【摘 要】地面觀測業(yè)務改革調整是綜合氣象觀測系統(tǒng)實現(xiàn)實質性飛越的基礎,自2012年3月31日起中國氣象局在全國全面實施地面觀測業(yè)務改革調整,目的是為大力發(fā)展我國氣象觀測業(yè)務現(xiàn)代化,縮小與國際先進水平之間的差距,構建與現(xiàn)代化氣象業(yè)務相適應的觀測系統(tǒng)。歷經(jīng)兩年多以來,我國的氣象觀測工作發(fā)生了一系列重要變化,本文結合工作實際有重點地加以介紹。
【關鍵詞】地面觀測業(yè)務改革調整;氣象觀測工作;重要變化
為大力發(fā)展我國氣象觀測業(yè)務現(xiàn)代化,縮小與國際先進水平之間的差距,中國氣象局在繼《綜合氣象觀測系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃(2010-2015年)》(氣發(fā)[2009]463號)的基礎上,進一步提出了在未來2014年至2020年期間我國發(fā)展綜合氣象觀測系統(tǒng)的總體目標和戰(zhàn)略部署?!耙痪W(wǎng)、二鏈、三星”業(yè)務格局的構建、“四化”“五高”目標的實現(xiàn)離不開氣象工作基礎業(yè)務水平的提升,發(fā)展規(guī)劃中再一次明確地面觀測業(yè)務改革調整是綜合氣象觀測系統(tǒng)實現(xiàn)實質性飛越的基礎,加強貫徹落實《2012年地面氣象觀測業(yè)務改革調整和試點工作方案》(氣發(fā)[2012]15號)文件精神仍是目前我國實現(xiàn)現(xiàn)代氣象業(yè)務體系的工作重心和基本要求。自2012年3月31日起實施的全國地面觀測業(yè)務改革調整工作以來近兩年半時間里,我國的氣象觀測工作發(fā)生了一系列重要變化,下面將結合工作中的實際情況作重點介紹。
一、地面觀測新型自動站ISOS軟件系統(tǒng)運行情況
相比地面氣象測報業(yè)務系統(tǒng)軟件OSSMO 2004來說,地面觀測新型自動站ISOS軟件系統(tǒng)在地面監(jiān)控模塊和通訊組網(wǎng)接口模塊等方面都有了進一步的升級,大大降低了故障率,提高了觀測數(shù)據(jù)的質量,更加適應地面觀測業(yè)務改革調整的需求。下面對ISOS軟件系統(tǒng)進行簡要介紹:
1、SOS系統(tǒng)架構
平臺具有以下特點:
(1)開發(fā)人員、氣象業(yè)務流程設計人員、氣象業(yè)務操作人員、其他用戶職責分明,工作流程清晰,使平臺實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實時采集,具有業(yè)務數(shù)據(jù)處理層級清晰的顯著特點。
(2)平臺中配置有調度控制器,通過一系列計劃消息和時間消息的相互傳遞,可實現(xiàn)自動化調度。
(3)通過文件存儲系統(tǒng),分類形成“每日逐分數(shù)據(jù)文件”、“每月逐時數(shù)據(jù)文件”、“每日逐分狀態(tài)文件”,并且文件的存儲格式靈活可配。
(4)設備的接入可采用COM方式、以太網(wǎng)方式或其他方式進行接入,接口集約化,接入方式靈活可配。
(5)具有非常系統(tǒng)清晰的分層架構體系和業(yè)務流程體系設計。
(6)采用SQLite關系數(shù)據(jù)庫作為基礎數(shù)據(jù)庫,易于管理和操作,并方便日常的維護和配置及多應用需求端口的接入。
2、SMO模塊
在成功安裝臺站地面綜合觀測業(yè)務軟件ISOS-SS 之后,系統(tǒng)要求對臺站參數(shù)、分鐘極值參數(shù)、小時極值參數(shù)、通信參數(shù)等進行正確設置,在軟件進入正常運行狀態(tài)之后,臺站就可以進行實時觀測、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)查詢、設備管理、工作管理等一系列操作。這些操作實現(xiàn)了自動報測、故障預警、人工訂正、歷史數(shù)據(jù)下載、數(shù)據(jù)自動歸檔、各類型要素數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)導出、綜合查詢等功能,大大降低了故障率,提高了觀測數(shù)據(jù)的質量,減少了人為干預的因素。
