吳自越 于勇 謝潔 陳旭 王瑩

摘要：ISOS軟件作為全國基層氣象人員工作中使用的業(yè)務(wù)軟件自2014年以來得到了廣泛的應(yīng)用，本文從需要基層人員質(zhì)量控制數(shù)據(jù)中容易發(fā)生錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)和預(yù)報(bào)服務(wù)需要的數(shù)據(jù)入手，分析研究如何利用ISOS自帶的報(bào)警功能實(shí)現(xiàn)提醒功能，減少基層業(yè)務(wù)工作中的疏漏，提高觀測和預(yù)報(bào)服務(wù)業(yè)務(wù)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：ISOS 業(yè)務(wù)軟件;報(bào)警;業(yè)務(wù)質(zhì)量

中圖分類號(hào)：S163文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10.19754/j.nyyjs.20190615058

引言

隨著新型自動(dòng)氣象站在基層氣象臺(tái)站的廣泛應(yīng)用和正式運(yùn)行，新型自動(dòng)氣象站的硬件和軟件系統(tǒng)也趨于穩(wěn)定，新型自動(dòng)站業(yè)務(wù)軟件（ISOS軟件）在運(yùn)行過程中對(duì)新型自動(dòng)站采集器、傳感器故障造成的觀測數(shù)據(jù)缺測、自動(dòng)站狀態(tài)或通訊網(wǎng)絡(luò)故障等都有監(jiān)控報(bào)警功能，但還存在一些問題，如滯后降水等需要人工質(zhì)控的數(shù)據(jù)，以及預(yù)報(bào)服務(wù)、預(yù)警信息發(fā)布等對(duì)觀測數(shù)據(jù)有要求需要提醒等問題。本文探討的正是利用ISOS軟件自帶的報(bào)警功能，進(jìn)行合理的設(shè)置，當(dāng)觀測數(shù)據(jù)出現(xiàn)不合理以及災(zāi)害性天氣時(shí)及時(shí)提醒業(yè)務(wù)人員采取措施。

1基層常見需要提醒的數(shù)據(jù)類型分析

基層氣象臺(tái)站的基本工作中，涵蓋了地面氣象觀測、預(yù)報(bào)服務(wù)、儀器維護(hù)維修、數(shù)據(jù)查詢處理等不同類型的工作，基層業(yè)務(wù)人員數(shù)量少，工作類型復(fù)雜，特別是遇到惡劣天氣時(shí)，既需要完成觀測任務(wù)，還需要發(fā)布預(yù)警信號(hào)及完成各類預(yù)報(bào)服務(wù)工作，容易造成疏漏。

1.1地面氣象觀測要求處理的疑誤數(shù)據(jù)

根據(jù)地面氣象觀測相關(guān)要求，基層氣象臺(tái)站的地面氣象觀測工作過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)需要人工干預(yù)和處理的疑誤數(shù)據(jù)，根據(jù)多年工作經(jīng)驗(yàn)，基層業(yè)務(wù)人員最容易忽略的數(shù)據(jù)具體有以下幾類：非降水時(shí)段出現(xiàn)的降水量，根據(jù)觀測規(guī)范要求需要?jiǎng)h除或提前至降水結(jié)束最后1min[1]。翻斗式雨量計(jì)堵塞或損壞和稱重式雨量計(jì)故障，根據(jù)觀測規(guī)范要求需要相互進(jìn)行替代[2]。漏記霜或霜凍、結(jié)冰等。

1.2基層氣象服務(wù)常用災(zāi)害數(shù)據(jù)

根據(jù)《江蘇省災(zāi)害性天氣預(yù)報(bào)等級(jí)用語和預(yù)警信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)》中的規(guī)定，高溫、霧、霾、大風(fēng)等預(yù)警信號(hào)的發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)對(duì)臺(tái)站觀測數(shù)據(jù)有明確要求，根據(jù)災(zāi)害的不同種類，所需要的數(shù)據(jù)也不相同，具體如下。

1.2.1高溫

高溫預(yù)警信號(hào)：預(yù)計(jì)未來24h內(nèi)預(yù)報(bào)責(zé)任區(qū)將有高溫出現(xiàn)，根據(jù)日最高氣溫分為3級(jí)。黃色：最高氣溫將升至37℃以上。橙色：最高氣溫將升至39℃以上。紅色：最高氣溫將升至40℃以上。

