张 磊 薛筝筝 刘青松 孙嘉楠 张婷婷

1.中国气象局旱区特色农业气象灾害监测预警与风险管理重点实验室，宁夏银川 750002；2.宁夏气象防灾减灾重点实验室，宁夏银川 750002

地面观测资料属于大气探测资料的一项主要内容，是气象工作开展的重要前提。随着科学技术发展进步，气象观测系统越来越全面，不断有新的气象观测站网建立，相关部门对地面气象观测站网方面重视度越来越高。当前世界范围内开始大量建设地面自动观测站网，在时间和空间方面分辨率越来越高。因为天气检测不仅关系到国计民生，同时还与人民日常生活存在十分密切联系，利用天气检测，能够实现对灾害天气的有效防范和避免。因为很多新型自动气象站刚刚建立，缺乏长期历史观测分析结果，对新型自动气象站资料质量有非常严重影响，必须要做好新型自动气象站资料质量控制，本文就此展开研究分析。

1 新型自动气象站概况

新型自动气象站建设不仅可以降低测报人员工作量和工作强度，同时还能使地面测报质量有明显提高。新型自动气象站改进了传统自动气象站，由传感器、通信、电源和采集器四大主要组成，新型自动气象站应用，能够实现对分钟气象要素信息的准确监测，利用电子信息自动化技术成果，能够更好地采集温度、降水量、风俗、蒸发量等方面气象要素。相比于传统自动气象站，新型自动气象站仪器性能、观测精度和抗干扰能力等有明显提高。另外，新型自动气象站还能实现对监控功能的优化和拓展，实现对分钟气象要素数据的准确监测，与监测数据文件相结合，判断是否有缺测数据和故障数据存在，保证地面气象观测工作顺利有效开展，提供准确、及时的地面气象观测资料，更好支撑社会各项生产活动的进行。

2 新型自动气象站资料质量影响因素

新型自动气象站资料质量存在较多影响因素，具体表现在以下几个方面。

2.1 观测仪器因素

当前地面观测站所使用的仪器设备有着非常高灵敏度，在使用过程中容易有通讯线路异常、采集器损坏、计算机故障和电源故障等情况出现。比如，实际观测中违反气象观测要求，没有在规定时间内完成传感器校准等，非常容易发生气象要素数据异常情况。在保持气象条件一致情况下，观测仪器需要重复进行同类型气象要素数据的测量，同时因为存在较多外界因素干扰，非常容易增大观测气象要素误差。

2.2 新型自动气象站选址

当前我国气象事业现代化水平越来越高，不断有新仪器、设备应用在自动气象站中，这些仪器设备多由智能化电子元件组成，敏感性非常高，非常容易受到外界环境因素的影响和干扰。在新型自动气象站选址过程中，需要提前对气象站建设区域展开调查研究，区域选择需要有适宜温度、湿度以及光照等，同时不受电磁干扰等因素影响，加大技术监督力度，提高新型自动气象站观测数据准确性。

2.3 网络运行故障

新型自动气象站在气象信息观测过程中对通讯网络有非常大的依赖性，只有保证通讯网络正常运行，才能使新型自动气象站观测数据准确性得到提高。地面气象观测工作开展过程中，网络运行故障问题相对较为少见，但是当有暴雨、大风以及人为破坏等情况出现时，非常容易使通讯网络发生故障甚至中断，对气象观测数据采集和上传有非常大影响，气象观测数据准确性和及时性无法得到保证。

2.4 气象观测人员业务素养

随着科学技术发展进步，不断有新的现代化观测仪器出现，在气象观测中应用越来越广泛，发挥巨大价值和作用。各项气象工作开展过程中在人员方面要求也越来越严格，观测人员必须要具备熟练使用新观测仪器和技术能力。然而实际工作过程中，有气象观测人员存在专业水平不足、综合素养低等情况，很多老员工不具备足够的学习能力，最终影响整个观测队伍技术水平提高，在观测过程中无法熟练使用和应用新设备技术，无法保证观测数据准确性。

