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摘要 本文结合红原地区新型自动气象站使用实际，分析红原县地理气候特征和自动气象站观测情况，提出新型自动气象站观测数据异常或缺测的处理方法，以期提升地面测报质量。
关键词 新型自动气象站；观测数据；异常；缺测；分析处理；四川红原
中图分类号 P415.12 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）14-0218-01
地面气象观测数据质量的高低直接对气象台站服务质量产生影响。自红原地区引入新型自动气象站以来，在实现地面气象自动观测的同时，其观测数据准确性也得到了大幅提升。在实际地面测报工作中，外界因素极易造成新型自动气象站观测数据异常或缺测，应通过人工方法查找并排除故障，确保新型自动气象站正常、稳定运行[1-2]。
1 红原地区自动气象站概况
红原县地处“世界屋脊”青藏高原东部边缘，属大陆性高原寒温带季风气候，四季不分明，春秋短促，长冬无夏，热量低；干雨季节分明，雨热同季；日照长，灾害性天气多。最冷月1月，平均气温为-9.4 ℃；7月气温最高，为11.2 ℃；极端最低气温达-36.0 ℃，最高为26.1 ℃。年均日照时数2 341.4 h，年均降水量743.3 mm，降水主要集中在5—10月，年平均积雪期76 d。红原地区使用新型自动气象站型号为CAWS3000，可对降水量、温度、风向风速、气压、蒸发等气象要素数据进行采集，观测的气象要素数据能精确到分钟，借助监测气象要素数据文件信息极易判断新型自动气象站是否故障，大幅降低观测人员工作强度。
2 数据异常或缺测分析与处理
2.1 分钟降水量与小时降水量数据不一致
在自动气象站内，地面气象自动监测软件对降水量记录为“有：人工”。当有降水天气出现时，经常有小时降水量和分钟降水量不一致。观测的分钟降水量可正常显示，但小时降水量数据却空白，测报人员可对小时降水量数据更改；如果不更改小时降水量数據，小时降水量与分钟降水量累积会不等，影响地面气象测报质量。另外，整点时刻自动气象站处理分析气象要素数据，显示灯为黄色，为不影响数据分析和处理，处理异常数据应在显示灯为绿色时进行。
2.2 蒸发数据异常
若发现蒸发数据异常，应先通过相关命令查看主采集器中是否有相关数据，如果有采样数据而没有分钟数据，则说明采集器设置有误；如果没有，则需要认真检查蒸发传感器。首先检查传感器供电电压是否在10～15 V内，若在，应检查连接采集器和传感器线缆插头是否插好，重新拔插插头，使用电流表测量信号地和信号输出端电流。蒸发水位和输出电流有很好的线性关系，可根据测量值判断蒸发传感器是否异常。
2.3 非观测发报时次气象数据缺测
如果采集到本站气压数据缺测，应根据中国气象局地面气象观测规范要求，缺测气象要素数据在整点前10 min内，用正点前10 min内与整点数据相近数据替代；若整点前10 min内分钟数据缺测，可用正点后10 min内与正点记录相近数据替代[3]。如11：54数据缺测，应使用整点向左开始的第1个数据替代，即11：53的数据；如果正点后10 min数据缺测，应使用整点向右开始的第1个数据替代。
当站内气压观测数据缺测，此时海平面气压也会缺测，应借助测报业务软件中工具栏中“气压项”计算海平面气压数据。软件中设置的海拔是针对水银气压表，如果台站气压传感器和水银气压表高度不同，应将设置的海拔对应气压传感器高度，将前12 h气温和整点气温数据输入，附温项应空白。在订正后的气压数据输入“P”，保证计算的海平面气压正确。如果台站内气压传感器与设置的海拔高度一致，不需单独订正高度。如果前后10 min气象要素数据缺测，在求取本站气压时可以通过内插法，之后重复上述操作方法直至求出海平面气压。
