新型自动气象站观测数据缺测问题分析处理

张丹东

摘 要：随着科学技术的快速发展，我国地面气象预报工作近年来实现了较为长足的进步，新型自动气象站广泛应用实现的自动化地面气象预报正是这种进步的直观展现，基于此，本文简单介绍了观测数据缺测问题出现原因与应对方法，并总结了新型自动气象站观测数据缺测问题处理对策，希望对策内容能够为相关业内人士带来一定启发。

关键词：新型自动气象站；观测数据；缺测

中图分类号：P415.12 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）09-0212-01

新型自动气象站观测数据质量的高低直接关系着天气预报、气象科研、气候分析等气象业务工作能否顺利开展，而为了设法提升天气预报准确率与其防灾减灾能力，正是本文围绕新型自动气象站观测数据缺测问题分析处理开展具体研究的原因所在。

1 观测数据缺测问题出现原因与应对方法

1.1 故障、干扰

设备故障或电磁干扰均可能诱发新型自动气象站观测数据缺测问题，除雷击影响、采集器等部件频繁发生故障外，问题出现的最根本原因是新型自动气象站工作时间长达24h，这使得其本身设备极易老化，维护不及时也在一定程度上提升了缺测问题的发生几率。因此，本文建议加强对新型自动气象站的状态监测，由此即可有效降低故障、干扰问题的出现几率[1]。

1.2 人为操作错误

人为操作错误在很多时候会引发新型自动气象站观测数据缺测问题，错删测报业务软件系统、格式化操作均属于其中典型，这类错误往往会对气象要素数据带来较为严重的打击。因此，本文建议测报人员不仅需要定期对新型自动气象站进行维护，更需要每日使用移动式存储设备备份业务计算机文件，由此即可大幅提升新型自动气象站观测测报数据文件的完整性和可靠性。

1.3 其他

计算机病毒、雷电破坏、灰尘同样可能诱发新型自动气象站观测数据缺测问题，计算机系统乃至气象站很容易陷入瘫痪、甚至毁灭状态，因此本文建议业务人员定期开展仪器设备的清理、检查避雷装置，并做好杀毒计算机系统软件的安装与升级，每天19：00还需要查看并校对采集器时钟时间，由此即可进一步降低观测数据缺测问题的出现几率[2]。

2 新型自动气象站观测数据缺测问题处理对策

2.1 非观测发报时次气象数据缺测处理

如新型自动气象站出现气压观测数据缺测，可使用正点前10min与正点相近数据替代，而如果正点前10min内气压数据缺测，则可以参考水银气压表附温和调整后读数，如10：54的数据缺测，可使用10：53数据，这一处理方式源于中国气象局地面气象观测规范要求。由于新型自动气象站出现气压观测数据缺测，相应的海平面气压也会缺测，由此通过人工方法输入附温和读数，通过在气压读数后添加“H”完成海平面气压、本站气压计算，即可随后进入正常计算编报模式。除人工措施外，软件同样可用于处理新型自动气象站气压观测数据缺测，具体操作需要输入附温项，并使用测报业务软件中“气压项”完成计算，订正后的数据需要输入“P”。

2.2 编发气象报时次气压缺测处理

如果观测发报时次新型自动气象站出现气压观测数据缺测，可使用正点前10min与正点相近数据替代，如正点前10min内气压数据缺测，则需要重新考虑发报时次，同时使用人工补测水银气压表进行数据测量，由此输入的调整数据需要在气压数据后输入“H”标记，由此即可最终完成正确的编报计算。编发气象报时次气压缺测使用软件的处理流程为：“添加附温项→输入读数值→输入‘-”，这一过程必须避免附温项为空的情况出现[3]。

