新型站视程障碍类天气现象判识规定的思考*

焦春霞，陈梦娇，宋良娈，曹 燕，依再提古丽·米吉提

(1.新疆维吾尔自治区鄯善县气象局，新疆 鄯善 838000；2.新疆维吾尔自治区哈密地区气象局，新疆 哈密 839000；3.新疆维吾尔自治区吐鲁番市气象局，新疆 吐鲁番 838000)

新型站视程障碍类天气现象判识规定的思考*

焦春霞1，陈梦娇2，宋良娈1，曹 燕1，依再提古丽·米吉提3

(1.新疆维吾尔自治区鄯善县气象局，新疆 鄯善 838000；2.新疆维吾尔自治区哈密地区气象局，新疆 哈密 839000；3.新疆维吾尔自治区吐鲁番市气象局，新疆 吐鲁番 838000)

应用鄯善站1981—2013年人工观测视程障碍类天气现象和2014—2016年能见度仪自动观测视程障碍类天气现象资料，对新型自动站ISOS软件判识视程障碍类天气现象出现的问题进行总结,通过实例对比分析视程障碍类天气现象人工与自动观测存在差异性，同时就错误判识结果提出合理化修改建议。

自动观测；人工观测；天气现象；判识

1 引言

随着地面气象观测自动化的快速发展，全国大部分台站于2014年1月1日起开始运行新型自动站，同时能见度也实现自动采集观测。能见度仪使用前向散射能见度传感器，在使用过程中由于受地形、日出日落、太阳高度角、局地小气候等因素的影响，致使能见度自动观测记录中出现很多问题。

为保证数据的准确性和一致性，需要及时进行人工干预，以降低自动能见度观测资料判识错误率。根据气测函【2013】321号文及其附件《地面气象观测业务调整技术规定》等相关规定：能见度已实现自动观测，雾、轻雾、浮尘、霾、扬沙、沙尘暴(以下简称视程障碍类天气现象)由ISOS软件自动判识，取消该类天气现象的人工观测。同时规定当能见度观测仪自动判别出现明显错误时进行人工订正，能见度记录仍以自动观测为准，允许自动能见度记录与该类天气现象不匹配。本文就鄯善站在新型自动站能见度观测仪数据采集过程中出现的问题以及人工观测订正记录进行对比分析，同时提出解决问题的方法。

2 资料

采用鄯善站1981—2013年地面气象人工观测视程障碍类天气现象和2014—2016年能见度仪自动观测视程障碍类天气现象资料作为分析对象，并且沿用凡在一日间(20—20时)记载有视程类障碍类天气现象，则该日作为一个视程障碍类天气现象进行统计。

3 视程障碍天气现象记录分析

根据鄯善站近年来的资料分析得出自动观测和人工观测视程障碍类天气现象差异明显，从表1可以看出，视程障碍天气现象自动观测并进行人工订正后，雾、浮尘、扬沙、沙尘暴出现日数与历年相比差别不大。2014年霾以自动观测为主，霾日数与历年相比却有明显增多，出现了不连续，而2015—2016年经人工订正后与历年资料接近，确保了数据的准确率。视程障碍类天气现象的自动判别，在各种因素的影响下与过去人工观测记录差异明显，在一定的程度上影响了数据的准确率与资料的统计分析应用。

表1 鄯善站历年与2014—2016年视程障碍类天气现象出现日数(单位：d)Tab.1 the number of days of winter weather over the past 2014 years and the period from 2016 to 2008 (unit: day)

3.1 霾、浮尘、雾的记录分析

鄯善县以农业生产为主，空气污染不严重，历年资料中并无霾天气现象记录。自2014年安装能见度观测仪以来鄯善站出现了149 d的霾，显然自动记录与实际不符，出现了明显的资料不连续。鄯善站自动判识霾的出现时间一般出现在冬、春季的清晨或傍晚。局地性烟幕、日出日落等原因导致能见度降低，使ISOS软件自动记录为霾，需要进行人工观测订正。2015—2016年根据《观网处关于调整雾、霾天气现象观测规定和对2013年雾、霾观测数据订正的通知》(气测函[2014]3号文)和《观网处关于地面气象观测业务运行有关工作的通知》(气测函[2015]14号文)等相关规定，霾天气现象以人工观测为主，进行人工订正后与历年资料接近，提高了数据的准确性、可用率。

