许平　吴兴洋　兰方信

摘 要：文章利用省级质控后的月报数据文件、实时气象资料业务处理系统（MDOS）数据、贵州省气象局观测网络处的台站建设数据，统计分析、评估了2015年贵州省有人值守国家站、无人值守国家站、区域站的观测数据质量；分析了各类自动气象站数据质量差异的原因；指出各类自动气象站数据的可用率、可用性差异的主要原因。

关键词：自动气象站 观测数据 质量

中图分类号：P44 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）02（c）-0126-02

随着探测技术的进步，为了降低气象灾害对社会经济和人民生命财产的危害，提高中尺度、短时效精细天气预报的准确率，提升气象灾害监测预警能力，我国2419个国家气象站已全部实现观测自动化，同时还在全国建有约4万个区域无人自动气象站，贵州地区已建超3000个无人值守区域自动气象站。近年来，大范围高密度无人值守区域自动气象站的建立在气象防灾减灾中发挥着关键作用，有实时雨量数据作为依据，每次暴雨天气的出现，政府能够迅速决策，指导居民转移，最大限度地减少了人民生命财产的损失，取得了明显的减灾成果和经济社会效益。

由于无人值守自动气象站空间分辨率比有人值守的自动站高很多，已成为精细化预报、雷达降水估测和灾害性天气监测预警的基础数据。为了提高自动气象站资料的可用性、准确性，发挥其在监测和预警气象灾害工作中的作用，王海军等、窦以文等、陶士伟等、封秀燕等、李志鹏等应用成熟的气象资料质量控制方法，对这些方法改进，相继开发了其所在区域的国家级地面自动站实时数据处理系统。目前我国气象业务工作中运行的实时气象资料业务处理系统（MDOS）也是在吸收上述系统优点的基础上研制的，采取国家一级控制，结合省级资料处理工作者的实时监视，以省级监控为主，县级工作人员在省级指导下对可疑数据进行实时反馈处理。该系统已基本实现了及时发现无人自动气象站故障、资料异常等现象。本文利用贵州省2015年自动气象站运行质量评估结果资料，对数据可用率进行分析，发现了影响无人值守自动气象站数据可用率低的主要原因。

1 资料来源

有人值守国家级自动气象站台站评估数据来源于省级质控后的月报数据文件，区域站及无人值守国家级自动气象站评估数据来源于贵州省实时气象资料业务处理系统（MDOS）数据评估质量统计结果，并对统计结果中的明显错误进行了二次人工质量控制，台站建设数据来源于贵州省气象局观测网络处。

2 评估结果与分析

2.1 观测数据质量

统计分析贵州省2015年、有人值守、无人值守自动气象站的质量，无人值守国家级自动气象站数据可用率（或可用性）为92.8%，缺测率达6.3%，数据可用率最低的站仅77.5%，区域站数据可用率虽然达到98.7%，最低仅33.7%。

2.2 各类自动气象站观测数据的比较

2.2.1 与国家级自动气象站地理位置临近且建站环境规范的区域自动气象站数据之比较

为保证结果的客观性，对比站的选取要求距离近、海拔高差不足10m，观测数据有缺测的月份不比较。表1是传感器安装位置符合规范的区域自动气象站与临近的国家级自动气象站的具体情况。

对两站的气温与降水对比分析（差值=国家站—区域站，相对误差以国家站观测值为基准）。由气温的对比分析看出，月平均气温差值平均为0.2°C，月平均最高气温差值平均为0.2°C，月平均最低气温差值平均为0.3°C，月极端最高气温差值平均-0.1°C，9月份月极端最高气温出现日期不一致，极端最低气温差值平均0.5°C，发生日期一致，除极端最低气温外，其他气温要素平均误差基本在仪器误差范围±0.2°C内。月降水量差值平均16.3mm，相对误差平均值24.8%，月降水量单月最大差值48.8mm，相对误差最大值85.6%；月最大日降水量差值平均2.7mm，相对误差平均值13.9%，月最大日降水量最大差值13.6mm，相对误差最大值76.0%，且该月最大日降水量出现日期不一致。

2.2.2 与国家级自动气象站地理位置临近但建站环境不规范的区域自动气象站数据之比较

表2是随机选取的传感器安装位置不符合规范的区域自动气象站与临近的国家级自动气象站的地理位置和安装环境情况。

对两站的气温与降水对比分析。由气温的对比分析看出，月平均气温差值平均为0.2（-0.5）°C，月平均最高气温差值平均为-1.6（-2.3）°C，月平均最低气温差值平均为0.8（0.1）°C，月极端最高气温差值平均-3.4（-4.1）°C，月极端最高气温出现日期有6个月不一致，极端最低气温差值平均1.2（-0.5）°C，仅6月发生日期不一致，除最低气温外，其他气温要素平均误差都超过仪器误差范围±0.2°C。月降水量差值平均0.7mm，相对误差平均值18.2%，月降水量单月最大差值57.0mm，相对误差最大值90.5%；月最大日降水量差值平均1.8mm，相对误差平均值19.6%，月最大日降水量最大差值17.9mm，相对误差最大值92.9%，有3个月最大日降水量出现日期不一致。

3 无人值守自动气象站观测数据可用性与可用率差的原因

自动气象站观测数据可用性与可用率发生差异的原因主要来源于传感器安装不规范，包括自身安装不规范和安装环境不规范；仪器故障没有及时排除导致观测数据异常。

下垫面状况是影响气温要素观测数据可用性的关键因子，不同的下垫面环境其辐射、反射效果不同，从而影响气温要素数据的可用性，如安装在屋顶、水泥地面上空的气温传感器，与安装在观测场上空的气温传感器，其观测数据在最高气温、极端最高气温方面就有较大差异。

参考文献

[1] 中国气象局.地面气象观测规范[M].北京：气象出版社，2008：1.

[2] 王海军，杨志彪.自动气象站实时资料自动质量控制方法及其应用[J].气象，2007，33（10）：102-109.

[3] 竇以文，屈玉贵.北京自动气象站实时数据质量控制应用[J].气象，2008，34（8）：77-81.

[4] 陶士伟，仲跻芹.地面自动站资料质量控制方案及应用[J].高原气象，2009，28（5）：1202-1209.

[5] 封秀燕，何志军.自动站实时资料质量控制开放式平台设计[J].应用气象学报，2010，21（4）：506-512.

[6] 李志鹏，张玮.自动气象站数据实时质量控制业务软件设计与实现[J].气象，2012，38（3）：371-376.