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摘要 莒县自动站运行以来，至今已11年，设备在稳定运行的同时，也会出现一些故障。在长期实践的基础上，总结出自动站故障的避免方法及故障时不正常记录的处理，以供参考。
关键词 自动气象站；不正常记录；处理
中图分类号 P413 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）10-0246-01
莒县气象站属国家基准站，自动气象站从2002年底安装使用至今已11年，期间经历了与人工站对比观测，平行观测，而今已单轨运行2年。仪器性能稳定，除去人为原因，平均每年最多出1次故障，且故障期间资料处理非常复杂。该文就如何减少故障以及故障期间不正常记录的处理进行总结分析，以供同行参考。
1 自动气象站故障的避免方法
1.1 电源供电
观测场采集器配电箱应每天巡视检查，确认供电是否正常，市电是否对电池浮充电，开关是否跳闸。在大风、雷雨天气过后应及时检查，常有强雷暴导致跳闸，应及时发现合闸。值班室计算机电源配电箱每天上班后、下班前均应检查是否跳闸，保证蓄电池能浮充电[1]。
1.2 传感器维护
传感器应按照规范规定定期维护。巡视仪器设备及观测场应每天进行，时间在日出前和日落前，以确保地温传感器埋置正确，风传感器转动灵活，辐射表玻璃罩无污染物，及时擦拭，雨量传感器是否堵塞，一般下雨前应清洁维护。
1.3 计算机维护
每正点前10 min要检查计算机显示是否正常，包括计算机系统时间、采集器时间、各要素显示等是否正常。在连续采集运行3 d以上要重启计算机和软件，以防死机影响资料采集上传。一般自动气象站用计算机每2年就需更换，因自动气象站都是长期连续运行，2年计算机损耗老化就很严重，需及时更换。莒县气象站开始几年曾出现类似故障，计算机死机，无法启动，经排查原因不明，在更换计算机后恢复正常[2-4]。
2 不正常记录的处理
在自动站传感器、采集器出现故障时，应及时排查修复，无法修复的应及时更换备件，最好在1 h内恢复正常。不能及时修复的应及时上报，填报故障单。自动气象站发生故障时，不正常记录的处理方法如下。
2.1 定时记录缺测的处理
当压、温、湿、风向风速等记录不正常时，首先看正点前、后10 min有无正常记录，若有，则首选正点前最靠近正点的那分钟记录代替，其次用正点后的记录代替。在OSSMO业务软件定时观测界面可以直接调出RTD文件的数据，用哪分钟的那个要素直接双击就可代替。如果全部要素都需代替，则直接点击分钟单元格。若正点前后10 min的记录都不正常或无记录，则用备份自动站相应记录代替。若无备份站或备份站也异常时，压、温、湿可用前后2个正点的记录内插求得，风向风速、降水等不能内插，水汽压、露点温度需用内插后的气温和相对湿度反查求得[5]。
0～320 cm地温有缺测，则用备份站相应记录代替，若无备份站或备份站异常时，缺测1个时次，用前后2个时次内插求取。若缺测2 h或以上，则按缺测处理。
遇强降水时，因溅水影响常使蒸发偏大，失去使用价值导致缺测。若缺测1 h，可用备份站记录代替，无备份站或备份站记录异常，则用前后2 h数据内插；若缺测2 h或以上，则当日蒸发按缺测处理。数据内插的处理一般在下个小时进行，当时正点上传数据文件中输缺测符号[6]。
雨量传感器夜间雾、露重时，常会出现0.1 mm或0.2 mm雨量，这时应删除分钟和小时雨量，并在值班日记中注明情况。降水停止后2 h内又出现的滞后降水，则将其前提到降水停止的那一分钟，跨越定时发报记录无需修改报文，处理情况备注在气簿-1备注栏。雨止2 h后出现的降水记录一律删除，并在值班日记中注明。小时雨量缺测时，应用备份站资料代替，分钟记录缺测。
总辐射缺测时，可以用备份站相应记录代替。正点辐照度缺测时，可以在正点后用毫伏表测输出电压，计算出辐照度，然后用梯形面积法求得。缺测1 h也可以用前后2 h曝辐量内插求得。
缺测时段内本站气压、气温、地面温度最高、最低，最大、极大风，最小相对湿度等各时极值及出现时间，应根据当时天气条件，并与备份站数据对比，灵活判断。一般按缺测处理，出现时间也缺测，判断时极值正常的也可以按照正常处理。
2.2 日极值的处理方法
