自动气象站实时资料自动质量控制方法及其应用

利用气候极值范围检查、内部一致性检查、时间一致性检查、空间一致性检查,对自动气象站的实时资料进行了自动质量控制。为了降低气象要素误检率,还研制了单站大幅降温事件检测方法。应用上述质量控制方法,对湖北省2005年7月—2006年9月共15个月近80个自动气象站数据进行了质量控制,错误检出率为0.48‰。经自动质量控制后,特别是采用基于空间插值方法的空间一致性检查后,实时气象数据质量有较大程度提高。最后分析了错误随时间、项目及台站的分布情况。试验表明,湖北省81站1个时次数据可以在2分钟内完成质量控制,能保证实时业务运行时效。     

地面气象观测数据实时传输及质量控制程序实现

通过VB编程,研制了自动气象站地面气象观测数据实时传输及质量控制系统,替代了通信组网接口软件。不仅解决了备份拨号不通时,通信软件终止的问题,而且能对实时观测要素进行审核。文件未传输及数据异常时,通过Modem拨叫设定的移动电话报警,及时提醒值班人员进行处置。并与通信组网接口软件兼容,第6分钟还有文件未传输时,也可自启动通信组网接口软件。该软件最大限度地减少了自动站观测数据的缺测、异常情况,提高了资料的传输及时率。     

自动气象站实时资料质量控制开放式平台设计

自动气象站开放式实时资料质量控制平台为质量控制方法的应用和试验提供统一的接口和运行环境。平台控制系统对嵌入到平台的各种质量控制方法具有综合应用能力。对各种质量控制方法所得到的质量控制报告进行综合分析。使用该平台,技术人员根据质量控制平台所提供的接口和运行环境,可以独立开展质量控制方法的技术研究和业务化试验工作;业务部门可以根据需要引进相关的质量控制方法投入到业务应用中,并可以将应用效果差的质量控制方法进行改进和取代。2009年4月开始该平台在浙江省进行了3个月的试用,在试用期间共采用5种质量控制方法,对78个自动气象站的气压、气温、相对湿度和降水量资料进行实时质量控制。试验表明:利用该平台的质量控制方法综合应用能力,使资料检错的准确率提高到60%以上,并且为推进质量控制方法的研究进程提供了技术基础。     

广西南宁自动气象站与人工气象站观测资料质量对比评估

参照《对比观测期间监测资料评估技术方法》，对南宁吴圩地面站2003年1～12月份自动站与人工站的观测资料压、温、湿、地温、风、蒸发量等要素进行对比及质量评估。     

基于流式计算的自动站资料实时处理系统研究

为解决自动气象站资料处理业务中存在的流程分散、处理统计时效性不足等问题,提出一种自动气象站资料实时处理系统的建设思路和方法。将自动气象站资料封装为消息,使用消息中间件进行数据传输,引入分布式流式计算引擎,利用基于现有的数据解码和统计算法,在流式计算框架内进行设计、重构和整合,将处理后的数据存储到分布式关系型数据库。结果表明,统一平台下的自动气象站资料接入和处理方法,能够使构建的系统具有较高的可靠性、低延迟和容错性等特点,满足自动气象站资料实时数据服务的时效性、准确性需求。     

自动站实时数据质量分析及质控算法改进

自动气象站实时资料对于气象预警、决策服务、预报验证等方面具有重要意义,为确保自动站实时资料的科学性和准确性,开展实时资料质量控制工作十分必要。对综合气象观测系统运行监控平台中国家级自动气象站2013年的数据质量情况进行了统计和分析,并基于自动站历史数据研究了特殊天气事件发生时气象要素的变化规律以及要素之间的内部一致性,提出了高湿事件和单站天气突变事件的判断条件以改进自动站质量控制算法,最后给出了新算法的应用情况,结果表明改进后的质控算法有效地降低了数据误判率,取得了较好的控制效果。     

