新型自动站地面综合观测业务中的常见问题及处理方法

新型自动站地面综合观测业务中的常见问题及处理方法

刘伟斌

登封市嵩山气象站 　 452470 

摘要：本文主要根据登封市嵩山气象站地面综合观测业务开展实际情况，重点对地面综合观测业务常见问题进行分析，并给出了相应的处理方法，最后提出了几点新型自动气象站日常维护管理注意事项，以供同行参考。

关键词：新型自动气象站；地面综合观测业务；常见问题；处理方法

引言

近年来，随着我国经济的突发猛进，我国气象事业也取得了质的飞跃，气象业务现代化建设全面实施，新型自动气象站在全国各个地区得到普及应用，促使我国地面综合观测业务实现了自动化开展。新型自动气象站不管从设计方面来说，还是在应用方面都具有特别大优势，新型自动气象站可监测雨量、风向、风速、温度、湿度、气压等气象要素，这些要素都是由对应的传感器监测，传感器监测的气象要素信息由采集器收集，采集器搜集的气象要素数据，并且实时传输至后台计算机端，使用者可以直接在后台计算机端看到各种气象要素信息，新型自动气象站具有自动记录、超限报警和数据通讯等功能。自新型自动气象站运行以来，不仅大幅降低了气象观测人员的劳动强度，而且有效提升了地面综合观测业务质量以及观测效率，为天气预报、农业气象服务、气象灾害预警等工作的高效开展更为及时可靠的参考资料^[1]。然而，由于新型自动气象站每天需要24小时不间断运转，特别是地面气象自动化改革之后，对自动站的稳定性提出了更高的要求，然而，在实际工作中，难免会因为仪器故障、气候环境等方面的原因导地面综合观测数据异常问题，从而影响地面综合观测业务质量。基于此，本文主要对新型自动站地面综合观测业务中的常见问题及处理方法进行分析，为今后更好地开展地面综合观测业务提供指导。

1新型自动站地面综合观测业务中的常见问题及处理方法

1.1气压观测数据异常问题分析及处理

在新型自动站地面综合观测业务中，气压传感器工作状态通常是稳定的，但是有的时候大气压力数据也会出现跳跃或者缺测等异常问题。一般情况下，若正点时间修改该站的气压要素信息以后，如果当前时间与之前的12小时气压数据均没有出现异常，那么就需要借助地面综合观测业务软件相关功能对海平面气压值重新计算。若在此站点上气压观测数据缺测，这个时候可采取备用站点的自动记录数据对此时缺测的数据进行替代，但需要注意，某些站点的感应高度出现偏差的概率较高。因而，需要采取科学有效的方法对海拔高度差进行校正，以确保气压观测数据的可靠性。

1.2小时降水量与分钟降水量不一致问题分析及处理

在新型自动站监测系统中，降水记录往往用“有：自动”来表示。当观测有降水天气的时候，有的时候会碰到小时降水和分钟降水数据不一致的异常现象^[2]。具体状态是，小时降水量不能在地面综合观测业务软件中正常显示，但是能够正常显示分钟降水量数据。这个时候，工作人员需要第一时间对小时的降水量数据进行质量控制，不然小时的降水量同分钟降水量累积不均可能会对自动气象站地面综合观测数据的正确性带来不利影响。若在小时内的分钟降水数据缺测，需要及时对该时段的天气做出判断，分析降水天气现象是否真实发生，然后通过规范有效的方法来处理异常分钟数据问题。若可以正确判断出这段时间内无降水天气现象，则能够直接将缺失的气象要素数据清理，按照无降水天气情况去处理。若在此时间段内确实有降水天气现象出现，那么便可采取备份数据对缺测的分钟数据进行替换。

