丹东强降水天气分析

徐金秀

摘 要：随着自动化技术的发展，自动气象站和业务软件都有了较大的升级。DZZ6型新型气象自动站和ISOS-SS业务软件成功替代了DYYZⅡ 型自动站和OSSMO软件。DZZ6型站相比较DYYZⅡ 型站，在硬件设计上更集约化。ISOS-SS软件不仅使得观测监控更方便，在后期数据维护等功能开发上也有很大的提升。

关键词：自动气象站；DZZ6；DYYZⅡ ；业务软件ISOS-SS；OSSMO

中图分类号：S16 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170431070

引言

随着时代的发展，气象事业的规模和职能也随之增加，传统的地面气象观测工作已经不能完全适应如今时代赋予的责任。在新旧交替的過渡时期，尤其要求从事地面观测人员认真学习、小心应对。

1 新型自动站设备与旧自动站设备的交替

气象观测站基本实现自动化观测，人工观测为辅。地面气象观测，主要分为：采集及记录；编辑及确认；传输及应用。以某观测站双套自动站为例，天津产自动气象站型号为DZZ6型的新型站为主要应用，DYYZⅡ 型自动站为备份站。两套站的设备及厂家均不相同。

2 两套自动站结构对比以及采集要素情况对比

2.1 两套站硬件结构的对比

DZZ6型气象站采用先进技术，新型站采用的是天津生产EL15-1C型风速传感器。风速低惯性轻金属风杯。 其风杯采用铝材制造。采用过载保护；外部零件选用耐腐蚀材料制造并由喷漆涂层保护，采用的结构保护仪器内部的敏感元件不受恶劣环境的影响。

备份站采用的是长春生产EZC-1型风速传感器。风杯是3个压塑成型的碳纤维增强塑料风杯。

新型气象站的核心是基于CAN总线技术和国际标准CANopen协议进行设计，达到了兼容、互换的目的。已建的自动气象站扩展新的测量要素或增加传感器时，只需要将新的分采集器/或传感器加入到系统中，并进行简单的软件升级/配置。实现最大限度地方便维护和降低维护成本。

2.2 两站温度、湿度和本站气压等要素采集频率的对比

压温湿采样频率：新型站30次/min；备份站6次/min。

风速：新型站采样4次/s，以0.25s为步长求3s滑动平均值，以1s为步长计算每分钟的1min、2min算术平均；备份站采样1次/s，仅以1s为步长计算。

新型站在采集速率上以及性能上的完善，采样频率更小，计算平均值的步长更短。

3 新旧两套站温度、湿度、本站气压以及风速数据对比分析

3.1 温度、湿度和本站气压的对比

2套自动站温、湿度传感器均安装基本相同，气压传感器高度相差3.7m。比较某站2015年1月1日—2015年12月31日的气压、温、湿度以及2min平均风速数据。

从一年逐月的样本数据比较得到，两套站气压偏差在0.2～1hpa之间；平均气温的偏差<0.3℃，再比较月极端气温得到，新型站气温略低；月平均相对湿度偏差在1%～4%，新型站相对湿度略高；月2min平均风速两站的偏差在0.2～0.3之间，新型站数据略高。偏差均在误差范围之内。

3.2 风速两站的对比

下面用一个月内逐分钟2min平均风速数据对比。截取数据变化较为剧烈的典型时段（典型时段为：1月23日5：00—24日15：00），进行数据分析。

风速变化剧烈的时段基本一致，但新型站风数据拨动较为剧烈，变化率超过3m/s的数据较多，变化率超过4m/s出现2次，而备份站没有出现。

总体相较而言，新型站的风速传感器比备份站的风杯大，两设备中的风杯材质也不同，位置也不同，数据有所差异属正常。再根据采样频率以及内部算法的差异，新型站风数据波动幅度较大也属正常。新型站风杯较大还有另外一个优点，在季节更替时段，更多的防止风杯被冻住的情况。

4 新ISOS-SS与旧OSSMO业务软件

相对OSSMO，ISOS-SS软件更便于测报员在非定时观测发报时间，监控自动气象软件数据采集运行状况。ISOS-SS在要素挂接和观测编报方面也更优越，很直观的在采集数据监控界面就看到本站挂接的各项目，有报警提醒，观测编报界面更明朗清楚；在数据维护方面，ISOS-SS数据记录、数据整理更规范，增加了数据以表格形式导出功能，方便后期对数据的应用和分析；在报表制作与处理方面，报表的制作更便于操作，最后生成PDF格式的报表，格式更稳定，更安全；在传输文件的监控上，也更直观清晰，还具有对问题记录的查询功能，并设计了手动发送报文的应急处理模块。

5 结论

在设备上，从DYYZⅡ 型自动站到DZZ6型自动站的结构对比、数据分析，在软件方面，再由业务软件上OSSMO到ISOS-SS的换代更新。中国气象局多次进行地面气象观测业务改革调整工作，配合新型气象自动观测站和新地面观测业务软件的完善，有效提高了地面气象观测的效率。如今采用当代成熟、稳定、先进的电子测量，数据传输和控制系统技术，设计基于现代总线技术和嵌入式技术构建的新型站，满足地面气象观测全要素自动观测。实现高精度、易维护、易扩展的新型自动气象站提供准确、可靠的观测数据，为提升防灾减灾能力和提高预报预测准确率以及服务能力做好重要保证。

参考文献

[1]中国气象局综合观测司.气象装备技术保障手册-自动站[Z].2011：21-57.

[2]中环天仪（天津）气象仪器有限公司.DZZ6型新型自动气象站使用说明书[Z].

[3]台站地面综合观测业务软件项目组.台站地面综合观测业务软件用户使用手册V2.0.2014[Z].

[4]新型自动气象（气候）站功能需求书[Z].

[5]中国气象局监测网络司.地面气象测报业务系统操作手册[M].气象出版社.2005：1-2.