地面自动气象站数据流式处理设计与实现

针对观测密度和频次日益增加的海量地面自动气象站数据,在气象大数据云平台(天擎)中设计了基于Storm的实时流式处理,利用大规模并行处理的优势提高地面自动气象站数据的处理时效。在流式处理中,设计处理拓扑直接解码标准格式的数据消息;消息确认采用手工确认的方式,将数据解码组件锚定数据接入组件,实现每条数据的可靠处理;数据解码时进行字节校验和时间检查等,过滤异常数据;应用批量加定时的发送策略,解决海量监控信息发送气象综合业务实时监控系统(天镜)的问题;集群部署时保留部分剩余资源,有效应对单节点异常。应用效果表明:国家气象站小时数据的服务时效由全国综合气象信息共享系统(CIMISS)的175 s提高至天擎的78 s,约6×10^(4)个区域气象站小时数据的服务时效由CIMISS的5 min提高至天警的2 min,实况分析系统将数据源切换至天擎后,相同时间检索可获取的站点数量较CIMISS增加1倍。2021年12月基于Storm的流式处理与天擎一同在国省业务化运行,实现了长期稳定运行,为MICAPS4、SWAN2.0、实况分析系统等用户提供高效稳定的地面自动气象站数据。

地面气象观测场雷电防护及其防雷装置检测

文章以广东地区为例,首先介绍地面气象观测场的组成和工作原理,然后根据观测场的具体情况,依据防雷规范和广东地区防雷经验,结合雷电损坏观测设备的可能途径,分别从地网、供电、通信、屏蔽及综合布线、等电位及接地等方面介绍了雷电防护措施,最后针对防护措施给出相应的观测场防雷装置的检测要点。

自动站地面气象观测数据文件维护与审核方法

随着地面气象探测自动化程度的提高和计算机程序处理数据技术的发展,地面气象观测数据文件维护已由原来人工抄写、统计转为程序进行数据处理,形成信息化资料;审核重点也转为对目测项目的合理性和数据质量分析、控制。文章对地面气象观测数据文件维护、审核的全过程进行了梳理和归纳,同时对备注类别、格式、用语等的规范问题以及在审核、维护地面气象观测数据文件过程中常见的缺测错误处理和备注内容混乱等问题进行了讨论,供广大探测业务人员参考,以期提高自动站地面气象观测数据文件质量。

新疆叶尔羌河流域山区降水与平原河川径流关系研究

基于叶尔羌河流域山区历年积雪面积、冰川和逐月径流资料,采用典型相关分析法研究了积雪与水系河川径流之间的关系,获得了一些有益的结论,可为平原区防洪预警预案及水库的蓄水方案的制定提供决策依据。

西太平洋副热带高压控制下上海地区一次局地短时强降水成因的Q矢量分析

在西太平洋副热带高压控制的天气背景下,2016年8月19日下午上海地区发生一次局地短时强降水过程,此次过程历时3 h、水平范围20～40 km,呈现出生命史短、局地性强的特点。基于上海地区地面自动气象站2分钟平均资料,采用仅需一层资料计算的非地转Q矢量分析方法,研究分析了此次局地短时强降水发生发展演变成因,结果如下:(1)地面温度场和风场叠加分析表明,上海"城市热岛"特征与长江沿岸及邻近水域的热力不均匀分布引发了江风,江风将江岸邻近水域的湿、冷空气向城市陆地输送,并与陆地上干、热空气交汇,激发产生局地短时强降水,而降水的发生,导致地面温度下降、"城市热岛"特征减弱,从而减小水陆温度差,进而减弱江风,这直接减弱了有助于降水发生发展的动、热力强迫条件,促使降水趋于衰亡结束。(2)地面Q矢量散度辐合场和温度露点差叠加分析表明:在降水发生发展阶段,Q矢量散度辐合强迫产生垂直上升运动较强,而空气湿度条件相对较弱;在降水强盛阶段,Q矢量散度辐合强度和空气湿度的强度不仅增至最强,且上升运动区与高湿区重合;在降水衰亡阶段,地面空气一直维持高湿条件而Q矢量散度辐合强度明显减弱。这从地面大气中垂直上升运动条件和水汽条件揭示出致使降水强度发展演变的内在因素,且二者重叠区对降水落区有较好指示意义。最后,对地面Q矢量散度辐合场在局地短时强降水短临预报工作中的潜在应用前景进行了有意义的讨论。

