随着人民生活质量的提升,我国对于气象自然灾害的防范越来越重视。高空气象研究作为气象自然灾害防范的重要手段,其首要工作是改善秒级探空气象观测资料的质量,质量控制技术又是改善气象观测资料质量的重要一环。因此,提高探空气温观测资料质量控制综合性能是防范气象自然灾害的基础需求。基于此,本文从探空气温观测资料在气压维度上的垂直分布特征为出发点,考虑到气球探空过程中面临的复杂环境,构建一套单站质量控制模型。通过假设检验方法量化质量控制效果来分析模型的有效性、泛化性和稳定性。主要内容如下:本文运用双权重标准差判别技术、综合静力学检验技术对徐州站近10年的秒级探空气温观测资料的垂直分布特征进行分析,并依据离群率对探空气温观测资料分层,为单站质量控制模型的构建提供理论基础。基于此,将三次样条插值算法(CSI)和交叉检验思想引入到探空质量控制中,构建CSI单站探空质量控制模型,通过与系统模型对比,研究其在不同高度层的适用性和季节时间尺度上的稳定性;在完成模型可行性和适用性试验的基础上,通过复杂环境高度层分析,考虑复杂环境给气温观测资料带来的噪声,利用集合经验模态分解法(EEMD)对CSI质量控制模型进行改进,提出一种EEMDCSI探空质量控制方法。选取2006-2016年徐州、上海、北京和贵阳这4个地区的秒级探空气温作为观测资料,结合平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)对方法进行质量控制效果分析。多次案例分析表明,秒级探空气温观测资料在不同高度层的垂直分布特性变化明显,以此把探空气温观测资料分为四层:1000-460h Pa;460-90h Pa;90-60h Pa;60-10h Pa。与系统模型相比,CSI质量控制模型在460-90h Pa高度层表现出较高的检错能力和泛化能力,但在其余高度层,质控效果以及在时间尺度上的稳定性一般。算法改进后,EEMDCSI单站探空气温质量控制方法在各高度层表现较好的检错能力和预测能力,且在平原地区的质控效果明显优于高海拔地区。