改革调整中地面气象观测业务的异常数据处理方法

2022-09-10

根据《中国气象局关于县级综合气象业务改革发展的意见》 (气发[2013]54号) 文件要求, 自2014年1月1日起, 开展地面气象观测业务调整工作, 优化国家级台站观测任务, 取消云状和烟幕等13种天气现象观测, 调整人工观测时次业务;对观测项目的调整主要包括云、能见度、天气现象、降水、蒸发和雪深等多项观测要素内容进行改调;同时, 对视程障碍类天气现象和降水类天气现象进行调整[1]。另外, 对数据文件调整包括长Z文件、A文件、Y文件、日数据文件及重要天气报等文件数据进行调整;对设备异常故障处理、记录异常处理及重要天气报异常处理等进行适当调整, 提高观测数据的准确性;整个观测业务流程调整后更加规范性、科学性, 符合现代化气象观测需求, 极大地提高了观测业务质量水平。地面气象观测业务随着气象事业的发展和气象技术的进步不断发生变革, 使适应现代化观测业务需求, 但在任何一次业务转型调整过程中都会出现不同程度的故障, 导致观测数据异常的情况, 而如何正确处理这种异常数据问题, 避免该问题的再次发生是本文讨论的重点[2]。

1 新型自动站地面气象观测业务流程

根据国家气象总局规定, 临汾市各县级在2013年12月31日正式启用新型自动气象站。同时, 对地面气象测报业务流程和平台软件进行更换, 全面开启新型ISOS SS测报业务软件。该观测软件主要由SMO模块和MOI模块两部分组成。其中前者构建于主机、网络设备等基础硬件平台上, 包括数据层、应用层、接口层等几部分组成, 主要负责完成自动观测业务, 具有观测与编制、参数设置、质控、数据维护和设备维护几大功能。SMO模块主要负责完成业务处理, 对数据进行采集、查询并发出指令等动作, 起到数据的质控效果。最后经由FTP完成报文传输。

2 改革调整中地面气象观测业务异常数据处理问题

2.1 异常数据记录的处理

正点数据在白天出现异常时, 应立即进行定时记录处理, 其他正点时次应在下一时次观测前完成修改并上传。若出现夜间数据异常, 且对08:00、09:00记录产生影响的应在10:00前完成修改并上传。或使用数据前后10 min的代替, 正点前后10 min数据可通过正点“观测编报”页面中“代缺”按钮找到。

2.2 极值处理

由于极值挑取不考虑本小时实有分钟数据的多少, 若正点数据中的气温、相对湿度、风向、风速、气压、地温、草温小时极值缺测或异测时, 可从实时记录中挑取。正点数据用正点后10 min或备份站代替时, 若该值挑为小时极值, 出现时间记为正点00分, 如果正点数据为内插值, 若该值恰好挑为小时极值时, 出现时间记为缺测。

2.3 能见度数据异常处理

能见度数据出现异常可能是设备故障引起, 若出现当能见度设备故障或数据异常, 非定时观测时次的正点数据中所有能见度数据均按缺测处理;定时观测时次需要进行人工补测, 人工观测值存入Z文件CW段能见度和VV段10 min平均能见度, 其他VV段自动能见度数据按缺测处理;A文件中使用人工观测值, 须在备注栏说明。

2.4 长Z文件异常处理

若测报软件中出现的长Z文件内容异常, 且每个正点都是, 可判定为形成了旧的长Z文件造成的, 在数据传输时把旧文件进行传输而出现的异常问题。重新启动电脑后直接生产的文件为旧长Z文件, 有质控的文件为新长文件。若出现这种数据异常的问题, 仅通过卸载软件重新安装是不能解决问题的, 需要重新安装电脑操作系统方可。

2.5 霾记录处理

自动站观测到霾现象, 且日内出现霾记录持续6个 (含) 以上时次, 则当日日数据文件连续天气现象段记霾。若日内持续霾记录不足6个时次但跨日后超过5个, 则当日界前 (后) 持续霾记录超过3个时次时在相应日记霾, 当日界前和后持续霾记录均为3个时次时, 只在日界前记霾。当台站人员发现正点数据中现在天气现象缺测或数据异常时, 日数据连续天气现象段霾记录以人工处理为准。当发现已自动发送的日数据异常时, 利用业务软件的更正编报功能对日数据进行更正, 并在次日08:00前将更正后的日数据文件上传。实时观测、正点观测和重要天气报记录按照原规定不变。A文件中霾记录以日数据记录为准。夜间出现能确定为沙尘类的现象, 被误判为霾时, 应在08:00前对相应时次的Z文件进行更正编发。

3 提高改革调整中地面气象观测业务水平注意事项

3.1 数据备份

数据备份分为日常数据备份和更换计算机时完全备份。其中日常数据备份可以通过SMO中数据处理菜单下的数据归档实现, 也可以直接拷贝:isos-》smo-》下的dataset、metadata来实现。更换计算机完全备份, 为了确保气象数据的连惯性和完整性, 需要拷贝MO目录如下文件夹MOIRecord、Aviation、Aws Data Base、Configure、Log、MOIRecord、Report Files、synop及ZBack。

3.2 计算机校时

自动站的计算机要设置内网网络校时, 在关闭自动站GPS授时功能的前提下, 可每天与省网络中心服务器校时1次, 并确保SMO每小时一次计算机与采集器校时的准确性

3.3 网络安全

部分省气象中心为了网络安全禁用Ping指令, 这一做法对地面测报业务的自动通讯有一定影响。目前, 使用的自动发送文件通讯软件具有自动检测和通讯故障警报能力, 需要ftp接收服务器和防火墙对地面气象测报计算机开放ping指令, 确保文件的正常传输和对网络链路的实施监测。

3.4 重要天气现象记录

若夜间出现重要天气现象, 且达到始发或续发重要天气报标准并持续到07:30之后的情况下, 所有台站对观测到大风、冰雹等现象合并在08:00Z文件中, 无需另发报;雷暴则以07:30以后第一声雷时间编报为准。20:00-次日07:00出现的重要天气现象, 对于能准确判断发生时间的要在10 min内编发。一般对于出现大风、雷暴、冰雹、雾和浮尘等现象时编发重要天气报, 需要记录出现的相应时间、方位、风速或直径等情况。