1030附件6：气象资料业务系统(MDOS)省级地面气象资料质量控制技

附件6：

气象资料业务系统（MDOS）

省级地面气象资料质量控制技术规程

2015年5月

目 录

1 前言 ................................................................................................................................................ 1 2 质量控制对象 ................................................................................................................................ 1

2.1 分钟数据 ............................................................................................................................ 1 2.2 小时数据 ............................................................................................................................ 1 2.3 日数据 ................................................................................................................................ 2 3 质量控制标识 ................................................................................................................................ 3

3.1 疑误数据标注..................................................................................................................... 3 3.2 要素标识 ............................................................................................................................ 4 4 质量控制方法 ................................................................................................................................ 7

4.1 界限值检查方法 ................................................................................................................. 7 4.2 范围值检查方法 ................................................................................................................. 7 4.3 空间一致性检查 ................................................................................................................. 7 4.4 内部一致性检查 ................................................................................................................. 8 4.5 时变检查 ............................................................................................................................ 8 4.6 持续性检查......................................................................................................................... 9

*

4.7 特殊天气事件检测 ........................................................................................................... 9

*

4.8 传感器漂移以及风向缺失检测 ..................................................................................... 10 4.9 综合检查 .......................................................................................................................... 11 4.10 台站级数据质量* ........................................................................................................... 11 5 分钟数据质量控制方案 ............................................................................................................... 12

5.1 分钟气温数据................................................................................................................... 12 5.2 分钟气压数据................................................................................................................... 12 5.3 分钟相对湿度数据 ........................................................................................................... 13 5.4 分钟降水数据................................................................................................................... 14 5.5 分钟风向数据................................................................................................................... 14 5.6 分钟风速数据................................................................................................................... 14 5.7 分钟草温数据................................................................................................................... 15 5.8 分钟0cm地温数据 ........................................................................................................... 16 5.9 分钟5cm地温数据 ........................................................................................................... 16 5.10 分钟10cm地温数据 ....................................................................................................... 17 5.11 分钟15cm地温数据 ....................................................................................................... 18 5.12 分钟20cm地温数据 ....................................................................................................... 18 5.13 分钟40cm地温数据 ....................................................................................................... 19 6 小时数据质量控制方案................................................................................................................. 21

6.1 小时气温数据................................................................................................................... 21 6.2 小时气压数据................................................................................................................... 24 6.3 小时水汽压数据 ............................................................................................................... 25 6.4 小时露点温度数据 ........................................................................................................... 25 6.5 小时相对湿度数据 ........................................................................................................... 26 6.6 小时降水数据................................................................................................................... 28 6.7 小时0cm地温数据 ........................................................................................................... 29 6.8 小时5cm地温数据 ........................................................................................................... 31 6.9 小时10cm和15cm地温数据 ........................................................................................... 33 6.10 小时20cm和40cm地温数据 ........................................................................................... 35 6.11 小时深层地温数据 ........................................................................................................... 37 6.12 小时草温数据................................................................................................................... 39 6.13 小时风速数据................................................................................................................... 41

6.14 小时风向数据................................................................................................................... 42 6.15 小时海平面气压数据 ....................................................................................................... 43 6.16 小时最小能见度数据 ....................................................................................................... 43 6.17 小时辐射数据................................................................................................................... 44 6.18 小时积雪深度数据 ........................................................................................................... 44 6.19 小时电线积冰数据 ........................................................................................................... 45 6.20 小时冻土深度数据 ........................................................................................................... 45 6.21 小时天气现象数据 ........................................................................................................... 45 6.22 小时云数据....................................................................................................................... 46 6.23 小时日照数据................................................................................................................... 47 6.24 变温、变压统计值 ........................................................................................................... 47 6.25 过去N小时降水量统计值 ............................................................................................... 47 6.26 过去N小时最高、最低、极大等统计值 ....................................................................... 48 6.27 小时蒸发数据................................................................................................................... 49 7 日数据质量控制方案................................................................................................................... 50

7.1 日照 .................................................................................................................................. 50 7.2 日降水量 .......................................................................................................................... 50 7.3 日电线积冰....................................................................................................................... 51 7.4 日蒸发量 .......................................................................................................................... 52 7.5 日天气现象....................................................................................................................... 52 8 系统偏差检测 .............................................................................................................................. 52

8.1 风向缺失检测................................................................................................................... 52 8.2 地温日较差检测 ............................................................................................................... 53 8.3 台站参数检测................................................................................................................... 53 9 参考文献 ...................................................................................................................................... 55

变动登记表

变动时间 变动章节 2015.04.27 5.1～5.3 2015.04.27 6.11 2015.04.27 7.1 2015.04.27 2015.04.27 2015.04.27 2015.04.27

6.21 7.5 8 6.27 变动内容 分钟压、温、湿取消奇异值检查，增加时变检查。 修改深层地温时变检查方法。 增加日照质控规则“日出日落时次可照时数不能超过该时最大可照时数”。 增加小时天气现象质控规则2 增加日天气现象质控规则1和2 增加3类系统偏差检测方法 增加小时蒸发量界限值检查方法 变动人 闫荞荞 闫荞荞 闫荞荞 闫荞荞 闫荞荞 闫荞荞 闫荞荞 1

