摘 要：根據(jù)氣象資料分析處理業(yè)務(wù)需求，我單位需對全省各氣象臺站上傳的A文件數(shù)據(jù)中的各類氣象要素進行分析、計算、統(tǒng)計各類觀測要素值。文章通過對A文件中的能見度觀測值進行編程統(tǒng)計出各個時次的能見度級數(shù)、并將所得數(shù)據(jù)通過grads軟件繪制出色斑圖供相關(guān)業(yè)務(wù)人員查詢、分析。文章通過對能見度概念、觀測時次、能見度級數(shù)規(guī)定等業(yè)務(wù)需求的詳細分析，介紹了能見度級數(shù)統(tǒng)計系統(tǒng)的設(shè)計流程和實現(xiàn)方法。系統(tǒng)總體采用Visual Basic語言結(jié)合批處理腳本完成整個能見度級數(shù)統(tǒng)計工作，并根據(jù)vb程序統(tǒng)計出的能見度級數(shù)數(shù)據(jù)由grads軟件繪制全省能見度色斑圖形顯示，目前能見度級數(shù)色斑圖已能正常運行，供相關(guān)業(yè)務(wù)單位查看、分析。該系統(tǒng)的實現(xiàn)也為氣象業(yè)務(wù)的發(fā)展起到了一定的促進作用。

關(guān)鍵詞：能見度；grads；研究分析

1 地面氣象觀測能見度的概念

地面氣象資料中觀測的能見度一般指有效水平能見度，屬人工目測項目。有效水平能見度是指四周視野中二分之一以上的范圍能看到的目標物的最大水平距離。

白天能見度是指視力正常（對比感閾為0.05）的人，在當時天氣條件下，能夠從天空背景中看到和辨認的目標物（黑色、大小適度）的最大水平距離，實際上也是氣象光學(xué)視程。

夜間能見度是指：（1）指假定總體照明增加到正常白天水平，適當大小的黑色目標物能被看到和辨認出的最大水平距離。（2）中等強度的發(fā)光體能被看到和識別的最大水平距離。

2 能見度觀測時間的規(guī)定

國家基準氣候站24小時逐時觀測。全省4個。

國家基本氣象站4次觀測，觀測時間為：2時、8時、14時、20時。全省23個。

國家一般氣象站3次觀測，觀測時間為：8時、14時、20時。全省82個。

3 能見度級數(shù)分級規(guī)定

氣象資料月統(tǒng)計中能見度分為五個等級，分別為：0.0-0.9千米為5級，1.0-1.9千米是4級，2.0-3.9千米為3級，4.0-9.9千米為2級，≥10.0千米為1級，1級天的能見度為最好，可視距離最遠。

4 能見度級數(shù)統(tǒng)計方法

4.1 能見度平均級數(shù)分為4種：08時能見度平均級數(shù)、14時能見度平均級數(shù)、20時能見度平均級數(shù)、月平均能見度級數(shù)。

各時次能見度平均級數(shù)計算方法是根據(jù)全月某個時次的每個級數(shù)的統(tǒng)計次數(shù)來計算的。如：某站2008年1月08時3級能見度天氣全月出現(xiàn)8次，2級能見度天氣全月出現(xiàn)12次，1級能見度天氣全月出現(xiàn)11次，計算方法如下：（3*8+2*12+1*11）/（8+12+11）=1.90（保留兩位小數(shù)），該值為某站3月8時的能見度平均級數(shù)。將全省109站能見度級數(shù)描繪成色斑圖如圖1所示。

通過圖1色斑圖可以直觀的看出2008年3月份08時山西省南部地區(qū)能見度平均級數(shù)相對偏高。

月能見度平均級數(shù)計算方法是根據(jù)全月08時、14時、20時三個時次每個級別出現(xiàn)的次數(shù)來計算。例如：某站2008年2月5級天全月3個時次共出現(xiàn)2次，3級天出現(xiàn)11次，2級天出現(xiàn)24次，1級天出現(xiàn)56次，計算方法如下：（2*5+11*3+24*2+56*1）/（2+11+24+56）=1.58（保留兩位小數(shù)），該值為某站1月月能見度平均級數(shù)。將全省109個站的級數(shù)算出繪制grads圖。如圖2所示。

4.2 能見度≥10.0千米的月總次數(shù)統(tǒng)計，計算方法是根據(jù)全月08時、14時、20時三個時次出現(xiàn)的能見度≥10.0千米的次數(shù)的總和。例如：某站1月5級天全月3個時次共出現(xiàn)2次，3級天出現(xiàn)11次，2級天出現(xiàn)24次，1級天出現(xiàn)56次，則該站2008年1月1級能見度次數(shù)為56次。將全省109站1級天次數(shù)算出繪制grads圖。如圖3所示。

通過圖3 grads繪制出的色斑圖可以看出山西省中北部1級天出現(xiàn)的次數(shù)比較多。中南部能見度為1級天的次數(shù)較少，相對污染嚴重。

5 能見度編程統(tǒng)計的設(shè)計與實現(xiàn)

5.1 能見度級數(shù)的統(tǒng)計編程設(shè)計

能見度級數(shù)的統(tǒng)計采用Visual Basic語言編程完成各個時次級數(shù)的統(tǒng)計，界面簡單直觀、便于業(yè)務(wù)人員操作。操作界面如圖所示。

