孜明江.艾赛提
（新疆维吾尔自治区哈密市气象局 839000）
摘要：随着全国范围内自动气象站的大面积建设，气象观测业务自动化水平得到进一步提升。地面气象观测数据的综合质量与天气预报、气象灾害预警服务水平的高低具有紧密联系。通过地面气象观测数据综合质量控制软件能够对气象观测数据进行质量控制，以确保观测数据的完整性与准确性。本文结合哈密市地面气象观测业务实际，首先阐述了地面气象观测数据质量控制的重要性以及内容，接着重点探究地面气象观测数据质量控制方法，以供同行参考。
关键词：地面气象；观测数据 ；质量控制方法
引言
地面气象观测业务作为各级气象部门的基础业务，所观测的气象要素数据资料主要为气候条件分析、气候研究、天气预报预测、气象信息服务提供重要数据支撑。近年来，随着科技的发展，全国范围内以及普及应用自动气象站。与过去的人工观测相比较而言，自动化气象观测的观测能力显著增强。观测频次要比人工观测提高四到八倍，数据量要比较人工观测大概多十倍，有效填补了以往人工观测数据的“短板”。与此同时，观测数据传输用时从分钟级提升至秒级，传输频次由五分钟提升到一分钟，大大增加了气象要素数据传输频次效率，为实现“预报精准、服务精细”的要求带来了有力支撑。哈密市也不例外，境内也适时启动了新型自动气象站，实现了自动化观测，地面气象观测数据的质量控制也成为气象部门的主要工作任务之一。因为气象观测数据从采集到传输至气象数据中心的这一过程往往会有许多环节，例如仪器观测、数据读取、编码、传输以及解码等流程，在这些流程中难免会因为仪器、供电、通讯等系统故障而出现一些差错，从而影响到地面气象观测数据综合质量[1]。基于此，加强地面气象观测数据综合质量控制就显得至关重要。本文结合哈密市地面气象观测业务经验，重点探究了地面气象观测数据综合质量控制方法。
1地面气象观测数据综合质量控制包含的主要内容
在哈密市各级气象台站中，地面气象观测数据质量控制工作所包含的基础资料都来自于 B 文件或者 Z 文件。在工作中，一般在每个月的月初B 文件会形成月度表的 A 文件 ，且在下一年的年初形成 Y 文件，并且在这一过程中还会增加用作文件补充的J文件。B文件 、Z文件 、Y文件 、J 文件中包含了全部的地面气象观测数据内容，这些成为地面气象观测数据质量控制工作开展的重要依据[2]。地面气象观测数据综合质量控制涉及到的地面气象观测资料包括：云、能见度、浅层和深层地温、草温、天气现象、气压、降水、空气温度和湿度、风向和风速、日照、蒸发、地表温度、电线积冰、雪深和雪压。地面气象观测数据的质量控制涉及到观测软件在资料审核中的应用、地面观测月资料等相关内容。
2地面气象观测数据综合质量控制方法
在对地面气象观测要素数据资料进行质量控制的时候，通常按下述顺序来落实：格式检查、缺测检查、界限值检查、主要变化范围检查、内部一致性检查、时间一致性检查、空间一致性检查、质量控制综合分析，最后为数据质量标识[3]。在观测数据质量控制过程中，可结合地面气象观测资料类别以及具体需求的差异对这些环节适当删减。
2.1格式检查
对于地面气象观测文件的格式，应检查区站号和文件名中的区站号是否相符 。检查文件经纬度与台站信息表中的经纬度是否相符，长度是否符合规范要求；检查观测场拔海高度是否与气象台站信息表中的观测场拔海高度相符，长度与规范要求是否相符；检查各要素在文件中的格式与规范要求相符，查看数据间间隔符、数据的长度、数据的日、月、合计结束符是否符合相关规范。
2.3缺测检查
检查地面气象观测数据是否有缺测现象，已经确定缺测的数据不再进行其他检查。
2.4界限值检查