1 前言

随着气象事业的快速发展，我国气象观测数据质量控制（QC）工作也取得了长足的进步。从上个世纪90年代开始，以历史地面气象资料为对象的质量控制方法逐渐在资料处理业务工作中得到了应用。本世纪后，随着自动气象观测逐步取代人工观测，以实时传输的数据文件为质量控制对象的质量控制方法也在全国逐步开展，为气象业务、科研和服务提供了高质量的数据支持。

如何应对现代气象观测自动化以及县级气象机构综合改革的新的发展趋势，是继实时与历史地面气象资料一体化管理（简称一体化）后，对数据进行质量控制是一个新的课题。新形势下的数据质量控制虽然可借鉴实时和历史的方法，然而由于数据传输流程、数据处理流程、数据传输及处理时效以及存储管理均发生了很大变化，所以气象资料业务系统质量控制方案与以前存在较大差异，有必要重新设计与完善，以适应其变化。

根据现代气象观测自动化以及县级气象机构综合改革后地面气象数据的特点，结合目前在一体化业务试验中使用的实时和历史质量控制方法，参考天气因素及其特殊天气现象、气象要素日变化和地理条件对数据质量标注的影响，设计了适应我国地面气象观测数据的质量控制技术规程。

本规程由湖北省气象信息与技术保障中心设计与编写。

1

2 质量控制对象

数据质量控制对象为自动站（含区域站）观测资料以及辐射资料，根据数据的时间尺度将其分为分钟数据、小时数据和日数据。

2.1 分钟数据

分钟数据质控对象主要包括气温、气压、相对湿度、降水、风向、风速、草温、0cm地温及5cm～40cm地温等观测要素。

2.2 小时数据

小时数据质控对象主要包括风、降水、气温、湿度、气压、草温、0cm地温、浅层低温、深层低温、能见度、日照、辐射等观测要素和统计值，详见表2-1。

表2-1 小时数据质控要素

项目 要素 2分钟风向、2分钟平均风速、10分钟风向、10分钟平均风速、风 最大风速的风向、最大风速、最大风速出现时间、瞬时风向、瞬时风速、极大风速的风向、极大风速、极大风速出现时间 降水 气温 小时降水量 气温、最高气温、最高气温出现时间、最低气温、最低气温出现时间 相对湿度、最小相对湿度、最小相对湿度出现时间、水汽压、露点温度 本站气压、最高本站气压、最高本站气压出现时间、最低本站气压、最低本站气压出现时间、海平面气压 草面（雪面）温度、草面（雪面）最高温度、草面（雪面）最高出现时间、草面（雪面）最低温度、草面（雪面）最低出现时间 地面温度、地面最高温度、地面最高出现时间、地面最低温度、地面最低出现时间 1

湿度 气压 草温 0cm地温

浅层地温 深层地温 能见度 日照 辐射 人工观测 5厘米地温、10厘米地温、15厘米地温、20厘米地温 40厘米地温、80厘米地温、160厘米地温、320厘米地温 最小能见度、最小能见度出现时间 日照时数 总辐射、净辐射、散射辐射、直接辐射、反射辐射 总云量、低云量、积雪深度、雪压、冻土深度 3小时变压、24小时变压、24小时变温、过去24小时最高气温、过去12小时最低地面温度、过去6小时极大瞬时风向、过去12统计值 小时极大瞬间风向、过去6小时极大瞬时风速、过去12小时极大瞬间风速、过去3小时降水量、过去6小时降水量、过去12小时降水量、08时到20时累积降水量（人工观测）、20时到20时累积降水量（人工观测） 2.3 日数据

日数据质控对象主要包括降水量（人工观测）、蒸发、日照、天气现象、雪深、雪压、冻土、电线积冰等观测要素。

2

3 质量控制标识

在气象数据应用中，用户使用的气象资料是质量控制后的数据，其中包含了观测数据和质量控制标识。质量控制标识，是通过合理的质量控制技术方案对气象资料进行质量控制，判定其质量状况，重点是对错误数据进行检测，为了保证用户使用的数据质量。用户可以根据质量控制标识，结合自身需求情况，对观测数据进行处理与应用。

3.1 疑误数据标注

本规程的质量控制码（简称：质控码）分3个层次：一是QC方法质控码（-3～3）；二是综合质控码（0～100）；三是《地面气象要素上传数据文件修改格式》中所规定的质控码，简称Z文件质控码（0～9）。

（1）QC方法质控码

考虑到实时和历史资料一体化的实际情况，为每个QC方法设置7级质控码，取值范围为-3～3，其中0表示正确，±1表示可疑，±2表示警告，±3表示数据错误。QC码的符号表示疑误数据偏离真值的方向，负号表示疑误数据偏小，正号表示疑误数据偏大，即数据质量随着控制码数值绝对值的增加而降低。