3、MOI模塊
MOI(地面氣象業(yè)務觀測平臺)模塊的主要功能是它可以實現(xiàn)人工交互數(shù)據(jù)的實時處理、對觀測數(shù)據(jù)進行質量控制并對運行監(jiān)控過程中出現(xiàn)的異常進行自動報警、輸出氣象資料和電報文件、對觀測數(shù)據(jù)自析并自動形成各類氣象報表、對數(shù)據(jù)進行實時快速的傳輸、進行系統(tǒng)維護和業(yè)務管理。MOI模塊由MOI軟件和MOIFtp軟件構成,其中MOI軟件可實現(xiàn)自動錄入、正點觀測、形成重要的天氣報、進行日維護和輻射日維護。MOIFtp軟件主要是用于形成長Z文件和報文傳輸。
二、地面觀測業(yè)務改革調整后臺站對質量控制的著力點
地面觀測業(yè)務改革調整涉及范圍廣,涉及所有國家級氣象臺站的氣象觀測基礎性工作(觀測、發(fā)報、信息傳輸、報表編制),改革后對于數(shù)據(jù)資料的處理,在方法和程序上與以往相比有很大不同,同時,在運行期間也發(fā)現(xiàn)一些新的問題,比如個別類型臺站個別時段數(shù)據(jù)資料的處理、文件的上傳及維護等因沒有詳細的技術指標規(guī)定,因此缺乏統(tǒng)一規(guī)范和可操作性。根據(jù)工作實際,在地面觀測業(yè)務改革調整后臺站對質量控制的著力點表現(xiàn)在以下幾個方面:
1、調整前后基礎業(yè)務的轉換
這次改革的重點主要集中在以下幾個方面:(1)取消包括虹吸雨量計在內的自記儀器的使用。自動臺站進行降雨量監(jiān)測時,如果出現(xiàn)缺測現(xiàn)象,自記儀器的使用是一個很好的替代方式,因此,自記儀器的取消對于自動臺站這方面的影響較大。(2)氣象觀測方式與守班時段的調整。對于基準站和基本站氣象守班時段調整為08-20時連續(xù)觀測,但4次定時觀測時段守班;20-08時夜間不守班,僅在觀測時的部分時段守班。一般站仍按原規(guī)定對天氣現(xiàn)象進行觀測和記錄,夜間不再守班。(3)發(fā)報任務的增加與變化。對于基準站和基本站,改革之后要將以前的8次定時天氣報發(fā)報任務改用新長Z文件上傳,其中增加了質量控制信息、加密報等重要的信息,極大豐富了數(shù)據(jù)內容,同時20-08時的重要報的發(fā)報有特別的規(guī)定。
2、按照改革調整的規(guī)定,對夜間降水記錄的處理方式較以前有較大變化。
夜間降水記錄的處理包括夜間滯后降水量的處理、夜間固態(tài)降水數(shù)據(jù)的處理、夜間雨量計故障的降水處理。對于夜間滯后降水量的處理,應按照夜間不守班臺站的相關要求及規(guī)定執(zhí)行,分清“夜間”欄和“白天”欄的記錄內容,“夜間”欄不記錄起止時間和方位,只標記符號即可。固態(tài)降水的處理不同于夜間滯后降水量的處理,它主要表現(xiàn)為特定時段內的記錄。如果能夠確定固態(tài)降水的降水起止時間的,要以時加蓋時段內降水量作缺測處理。對于夜間雨量計故障的降水處理,按原規(guī)定,可以使用自記儀器作為替代方法,而調整后,不再使用包括虹吸雨量計在內的自記儀器,那么在這種情況下,如果因故障無法獲取相關數(shù)據(jù)時,應按缺測處理。
3、地面天氣報(加密報)、降雪加密報的取消對上傳資料的處理方式上有較大影響。
原規(guī)定中要求上報地面天氣報(加密報)和降雪加密報,而調整改革后取消了這項規(guī)定,轉而由編發(fā)新長Z文件的方式替代,因為規(guī)定細則不同,故而在上傳資料的具體處理過程中容易造成誤操作。這也是在地面觀測業(yè)務改革調整后臺站對質量控制的著力點之一。
三、地面觀測業(yè)務改革后出現(xiàn)的地面測報異常數(shù)據(jù)類型及處理措施
在地面氣象測報業(yè)務系統(tǒng)軟件(OSSMO)改革升級后,大大降低了人工觀測和編發(fā)報的工作量,使收集到的地面觀測資料的傳輸及相關流程得到優(yōu)化,提高了數(shù)據(jù)上傳的質量、時效、頻次和總量,上傳數(shù)據(jù)的時間改革前為10min,改革后為5min。在觀測數(shù)據(jù)得到精細化和時效化的同時,我們發(fā)現(xiàn)一些臺站出現(xiàn)了一些新發(fā)生的錯情率,這對于業(yè)務人員的技術水平和業(yè)務素質提出了更進一步的要求。出現(xiàn)的地面測報異常數(shù)據(jù)類型及相應對策大致包括以下幾個方面:
