楊國利+裴真

摘 要：本文結(jié)合山西省山陰縣氣象局使用新型自動氣象站的實際，首先簡要探討了山西省山陰縣地理氣候概況和新型自動氣象站的組成，接著分析了新型自動氣象站常見數(shù)據(jù)異常分析及處理對策，最后給出了幾點新型自動氣象站的日常維護(hù)，僅供相關(guān)部門進(jìn)行參考。

關(guān)鍵詞：新型自動氣象站；數(shù)據(jù)異常；處理對策； 日常維護(hù)

在科學(xué)技術(shù)水平的快速推動下，我國的氣象觀測現(xiàn)代化也取得了顯著的發(fā)展。新型自動氣象站是地面氣象綜合性的氣象觀測系統(tǒng)，其觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞直接對氣象臺服務(wù)質(zhì)量產(chǎn)生影響。所以，提供及時、準(zhǔn)確、可靠的觀測數(shù)據(jù)是提升預(yù)報準(zhǔn)確率和防災(zāi)減災(zāi)服務(wù)能力的關(guān)鍵。由于新型自動氣象站需要24h不間斷連續(xù)運行，很容易出現(xiàn)異常情況，此時需要通過人工的方法來解決數(shù)據(jù)異常和故障問題，以此增強(qiáng)臺站氣象觀測資料的準(zhǔn)確性和真實性水平，確保氣象服務(wù)工作的順利進(jìn)行。

一、新型自動氣象站概況

1.山西省山陰縣地理氣候概況

山陰縣地處山西省北部，東鄰應(yīng)縣，南毗代縣，西交朔城、平魯二區(qū)，北與左云、右玉、懷仁接壤。山陰站屬于國家一般氣象站，位于岱岳鎮(zhèn)，在東徑112°49′E和北緯39°30′N位置處。山陰縣屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明、冬春雨雪稀少、干燥、寒冷、夏季較熱，雨量高度集中。年均氣溫8.0℃左右，1月平均氣溫最低，在-9℃～10℃之間，年極端最低氣溫為-28.4℃，7月平均氣溫最高，在23℃～24℃之間，年極端最高氣溫為39.4℃，年平均降水量為410mm。初霜期為九月下旬，年平均無霜期為130d。主要氣象災(zāi)害有干旱、高溫、大風(fēng)、低溫、冷害、冰雹、寒潮等。

2.新型自動氣象站的組成

新型自動氣象站主要有采集器、通訊接口、傳感器和系統(tǒng)電源燈四部分組成，可以對溫度、降水量、濕度、風(fēng)向風(fēng)速、氣壓等氣象要素數(shù)據(jù)進(jìn)行自動觀測。新型自動氣象站的采集率較高，可以在1min采集和儲存一組氣象要素數(shù)據(jù)。其主要特點是適應(yīng)性強(qiáng)、穩(wěn)定性高、精確度高、靈活性強(qiáng)，可以有效預(yù)防雷擊。根據(jù)監(jiān)測到的氣象要素數(shù)據(jù)信息，工作人員可以很方便的判斷出新型自動氣象站是否出現(xiàn)故障問題，大幅度降低了工作人員的勞動強(qiáng)度，提升了地面測報工作效率。

二、新型自動氣象站常見數(shù)據(jù)異常問題分析及處理對策

1.風(fēng)向風(fēng)速數(shù)據(jù)缺測分析及處理對策

一旦測報人員發(fā)現(xiàn)觀測到的風(fēng)向風(fēng)速數(shù)據(jù)出現(xiàn)缺測，應(yīng)首先通過相關(guān)命令檢查該氣象要素在采集器中是否缺測，如果風(fēng)向風(fēng)速數(shù)據(jù)在采集器和傳感器中均沒有出現(xiàn)，應(yīng)查看通信系統(tǒng)和連接傳感器的電源系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障。風(fēng)速數(shù)據(jù)出現(xiàn)缺測，可以借助于萬用表對風(fēng)傳感器和大地之間的輸出電壓進(jìn)行測量，風(fēng)杯正常轉(zhuǎn)動時的電壓是工作電壓的一半，如果測出的電壓不在該電壓范圍年內(nèi)，直接更換新的風(fēng)傳感器即可；如果測出的電壓值正常，則說明風(fēng)傳感器正常，需要判斷采集器通道是否出現(xiàn)故障；若風(fēng)向數(shù)據(jù)缺測，很難通過肉眼判斷風(fēng)向傳感器是否出現(xiàn)，此時可以直接更換新的風(fēng)向傳感器，在更換風(fēng)向傳感器之后，風(fēng)向數(shù)據(jù)仍舊不能恢復(fù)正常，則說明是其他原因造成的，應(yīng)及時進(jìn)行維修處理。