（2）综合质控码

综合质控码取值范围为0～100，为方便后期数据处理，部分质控码取两位，如11表示未通过持续性检查，12表示未通过内部一致性检查，详见表3-1。

表3-1 综合质控码

质控码 0 ±1 ±2 ±3 4～9 11 12 13 99 100

描述 数据正确 数据可疑 数据警告 数据错误 备用 相关要素未通过持续性检查 相关要素未通过时变检查 相关要素未通过内部一致性检查 数据缺测 显性错误 3

(3)Z文件质控码

Z文件质控码设置如表3-2所示。

表3-2 Z文件质量控制码

质控码 0 1 2 3 4 5 6 7 8 描述 数据正确，未作过修改 数据可疑，未作过修改 数据错误，未作过修改 数据缺测，未作过修改 数据有订正值 原数据可疑，对数据进行过修改 原数据错误，对数据进行过修改 备用 原数据缺测，对数据进行过修改 3.2 要素标识

为方便使用，本规程为各气象观测要素（包括自动和人工观测）、统计值要素均设置了对应的符号，详见表3-3和表3-4。

表3-3 观测要素符号标识

项目 气温 气压 相对湿度 水汽压 露点温度 地温 要素符号 正点气温 Tn 最高气温 Th 最低气温 Tl 最高气温、最低气温、正点气温 T 正点气压 Pn 最高气压 Ph 最低气压 Pl 最高气压、最低气压、正点气压 P 海平面气压 P0 相对湿度 Un 最小相对湿度 Ul E 水汽压 露点温度 Td 正点0cm地温 Dn 0cm最高地温 Dh 0cm最低地温 Dl D05 05cm地温 D10 10cm地温 D15 15cm地温 D20 20cm地温 K40 40cm地温 K80 80cm地温 4

要素

草温 降水 风速 风向 能见度 辐射 日照 云 天气现象 电线积冰 160cm地温 320cm地温 正点草温 最高草温 最低草温 小时降水量 2分钟风速 10分钟风速 最大风速 极大风速 瞬时风速 2分钟风向 10分钟风向 最大风风向 极大风风向 瞬时风向 能见度 总辐射 净辐射 散射辐射 直接辐射 反射辐射 小时日照时数 总日照时数 云状 总云量 低云量 人工观测天气现象 电线积冰直径 电线积冰重量 电线积冰厚度 积雪深度 K160 K320 TG TGh TGl R F02 F10 Fmax Fmost Fins DIR02 DIR10 DIRmax DIRmost DIRins V RADt RADn RADs RADd RADr SSn SS C NN NL PH WId WIw WIt Sd 积雪 Sp 雪压 FSD冻土深度第1栏上限值 1u 冻土深度第1栏下限值 FSD1l FSD2u 冻土深度第2栏上限值 冻土深度第2栏下限值 FSD2l

冻土深度 5

表3-4 统计值要素符号标识

项目 气温 气压 地温 降水 风速 风向 要素符号 T24 24小时变温 过去24小时最高气温 T24h 过去24小时最低气温 T24l P03 3小时变压 P24 24小时变压 过去12小时最低地面温度 D12l R03 过去3小时降水量 R06 过去6小时降水量 R12 过去12小时降水量 R24 过去24小时降水量 08时到20时累积降水量（人工观测） R08?20 20时到20时累积降水量（人工观测） R20?08 过去6小时极大瞬时风速 F06most 过去12小时极大瞬间风速 F12most 过去6小时极大瞬时风向 DIR06most 过去12小时极大瞬间风向 DIR12most 要素 6

4 质量控制方法

4.1 界限值检查方法

界限值检查方法是检查要素值是否在其测量允许值范围之内。各气象要素的界限值阈值范围参考《地面气象观测规范》中表3.1《我国自动气象站技术性能要求表》以及《QX/T 118-2010地面气象观测资料质量控制》。

4.2 范围值检查方法

范围值检查是采用时间和空间插值原理，基于广义极值分布理论，推求任意地点的多年日要素极值；然后基于数据插值技术，利用要素日变化规律，设计任意地点（包含无观测资料地点）逐时、逐日、逐月阈值计算方法。

Hmax?f1(long,lat,alti,month,day,hour)

Hmin?f2(long,lat,alti,month,day,hour) Dmax?f1(long,lat,alti,month,day)

Dmin?f2(long,lat,alti,month,day)

Mmax?f1(long,lat,alti,month)

Mmin?f2(long,lat,alti,month)

上式中，long,lat,alti,month,day,hour分别表示经度、纬度、海拔高度、月、日；Hmax、Hmin分别表示小时最大、最小阈值；Dmax、Dmin分别表示逐日最大、最小阈值；Mmax、Mmin分别表示逐月最大、最小阈值。

? 逐小时阈值范围值检查的要素，包括气温、相对湿度、气压、草温、0～

10cm地温；

? 逐日阈值范围值检查的要素，包括15～320cm地温； ? 逐月阈值范围值检查的要素，包括降水、风。

4.3 空间一致性检查

本规程采用百分位法（即Madsen-Allerupt方法）进行空间一致性检查。 将待检站对应邻近台站待检小时及前3个小时的“超阈值值”组成一个邻近站时间序列，计算25%、50%和75%值，计算质控系数f。

