浅谈自动气象站数据质量控制

提升自动气象站数据质量控制十分重要。笔者研究了应用前景和现状、业务要求与自动气象站实时数据的特点,将多种气象资料质量控制方法应用到实时数据质量控制中,根据自动气象站实时数据的特点设计了质量控制方法及步骤。     

山东省自动气象站实时资料质量控制系统

结合质量控制相关理论和方法,介绍了山东省自动气象站实时资料质量控制系统。该系统实现了对通信业务、省级质量控制系统的整合,并建立了以Web为主要方式的人机交互平台。该系统在充分保证业务运行的基础上,提高了自动气象站资料的可靠性。     

闽北区域自动气象站实时质量控制软件与装备保障

通过对闽北气候特征进行分析和总结,设计了一套针对闽北区域自动气象站观测资料的质量控制算法。应用上述算法,开发了自动气象站实时质量控制处理软件,构建了软件判断、人工核实、装备保障的三级业务处理平台,实现了对福建省南平市153个区域自动气象站观测数据的实时质量控制与故障的智能分析,并将结果直接用于指导装备保障业务。软件测试结果表明,确实能够及时有效地识别自动气象站报文中存在错误的资料,大大提高了闽北区域自动气象站装备保障业务的整体质量水平。     

上海气象梯度塔观测数据质量控制与运行效能评估

[目的]评估上海气象梯度塔2010~2013年观测数据质量及设备运行效能。[方法]基于上海地区现有的9座气象梯度观测塔2010~2013年的分钟级观测数据,针对气温、相对湿度、水平风向和水平风速等观测要素,根据梯度塔立体垂直的观测特点,建立了梯度观测数据质量控制模型并对梯度数据进行了综合质量控制;从数据获取率、数据疑误率、数据有效性等方面对梯度数据进行了统计与评估。[结果]2010年度的数据接收、存储最为完整,2011年度最差;气温、风速的观测数据异常情况较少,湿度和风向数据的异常较多;极值控制检查出了较多的气温异常情况;分钟连续性和小时连续性可以检查出气温和相对湿度的异常跳变;僵值检查可在每一个要素的质量控制中发挥出重要的作用。[结论]该研究可为上海地区近地层大气的风温结构特征研究提供更加准确、客观的梯度观测数据。     

区域自动站雨量资料质量控制方法及应用

区域自动站采用自动观测技术为气象部门提供了雨量资料,掌控高时空分辨率的雨情信息,为区域气象测报和人们生活提供了有利参考。因此雨量资料质量的控制方法及应用就显得十分重要。本文介绍了青海省互助县气象局区域自动站雨量资料质量控制系统的控制方法和流程,及时发现资料数据错误,探讨了区域自动站资料在区域气象服务中的多元化应用。指出区域自动站雨量资料质量控制方法及其应用,能极大的提高区域自动气象站数据的可用性,是提高区域自动气象站数据质量的有效手段。     

自动站小时气压的质量控制方法研究

针对自动站气压观测的特点,研制了自动站小时气压完整的质量控制方法以及适用参数,具体方法包括：气候学界限值检查、高度界限值检查、台站极值检查、内部一致性检查、时间一致性检查和空间一致性检查等。使用该方法对我国2009年3393个自动站小时气压值进行了质量控制试验,效果良好。试验结果显示,国家自动站气压的完整性和质量明显好于区域自动站;贡献率较大的为气候学界限值检查、台站极值检查和空间一致性检查。建立的自动站气压质量控制方法适用于实时质量控制和非实时质量控制,对提高气压资料的质量和质量控制的效率很有益处。     

关于地面气象观测资料质量控制处理的探讨

近年来各省市加深了对地面气象观测资料质量控制处理方面的探讨,这一研究领域逐步要求自动气象站建立健全一套完整的质量管理体系,以细化了统一的气象观测质量控制指标,对气象观测要素进行分时段质量控制处理,准确、可靠并及时的提供观测资料数据,从而提升气象测报水平。本文从南京地面气象观测资料质量控制处理方法上进行解析,指出了影响气象观测资料质量的3要素,点明了加强气象观测资料质量控制处理的重要性和对气象观测结果的改进效果。结合南京气象资料质量控制处理工作的实例,提出了相应的解决办法,减少了工作中的缺失现象,以保证观测数据的完整和准确。     

基于GIS的花溪森林火险等级预报系统研究

[目的]通过对花溪区温度、湿度、风等各气象因子的分析,并结合气象数值预报产品,建立了花溪区森林火险等级预警模型.[方法]采用GIS二次开发方式,构建了森林火险等级预报系统.[结果]实现了花溪区自动气象站温度、雨量、风向风速、相对湿度等气象资料的实时监测和显示、高温及大风报警、森林火险监测预警等功能,该系统的建设为花溪区森林火险预防和决策指挥提供了气象科学技术支撑.[结论]该研究结合实时气象资料数据,能对花溪区森林火险进行预警监测,及时为各相关部门提供森林火险等级气象服务.     