1.3地温数据异常问题分析及处理

在新型自动气象站地面综合观测业务工作中，一旦所有地温度数据都处于异常状态，通常分采集器、总线或电源故障等因素造成异常的概率较高，需要对异常问题进行认真分析与处理。首先应该仔细查看子分采集器的电路情况，以观测其是否可以保持稳定运行状态。如果出现异常情况，那么应该在串口调试助手的作用下对相关命令进行发送，以观察是否能够返回全部数据。若没有办法返回，则应该认真对分采集器进行检查，将计算机与分集器的串行端口进行连接。借助串口调试对命令进行发送，若能够返回至全部数据，那么就说明分采集器无异常。否则，则说明其有故障问题，应该第一时间更换或维修。若单个地面温度数据发送异常，那么往往需单独对该地面温度传感器进行检查。可采取替代法，选择性能完好的地温传感器将异常地温传感器进行替换，观察数据是否恢复正常，若恢复正常观测，那么就意味着是因为地温传感器故障所引起的；若所观测到的地温数据处于忽高忽低的异常状况，那么可能是地温分采集器通道先后顺序被打破，这个时候需要第一时间对其先后顺序进行调整，以有效处理好地温观察数据异常问题。

1.4风向和风速数据异常问题分析及处理

一般而言，若因为新型自动站仪器故障或雨凇、雾凇使风向风速传感器冻结导致风向、风速数据发生异常，那么此时没有办法直接采取插值法；若2分钟至10分钟内的平均风速缺失，则无法替代^[3]

；假如瞬时风向风速出现数据异常问题，那么要依据数据缺测问题进行处理。若正点风向风速观测数据出现异常，则需要用备用站替换2分钟风向风速观测数据。需要引发关注的是，在凭借正点前10分钟或后10分钟观测数据代替正点2分钟或10分钟风速数据时，必须确保数据的可靠性以及有效性。

2新型自动气象站的日常维护管理注意事项

为了能够确保新型自动站地面综合观测业务的高质量高效开展，最大限度地提升气象观测数据的可用率，气象台站工作人平时需要加强新型自动气象站观测仪器设备的维护管理。主要做法有：第一，应时常对自动气象站进行巡检，仔细检查采集器、传感器等设备有无异常，要确保这些观测仪器的洁净性和性能的良好性。定期查看自动站电缆是否损坏以及各个组件的连接状态是否可靠，检查交流电源是否正常，并时常查看发电机、UPS电源等附属设备是否完好，若发现存在问题应及时进行维修维护^[4]；第二，在每年汛期来临之前，需要安排专业的防雷检测技术人员仔细检测自动站防雷系统设施，查看有无雷击隐患，要确保自动站防雷装置的可靠性，避免雷击观测仪器而影响观测业务的正常开展^[5]。第三，要仔细观察计算机显示的气象要素数据是否存在异常问题，一旦出现数据异常问题则需要结合实际情况规范处理，确保观测数据的完整性和准确性。

3结语

综上所述，新型自动气象站的普及应用，促使我国地面综合观测业务实现了自动化开展，大幅提升了观测效率和质量。但是，因为新型自动站每天需要24h不间断运行，时常会因为仪器故障、外界环境等原因而引发观测业务数据异常问题。因此，气象台站工作人员需要与时俱进，不断加强新仪器和新技术的学习，提升地面综合观测业务异常问题应急处理能力，平时还需要强化新型自动气象站的维护管理，为提高新型自动站地面综合观测业务质量打下良好的基础。

参考文献：

[1]李林, 高宇翔. 新型自动气象站异常数据的分析与处理[J]. 北京农业，2015（5）：132-133.

[2]邓珂. 试论自动气象站改革后地面测报异常数据处理方法[J].科技展望，2016 （ 24 ）： 151-152.

[3] 汪作成 .新型自动气象站数据缺测问题分析及处理[J]. 南方农机 ，2018,49(1)!150+152.

[4]李花河,王明汉.新型自动气象站的常见故障及日常维修维护[J].时代农机,2015,42(7).

[5]杨正军，刘婷，罗勇.新型自动气象站仪器设备保障及维护[ J ].低碳世界，2017(16) :16-17.

作者简介：刘伟斌 （1983-），男，汉族，河南登封人，本科学历，工程师，从事地面综合气象观测，地面气象资料研究应用工作。