7

f?QCA?QCp50QCp75?QCp25（6）

式中，QCA为待检站待检小时植入误差后的超阈值值，QCp25、QCp50和QCp75分别为邻近站时间序列的25%、50%和75%的百分位数值。若abs(f)>3，则认为该待检站待检时次的观测值为疑误值。

超阈值值为超出阈值范围（即4.2节中的Hmax、Hmin）的大小的值。但在空间一致性检查方法中，阈值Hmax、Dmax的百分位取80%，Hmin、Dmin为20%。

4.4 内部一致性检查

有些气象观测要素相互之间关系密切，其变化规律具有一致性。根据该特性，就可对相关数据是否保持这种内部关系来检查其是否发生异常，以确定数据质量，即为内部一致性检查。内部一致性检查分为3种情况，一是同类要素之间，二是不同类型要素之间,三是统计值之间。

（1）同类要素之间的关系：如最高值应大于等于正点定时值，正点定时值大于等于最小值，对于气温有：Th?Tn?Tl。

（2）要素之间的关系：如可以通过露点温度与水汽压之间的函数关系来计算露点温度，一旦所计算的露点温度与实测值相差较大（绝对值大于0.5℃），则露点温度与水汽压至少有1个要素有疑误。

本技术规程中，水汽压、露点温度、海平面气压3个要素采用直接计算来进行质量控制。

（3）与统计值之间的关系：如可以通过前两个小时前的正点本站气压与当前小时的正点本站气压的差值计算3小时变压，一旦所计算的值与台站上传的3小时变压统计值不一致，则两个小时前的正点本站气压、当前小时的正点本站气压与台站上传的3小时变压统计值至少有1个要素有疑误。

4.5 时变检查

大气中的有些观测数据与时间显著相关，具有良好的时间一致性，将此类数据与其时间上前、后的测值相比较，来判断其数据是否发生异常。本规程采用时变检查来实现时间一致性检查方法，时变检查主要是根据要素在某一时段内可能变化范围判断该要素值质量。

8

4.6 持续性检查

在一段时间内（如一天），许多气象要素值会随着时间、地域的变化出现波动。如果某要素值没有发生变化有可能观测仪器或传输设备出现故障。

在质量控制中，用标准差σ来衡量某要素一组数值中某一数值与其平均值差异程度，可以评估某要素值可能的变化或波动程度。标准差越大，要素值波动的范围就越大。σ的取值随地理区域和要素而不同。在本规程中，用stdev()函数表示计算标准差。

4.7 特殊天气事件检测*

当发生某些天气事件，将导致相关要素发生“异常”，从而导致质量控制方法发生误检。为了提高质量控制方法检测性能，设计了大幅度降温事件、积雪事件、高湿事件、低湿事件、等温事件以及其他中小尺度天气事件等，以便消除或降低这些事件对质量控制方法的影响。

（1）大幅度降温事件

当发生剧烈天气事件如大幅降温、短时暴雨时，将导致相关要素发生“异常”，其中较为典型的是单站大幅降温事件，即一个测站由于天气突然变化（如由晴转雨），从而导致气温和地面温度等要素无法通过时间一致性和空间一致性检查。

（2）积雪事件

在自动站中，由于地面温度传感器固定不可移动，当有积雪时，地面温度传感器就被埋藏在雪中，就会使得地面温度在很长时间不变或变化极小，这样当进行持续性检查时，就会提出错误或警告信息。

（3）高湿事件

当有雾或有雨时且持续时间较长时，相对湿度将会在高湿状态下不变或变化极小，同样不会通过持续性检查。

（4）等温事件

当大气非常稳定时，特别是温度变化很小时，相对湿度不变或变化极小，同样不会通过持续性检查。

（5）中小尺度天气现象

有些中小尺度天气现象（如mesohighs、mesolows、heat bursts）发生时，由于其影响地理范围小，持续时间短，所以会导致个别站和少数时次数据产生“异常”

9

现象，使得这些没有质量问题的数据在进行时间一致性和空间一致性检查时无法通过，所以可通过检测这些中小尺度天气现象的产生避免误检。

4.8 传感器漂移以及风向缺失检测*

传感器漂移以及风向缺失检测方法与前面所述QC方法有较大差异，主要表现在4个方面，一是所使用的数据量大且持续时间较长（一般在一年以上）；二是所检查数据的质量状况不是单个数据，而是描述一批的数据质量情况；三是这些数据检查频次不是每天逐小时，而是以一定的时间周期（一般为一旬）进行检查；四是对这类疑误数据的处理方式不同（一般不进行标注）。由于存在上述4个显著差异，所以对数据的检测方法也和前面单个数据的质量控制方法不同。本规程主要设计了以下4种方法。

（1）启动风速增大

启动风速增大是指因风速传感器由于外力（如灰尘污染、轴承磨损等）原因使得当风速较小时，风杯不转（即发生小风不转大风转现象），从而引起启动风速增大，导致风速观测数据质量下降。通过对风速分布规律以及时间序列分析方法来检测“启动风速增大”。

