气象监测中降水资料的质量控制分析论文_古伟, 吴跃中, 杨旭

气象监测中降水资料的质量控制分析论文_古伟, 吴跃中, 杨旭

临沧市耿马县气象局 云南 临沧 677500

摘 要:相比于气压控制和温度控制,气象监测过程中的降水控制包含了更复杂的内容。作为气象监测站而言,需要掌握实时性的降水资料,在确保资料精确性的基础上才能保障降水资料达到良好的质量。从目前来看,降水资料中的累计降水、每小时和每分钟降水数据较容易出现偏差,对此有必要给予全方位的质量控制。在判断降水资料的同时,气象监测人员也需要密切结合降水量和能见度等其他有关要素,然后给出综合的降水判断。对于降水资料做好质量控制,这样做有助于确保资料精确性以及完整性,同时也提供了气象预报的根据。对于气象监测,有必要明确降水资料的特性;结合降水资料采集分析的现状,给出完善资料质量控制的具体途径。

关键词:气象监测;降水资料;质量控制

引言:

在气象监测中,降水监测构成了其中的重要部分,具有显著的意义。这是由于,气象监测得到的降水情况关系到日常生活以及各行业生产,因此不应当予以忽视。受到地域差异影响,各地区表现出来的降水状况都具有差异性,因此也在客观上加大了降水监测的难度[1]。为保障监测资料的优质性和精确性,有必要落实对于降水监测的质量控制,通过这种途径来确保降水信息和相关数据的精准性。近些年来,监测降水的气象站引入了自动化的新型监测技术,在此基础上也能够给出精确度更高的降水数据。完善质量控制,有利于在根本上杜绝降水气候监测中的误差,为有关部门提供更加可信的降水资料信息。

一、现阶段我国自动气象站监测水资料质量欠缺原因分析

(一)局部气候波动较大

对于局部地区而言,气候变化呈现十分明显的趋势,气候波动也是相对较大的。这种状况下,不断波动的气候很容易干扰小尺度的气象监测系统。在相同时间段,通过比较可以得知邻近站点的监测数据差异性,据此就能够判断较大的气候波动。从本质上讲,局部较大的气候变化可以归因于异常的监测现象。在特定时间段,局部波动性较大的气候监测结论符合了真实的气候状况,因此对于降水监测中的真值不应当予以忽视[2]。

Gross误差

在测量降水时,通常可以发现异常的gross误差,这类误差来源于仪器故障。如果遇到gross的降水监测误差,那么监测的降水数据通常偏离了真正的当地降水状况。此外,降水数据采集时的手段误差也很容易导致gross测量误差。出现这类误差的状态下,测点资料就会与真实降水状况产生严重背离。由此可见,gross误差在本质上构成了较严重的一类监测误差,在监测中应当尽力予以避免。

系统性误差

降水监测在本质上属于气象监测中的重要措施,然而在监测实时性降水资料的过程中也很难彻底杜绝系统误差。受到场地影响,降水监测所需的雨量计经常会发生偏差,这种状况下的雨量计将会偏离原本的位置[3]。从根源上讲,系统性误差通常导致较少的降水监测总量,系统误差导致的降水监测结论也很容易误导气象部门。截至目前,气象部门及其人员还没能深入判断系统误差的各种来源。

对气象监测降水资料质量控制分析

近些年来,各地陆续设置了用于降水观测的气象监测站,这些监测站有利于控制实时性的气压和温差等信息。从降水资料控制的具体手段上看,气象监测人员也逐步创造了更科学的资料控制方法。然而,降水资料本身具有显著的地域差异特征,同时也具有非线性的量值特性。在展开降水监测时,通常很难从根源上把握降水资料的质量。因此,对于各个气象站搜集的降水资料还需要加以严格的资料质量控制,具体包括如下措施:

(一)对界限值进行检查

做好降水监测中的资料控制,关键点就在于检查降水界限值。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆监测人员应当意识到,监测降水过程中的界限值直接决定着监测质量,同时也决定了降水量的精确性。在检查界限值时,通常需要深入考查仪器和气候两方面的界限值[4]。

