河南历史气象资料应用探讨

张青珍 王国安

摘 要：随着历史气象资料数字化工作逐年推进，气象资料数据集产品也不断丰富。气象现代探测技术飞速发展，使得观测资料种类日益多样化。资料服务需求逐年递增，气象资料服务方式也在不断改进。数据集提取较为困难，对外共享资料尚需规范化管理，服务手段相对落后。就新形势下如何做好气象资料服务工作加以探讨，以更好地满足社会大众的需求。

关键词：气象资料;资料服务;探讨

Abstract：With the development of the digitization of historical meteorological in recent years，the data set have been constantly enriched.As modern meteorological detection technology rapidly developed，the type of observation data has been increasingly diversified.The demand for data service has been increased gradually.The service mode of meteorological data is also improving.It is difficult to extract the data set issued by China Meteorological Administration，thus standardized management is required for external sharing data.However，the service means are relatively backward.This paper discusses how to do a good job in meteorological data service under the new situation，so as to better meet the needs of the public.

Key words：Meteorological data;data service;discussion

近年來，探测业务的快速发展与落后的资料服务手段之间的矛盾日益凸显，为了适应新形势，必须对资料服务各个环节出现的问题进行逐一探讨，并寻找对策加以解决。

1 气象资料的种类日益多样化

1.1 历史气象资料数字化和基础气象资料不断增加

河南省于1979年启动地面气象资料信息化工作，2003年对国家基本（准）气象站降水自记纸进行了扫描和降水迹线提取[1]，形成了全省17个站的分钟和小时降水数字化成果数据集。2009年起随着风能资源数据库专项风自记数字化工作的开展[2]，先后进行了十几期数字化项目，共形成了50多个数字化成果数据集，包含500多万个文件，容量达10多个TB。中国气象局先后研制并下发了90多个数据集产品，为气象业务提供了基础支撑。通过数字化工作的开展，盘活了馆藏已久的纸质历史气象资料，形成了很多个数据集产品。目前，我们自己开发了1981—2010年标准气候值数据集、中国气象辐射基本要素数据集的提取程序，其他数据集的提取仍需要探索。

1.2 气象部门现代探测技术飞速发展

河南2000年开始建设自动气象站，2010年121个国家级站点全部实现了自动站观测。2007年开始建设区域自动气象站，2019年达到了2544个。近几年新增气溶胶观测站（PM2.5、PM10）、农田小气候及作物自动观测站、交通自动气象站、自动土壤水分观测站、新装闪电定位仪、大气电场仪、雨滴谱仪、微波辐射计、风廓线仪、智能天气现象仪等设备，大气探测手段不断提高。一是新增了多种观测站，二是新增了观测要素，三是观测频次加密到分钟级。我们仅关注了数据传输的及时率、可用率，但这些数据的使用率和资料的历史积累率还没有引起重视。

1.3 气象资料汇交与部门之间资料共享

（1）气象资料汇交。为适应我国大数据发展战略的迫切需求，推动气象数据资源汇集共享，更加科学地为国家重大经济社会发展战略、国家防灾减灾救灾体系建设和社会民生等做好气象预报服务，中国气象局印发了《气象探测资料汇交管理办法》[3]，要求各部门、民间组织以及个人所有从事气象探测的，通过规定或约定，将获取的气象观测资料汇交到气象部门。河南气象资料汇交工作正在筹备中，面临的问题，首先是气象探测资料汇交共享平台的搭建和管理，然后是收集整理、审核评估、加工处理、存储管理、汇交资料的上报、共享应用。

（2）部门之间资料共享。气象部门与农业、水利、水文和环保、民航等多个部门已开展了资料共享。根据周自江的定义[4]：气象资料指通过一切可能的观测、探测、遥测手段收集到的或加工处理得到的，来自地球大气圈及其他相邻圈层的，与大气状态变化规律有关的信息元素或数值分析结果。与气象部门共享资料的这些部门都有自己观测的资料，很多属于气象资料的范畴。汇集外部门的气象资料，对于建设“智慧气象”非常重要。只有跨行业、跨部门做到“共享出去，共享过来”，才能积累更加齐全的气象资料，在“智慧气象”建设中才能开拓思路，凝练出最优化的建设方案。

1.4 数据融合和再分析资料

通过各种数据分析处理技术以及多源数据融合技术，生成资料分析产品，利用数值模式进行资料的再分析，获得质量可靠、空间覆盖完整、分辨率高的气象资料再分析产品。这对于气象资料服务具有重要意义，它提高了气象资料的科技附加值。我国目前发布的数据融合产品有中国地面与CMORPH融合逐小时降水产品、中国地面与CMORPH融合逐日降水产品[5]等。这些产品在河南资料服务中尚未被广泛利用。

