高空模式数据文件质量控制规则库本地化应用

单新兰 夏永胜 李新庆 张吉周 赵斯文

摘 要：高空模式数据G文件质量控制软件的质量控制参数库采用气候学界限值通配的，即全国应用的一个质量控制规则库，因此导致各月记录超极值疑误信息量大。经统计银川探空站2013年以来G文件质量控制要素疑误信息文件内容，分析形成本站新的气候界限值。通过推广软件实际对比分析应用，能够准确地进行银川高空站模式数据文件质量控制所造成的疑误信息的处理，提高了数据资料质量的准确性。

关键词：高空 质量控制 规则库 本地化

中图分类号：R33 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）03（c）-0008-03

Abstract：G altitude mode data file quality control software quality control parameter library using the climate community limits wildcard， A quality control rule base， which is applied in the whole country， that is why the monthly record "Super Extreme" error message amount in Quality Control. By statistics Yinchuan sounding station since 2013 G file quality control elements incorrect information file， Analysis of the formation of the new climate boundary value， Change the quality control rule base elements. Through the analysis of application software of the actual， can accurately carry out the processing of the false information caused by the high altitude station mode data file quality control in Yinchuan， Improve the accuracy of the data quality.

Key Words：High altitude；Quality Control；Rules Library；Localization

高空气象观测资料月模式归档数据文件（简称G文件）格式检查和质量检查软件（V1.2）于2014年1月在全国推广使用，软件配置参数与某站G文件中“台站与仪器高度”存在差异时，无法进行进一步的质量检查[1]。G文件质量控制软件的质控参数采用气候学界限值通配的，即全国应用的一个质量控制规则库，是导致超极值疑误信息较多的主要原因。故G文件质控后几乎所有超气候界限值疑误信息返回银川探空站，经查询反馈均属正确记录。

从气候学的角度不可能出现（包括目前测量技术不可能测出的）的要素临界值称之为要素的气候学界限值。超出要素气候学界限值的数据资料被定性为错误资料[2]。

因此，建立宁夏银川高空观测本站的资料质量控制阈值，修正探空站本站的G文件质量控制规则库气候界限值，即G文件质量控制规则库，减少因质量控制阈值没有代表性（代表本站气候极值）所造成的疑误信息量很有必要。通过与推广软件实际对比分析应用，较为准确地进行银川高空站模式数据文件质量控制。

1 本地规则库资料和方法

统计银川探空站2013年以来G文件质量控制要素疑误信息文件内容，分析超出极值的用本站实际值替代气候界限值，形成本站新的气候界限值。

G文件格式检查和质量检查软件质量控制规则库质控后，疑误信息提示（气温、风速界限值、规定层高度界限、温度露点界限、规定层厚度界限（1000—01HB，不同层共21个层高）超过极值的，经台站检查原始记录几乎全部确认记录正确无疑误[3]。利用本站的数据值（有质量控制记录以来极值）替换原始规则库的极值，形成本站质控参数库即本地化规则库。

2 主要研究分析内容

2.1 规则库气候界限值要素结构信息

G文件质量控制规则库共4个：规定层高度界限（JXZ_H.txt）、规定层厚度界限（JXZ_HD.txt）、温度露点界限（JXZ_Td.txt）、气温与风速界限（JXZ_TF.txt）。 本地化规则库变更的有规定层高度界限及规定层厚度界限，规则库格式为原库结构格式，要素结构如表1所示。

2.2 本地化规则库疑误信息筛选情况

有34个G文件经原规则库质量控制后表明：规定层高度界限（JXZ_H.txt）、规定层厚度界限（JXZ_HD.txt）规则库中有4项高空气象要素原始气候界限极值小于本站值，故质量控制信息提示极值下限或上限超极值。最具代表性的有以下两条。

（1）2013年1月的质量控制信息文件53614GfConErr_201301.TXT中有89条高度（气压）数据超极值，本地化规则库后经测试分析质量控制疑误信息全部消除。

（2）2015年5月的G文件质量控制后没有超极值疑误记录，而利用本地参数质量控制后却提出秒级数据II项23日20时连续14行当前斜距比前一个值小[4]的问题。

2.3 本地化规则库极值的变更情况

2.3.1 规定层高度界限极值库（JXZ_H.txt）

250HB本地化规则库变更如表2所示。

2014年2月18日20时本地值10018比质量控制规则库下限10300值小，疑误信息提示“AA，18，20，000848，03，0250hPa层，10300，高度（气压）数据超极值”，即超出最小范围值。

