高空气象观测资料质量控制对策

甘万英 康伟

摘要：随着科学技术的不断发展，各种现代化先进的探空仪器设备开始应用到高空气象观测业务中，这些仪器设备具有高时空分辨率，会形成较多的高空气象观测资料。本文主要从高空气象观测资料质量控制进行分析，首先概况了质控过程，接着对高空气象观测资料质量控制对策进行具体探讨。

关键词：高空气象观测资料;质量控制;对策

引言

高空气象观测业务是综合气象观测系统的重要组成部分，其是研究气候变化、气象预报以及气象服务的重要依据之一。可以说，高空气象观测资料质量的高低直接对气象预报的准确性以及气象研究工作的正常开展产生影响。以前，在高空气象探测系统过程中，我国各个地区的气象部门大都构成了关于高空观测资料的预审办法。而现阶段，在L 波段雷达—电子探空仪系统大范围投入运用以后，我国各个地方的高空气象探测系统以及观测资料的获取、分析、处理以及存储基本上进入了自动化操作模式，这种自动化操作方式在很大程度提升了探测工作效率一体机质量，同时降低了测报人员的劳动强度，但是也致使测报人员对高空气象测报资料的控制缺乏重视，与之有关的文件以及相关规范也相对较少。基于此，本文针对L波段探空系统，对高空气象观测资料质量控制的过程以及对策进行综合分析探讨，从而进一步提升高空气象观测数据资料的质量和精度。

1.高空观测资料质量控制的具体过程

高空气象测报数据资料的质量控制的具体过程主要涉及到4级：测报系统观测数据的质量控制（QC0），同气象台站综合观测环境相关的数据质量控制（QC1），高空观测过程的质量控制（QC2），非实时高空资料质量控制（QC3 和 QC4）以及人工质量控制（HQC）（图1）。

1.1 质量控制QC0级

QC0通常是对传感器校准、观测手段以及数据控制等，一般是在管理部门以及仪器厂家开展，管理部门能够通过一些对比方式进行分析，以此来对探空仪的具体观测能力进行评估，涵盖观测数据的精度以及稳定性，改善了传感器以及探测方法。探测数据的质量控制涵盖气压传感器温度和压力校正，温度传感器辐射校正，秒数据滑动以及平均风计算等，主要是电子探空仪或测报数据接收以及自动处理计算机借助于程序来完成。

1.2 质量控制QC1级

QC1通常表现为气象台站综合观测环境对于气象数据观测所产生的影响，涵盖风雷达天线的位置以及探空气球施放区域雷达天线附近存在的障碍物情况以及雷达校准、维护情况，使用硬件和软件设备功能，无线电干扰频率，还有上级业务管理部门以及观测工作人员的检查等。因为季节以及高空风的差异，雷达天线周围环境对气象数据观测准确性的影响不尽相同，所以在观测时，结合雷达方位以及仰角对应的每个观测的数据质量控制参数或者是质量控制标记需要适时加以调整。

1.3质量控制QC2级

QC2在高空气象观测中，由测报工作人员监测时、探测完成后，数据发报以及观察数据文件传输之前要将预审过程与人工质量控制（HQC）相结合对数据开展质量检验以及质量控制，QC2在整个数据质量控制过程中发挥着十分关键的作用。

1.4 质量控制 QC3 级

QC3即非实时高空气象观测资料质量控制 ，通常由省级气象单位开展，即在非实时高空资料储存到数据库之前，对气象台站月观测数据要开展质量控制，即高空审核业务。QC3涵盖对高空气象观测资料的格式查看、极值检测、缺测查看以及数据资料内的一致性检查等。从业务管理这方面来看，高空审核员需要担负着对气象台站以及观测员的检查，从一些观测数据记录中进行抽查。从整个高空气象观测资料质量控制而言，这属于一种特别有效的质量控制方式。

1.5质量控制QC4级

QC4主要为非实时的高空气象观测数据质量控制，其主要是针对已经存储在数据库中的气象资料开展质量控制，因为数据库内已存储了大量的历史数据信息资料，所以可将这些数据来开展空间一致性以及时间一致性检查等。

1.6人工质量控制HQC

在采取手动进行质量控制的情况下，人机交互界面以及计算机的图形图表在数据质量控制中发挥着十分重要的作用，这是由于在某些条件下，有必要了解原始探测资料与曲线、雷达球坐标数据与曲线，数值分析和预测产品，应该同邻近站点的观测数据资料加以對比分析。采用人工的方式对数据进行质量控制一般是在QC1〜QC4一系列操作之后开展，对QC1〜QC4流程之后出现的异常数据或者是错误数据信息均由数据质量控制工作人员做好相应的分析、审核以及处理。

2.高空气象观测资料质量控制对策

2.1 实时高空气象观测资料的质量控制

现阶段，针对实时高空气象观测资料的质量控制方法的研究还比较少。因为对高空气象观测的环境造成影响因素较多，有的属于固定参数，还有部分会因雷达天线角度有所改变而产生一定的变化，所以QC1的工作需要不断进行完善，作出详细划分，自业务管理、质量控制以及高空观测等各个层次的人员的角度展开分析，并形成科学合理的控制策略，从而从不一样的角度展开质控。

数据质量控制（QC2）属于高空气象观测站业务工作的重要一环， 通常情况下是由气象台站的预审工作人员来开展，当前主要处于人工质量控制（HQC）环节，它所采取的主要质控对策为：探空基值初始值校对查看、探空施放瞬间观测数据查看，还有和同时刻地面气象观测数据进行对比、 施放前后 10秒探空仪数据观测的动态变化、对人工处理后的探空和测风数据曲线与原始数据曲线进行对比、雷达球坐标秒数据以及分钟数据的动态变化、实时探空曲线各要素点的动态变化、观测人员对异常或者是错误数据的处理方式、编报情况以及观测存储的资料审核与校对等。气象台站凭借气象信息中心上传至国家级高空实时资料数据库的资料，在传递给用户以前，同样应该采取措施进行质控，所采取的质量控制措施主要是针对高空报文的格式、缺测、完整性以及极值等方面进行检查，因为各个气象台站到报存在着时间的差异，并且对于时间要求必须及时，所以该环节的质量控制一般是借助于计算机自动开展。

2.2非实时高空气象观测资料的质量控制

针对非实时高空气象观测资料的质量控制措施，国内外的研究均较多，这些质控措施一般都是在 QC4 阶段开展。针对存储前的高空气象资料的质量控制通常是在 QC3阶段开展。现阶段能够用到的策略为对有关信息资料的格式、缺测、极值的检查以及资料内部的一致性检验气候值和瞬时值的一致性检验、常规地面观测的一致性检验等。

3.结语

高空气象观测资料在整个大气探测资料中发挥十分重要的作用，其是气象预报以及气象研究的重要依据，高空气象资料质量的高低直接关系到各项气象业务是否能够有效开展。因此，气象部门积极开展高空气象观测资料的质量控制工作。要逐步对质量控制对策进行优化，以期进一步提升高空气象观测资料的精确性，为公众提供更优质的气象服务。

参考文献：

[1]王缅，李伟，陈永清，等.L波段探空系统高空风平滑计算方法探讨[J].气象，2011，37（1）;85-91.

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作者简介：甘万英（1976-），女，汉族，重庆潼南县人，本科学历，工程师，从事综合气象观测工作。

（新疆阿克苏地区气象局 新疆阿克苏 843000）