凤翔站2005--2006年自动气象站观测资料质量评估分析

利用中国气象局遥测仪资料质量评估系统,分析了凤翔国家基本气象站2005--2006年自动站和人工站平行观测期间的本站气压、气温、湿度、定时风、自记风资料。认为自动气象观测系统是可靠的,所采集的气象观测数据是可信的。对自动站运行期间存在的问题提出了应对措施。     

自动站实时数据定时备份软件原理及实现方法

该文通过介绍自动站实时数据定时备份软件的设计原理、安装以及设置,实现了自动站实时数据进行定时备份。在安装模拟测报软件后,对其进行了反复模拟测试,软件的运行效果表明,自动站实时数据在规定时间时均能自动备份,并且运行稳定,操作简易,能极大的提高工作效率,减少人为因素的影响,保证了自动站实时观测资料质量考核的要求。     

资料同化中自动站数据质量控制方法应用

分析了自动站资料同化中误差的主要来源,并对其进行分类。根据资料同化需求和不同的误差类型,在较为严格的质量控制策略下,设计与之对应的质量控制方法。针对新型自动气象站的风向风速、气温、相对湿度和气压5个要素,选取京津冀地区一周的数据进行数值试验,并进行定量分析。结果表明:本文的质量控制方法能够有效减小过失误差与代表性误差,保留随机误差的正态分布特性,观测与背景场的均方根误差得到一定程度的降低。使用海平面气压代替本站气压进行空间一致性检查能够取得更为合理的结果。     

WRF-DA中地面观测资料同化方案的改进与应用

为了改善地面自动气象站观测数据在WRF-DA(the Weather Research and Forecasting Model-Data Assimilation)系统中的同化应用效果,提高数值模式的预报性能,对WRF-DA地面资料同化方案中温度和风速订正方案进行改进,形成地面资料同化更新方案.通过考虑地形高度差异...     

华南区域中心计算资源管理系统的建立与应用

近几年华南区域气象中心高性能计算机系统能力建设迅速,总能力超过2万亿次。为更好地发挥区域内计算资源投资效益,在引进吸收中国气象局国家级高性能计算资源管理软件的基础上,结合区域实际需要进行设计与自主开发,成功建立了一套精细化计算资源管理软件。该系统采用了“资源账户-资源点数”的设计思想,针对不同类型用户提供了相应的用户组...     

自动气象站分钟数据质量控制系统的建设与应用

以VS2008、C#和．NET2．0技术为依托,对数据进行统计和对比差值等计算,建立自动气象站分钟数据质量控制系统,根据质量控制参数进行对比并输出疑问信息,实现对分钟数据的质量控制。     

全国自动气象站实时观测资料三级质量控制系统研制

迄今,中国气象局已在全国建立了55000余个地面自动气象站（含国家级自动站和区域自动站）。为了促进众多台站观测资料质量提高,在实时业务中保障用户用到基本正确有效的数据,2009年底中国气象局启动了“全国自动站实时资料质量控制与综合评估系统建设”工程,旨在研制一套基本适用于全国自动站实时观测数据的质量控制技术方法,建立台站、省级、国家级资料部门的地面自动站实时资料三级质量控制与反馈业务系统。在探究自动站错误数据表现形式的基础上,研制了自动站实时观测数据质量控制技术;从业务分工与应用角度,设计建立了台站负责质量监控、省级负责质量控制和国家级主要负责质量评估的自动站实时资料三级质量控制系统。该系统已在2400多个国家级气象台站、31个省级和国家级资料部门安装部署与业务应用。通过系统建设与应用,实时上传的自动站数据质量得到明显改善。主汛期全国自动站逐小时气温、降水数据可用率分别从2009年的88%、83%提升到2012、2013年的98%左右。     