圖4 能見度統(tǒng)計程序界面

程序具體實現(xiàn)過程：運行程序打開一個A文件，例如打開A53486-200811.TXT這個文本文件，在這個A文件中包含了各類氣象觀測要素值，首先找出表示能見度的要素值，這里需要說明的是不同的觀測站能見度觀測時間有所不同，國家基準站觀測數(shù)據(jù)為24個觀測值，全天24小時均有觀測數(shù)據(jù)值，國家基本氣象站觀測數(shù)據(jù)為4個觀測值，分別是02時、08時、14時、20時四個觀測數(shù)據(jù)值，國家一般站觀測數(shù)據(jù)為3個觀測值，分別是08時、14時、20時三個觀測值。程序首先對不同的觀測站進行不同的編程操作讀取相關(guān)時次的數(shù)據(jù)信息，例如在國家基本站的A文件中“VA”字母開頭的數(shù)據(jù)段表示能見度觀測值，一個A文件中列出了該站一個月中每日24小時觀測要素值。國家基準站的A文件中“V0”字母開頭的數(shù)據(jù)表示能見度觀測值，對應(yīng)的觀測數(shù)據(jù)值為每日四次觀測數(shù)據(jù)，國家一般站的A文件中“VA”字母開頭的數(shù)據(jù)表示能見度觀測值，對應(yīng)的觀測數(shù)據(jù)值為每日三次觀測數(shù)據(jù)。程序首先把能見度觀測數(shù)據(jù)摘出，再根據(jù)能見度級數(shù)計算要求把相應(yīng)時次觀測數(shù)據(jù)進行公式計算求出相應(yīng)的能見度級數(shù)數(shù)據(jù)值。

5.2 能見度級數(shù)grads圖形實現(xiàn)

根據(jù)vb程序得出的能見度級數(shù)數(shù)據(jù)值進行編制grads圖形的繪制程序。

在山西省地圖上根據(jù)全省各觀測臺站站點的經(jīng)緯度進行對各臺站位置的定位，運行g(shù)rads軟件，根據(jù)程序計算出的能見度觀測數(shù)據(jù)值對相應(yīng)站點進行顏色的填充。

具體實現(xiàn)過程：中心服務(wù)器172.18.72.39下安裝了grads繪圖軟件，服務(wù)器文件目錄中定時存放了各臺站相應(yīng)時次數(shù)據(jù)信息，轉(zhuǎn)化grads圖形程序是在Ms-Dos下編制的批處理文件，例如在grads軟件中繪制全省每月平均能見度模塊批處理程序代碼如下：

#-----選取文件名---

copy d：＼report＼年月日.txt d：＼sxgrads＼data＼rain.ch

#-----設(shè)置標題-----

echo 'set string 1 c 5 360' >d：＼sxgrads＼data＼title.dat

echo 'draw string 4.0 10.0 %5-%4-%1， Average Visibility per Month' >>d：＼sxgrads＼data＼title.dat

#-----設(shè)置顏色-----

echo 'set ccols 0 9 14 4 11 5 13 3 10 7 12 8 2 6' >d：＼sxgrads＼data＼yanse.dat

#-----輸出圖象的路徑-----

echo 'printim d：/report/gif/vv%5%4%1.gif x600 y800 white ' >d：＼sxgrads＼data＼show.dat

#-----設(shè)置色標等值線的間隔-----

echo 'set clevs 1 1.03 1.06 1.09 1.12 1.2 1.3 1.4 1.6 1.8 2 ' >d：＼sxgrads＼data＼jiange.dat

#-----進入GRADS-----

d：＼sxgrads＼change＼tograds d：＼sxgrads＼data＼rain.ch d：＼sxgrads＼data＼rain.dat

c：＼pcgrads＼win32＼stnmap -i d：＼sxgrads＼ctl＼rain.ctl

c：

cd ＼program files

cd xmanager1.3.9

xmanager.exe

exit

以上程序是在山西省地圖底圖上設(shè)置標題、設(shè)置每一段等值線間隔分別選用什么顏色、輸出圖形路徑。

根據(jù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化grads圖形文件，轉(zhuǎn)化grads圖形程序在服務(wù)器D：＼sxgrads＼bat＼能見度運行.bat。例如：要得出2013年每月08時月能見度級數(shù)，需編輯能見度運行.bat 程序中的時間參數(shù)：for % % i in （01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12）do V2.bat 2013 % %i 08，此段參數(shù)表示循環(huán)2013年1-12月每日08時的能見度級數(shù)數(shù)據(jù)，% % i參數(shù)表示月份。最終grads圖形效果如圖1-圖3顯示。

目前該程序運行正常，數(shù)據(jù)輸出結(jié)果為資料分析處理人員提供了直觀的圖形參考依據(jù)，隨著資料處理技術(shù)的逐步發(fā)展，系統(tǒng)也將隨著氣象業(yè)務(wù)的需要逐步完善改進。

參考文獻

[1]中國氣象局.地面氣象觀測規(guī)范[M].北京：氣象出版社，2003.

[2]中國氣象局監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)司.地面氣象電碼手冊[M].北京：氣象出版社，1999.

作者簡介：樊瑋（1981-），女，山西太原人，工程師，電子科技大學(xué)，理學(xué)碩士。