有关自动气象站人工站和自动站记录差值的对比分析

[摘 要]随着自动站在我省的应用和普及，在使用过程中我们发现，自动站与人工站记录相比，存在着一定的差值。我们根据值班中出现的一些实际情况，主要从气压、温度、风、降水、地面温度、浅层地温、深层地温七个方面分析了各要素差异的原因，总结出了一些实用方法，与大家一起分析和探讨。

[关键词]自动站数据；差异标准；分析与处理

中图分类号：P416 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）44-0231-01

在自动站长期运行的过程中，大家都会发现自动站采集到的数据与人工观测的数据存在着一定的差异，正确地认识和处理这种差值，提高气象记录的准确性，对自动站的数据质量有着重要的意义。对于这些差异，一定要与人工观测记录进行比较，如果超过了自动站与人工站记录差值的标准则要进行分析与处理。

1 自动站与人工站记录差值大于标准情况下的分析与处理

从实际值班中的数据记录来看，大于规定标准的情况要具体到每种气象要素，原因也不尽相同，处理措施各异。

1.1 气压差值≥0.8hPa的分析和处理

1.1.1误读或输入错误

1）要复读气压表的附温和气压读数，判断是否误读，若误读需要重新读数和计算；2）检查有关数值是否输入错误，发现错误立即更正；然后再进行对比，这是一个比较容易发现也比较容易解决的问题。其他观测项目也要首先遵循复读的方法，以下不再另行说明。

1.1.2参数设置错误

复核自动站与人工站的参数设置，检查有关数值是否输入错误，包括拔海高度、经纬度、时间设置等，发现变动，立即恢复。

1.1.3日常行为不慎导致的错误

实践中多次发现：用力开、关门和开、关放置采集器的桌子抽屉、采集器上放置书本等杂物、风扇吹、手误碰撞等震动行为，都可以使气压感应出突变的数据。人工站与自动站正点气压读取的分别是57分和60分的数据，时间相差3min，震动行为可能会影响两者之一，造成正点数据不一致。处理措施是：细心地维护值班室的环境，保持值班室整洁，日常行为小心谨慎。若造成正点数据跳变，可以内插法或者用接近正点的数值代替。

1.1.4计算机病毒引起的错误

检查自动站与人工站的OSSMO地面测报软件运行是否正常？采集器显示版是否正常？采集器程序是否紊乱？采集器与计算机的时差是否大于30s？有些病毒、木马程序会干扰计算机和采集器之间的通讯端口，导致数据无法卸载或卸载不全；采集器紊乱会产生异常的野值；采集器与计算机的时差大于30s，会造成气压数据和实际时间不一致。这些原因造成的疑误数据，很容易使气压差值≥0.8hPa。针对具体情况采取：杀毒、重新启动计算机、采集器总清零开机、正确设置时间等措施。

1.1.5仪器故障

如果以上操作仍不能解决自动站与人工站气压差值≥0.8hPa的问题，且正点数据连续3h、分钟数据连续1h出现异常，这就是仪器故障，要及时报告。处理措施是：检查水银气压表有没有物理损坏，如果没有损坏，那就是气压传感器故障。传感器出现异常后要及时恢复02、08、14时（二级站02时除外）和20时的人工观测，即便是一个传感器出现故障，也要恢复全部人工观测，因为一些气象要素是相互关联的。在暂时没有备份设备更换的情况下，所有相应记录要全部用人工站记录代替。

1.2 温差值≥1.0℃的分析和处理

1.2.1时间差影响

我省规定人工站正点气温的读取时间为正点前48分，自动站正点气温是60分由采集器计算出来的，两者相差12min。在正常的天气条件下，二者数据是比较接近的，甚至完全相同，符合误差小于1.0℃的标准。但如果是在气温正常上升或者下降阶段，12min的时间完全有可能使二者之间的误差≥1.0℃。这样的误差不需要处理。

1.2.2天气现象的影响

由于人工站和自动站读取正点气温时存在着时间差，人工站读取在前，自动站读取在后，如果在人工站读取气温后，发生较大的阵雨、雨发或者冷空气过站，更有甚者，本站或者附近出现大风、冰雹、龙卷、飑等短时剧烈天气现象，使几分钟内气压、温度、湿度、风向、风速等气象要素突变，这样实际空气的温度会迅速下降，那么采集器采集、计算出的气温肯定要低于人工读取的数据，两者相比误差也很可能≥1.0℃。但这样的误差是真实的天气反映，不需要要不能随意处理。

1.2.3日常行为的影响

用力开、关百叶箱门、用手碰撞传感器等震动行为，或用水清洁百叶箱、传感器进水、传感器移出百叶箱外、手摸传感器感应部分等不规范操作，都可以造成温度、湿度传感器感应出突变的数据。这些数据，很容易造成人工站和自动站气温产生≥1.0℃误差。如果影响到正点数据则视情况而定，或者取10分内接近的数据、或者内插、或者用人工观测数据代替；采集器和计算机影响气温时，参照气压相应部分处理。

1.2.4仪器或设备故障

如果以上措施仍不能解决自动站与人工站气温相差≥1.0℃的问题，且正点数据连续3h、分钟数据连续1h出现异常，那就是仪器故障，应及时报告。检查温度表是否有物理损坏、损伤，并视情况更换温度表。核实温、湿传感器是否有无法使用、性能大大降低或者不稳定、数据突然变化等情况。发现上述现象，应立即更换温湿、传感器。相应记录全部用人工站记录代替。

1.3 过程降水量相对误差≥4%的分析和处理

在确认人工站量取的降水数据正确的前提下，与自动站数据误差≥4%，原因有：系统性误差，内部有蜘蛛网等杂物、承水口漏斗堵塞、计数翻斗不正常，干簧管故障或者位置不逢中，传输线老化损坏等。处理措施为：调整计量翻斗的定位螺丝，维护、保养、清洗，重新标定干簧管或更换传输线。

1.4 采集器和计算机影响雨量，参照气压相应部分处理

在运用上述方法后，人工用量杯测量值与自动站测量值误差仍然≥4%，就说明是雨量传感器性能下降，不能使用了，必须更换仪器；浅层地温差值≥1.5℃，参照地面温度分析和处理。

1.5 深层地温差值≥0.5℃的分析和处理

深层地温处在地下深处，受外界影响的干扰很小，日变化也很小，甚至连续几天不变化0.1℃，所以人工和自动站的记录误差也很小。出现误差的原因一般都是外部原因：例如套管或接线盒进水、输电缆破损、鼠咬等。解决这些问题只需要做好防水、防鼠等维护工作就可以了。只有在自动观测值突变的情况下，才可能是传感器损坏，这就是必须更换仪器的问题了。

2 结束语

自动站与人工站记录出现差值大于规定标准的情况下，要结合时间、天气现象、计算机、采集器等多方面的情况进行综合分析，反复跟踪对比观察，才能提高记录的准确性，以确保采集数据的质量。

参考文献

[1] 杨睿敏.加强观测员自身素质修养.提高地面测报质量.陕西气象，1998（5）：13.

[2] 中国气象局.自动气象站业务规章制度.2003（5）.

[3] 广东省气象局业务处.地面气象测报工作规章制度（《广东省地面气象测报工作手册》第五分册）.