2.4 编发气象报时次气压缺测
若本站气压数据在观测发报时次缺测，可以借助正点前10 min内与整点数据相近的气压数据予以替代；如果正点前10 min内分钟气压数据缺测，应重新考虑发报时次，使用人工补测水银气压表测出的气压数据，在读数一栏中输入调整后的气压表读数和附温，在气压数据后输入“H”，就可读出本站内气压和海平面气压数据，计算正确的编报[4]。使用软件解决编发气象报时次气压缺测步骤为：添加附温项，如果单纯输入气压读数，没有附温项，气压数据只是从仪器检定证数据中读取仪器差订正，本站气压和海平面气压都不准确，在附温项中只能输入读数值和“-”，附温项不能为空。
2.5 强降水时深层地温记录突变
红原县夏季降水集中，经常会使深层地温突变。表现为先出现强降水天气，持续一段时间后，深层地温快速增加，在1 h内地温会上升2 ℃，此种现象持续几天之后，深层地温会慢慢下降，直至恢复原来的地温值。距离地面80、160、320 cm的地温，如果没有强降水天气出现，正常情况下地温变幅仅有0.1～0.3 ℃。在强降水作用下，深层地温出现异常。深层地温记录突变主要是由于夏季温度较高，地表温度增加，在强降水作用下，地表热量不断向地下渗入，造成深
层地表温度增加。因此，强降水造成的突变，应按正常情况处理[5]。
3 参考文献
[1] 毕于健.DZZ4新型自动气象站观测数据异常分析处理[J].现代农业科技，2016（22）：217.
[2] 张立清，张洪卫.自动气象站观测数据异常的检查方法[J].气象水文海洋仪器，2010（3）：125-127.
[3] 王跃红.新型自动气象站数据异常的判断与处理[J].中国农业信息，2015（17）：113.
[4] 刘岩，王宗海，王青利.自动气象站数据异常或缺测的处理方法[J].现代农业科技，2011（18）：34.
[5] 许清祥，谢俊鹏，黄铭绸.新型自动气象站常见数据异常问题分析[J].农业灾害研究，2016（10）：52-53.
关键词 新型自动气象站；观测数据；异常；缺测；分析处理；四川红原
中图分类号 P415.12 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）14-0218-01
地面气象观测数据质量的高低直接对气象台站服务质量产生影响。自红原地区引入新型自动气象站以来，在实现地面气象自动观测的同时，其观测数据准确性也得到了大幅提升。在实际地面测报工作中，外界因素极易造成新型自动气象站观测数据异常或缺测，应通过人工方法查找并排除故障，确保新型自动气象站正常、稳定运行[1-2]。
1 红原地区自动气象站概况
红原县地处“世界屋脊”青藏高原东部边缘，属大陆性高原寒温带季风气候，四季不分明，春秋短促，长冬无夏，热量低；干雨季节分明，雨热同季；日照长，灾害性天气多。最冷月1月，平均气温为-9.4 ℃；7月气温最高，为11.2 ℃；极端最低气温达-36.0 ℃，最高为26.1 ℃。年均日照时数2 341.4 h，年均降水量743.3 mm，降水主要集中在5—10月，年平均积雪期76 d。红原地区使用新型自动气象站型号为CAWS3000，可对降水量、温度、风向风速、气压、蒸发等气象要素数据进行采集，观测的气象要素数据能精确到分钟，借助监测气象要素数据文件信息极易判断新型自动气象站是否故障，大幅降低观测人员工作强度。
2 数据异常或缺测分析与处理
2.1 分钟降水量与小时降水量数据不一致
在自动气象站内，地面气象自动监测软件对降水量记录为“有：人工”。当有降水天气出现时，经常有小时降水量和分钟降水量不一致。观测的分钟降水量可正常显示，但小时降水量数据却空白，测报人员可对小时降水量数据更改；如果不更改小时降水量数據，小时降水量与分钟降水量累积会不等，影响地面气象测报质量。另外，整点时刻自动气象站处理分析气象要素数据，显示灯为黄色，为不影响数据分析和处理，处理异常数据应在显示灯为绿色时进行。