一日中各气象要素的极值一般出现在固定的时间段内，能判断某要素极值不出现在缺测时段内的，则日极值不受影响，按正常处理。无法判断的，极值从实有自动站观测记录和其他代替的观测记录中挑选，时间以挑选的为准。当用人工观测记录代替时，极值的出现时间按缺测处理。
2.3 日统计资料的处理
自动站故障时，一般会有1个或多个要素缺测，可以用备份站及其他数据代替的，按正常情况做日统计。涉及到日合计、日平均统计方法的，只有降水、蒸发和地温3个气象要素。
降水记录连续缺测2 h或以上，其日合计用人工站代替。
蒸发量连续缺测2 h或以上，需将自动站各时段蒸发量空白，在19：00—20：00蒸发量栏内输入人工站日蒸发量合计值；若缺测但时间不连续，则需将缺测的时蒸发量内插，当日按实有记录做日合计。
0～320 cm地温24次定时记录有缺测，该日按2：00、8：00、14：00、20：00 4次定时记录做日平均；若4次定时记录缺测1次或以上、但该日各定时记录缺测5次或以下时，按实有记录做日统计；缺测6次或以上时，不做日统计。
以上所有缺测数据的处理方法均应在纸质值班日记及自动站值班日记中注明，对月资料造成影响的还要摘入气簿-1和月报表的备注栏。
3 结语
在实际的工作中，自动气象站采集器和传感器不会全部出问题，一般电源或采集器故障时会出现多个要素异常或缺測，应根据情况灵活处理。目前基准、基本站都是5次定时观测，夜间不守班时段的记录在10：00前处理好上传，定时记录在下次定时前处理好就行，时间充裕则可以仔细考虑资料的处理，减少错误，提高“三率”。各站观测员应根据本站实际情况，总结技术经验，保证地面测报业务正常进行，资料正确无误及时上传。
4 参考文献
[1] 易智勇.CAWS600自动站操作中的问题及处理方法[J].青海气象，2007（2）：42-44.
[2] 王建花.自动气象站仪器检定时数据的处理方法[J].科协论坛：下半月，2007（8）：7.
[3] 张敏，黄德学，雷红兵.自动气象站不正常数据分析与处理[J].西藏科技，2011（2）：63-65.
[4] 黄敏堂.上思站一次自动站仪器故障的诊断、排除及数据处理[J].贵州气象，2012（3）：52-54.
[5] 杨秀勋，张邯.浅析自动站不正常记录的处理方法[J].贵州气象，2010（1）：41-42.
[6] 吴芹.自动气象站不正常数据的判断与处理[J].农业与技术，2013（7）：183.
关键词 自动气象站；不正常记录；处理
中图分类号 P413 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）10-0246-01
莒县气象站属国家基准站，自动气象站从2002年底安装使用至今已11年，期间经历了与人工站对比观测，平行观测，而今已单轨运行2年。仪器性能稳定，除去人为原因，平均每年最多出1次故障，且故障期间资料处理非常复杂。该文就如何减少故障以及故障期间不正常记录的处理进行总结分析，以供同行参考。
1 自动气象站故障的避免方法
1.1 电源供电
观测场采集器配电箱应每天巡视检查，确认供电是否正常，市电是否对电池浮充电，开关是否跳闸。在大风、雷雨天气过后应及时检查，常有强雷暴导致跳闸，应及时发现合闸。值班室计算机电源配电箱每天上班后、下班前均应检查是否跳闸，保证蓄电池能浮充电[1]。
1.2 传感器维护
传感器应按照规范规定定期维护。巡视仪器设备及观测场应每天进行，时间在日出前和日落前，以确保地温传感器埋置正确，风传感器转动灵活，辐射表玻璃罩无污染物，及时擦拭，雨量传感器是否堵塞，一般下雨前应清洁维护。
1.3 计算机维护
每正点前10 min要检查计算机显示是否正常，包括计算机系统时间、采集器时间、各要素显示等是否正常。在连续采集运行3 d以上要重启计算机和软件，以防死机影响资料采集上传。一般自动气象站用计算机每2年就需更换，因自动气象站都是长期连续运行，2年计算机损耗老化就很严重，需及时更换。莒县气象站开始几年曾出现类似故障，计算机死机，无法启动，经排查原因不明，在更换计算机后恢复正常[2-4]。
2 不正常记录的处理
在自动站传感器、采集器出现故障时，应及时排查修复，无法修复的应及时更换备件，最好在1 h内恢复正常。不能及时修复的应及时上报，填报故障单。自动气象站发生故障时，不正常记录的处理方法如下。
2.1 定时记录缺测的处理
