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DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2017.25.012
摘 要：通过对区域气象自动站温度历史资料的统计分析，发现抚顺市区域站实时资料存在时钟突跳、部分站点要素及全要素报文缺测、部分站温度长时间异常等问题。应用气候学界限值检查、气候极值检查、时间一致性检查、空间一致性检查及格式检查等多种质量控制方法，实现了对区域站温度整点实时观测资料的自动化质量控制。保证了资料的可靠性，提升区域自动气象站实时资料的数据的可用性。
关键词：温度 区域自动站 质量控制
中图分类号：P41 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）09（a）-0012-02
Abstract： Through the statistical temperature historical data on the regional meteorological station automatic analysis， found that the real time data of Fushun City area station clock jump， part of the site factors and total factor message missing and some station problems such as abnormal temperature for a long time. The application of climatic limits several control methods of quality inspection， extreme value check， time consistency check and spatial consistency check and format checking， the realization of the regional station whole point temperature real-time observation data quality control automation. The reliability of data is guaranteed， and the availability of real-time data of regional automatic weather station is improved.
Key Words： Temperature； Regional automatic station； Quality control
精细化预报是天气预报和气象服务的发展方向。相对于天气预报精细化预报更加依赖于区域自动站资料，区域自动站资料的质量还会直接影响精细化预报的准确率。通过对2012年1月至2016年12月的区域气象自动站温度历史资料的统计分析，发现抚顺市区域站实时资料存在时钟突跳、部分站点要素及全要素报文缺测、部分站温度长时间异常等问题。目前，区域自动站温度资料还没有一个实用性较强且规范的数据质量控制方法。强宗、罗文红等提出自动站实时状态监控与数据质量控制方法[1]。蒙臻[2]、黄理等学者[3-5]对自动站的温度资料的质量控制也提出了一些处理方法。针对抚顺市自动站分布的特点，结合多年来在区域自动站温度资料质量控制中遇到的问题所采取的解决方法，借鉴各地区域自动站温度质量控制方面的研究成果和成功经验，提出了区域自动站温度数据质量控制方法，以便于提高抚顺市区域自动站温度数据质量。
1 抚顺市区域自动站概况
目前抚顺市全市共建設区域自动站87个，其中7要素自动站1个，6要素自动站1个，5要素自动站3个，4要素自动站49个，2要素自动站6个，单要素自动站27个。自动站密集程度0.79个/100km2。抚顺市含温度监测的自动站有60个。
2 自动站温度数据质量问题及成因分析
2.1 蓄电问题造成数据缺测
由于电池使用时间较长或由于温度太低造成电池电压不足，导致数据上传不正常，造成数据缺测。
现在抚顺市的自动站全部为太阳能板供电，由于北方降雪较多，太阳能板在冬季会有长时间被雪覆盖的情况，如清理不及时会造成供电不足，形成数据缺测。
2.2 人工维护不及时造成数据异常
自动站的仪器设备很容易受到泥沙、植物、昆虫等杂物的影响造成数据异常。目前抚顺市各个区域气象自动站主要分布在各个乡镇，分布面积广泛，同时维护人员较少，仅能做到每月检查一次。
2.3 自动站周边环境改变造成数据异常
虽然国家制定了《气象探测环境保护规范地面气象观测站》的标准，但是在乡村执行起来存在一定的困难，多数的区域自动站的周边建设达不到国家标准。随着周边环境的突然变化会造成温度观测的数据异常。
