自動(dòng)氣象站信息分析與評(píng)估.pdf

1、自動(dòng)氣象站(AWS)觀測(cè)資料是中尺度、短時(shí)效天氣預(yù)報(bào)不可缺少的重要資料源之一。但由于AWS觀測(cè)資料的特殊性，其質(zhì)量問(wèn)題不同程度地阻礙了它的使用。因此，AWS觀測(cè)資料的質(zhì)量控制越顯重要。為了把實(shí)時(shí)自動(dòng)氣象站觀測(cè)資料更好地用于科研和天氣預(yù)報(bào)服務(wù)，尤其是2008年奧運(yùn)會(huì)氣象服務(wù)，從人工氣象站與自動(dòng)氣象站觀測(cè)資料對(duì)比和自動(dòng)氣象站觀測(cè)資料質(zhì)量控制評(píng)估結(jié)果分析兩個(gè)方面對(duì)北京奧運(yùn)自動(dòng)氣象站觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行分析評(píng)估。 自動(dòng)氣象站觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制

2、主要采用物理極值檢查、歷史極值檢查、內(nèi)部一致性檢查、時(shí)間連續(xù)性檢查、空間一致性檢查等方法。通過(guò)質(zhì)量控制分析可以看到：北京市氣象局的自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)正確率氣壓約為94％，溫度和相對(duì)濕度正確率約為97％，其它均在98％以上；所有要素均沒(méi)有錯(cuò)誤數(shù)據(jù)；缺測(cè)主要有兩種，一種是幾個(gè)要素缺測(cè)；一種是整個(gè)站點(diǎn)缺測(cè)。氣壓、相對(duì)濕度、2分鐘平均風(fēng)向存在缺測(cè)次數(shù)較多；如果缺測(cè)具有連續(xù)性而且各要素均有缺測(cè)，則可能是觀測(cè)站點(diǎn)停電等原因造成。每種數(shù)據(jù)均有遲發(fā)，而且數(shù)

3、據(jù)組數(shù)均為2037次，約為2％，說(shuō)明數(shù)據(jù)遲發(fā)，不是觀測(cè)站觀測(cè)數(shù)據(jù)延遲，而是處理數(shù)據(jù)的服務(wù)器的性能有待提高或程序運(yùn)行延遲，使得數(shù)據(jù)整體遲發(fā)。 人工氣象站與自動(dòng)氣象站觀測(cè)資料對(duì)比評(píng)估主要是從人工觀測(cè)站與自動(dòng)觀測(cè)站之間的差異進(jìn)行分析，并使用缺測(cè)率、粗差率、一致率、風(fēng)向相符率、降水量百分誤差、對(duì)比差值、不確定度等方法進(jìn)行評(píng)估。通過(guò)評(píng)估對(duì)比可以看到：數(shù)據(jù)沒(méi)有缺測(cè)，氣溫和極大風(fēng)的粗差率偏高；相對(duì)濕度的對(duì)比差值偏高；風(fēng)向的一致率比較差。有無(wú)降

4、水的一致率達(dá)到了100％，自動(dòng)與人工吻合的非常好，能夠很好地反應(yīng)降水情況；10分鐘風(fēng)向風(fēng)速比2分鐘風(fēng)向風(fēng)速更接近人工觀測(cè)。 目前國(guó)內(nèi)對(duì)實(shí)時(shí)自動(dòng)氣象站質(zhì)量控制的應(yīng)用較少，評(píng)估氣象要素的主要是氣溫和降水。北京自動(dòng)氣象站實(shí)時(shí)質(zhì)量控制系統(tǒng)的建立解決了過(guò)去只能針對(duì)歷史數(shù)據(jù)的審核，無(wú)法實(shí)時(shí)審核頻繁的自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)，大大減少了人工審核的工作量。本文綜合研究了北京實(shí)時(shí)自動(dòng)氣象站質(zhì)量控制系統(tǒng)和多要素的考核，分析和評(píng)估了北京服務(wù)于奧運(yùn)的代表自動(dòng)氣象

5、站數(shù)據(jù)質(zhì)量情況。通過(guò)2007年奧運(yùn)氣象演練期間的人工觀測(cè)與自動(dòng)觀測(cè)站的對(duì)比評(píng)估和氣象要素的質(zhì)量控制可以看到北京奧運(yùn)自動(dòng)氣象站能為奧運(yùn)氣象服務(wù)提供完整可靠的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)。人工觀測(cè)與自動(dòng)觀測(cè)的平均氣溫、日最高氣溫、日最低氣溫、氣壓、降水量、相對(duì)濕度、風(fēng)速風(fēng)向等氣象要素差異都在可以接受的范圍內(nèi)，特別是人工站與自動(dòng)站有無(wú)降水一致性達(dá)到100％，所以自動(dòng)氣象站代替人工觀測(cè)站是可行的。但是也存在要素缺測(cè)和數(shù)據(jù)延遲問(wèn)題。這個(gè)評(píng)估結(jié)果對(duì)于2008年奧運(yùn)