楊勁
摘要:氣象觀測(cè)對(duì)環(huán)境有很高的要求,要避免環(huán)境中的因素對(duì)氣象觀測(cè)造成困擾,就要確保測(cè)量使用的儀器、設(shè)備的精度與準(zhǔn)度,爭(zhēng)取在最小的距離內(nèi)取得氣象觀測(cè)數(shù)據(jù),這種條件下所做的氣象觀測(cè)就叫做地面氣象觀測(cè)??萍及l(fā)展促使氣象觀測(cè)也獲得了一定成果。但外界因素對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度仍有影響,要想盡可能降低地面氣象觀測(cè)的缺測(cè)率,必須提供優(yōu)質(zhì)的氣象觀測(cè)環(huán)境。在此對(duì)該問題進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞:氣象觀測(cè)環(huán)境;地面數(shù)據(jù);缺測(cè)率
經(jīng)過對(duì)近幾年對(duì)地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)的分析,發(fā)現(xiàn)維護(hù)不當(dāng)?shù)仍蛟斐傻牡孛鏆庀笥^測(cè)數(shù)據(jù)精度不夠的情況很多,在此根據(jù)以往的工作經(jīng)驗(yàn),談一下怎樣能夠減少地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)的缺測(cè)率,希望對(duì)氣象觀測(cè)者有所幫助。
一、自動(dòng)氣象站觀測(cè)設(shè)備的維護(hù)分析
當(dāng)前我國(guó)多數(shù)氣象站都可以采用自動(dòng)化的氣象觀測(cè)手段,該觀測(cè)手段省去了大量人力,提升了觀測(cè)效率,測(cè)得的數(shù)據(jù)也比以往精度更高。然而倘若無法更好地維護(hù)自動(dòng)氣象站觀測(cè)設(shè)備,則不但無法獲取到良好的觀測(cè)數(shù)據(jù),還將給地面觀測(cè)工作帶來困擾,為此相關(guān)部門的工作人員要對(duì)自動(dòng)氣象站觀測(cè)設(shè)備的修護(hù)工作足夠重視,成立設(shè)備維護(hù)專項(xiàng)小組在自動(dòng)化測(cè)量設(shè)備運(yùn)行中對(duì)其采取定期的檢查。這么做是為了觀察設(shè)備在運(yùn)行中的參數(shù)及各項(xiàng)指標(biāo)正常與否,并且觀測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)采集與記錄功能是否正常使用。若發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行失常,要立即對(duì)該設(shè)備采取跟蹤觀測(cè),再依據(jù)與其相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),在數(shù)據(jù)顯示異常超過1h的狀態(tài)下,將該設(shè)備認(rèn)定為運(yùn)行故障,依據(jù)設(shè)備故障維護(hù)規(guī)程采取措施。
二、人工站觀測(cè)設(shè)備的維護(hù)分析
根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn),設(shè)備若經(jīng)過長(zhǎng)期的高負(fù)載工作必定將發(fā)生故障,因此對(duì)于人工站觀測(cè)設(shè)備的日常維護(hù),工作人員要盡其所能使設(shè)備不出現(xiàn)該類事件。引流管道阻塞導(dǎo)致的設(shè)備工作故障同樣會(huì)造成地面氣象觀測(cè)精度出現(xiàn)誤差,這需要工作人員的足夠重視,并采取一定的防范措施。特別是面對(duì)降水,工作人員要為設(shè)備的蒸發(fā)器提前留出一個(gè)小通道,以防降水太多排不出去;同時(shí),也能通過給蒸發(fā)器蓋上個(gè)蓋子預(yù)防降水的損壞。
為了防止降雨過程中,雨量記錄跡線由于浮子室摩擦力大發(fā)生突跳,要保證浮子室里邊的光滑度,按時(shí)排查虹吸雨量計(jì)的承水漏斗內(nèi)有沒有臟東西、雨量記錄跡線正常與否,清理里邊的雜質(zhì),直到浮子能夠上下浮動(dòng)自如。清理儀器過程中允許稍微放一點(diǎn)潤(rùn)滑劑,保證浮子室上自記筆尖、固定直桿相連處的光滑程度,保證其能夠輕松滑動(dòng)。盡可能減少由于自記筆位突然起跳升高又下降的雨量記錄缺測(cè)事件,保證雨量自記記錄的完全性及精確性。
三、減少地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)缺測(cè)率的處理方法
3.1蒸發(fā)量缺測(cè)的處理方法
