新型自动气象站观测数据缺测的原因分析及应对处理

李坦 吴思雁

摘要：随着科学技术的飞速发展，我国气象事业突飞猛进，与此同时新型自动气象站在气象观测领域得到广泛普及与应用。本文结合湖南省岳阳市新型自动气象站的实际运行状况，首先针对新型自动气象站进行概述，后重点研究了新型自动气象站观测数据缺测的原因及应对处理措施，并在此基础上提出提高气象观测数据质量的几点建议，仅供参考。

关键词：气象觀测;新型自动气象站;缺测;原因;应对处理

引言

岳阳市位于湖南东北部地区，介于东经112°18′31″～114°09′06″及北纬28°25′33″～29°51′00″之间，境内地形复杂多样，主要包括平原、丘陵、山地等多种地貌类型，并整体呈东高西低的倾斜趋势。岳阳市位于大陆性季风气候区，表现出四季分明、温暖湿润、降水充沛、热量丰富等特点。自新型自动气象站在岳阳市气象局投入使用以来，不仅大大降低了气象观测人员的劳动强度，还使地面气象观测的工作效率与质量实现了显著提升。但是在新型自动气象站运行过程中，极易出现降水量、蒸发量、风向风速等气象观测数据缺测等现象，进而导致气象观测数据的可靠性与完整性水平显著降低。基于此，本文重点探讨了新型自动气象站观测数据缺测的原因及应对处理措施，以期能够为提高气象观测数据质量提供一定的借鉴与参考。

1新型自动气象站概况

新型自动气象站是一种能够自动观测与存储气象要素数据的设备，主要依据国家标准开放技术路线进行设计。新型自动气象站通常由硬件系统和软件系统两大部分组成，其中前者包括供电系统、通讯系统、传感器与采集器等几大部分，而后者主要包括业务软件与嵌入式软件两大组成部分。业务软件主要负责对新型自动气象站的实际运行状态进行实时监控，对各气象要素数据进行采集与处理，而且还要定时对各种气象数据资料信息进行上传;而嵌入式系统软件主要用于对嵌入式系统及外部设备的运行进行管理。

2新型自动气象站观测数据缺测的原因分析

2.1环境因素

通常情况下，地面气象观测工作会使用众多观测仪器设备，而大多数气象观测设备的集成度较高，极易受到外界环境因素的影响与干扰。一旦气象观测场周围存在有电磁场，则极易导致气象观测数据出现缺测，其中以地温数据缺测出现频率最高。另外，自动气象站附近的小气候环境及其所在区域内的温湿度、日照等气象要素一旦发生变化也极易导致气象观测数据出现缺测。

2.2硬件设备故障

气象观测仪器设备的性能不佳也是导致气象观测数据缺测的一项重要因素。当数据线使用时间较长而断裂、数据线与传感器之间的连接口出现松动、采集器供电电压异常、网络故障等都会导致气象观测数据出现缺测，而且以上由气象观测仪器性能导致的气象观测数据缺测现象具有较强的隐蔽性，难以及时发现。因此，必须安排专业的工作人员逐一对其进行检查后确定。

2.3仪器设备的不正当维护

就气象观测站的近地面观测设备而言，强降雨天气过程发生之后，泥土极易覆盖在地面裸露的感应器上，进而导致感应器的表面不光洁，最终导致气象观测数据出现异常甚至缺测。一旦深层地温套管内出现积水还会破坏地温数据的变化规律。就外部安装有保护罩的气象观测仪器设备而言，当雨水浸入到其内部后也会对气象观测数据的准确性产生严重影响。当直接使用清水对百叶箱进行冲洗也极易导致温湿度观测数据出现异常。由此可见，做好气象观测仪器设备的日常维护工作尤为重要，一旦仪器设备维护不当也极易导致气象观测数据出现缺测。

