DZZ4新型自動氣象站觀測數據異常分析處理

畢于健

摘要 結合山東省泰山站DZZ4新型自動氣象站的實際，分析新型自動氣象站異常數據，并給出對應處理措施，探討新型自動氣象站日常維護，以提升泰山站地面氣象測報質量。

關鍵詞 DZZ4新型自動氣象站；異常數據；分析；處理；日常維護

中圖分類號 P415.1+2 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）22-0217-01

地面氣象觀測數據質量的高低直接影響臺站的服務質量。泰山站自從引入新型自動氣象站以來，實現了地面氣象觀測自動化，提升了氣象觀測數據信息準確性。在實際應用中，新型自動站觀測數據極易受多種因素影響出現異常，需要使用人工等方法對故障和異常數據信息進行排除，使新型自動氣象站恢復正常運行。

1 山東省泰山自動氣象站概況

DZZ4新型自動氣象站由采集器、傳感器、電源和通訊接口4個部分組成。新型自動氣象站使用了目前最先進的電子信息自動化技術成果，具有自動化、精度高、可擴展和易維護的特點，實現了對蒸發、降水量、溫度、風向、風速、氣壓、地溫等數據的采集，觀測要素數據可精確到分鐘。新型自動氣象站可以通過監測數據文件信息來判斷自動氣象站是否出現故障，大大降低了測報人員的工作強度。

2 DZZ4新型自動氣象站觀測數據異常的分析處理

2.1 溫濕度數據異常

遇暴雨、大風等惡劣天氣，雨水極易打濕傳感器和電源接口處，這種情況會導致整點溫濕度數據異常，通常使用人工方法補測；如果觀測要素數據出現異常，基本站只有在每天的8：00、14：00、20：00定時編制氣象測報，要使用人工方法補測。若觀測到的溫度數據正常、濕度數據在整點10 min前后出現缺測，可以結合干濕球數據通過人工的方法補測缺測數據。除此之外，還可以結合同時間段觀測到的濕度數據進行補測[1-2]。

2.2 極值異常

某時間段內的時極值出現異常很容易影響日極值的挑選，工作人員可以對該時間段的極值作為缺測進行處理。通過分析其他氣象要素觀測值的日極值和人工觀測數據，很容易推測出日極值不在此時間段內，可從其他數據記錄中挑選日極值；日極值在該時段內，從人工觀測數據中挑選日極值即可。大部分觀測數據缺測，應通過數據分析軟件，找出異常數據，從RTD文件中挑選對應缺測數據補救，再通過查找分析B、Z文件中數據，進一步驗證觀測數據是否缺測，最后再通過上述辦法進行解決[3-4]。

2.3 蒸發量數據異常

如果因降水天氣或維護儀器設備致使小時內蒸發量數據異常，應將蒸發量數據記為0；如果因蒸發傳感器故障影響小時內蒸發量數據，可使用備份自動站蒸發量數據替代。沒有備份自動氣象站，可通過內插法求出蒸發量數據，對連續超過2 h蒸發量數據缺測，應對相應時次蒸發量數據作缺測處理；改為人工觀測，蒸發量數據通過人工觀測數據或自動站數據替代；如果自動蒸發量日合計出現缺測，可通過日蒸發量替代，將日蒸發量記錄在19：00—20：00時段內。

2.4 大風數據異常

自動站風速數據與人工站風速數據相差超過1 m/s時，需要工作人員及時找出原因并解決。如果分鐘風速數據異常，但未對小時及日極值風速數據產生影響，可以不作缺測處理。在對大風數據缺測處理時，禁止對前后2個時次風速數據內插處理，應利用其他自記記錄風速數據來替代。

3 DZZ4新型自動氣象站的日常維護

3.1 電源系統

自動氣象站內不間斷電源的電池大多是鉛酸免維護電池，需要做好每月的充放電操作。工作人員應及時清除干凈太陽能表面上的灰塵和雜物，查看太陽能板連接線和地線的連接情況。

3.2 氣壓傳感器

在還沒有出廠之前，機箱內就已經安裝有氣壓傳感器，為防止較大氣流出現影響氣壓傳感器性能，應輕輕打開機箱門。始終確保靜壓氣孔通暢，防止被雜物、灰塵或異物堵塞。切斷電源后再更換或安裝傳感器，避免因氣壓波動大影響氣壓數據準確性，應測量氣壓傳感器供電電壓是否穩定。

3.3 蒸發傳感器

應始終確保蒸發傳感器內的水清潔、干凈，水面上沒有小蟲、雜物漂浮，水色正常。尤其是在汛期前后，應仔細查看蒸發器的滲漏情況，一旦發現異常應及時進行解決。在秋季和冬季因天氣較冷，可以停用傳感器，此時需要對蒸發傳感器進行放水、斷電操作，可以在ISOS軟件中將蒸騰傳感器設置為停用。

3.4 稱重式降水傳感器

稱重式降水傳感器屬于一種全自動的觀測儀器，可以測量液態、固態、混合態降水總量和降水強度。對于稱重式降水傳感器的日常維護，應通過查看傳感器信號處理單元上指示燈的運行狀態判斷傳感器是否可以正常工作。每月應對承水口進行檢查，避免被蜘蛛網、雜物堵塞，在出現降雪天氣時，應查看承水口處是否有積雪出現。在入冬之前應做好盛水桶的維護工作，主要是做好盛水桶的清空和清洗，還要在盛水桶中添加防凍液和抑制蒸發液。

3.5 采集器

對采集器進行日常維護，需要工作人員查看采集器運行指示燈顏色是否異常；查看采集器上各個接線口與傳感器或者業務計算機連接情況；使用毛刷定期對采集器上的雜物、灰塵進行清理；因夏季雷雨天氣出現得較為頻繁，為了確保采集器可以正常工作，應在每年春季檢查防雷裝置，測量接地電阻。

4 參考文獻

[1] 李青健，羅紅，閔怡.新型自動氣象站異常數據快速診斷及處理方法[J].氣象水文海洋儀器，2016（2）：117-120.

[2] 范偉，王晉.DZZ4新型自動站常見故障排除及日常維護[J].科學家，2015（9）：67.

[3]李淑君.新型自動氣象站異常數據的審核及處理[J].南方農業，2015（33）：209-210.

[4] 陳曉靜，王小寧，朱衛民.新型自動氣象站存在的問題及維修措施[J].北京農業，2014（21）：149-150.