1.2.2大霧

大霧預(yù)警信號(hào)：預(yù)計(jì)未來12h責(zé)任區(qū)將出現(xiàn)大霧，或已經(jīng)出現(xiàn)大霧并將持續(xù)。根據(jù)能見度分為3級(jí)。黃色：能見度小于500m。橙色：能見度小于200m。紅色：能見度小于50m。

1.2.3霾

霾預(yù)警信號(hào)：預(yù)計(jì)24h內(nèi)責(zé)任區(qū)將出現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)生活有影響且持續(xù)6h以上的霾，或者已經(jīng)出現(xiàn)霾，并將持續(xù)。根據(jù)能見度分為3級(jí)?？梢耘c大霧預(yù)警信號(hào)同時(shí)發(fā)布。黃色：能見度小于3000m。橙色：能見度小于2000m。紅色：能見度小于1000m。

1.2.4大風(fēng)

大風(fēng)預(yù)警信號(hào)：預(yù)計(jì)未來24h責(zé)任區(qū)內(nèi)將出現(xiàn)大風(fēng)，或者已經(jīng)受大風(fēng)影響，并可能持續(xù)。根據(jù)風(fēng)力分為3級(jí)。黃色：陣風(fēng)8級(jí)以上。橙色：陣風(fēng)10級(jí)以上。紅色：陣風(fēng)12級(jí)以上。

2ISOS業(yè)務(wù)軟件報(bào)警功能及常規(guī)設(shè)置方法

ISOS軟件自帶有報(bào)警功能，自帶的報(bào)警功能占用計(jì)算機(jī)硬件資源小，讀取分鐘數(shù)據(jù)文件時(shí)不會(huì)因?yàn)閷?duì)數(shù)據(jù)文件的占用而導(dǎo)致無法寫入的情況。點(diǎn)擊主菜單欄“參數(shù)設(shè)置”→“報(bào)警設(shè)置”，彈出“報(bào)警設(shè)置”頁面。包括“環(huán)境”、“流程”、“質(zhì)控”、“災(zāi)害”、“狀態(tài)”和“編報(bào)發(fā)送”等6個(gè)標(biāo)簽頁。本文主要討論的是該功能中的“災(zāi)害”和“狀態(tài)”2項(xiàng)報(bào)警設(shè)置的設(shè)置方法。2種報(bào)警設(shè)置的設(shè)置方法基本相同，點(diǎn)擊“添加”，彈出窗口，輸入要設(shè)置的“規(guī)則名稱”、“規(guī)則條件”，選擇是否啟用報(bào)警并選擇報(bào)警方式。[3]

“規(guī)則條件”的設(shè)定是實(shí)現(xiàn)報(bào)警的關(guān)鍵，其中牽扯到數(shù)據(jù)表、要素、表達(dá)式、參數(shù)、判斷、閾值以及條件關(guān)系的選擇和輸入。其中判斷中的符號(hào)自上到下分別代表“大于等于、大于、小于等于、小于、等于、不等于、包含、不包含”（圖1），條件關(guān)系中包括“無、并且、或者”3種關(guān)系（圖2），后2種分別可以設(shè)置下一項(xiàng)條件，最多可設(shè)計(jì)4項(xiàng)條件。合理的設(shè)置各項(xiàng)規(guī)則條件可以很好的實(shí)現(xiàn)各類報(bào)警功能。

3通過報(bào)警功能對(duì)需要監(jiān)控的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控的設(shè)置方法3.1疑誤數(shù)據(jù)類的報(bào)警設(shè)置

3.1.1非降水時(shí)段出現(xiàn)的降水量

非降水時(shí)段出現(xiàn)降水量，無論是自動(dòng)觀測或者將來的無人值守期間，都是特別容易被忽視處理的問題。針對(duì)此類問題的報(bào)警的難點(diǎn)在于判斷無降水的同時(shí)存在有降水量。

第1項(xiàng)參數(shù)中數(shù)據(jù)表和要素根據(jù)規(guī)范要求選擇“天氣現(xiàn)象要素每日逐分鐘質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)表”和“降水類天氣現(xiàn)象”，判斷選擇“==”，閾值輸入“無降水”，條件關(guān)系選擇“并且”;第2項(xiàng)參數(shù)中數(shù)據(jù)表和要素根據(jù)規(guī)范要求選擇“常規(guī)要素每日逐分鐘質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)表”和“分鐘降水量”，判斷選擇“>”，閾值輸入“0”，當(dāng)2者條件達(dá)到時(shí)即可實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。需要注意的是，冬季和其他時(shí)節(jié)所選用的降水?dāng)?shù)據(jù)源不同，需要在“翻斗式”和“稱重式”中進(jìn)行切換。