1、因自動站監(jiān)控軟件判斷出分鐘降水量累積與小時降水量不一致時質控程序無法正常運行。
臺站在軟件的“自記降水設置”參數(shù)中設為“有:人工”,如果自動站監(jiān)控軟件在進行正點地面觀測數(shù)據(jù)維護時觀測到的分鐘降水量顯示為“-”,而小時降水量為空,那么就會判定分鐘降水量累積與小時降水量不一致而使質控程序無法正常運行。
對策:自動站的運行燈顯示為黃燈和綠燈兩種,在顯示為黃燈時表示自動監(jiān)控軟件正在進行觀測或是進行數(shù)據(jù)的卸載,此時無法進行人工干預,當恢復至綠燈時,業(yè)務人員可以進行人工干預,此時,可以將小時降水量的值由空白填為“-”,使之與分鐘降水量的累積值顯示一致,那么質控程序就可以重新進行正常運行狀態(tài)。
2、確保設備的正常運行,那么得到的監(jiān)測數(shù)據(jù)一般來說是客觀的、連續(xù)的,不存在人為因素,但在某些特殊情況下也可能發(fā)生缺測現(xiàn)象。
對策:在發(fā)現(xiàn)有缺測現(xiàn)象時,應想到的就是軟件中存儲的RTD文件、Z文件和J文件,在從RTD文件中選取數(shù)據(jù)進行補救的同時,應查看Z文件和J文件,確定缺測事件的真實存在性,如果確定就應從人工定時觀測記錄和自動觀測記錄兩個方面選取日極值加以彌補。
3、因某一時段的時極值監(jiān)測出現(xiàn)異常影響到當日日極值的挑取
對策:如果確定當日的日極值出現(xiàn)在某時內,而該時的時極值又出現(xiàn)了異常,那么可以將該時的時極值先做缺測處理,然后從人工記錄的數(shù)值中選取日極值進行分析。
四、自動化程度的提升減少了人工觀測和編發(fā)報的工作量
改革調整中陸續(xù)取消了一些需要人工觀測記錄的儀器設備的使用,比如虹吸雨量器、溫濕度計、氣壓計等,相應的對于一些基本氣象要素的記錄也由人工記錄轉變?yōu)樽詣佑^測,同時,也省去了對以前因手工記錄產(chǎn)生的自記紙等資料的整理。這樣,大量的人力資源從繁瑣的基礎性工作中解放出來,可以專心地做一些業(yè)務研究工作,有利于促進氣象工作的發(fā)展。另一方面,現(xiàn)代化設備的高效利用確保了數(shù)據(jù)質量和上傳時效,同時也減少了辦公物資的浪費。
五、因地面觀測業(yè)務改革調整政策的全面實施,促使相關部門和業(yè)務人員加強業(yè)務學習,加強網(wǎng)絡運行管控
為保證地面氣象測報業(yè)務軟件的正常升級運行,提升氣象觀測和服務質量,穩(wěn)步推進地面觀測業(yè)務自動化,相關部門和業(yè)務人員認真組織學習相關文件和軟件使用操作細則,細化部門、人員和業(yè)務流程,對相關技術要求、規(guī)章制度、改革調整技術規(guī)定進行了熟練的掌握和考核,確保了改革前后業(yè)務的銜接。
六、改革調整后數(shù)據(jù)質量更加準確、科學、客觀
在人工觀測的條件下,因每個業(yè)務員都有自已的觀測方式和習慣,因此,數(shù)據(jù)資料往往存有很大的主觀性,一旦發(fā)生誤差,事后就必須使用一些數(shù)學方法進行矯正補救,這大大影響了數(shù)據(jù)的準確性、科學性和客觀性。改革調整后,由設備自動觀測收集數(shù)據(jù)資料,只要確保設備的正常運行,那么得到的數(shù)據(jù)就是客觀的、連續(xù)的,不存在人為因素,并且數(shù)據(jù)的處理、計算、傳輸、發(fā)報都是由程序自動完成,這樣在確保數(shù)據(jù)質量的同時,也為氣象預警提供了及時、精細、可靠的信息支持。
七、結語
進一步貫徹落實《2012年地面氣象觀測業(yè)務改革調整和試點工作方案》(氣發(fā)[2012]15號)文件精神是目前我國實現(xiàn)現(xiàn)代氣象業(yè)務體系的工作重心和基本要求。自改革調整實施近兩年半時間里,我們的氣象觀測工作發(fā)生了一系列重要變化,也出現(xiàn)了許多新的問題,同時,也促使相關部門和業(yè)務人員加強業(yè)務學習,加強網(wǎng)絡運行管控,為加快實現(xiàn)我國的氣象業(yè)務現(xiàn)代化做好準備。
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