地面气象观测数据文件的质量控制方法

摘 要：地面气象观测资料的质量控制目的是及时发现和处理观测数据中存在的错误和误差,指导和督促台站按地面气象观测规范的要求来观测和正确处理日常数据.本文分析了自动站数据文件在质量控制中容易出现的各类问题,对提高观测数据文件的质量有一些指导意义.

关 键 词 ：气象观测；数据文件；质量控制方法

中图分类号：P416 文献标识码：A

地面气象观测数据是气象和相关学科从事科研活动的重要基础,是提高气候预测水平的重要保证.通过对自动站观测数据的全程质量控制,使地面气象观测数据具有更好的代表性、准确性和比较性.

1.地面数据文件的质量控制方法

1.1 质量控制依据

地面气象观测数据A文件由台站参数、观测数据、质量控制信息和附加信息等组成.A（J）文件是由月基本数据库B文件转换而来.因此,A（J）文件、B文件（以下统称地面气象观测数据文件）的质量控制主要依据有《地面气象观测规范》、《地面气象观测数据簿表格式》和各种技术规定等.

1.2 质量控制方法

地面气象要素上传文件的各要素值的质量控制以实时检查为主,检查内容包括气候学界限值检查、气候极值检查、数据内部一致性检查和数据时间一致性检查.

2.质量控制码的含义

A文件质量控制部分位于观测数据之后,每一个观测数据都有对应的质量控制码.若文件首部质量控制指示码“C等于0”,表示文件无质量控制部分,若“C等于1”,表示文件有质量控制部分.质量控制码代表了数据质量的状况,用3位整数表示,分别表示台站级、省级和国家级质量控制.A文件数据格式定义了数据的7种质量属性,分别是：正确、可疑、错误、有订正值、已修改、缺测、未作质量控制.台站级质量控制过的数据,质量控制码为“0” ,无质量控制的数据,质量控制码为“1”.

3.数据质量的全程控制

自动气象站从数据采样、处理、存储到数据传输,每个过程都可能出现质量问题.在地面气象观测工作的不同环节,质量控制工作的内容不同.本文总结了台站在预审地面气象数据文件时的全程质量控制要由观测员、预审员、审核员共同来完成.

3.1 观测员级质量控制

观测员级的质量控制是地面气象观测数据质量最基本的保障.在日常工作中发现,属于这一阶段的数据质量问题占疑误信息的80%.在此阶段应重点作好以下工作：值班员要按时巡视仪器并确保仪器运转正常；对班内出现的疑误记录要认真校对,及时处理；对降水现象要特别关注小时降水量与分钟降水量合计值是否一致,降水量与降水现象起止时间是否矛盾等.

3.2 预审员级质量控制

预审工作对地面气象数据文件质量达标起到至关重要的作用.台站预审员在日常工作中应做好资料的旬清、月结,以旬为单位,及时检查每日观测资料,以便发现问题及时处理.月末形成报表数据文件后,先进行数据文件的机审,然后重点人工审核云、能、天的配合、天气现象的记录等.

3.2.1 参数和降水上下连接值检查

检查台站参数是否正确.参数设置直接影响A（J）文件的正确性,参数设置错误,将导致观测数据格式的重大错误.参数设置引起的错误信息,分为台站基本信息和观测项目两类.

台站基本信息：风向风速传感器高度是否符合技术要求；自动站气压传感器高度是否为实测值.观测项目的选择：台站没有该观测项目时,A文件首行参数中的项目索引为9,要素的方式位用“等于”表示；夏季,冻土、电线积冰、积雪等观测仪器停用,则用（A0等于、G0等于、Z0等于）表示观测未出现.检查降水上下连接值是否正确.预审时一定要注意下月1日8：00～20：00降水量和跨月连续降水（或无降水）开始日期和上跨连续降水量内容是否输入,下跨降水量有微量降水0.0时不要漏输等.

3.2.2 人工观测项目的配合

人工观测项目是数据质量控制的重点.云、能见度、天气现象在观测的15min内要完全配合好；人工观测要素输入有无错、漏、顺序颠倒；最小能见度与对应的天气现象是否矛盾等.

3.2.3 疑误和缺测记录处理

自动观测模式下,疑误和缺测记录在所难免,但可以通过规定的统计方法处理.自动站定时记录缺测时要优先考虑用正点前后10 min内的数据代替；无分钟记录可代时用人工观测或补测的同类记录代替；以上两项都没有时内插处理.水汽压、露点温度、海平面气压不能内插处理,应计算或反查.

3.3 审核员级质量控制

审核员主要对A（J）文件进行全面质量检查,确保数据文件达到质量控制标准.这一阶段要突出检查机审疑误信息和附加文字信息.分别使用地面气象测报业务软件（OSO）和自动气象站数据质量控制软件（AWSDataQc）对A文件、J文件进行审核.软件提示的疑误信息应逐条进行排查处理.提示为“错误”的信息必须维护正确,提示为“可疑”的信息要进行确认.

人工审核和计算机审核相结合,便于从多方面检查数据质量,弥补计算机软件审核的不足.审核员要注意运用气象理论知识和审核规则库,重点审核各气象要素是否有系统性错误,A、J文件关联部分配合是否符合逻辑,不完整记录的处理方法正确与否等.附加文字信息主要对封面、纪要、天气气候概况和备注等内容进行审核.

自动气象站给地面气象观测质量控制工作带来了挑战.数据质量控制要从以前的“预审—审核”向全天候、全程质量控制转变.地面气象观测数据文件的全程质量控制方法包括观测、预审和审核三个阶段.地面气象观测数据的全程质量控制将确保综合气象观测工作的高质量稳定运行.