北京地区自动气象站观测资料的实时质量控制及应用

当前北京地区300多个自动气象站形成了一个时间和空间分辨率均极高的自动站观测网,数据质量成为了首要也是最重要的问题,在此对北京地区自动站观测资料进行质量控制研究,开发了可用于实时业务的质量控制系统,同步开发前台WEB网页实时显示质控结果和数据,供自动站安装维护人员、数据管理人员以及气象业务和科研人员查询和下载,满足多业务类型的需要.系统质控结果表明,除了国家站5 min数据外,其他种类的资料的正确率均在95％以上,国家站1h数据质量最高;整体小时数据质量优于5 main观测数据,国家站与区域站之间的质量差异不明显;影响正确率的最主要因子是数据缺失,不管国家站还是区域站,总体的可疑率和错误率均不高.     

加密自动站市级中心站实时数据质量控制分析

利用自动质量控制和人工干预技术,对金华市加密自动气象站的实时数据进行质量控制分析。建立了市级中心站实时数据质量控制的流程和指标。     

鄂托克前旗区域自动站小时气温数据质量控制

通过缺测检查、气候学界限值检查、台站极值检查、内部一致性检查、小时变率检查、温度连续时次的检查、空间一致性检查等质量控制方法对鄂托克前旗2006年以来投入使用的15个区域自动站连续时次气温数据进行了质量评估。结果表明:数据正确率达到90%以上的区域自动站占全部区域自动站的67.9%,达到60%~90%及小于60%的区域自动站分别占16%及16.1%。15个区域自动站2012年年平均野值率为2.6%,2013年为2.0%,其余年份为0。各区域自动站数据缺测率最低为0,最高为100%(全年无数据文件或全年数据缺测)。对各区域自动站的比较表明,华云站数据相对较长春站数据稳定,缺测率少。随着维修维护技术不断进步,各区域自动站资料质量总体呈逐步提高趋势。     

基于VB6.0的常用气象降水资料处理过程

介绍了4种常用气象资料格式,分别是质检降水资料、MICAPS格式自动站资料、加密自动气象(雨量)站资料和最新国家级自动站资料,并针对这些资料提供了VB可执行处理程序中的核心过程代码.这些代码能实现降水资料的提取、入库和输出.     

湖南浏阳金桔生产气候条件及灾害防御

[目的]分析浏阳金桔生产的适种农业气候条件。[方法]利用浏阳气象观测站1981～2010年的气象资料及浏阳中小尺度区域自动气象观测站资料,结合浏阳气候区划及灾害风险区划,对浏阳金桔生产的适种农业气候条件及灾害防御进行分析。[结果]浏阳的光照、温度和降水条件及其时空分布均能满足金桔生长发育的需要,但低温冷害、高温热害、干旱、暴雨、雷雨大风等对金桔的抽梢、开花坐果、膨大和成熟均可能造成显著影响。[结论]浏阳有金桔生产适宜的气候环境,但必须重点防御低温冷害、高温干旱、暴雨等气象灾害。     

基于AMSR-E数据的土壤湿度监测研究

[目的]通过建立AMSR-E土壤湿度监测模型,实现土壤湿度的实时监测。[方法]利用1961～2006年广西蒸发量、逐日降雨量、日平均最高气温、日最小相对湿度、≤5mm降雨日数等气象观测数据,以及AMSR-E土壤湿度数据,通过逐步回归的统计方法,基于GIS技术进行土壤湿度实时监测研究,并对其监测结果进行验证。[结果]2005年9月23日广西土壤湿度值较低的区域主要分布在桂东北地区和桂中地区,包括桂林市、柳州市、来宾市等市大部分地区,以及贺州市、贵港市、南宁市、河池市、百色市等市的局部地区。[结论]基于地面气象观测数据的AMSR-E土壤湿度统计模型适用于土壤湿度的实时监测。     

