基于地面气象自动观测定时数据缺测的处理方法研究

张玉祥+张定文

摘 要：在自动气象站进行探测的过程中，为了提高观测数据的准确性，加强对于数据缺测时的应对方法研究则显得尤为必要。由此，本文便从造成地面气象观测数据缺测的原因入手，并提出具体的处理办法，以期为各位读者提供参考。

关键词：地面气象；自动观测；定时数据缺测；处理方法；研究

地面气象观测对于人们掌握气象数据，从而利用所得出的准确气象数据为人们的生活生产提供更好的服务，有着极为重要的作用。但是自动测定时的数据缺测却严重影响到数据的准确、完整与存放安全。据此，本文针对地面气象自动观测时的数据缺测问题所做出的处理方法分析，也便具有了十分深刻的现实意义。

一、地面气象自动观测数据缺测问题

气象观测时的数据缺测情况时有发生，而造成这一问题产生的原因概括来说可以分为以下几个方面：

1.操作者的失误成为数据缺测的重要因素。自动气象站中虽然有着较高的自动化程度，但是许多行为指令的发出与系统的运行管理都需要工作人员的实际行动来予以实现，而使用者在进行落实操作时出现了动作失误，那么所造成的数据缺测情况便是较为常见的。在使用人员的操作过程中，所包含的失误行为主要有以下几种：其一，操作人员发出误删或误格式化的指令，从而导致气象数据丧失。其二，在利用专业软件对气象数据的参数内容进行修改时，由于缺少资料数据的备份，从而导致一旦发生紧急故障而不能保留原始数据的问题。例如，在软件升级的过程中，硬件出现了强制性关机、内存溢出以及迅速掉电灯情况，而缺乏预先的数据备份则不能对丧失的内容予以找回。其三，在对数据进行存储时，操作系统被重装或信息资料的格式化，硬盘分区被删除等情况的发生，都会导致气象观测数据的难以恢复。

2.恶意的程序损害也成为破坏数据的原因之一。地面气象站内的计算机系统是数据汇集的中心，当其遭受到计算机病毒的侵害时，那么不仅会直接引发数据的缺测，甚至还能造成整个计算机系统的瘫痪，损害计算机主板硬件。例如，当计算机受到恶意木马程序的攻击时，其破坏性一旦显现出来，则会删除或损毁系统中的文件内容，进而给气象观测带来困难。

3.关于软件与硬件的故障问题与电磁干扰均能造成数据缺测。地面气象观测站中需要运用到多种机械设备，当其中的设备受到电磁干扰时，所获取的气象信息也便丧失了准确性。例如，在负责监控的软件出现故障时，采集器与传感器所获取到的信息也会被雷击等外来因素的干扰所侵害。需要注意的是，电磁造成的干扰由于可以通过复检、维修等方式进行预防，所以该类故障所造成的危害后果其实是较为有限的。但是当机械设备长期运行，器械逐步老化后，所出现故障的几率也就更高。所以，只有做好对于硬件器械的定期排查，才能使得数据缺测的事件几率可以大大降低。

4.数据的备份方式不够合理也是导致出现数据缺测的原因。计算机系统中的数据极为容易被删除或损毁，所以做好备份工作也是应对数据出现缺测的重要手段。但是当备份的方式不够合理时，那么不能达到补救数据的效果，同样也无法避免数据缺测的产生。举例来说，当操作人员在对数据进行备份时，没有对数据已经出现缺失的情况加以注意，而是仍然一起备份。那么结果便会导致将缺失数据覆盖到之前数据中，最终致使数据信息的残缺不全。

二、处理气象自动观测定时数据缺测的具体方法

要处理好气象自动观测定时数据缺测问题，主要应当从以下方面予以把握：

1.在对地面气象进行观测时要满足自动化的缺测处理需要。为了快速、准确、完整、及时地实现气象数据信息的观测工作，首先在气象发报时出现异常时立即采取紧急性措施。例如，当观测、发报缺测时，此时应由人工观测来对自动观测项目中的数据资料进行补足。在一般时次不予以补测，而当规定编发气象报告时则可以对气温、气压、风速、风向、降水、湿度等记录信息运用人工的观测仪器进行补测。其次，需要特别注意的是，在人工补测的过程中，工作人员需要在2：00；8：00；14：00；20：00等时间点来进行，当其在超出正点时间10分钟后则不需补测，该数据内容也应按照缺测予以处理。最后，在获得人工观测A文件时，也需对观测簿以及V文件中做好备注，从而当获取到非正点分钟的数据时，能够运用最为接近的数据来对其进行代替。

2.在缺测时还应完善内插观测记录的方法。当缺测情况出现时，A文件中通常需要通过前后两定时的数据内插来进行处理。从相关实践经验来看，当内插时能够实现跨日界，内插法可以对日出、日落不同的时次依靠梯形法来完成内插，但是当存在2个或2个以上的定时数据缺测现象时，那么则不能进行内插，而是仍旧按照缺测来展开处理。举例来说，自动气象站中的风记录则不能够采用数据内插的方式来完成风速、风向缺测处理。而对于湿度信息的观测，则可以利用水气压、相对湿度、气温、露点温度等情况完成内插。其正常的处理步骤应有以下几点：其一，采用人工观测方法对湿球温度、露点温度与水气压进行观测，并将之与干球温度与相对湿度的情况进行反复比较与求证分析。其二，当其湿度因素的数据确有缺测时，应先应用内插法去求得相对湿度，然后再利用气温与内插值求出露点温度与水气压值。

3.做好极值记录的缺测处理工作。因为系统内部的机械故障直接造成观测时的极值异常，并且使得日极值在被挑取时受到影响，那么所获得的日极值也应当被视为数据缺测。要解决这一问题，工作人员应当从人工观测的数据中对日极值进行筛选挑取，若是缺少人工观测记录时，则需要从地面的观测数据中去对日极值展开挑取，并将实际情形记录在备注栏中。除此之外，在对极值记录进行缺测处理时，工作人员也需利用好“逐日辐射数据维护”与“逐日地面数据维护”的途径来实现处理效果。

三、结语

加强地面气象自动观测中的数据缺测问题处理办法研究，不仅是现代自动化气象观测的需要，同時也是提高观测设备使用性能，获取准确气象数据信息的基础性条件。只有不断强化其方法研究，并将探索得出的经验对策积极运用到气象观测实践中，才能使得我国的气象观测事业能够迎来更好的发展。

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作者简介：张玉祥（1978-1-），男，汉族，陕西省华阴市人，大专，助理工程师，从事探空和气象观测工作。