3 区域自动站温度资料控制方法
由于上述的原因造成部分区域气象自动站温度资料存在格式错误、时钟突跳、报文缺测、数值异常（空值假值）等问题，下面对于区域自动站温度数据进行各类检验。
3.1 应用气候学界限值检查
气候学界限值检查是指从气候学角度不可能发生的要素值，观测数据应在气候学界限值之内的检查。
3.2 气候极值检查
温度可视为一个连续变化的函数，因此利用历史极值方法检验气温效果较好。通过对区域站的历史气温资料统计，得出86个站各月的气温极值表。将实测值带入当月极值表中，如果在极值范围内，则认为是合理值，否则认为可疑数据，在进行时间一致性检查和空间一致性检查，确定是真值还是假值（以抚顺站极端最高、最低气温统计表为例，见表1）。
3.3 时间一致性检查
温度时间一致性检查是指温度值在一定时间范围内的变化具有特定规律的检查。以抚顺每个自动站为单体，以时间和温度值为坐标轴形成一定有规律的函数。将实测值与同一时间规律值进行比较，小时观测值与规律值差值在±6℃范围内为真值否则为假值（按照《国家级自动观测站数据质量控制管理办法》规定相邻小时温度值最大变化值为6℃）。
3.4 空间一致性检查
当以上检查之后，还存在的可疑值在进行空间一致性检查。利用区域站数据和距离区域站较近的国家级自动站数据建立相关方程。将通过国家级自动站建立的温度数据方程得出的规律值与实测值进行比较，确定实测值为真值还是假值。
4 结语
（1）影响区域自动站温度数据的主要原因是：蓄电问题、人工维护不及时、自动站周边环境改变。解决办法就是增加人工巡检时间密度，及时更换蓄电池，对出现可疑数据的区域自动站进行针对性的检查。
（2）抚顺市区域自动站温度资料控制方法主要是气候极值检查和时间一致性检查。当区域站温度缺测较多时应用空间一致性检验。
参考文献
[1] 强宗，罗红文.自动站实时状态监控与数据质量控制方法[J].西藏科技，2012（10）：60-63.
[2] 蒙臻.自动站温度、雨量数据的质控控制方法和应用研究[J].气象研究与应用，2014（1）：99-103.
[3] 黄理.自动气象站数据异常因素分析[J].气象研究与应用，2009，30（S2）：128-129.
[4] 李静峰，赵艳玲.浅谈自动站数据异常处理方法[J].气象研究与应用，2006，27（S1）：145.
[5] 韦华红.甄别自动站义务数据警报信息方法之探讨[J].气象研究与应用2013，34（S1）：73-75.
摘 要：通过对区域气象自动站温度历史资料的统计分析，发现抚顺市区域站实时资料存在时钟突跳、部分站点要素及全要素报文缺测、部分站温度长时间异常等问题。应用气候学界限值检查、气候极值检查、时间一致性检查、空间一致性检查及格式检查等多种质量控制方法，实现了对区域站温度整点实时观测资料的自动化质量控制。保证了资料的可靠性，提升区域自动气象站实时资料的数据的可用性。
关键词：温度 区域自动站 质量控制
中图分类号：P41 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）09（a）-0012-02
Abstract： Through the statistical temperature historical data on the regional meteorological station automatic analysis， found that the real time data of Fushun City area station clock jump， part of the site factors and total factor message missing and some station problems such as abnormal temperature for a long time. The application of climatic limits several control methods of quality inspection， extreme value check， time consistency check and spatial consistency check and format checking， the realization of the regional station whole point temperature real-time observation data quality control automation. The reliability of data is guaranteed， and the availability of real-time data of regional automatic weather station is improved.