当压、温、湿、风向风速等记录不正常时，首先看正点前、后10 min有无正常记录，若有，则首选正点前最靠近正点的那分钟记录代替，其次用正点后的记录代替。在OSSMO业务软件定时观测界面可以直接调出RTD文件的数据，用哪分钟的那个要素直接双击就可代替。如果全部要素都需代替，则直接点击分钟单元格。若正点前后10 min的记录都不正常或无记录，则用备份自动站相应记录代替。若无备份站或备份站也异常时，压、温、湿可用前后2个正点的记录内插求得，风向风速、降水等不能内插，水汽压、露点温度需用内插后的气温和相对湿度反查求得[5]。
0～320 cm地温有缺测，则用备份站相应记录代替，若无备份站或备份站异常时，缺测1个时次，用前后2个时次内插求取。若缺测2 h或以上，则按缺测处理。
遇强降水时，因溅水影响常使蒸发偏大，失去使用价值导致缺测。若缺测1 h，可用备份站记录代替，无备份站或备份站记录异常，则用前后2 h数据内插；若缺测2 h或以上，则当日蒸发按缺测处理。数据内插的处理一般在下个小时进行，当时正点上传数据文件中输缺测符号[6]。
雨量传感器夜间雾、露重时，常会出现0.1 mm或0.2 mm雨量，这时应删除分钟和小时雨量，并在值班日记中注明情况。降水停止后2 h内又出现的滞后降水，则将其前提到降水停止的那一分钟，跨越定时发报记录无需修改报文，处理情况备注在气簿-1备注栏。雨止2 h后出现的降水记录一律删除，并在值班日记中注明。小时雨量缺测时，应用备份站资料代替，分钟记录缺测。
总辐射缺测时，可以用备份站相应记录代替。正点辐照度缺测时，可以在正点后用毫伏表测输出电压，计算出辐照度，然后用梯形面积法求得。缺测1 h也可以用前后2 h曝辐量内插求得。
缺测时段内本站气压、气温、地面温度最高、最低，最大、极大风，最小相对湿度等各时极值及出现时间，应根据当时天气条件，并与备份站数据对比，灵活判断。一般按缺测处理，出现时间也缺测，判断时极值正常的也可以按照正常处理。
2.2 日极值的处理方法
一日中各气象要素的极值一般出现在固定的时间段内，能判断某要素极值不出现在缺测时段内的，则日极值不受影响，按正常处理。无法判断的，极值从实有自动站观测记录和其他代替的观测记录中挑选，时间以挑选的为准。当用人工观测记录代替时，极值的出现时间按缺测处理。
2.3 日统计资料的处理
自动站故障时，一般会有1个或多个要素缺测，可以用备份站及其他数据代替的，按正常情况做日统计。涉及到日合计、日平均统计方法的，只有降水、蒸发和地温3个气象要素。
降水记录连续缺测2 h或以上，其日合计用人工站代替。
蒸发量连续缺测2 h或以上，需将自动站各时段蒸发量空白，在19：00—20：00蒸发量栏内输入人工站日蒸发量合计值；若缺测但时间不连续，则需将缺测的时蒸发量内插，当日按实有记录做日合计。
0～320 cm地温24次定时记录有缺测，该日按2：00、8：00、14：00、20：00 4次定时记录做日平均；若4次定时记录缺测1次或以上、但该日各定时记录缺测5次或以下时，按实有记录做日统计；缺测6次或以上时，不做日统计。
以上所有缺测数据的处理方法均应在纸质值班日记及自动站值班日记中注明，对月资料造成影响的还要摘入气簿-1和月报表的备注栏。
3 结语
在实际的工作中，自动气象站采集器和传感器不会全部出问题，一般电源或采集器故障时会出现多个要素异常或缺測，应根据情况灵活处理。目前基准、基本站都是5次定时观测，夜间不守班时段的记录在10：00前处理好上传，定时记录在下次定时前处理好就行，时间充裕则可以仔细考虑资料的处理，减少错误，提高“三率”。各站观测员应根据本站实际情况，总结技术经验，保证地面测报业务正常进行，资料正确无误及时上传。
4 参考文献
[1] 易智勇.CAWS600自动站操作中的问题及处理方法[J].青海气象，2007（2）：42-44.
[2] 王建花.自动气象站仪器检定时数据的处理方法[J].科协论坛：下半月，2007（8）：7.
[3] 张敏，黄德学，雷红兵.自动气象站不正常数据分析与处理[J].西藏科技，2011（2）：63-65.
[4] 黄敏堂.上思站一次自动站仪器故障的诊断、排除及数据处理[J].贵州气象，2012（3）：52-54.
[5] 杨秀勋，张邯.浅析自动站不正常记录的处理方法[J].贵州气象，2010（1）：41-42.
[6] 吴芹.自动气象站不正常数据的判断与处理[J].农业与技术，2013（7）：183.