3.1.2翻斗式雨量計(jì)堵塞或損壞和稱重式雨量計(jì)故障

自動(dòng)氣象站運(yùn)行過程中，翻斗式雨量計(jì)和稱重式雨量計(jì)相互作為備份，需要同時(shí)保證兩套儀器正常運(yùn)行。日常運(yùn)行中只能選擇其中一種作為數(shù)據(jù)源，容易對(duì)另一種儀器的運(yùn)行狀態(tài)有所忽視。

第1項(xiàng)參數(shù)中數(shù)據(jù)表和要素根據(jù)規(guī)范要求選擇“常規(guī)要素每日逐分鐘質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)表”和“小時(shí)降水量（翻斗式）”，判斷選擇“>”，閾值輸入“0”，條件關(guān)系選擇“并且”;第2項(xiàng)參數(shù)中數(shù)據(jù)表和要素根據(jù)規(guī)范要求選擇“常規(guī)要素每日逐分鐘質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)表”和“小時(shí)降水量（稱重式）”，判斷選擇“=”，閾值輸入“0”，當(dāng)稱重式雨量計(jì)存在疑誤時(shí)可以實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能，反向設(shè)置可以對(duì)翻斗式雨量計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控。

3.1.3提醒記錄霜或霜凍、結(jié)冰

冬季觀測有時(shí)候容易漏記霜、霜凍和結(jié)冰等天氣現(xiàn)象，合理的對(duì)氣溫、地溫、草溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置，并進(jìn)行提醒可以避免漏記。

設(shè)置時(shí)數(shù)據(jù)表和要素選擇“常規(guī)要素每日逐分鐘質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)表”和“氣溫（百葉箱）”（0cm地溫或草面溫度），判斷選擇“<=”，閾值輸入“0”當(dāng)達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)可以及時(shí)的提醒是否出現(xiàn)霜、霜凍或結(jié)冰。

3.2預(yù)報(bào)服務(wù)類數(shù)據(jù)的報(bào)警設(shè)置

3.2.1高溫預(yù)警信號(hào)服務(wù)報(bào)警設(shè)置

高溫預(yù)警信號(hào)服務(wù)報(bào)警設(shè)置的設(shè)置重點(diǎn)主要在于日最高氣溫是否達(dá)到37℃、39℃和40℃，設(shè)置時(shí)數(shù)據(jù)表和要素可以選擇“常規(guī)要素每日逐分鐘質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)表”和“氣溫（百葉箱）”，以及“常規(guī)要素全月逐日每小時(shí)質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)表”和“日最高氣溫”，其中第2種方法最為合適，避免了長時(shí)間高溫報(bào)警次數(shù)過多。判斷選擇“>=”，閾值輸入“37（39，40）” ，即可實(shí)現(xiàn)了報(bào)警功能。

3.2.2大霧預(yù)警信號(hào)服務(wù)報(bào)警設(shè)置

大霧預(yù)警信號(hào)服務(wù)報(bào)警設(shè)置的設(shè)置難點(diǎn)在于如何判斷是否出現(xiàn)大霧天氣以及能見度是否下降到500m、200m和50m。從大霧的判定標(biāo)準(zhǔn)入手可以得知，根據(jù)地面氣象觀測現(xiàn)行規(guī)范，視程障礙現(xiàn)象自動(dòng)判別中判斷輕霧（含大霧）和霾的指標(biāo)為10min滑動(dòng)相對(duì)濕度和10min滑動(dòng)水平能見度，2個(gè)指標(biāo)必須同時(shí)滿足，所以在設(shè)置報(bào)警參數(shù)時(shí)規(guī)則條件須選擇“并且”，并分開設(shè)定2項(xiàng)參數(shù)。

第1項(xiàng)參數(shù)中數(shù)據(jù)表和要素根據(jù)規(guī)范要求選擇“天氣現(xiàn)象綜合判斷每日逐分鐘數(shù)據(jù)表”和“相對(duì)濕度”，判斷選擇“>=”，閾值輸入“80”;第2項(xiàng)參數(shù)中數(shù)據(jù)表和要素根據(jù)規(guī)范要求選擇“天氣現(xiàn)象綜合判斷每日逐分鐘數(shù)據(jù)表”和“水平能見度”，判斷選擇“<”，閾值輸入“500（200、50）”，當(dāng)2者條件達(dá)到時(shí)即可實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。