2.小時降水量和分鐘降水量不一致的分析及處理對策

在監(jiān)控軟件中，對降水量的記錄是“有：人工”，若測報人員在正點觀測和編報時次內(nèi)發(fā)現(xiàn)小時降水量一欄中沒有數(shù)據(jù)，而在分鐘降水量一欄中有“一”，則說明觀測到的小時降水量和分鐘降水量數(shù)據(jù)不一致，此時很難通過質(zhì)量控制來進(jìn)行解決。為了確保地面氣象測報質(zhì)量，測報人員應(yīng)根據(jù)實際降水，利用人工的方法更改小時內(nèi)的降水量數(shù)據(jù)，在正點觀測編報界面上的雨量蒸發(fā)欄中有“修改”按鈕，可以點擊該按鈕，之后會顯示當(dāng)前1h內(nèi)的每分鐘數(shù)據(jù)信息，人工修改完成后進(jìn)行保存，這樣就能達(dá)到良好的質(zhì)量控制效果。如果不更改小時內(nèi)的降水量數(shù)據(jù)信息，會使小時和分鐘降水量出現(xiàn)累積不相等，降低了觀測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。另外，正點時刻恰好是臺站分析和處理觀測數(shù)據(jù)的時間，此時的顯示燈為黃色，為了確保地面測報質(zhì)量，應(yīng)在顯示燈為綠色時更改異常數(shù)據(jù)，這樣才不會影響正點氣象觀測數(shù)據(jù)。如果沒有降水天氣現(xiàn)象，不管是什么原因造成的新型自動氣象站雨量數(shù)據(jù)有記錄的，都應(yīng)該在整點后數(shù)據(jù)上傳之前及時將該時間段內(nèi)的全部分鐘和小時的降水量數(shù)據(jù)刪除，同時要在值班日記中標(biāo)記。

3.強(qiáng)降水時深層地溫記錄突變的分析及處理對策

山陰縣年內(nèi)的降水集中在7-8月，期間氣溫偏高，經(jīng)常會有深層地溫記錄突變，表現(xiàn)為先出現(xiàn)強(qiáng)降水天氣，之后一段時間內(nèi)，距離地面較遠(yuǎn)位置處地溫急劇上升，有時1h內(nèi)增加2℃，持續(xù)幾天后深層地溫緩慢下降，至恢復(fù)到原來地溫數(shù)值。對于距離地面80、160、320cm處的地溫來說，正常情況下的溫度變化范圍在0.1～0.3℃之間。正是由于強(qiáng)降水天氣的出現(xiàn)，使得深層處的地溫發(fā)生了突變。這種情況出現(xiàn)的原因是夏季高溫造成的，外界溫度增加會使地表溫度上升。再加上強(qiáng)降水的作用使得地表熱量不斷向地下滲透，增加了深層地溫。實際上，這種突變是地溫的真實反映，對于強(qiáng)降水天氣引起的地溫變化應(yīng)根據(jù)正常情況來處理。

三、新型自動氣象站的日常維護(hù)

1.采集器

實際上，采集器不需要工作人員單獨進(jìn)行維護(hù)，可以定期使用毛刷清理采集器上的灰塵等雜物。為了確保工作人員的安全，禁止在帶電的情況下對采集器各個接線端口進(jìn)行拔插操作。每月應(yīng)定時打開采集器內(nèi)的機(jī)箱，將里面的灰塵、雜物等清掃干凈。禁止在采集器上放置其它物品，不定期的檢查采集器底部的進(jìn)線孔是否損毀。

2.溫濕度傳感器

溫濕度傳感器大都安裝在百葉箱內(nèi)，工作人員應(yīng)每月定時使用濕毛巾或者毛刷清掃百葉箱內(nèi)部、頂部以及空隙處的灰塵、雜物，確保地面觀測工作可以順利進(jìn)行。在對溫濕度傳感器進(jìn)行日常維護(hù)的過程中，禁止移出溫濕度傳感器，定期查看溫濕度傳感器感應(yīng)部位。

3.氣壓傳感器

通常情況下，氣壓傳感安裝在采集器機(jī)箱內(nèi)，在與外界大氣進(jìn)行連通時主要借助于靜壓管。靜壓管則安裝在采集器機(jī)箱下面的小孔上，工作人員應(yīng)定期查看靜壓管的氣孔是否被雜物堵塞，始終確保其可以正常感受到外界的大氣壓力。

4.稱重式降水傳感器

稱重式降水傳感器可以實現(xiàn)對液態(tài)、固態(tài)以及混合態(tài)降水的測量?？梢酝ㄟ^檢查傳感器信號處理單元上的指示燈，判斷稱重式降水傳感器能否正常工作。為避免承水口被蜘蛛網(wǎng)或其它雜物堵塞，工作人員應(yīng)定期對承水口檢查，入冬前，清空盛水桶內(nèi)水，清洗盛水桶，往盛水桶內(nèi)添加防凍液和抑制蒸發(fā)液。

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作者簡介：楊國利（1981-），女，漢族，山西省忻州市繁峙縣人，本科學(xué)歷，工程師，從事測報、預(yù)報、農(nóng)業(yè)氣象工作。