地面气象观测数据文件质量控制方法

张志华 曾贵权

一直以来，天气和人类活动总是息息相关，大到农业生产、工程进度，小到日常出行，人类活动往往会受到天气情况的影响，特别是在经济发展和科技水平提高的大背景下，人们对于天气预报提出了更高的要求，这就意味着需要更加高质量的地面气象观测数据资料。在实际的地面气象观测工作中，传统的纸质文件资料已经被数据文件所取代，并且在数据资料审核过程中引入计算机审核环节，这极大提高了地面气象观测数据的文件质量。但是，我们也应该看到，气象观测数据仅为初始数据，其容易受到诸多因素的影响，而且最终形成天气预报前，还需要经过庞大的计算流程以及对区域历史天气资料的查阅。然而，无论是气象观测数据收集、组合公式求解，还是对大气情况进行模拟，都只能是得到近似的结果，这就是为何天气预报往往与实际天气情况存在误差的原因，加上气象观测数据存在质量问题的可能性，这将进一步扩大预测同实际情况的误差。所以，如何采用一定的措施来对地面气象观测数据文件的质量进行控制，提高气象观测数据的准确性，以满足新形势下气象工作的需要，成为当前气象工作者广泛思考的问题。笔者认为，想要实现地面气象观测数据文件质量控制，可以通过以下几个方面来着手：

1、质量控制前的准确

1.1强化质量控制依据

每月地面气象观测数据文件（下文简称A文件）是由全月完整基本数据文件（下文简称B文件）转换而来，因此，通过A文件的预审是提高地面气象观测数据质量的重要方法。但是预审A文件的过程中难免遇到一些问题，这就需要通过人机预审来对常见问题进行归纳，并且把分钟观测数据（下文简称J文件）作为A文件的补充，为地面气象观测数据文件的质量控制提供参考和依据。

1.2建立气象站的地面审核规则库

地面审核规则库是实现计算机对数据资料进行审核的基础，其主要是对数据资料的连续性和极值进行判断，减少因人工审核出现错误的可能性。另外，审核规则库的尺度需要把握好，如果规则过多，则可能会出现过多的疑似错误反馈，规则过少，则可能导致数据审核不到位，最终出现错误的数据。

1.3对气象站的采集数据文件进行审核

最终形成A、J文件之前，需要通过人机审核的方式来对观测数据进行预审，以便于能够提前发现错误或异常值。另外，当发现错误或异常值时，观测人员需要对其进行批准，并且将其作为后续文件审核的依据和参考，以便提高审核工作的效率。

2、地面气象观测数据文件质量控制的方法

观测数据审核的方法一般有两种，一是人工审核，二是人机联合检查，审核的主要内容包括极值、临界值、逻辑等。下文主要针对地面气象观测数据文件常见的问题进行分析，希望能够切实提高气象观测数据的准确性、连续性和完整性。

2.1云、能见度、天气现象的配合

该项工作主要是对云状记录排序进行审查，判断其是否符合文件的规定要求，在实际工作中，该项内容主要是人工审核，主要包括云的记录是否准确，云、能见度、天气现象的配合是否合理。一般而言，能见度小于1000m时，云状多为雾、扬沙，能见度在1000-5000m时，云状多为轻雾。

2.2降水

自记降水采用的是自动观测，而定时采用的是人工观测，二者之间存在较大的差异性。一般而言，降水量处于10mm以内，其差值为0.4mm，当降水量增多时，其差值应该控制在4%以内。在实际观测过程中，如果差值过大，观察员就需要依据实际降雨情况对观测数据进行纠正，特别是当自记雨量计出现问题时，可以通过人工操作来对降水进行测量。需要注意的是，人工定时测量允许出现小时、分钟数据的缺测，若是使用人工虹吸雨量计，则只允许出现分钟降水缺测。

2.3风

自动气象站的大风数据文件是以FJ.TXT命名，因此可以简称为FJ文件，该文件的数据主要是对大风天气现象、风速、风向及对应时间的记录，比如当风速超过17m/s时，自动气象站按照事先设定的大风程序进行报警，提醒观测人员风速≥17m/s，并且将数据按照标准存入FJ文件中。需要注意的是，FJ文件的存储记录上限为40条，并且采用倒叙进行存储，即将最新一次数据排列为第一条，在大风多的台站如果不對数据进行另存，则可能会被新的数据所覆盖，造成数据的缺失。特别是没有夜间值班的台站，应该提前对数据进行备份。

3、J文件的质量控制方法

J文件是由定时观测编报、基本数据文件和分钟数据文件转换而来，因此气象台站一般可以通过J文件审核维护来进行审查，但是J文件审核维护不能有效检查部分数据异常，因此需要一些辅助的办法来实现J文件的质量控制。比如，J文件审核维护会对每个分钟数据与审核规则库中的气候极值进行对比，若分钟数据超出气候极值，则需要分析其原因，如果分钟数据正常及出现新的极值时，则更新审核规则库中的气候极值，如果分钟数据异常，则将分钟数据按缺测进行处理。

综上所述，地面气象观测数据文件质量控制直接关系到天气预报的准确性，这就需要广大观测人员和文件管理人员提高对质量控制的重视度，并且采取科学合理的方法来对数据文件进行管理，在源头上实现质量控制，有效减少人为或客观因素导致的误差，为气象工作的顺利开展奠定基础。

（作者单位：宜宾市气象局）