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浅谈地面气象观测“新规范”学习要点
黄少平,罗冬华
(江西省环境预报中心,江西 南昌 330046)
摘 要:阐述了“地面气象观测规范”2003版中总则、气象要素观测、记录处理和报表编制的学习要点,并认为新旧规范具有一定的连续性,在学习中应从其编制原则出发,从新旧规范的差异和修改理由入手,重点放在新增加及有变更的内容上。
关键词:
地面 气象观测 规范 学习
中图分类号:P412.1 文献标识码:A 文章编号:1007-9033(2005)02-0054-03
2003年修订的“地面气象观测规范”,是在1979年版的基础上,以“立足当前,面向未来,面向世界,兼顾历史,方便、实用”为原则进行编制的。其结构层次分明,内容范围广,概念、定义和要求明确,既适用于人工观测方式,也适用于探测现代化、自动化发展的要求。由于新旧规范具有一定的连续性,在学习中应从其编制原则出发,从新旧规范的差异、修改理由入手,重点放在新增加及有变更的内容上。文中针对新规范的修改特点和当前的业务工作要求,对把握和理解新规范主要技术要点进行了深入的探讨。
1 总则学习要点
总则是整个观测规范的总体要求,它确定观测工作的共性要求和规则。一般来讲,学习总则时应注意以下几个方面:
(1)自动观测各项目同时在“00”分采集正点数据。要素观测上没有时间差,相互配合更客观;地温和雪深的人工观测时间调整到 45~60分进行。
(2)自动站按采集器内部时钟进行数据采集。采集器每小时对计算机进行时间校正。当需对自动站系统进行时间校正时,必须针对采集器的内部时钟进行调整。
(3)观测自动化程度要求高,同时对观测员的要求也高。观测员不但要熟悉规范,严格按要求进行观测,而且要熟练掌握观测仪器和业务软件的技术操作规定,维护好仪器,保护好观测环境。
(4)自动观测系统对供电、防雷、防水等环境要求高,因此与自动观测仪器密切相关的配电、防雷和仪器的接地必须符合规范要求。
(5)“自动站仪器技术性能”中的“准确度”,要求≥95%的“观测误差”落在“准确度”范围内。对明显的“野值”,应按“异常”记录处理。处理时必须注意与大气本身的“脉动性”相区别。
(6)换用不同技术特性的仪器时,须进行平行观测。平行观测的目的不是考核仪器性能,而是通过平行观测,找出两者所采集资料的差异是气候差异,还是仪器带来的差异,从而为资料的连续使用提供序列订正依据。
2 气象要素观测的学习要点
在气象要素的观测中,2003版“新规范”充实完善了观测项目的定义,对部分观测项目内容进行了调整和修改,并对仪器维护和记录的订正查算做了具体规定,较大篇幅地增加了新型观测仪器的结构原理和安装维护内容,有些内容有一定的前瞻性。因此,在学习“气象要素的观测”时,应注意以下几点:
(1)在各观测要素章节中,增加了“概述”内容,并对观测要素和项目做了具体定义。因此,气象要素的观测和数据处理必须符合其定义的要求。
(2)随着观测仪器的发展更新,充实了大量新型观测仪器,应掌握新仪器的探测原理、安装和维护要求,并正确处理和掌握同类仪器之间的区别,以及探测结果可能出现的差异。
(3)根据观测业务的实际情况,在云的观测中增加了“轻雾”对天空状况影响的记录,取消了飞行云迹的观测记录。
(4)能见度观测中给出了“夜间灯光能见距离与白天能见距离的关系表”,在日常业务中,应注意区别不同条件下(黄昏和凌晨、月夜、黑夜),同一目标物所反映的能见距离的差异。
(5)视程障碍现象对社会生活的影响越来越大,为满足服务需求,在天气现象的观测中,增加了雾和沙尘暴的等级定义,以及“扬沙”、“浮尘”现象的起止时间记录。当出现能见度<1.0
km的视程障碍现象时,需记录该天气现象的最小能见度。
(6)规范了“备注”和“纪要”栏的填写。其中备注栏主要记载台站沿革、环境变化,以及特殊情况处理的说明。纪要栏主要记载台站所在行政区域发生的,与天气气候有关的事件。如人工影响天气作业,原来在“备注”栏记载,现在改为在“纪要”栏记载。
(7)用水银气压表测定本站气压时,原来使用重力加速度的理论值进行重力差订正。由于本站重力加速度与测站周围地形有关,当周围地形差异较大时,其误差较大,故“新规范”引入平均海拔高度进行订正。
(8)压、温、湿自记仪器器差过大时,易造成迹线失真和记录不稳定,也不利于记录整理。当日平均器差较大时(气压>1.5 hPa,温度>1.0
℃),应在20时调整仪器笔位。另外,当器差出现明显的忽大忽小时,可判断为仪器性能问题,此时要及时更换仪器。
(9)当风速≤0.2
m/s时,探测的风向不具有代表性,风向应记为“C”,风速照记。另外,由于电接风指示器观测读数为整数,所以人工观测的定时风速记录需在小数位补“0”。
(10)为确保气候学对降水观测资料的精度要求,自动站记录作为“正式“记录后,20~8时、8~20时定时降水量仍由人工观测,雨量传感器记录只能作为降水强度记录。
(11)新规范增加了“辐射观测”章节。目前,江西只有南昌(2级站,进行总辐射、净全辐射观测)、赣州(3级站,只进行总辐射观测)有该观测项目。其与日照的区别是:日照记录太阳直接辐射照度≥120
