自动气象站监测方法
在实际工作中,自动气象站容易受到直接雷击及雷电电磁脉冲的侵害、仪器性能下降、电磁干扰和人为操作失误等因素影响,导致自动站采集器等设备损坏。在临近定时观测时次,若自动站数据缺测,不能及时正确的处理,将会直接影响台站数据的质量。同时错误的每小时正点数据文件上传,也会影响正确的决策。因此必须对缺测数据进行正确处理,使气象数据完整、真实。
自动站定时资料上传分析
某气象站在14:57遭遇雷击,采集器损坏导致气象数据缺测,于16:23更换采集器,自动站数据恢复正常,期间涉及14:57～16:23各类气象数据的缺测,15:00、16:00定时观测,每小时自动数据文件上传以及日、月数据统计及极值等不正常记录的处理。自动站资料缺测分析及处理根据“《地面气象观测规范》规定,当自动站正点数据缺测,优先考虑用正点前10min接近正点的记录来代替 ,其次用正点后10min内接近正点的记录代替。这里应注意使用自动气象站质量控制软件查取找到存储目录下逐分钟地面数据文件,选择对应时间文件,查得14:56分钟相关数据。注意不能长时间在监控软件中的数据查询。菜单中分钟资料查询功能进行查询,因为其会停止分钟数据文件的更新。
自动气象站与人工测量对比
仪器原理差异
自动气象站中使用的气象传感器与人工观测用的仪器在原理上是不同的。自动气象站的传感器有较小的时间常数,可以观测到大气中比较小却有意义的波动使所得到的极值更具有代表性。自动气象站的传感器有较高的分辨率,更能满足用户的需求,而且这些传感器大多有较高的测量准确度。
用于安装多要素自动雨量监测站
地面气象测报规范要求人工观测在观测时次的45～60分钟之间完成气温、湿度、降水、风、气压、地温的观测,而自动站是在00～01分钟内按一定的顺序瞬间完成各项目观测的。人工观测靠观测员逐项进行,观测时间跨度较大；由于近地面气象要素随时间而变化,人工观测和自动观测时间上的不同步导致两种观测结果出现差异,而且这种差异随气象要素的时间变化速率和变化幅度大小而不同,一般而言,气象要素随时间的变率越大则自动站与人工观测数据间的差异越大。
时次差异
自动气象站安装在有人值守的气象台站使用时,它都是每小时存储观测记录一次,一天共24次；有特殊要求的自动气象站,如中小尺度监测站等,观测时次更多。由于观测时次的增加,就能获取更多有用的气象信息。在我国,采用的观测时制是北京时,由于我国幅员辽阔,不同的台站,不同的观测时次所观测到各类平均值存在着不能忽略的差异。以温度观测为例,4次观测、8次观测、24次观测所得到温度平均值是有差异的。部分台站4次观测与24次观测的同月的月平均温度可相差0.6 ℃；年平均温度可相差0.2 ℃。不言而喻,观测时次越多测量的资料越具有代表性,而自动气象站正好能做到这一点。
自动站数据缺测原因分析
1、雷击或外来电磁场的干扰。自动站附近出现大雷暴或被雷击、有电磁波干扰源等,导致数据变化没有规律,甚至出现缺测。
2、气象要素测量性能下降。即超差或测量数据严重错误,如温湿度传感器、风向风速传感器、雨量传感器干簧管故障等均会造成数据缺测。
3、计时系统。采集器与计算机时钟设置不*导致数据缺测。
4、计算机故障。计算机系统被病毒感染、采集软件运行中出现死机,会因原始数据没有自动下载而缺测。
5、自动气象站监控软件故障。自动气象站监控软件连续运行时间较长,会大量占用计算机资源,采集成功率会显著降低,进而出现数据缺测情况。
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