（2）风向缺失

由于冰雪或风向观测仪器故障等原因会导致某一范围的风向以另外范围的风向被记录，从而影响风向观测数据的质量。

（3）传感器漂移

处于实时业务运行的自动气象站传感器状态一般可分为三种：一是正常状态，即传感器测量的气象要素在允许的测量精度范围；二是传感器失效状态，即传感器测量的气象要素值离实际真值很远；三是传感器失真状态，传感器测量的气象要素在实际真值附近，但超过了允许的测量精度范围。对于第二种状态采用常用的质量控制方法即可检测到，然而对于第三种状态通常的质量控制方法往往无能为力，必须针对其特点，设计检测方法。本规程主要针对气压和气温传感器的漂移进行检测。

对于传感器漂移的检测是通过对参考序列的分析来实现。首先根据邻近参考站（或参考要素）与被检站资料，构造参考序列，在对参考序列的均一性检测的基础上，设计序列的漂移检测方法，确定被检站漂移开始时间。

10

（4）双质量检查方法

对于降水、日照和蒸发量检查方法，以检查降水、日照和蒸发与周围邻近站显著偏小或偏大的问题（对于降水偏小检查，同时还将基于降水过程进行）。

4.9 综合检查

综合检查是利用上述检查结果，确定每个数据最终的质控码。综合检查的具体方法见后文中各要素的QC方案设置。

在对上述各质量控制方法描述的基础上，为方便使用，表4-1给出了各质量控制方法质控码的符号表示形式。

表4-1 质量控制方法及符号

质控方法 界限值检查 范围值检查 内部一致性检查 时变检查 持续性检查 大幅降温事件* 积雪事件* 综合标志 符号 备注 f1(e) f2(e) f3(e) f1(e)为该方法的QC码，e为要素 f2(e)为该方法的QC码，e为要素 f3(e)为该方法的QC码，e为要素 f4(e) f5(e) f7(e) f4(e)为该方法的QC码，e为要素 f5(e)为该方法的QC码，e为要素 f7(e)为该方法的QC码，e为要素 f8(e)为该方法的QC码，e为要素 f8(e) flag(e) flag(e)综合QC码，e为要素 4.10 台站级数据质量*

若某站小时数据1个时次内3个以上项目数据错误，就认为该站本时次小时数据质量存在问题，其他数据即使通过质量检查其有问题的可能性也较大，需作进一步检查（某项目数据错误指该观测项目中1半以上要素错误）。

11

5 分钟数据质量控制方案

分钟数据的质量标注对象为1小时，质量控制码为1小时内分钟数据质量最差的数据的质量控制码。

5.1 分钟气温数据

表5-1 分钟气温质量检查算法

质控方法 界限值检查 T?55.0℃ 算法 T??55.0℃ diff?T?Tmax(T?Tmax) QC方法质控码 f1(T)=3 f1(T)=-3 备注 f2(T)?1(diff?0) f2(T)??1(diff?0) diff?T?Tmin(T?Tmin) exd?diff 范围值检查 Tmax为历史同期最大值（小时） Tmin为历史同期最小值（小时） ?t为分钟跳变值 exd?1*stdr且exd?2*stdr exd?2*stdr且exd?3*stdr exd?3*stdr f2(T)?2(diff?0) f2(T)??2(diff?0) f2(T)?3(diff?0) f2(T)??3(diff?0) 时变检查 奇异值检查 时变检查 内部一致性检查 空间一致性检查 Ti?1?Ti??t Ti?T???s，i?(1,60) f3(T)?1 f4(T)?1 f4(T)?1 f5(T60)?1 共60个数据，?取值2～4，s为标准差 第60分钟的数据同小时正点数据不一致 ?为?取值2～4，空间变率 Ti?Ti?1?3℃ T60?Tn ????? T-Tf6(T)?1 5.2 分钟气压数据

表5-2 分钟气压质量检查算法

质控方法 界限值检查

算法 P?1200hPa P?500hPa 12

QC方法质控码 f1(P)=3 f1(P)=-3 备注 diff?P?Pmax(P?Pmax) f2(P)?1(diff?0) f2(P)??1(diff?0) diff?P?Pmin(P?Pmin) 范围值检查 exd?diff exd?1*stdr且exd?2*stdr Pmax为历史同期最大值（小时） Pmin为历史同期最小值（小时） ?p为分钟跳变值 exd?2*stdr且exd?3*stdr exd?3*stdr f2(P)?2(diff?0) f2(P)??2(diff?0) f2(P)?3(diff?0) f2(P)??3(diff?0) 时变检查 奇异值检查 时变检查 内部一致性检查 空间一致性 Pi?1?Pi??p Pi?P???s i?(1,60) f3(P)?1 f4(P)?1 f4(T)?1 f5(P60)?1 Pi?Pi?1?1hPa P60?Pn ????? P-P共60个数据，?取值2～4，s为标准差 第60分钟的数据同小时正点数据不一致 ?取值2～4，?为空间变率 f6(P)?1 5.3 分钟相对湿度数据

