 ;高空記錄 ;格式檢查;質量控制

引言

高空氣象資料是我國天氣氣候監測網收集的最重要氣象觀測資料之一[1]，臺站上報的高空氣象資料包括實時資料和歷史資料兩大類，其中按月上報的歷史資料是高空全月觀測數據文件（簡稱“G”文件），其內容涵蓋全月各時次觀測的探空（高表-14）、測風（高表-13）全部觀測數據。本文利用內蒙古自治區12個探空站資料，分析G文件數據質量控制方法，以及利用C文件質量控制軟件進行格式檢查、疑誤信息處理方法。

1 G文件數據機構[2]

1.1臺站參數

臺站參數包括臺站區站號、緯度、經度、探空拔海高度、測風拔海高度、測站類別、探測項目標識、質量控制指示碼、年份、月份。

1.2觀測數據

觀測數據由11（AA～KK）個數據段構成，每個數據段在文件中的排列順序是固定的。按照數據種類的不同，將高空壓、溫、濕、高空風、秒級和分鐘級一個月的數據分為11個數據段。

1.3質量控制

質量控制部分位于觀測數據之后，若文件首部質量控制指示碼為“0”，無質量控制部分，在觀測數據部分結束符“？？？？？？”后另起一行，直接錄入質量控制部分結束符“******” 。

1.4附加信息

附加信息部分由“月報表頭”、“備注”2個數據段組成，各段數據結束符為“=”。“月報表頭”數據段由11條記錄組成，各條記錄只有1組數據。如無某記錄，則相應行為空行。

2 ?G文件數據常見錯誤

2.1臺站參數段疑誤

主要包括：要素項總長度錯誤、臺站參數天線高度錯誤兩大類。

2.2 觀測數據段疑誤

各數據段劃分、內容及G文件格檢質檢出現的疑誤問題

AA段：高度（氣壓）超極值;風向風速一致性可疑;溫度數據超極值;高度差大于界限值;氣溫一致性可疑。

BB段：包括零度層日期、氣壓、高度、露點溫度4組數據。G文件格檢質檢出現的疑誤信息：要素P值可疑。

CC段：包括對流層頂編號、相對時間、氣壓、高度、溫度、風向、風速7組數據。G文件格檢質檢出現的疑誤信息：P/H/T/Td等要素與規定層要素不一致。

DD段;包括壓溫濕特性層序號、相對時間、氣壓、溫度、露點溫度5組數據。G文件格檢質檢出現的疑誤信息：溫度-露點有一項可疑。

EE段：包括日期、地面風向和風速、距地300m、600m、900m高度風向和風速9組數據。G文件格檢質檢出現的疑誤信息：風速可疑。

FF段：包括相對時間、規定高度、風向、風速4組數據。G文件格檢質檢出現的疑誤信息：風速可疑。

GG段：包括最大風層編號、相對時間、最大風層氣壓、高度、風向、風速6組數據。G文件格檢質檢出現的疑誤信息，要素項總長度錯誤。

HH段：包括風特性層編號、相對時間、氣壓、風向、風速5組數據。

II段：包括相對時間、溫度、氣壓、相對濕度、仰角、方位角、斜距、經度偏差、緯度偏差。G文件格檢質檢出現的疑誤信息：當前氣壓值比前一個值大;當前斜距比前一個小;仰角、方位角、斜距日數據無波動。

JJ段：包括分鐘級數據相對時間、溫度、氣壓、相對濕度、風向、風速、高度等9組數據。G文件格檢質檢出現的疑誤信息：經度、緯度偏差日數據無波動。

KK段：本段為觀測行為基本描述，包括探空儀編碼、生產廠家、日期、編號、施放計數、球重量、球與探空儀間實際繩長、平均升速、溫度基測值、溫度儀器值、溫度偏差、氣壓基測值、氣壓儀器值、氣壓偏差、相對濕度基測值、相對濕度儀器值、相對濕度偏差、儀器檢測結論、世界時和地方時施放時間、探空、測風終止時間、探空、測風終止原因、探空、測風終止高度、施放時太陽高度角、終止時太陽高度角、總、低云量、云狀、天氣現象、能見度。

3 ?G文件格檢質檢軟件

G文件格檢質檢軟件主要包括兩部分：G文件格式檢查部分;G文件質量檢查部分。G文件格檢質檢軟件主要是檢查臺站一個月臺站常量參數設置、基值測定數據、放球瞬間數據、數據接收及記錄處理中出現的問題。軟件檢查采用人機交互方式，對G文件進行格式檢查、缺測檢查、極值檢查、資料內部一致性檢查、氣候值和瞬間值得一致性檢查及常規地面觀測與高空瞬間觀測數據的一致性檢查，提出可疑或錯誤數據，檢查人員根據疑誤信息，結合觀測數據文件和G文件格檢質檢軟件內部邏輯性給予修正。

3.1 GG段最大風層要素項總長度錯誤（圖1）

13日20時GG段4297行要素項總長度錯。 GG段是最大風層數據，包括最大風層編號、相對時間、最大風層氣壓、高度、風向、風速6組數據。在疑誤信息中：001表示最大風層有1組、相對時間是5040秒、氣壓是-132969264百帕、高度是26688米、風向245°，風速是46 m/s。處理方法：雙擊圖1錯誤提示信息行（圖2）。

圖2中，由于氣壓不可能出現負值，這組數據說明氣壓組錯誤。利用L波段雷達數據處理軟件查看13日20時觀測數據文件，在高表—13中，找到最大風層數據如圖3。

按圖2中正確數據文件格式將-132969264.000改為0018.300，改正后將G文件存盤。

3.2 ?G文件質量控制臺站參數天線拔海高度錯誤（圖4）

處理方法：圖4中質量控制檢查提出的疑誤信息，某站某月質量控制G文件顯示，首行第4組臺站參數海拔高度1149米可疑;疑誤說明是53463站，40°51N、111°34E、探空海拔1149米，測風海拔1155米。查看G文件格檢質檢軟件中參數配置文件GKWMO_INF中的臺站參數，看配置文件中探空海拔高度是否正確，探空海拔高度即測站水銀槽海拔高度;測風海拔高度是探空海拔高度加上雷達天線高度，雷達天線高度是雷達天線光電軸中心點距測站水銀槽高度，即仰角為90°時攝像頭平面距測站水銀槽高度。從1149米和1155米看這兩組數據相差6米，應仔細核實，配置好探空海拔高度參數后再重新質檢G文件。

參考文獻：

[1]中國氣象局綜合觀測司.L波段（1型）高空氣象探測系統業務操作手冊[M].北京：氣象出版社，2005：36.

[2]中國氣象局.常規高空氣象觀測業務規范[M].北京：氣象出版社，2010.12.

作者簡介：李艷君（1977-），女，蒙古族，內蒙古突泉人，本科學歷，工程師，從事綜合觀測工作。