Key Words： Temperature； Regional automatic station； Quality control
精细化预报是天气预报和气象服务的发展方向。相对于天气预报精细化预报更加依赖于区域自动站资料，区域自动站资料的质量还会直接影响精细化预报的准确率。通过对2012年1月至2016年12月的区域气象自动站温度历史资料的统计分析，发现抚顺市区域站实时资料存在时钟突跳、部分站点要素及全要素报文缺测、部分站温度长时间异常等问题。目前，区域自动站温度资料还没有一个实用性较强且规范的数据质量控制方法。强宗、罗文红等提出自动站实时状态监控与数据质量控制方法[1]。蒙臻[2]、黄理等学者[3-5]对自动站的温度资料的质量控制也提出了一些处理方法。针对抚顺市自动站分布的特点，结合多年来在区域自动站温度资料质量控制中遇到的问题所采取的解决方法，借鉴各地区域自动站温度质量控制方面的研究成果和成功经验，提出了区域自动站温度数据质量控制方法，以便于提高抚顺市区域自动站温度数据质量。
1 抚顺市区域自动站概况
目前抚顺市全市共建設区域自动站87个，其中7要素自动站1个，6要素自动站1个，5要素自动站3个，4要素自动站49个，2要素自动站6个，单要素自动站27个。自动站密集程度0.79个/100km2。抚顺市含温度监测的自动站有60个。
2 自动站温度数据质量问题及成因分析
2.1 蓄电问题造成数据缺测
由于电池使用时间较长或由于温度太低造成电池电压不足，导致数据上传不正常，造成数据缺测。
现在抚顺市的自动站全部为太阳能板供电，由于北方降雪较多，太阳能板在冬季会有长时间被雪覆盖的情况，如清理不及时会造成供电不足，形成数据缺测。
2.2 人工维护不及时造成数据异常
自动站的仪器设备很容易受到泥沙、植物、昆虫等杂物的影响造成数据异常。目前抚顺市各个区域气象自动站主要分布在各个乡镇，分布面积广泛，同时维护人员较少，仅能做到每月检查一次。
2.3 自动站周边环境改变造成数据异常
虽然国家制定了《气象探测环境保护规范地面气象观测站》的标准，但是在乡村执行起来存在一定的困难，多数的区域自动站的周边建设达不到国家标准。随着周边环境的突然变化会造成温度观测的数据异常。
3 区域自动站温度资料控制方法
由于上述的原因造成部分区域气象自动站温度资料存在格式错误、时钟突跳、报文缺测、数值异常（空值假值）等问题，下面对于区域自动站温度数据进行各类检验。
3.1 应用气候学界限值检查
气候学界限值检查是指从气候学角度不可能发生的要素值，观测数据应在气候学界限值之内的检查。
3.2 气候极值检查
温度可视为一个连续变化的函数，因此利用历史极值方法检验气温效果较好。通过对区域站的历史气温资料统计，得出86个站各月的气温极值表。将实测值带入当月极值表中，如果在极值范围内，则认为是合理值，否则认为可疑数据，在进行时间一致性检查和空间一致性检查，确定是真值还是假值（以抚顺站极端最高、最低气温统计表为例，见表1）。
3.3 时间一致性检查
温度时间一致性检查是指温度值在一定时间范围内的变化具有特定规律的检查。以抚顺每个自动站为单体，以时间和温度值为坐标轴形成一定有规律的函数。将实测值与同一时间规律值进行比较，小时观测值与规律值差值在±6℃范围内为真值否则为假值（按照《国家级自动观测站数据质量控制管理办法》规定相邻小时温度值最大变化值为6℃）。
3.4 空间一致性检查
当以上检查之后，还存在的可疑值在进行空间一致性检查。利用区域站数据和距离区域站较近的国家级自动站数据建立相关方程。将通过国家级自动站建立的温度数据方程得出的规律值与实测值进行比较，确定实测值为真值还是假值。
4 结语
（1）影响区域自动站温度数据的主要原因是：蓄电问题、人工维护不及时、自动站周边环境改变。解决办法就是增加人工巡检时间密度，及时更换蓄电池，对出现可疑数据的区域自动站进行针对性的检查。
（2）抚顺市区域自动站温度资料控制方法主要是气候极值检查和时间一致性检查。当区域站温度缺测较多时应用空间一致性检验。
参考文献
[1] 强宗，罗红文.自动站实时状态监控与数据质量控制方法[J].西藏科技，2012（10）：60-63.
[2] 蒙臻.自动站温度、雨量数据的质控控制方法和应用研究[J].气象研究与应用，2014（1）：99-103.
[3] 黄理.自动气象站数据异常因素分析[J].气象研究与应用，2009，30（S2）：128-129.
[4] 李静峰，赵艳玲.浅谈自动站数据异常处理方法[J].气象研究与应用，2006，27（S1）：145.
[5] 韦华红.甄别自动站义务数据警报信息方法之探讨[J].气象研究与应用2013，34（S1）：73-75.