支亚京,汤 宁,吴兴洋,李进讷

(贵州省气象信息中心，贵州 贵阳 550002)

0 引言

常规站在空间上布局合理、分布广、无人值守、每天24 h不间断自动采集数据并及时传输存储，对及时获取局地突发性灾害天气实况和提高突发性灾害性天气的应急观测和预警有很大的帮助[1]。贵州省目前有3 400多个常规站，其中，重点考核有1 750个常规站，为更好利用这类台站的观测资料，对其进行质量控制是很有必要的。现观测资料已接入MDOS系统进行快速质量控制(以下简称快速质控)，相关支撑数据库中记录了疑误信息质量控制过程的日志，主要包括站号、要素名称、观测时间、要素值以及数据疑误原因等。

目前发现气压疑误信息频繁发生原因主要有两种：一是采集器参数设置有误，曾出现大量高山无人站海平面气压要素未通过内部一致性检查现象，熊伟[2]等分析出现原因是部分无人站采集器气压传感器海拔高度设置不正确，修正采集器参数后，相关站点气压疑误信息不再频发；二是MDOS系统中各质量控制环节参数不一致导致的[3]。

通过解决上述两种故障后，仍有大量海平面气压疑误信息频繁发生。本文通过分析常规站2019年5月以来的海平面气压疑误信息和相关数据，得出另外一种原因，为相关台站解决此类问题提供相关可靠依据。

1 数据来源

在MDOS系统oracle数据支撑库中，根据下发的支撑库数据表结构，通过sql语句加上台站号、要素编码以及观测时间等条件进行数据查询，得出查询结果，并将其导出为csv文件，作为分析数据集。分析数据集部分如图1所示：

图1 导出的部分疑误信息Fig.1 Some exported suspicious information

由于MDOS系统支撑库质量控制过程日志会定期清理，一般留存时间为6个月，为了便于数据分析，将几个时间段的下载数据集进行汇总，用于这次海平面气压疑误信息分析，分析数据集时间为2019年4月28日—2020年3月30日。

2 疑误信息分析

2.1 海平面气压质量控制原理

海平面气压为采集器根据气压、当前时次气温、过去12 h气温以及气压传感器拔海高度利用下列公式计算得出：

(1)

(2)

其中，alt表示气压传感器拔海高度，prs表示气压传感器测量到的本站气压，psea表示采集器计算出的海平面气压，t0表示当前时次的气温值，tpre12表示12 h前的气温值。

另海平面气压的质量控制方法和质量控制流程详见熊伟等[2]研究论文。

2.2 整体疑误信息分析

通过对疑误信息整体分析，由采集器存储芯片故障导致的总共266 716条疑误信息，共有36个台站，占总共海平面气压疑误信息总量的37.69%。

分析海平面气压疑误产生原因及占比可知，采集器存储芯片故障占38%，各环节参数不一致占39%，采集器端参数设置有误占23%。其中仪器故障包含温度等关联性要素仪器故障和采集器存储芯片故障[4]，共269 064条疑误信息，其中有266 716条是由于采集器存储芯片故障所致。

2.3 个例分析

以R7264(羊街站)为例，该站点从样本起始时间起到现在每个时次海平面气压报疑误信息，质量控制结果描述为“未通过内部一致性检查(1014.2,1914.2,1914.0)”等，图2为2020年2月27日00时疑误信息详情；图3为该观测时次海平面气压计算工具计算详情。

图2 个例分析疑误信息详情Fig.2 The suspicious information details of a case analysis

从图3中可以看出，2020年2月27日00时R7264(羊街站)气压传感器气压值(prs)为810.4 hPa,气压表拔海高度(alt)为1 914.2 m，观测时当前气温为9.6 ℃，观测前12 h的气温为15.9 ℃，根据公式(1)、(2)计算得出1 015.0 hPa,观测设备或者中心站软件计算出海平面气压值为1 017.5 hPa。经过核对各项参数，逐一排除诸多可能因素后，推断可能是由于采集器存储片坏了导致不能存储历史数据，也就是说，观测设备或者中心站软件在计算海平面气压值的过程中，就不能读取到当前时次前12 h的气温值，计算时就用当前时次的气温值替代前12 h的气温值，结果计算出错误的海平面气压值，即将当前时次的气温值(9.6 ℃)替代前12 h气温值，再利用公式(1)和(2)计算得出的海平面气压值为1 017.5 hPa。

图3 海平面气压计算工具计算详情Fig.3 The calculation details of sea level pressure

通过对这种疑误值与真实值相差不多且每个时次都有的特征进行筛查，针对这种假设，通过python编程对其中36个台站的疑误信息进行计算，得出的计算结果证明这种假设是对的。

3 结语

本文主要是基于贵州省常规站海平面气压数据，结合MDOS系统中的疑误信息，经过数据处理对比分析得出，海平面气压疑误信息有部分是由于采集器存储片损坏导致的，前12 h气温用当前时次气温进行代替，观测设备或者中心软件生成报文中的海平面计算值有误。希望台站观测人员以及相关观测管理处室对此类疑误信息进行重视，定期维护采集器或者及时更换芯片。