界限值检查主要涉及到值域检查以及气候学界限值检查，超出范围则标注为错误。结合地面气象观测业务相关标准了解到：风向值域范围为0~360度，相对湿度值域范围为0~100%；低云量值域范围为0~10成，总云量值域范围为0~10成，每日日照时数为0~该日可照时数，每小时日照时数值域0~1日照时数之间。降水强度气候学界限值处于0~40mm/min;海平面气压气候学限值范围处于870hPa~1100hPa之间，本站气压气候学界限值范围为300hPa~1100hPa，气温处于-80℃~60℃，草面温度气候学界限值范围地面温度处于-80℃~80℃之间，处于-80℃~60℃之间，露点温度处于-80℃~35℃之间；；土壤温度处于-50℃~50℃之间；瞬时风速气候学界限值范围为0~150m/s;风速（2min或10min平均）气候学界限值范围为0~75m/s。
2.5主要变化范围检查
在指定地域和时域范围内，超出要素主要变化范围的数据标为可疑，需进一步检查。
2.6内部一致性检查
可判断出一些观测数据是否存在异常。根据一些气象观测要素相互关系密切、变化规律具有一致性的特性，可从要素之间的相关数据是否出现异常检查出气象要素的准确性来确定观测数据质量。内部一致性检验指标如表1所示。
表1 内部一致性检验指标
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2.7时间一致性检查
针对一段时间（如24小时）气象要素值随时间变化而发生变化的连续性检查，若检查出要素值没有出现变化就表明观测仪器亦或者传输设备可能发生故障。有些地面气象观测数据一般和时间具有较好的一致性，通过地面气象观测数据在发生时间前、后的测值作对比分析，就可以掌握观测数据值是否存在异常[4]。
2.8空间一致性检查
气象要素分布的地理空间具有相关性，空间距离比较近的气象站点要比距离较远的站点其特征值具备更大的相似性，这是空间插值的理论依据之一，也是空间一致性检查的理论基础[5]。结合这一原理，可利用被检站附近的自动气象站来判断被检站数据的准确性；未通过标为可疑（技术不成熟的条件下，仅用对温度进行空间一致性检查。
2.9质量控制综合分析
在地面气象观测数据质量控制中，需要对所有可疑资料进行综合分析判定数据是否正确。
2.10数据质量标识
在经过上述检查分析与判定之后，可以采取QC码对地面气象观测数据资料进行标识。QC码如表2所示。
表2 QC码
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3结语
综上所述 ，地面气象观测数据资料是各级气象部门开展其他气象业务的重要参考依据。一旦观测数据质量不过关，则势必会影响其他业务的有效开。所以，各级气象部门应高度重视地面气象观测数据综合质量控制工作，要掌握气象观测数据质量控制方法，以观测数据质量为重要抓手，理顺观测质量管理责任，把好地面气象观测数据质量关，切实提升气象观测数据质量，为社会大众提供更为高效高质量的气象服务。
参考文献：
[1]程爱珍，王超球，黄琳．广西地面气象观测数据质量控制方法[J].气象研究与应用 ，2013（S1）：128-129.
[2]王卫华，张德龙 ．地面气象观测数据质量控制方法［J］．内蒙古气象 ，2013（1）：37-38,44．
[3]兰朝生，姜雅凡. 地面气象观测数据综合质量控制方法研究[J]. 现代化农业,2018(1):67-68.
[4]饶波，谢波，李祈莹，等.地面气象观测数据综合质量控制方法研究[J].科技经济导刊2020，28（22）
[5]徐玉军 ，赵晋红．地面气象观测数据文件的质量控制方法［J］．农业与技术 ，2013（1）：160．
作者简介：孜明江.艾赛提（1992.01），男，维吾尔族，新疆哈密市人，本科，助理工程师，从事综合地面观测工作。