地面气象观测数据缺测处理分析

地面气象观测数据缺测处理分析

作者：于洋

来源：《农家科技下旬刊》2017年第02期

摘要：本文主要结合牙克石市气象局使用新型自动气象站具体情况，对地面气象观测数据缺测问题综合探讨，阐述导致气象要素数据缺测原因，对缺测问题进行分析处理，提出开展地面气象观测业务的相关注意事项，以供参考借鉴。

关键词：地面气象观测数据；缺测原因；缺测处理；分析

地面气象观测业务是气象业务的重要部分。牙克石市气象局自开始使用新型自动气象站以来，在一定程度上提升了地面气象观测工作效率。但新型自动气象站易受到雷电袭击、电磁干扰、仪器故障、业务计算机病毒及人为操作不当等因素影响，致使台站观测仪器设备发生故障，导致数据缺测等，影响地面气象观测数据完整性、有效性和及时性。因此要加强对地面气象观测数据缺测原因及处理方法分析探讨，确保台站地面气象观测数据及时完整上传，全面提升自动气象站地面气象观测数据质量。

一、地面气象观测数据缺测的因素

1.人为操作不当。因为人为操作不当而致使地面气象观测数据缺测的现象会经常出现。特别是观测人员如果对业务计算机等软件系统进行错误的删除或格式化等操作，这将会对气象要素数据造成毁灭性缺测。例如对操作系统进行重新安装的过程中若操作不当，把分区错误删除或者把存储有气象要素数据的硬盘格式化了，这些错误的操作行为均会导致观测数据丢失，一旦出现此类数据缺测情况，一般很难进行恢复。另外，在对业务软件的参数进行调整或者在软件系统升级之前未及时将气象要素数据资料信息进行备份，还有异常关机、突然断电、内存饱和等其他情况，也会造成地面气象观测数据的缺测，这个时候需要即刻进行维修维护。

2.业务计算机病毒。业务计算机是地面气象观测业务的主要设备，一旦业务计算机被病毒入侵，那么势必会导致地面气象观测数据缺测现象的出现。业务计算机病毒会对系统文件造成一定程度的破坏，还会自动清除文件资料，甚至会使主板毁坏，计算机系统出现瘫痪的严重情况。假如业务计算机病毒给地面气象观测数据文件造成破坏之后，若可以及时采取合理的方法进行维修维护，则会使部分或所有的地面气象观测数据恢复正常。

3.观测仪器设备故障或电磁干扰。若在自动气象站运行中，采集器、传感器等地面气象观测仪器设备发生故障问题，还有因为雷电袭击或者电磁的干扰等，这些因素均会致使气象要素观测数据缺测，不过这类故障问题能够在较短的时间内进行修复以及排除。但是因为自动气象站必须保持24小时不间断运行，所以近年来因为仪器老化而发生故障的情况不断增多，进而导致数据缺测的现象也频繁出现，为此，观测人员必须要经常对地面气象观测仪器设备进行清洁维护。

二、地面气象观测数据缺测处理分析

1.气象要素观测、发报时次自动观测记录缺测的处理。在地面气象观测业务中，若气象要素观测、发报时次自动观测记录缺测，为了确保地面天气报告以及上传的观测数据的有效性和完整性，需要即刻采取相关的应急处理方法，可以采用人工补测或者人工观测数据信息替代地面自动气象观测业务项目。在一般的时次可以不用补测，只需要在规定编发天气报告的时次以及2：00、8：00、14：00、20：00正点的温度、气压、风向、降水、湿度以及风速等气象要素数据缺测的时候，采取人工观测的方式开展补测。若超过正点时刻之后10min可以不进行补测，而该时的气象要素数据做缺测处理。地面气象观测正点时刻的数据如果缺测，若可以取得非正点时刻的分钟数据，在A文件内，可以使用正点前后10min比较接近正点时刻的数据进行替代；假如正点前10min内有气象要素数据信息，那么就需要用正点时刻前10min与正点气象要素数据相接近的数据信息进行替代。如果正点时刻前10min内的分钟气象要素数据缺测，那么要用正点时刻后10min内同正点数据记录比较接近的数据（除了时累积值以及极值项外）进行替代。

2.某一时次定时数据缺测处理。在对A文件数据进行处理过程中，若自动观测某一时次的定时数据出现缺测现象，那么可以采取前、后两个定时数据内插获取。依据正常观测数据进行统计，且内插的时候能够跨日界。如果出现2个或2个以上的定时数据缺测，就需要作缺测处理，不可以使用内插法。针对湿度数据信息记录的内插，需要保持水汽压、露点温度同气温、相对湿度相一致，并依据以下方法进行相应处理：一是若湿度数据缺测的时候，需要先采取内插法获取相对湿度，接着使用气温与内插法获取的相对湿度进行反查从而获取水汽压以及露点温度；二是若人工观测的湿球温度存在缺测现象，水汽压以及露点温度采用干球温度与相对湿度反查获取的时候，这个时候湿球温度可以不用采取内插法，而依然记作“-”。

3.极值信息缺测处理。由于地面气象观测仪器设备发生故障问题，而导致地面气象观测时极值出现问题，并对日极值选取造成影响的时候，需要对该时时值进行缺测处理。如果分析得出该日极值没有出现于该时内，那么该日日极值需要从其他正常时次的数据内选取；若无法分析日极值是否处于该时内，那么就需要从自记纸或人工观测数据以及现有的气象要素观测数据中选取，如果这个时候日极值是从自记纸或人工观测数据中选取的值，那么出现的时间需要进行缺测处理。如果没有人工观测数据，那么就需要从自动站测报业务软件中，借助于“逐日辐射数据维护”以及“逐日地面数据维护”进行相应处理。

三、地面气象观测业务注意事项

1.注意对时。为了确保地面气象观测数据不会出现缺失等异常情况，就需要始终保持计算机时间同采集器的时间相一致。观测人员需要及时对业务计算机时间与采集器时间进行检查与修改，在修改时间时需要注意：每天17：00-17：01时段对正点数据文件加以传输时间，假如业务计算机时间同采集时间不一致会导致数据文件无法正常上传，观测人员需及时检查网络是否连接正常或有其他故障，并处理，若自身无法解决，则需要通知相关维修人员及时进行修复，随后采取人工方法对正点数据文件加以上传。

2.注意做好自动气象站维护工作。一是要维护好自动站的观测环境，对观测仪器设备的安装进行严格要求；二是要定期查看采集器、传感器以及业务计算机同电缆之间是否连接正常，防雷装置是否良好；二是要时常对观测仪器设备巡检，并清理仪器设备灰尘、杂质等，保持观测仪器设备清洁，复杂天气状况时要及时检查仪器设备是否存在故障并做好处理。三是要定期对业务计算机杀毒软件做好升级维护，并经常对业务计算机系统进行杀毒，避免各类病毒的入侵，减少自动站仪器设备故障发生频率，进而确保地面气象观测数据的完整性和准确性。

参考文献：

[1]吴明江，宋文英，陈勇斌.自动气象站缺测数据分析及处理[J].气象科技，2009，（4）.

[2]齐晓华，阎树斌，廖颖慧.自动站数据缺测分析及处理方法[J].气象水文海洋仪器，2011，（4）.

作者简介：于洋（1988-），男，满族，内蒙古自治区乌兰浩特市人，本科学历，助理工程师，从事综合气象观测工作。