地面气象观测数据综合质量控制方法研究

冀旭

内蒙古自治区五原县气象局 内蒙古巴彦淖尔 015100

气象观测所得到的数据是制作天气预报和气候预测的基础资料，其正确与否直接影响着天气预报和气候预测的质量，然而资料质量受到观测仪器、观测技术、测站位置、观测时间等的影响，近年来随着综合观测系统的推进和气象服务的高标准要求，特别是区域站网的建设和应用，尤其是中国气象局对数据文件质量控制严格要求[1]。如何进行气象观测资料的质量控制，确保资料的代表性、准确性、比较性，是新形势下气象资料工作者迫切需要解决的科学问题。目前，国家级自动站实现自动观测气象要素有温度、湿度、气压、降水、地温、风向、风速；人工观测气象要素包括云、能、天。

1 地面气象观测资料质量控制的内容及操作过程

1.1 质量控制的意义

地面气象观测资料的质量控制主要包括分析观测数据并检查其质量，再对其进行详细的记录，以方便能及时发现并解决出现的错漏问题。正常情况下，地面气象观测数据是通过收集、传输、编码、解码等4个流程来获取，但不能保证通过这些流程获得的数据的准确性，因此观测资料质量控制的问题一直存在。由于其直接影响到整个系统的完善，因此工作人员的责任心和使命感也有重要的促进作用，其越强就越能够提升观测数据的质量，从而让天气预报的服务效果更好，这也足以说明，地面气象观测数据的意义重大。

1.2 质量控制的内容

我国气象观测各级台站对观测资料的质量控制主要包含了分钟数据文件及小时数据文件等各类数据采集文件、利用软件生成的每月A、J文件以及年报数据Y文件、实时采集的观测数据等内容，而这些数据文件可以通过独立的质量控制软件或地面测报业务系统软件ISOS的组件来进行收集。

1.3 质量控制的具体操作流程

质量控制的具体操作流程具体表现为：首先检测气象观测资料的时效性是否符合规定，其次检查观测要素的数值是否在允许范围值或气候极值内，并根据台站的所处地理位置进行气候极值的检查，如果观测要素的数值超过标准要求，那么相关的数据要记为可疑；接着要检查数据文件的字符合法性，若数据包含非法字符或者有缺漏字符的话，其相应的数据就应该记录为缺测，最后需要检查观测数据是否进行内部统一，包括检查观测数据每分钟、每小时、每日的连续时间变化率，观测员再依据观测数据的变化时序图进行判断和处理。

每个月A、J文件和每年的Y文件数据的质量控制基本与上述质量控制的操作过程一致，而区别就在于质量控制软件的交互界面不同，便会用各种方式显示错误数据、信息或者其他相关的观测数据，这可以给观测员进行实际判断和处理带来便利[2]。

2 地面气象观测数据文件质量控制方法

2.1 质量控制依据

A文件内容主要涵盖观测数据、台站参数质量控制信息及附加信息等。台站数据量通常较大，为方面存储，增加了多要素J 文件。而A 文件及J 文件均是由B 文件转换而成的。因此，在本文中将A 文件、J 文件和B 文件统称为地面气象观测数据文件，其质量控制依据《地面气象观测数据簿表格式》《地面气象观测规范》及相关技术规定。

2.2 质量控制方法

2.2.1 气候极值检查

气候极值检查主要是把历史气象要素最大值同最小值进行分析对比。观测要素的极值与气候条件特点、地形高度、纬度带等关系密切。

2.2.2 时间一致性检查

对观测气象要素变化是否与时间变化规律相符进行检查。

2.2.3 内部一致性检查

通过内部一致性检查可以对观测数据是否出现异常作出相关判断。其主要依据气象要素之间的关系以及变化规律来保证测量值的科学性。

2.2.4 空间一致性检查

将被检站气温观测值与计算值对比，通过一个或者多个与被检站具有相似周围环境和下垫面的邻近站观测数据计算出来。

3 加强地面气象观测数据文件质量控制的对策

3.1 做好地面气象观测系统的运行监控

测报工作人员要加强对定时数据的检查和管理，借助于监控软件及时找出数据异常问题。需要及时找出地面气象观测数据文件故障发生位置并处理，若自身无法解决，则及时上报上级管理部门，安排专业人员处理。故障问题未有效解决前，需采取代替或人工观测数据录入，确保地面气象观测文件完整、可靠[3]。

3.2 做好观测仪器设备的使用和维护

规范自动站观测仪器的使用。业务人员除了将日常地面气象测报工作做好之外，还要对观测仪器设备的使用方法和操作技巧熟练掌握，不仅可以提升地面气象观测效率，同时还能提升地面气象观测数据文件质量。为了保证UPS电源和计算机正常运行，每个月对UPS 电源进行1次放充电。在正点或半点前，需要观察观测仪器能否正常运行。在季节变化的过程中，还要做好观测仪器的收回和启用。

4 结语

总结而言，地面气象观测的重点便是提高观测数据的质量，其不仅关系到天气预报服务人民的质量，也对气象工作的和谐发展有着重要的影响。这就要求气象观测人员必须严格根据相应的规章制度和标准进行工作，同时使用科学的技术方法来检查地面气象观测数据，保证其质量的良好性，从而提高观测数据的实际可用率。