表5-3 分钟相对湿度质量检查算法

方法名称 界限值检查 U?100 U?0 算法 QC方法质控码 f1(U)=3 f1(U)=-3 备注 diff?U?Umin(U?Umin) f2(U)?1(diff?0) f2(U)??1(diff?0) exd?diff 范围值检查 Umin为历史同期最小值（日值） ?u为分钟跳变值 exd?1*stdr且exd?2*stdr exd?2*stdr且exd?4*stdr exd?4*stdr f2(U)?2(diff?0) f2(U)??2(diff?0) f2(U)?3(diff?0) f2(U)??3(diff?0) 时变检查 Ui?1?Ui??u 奇异值检查 时变检查 内部一致

f3(U)?1 f4(U)?1 Ui?U???s i?(1,60) 共60个数据，?取值2～4，s为标准差 第60分钟的数据同小Ui?Ui?1?20% U60?Un 13

f4(T)?1 f5(U60)?1 性检查 空间一致性检查 ????? U-U时正点数据不一致 f6(U)?1 ?取值2～4，?为空间变率 5.4 分钟降水数据

表5-4 分钟降水量质量检查算法

方法名称 界限值检查 算法 R?9.9 mm R?0.0 mm diff?R?Rmax(R?Rmax) QC方法质控码 f1(R)=3 f1(R)=-3 备注 f2(R)?3(diff?0) f2(R)??3(diff?0) Rmax为历史同期最大值（月值） 范围值检查 exd?diff exd?0 共60个数据，s为标准差，非0降水个数大于15 ?取值2～4，?为空间变率 持续性检查 Ri?0,s?0 (i?1,60) f5(R)=2 空间一致性检查 ????? R-Rf6(R)?1 5.5 分钟风向数据

表5-5 分钟气温界限值检查算法

方法名称 界限值检查 算法 DIR?0或DIR?360 QC方法质控码 f1(DIR)?3 f2(DIR)?2 备注 静风 共60个数据，s为标准差，非0风速个数大于15 持续性检查 DIRi?0,s?0 i?(1,60) 5.6 分钟风速数据

表5-6 分钟风速界限值和持续性检查算法

方法名称 算法 QC方法质控码 f1(F)=3 备注 界限值检查 F?150m/s或F?0m/s 范围值检查 diff?F?Fmax(F?Fmax)

14

Fmax为历史同期最大值（月值） exd?diff exd?0 f2(F)?3(diff?0) f2(F)??3(diff?0) 共60个数据，s为标准差，非0风速个数大于15 持续性检查 Fi?0,s?0 i?(1,60) f3(F)?2 5.7 分钟草温数据

表5-7 分钟草温质量检查算法

方法名称 界限值检查 算法 QC方法质控码 f1(TG)=3 f1(TG)=-3 备注 TG?80.0℃ TG??60.0℃ diff?TG?TGmax(TG?TGmax) TGmax为历史同期最大值（小时） TGmin为历史同期最小值（小时） diff?TG?TGmin(TG?TGmin) f2(TG)?1(diff?0) f2(TG)??1(diff?0) 范围值检查 exd?diff exd?1*stdr且exd?2*stdr ?tg为分钟跳变值 共60个数据，?取值2～4，s为标准差 第60分钟的数据同小时正点数据不一致 exd?2*stdr且exd?4*stdr exd?4*stdr f2(TG)?2(diff?0) f2(TG)??2(diff?0) f2(TG)?3(diff?0) f2(TG)??3(diff?0) f3(TG)?1 时变检查 奇异值检查 TG(i?1)?TGi??tg TGi?TG???s，i?(1,60) f4(TG)?1 内部一致性检查 TG60?TG f5(TG60)?1 空间一致性 ????? TG-TGf6(TG)?1 ?取值2～4，?为空间变率 15

5.8 分钟0cm地温数据

表5-8 分钟0cm地温质量检查算法

方法名称 界限值检查 算法 QC方法质控码 f1(D0)=3 f1(D0)=-3 备注 D0?80.0℃ D0??60.0℃ diff?D0?D0max(D0?D0max) f2(D0)?1(diff?0) f2(D0)??1(diff?0) D0max为历史同期最大值（小时） D0min为历史同期最小值（小时） diff?D0?D0min(D0?D0min) 范围值检查 exd?diff exd?1*stdr且exd?2*stdr exd?2*stdr且exd?4*stdr exd?4*stdr f2(D0)?2(diff?0) f2(D0)??2(diff?0) f2(D0)?3(diff?0) f2(D0)??3(diff?0) 时变检查 奇异值检查 内部一致性检查 空间一致性 D0(i?1)?D0i??d0 D0i?D0???s，i?(1,60) f3(D0)?1 f4(D0)?1 D060?Dn ????? D0-D0f5(D060)?1 f6(D0)?1 ?d0为分钟跳变值 共60个数据，?取值2～4，s为标准差 第60分钟的数据同小时正点数据不一致 ?取值2～4，?为空间变率 5.9 分钟5cm地温数据

