影响地面气象观测数据文件质量的因素及对策

林奕平，黄顺帮，叶丽文，周立清

（1.新丰县气象局，广东韶关 511100；2.江门市新会区气象局，广东江门 529000）

伴随着科技的持续发展，更多的先进仪器被广泛运用于地面气象观测工作中，地面气象观测无论是在技术方面还是在观测方法方面均获得了巨大的进步。地面气象观测是气象服务高效开展的关键保证。日常工作中，经常会出现资料不精准、观测不及时的现象，如何处理这些问题，提高地面气象观测数据文件质量，是气象部门重点关注的问题。

1 地面气象观测定义

地面气象观测主要是运用仪器对地面的大气情况进行观测，即通过地面观测平台，应用气象观测仪器、设备和相关技术对天气情况进行测量。其观测内容包括降水量、气压和空气温度等。

2 地面气象观测数据文件质量控制顺序

对地面气象观测资料进行质量控制时，一般的顺序为格式检查、缺测检查、界限值检查、主要变化范围检查、内部一致性检查、时间一致性检查、空间一致性检查、质量控制综合分析及数据质量标识［1］。1）格式检查，对数据的结构及长度进行检查。2）缺测检查，确定缺测的数据不再进行其他检查。3）界限值检查，包括值域检查和气候学界限值检查，超出范围标为错误。4）主要变化范围检查，在指定地域和时域范围内，超出要素主要变化范围的数据标为可疑，需进一步检查。5）内部一致性检查，未通过的数据标为可疑。6）时间一致性检验，未通过的数据标为可疑［2］。7）空间一致性检验，利用被检站周围的自动气象站来判断被检站数据的准确性。8）未通过标为可疑（技术不成熟的条件下，只用对温度进行空间一致性检查）。9）质量控制综合分析，对所有可疑资料进行综合分析判定数据正确与否。10）数据质量标识，台站数据量通常较大，地面气象观测数据文件的质量控制依据《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。

在质控过程中，可根据地面气象观测资料类别和用户需求的差异对上述环节进行删减。

3 地面气象观测数据文件质量的干扰因素

3.1 观测仪器设备

地面气象观测工作开展中，直接影响观测数据精准性和完整性的因素是观测仪器设备的稳定性，并最终干扰到地面气象观测数据文件质量。以深层地温传感器为例，传感器性能不稳定，则会影响观测到的低温数据，使其产生间断性跳跃现象，对低温数据精准性造成影响，为保障地温观测数据能够尽快恢复正常，应及时更换深层地温传感器［3］。1）台站外部数据线缆产生开裂及破损情况；2）连接采集器与深层地温传感器之间的线缆接口产生生锈或松动现象；3）台站网络不正常干扰气象观测数据资料的传输，这些都会对地面观测数据文件质量造成直接或间接的影响。由于仪器设备不稳定导致的数据不正常现象，在短时间内，相关人员很难探寻出问题的根源，需要进行逐一排查。

3.2 自动气象站选址

自动气象站的选址科学性也会干扰到地面气象观测数据文件质量，需依据实际观测资料，考量台站的安装是否会对地面气象观测数据文件质量造成干扰。在选址期间，应保障台站周边空旷，没有高大的建筑物和树木，以防小气候环境变换干扰到地面气象观测数据文件质量。

3.3 外界环境

近年来，雷电、闪电、大风、冰雹、高温、大雪及大雨等极端灾害性天气的出现增加了地面气象贯彻业务的难度。目前，气象站的各种观测仪器非常敏感，如果遇到复杂的观测环境，通常会在自动站的气象要素观测中造成不稳定或异常偏差，从而导致地面气象观测数据异常。尤其是雷电灾害是影响气象站的气象观测数据文件最大的因素，不仅会损坏自动气象站的电源系统，还会影响地面气象观测数据的收集和传输。与此同时，其也可能因雷击而引起观察仪器和设备的损坏，以致自动站无法对各种气象要素进行常规的观测服务，从而对地面气象观测数据文件的质量造成严重影响。

3.4 网络运行故障

新的自动气象站对气象要素观测数据的实时监测需要通过通信网络进行，网络运行的稳定性通常直接影响地面气象观测数据文件的质量。通常情况下，通信网络不会产生异常现象，但如果受到人为破坏或强对流天气（如雷暴、强风等）的影响，则通信线路可能会中断，并不能正常收集或上传实时获取气象要素数据。

4 地面气象观测数据文件质量的提升对策

4.1 构建完善的规章制度

依据地面观测工作性质，采用合理手段对地面气象观测工作制定规章制度，并严格执行。1）不同区域之间气象观测流程存在很多不同之处，不同台站均有专属的气象观测流程，应统一地面气象观测流程，进而实现地面气象观测数据文件质量的提升［4］。2）测报人员管理方面，应制定奖惩机制并严格落实，以减少或避免测报人员工作中不认真及懈怠的情况。奖励测报工作中表现优秀和作出突出贡献的工作人员，处罚并口头警告在测报工作中表现不积极、粗心大意或工作中造成重大损失的工作人员，以此激发测报工作人员的工作热情，提升地面气象观测数据文件质量。

4.2 强化网络运行监控与管理

地面气象观测工作中，监控与短信报警系统得到普及运用，基本可实时监控各个观测仪器设备，当观测仪器设备异常时，可通过短信报警方式通知工作人员［5］。监控软件需24 h 持续运行，当各个传感器及网络运行产生故障均会发出短信报警提示，管理者应将网络运行监管工作做好，以便快速处理产生的故障，顺利开展地面气象观测工作，保障获取的数据具备准确性，提升地面气象观测数据文件质量。

4.3 强化仪器设备的维护管理

做好观测仪器设备的日常维护管理工作。1）定期检查观测仪器设备［6］，避免损坏，严格按照相关规范的要求执行仪器设备的清洗保养，确保仪器设备正常运行；2）做好观测仪器设备的防雷安全防护工作，定期检测防雷装置［7］；3）做好业务计算机的日常维护工作，禁止在业务计算机上安装与地面测报工作无关的软件或应用程序，禁止随意将外部U 盘插入业务计算机。计算机上应安装防病毒软件，并定期更新，避免木马等病毒的入侵，保证业务计算机系统的安全水平，以保证地面气象观测工作的顺利开展，提高地面气象观测数据文件质量。

4.4 加强自动气象站的监控管理工作

气象部门还应完善网络监测平台，要求观测员加强数据监测管理工作，以此加强地面气象观测数据文件的质量控制。特别是要做好对观测数据的实时监控，在第一时间发现网络故障或数据异常，迅速分析判断异常，并采取相应措施及时处理。如果遇到困难和无法解决的故障，请立即向相关上级部门报告以寻求帮助。在处理故障之前，可以用备用站数据代替，以减少观测数据的丢失率，并确保地面气象观测数据文件的准确性和完整性，提高地面气象观测数据文件的质量

5 结语

随着人们生活质量的提升，对地面气象观测数据的要求也逐渐提高，因此，在地面气象观测实际工作中，需加快制定相关规章制度，强化仪器设备的维护管理，加强人员培训工作，增强人员业务技能等，来提升地面气象观测数据文件质量，进而高效开展地面气象观测工作。