自动能见度观测仪对浮尘天气现象的判识失真较少。根据对鄯善站1981—2013年33 a历史资料统计,大多数情况下,出现浮尘时的变温较小，只有浮尘现象持续时间较长时，变温才能达到10 ℃或以上，因此浮尘变温判断标准还有待进一步完善。浮尘出现时, 24 h变温均达不到10 ℃,软件自动记录为霾天气现象，此时需要由人工判断后更改为浮尘天气现象。

鄯善县历年雾的出现日数较少，经近3 a对比分析， ISOS软件自动观测与人工观测判断雾天气现象基本一致，只有起止时间略有不同，因此,鄯善站以自动观测为主。

3.2 扬沙、沙尘暴的记录分析

鄯善站ISOS软件自动判别记录扬沙或沙尘暴的2 min风速阈值为10 m/s。经近2 a对比分析，ISOS软件自动判识扬沙或沙尘暴与人工观测差异明显。视程障碍类天气现象判别均以水平能见度为准，出现扬沙和沙尘暴天气现象都是局地性、突发性的天气现象，一般持续时间不长，因此扬沙和沙尘暴天气现象的自动观测判别与人工观测差异明显。经过对近2 a的资料进行分析，1 min平均能见度与扬沙和沙尘暴天气现象相关性较好， 瞬时风速阈值设为10 m/s较为符合实际。如2014年6月28日和2015年6月29日(表2)出现的扬沙天气，1 min平均能见度<7 500 m出现时间与人工观测时间基本一致，而水平能见度因存在严重滞后性，与实况差异较大；瞬时风速达到10 m/s出现扬沙的判识条件比较合适，否则会漏记扬沙现象。

表2 鄯善站2014年6月28日、2015年6月29日扬沙Tab.2 Shanshan Railway Station on June 28, 2014,in the sand in the year of June 29, 2015

4 讨论总结

由于地理环境、气候等实际情况不同，各站在业务运行中遇到的问题也不一样。以下讨论仅为鄯善站较为有代表性的几个问题，供大家在实际工作中参考。

①能见度自动观测霾与人工观测记录差异明显，需进行人工订正。

②能见度自动观测雾时与人工观测基本一致，准确率较高。

③只有在温差(鄯善站24 h温差-10 ℃)达到标准后才会记录浮尘，然而在极少的情况下温差会达到标准，大多数情况下需进行人工订正。

④1 min平均能见度和瞬时风速达到10 m/s在判识扬沙和沙尘暴时比水平能见度和2 min风速更为准确，与人工观测值较为相近。

[1] 中国气象局综合观测司.前向散射能见度仪观测规范(试行)[M].2011.09.

[2] 宋良娈，宋水华，焦春霞.CAWS3000型自动气象站能见度观测仪数据记录规定[J].沙漠与绿洲气象,2014,8(增刊)：165-166.

[3] 吴世美, 吴有恒.人工与自动大气能见度观测的对比分析[J].贵州气象,2016,40(4):81-85.

[4] 聂云,周继先,秦畅畅,等.地面观测业务调整给气象观测工作带来的变化[J].贵州气象,2016,40(1):72-75.

Thoughts on the identification of the weather phenomena of the newtype of visual obstruction

JIAO Chunxia1，CHEN Mengjiao2， SONG Liangluan1， CAO Yan1，YIZAITIGULI·Mijiti3

(1.Shanshan Meteorological Bureau of Xinjiang，Shanshan 838000, China;2.Hami Meteorological Bureau of Xinjiang,Hami 839000, China;3.Turpan Meteorological Bureau of Xinjiang, Turpan 838000, China)

The visual obstruction weather phenomena manually observed at Shanshan Station from 1981 to 2013 and the weather data of visual obstruction automatically observed by visibility meter from 2014 to 2016 were utilized to explore and summarize the problems found in using ISOS software to identify visual obstruction weather phenomena. The comparative analysis of examples differences between manual and automatic visibility observation was conducted and in view of the mistaken identification result, optimization suggestion was proposed to improve the visibility and availability of meteorological data of automatic observation.

automatic observation; manual observation; weather phenomena identification

2016-12-13

焦春霞(1989—)，女，助工，主要从事综合气象观测工作，E-mail:916637555@qq.com。

1003-6598(2017)03-0082-03

P412

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