200HB本地化规则库变更如表2所示。

2014年2月18日20时本地值11441超出质量控制规则库下限值 11600即11 441<11600，疑误信息提示“AA，18，20，000849，03，0200hPa层， 11600，高度（气压）数据超极值”。

70HB本地化规则库变更如表2所示。

2014年7月20日20时本地值19018超出质量控制规则库上限值19000即19000<19018，疑误信息提示为“AA，20，20，000927，03，0070hPa层，19000，高度（气压）数据超极值”。

2.3.2 规定层厚度界限极值库（JXZ_HD.txt）

20-15HB原质量控制库下限高度差值1810比本地2013年1月17日20时值1777大，疑误信息提示“AA，17，20，000899，03，20-15hPa层，26177/27954，2高度差小于界限值 ”即1777<1810。因此，下限值1810变更为1777（见表3）。

3 本地化规则库测试检验分析

（1）G文件中所有超极值记录，经本地化规则库测试分析后质量控制疑误信息全部消除。可理解为质控控制阈值（极值）是银川高空站实际的测定值，并且未来观测出现新的极值（阈值）将替换本地规则库中的阈值（极值）。

因此，不难理解“本地化规则库”阈值的变更是不断更新的。

（2）2015年5月的G文件中没有超极值疑误记录，本地参数质控后提出II项23日20时连续14行当前斜距比前一个值小。

经台站查复反馈意见为：经查该时次原始数据为无斜距测风方式，原始记录处理无误（见审核答疑反馈文件s05361405001）[5]。

分析：由于探测方式由综合探测雷达测风方式转换为综合探测无斜距测风，是人为判断综合探测时次因某种原因部分或全部测风分钟数据无斜距时，软件采用无斜距方式，计算量得分层的风向、风速。

放球09点前观测结束时，如果重新开启雷达及放球软件时，因计算机时钟为09时前，且不为重放球，系统判断为继续放球，此时，因软件默认的测风方式为“雷达综合测风”，且系统为实时探测，逐分钟刷新，故该时次已处理完毕的记录由“无斜距测风”被刷新为“雷达综合测风”。

如果遇到09时前观测结束关闭系统后，因某种原因再次启动系统就会出现记录由“无斜距测风”被刷新为“雷达综合测风”。但操作人员往往忽略次环节，造成上报的全月模式数据G文件、报表数据文件全部混乱，并很难被质控发现（G文件是软件质控，其他还是人工经验质控）。

因此，如果本地化规则库检查出类似2015年5月的效果时，可反查报表数据文件的探测方式是否与实际情况相符。

例如：2010年11月的记录就是一个典型范例。

（1）2010年11月记录审核查询单（s053614201011文件）。

（2）关于2010年11月G文件与高表（纸质）不符的说明。

4 结语

（1）高空探测模式数据文件（G）质量控制规则库疑误信息筛选只有34个月，还需长时间实际应用对比更新本地化规则库极值。

（2）经实际分析对比规则库气候界限值，发现了一定的规律性。4～10月份超极值疑误信息极少（2013年8月1条、2014年7月1条，2015年4～7月各一条）其他月份都较多（几十条不等），主要集中在11至次年3月。也说明了本站的气候值（气候特点）与原始软件中的质量控制规则库中的质控极值的差异性。

（3）中国气象局将G文件进行三级质量控制，并进行疑误信息量通报排名，使用的是与省级相同的质控软件。即全国使用的是统一的质控规则库，通过台站查询反馈超极值的疑误信息都属质控问题，但实际观测值正确。因此，疑误信息通报没有反映本站观测质量的真实状况。

（4）探空站模式数据文件质量控制规则库本地化后，通过对比应用评估，建立本站的质量控制规则库，使之尽快投入实际观测业务应用中，减少疑误信息量，提高数据资料的准确性

参考文献

[1] L波段（1）型高空气象观测数据月模式数据文件规定[Z].中国气象局气象信息中心，2013.

[2] 高空实时和非实时资料质量控制方案[Z].中国气象局气象信息中心气象资料室，2007.

[3] 中国气象局.高空气象观测规范（试行）[S].2010.

[4] L波段高空气象探测系统常见技术问题综合解答[Z].中国气象局监测网络司，2004.

[5] 中国气象局监测网络司编.L波段（1）型高空气象观测系统业务操作手册[M].北京：气象出版社，2005.