广西南宁国家基本气象站迁站对比观测资料差异分析

[目的]分析广西南宁国家基本气象站迁站对比观测资料差异。[方法]采用南宁国家基本气象观测站(59431)新旧站址2000年1～12月同期气压、气温、相对湿度、风向风速、降水量、日照等观测资料,对比分析南宁新旧站各气象要素的差异;并从海拔高度、下垫面性质、测站环境等方面分析了新旧站址各气象要素差异的主要原因。[结果]新站址本站气压、气温均低于旧址,相对湿度、风速均高于旧址;降水量、日照差异大,变化无规律。气象要素出现明显差异的主要原因是新旧站址海拔高度、观测环境、站址地形及测站下垫面性质不同等原因造成,且海拔高度及观测环境的不同引起气象要素的差异尤为显著。[结论]该研究为南宁国家基本观测气象站的资料序列延续和均一性订正提供依据。     

基于小麦全生育期气象条件精细化分析

[目的]根据小麦生产对气象条件的要求,确定山东省济南市长清区小麦的气候区划指标和相应分区。[方法]利用1971~2010年长清区气象局本站和区域自动站气象资料,采用Kriging插值法、因子标准化、加权综合评价法内插技术对温度、降水、日照、相对湿度等气候指标要素栅格化,形成长清区冬小麦品种生态气候适宜性精细化区划图,并进行分区评述。[结果]长清区小麦生长可以划分为一般适宜区、适宜区、最适宜区3个分区,其中一般适宜区包括平安街道办事处100%、文昌街道办事处100%、崮云湖街道办事处90%、五峰街道办事处30%、马山镇10%、归德镇100%、孝里镇80%、张夏镇10%;适宜区包括孝里镇20%、双泉镇97%、马山镇95%、五峰街道办事处70%、张夏镇80%、万德镇10%;最适宜包括万德镇90%、张夏镇10%。[结论]气象因子适宜适应性整体上对小麦生产有很好的指导作用。     

气候条件对马铃薯产量的影响·产量预报模型研究

[目的]研究气候条件对马铃薯产量的影响,并建立产量预报模型,用SPSS将历年马铃薯产量资料分离成气候产量和趋势产量,并对气候产量与气象因素进行进行相关性分析。[结果]影响马铃薯产量的气象因素分为普遍性和区域性。普遍性因素包括上年秋季8～9月的水汽压或相对湿度、6月下旬～7月上旬及8月中旬降水量;区域性因素有1月降水、4月上旬～中旬的降水、5月水汽压。用逐步回归建立产量预报模型,拟合率较好。[结论]此方法计算简单、预测时效长、预测准确率较高,为做好马铃薯种植业气象服务提供了保障。     

自动站数据对气象历史资料序列连续性影响分析

[目的]研究自动站数据对气象历史资料序列连续性的影响。[方法]利用2001年1~12月自动气象站测量的温度资料与对应时刻的人工观测数据,通过对比差和差值标准差的方法对平行观测期间自动站的月平均温度及最高、最低温度与对应的人工观测温度数据进行对比分析,了解自动站与人工数据的差异和变化特征,同时通过1990~2009年数据资料序列进行年平均值的显著性检验及分析,探讨了自动站替换人工观测对温度历史资料序列连续性影响。[结果]平行观测期间的气温资料两者虽有一定差异,但就平均而言,差异都在自动站差值允许范围内,个别月份差异超出自动站差值允许范围;显著性检验表明,自动站观测年平均气温和年平均最低气温与历史资料存在差异,对年气温序列有一定影响,但总体差异不显著;当自动观测与人工观测合并使用时,序列需要做均一检验与订正。[结论]该研究对保证自动站的单轨运行、优化气象地面观测系统、提高气象要素气候序列连续性以及气候统计的可靠性起重要作用。     

一次连阴雨中暴雨的非规则信息

[目的]分析2009年9月4～10日陕西北部秋季连阴雨中局地暴雨过程中的非规则信息。[方法]利用V-3θ图、Micaps系统提供的常规观测资料、卫星云图资料以及陕西省100个县区站和自动气象站资料,针对2009年9月4～10日陕西北部秋季连阴雨中的暴雨过程,采用结构分析法,对局地暴雨天气中出现的非规则信息进行分析。[结果]暴雨发生前到降雨减弱的整个过程中暴雨区的大气结构呈现明显的演化过程,降水前大气出现典型的突发对流天气的大气结构信息,200 hPa出现明显的超低温结构,垂直风场上为整层一致的顺滚流,同时低层水汽充沛,低层有不稳定能量,提前12 h出现了对流性强降水的结构特征,随着降水减弱,不稳定能量得到释放,超低温消失,强降水时段结束。[结论]该研究为此类天气过程的预报提供一些思路。