甘萬英 康偉

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種現(xiàn)代化先進(jìn)的探空儀器設(shè)備開始應(yīng)用到高空氣象觀測業(yè)務(wù)中，這些儀器設(shè)備具有高時空分辨率，會形成較多的高空氣象觀測資料。本文主要從高空氣象觀測資料質(zhì)量控制進(jìn)行分析，首先概況了質(zhì)控過程，接著對高空氣象觀測資料質(zhì)量控制對策進(jìn)行具體探討。

關(guān)鍵詞：高空氣象觀測資料;質(zhì)量控制;對策

引言

高空氣象觀測業(yè)務(wù)是綜合氣象觀測系統(tǒng)的重要組成部分，其是研究氣候變化、氣象預(yù)報以及氣象服務(wù)的重要依據(jù)之一。可以說，高空氣象觀測資料質(zhì)量的高低直接對氣象預(yù)報的準(zhǔn)確性以及氣象研究工作的正常開展產(chǎn)生影響。以前，在高空氣象探測系統(tǒng)過程中，我國各個地區(qū)的氣象部門大都構(gòu)成了關(guān)于高空觀測資料的預(yù)審辦法。而現(xiàn)階段，在L 波段雷達(dá)—電子探空儀系統(tǒng)大范圍投入運(yùn)用以后，我國各個地方的高空氣象探測系統(tǒng)以及觀測資料的獲取、分析、處理以及存儲基本上進(jìn)入了自動化操作模式，這種自動化操作方式在很大程度提升了探測工作效率一體機(jī)質(zhì)量，同時降低了測報人員的勞動強(qiáng)度，但是也致使測報人員對高空氣象測報資料的控制缺乏重視，與之有關(guān)的文件以及相關(guān)規(guī)范也相對較少?；诖?，本文針對L波段探空系統(tǒng)，對高空氣象觀測資料質(zhì)量控制的過程以及對策進(jìn)行綜合分析探討，從而進(jìn)一步提升高空氣象觀測數(shù)據(jù)資料的質(zhì)量和精度。

1.高空觀測資料質(zhì)量控制的具體過程

高空氣象測報數(shù)據(jù)資料的質(zhì)量控制的具體過程主要涉及到4級：測報系統(tǒng)觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制（QC0），同氣象臺站綜合觀測環(huán)境相關(guān)的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制（QC1），高空觀測過程的質(zhì)量控制（QC2），非實(shí)時高空資料質(zhì)量控制（QC3 和 QC4）以及人工質(zhì)量控制（HQC）（圖1）。

1.1 質(zhì)量控制QC0級

QC0通常是對傳感器校準(zhǔn)、觀測手段以及數(shù)據(jù)控制等，一般是在管理部門以及儀器廠家開展，管理部門能夠通過一些對比方式進(jìn)行分析，以此來對探空儀的具體觀測能力進(jìn)行評估，涵蓋觀測數(shù)據(jù)的精度以及穩(wěn)定性，改善了傳感器以及探測方法。探測數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制涵蓋氣壓傳感器溫度和壓力校正，溫度傳感器輻射校正，秒數(shù)據(jù)滑動以及平均風(fēng)計算等，主要是電子探空儀或測報數(shù)據(jù)接收以及自動處理計算機(jī)借助于程序來完成。

1.2 質(zhì)量控制QC1級

QC1通常表現(xiàn)為氣象臺站綜合觀測環(huán)境對于氣象數(shù)據(jù)觀測所產(chǎn)生的影響，涵蓋風(fēng)雷達(dá)天線的位置以及探空氣球施放區(qū)域雷達(dá)天線附近存在的障礙物情況以及雷達(dá)校準(zhǔn)、維護(hù)情況，使用硬件和軟件設(shè)備功能，無線電干擾頻率，還有上級業(yè)務(wù)管理部門以及觀測工作人員的檢查等。因為季節(jié)以及高空風(fēng)的差異，雷達(dá)天線周圍環(huán)境對氣象數(shù)據(jù)觀測準(zhǔn)確性的影響不盡相同，所以在觀測時，結(jié)合雷達(dá)方位以及仰角對應(yīng)的每個觀測的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制參數(shù)或者是質(zhì)量控制標(biāo)記需要適時加以調(diào)整。

1.3質(zhì)量控制QC2級

QC2在高空氣象觀測中，由測報工作人員監(jiān)測時、探測完成后，數(shù)據(jù)發(fā)報以及觀察數(shù)據(jù)文件傳輸之前要將預(yù)審過程與人工質(zhì)量控制（HQC）相結(jié)合對數(shù)據(jù)開展質(zhì)量檢驗以及質(zhì)量控制，QC2在整個數(shù)據(jù)質(zhì)量控制過程中發(fā)揮著十分關(guān)鍵的作用。

1.4 質(zhì)量控制 QC3 級

QC3即非實(shí)時高空氣象觀測資料質(zhì)量控制 ，通常由省級氣象單位開展，即在非實(shí)時高空資料儲存到數(shù)據(jù)庫之前，對氣象臺站月觀測數(shù)據(jù)要開展質(zhì)量控制，即高空審核業(yè)務(wù)。QC3涵蓋對高空氣象觀測資料的格式查看、極值檢測、缺測查看以及數(shù)據(jù)資料內(nèi)的一致性檢查等。從業(yè)務(wù)管理這方面來看，高空審核員需要擔(dān)負(fù)著對氣象臺站以及觀測員的檢查，從一些觀測數(shù)據(jù)記錄中進(jìn)行抽查。從整個高空氣象觀測資料質(zhì)量控制而言，這屬于一種特別有效的質(zhì)量控制方式。