2.3 极大风和最大风出现时间缺测处理

虽然我国现阶段广泛应用的新型自动气象站已具备较为优良的性能，但在笔者的实际调查中发现，24h级大风、最大风时间缺测情况在新型自动气象站运行中较为常见。例如，某地2017年5月4日的极大风恰好出现在24：00，但分析数据却能够发现最大风数据风向和正点观测的数据风向不一致，因此工作人员对上一日RTD文件开展了检查，最终确定了最大风速出现时间并同时完成了维护工作。事实上，23：59为通常情况下正确极值出现时间，24：00为极值的情况极为罕见，由于极大风速是指23：59：01-23：59：60的最大瞬时风速值，而瞬时风速是3s滑动平均风速值，这就使得二者可能不一致，瞬时风速值小于极大风速值的情况并不罕见。

2.4 极值记录缺测处理

新型自动气象站仪器故障往往会直接影响气象观测时极值，日极值挑选往往会因此受到较为负面影响，考虑到影响的严重性，本文将时极值的缺测视作缺测问题。具体来说，如果日极值没有在该时内出现，需从正常时段记录挑取，如无法判断日极值所在时次，则需要从自记纸、人工观测、地面气象观测中挑选。若台站不存在人工观测记录，则需从地面气象观测时极值中挑选并注明。

2.5 降水缺测处理

新型自动气象站使用称重降水完成降水记录，具体记录应按照“翻斗雨量传感器→备份站翻斗雨量传感器”顺序，如果新型自动气象站未配备备份翻斗雨量传感器，便可将这种情况视作降水缺测，工作人员需要人工开展补测。而在冬季结冰期，工作人员需使用人工观测记录取代新型自动气象站的缺测降水记录，使用软件“修改”按钮即可修改相应时段缺测数据。

2.6 温度或湿度与本站气压数据缺测处理

如发现新型自动气象站出现温度、湿度与本站气压数据缺测情况，工作人员需要使用分钟数据替代缺测数据，内插法、人工观测在其中的应用也不应被忽视，通过业务软件工具栏提供的“湿度/气压选项”，即可实现露点温度、海平面气压、水气压的反查，这类数据需要与软件“湿度项”提供的计算结果一致。如果工作人员发现气压传感器与水银气压表安装高度不一致，必须以气压传感器安装的海拔高度为准，为了计算正确的海平面气压数据，需要在附温项输入“-”或空格。

2.7 分钟降水量缺测处理

如果观测人员发现新型自动气象站出现分钟降水量缺测情况，观测人员需要首先查看正点观测编报确定分钟降水量缺测是否导致降水量数据出现未统计成功情况，由此检查小时内分钟数據缺测情况，在确定分钟降水量数据缺测后，需要重新下载数据并进行覆盖，这一过程需选择缺测分钟数据进行下载，并同时禁止多选情况出现。在完成上述操作后，即可对出现缺测时次正点数据进行补调，如补调后检查发现无缺测情况即可直接保存并上传，而如果缺测情况未得到解决，可断定采集器本身无降水量数据。值得注意的是，在08：00、11：00、14：00、17：00、20：00时覆盖正常数据需要查看人工输入的信息是否覆盖，如覆盖变为缺测需要重新输入数据后上传，否则可直接上传。

2.8 风向风速数据缺测处理

如果新型自动气象站出现正点前10min或2min风向风速数据缺测，可选择相应时间内10min或2min观测数据替代，这一过程需避免互相替代的情况出现。值得注意的是，必要时候可以用研究目测2min风向风速数据，结合8个方位估计即可满足特殊情况下缺测问题处理需求。

3 结语

综上所述，新型自动气象站的缺测问题处理直接关系观测数据质量。而在此基础上，本文涉及的非观测发报时次气象数据缺测处理、极大风和最大风出现时间缺测处理、降水缺测处理等实例，则证明了研究的实践价值。因此，本文研究能够较好服务于相关理论研究与实践探索。

参考文献

[1]曹明，陈孝腔，苏睿.应对新型自动气象站数据缺测的措施[J].内江科技，2017，38（12）：21.

[2]刘伟，高林，马辉.DZZ5新型自动气象站工作原理及常见故障诊断[J].气象水文海洋仪器，2017，34（04）：93-97.

[3]李初宇，刘东.新型自动气象站采集器故障维修处理[J].南方农机，2017，48（21）：94+96.