2.5 外界环境因素

随着全球气候变暖，各类极端灾害事件频发，很大程度上增大地面气象观测工作难度，观测环境越来越复杂，开展气象观测工作时容易有偏差和不稳定等情况出现，影响气象观测数据准确性。在各类复杂天气现象中，雷电天气影响最为严重，一旦出现雷电天气，不仅会破坏台站电力系统，同时还严重影响地面气象观测数据正常采集和传输，如果未做好防雷工作，容易损坏到观测仪器和设备，进而影响地面气象观测工作顺利进行。

3 新型自动气象站资料质量控制方法设计

3.1 分析数据缺测情况

自动站数据质量很大程度上受到数据完整性等因素影响，一般可以将数据缺测分为两种形式：一种是单一气象要素缺测，另一种是所有气象要素缺测；单一气象要素缺测情况的出现与传感器自身、传感器采集器连接通信线路故障等有关，全部气象要素缺测情况的出现与采集器故障以及计算机设备通讯故障等因素有关。

3.2 数据质量控制识别方法

数据质量识别控制主要是识别和控制数据质量瞬时值和瞬时气象值，通过标识方式，实现对数据置信度的定性描述。根据不同数据类型，标注可以划分为10种不同类型，0～9共10种。不同质量控制码决定不同数据检查方法，面对同一观测数据，如果存在不同质量控制码，那么在检查方法选择方面同样也会有一定差异性，综合分析不同检查方法，明确观测数据质量控制码，使检查数据完整性和准确性得到保证。

3.3 气候极值的控制

不同自动气象站，站内气候极值范围存在一定差异性，可以根据不同月份设置不同气象要素极值，再完成气候界限值的设置，通过这种方式，提高气温、气压等气象要素质量控制有效性。

3.4 时间连续性控制

在时间范围一定情况下，气象要素值不同，波动情况也存在明显差异，因此，需要做好气象要素时间连续控制，实现对气象要素数据准确性的分析，如果气象要素值长时间未发生变化，则可将其看作异常值。

3.5 内部一直性检查

针对同一站点同一时刻所观察到的数据，还需要检查气象学相关性，利用对比分析等方式，找到存在矛盾和冲突的气象要素，将其看作为可疑要素，选择科学合理的分析方法，做好对气象要素的更正，保证准确性。

4 新型自动气象站资料质量提升策略

首先，做好自动气象站日常维护工作，正点观测前，值班人员需要对观测仪器和设备展开检查，同时仔细分析所观测到的气象要素是否有异常等情况出现，通过与备份站资料对比等方式，及时发现存在的异常问题并给予针对性处理措施。定期做好不同气象要素传感器和相关设备的检查，每月检查线路是否有破损等情况，接线口紧固性等。提高在网络管理方面重视度，认真总结日常观察中故障原因，当有紧急情况出现后及时给予科学合理的处理方式，同时加大环境巡视和保护力度；其次，重视对工作人员的培训和教育，观测人员在日常工作过程中需要积极主动参与各级主管在新业务技术方面的培训，尤其重视新的制度、规定和规范等方面知识学习。定期组织报测人员开展交流会，沟通和交流气象观测过程中存在的一些问题和异常，寻找针对性解决措施，使业务人员业务水平和综合素养得到提高和改进，更好地保证新型自动气象站资料质量；最后，做好台站监控管理，为保证自动气象站资料质量，需要做好对网络监控平台的优化和完善，观测人员需要重视观测数据监控管理，尤其是实时监测气象要素，需要找到存在的问题和异常，给予科学合理解决处理方法。如果故障问题处理难度大，很难在短时间内得到解决，需要及时上报至上级部门，在故障未解决时，人工记录观测数据，保证气象观测数据准确性，提高气象观测数据质量。

5 结语

新型自动气象站资料控制具有十分重要的作用和意义，当前新型自动气象站资料质量受到多个方面因素影响，气象观测资料的准确性和及时性无法得到保证，对新型自动气象站价值和功能发挥产生非常大影响。新型自动气象站资料质量控制可通过分析数据缺测情况、数据质量控制识别方法、气候极值控制、时间连续性控制、内部一直性检查等方式实现，在提高数据观测质量的同时将新型自动气象站价值和作用充分全面发挥出来，更好地满足气象观测工作需要。