自动气象站地面资料失真数据的分析处理

自动气象站地面资料在审核中如何找出失真数据,从失真资料中分析出自动气象站要素传感器故障,对失真记录如何处理和解决。

地面气象数据采集系统(DCS)的研制

主要闸述新近研制成功的地面气象数据采集系统的组成、工作原理及主要技术指标,并详细地介绍了自动气象站的组成及其设计特点。

双套自动气象站数据质控及参数设置应用探讨

选取博山、高青、淄川、沂源4个位于不同探测环境下的国家级双套自动气象站,对4个双套站2017年1~12月的小时数据进行对比分析。通过对气压、气温、相对湿度、风速(2 min)、降水量、0 cm地温、浅层地温、深层地温等14个要素数据的一致率、粗差率和皮尔逊相关系数等的分析研究,发现气压、气温、相对湿度、风速、浅层地温和深层地温等要素的一致率较好,降水量和0 cm地温数据差值较大;各要素线性拟合结果较好;相对湿度、降水量和0 cm地温粗差率较高。原创性地对双套站数据质控时各要素的参数设置进行了探讨,并得出相关结论。该研究为实现双套自动气象站数据相互质控提供可靠依据,为推进地面气象观测自动化提供参考。

地面自动站月报表预审初探

地面自动气象站月报表的预审工作可以应用系统软件在进行设置之后实现自动审核,减少了常规预审程序,但采用自动审核很难保证报表质量。同时由于数据量的扩大,尚有不能实现自动采集的人工观测数据。为使报表质量达到要求,需加强人工预审工作。提出采用自动审核与人工预审密切结合、层层细化的方法,对报表进行预审,可以提高预审水平,保证报表质量,此方法可行。

地面自动气象站风向数据质量控制阈值的判定

现有的数据质量控制标准中未对风向数据时间一致性检查设定最大允许变化范围,文章通过对新型站风向分钟数据及同一观测环境下两套风向传感器数据对比分析,确定了风向变化较为合理的最大允许变化阈值,并对差值较大的原因进行了分析。研究结果为改进观测数据质量控制方法提供了参考。

浅谈地面气象要素数据文件的业务应用

通过对地面气象要素数据文件的应用,实现遥测自动气象站分钟数据文件和Z文件中缺少数据的补充导入。并利用地面气象要素数据文件分析不正常数据及大风数据,查找疑误数据原因,从而提高遥测自动气象站采集数据的质量。

自动气象站报表制作浅谈

文章针对自动气象站单轨运行后报表制作发生的变化,从做好计算机、采集设备、自动气象站软件的日常维护和保证资料的连续性、正确性入手,着重总结分析了各类气象观测数据的人工审核及计算机审核情况,详细说明了各类疑误数据的处理方法,并对自动气象站报表的制作做出了归纳总结,以确保自动气象站报表质量。

自动气象站A文数据质量控制的重点和流程

在地面气象观测自动化程度越来越高的今天,对如何做好自动气象站A文件的数据质量控制也就成为地面气象观测中尤为重要的一项工作。对自动气象站A文件数据质量控制,就是对A文件的全部数据进行格式检查,对记录进行相关审核,对各类矛盾或不合理、不正常的记录进行分析,达到数据质量把关的目的。本文根据多年的实际预审经验和参加地面测报业务竞赛中所收获的A文件数据质量控制的技能和技巧,通过两个重要的操作流程—测报软件审核和人工审核,对自动气象站A文件数据质量控制时可能遇到的问题进行了梳理和归纳。通过周密的分析整理和完整的总结归纳,使审核人员可以很清晰地按照该流程对自动气象站A文件的数据进行审核和维护,以确保自动气象站A文件数据质量控制的准确性和完整性。

自动气象站A文数据质量控制的重点和流程

在地面气象观测自动化程度越来越高的今天,对如何做好自动气象站A文件的数据质量控制也就成为地面气象观测中尤为重要的一项工作。对自动气象站A文件数据质量控制,就是对A文件的全部数据进行格式检查,对记录进行相关审核,对各类矛盾或不合理、不正常的记录进行分析,达到数据质量把关的目的。本文根据多年的实际预审经验和参加地面测报业务竞赛中所收获的A文件数据质量控制的技能和技巧,通过两个重要的操作流程—测报软件审核和人工审核,对自动气象站A文件数据质量控制时可能遇到的问题进行了梳理和归纳。通过周密的分析整理和完整的总结归纳,使审核人员可以很清晰地按照该流程对自动气象站A文件的数据进行审核和维护,以确保自动气象站A文件数据质量控制的准确性和完整性。