AMDAR观测资料分析及质量控制

随着中国气象局与民航总局AMDAR(Aircraft Meteorological Data Relay)合作项目的开展,气象部门获得的AMDAR观测资料逐渐增加.为获取高质量的AMDAR观测资料和充分合理地使用这些观测资料,必须对AMDAR观测资料时空分布、飞行状态信息、观测资料质量等信息进行充分调研分析,并开发设计出具有实际运用价值和能力的质量控制(QC)技术,使AMDAR观测资料在数值预报业务模式系统中发挥更大作用.AMDAR QC方案在参考国际先进AMDAR QC方案的基础上,根据AMDAR资料的特点和数值天气预报模式对AMDAR资料应用的要求而设计,其目的是解决AMDAR观测资料在数值预报中应用的质量问题.文中方案采用多种质量控制技术,其中包括气候极值检查、要素间一致性检查、时间一致性检查、持续性检查、背景场一致性检查、空间一致性检查、综合决策算法、自动统计评估反馈技术,并将该方案应用于2007年6-8月的实际观测资料.试验结果表明:该方案能有效地识别观测资料中存在明显错误的资料,有效地为AMDAR资料在数值模式中的应用提供客观质量依据.     

自动气象站数据实时质量控制业务软件设计与实现

介绍了一种面向天气监测预报实时业务的自动气象站数据质量控制软件。该软件综合应用数据质量控制、网络消息即时通信等技术,将数据质量控制纳入气象信息业务流程,建立了省、市、县三级气象台站联动的自动站数据实时质量控制业务流程,实现了对江西省89个国家自动气象站和1531个区域自动气象站观测数据的实时质量控制,有效降低了自动站疑误数据对天气监测预报业务服务可能造成的不利影响。     

海洋气候资料数据集及其质量控制

详细介绍了全球海洋气候资料数据集的处理过程及其初步的质量控制方法。     

综合一致性质量控制方法及其在气温中的应用

由于历史逐日气温资料在气候分析、气候变化研究中的基础性作用,其数据质量状况日益受到关注。利用邻近参考站日平均气温、最高气温和最低气温资料及线性回归模型,设计了基于线性回归数据估计方法的质量检查算法,该算法同时包含了时间一致性和空间一致性两种检查方法。通过数据植入误差检测以及与单一空间回归检查方法的比较,该算法的错误数据检测性能较高,可检测出与正确日气温数据相差3℃左右的可疑值。在该算法的基础上,研制了综合一致性数据质量控制方法,该方法具有以下特点:第一类错误发生率较低;保持了时间、内部和空间一致性的逻辑关系;参考了天气因素。因此,与一般的数据质量控制方法相比,综合一致性数据质量控制方法具有较高的错误数据检测性能。经过在华中区域湖北、湖南和河南三省251个站1961—2009年逐日气温资料的应用,取得了较好效果。各要素奇异值检出率平均气温为0.001%,最高气温为0.05%,最低气温为0.04%。     

AMDAR气温资料和常规高空观测气温资料的对比分析

为了解飞机观测气象资料(AMDAR资料)的可用性,推进AMDAR资料在湖南气象预报业务中的应用,对2013年5月至2016年12月的AMDAR资料时空分布特征进行了分析,并参考美国国家环境预报中心(NCEP)提供的AMDAR资料质量控制方法,对AMDAR气温资料进行质量控制,并在此基础上对湖南范围内的AMDAR气温资料和常规高空观测气温资料(长沙、怀化、郴州)进行了对比分析。结果表明:我国AMDAR资料主要分布在100 h Pa气压层以下,起飞和降落阶段资料约占68. 75%。AMDAR气温资料数据质量稳定,气温疑误率低于0. 13%。在对比样本上,AMDAR观测气温(t_a)与常规高空观测气温(ts)存在非常显著相关性,相关系数为0. 9966,均方根误差为1. 065℃,AMDAR观测气温平均偏低0. 13℃,差值呈准正态分布,且73. 76%的差值在-1~1℃。AMDAR观测气温与常规高空观测气温的差值分布与飞行状态和飞行高度相关,上升状态AMDAR气温偏高,下降状态AMDAR气温偏低。500 h Pa高度以下,样本飞行状态多为下降,t_a较ts平均偏低0. 25℃; 500h Pa高度以上,样本飞行状态多为上升和平飞,t_a较ts平均偏高0. 03℃。