自动站月报表审核方法及典型错误解析

时间:2022-10-11 11:30:36

自动站月报表审核方法及典型错误解析

【摘 要】 近几年来,随着自动气象站的全面建立,地面测报工作发生了巨大的变化,由于自动站系统的观测体系结构、工作原理、所形成数据文件有所变化,由原来的定时观测转变为24小时遥测自动监测、采集,所形成的报表内容增加不少,相应地预审工作也越来越繁琐。报表质量控制软件基本能检查出数据的错误与可疑部分,结合人工进一步审核,确定正确与否并进行人工干预。软件无法审核,就需要人工干预,本文从作者多年实践中摸索出的预审报表经验出发,总结给出一些要素的具体审核方法,结合典型错误实例的分析,侧重举例并分析一般站报表审核中发现的一些问题。

【关键词】 地面报表 审核方法 典型错误解析

到目前为止,由于不少台站依然存在过分依赖程序审核,忽视人工审核的现象;加上对软件使用、数据文件格式、规范及解答的规定等方面不熟悉,以及长期历史原因,报表上出现的错误依然层出不穷,因此,在地面报表审核方面,需要系统地学习和掌握一些具体的审核方法,将人工审核的步骤和程序审核有机结合,以提高测报整体质量,减少预审报表方面的错误。

1 气压、气温、地面温度、5~20cm地温的审核方法

(1)逐时检查气压数据,在注意气压本身的日变化的基础上,当发现前后时次气压相差2hpa以上,则要查找对应的原因,一般情况多数对应冷空气影响、恶劣天气如雷暴、强降水、气旋等。

(2)逐时检查温度数据,一般情况,如在日变化基础上出现温度陡升陡降,则往往对应有风向突变,雷暴、大风、降水等;冬季夜间气温有时会有一定的波动,常常是由于云量或多或少造成,但变幅一般在2℃以下。滑动检查过程中,发现温度前后时次变幅过大,又找不到对应的原因,则必须仔细分析。如地方性小气候造成。

(3)地温的滑动检查,根据地温的日变化规律,找出异常突变,以及与突变相对应的原因;逐层地温的日变化规律一般是随层次的加深,日极值逐渐滞后。除地表温度变化波动较大,地中温度变化规律明显,如5~20cm地温有突变,往往是由于降水向下渗透造成。

晴天早晨5-6时左右,当地面温度由于辐射降至最低时,中间层地温一般与相邻上下层地温平均值较为接近;平时查看正点记录时注意这样的规律:浅层地温随时间变化幅度随层次的加深逐渐变小。这是判断地温传感器是否正常的重要依据和指标,平时要注意检查,以防传感器故障造成长时间记录异常或缺测。

2 云量、云状的检查审核

(1)量状配合法:根据总、低云量查看云状记录顺序。

(2)降水性质配合法:根据降水性质、降水量连续情况、降水时间查看与各定时云状的配合。应熟悉各类云所能产生的降水大小、性质,结合天气现象、自记降水雨强分布情况及定时降水量对云状记录进行判断。

(3)一些非降水天气现象也应与对应的云状配合,如雷暴、颮线等。

(4)注意一些汇编规定的单独存在,但不宜记录10成的云状,如Cuhum Fc等等。注意一些经常伴见的云状。如:Cuhum或Fc在总量较大时,常伴存;降水云层下常伴有Fn等。以下是一些台站的云状记录:

例1:某站某日14时云量云状记录为:

10/8 Fc Asop

说明:降水现象13:28停止,14:40又开始。

分析:雨前雨后碎雨云可维持一段时间,该记录低云应记为Fn较为恰当。该站雨停止后降水云层下的碎云立即记为Fc,不论是8、14、20时,即使是冬季20时,都这样记录,有习惯性错误之嫌。

例2:某站某日14时云量云状记录为:

10/0 Astra

说明:14时前后日照均为1.0小时。

分析:明显违反规范关于Astra定义规定,云状错误。

例3:某站某日14时云量云状记录为:

10/0 Acop

说明:天气现象栏阵雨终止时间为13:43。

分析:13:43阵雨终止,而云、能、天观测时间为45-48分,两三分钟内降阵雨的云不可能完全消失,云状栏至少应有微量的Cucong或Sccug、Accug、Cb。

3 能见度、天气现象的审核

这部分审核主要要掌握以下审核方法:

(1)反向审无法:对一些常见的天气现象,如露、霜、结冰等,如果出现,则往往是看到的或根据各要素判断应该出现的;如果其某日未出现,则从其它要素去反向查找未出现原因。如:相对湿度较小、风力较大、云层较厚、温度或地温较高等方面造成。