具体而言,检查仪器的要点在于检查雨量传感器,在这个过程中需要反复核验传感器的监测流程,据此判断传感器数值的精确性。通过纵横向的降雨信息对比,就能够归纳得到界限值。与之相应,气候界限值指的是当地降水总量的下限和上限。通过全方位的降水监控,就能够据此给出降水量的限度,也就是气候界限值。从现状来看,气象部门在设置气候界限值的过程中通常运用极限值探测的方法。对于降水资料来讲,通常设置每小时150毫米的上限值和每小时0毫米的下限值,这个界限值是具备科学根据的。

做好空间一致性的判断工作

对于某些地区而言,四季都会暴发较大规模降雨,大范围降水很容易引发灾害。通常情况下,通过分析降水稳定性的方法,就可以判断正态分布的地域降水总量。由此可见,频发降雨的地区通常都会表现出降水资料的空间一致性。在日常监测中,监测人员在客观上也需要搜集更多的站点样本,以此来保障充足的样本总数。某些降水记录中的降水数据较大,对此可以选择二次多项式的模拟运算来给出判断。相比而言,对于数量较小的降水信息也有必要给予充分判断。

通过判断空间一致性,就可以获得合理且直观的降水资料信息。因此可以得知,空间一致性的方法有利于过滤偏差较大的降水监测信息,进而排除这些监测点的相关信息。然而应当注意的是,在信息过滤时需要保留小尺度的降水监测数值。为了确认数据,监测人员通常借助要素匹配或者人机对话的措施[5]。

(三)做好时间序列一致性的判断工作

气象监测人员很难通过手工处理的方式来排除不均匀的降水分布数据,从目前状态来看,人工排除不均匀数据的相关技术也并没有成熟。在降水测量站中,如果某个时刻表现出降水的峰值,那么就能据此断定较大的降水总量。在相同地域范围中,邻近的测量站也应当设置同样的观测时间,因此就构成了明显的时间序列。在判断时间序列的过程中,关键在于判断一致性。具体的做法为:通过判断时间变化与降雨变化二者的规律性,就可以归纳得到时间序列本身的一致性。在进行操作时,降水观测人员通常需要观测实时性的降水总量波动,在此基础上才能判断精确的降水时长。

结论:

从气象监测的角度来看,降水监测应当构成核心性的部分。在日常工作中,气象部门有必要搜集实时的降水资料,通过资料分析的方式来判断降水趋势,从而为日常出行和各行业生产提供必要参考[6]。对于降水资料质量控制,关键点就在于检查降水资料中的界限值,然后据此判断时间序列和空间层面的数据一致性。增强对于资料的检验和控制,有利于从全面的角度入手来杜绝降水信息误差,提供精确的降水气象预报。然而截至目前,降水预报和检测的相关技术并没有达到完善,有待长期提高和改进。在未来实践中,气象监测人员还需要不断摸索经验,真正做到把质量控制的基本原理融入降水资料的搜集和分析中,进而服务于气象监测的综合质量提高。

参考文献:

[1]吴泓,袁成松,钱玮等. 气象监测中降水资料的质量控制[J]. 气象科学,2012(06):659-664.

[2]张晓燕. 气象监测中降水资料的质量控制[J]. 科技创新导报,2014(22):105.

[3]孟凯,曲晓黎,赵娜等. 能见度气象监测数据质量检查方法初探[J]. 干旱气象,2014(05):862-865.

[4]潘旸,宇婧婧,廖捷等. 地面和卫星降水产品对台风莫拉克降水监测能力的对比分析[J]. 气象,2011(05):564-570.

[5]郑永光,林隐静,朱文剑等. 强对流天气综合监测业务系统建设[J]. 气象,2013(02):234-240.

[6]王红艳,王改利,刘黎平等. 利用雷达资料对自动雨量计实时质量控制的方法研究[J]. 大气科学,2015(01):59-67.

论文作者:古伟, 吴跃中, 杨旭

论文发表刊物:《科技中国》2016年11期

论文发表时间:2017/1/5

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