1.5質(zhì)量控制QC4級

QC4主要為非實(shí)時的高空氣象觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量控制，其主要是針對已經(jīng)存儲在數(shù)據(jù)庫中的氣象資料開展質(zhì)量控制，因為數(shù)據(jù)庫內(nèi)已存儲了大量的歷史數(shù)據(jù)信息資料，所以可將這些數(shù)據(jù)來開展空間一致性以及時間一致性檢查等。

1.6人工質(zhì)量控制HQC

在采取手動進(jìn)行質(zhì)量控制的情況下，人機(jī)交互界面以及計算機(jī)的圖形圖表在數(shù)據(jù)質(zhì)量控制中發(fā)揮著十分重要的作用，這是由于在某些條件下，有必要了解原始探測資料與曲線、雷達(dá)球坐標(biāo)數(shù)據(jù)與曲線，數(shù)值分析和預(yù)測產(chǎn)品，應(yīng)該同鄰近站點(diǎn)的觀測數(shù)據(jù)資料加以對比分析。采用人工的方式對數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制一般是在QC1?QC4一系列操作之后開展，對QC1?QC4流程之后出現(xiàn)的異常數(shù)據(jù)或者是錯誤數(shù)據(jù)信息均由數(shù)據(jù)質(zhì)量控制工作人員做好相應(yīng)的分析、審核以及處理。

2.高空氣象觀測資料質(zhì)量控制對策

2.1 實(shí)時高空氣象觀測資料的質(zhì)量控制

現(xiàn)階段，針對實(shí)時高空氣象觀測資料的質(zhì)量控制方法的研究還比較少。因為對高空氣象觀測的環(huán)境造成影響因素較多，有的屬于固定參數(shù)，還有部分會因雷達(dá)天線角度有所改變而產(chǎn)生一定的變化，所以QC1的工作需要不斷進(jìn)行完善，作出詳細(xì)劃分，自業(yè)務(wù)管理、質(zhì)量控制以及高空觀測等各個層次的人員的角度展開分析，并形成科學(xué)合理的控制策略，從而從不一樣的角度展開質(zhì)控。

數(shù)據(jù)質(zhì)量控制（QC2）屬于高空氣象觀測站業(yè)務(wù)工作的重要一環(huán)， 通常情況下是由氣象臺站的預(yù)審工作人員來開展，當(dāng)前主要處于人工質(zhì)量控制（HQC）環(huán)節(jié)，它所采取的主要質(zhì)控對策為：探空基值初始值校對查看、探空施放瞬間觀測數(shù)據(jù)查看，還有和同時刻地面氣象觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比、 施放前后 10秒探空儀數(shù)據(jù)觀測的動態(tài)變化、對人工處理后的探空和測風(fēng)數(shù)據(jù)曲線與原始數(shù)據(jù)曲線進(jìn)行對比、雷達(dá)球坐標(biāo)秒數(shù)據(jù)以及分鐘數(shù)據(jù)的動態(tài)變化、實(shí)時探空曲線各要素點(diǎn)的動態(tài)變化、觀測人員對異?；蛘呤清e誤數(shù)據(jù)的處理方式、編報情況以及觀測存儲的資料審核與校對等。氣象臺站憑借氣象信息中心上傳至國家級高空實(shí)時資料數(shù)據(jù)庫的資料，在傳遞給用戶以前，同樣應(yīng)該采取措施進(jìn)行質(zhì)控，所采取的質(zhì)量控制措施主要是針對高空報文的格式、缺測、完整性以及極值等方面進(jìn)行檢查，因為各個氣象臺站到報存在著時間的差異，并且對于時間要求必須及時，所以該環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制一般是借助于計算機(jī)自動開展。

2.2非實(shí)時高空氣象觀測資料的質(zhì)量控制

針對非實(shí)時高空氣象觀測資料的質(zhì)量控制措施，國內(nèi)外的研究均較多，這些質(zhì)控措施一般都是在 QC4 階段開展。針對存儲前的高空氣象資料的質(zhì)量控制通常是在 QC3階段開展?，F(xiàn)階段能夠用到的策略為對有關(guān)信息資料的格式、缺測、極值的檢查以及資料內(nèi)部的一致性檢驗氣候值和瞬時值的一致性檢驗、常規(guī)地面觀測的一致性檢驗等。

3.結(jié)語

高空氣象觀測資料在整個大氣探測資料中發(fā)揮十分重要的作用，其是氣象預(yù)報以及氣象研究的重要依據(jù)，高空氣象資料質(zhì)量的高低直接關(guān)系到各項氣象業(yè)務(wù)是否能夠有效開展。因此，氣象部門積極開展高空氣象觀測資料的質(zhì)量控制工作。要逐步對質(zhì)量控制對策進(jìn)行優(yōu)化，以期進(jìn)一步提升高空氣象觀測資料的精確性，為公眾提供更優(yōu)質(zhì)的氣象服務(wù)。

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作者簡介：甘萬英（1976-），女，漢族，重慶潼南縣人，本科學(xué)歷，工程師，從事綜合氣象觀測工作。

（新疆阿克蘇地區(qū)氣象局 新疆阿克蘇 843000）