表5-9 分钟5cm地温质量检查算法

方法名称 界限值检查 算法 QC方法质控码 f1(D05)=3 f1(D05)=-3 备注 D05?80.0℃ D05??60.0℃ diff?D05?D05max(D05?D05max) f2(D05)?1(diff?0) f2(D05)??1(diff?0) D0max为历史同期最大值（小时） D0min为历史同期最小值（小时） 范围值检查 diff?D05?D05min(D05?D05min) exd?diff exd?1*stdr且exd?2*stdr 16

exd?2*stdr且exd?4*stdr exd?4*stdr f2(D05)?2(diff?0) f2(D05)??2(diff?0) f2(D05)?3(diff?0) f2(D05)??3(diff?0) 时变检查 奇异值检查 内部一致性检查 空间一致性 D05(i?1)?D05i??d05 D05i?D05???s，i?(1,60) f3(D05)?1 f4(D05)?1 D0560?Dn ????? D05-D05

f5(D0560)?1 f6(D05)?1 ?d05为分钟跳变值 共60个数据，?取值2～4，s为标准差 第60分钟的数据同小时正点数据不一致 ?取值2～4，?为空间变率 5.10 分钟10cm地温数据

表5-10 分钟10cm地温质量检查算法

方法名称 界限值检查 算法 QC方法质控码 f1(D0)=3 f1(D0)=-3 备注 D10?60.0℃ D10??45.0℃ diff?D10?D10max(D10?D10max) f2(D10)?1(diff?0) f2(D10)??1(diff?0) D10max为历史同期最大值（小时） D10min为历史同期最小值（小时） diff?D10?D10min(D10?D10min) 范围值检查 exd?diff exd?1*stdr且exd?2*stdr exd?2*stdr且exd?4*stdr exd?4*stdr f2(D10)?2(diff?0) f2(D10)??2(diff?0) f2(D10)?3(diff?0) f2(D10)??3(diff?0) 时变检查 奇异值检查 内部一致性检查

D10(i?1)?D10i??d10 D10i?D10???s，i?(1,60) f3(D10)?1 f4(D10)?1 D1060?Dn 17

f5(D1060)?1 ?d10为分钟跳变值 共60个数据，?取值2～4，s为标准差 第60分钟的数据同小时正点数据不一致 空间一致性 ????? D10-D10 f6(D10)?1 ?取值2～4，?为空间变率 5.11 分钟15cm地温数据

表5-11 分钟15cm地温质量检查算法

方法名称 界限值检查 算法 QC方法质控码 f1(D15)=3 f1(D15)=-3 备注 D15?60.0℃ D15??45.0℃ diff?D15?D15max(D15?D15max) f2(D15)?1(diff?0) f2(D15)??1(diff?0) D15max为历史同期最大值（日值） D15min为历史同期最小值（日值） diff?D15?D15min(D15?D15min) 范围值检查 exd?diff exd?1*stdr且exd?2*stdr exd?2*stdr且exd?4*stdr exd?4*stdr f2(D15)?2(diff?0) f2(D15)??2(diff?0) f2(D15)?3(diff?0) f2(D15)??3(diff?0) 时变检查 奇异值检查 内部一致性检查 空间一致性 D15(i?1)?D15i??d15 D15i?D15???s，i?(1,60) f3(D15)?1 f4(D15)?1 D1560?Dn ????? D15-D15 f5(D1560)?1 f6(D0)?1 ?d15为分钟跳变值 共60个数据，?取值2～4，s为标准差 第60分钟的数据同小时正点数据不一致 ?取值2～4，?为空间变率 5.12 分钟20cm地温数据

表5-12 分钟20cm地温质量检查算法

方法名称 界限值检查

算法 QC方法质控码 f1(D20)=3 f1(D20)=-3 18

备注 D20?50.0℃ D20??45.0℃ diff?D20?D20max(D20?D20max) f2(D20)?1(diff?0) f2(D20)??1(diff?0) D20max为历史同期最大值（日值） D20min为历史同期最小值（日值） diff?D20?D20min(D20?D20min) 范围值检查 exd?diff exd?1*stdr且exd?2*stdr exd?2*stdr且exd?4*stdr exd?4*stdr f2(D20)?2(diff?0) f2(D20)??2(diff?0) f2(D20)?3(diff?0) f2(D20)??3(diff?0) 时变检查 奇异值检查 内部一致性检查 空间一致性 D20(i?1)?D20i??d20 D20i?D20???s，i?(1,60) f3(D20)?1 f4(D20)?1 D2060?Dn ????? D20-D20 f5(D2060)?1 f6(D0)?1 ?d20为分钟跳变值 共60个数据，?取值2～4，s为标准差 第60分钟的数据同小时正点数据不一致 ?取值2～4，?为空间变率 5.13 分钟40cm地温数据

表5-13 分钟40cm地温质量检查算法

方法名称 界限值检查 算法 QC方法质控码 f1(D40)=3 f1(D40)=-3 备注 D40?50.0℃ D40??45.0℃ diff?D40?D40max(D40?D40max) f2(D40)?1(diff?0) f2(D40)??1(diff?0) D0max为历史同期最大值（日值） D0min为历史同期最小值（日值） diff?D40?D40min(D40?D40min) 范围值检查 exd?diff exd?1*stdr且exd?2*stdr exd?2*stdr且exd?4*stdr exd?4*stdr f2(D40)?2(diff?0) f2(D40)??2(diff?0) f2(D40)?3(diff?0) f2(D40)??3(diff?0) 时变检查