若是在強(qiáng)降雨的日子,蒸發(fā)量就容易發(fā)生缺測(cè)及數(shù)據(jù)失常的事件,為此要運(yùn)用下式來計(jì)算:
日蒸發(fā)量偏差值=(1-日觀測(cè)蒸發(fā)量/歷年蒸發(fā)平均值)*100%
根據(jù)該式,倘若當(dāng)天所得日蒸發(fā)量偏差值限制在10%以下,那么當(dāng)天測(cè)量所得數(shù)值的準(zhǔn)確性就比較高,偏差值就有可用性;倘若當(dāng)天的日蒸發(fā)量誤差在10%~20%范圍內(nèi),那就不能確定該偏差值的準(zhǔn)確性,但這一數(shù)值在氣象觀測(cè)上仍有一定的實(shí)用價(jià)值;一旦誤差范圍高于20%,那這一數(shù)值就不能被采用,需要進(jìn)行缺測(cè)處理。面對(duì)缺測(cè)的事件,若缺測(cè)時(shí)間不高于1h,就可以利用上一個(gè)整點(diǎn)和下一個(gè)整點(diǎn)的蒸發(fā)量測(cè)量數(shù)值,運(yùn)算出替代值。若缺測(cè)時(shí)間高出1h,則當(dāng)天所測(cè)的蒸發(fā)量數(shù)值都要采取缺測(cè)處理。要特別重視的情況是,若地面氣象觀測(cè)站運(yùn)用的測(cè)量方法是雙軌運(yùn)行測(cè)量模式,也出現(xiàn)了如上狀況,就要用人工站所測(cè)的蒸發(fā)量數(shù)值將自動(dòng)氣象觀測(cè)站的數(shù)值代替,通常情況下,這種類型的觀測(cè)站只要測(cè)出人工觀測(cè)數(shù)值總體就不必再做缺測(cè)處理。
3.2溫濕度記錄缺測(cè)處理
通常來說,溫濕度缺測(cè)多數(shù)是由儀器破損或者干濕球溫度被誤讀等原因造成的,對(duì)此,可以分析、反查干濕球溫度、相對(duì)濕度、水汽壓、露點(diǎn)等相互之間的關(guān)系;倘若觀測(cè)站處在人工站和自動(dòng)站同時(shí)測(cè)量時(shí)期,若相對(duì)濕度缺測(cè)而氣溫沒有缺測(cè),就可以用自記錄數(shù)值取代相對(duì)濕度數(shù)值,接著對(duì)水汽壓與露點(diǎn)等因素采取反查。與之相反,氣溫缺測(cè)而相對(duì)濕度沒有缺測(cè)時(shí),也可以用自動(dòng)站數(shù)值取代水汽壓與露點(diǎn)數(shù)值,或由人工觀測(cè)氣溫?cái)?shù)據(jù)代替,再對(duì)水汽壓、露點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)采取反查。例如,一氣象站自動(dòng)站在某日15:00有記錄相對(duì)濕度的數(shù)據(jù),現(xiàn)在就可以用14:00和16:00的記錄內(nèi)插獲取15:00的氣溫?cái)?shù)據(jù),內(nèi)插公式如下:
缺測(cè)時(shí)次的替補(bǔ)值=(相鄰前值+相鄰后值)/2
3.3正點(diǎn)記錄缺測(cè)的處理方法
針對(duì)自動(dòng)氣象站,若正點(diǎn)數(shù)值遭遇缺測(cè)1h,除了風(fēng)向、風(fēng)速、自記降水這幾個(gè)數(shù)值,其他因素的正點(diǎn)數(shù)值都要利用前、后兩定時(shí)數(shù)值通過內(nèi)插的手法求出來,運(yùn)用內(nèi)插求出的數(shù)值依正常統(tǒng)計(jì):倘若正點(diǎn)數(shù)值遭遇缺測(cè)的時(shí)長(zhǎng)一連超過2h,就只能按照缺測(cè)處理。倘若自動(dòng)觀測(cè)的定時(shí)數(shù)值出現(xiàn)缺測(cè),而正點(diǎn)分鐘有數(shù)值,這個(gè)時(shí)候的正點(diǎn)數(shù)值就可以由正點(diǎn)分鐘數(shù)值來表示;倘若正點(diǎn)分鐘數(shù)值也缺測(cè)了,就要用正點(diǎn)前10min里最接近正點(diǎn)分鐘的數(shù)值來表示,若這個(gè)數(shù)值也缺測(cè)了,就要用正點(diǎn)后10min內(nèi)最接近正點(diǎn)分鐘的數(shù)值來表示;倘若以上數(shù)值都缺測(cè)了,就只能記成缺測(cè)。
結(jié)論:隨著科技的不斷發(fā)展,我國(guó)氣象測(cè)量的技術(shù)與儀器都獲得了很大的進(jìn)步,要積極引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)提高預(yù)防及處理氣象環(huán)境干擾因素的措施,盡量減少地面氣象觀測(cè)中的誤差及缺測(cè)率,提升觀測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度。希望本文提到的方法能得到有關(guān)部門的采納。
參考文獻(xiàn)
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