2.2 蒸发数据异常
若发现蒸发数据异常，应先通过相关命令查看主采集器中是否有相关数据，如果有采样数据而没有分钟数据，则说明采集器设置有误；如果没有，则需要认真检查蒸发传感器。首先检查传感器供电电压是否在10～15 V内，若在，应检查连接采集器和传感器线缆插头是否插好，重新拔插插头，使用电流表测量信号地和信号输出端电流。蒸发水位和输出电流有很好的线性关系，可根据测量值判断蒸发传感器是否异常。
2.3 非观测发报时次气象数据缺测
如果采集到本站气压数据缺测，应根据中国气象局地面气象观测规范要求，缺测气象要素数据在整点前10 min内，用正点前10 min内与整点数据相近数据替代；若整点前10 min内分钟数据缺测，可用正点后10 min内与正点记录相近数据替代[3]。如11：54数据缺测，应使用整点向左开始的第1个数据替代，即11：53的数据；如果正点后10 min数据缺测，应使用整点向右开始的第1个数据替代。
当站内气压观测数据缺测，此时海平面气压也会缺测，应借助测报业务软件中工具栏中“气压项”计算海平面气压数据。软件中设置的海拔是针对水银气压表，如果台站气压传感器和水银气压表高度不同，应将设置的海拔对应气压传感器高度，将前12 h气温和整点气温数据输入，附温项应空白。在订正后的气压数据输入“P”，保证计算的海平面气压正确。如果台站内气压传感器与设置的海拔高度一致，不需单独订正高度。如果前后10 min气象要素数据缺测，在求取本站气压时可以通过内插法，之后重复上述操作方法直至求出海平面气压。
2.4 编发气象报时次气压缺测
若本站气压数据在观测发报时次缺测，可以借助正点前10 min内与整点数据相近的气压数据予以替代；如果正点前10 min内分钟气压数据缺测，应重新考虑发报时次，使用人工补测水银气压表测出的气压数据，在读数一栏中输入调整后的气压表读数和附温，在气压数据后输入“H”，就可读出本站内气压和海平面气压数据，计算正确的编报[4]。使用软件解决编发气象报时次气压缺测步骤为：添加附温项，如果单纯输入气压读数，没有附温项，气压数据只是从仪器检定证数据中读取仪器差订正，本站气压和海平面气压都不准确，在附温项中只能输入读数值和“-”，附温项不能为空。
2.5 强降水时深层地温记录突变
红原县夏季降水集中，经常会使深层地温突变。表现为先出现强降水天气，持续一段时间后，深层地温快速增加，在1 h内地温会上升2 ℃，此种现象持续几天之后，深层地温会慢慢下降，直至恢复原来的地温值。距离地面80、160、320 cm的地温，如果没有强降水天气出现，正常情况下地温变幅仅有0.1～0.3 ℃。在强降水作用下，深层地温出现异常。深层地温记录突变主要是由于夏季温度较高，地表温度增加，在强降水作用下，地表热量不断向地下渗入，造成深
层地表温度增加。因此，强降水造成的突变，应按正常情况处理[5]。
3 参考文献
[1] 毕于健.DZZ4新型自动气象站观测数据异常分析处理[J].现代农业科技，2016（22）：217.
[2] 张立清，张洪卫.自动气象站观测数据异常的检查方法[J].气象水文海洋仪器，2010（3）：125-127.
[3] 王跃红.新型自动气象站数据异常的判断与处理[J].中国农业信息，2015（17）：113.
[4] 刘岩，王宗海，王青利.自动气象站数据异常或缺测的处理方法[J].现代农业科技，2011（18）：34.
[5] 许清祥，谢俊鹏，黄铭绸.新型自动气象站常见数据异常问题分析[J].农业灾害研究，2016（10）：52-53.