3.2.3霾預(yù)警信號(hào)服務(wù)報(bào)警設(shè)置

霾預(yù)警信號(hào)服務(wù)報(bào)警設(shè)置與大霧預(yù)警信號(hào)服務(wù)報(bào)警設(shè)置思路近似，只需將第1項(xiàng)參數(shù)中數(shù)據(jù)表和要素根據(jù)規(guī)范要求選擇“天氣現(xiàn)象綜合判斷每日逐分鐘數(shù)據(jù)表”和“相對(duì)濕度”，判斷選擇“<”，閾值輸入“80”;第2項(xiàng)參數(shù)中數(shù)據(jù)表和要素根據(jù)規(guī)范要求選擇“天氣現(xiàn)象綜合判斷每日逐分鐘數(shù)據(jù)表”和“水平能見度”，判斷選擇“<”，閾值輸入“3000（2000、1000）”，當(dāng)2者條件達(dá)到時(shí)即可實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。

3.2.4大風(fēng)預(yù)警信號(hào)服務(wù)報(bào)警設(shè)置

大風(fēng)預(yù)警信號(hào)服務(wù)報(bào)警設(shè)置與高溫預(yù)警信號(hào)服務(wù)報(bào)警設(shè)置相似，設(shè)置重點(diǎn)主要在于分鐘內(nèi)瞬時(shí)風(fēng)速是否達(dá)到17.2m/s、24.5m/s和32.7m/s，設(shè)置時(shí)數(shù)據(jù)表和要素選擇“常規(guī)要素每日逐分鐘質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)表”和“分鐘內(nèi)最大瞬時(shí)風(fēng)速”最為合適，判斷選擇“≥”，閾值輸入“17.20（24.50，32.70）”當(dāng)分鐘內(nèi)瞬時(shí)風(fēng)速達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)可以及時(shí)的提醒發(fā)布大風(fēng)預(yù)警信號(hào)。

4業(yè)務(wù)應(yīng)用

ISOS軟件報(bào)警設(shè)置已經(jīng)在浦口國家氣象站、儀征國家氣象站和吳中國家氣象站投入業(yè)務(wù)運(yùn)行，在不影響新型自動(dòng)站業(yè)務(wù)軟件運(yùn)行的情況下對(duì)觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。在運(yùn)行過程中，運(yùn)行良好，能夠正確監(jiān)控自動(dòng)站數(shù)據(jù)是否有異常、是否達(dá)到氣象災(zāi)害服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)等情況，當(dāng)監(jiān)控到數(shù)據(jù)異常或者達(dá)到氣象災(zāi)害服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)時(shí)能及時(shí)以響鈴方式來告警，提醒工作人員第一時(shí)間對(duì)疑誤數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查和處理。

5總結(jié)

在新型自動(dòng)站運(yùn)行過程中，為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)需要處理的疑誤數(shù)據(jù)，通過利用 ISOS自帶的報(bào)警功能進(jìn)行合理設(shè)置來設(shè)計(jì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信息，在投入業(yè)務(wù)運(yùn)行的過程中，能正常實(shí)現(xiàn)提醒功能，監(jiān)控和報(bào)警及時(shí)，讓觀測人員及時(shí)采取有效措施處理疑誤數(shù)據(jù)，進(jìn)行預(yù)報(bào)服務(wù)，提高了觀測數(shù)據(jù)的傳輸率、準(zhǔn)確性與完整性，加快了預(yù)警信息發(fā)布速度，有效地保障了基層氣象業(yè)務(wù)工作開展。

6結(jié)語

作為基層氣象工作中至關(guān)重要的工作，地面氣象觀測工作和預(yù)報(bào)服務(wù)工作必須得到相當(dāng)?shù)闹匾?，合理利用ISOS軟件的報(bào)警功能，可以有效提高觀測質(zhì)量，及時(shí)進(jìn)行氣象服務(wù)，不斷促進(jìn)我國氣象業(yè)務(wù)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 中國氣象局氣象探測中心.地面氣象觀測業(yè)務(wù)技術(shù)規(guī)定[M].北京：氣象出版社，2017：15-16.

[2] 中國氣象局氣象探測中心.地面氣象觀測業(yè)務(wù)技術(shù)規(guī)定[M].北京：氣象出版社，2017：21-22.

[3] 中國氣象局探測中心等.地面綜合觀測業(yè)務(wù)軟件用戶操作手冊(cè)[M].北京：氣象出版社，2017：30-33.

作者簡介：吳自越（1983-）女，理學(xué)士，研究方向：縣級(jí)綜合業(yè)務(wù);于勇（1979-）男，博士，研究方向：氣溶膠。