2 资料服务需求不断增加

2.1 气象系统内部服务日益增多

据统计，近几年对气象内部的资料服务次数呈逐年增加的趋势。随着科研项目和工作任务的增加，全国综合气象信息共享平台和中国局下发的90多个数据集已经不能满足客户对气象资料的需求，历史气象资料的深加工迫在眉睫。近年来，根据暴雨强度公式编制和海绵城市建设项目需求[6]，对全省17个基本（准）站历年历次暴雨过程进行了挑取，为省辖市局编制暴雨强度公式提供了数据支撑;为灾害预警、春播、麦收、防汛抗旱、治霾环保等专项决策服务材料、台风等灾害年鉴编写;为迁站对比分析、气象科研人员课题研究、论文撰写等，提供了多次资料服务和技术指导。一些服务成果是经过精心处理和加工得到的，具有一定的重复利用价值，可作为数据集的补充内容来保存，但这需要建立相应的标准来分类保存。

2.2 气象系统外部服务逐年递增

据统计，近年对气象系统外部的资料服务次数也呈逐年递增的趋势。近几年对外服务的主要类型有：用于车辆和房屋受损的保险理赔、案件诉讼或侦破、工程施工延期等开具的气象资料证明类;用于电力安装的勘察设计、地质及灾害调查、环境评价、水利建设、资源利用等项目研究类;农业科研、动物检验检疫、生产潜力研究、产量分析等工农业生产保障类;教育机构建立数据模型、气象数据分析、学生毕业论文等教育科研类;为史志编纂、省情概览等每年提供的定期气候概况更新类等。

3 气象资料与服务需求存在的不相适应

3.1 服务手段单一

资料服务的常规手段是使用“地面气象月报表数据文件查询软件”（简称为“SMSD”）和气候整编软件（服务版）;30年气候标准值（1981—2010年）提取采用“气候标准值查询系统”。相对于气象资料的多样化，资料服务的手段还显得落后。数据集数据的提取、图像产品的制作还需要自己开发程序来做，服务能力尚需进一步提高。

3.2 资料均一化欠缺

站址迁移、观测要素和时次增减、业务调整等，都给资料的使用造成了混乱。凡站址迁移过的台站，其某个要素的变化一般会呈现不连续性。当这个长序列的资料用于科研，就会对用户产生误导。河南的历史气象资料急需均一化。

3.3 历史气象资料服务产品不够丰富

对气象部门内部提供的资料都是以文本方式，少有图表。对外部提供的服务产品还有屏幕截取的图像、表格、曲线图、玫瑰图、纸质打印资料等。从安全和提高气象资料的科技附加值角度出发，应充分利用格点化资料、数据融合产品、再分析资料来加工处理，开发更多满足客户需求的新型服务产品。

4 资料服务中的有益探索

4.1 规范气象资料服务流程

我们不断完善服务流程，由用户提交申请单，主管部门审批，服务单位提取资料，用戶签订安全使用协议。气象证明的开具自2019年起实行属地化管理，并开辟了网上资料服务通道，完善了网上审批流程。由用户网上申报、职能部门审批、服务部门制作产品、窗口单位负责提供服务，实现了一体化服务。

4.2 逐步对资料进行均一化处理

采取序列订正、插补订正、代用计算、资料融合等技术，实现了资料的均一化处理，建立“服务用气象资料”数据集。

4.3 不断完善资料序列

资料缺测时，必须采取插补计算、邻站记录代替、格点数据代替等措施[7]，尽可能提供完整长序列的资料。

5 结语

坚持把公益服务放在第一位，秉承气象为国民经济服务的理念，积极建设“服务用资料”数据集，增加气象资料的科技附加值，努力提高气象资料服务的经济效益，更好地满足社会需求。

参考文献：

[1]王伯民.彩色扫描图形数字化处理技术的研究——气象历史档案拯救技术探索之一[J].应用气象学报，2003，14（6）：763-768.

[2]藏海家，吴显中.气象记录档案数字化工作实践及分析[J].中国档案，2008（5）：34-36.

[3]田翠英.气象资料业务规定与政策[R].北京：中国气象局，2017.

[4]周自江.气象资料业务概述[R].北京：中国气象局，2017.

[5]师春香.多源数据融合与再分析产品研制进展[R].北京：中国气象局，2017.

[6]中华人民共和国住房和城乡建设部、中国气象局.北京：城市暴雨强度公式编制和设计暴雨雨型确定技术导则.

[7]中国气象局.地面气象观测规范.北京：气象出版社，2003.

作者简介：张青珍（1972— ），女，河南社旗人，本科，副高，从事气象数据服务工作。