W·m-2 的累计时间,而辐射观测是太阳和地球辐射的定量监测,更具使用价值。
3 记录处理和报表编制的学习要点
根据新技术发展的需要,2003版“新规范”在记录处理和报表编制方面的修改原则是:增加了计算机编制报表内容,对较复杂的数据处理规定予以删除或简化,以满足人工观测、自动观测记录处理的不同需求;统计规定和处理方法上尽量减少人工干预和判别的有关规定,以适应计算机处理技术要求;统计项目、报表格式等尽量与原规范保持连续和统一,减少了不需保留的中间结果;对疑误记录、缺测记录的处理进行了合理的简化,以便于操作处理。因此,该部分的学习要点为:
(1)为适应记录整理和加工的自动化,“新规范”对实际用处不大、处理复杂的内容,予以删除或简化,以减少人工干预和判断所带来的误差。如取消了不必保留的中间结果和辅助项目,以及不完整记录纵行统计、统计值加括号、按记录缺测的影响程度分析处理等规定。另外,“新规范”数据的统计处理规定与阶段整编(即10
a或30 a整编)规定相统一;对观测记录产生系统影响的台站环境变化,在报表备注栏中应记载。
(2)为确保统计值的可比性,自动站除进行24次定时统计外,还进行02、08、14、20时4次定时统计,且 天气气候概况应使用4次定时统计值。
(3)地面气象观测数据文件(A、J文件),由原始观测数据、数据质量控制标识,以及相应台站附加信息构成。其中数据质量控制标识由质量控制码段和更正数据段2部分组成,以记载每一组观测数据的质量认定和更正处理情况。
(4)“新规范”明确了计算机检查观测记录数据质量的方法和内容,台站应根据本站具体情况,修改审核规则库,且台站预审的重点应放在未实现“机审”内容的审查和“机审”疑误信息的处理上。
(5)简化了疑误(或特殊情况)记录的处理方法,取消了记录加“()、*、>、<”等处理规定。其中疑误记录经分析判断,认为基本可用,可按正常记录处理;误差值较稳定的疑误记录,需进行订正处理,如各类水银温度表的断柱、示值超出刻度的外延读数等;疑误记录存在不确定性时,应按缺测处理,如最低温度表酒精柱中断等。
(6)在定时观测中,不论是人工站,还是自动站记录缺测,首先应考虑用其同类实测记录替代,其次考虑用补测记录替代。
正常使用的人工观测仪器和自动观测仪器的观测数据,都可作为正式记录。当自动站记录发生缺测时,仅在02、08、14、20时4次(或3次)定时观测和其它发报观测时次进行补测;当某一定时数据(降水量、风向除外)缺测时,用前、后2个定时数据内插值代替;当连续2个或2个以上定时数据缺测时,不能内插,须按缺测处理。
(7)当降水自记迹线有缺测时,若无法从自记纸上直接计算出缺测时段的累计量,则按缺测处理。“新规范”删除了用实测值减正常迹线量代替的规定。
(8)日照时数全天缺测, 若当天可能有日照记录时,则按缺测处理,而不能用前、后日记录代替。
(9)在人工站与自动站平行观测期间偶然出现的缺测现象中,可以采用同类记录相互替代。但如果长期替代,就失去了平行观测的意义,故应保证仪器正常运行,或积极采取措施修复故障仪器。
(10)降水自记记录(或自动观测分钟降水量)有缺测时,“缺测时段”人工观测的定时降水量记录,应参加各时段年最大降水量的挑取。
Introduction
Of The Key Points In Studying
The New Rules About Ground Surface Meteorological Observation
HUANG Shao-ping , LUO Dong-hua
(Environment Forecast Center of Jiangxi Province , Nanchang 330046 ,
China)
Abstract: The key points which include the 2003 general
principle, observation of meteorological factors, dealing with records,
and drawing up report forms in studying the new rules about ground
surface meteorological observation were introduced. In the author's
view, the new rules is continuous to the former. We should study it
according to its editing principle and difference between two kind of
editions. We should put emphasis on the contents new or modified.
Key words: Ground surface Meteorological observation Rules Study
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收稿日期:2004年12月12日
第一作者简介:黄少平(1966-),男,工程师,主要从事地面气象数据审核工作。 |