(2)边界审核法:主要用于审核是否漏记视程障碍现象,如:8时、20时夜间转白天、白天转夜间的边界上,能见度小于10.0km,则当日白天和次日夜间必记有视程障碍现象(云能天观测时有强降水除外)。

(3)相湿判别法:主要用于审核视程障碍现象是水汽现象还是干尘粒现象。目前参照省局有关文件标准判断,烟幕可不受相对湿度的限制。

(4)顺序检查法:一些天气现象虽然不记起止时间,但隐含时间顺序,转日界时或平时记录时稍不注意,容易造成记录的次序颠倒或误以为漏记。

(5)平行判别法:主要用于判断雷暴的移动路径是否正确。由于风暴的移动传播方向与高空引导场气流有很大的关系,一般情况在测站观测员目力、听力所及范围内,同一次过程风暴的移动路径大致平行或一致。

(6)雨强定性法:根据分钟降水数据,判断降水现象的性质,一般来说,当分钟雨强达0.5mm/minute以上,记为阵雨较为适宜。

例1:某站连续两日能见度、天气现象记载:

8.0 14.0 6.0 (01,42,)60 1412-1635,10,.

12.0 20.0 12.0 (01,10,02,)01,.

分析:根据上一日当天8时的能见度判断,雾不占满夜间整个时段。夜间漏记轻雾,如果雾是从前一日20时转日界而来,则应记在雾之后,否则记在雾前;从8时的能见度及雨出现时间分析,白天轻雾与雨现象顺序颠倒;次日夜间有轻雾,但露记在其前,由此隐含时间条件判断,上日20时前应是漏记露(或次日夜间顺序错误);第二日白天栏的露应认真判断一下,是20时前形成,还是由夜间霜融化而来,如20时各种天气条件不利于成露,则可大致断定是霜融化而成,根据规范规定,不能记露。

例2:某站某月连续两日天气现象记录:

8.0 8.0 6.0 (10,60,)10,60 0800-2000,.

5.0 4.0 8.0 (10,60,06,)06 0800-1645,01,10,.

分析:浮尘一般产生在冷空气影响前后,远处极细小的尘粒经上层气流传播而来浮游在空中。其出现的范围一般较大,不会是单站出现,且多在干冷空气影响时出现。该站连续降水30小时以上,可见为较大范围的降水过程,该降水过程虽为冷空气影响造成,但不是干冷空气影响;本省其他台站均未记载,单站记载,明显错误。

例3:某站3月4日能见度、天气现象如下:

8.0 12.0 6.0 (01,10,60,)60 0800-1225,10,01,.

分析:该站该日20-8降水量25.8mm;夜间J文件分钟降水有数分钟降水强度在每分钟1.0mm以上,分钟气压波动明显,属于对流单体移经测站造成;Z文件中在强降水前记录有14.0m/s以上的极大风速。故根据以上要素综合分析判断,该站夜间应补记阵雨。

例4:某站某日能见度、天气现象如下:

3.0 15.0 8.0 (01,17,15,80,)80 0800-0935,01,.

分析:该站Z文件记录夜间大风出现时间为3:42,而J文件3:42已有0.1mm降水量,故夜间阵雨、大风顺序错误,再从7-8时小时雨量0.2mm分析,这样的雨强不可能造成3.0km能见度,故夜间、白天均漏记轻雾。

多数台站有类似的错误观点,认为夜间栏一些天气现象看到的才记录。还有些台站,在雨后雾存在的夜间,不记露,认为近地面物体上有雨水,无法判断。

4 定时降水量与自动观测降水量的审核

(1)超差检查:定时降水量与自动观测降水总量相比较,可发现自动记录是否超差,以便及时调整。

(2)对应检查:自动观测降水量与降水起止时间是否对应,这是目前各站预审工作中容易被预审员忽视,并出现漏备注的原因。方法是打开Z、J文件,对照天气现象栏起止时间进行检查。

(3)检查上跨、下跨降水量及日期。从上月报表和下月1日的定时降水栏来进行核查。部分台站出现的错误或疑误记录类型:

①上跨降水和下跨降水量的漏输入或输入的是自动观测的降水量。

②定时观测的降水量合计值与自动观测的降水量合计分毫不差,有弄虚作假的嫌疑。

③两降水记录明显超差:查询单既不提出,也不做及时的调整。

5 蒸发记录的审核

筛选审核法:从全月蒸发记录中筛选蒸发量比邻近日期较大或接近全月极值的记录及较小的记录,从全月有降水天气中取数据偏大的记录,联系气温、日照、风速、相对湿度,降水情况等要素进行分析。

