气象科技管理信息系统

[摘 要]本文着重从高空气象观测资料质量控制进行分析，首先阐述了质控过程，接着对高空气象观测资料质量控制措施进行详细探讨。

[关键词]高空气象观测资料；质量控制；分析

中图分类号：P416 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）35-0078-01

高空气象资料质量的高低直接对气象预报的准确性以及气象研究工作的正常开展产生影响。以前，在高空气象观测系统过程中，各省（市、自治区）气象局均形成了有关的的高空观测资料预审办法。而如今，在L波段雷达—电子探空仪系统广泛投入使用后，我国各地高空气象和观测资料获取、分析、处理及存储大都实现自动化操作，降低了观测人员劳动强度，但是也导致观测人员缺乏对高空气象观测资料控制的关注，与之有关的文件及规范也相对较少。本文针对L波段探空系统，对高空气象观测资料质量控制的具体过程以及措施进行分析探讨，以期提升高空气象观测数据资料的完整性以及准确性。

1.高空观测资料质量控制的具体过程

高空气象观测资料的质量控制具体过程包括：观测系统观测数据的质量控制（QC0），同气象台站综合观测环境相关的数据质量控制（QC1），高空观测过程的质量控制（QC2），非实时高空资料质量控制（QC3和QC4）及人工质量控制（HQC）。高空气象观测资料由台站至数据库处理过程中的质量控制具体程序（图1）。

1.1 质量控制QC0级

QC0一般表现为对观测方式，传感器校准及观测数据控制等，通常在管理部门及仪器厂家开展，管理部门可采取定期或不定期对比方式分析，对探空仪气象观测质量评估，涉及观测数据精度及稳定性，改善了传感器和观察方法。观察数据的质量控制涵盖气压传感器温度和压力校正，温度传感器辐射校正，秒数据滑动及平均风计算等，由电子探空仪或观测数据接收以及自动处理计算机凭借程序来完成。

1.2 质量控制QC1级

QC1通常表现为气象台站综合观测环境对于气象数据观测所产生的影响，涵盖风雷达天线的位置以及探空气球施放区域雷达天线附近存在的障碍物情况以及雷达校准、维护情况，使用硬件和软件设备功能，无线电干扰频率，还有上级业务管理部门以及观测工作人员的检查等。因为季节与高空风的差异，雷达天线周围环境对气象数据观测准确性的影响不尽相同，所以在观测时，结合雷达方位和仰角对应的每个观测对应的数据质量控制参数或者是质量控制标记需要随时加以调整。

1.3 质量控制QC2级

QC2在高空气象观测中，由观察者在观察完成后，观察数据发报以及观察数据文件传输之前在要将预审过程与人工质量控制（HQC）相结合对数据开展质量检验以及质量控制，由图1能够看出，QC2在整个数据质量控制过程中发挥着十分关键的作用。

1.4 质量控制QC3级

QC3属于非实时高空气象观测资料质量控制，通常在省级气象信息中心开展，即在非实时高空资料储存到数据库之前，对气象台站月观测数据进行质量控制，即高空审核业务。QC3涵盖对高空气象观测资料的格式查看、缺测查看、极值检测、资料内部的一致性检查等。因为高空审核工作人员非常数据气象台站观测的实际情况以及数据质量相关状况，所以从业务管理这方面来看，高空审核员需要担负着对气象台站以及观测员的检查，从一些观测数据记录中进行抽查。从整个高空气象观测资料质量控制而言，这属于一种特别有效的质量控制方式。

1.5 质量控制QC4级

QC4是一个非实时的高空气象观测数据质量控制，其主要是针对已经存储在数据库中的气象资料开展质量控制，因为数据库内已存储了大量的历史观察数据信息资料，所以可将这些数据来来开展空间一致性以及时间一致性检查等。

1.6 人工质量控制HQC

在采用手动进行质量控制的情况下，人机交互界面以及计算机的图形图表在数据质量控制中起着关键的作用，这是由于在某些条件下，有必要了解原始探测资料与曲线、雷达球坐标数据与曲线，数值分析和预测产品，应该同邻近站点的观测数据资料加以对比分析。采用人工的方式对数据进行质量控制一般是在QC1？QC4一系列操作之后开展，对QC1？QC4流程之后出现的异常数据或者是错误数据信息均由数据质量控制工作人员做好相应的分析、审核以及处理。

2 高空气象观测资料质量控制措施

2.1 实时高空气象观测资料的质量控制

目前，针对实时高空气象观测资料的质量控制方法的研究还比较少。因为对高空气象观测的环境造成影响因素较多，有的为固定参数，还有部分会因雷达天线角度发生改变而有所变化，所以QC1阶段的工作需要继续完善，进行详细划分，从业务管理、质量控制以及高空观测等各个层次的人员的角度开展开分析开，并形成科学有效的控制措施制定，从而从不一样的角度对高空气象观测数据展开质控。

现阶段，数据质量控制（QC2）属各高空气象观测站业务工作重要一环，通常由气象台站预审工作人员来开展，当前主要处于人工质量控制（HQC）环节，主要质控措施为：探空基值初始值校对查看、探空施放瞬间观测数据查看，还有和同时刻地面气象观测数据进行对比、施放前后10秒探空仪数据观测的动态变化、对人工处理后的探空和测风数据曲线与原始数据曲线进行对比、雷达球坐标秒数据以及分钟数据的动态变化、实时探空曲线各要素点的动态变化、观测人员对异常或者是错误数据的处理方式、编报情况以及观测存储的资料审核与校对等。气象台站凭借气象信息中心上传至国家级高空实时资料数据库的资料，在传递给用户以前，同样应该采取措施进行质控，所采取的质量控制措施主要是針对高空报文的格式、缺测、完整性以及极值等方面进行检查，因为各个气象台站到报存在着时间的差异，并且对于时间要求必须及时，所以该环节的质量控制一般是借助于计算机自动开展。

2.2 非实时高空气象观测资料的质量控制

针对非实时高空气象观测资料的质量控制措施，国内外的研究均较多，这些质控措施一般都是在QC4阶段开展。针对存储前的高空气象资料的质量控制通常是在QC3阶段开展。现阶段能够用到的策略为对有关信息资料的格式、缺测、极值的检查及资料内部、气候值和瞬时值及常规地面观测一致性检验等。

3 结语

高空气象观测资料在整个大气探测资料中占据极其重要的地位，是气象预报及气象研究的重要依据，高空气象资料质量高低直接对气象预报准确性及气象研究工作正常开展产生影响。因此，气象部门必须要高度重视高空气象观测资料质量控制工作。在进行质量控制过程中，要逐步对质量控制策略完善，综合多种质量控制措施提升高空气象观测资料准确性和完整性。

参考文献

[1] 王缅，李伟，陈永清，等.L波段探空系统高空风平滑计算方法探讨[J].气象，2011，37（1）.

[2] 周尚和.全国高空质量质量控制和建库方法的研究[J].应用气象学报，2000，11（3）.

作者简介

鲁益丹（1986-）女，汉族，上海人，本科学历，助理工程师，从事综合观测。