3新型自动气象站观测数据缺测问题的应对处理

3.1日极值记录缺测及处理

在实际的气象观测工作当中，一旦极值出现问题将必然会影响到日极值的挑选，因此应当对这一时间段的日极值按照缺测处理。如果经过分析得出该日极值未出现在异常时间段内，则应当从其他正常的时次范围中对该日的日极值进行挑选;如果无法准确判断该日极值是否位于异常时间段内，则应当从人工观测数据、自记纸当中挑选日极值，若日极值选自人工观测数据或自记纸，则应当对极值出现时间按照缺测处理。如果人工观测与自动观测的极值保持一致，则极值出现时间应当以自动观测记录的时间为准;若气象台站不存在人工观测记录，则应当从自动气象站现有的极值当中对日极值进行挑选。如果全天的自动观测记录均缺测，则地面、草面最低与最高温度应当按照缺测处理，除此之外其他气象观测要素的极值应当从人工补测的定时观测记录当中挑选。

3.2降水量数据缺测及处理

在实际的地面气象观测工作当中，若未发生降水天气现象而气象观测人员却发现有降水记录，应当将这一时次内所有的小时与分钟降水量数据删除，并在与“时降水量”相对应的单元格当中输入“——”，而且还要选中该时段内的所有分钟降水量数据同时输入“——”，除此之外，还要将相关记录详细标注在值班日记当中。若降水天气结束之后依然出现有降水量数据，且降水时间在2h以内，降水量位于0.1～0.3mm之间，则判断其为滞后降水。若传感器故障是导致出现滞后降水的主要原因，则应当对这一时次“时降水量”与滞后降水量数据的差值进行计算，之后再删除分钟降水量表格当中的滞后降水，在完成质量控制之后先保存再退出。将降水停止时次相对应的数据选中，将滞后降水量累加到“时降水量”与“分钟降水量”降雨结束的那分钟内，否则应当直接删除滞后降水。若夜间气象台站未安排工作人员值守，且滞后降水恰好出现在夜间（20时至08时），由于无法准确地对出现滞后降水的时间进行判断，因此可以依正常情况进行处理，并在值班日记当中做好备注。

4提高气象观测数据质量的几点建议

4.1健全业务规章制度

为提升气象台站气象观测数据质量，气象台站应当针对各气象业务建立完善的规章制度，并确保气象观测工作人员严格按照规章制度开展各项业务操作，并严禁在工作期间从事与工作无关的事情。另外，还应当建立健全监督机制，针对违规违章操作的行为加大惩治力度，不仅能够规范气象观测工作人员的实践操作，还能促进气象观测业务实现健康、快速发展。

4.2强化业务培训

自新型自动气象站在岳阳市气象局投入使用以来，大大提升了气象观测效率与质量，同时也降低了观测人员的工作强度，并为其日常学习提供了一定的时间。气象观测人员应当充分利用空闲时间强化自身业务理论知识的学习与掌握，以熟练掌握各气象观测仪器设备的工作原理、实践操作、常见故障处理等。另外，气象部门也应当定期组织工作人员参加业务培训，以提升气象观测人员的业务技能与水平，以期能够为大幅提升气象观测质量奠定坚实的基础。

4.3做好自动站仪器设备的维护工作

做好新型自动气象站气象观测仪器设备的日常维护工作也是提升气象观测数据质量的关键。例如在强降雨天气发生之后应当第一时间对采集器的运行状况进行检查，同时还要不定期检查雨量传感器，以避免杂物、灰尘等堵塞雨量传感器的漏斗。就当天记录的气象观测要素数据而言，应当认真对其完整性和准确性进行核对。另外，气象观测人员还应当提前做好各观测数据的备份工作，以避免突发状况发生时导致数据丢失，进而严重影响气象观测数据质量。

参考文献：

[1]陈楚宏.新型自动气象站观测数据缺测原因及处理[J].卷宗，2018（10）：198.

[2]吕用洋，林小丽，揭剑华.新型自动气象站观测数据缺测的原因分析及解决处理[J].农家参谋，2019（21）：98.

作者简介：李坦（1991-），男，汉族，湖南岳阳人，本科学历，助理工程师，从事地面气象观测工作。