(1)一般情况:蒸发偏大,对应气温偏高、日照较强,或风速偏大、或相对湿度偏小;蒸发偏小,则气温较低、日照较弱,或相对湿度较大,或风速较小,有时是几要素共同作用的结果。

(2)要注意雨天蒸发较大的情况,无上述可造成蒸发偏大的原因,则往往是由于降水造成蒸发器内水外溅,遇此情况,如记录已严重失实,则缺测处理,并备注说明。

(3)降水较大的天气及时加盖。有少数台站由于没有专用雨量筒,造成经常性的雨天蒸发失常,应及时改进。

(4)要注意当月蒸发变化规律,并在审核时应尽量剔除这种变化。

(5)日常遇有一些情况,要及时处理,避免异常记录。如夜间持续降水较大,要及时查看蒸发器内水有无溢出,通过测量进行判断,如情况已发生,则夜间蒸发作0.0处理,重新测定原量放到蒸发观测基座上,开始观测,备注说明。

6 风向风速记录的审核

检查方法:现有自动站的风向记录是以360度,最小分辨率1度来记录的,如果从Z文件风向记录或记事本打开的A文件记录中检查到风向的示数较长时间停留在同一示数(风速为静风情况除外),则风向可能有问题;如果风速长时间为静风,或在风力平均较大的天气,一会儿较大,一会儿突然小得几近静风,则风杯转动失灵;从风的统计检查风向的正常与否:如果风向统计中没有某一风向,则要根据当地当月常年的可能情况来判定。如冬季,可能没有偏SW方向的风向;但如没有偏NW风向,则要进一步查明原因。如局地地形,建筑物阻挡等,当发现风向有规律缺失180度,或间隔90度,多数是风向传感器内电子元件损坏,这类记录常由雷击造成。因此,预审工作中要特别注意强雷暴天气后的风向记录(最好是平时多与人工风向比对)。

7 日照的审核

(1)对应各时云天状况进行检查,如满天蔽光云不可能有1.0日照等。(2)A文件中各时日照一定要与原始数据进行校对,主要防止上下午日照的错位和各时之间的错位。

8 附加信息的审核

完整性审核——附加信息是否有遗漏项目未录入;合法性审核——附加信息处理内容是否有规定依据,处理数据所适用的规定是否正确;一致性审核——附加信息内容与统计数据是否同一;准确性审核——语言描述是否正确规范无歧义。

9 关于备注内容的审核

这部分是一般站报表中问题最多的部分,故特别列出。由于报表数据文件和原始数据文件Z、J文件的特殊性,一些原始数据文件与A文件不一致的情况往往不能够直观地反映出来。备注方面的错误主要是:漏备注、多备注、备注不当。

(1)关于滞后降水记录处理、非降水记录处理、夜间滞后降水记录处理和A、J文件降水量不一致情况的备注:

①对于删除滞后、非降水记录及上跨记录:逐日检查日数据文件,根据小时降水、分钟降水对照当天天气实况、降水起止时间,从而确定备注的具体内容。

②对于A、J文件降水量不一致的备注:运行J文件审核维护,疑误信息直接提示出来。

③对于夜间混有滞后降水时的备注处理,规范解答明确规定:夜间不守班的台站,夜间(20-08)混有滞后降水,保持原记录,备注说明。

(2)关于J文件跳变记录对A文件的影响情况备注。

通过J文件审核功能来查找,审核中出现的跳变记录应认真分析,在删除确认为非正常的跳变记录时,应注意该记录是否记入Z文件,影响日极值的应重新从实有正常记录中挑取日极值。

各站在处理删除J文件跳变时,必须在认真分析Z、J文件和当日天气的基础上作出处理,以防处理不当或漏备注。

10 结语

地面气象月报表是气象台站所积累的气象情报资料原始档案,是国家的宝贵财富。测报工作人员要切实做好报表的预审工作,确保各要素数据的准确性、完整性、真实性,尽量避免出现处理不当而导致错情发生。

参考文献:

[1]中国气象局《地面气象观测规范》及技术问题综合解答(第1号).北京:气象出版社,2003年11月

[2]中国气象局《地面气象观测数据文件和记录簿表格式》.北京:气象出版社,2005年6月

[3]中国气象局监测网络司《地面气象测报业务系统软件操作手册》.北京:气象出版社,2004年11月

[4]莫海清,梁邦全,邓冰.浅谈月地面气象报表预审工作中的一些体会[J].气象研究与应用,2008,29(4):70-72.

[5]崔凤梅,刘兰芳,戚素晶.自动站月报表预审中应注意的问题[J].气象研究与应用,2011,32(增刊II):196-198.

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