D40(i?1)?D40i??d40 19

f3(D40)?1 ?d40为分钟跳变值 奇异值检查 内部一致性检查 空间一致性

D40i?D40???s，i?(1,60) f4(D40)?1 D4060?Dn ????? D40-D40 f5(D4060)?1 f6(D40)?1 共60个数据，?取值2～4，s为标准差 第60分钟的数据同小时正点数据不一致 ?取值2～4，?为空间变率 20

6 小时数据质量控制方案

小时数据分为3类，一为要素值，二为统计值，三为极值出现时间。以下讨论的是要素值和统计值的质量控制方案，对于极值出现时间质量控制是判断其是不是合法时间以及该时间段的时间，不是即判断为错误数据。

6.1 小时气温数据

表6-1小时气温界限值和内部一致性检查算法 方法名称 界限值检查 内部一致性检查 算法 T?55.0℃ T??55.0℃ Tn?Tl QC方法质控码 f1(T)=3 f1(T)=-3 备注 最低气温高于正点气温0.2℃报错 f3(Tn)=1，f3(Tl)=1 Tn?Th f3(Tn)=1，f3(Th)=1 最高气温低于正点气温0.2℃报错 表6-2小时气温时变检查算法 方法名称 算法 T0?T?1??1且T0?T?2??2 T0?T?1?QC方法质控码 f4(T)=2 备注 白天 夜间 白天和夜间 白天 白天和夜间 白天 夜间 白天和夜间 白天 夜间 白天和夜间 ?13且T0?T?2??23 f4(T)=2 f4(T)=-2 f4(T)=1 f4(T)=-1 f4(T)=-9 f4(T)=2 f4(T)=2 f4(T)=-2 f4(T)=1 f4(T)=1 f4(T)=-1 f4(T)=-9 时变检查QC0H T0?T?1???1且T0?T?2???2 T0?T?1??3且T0?T?2??4 T0?T?1???3且T0?T?2???4 被比较数据如缺测或数据有误 T0?avgT??4 ?T0?avgT?4 3T0?avgT???4 时变检查QC3H T0?avgT??3 T0?avgT??33 T0?avgT???3 被比较数据如缺测或数据有误

21

表6-3 小时气温范围值（含空间一致性）检查 方法名称 Exd?StdR 算法 QC方法质控码 f2(T)?0 备注 refDiffNum为前3个小时内邻近站该要素值与参数范围值差值趋势一致的数量 avg表示邻近站超阈值的平均值 2?StdR?Exd?StdR 且refDiffNum?0 f2(T)??1 或f2(T)?1 2?StdR?Exd?StdR f2(T)??1 且0?refDiffNum?10时，若|Exd|?2.0?(StdR?|avg|?1.5) 或f2(T)?1 2?StdR?Exd?StdR f2(T)??1 且refDiffNum?10时，百分位检或f2(T)?1 查|f|?4 f2(T)??2 4?StdR?Exd?2?StdR 且refDiffNum?0 或f2(T)?2 4?StdR?Exd?2?StdR f2(T)??2 且0?refDiffNum?10时，若|Exd|?2.0?(StdR?|avg|?1.5) 或f2(T)?2 范围值检4?StdR?Exd?2?StdR f2(T)??2 查（空间一且refDiffNum?10时，百分位检或f2(T)?2 致性） 查|f|?4 f(T)??2 Exd?4?StdR且2 refDiffNum?0 Exd?4?StdR且0?refDiffNum?10时，若|Exd|?2.0?(StdR?|avg|?1.5) 或f2(T)?2 f2(T)??3 或f2(T)?3 Exd?4?StdR且f2(T)??3 refDiffNum?10时，百分位检查或f2(T)?3 |f|?4 Exd?4?StdR且不符合下面条件： （1）refDiffNum ?0 或（2）0?refDiffNum?10时，f2(T)??2 若或f2(T)?2 |Exd|?2.0?(StdR?|avg|?1.5) 或（3）refDiffNum?10时，百 分位检查|f|?4

22

表6-4 小时气温持续性及天气事件检测算法 方法名称 算法 stdev(Ti)?0.0，i?(?8,0) QC方法质控码 f5(T)=2 f5(T)=2 备注 共27个数据 33个数据 33个数据 持续性检查 stdev(Ti)?0.02，i?(?10,0) 0.02?stdev(Ti)?0.05，i?(?10,0) f5(T)=1 大幅降温事件* 发生 未发生 f7(T)=1 f7(T)=0 表6-5小时气温综合检查 序号 1 2 3 4 5 备注：

f1(T)=±3 算法 |f2(T)|≥2 |f2(T)|+|f4(T)|≥3 f5(T)≥2 综合质控码 100 同f2(T) 12 11 13 Z文件质控码 6 2 1 1 1 备注 f4(T)≠-9 f3(T)≥1 （1）avgT?avg(T?1,T1)；

（2）下标0表示被检时次，-1表示前1时次，1表示后1时次； （3）夜间定义为日落后1小时和日出前1小时的时次，其他为白天； （4）?1=12，?2=16，?3=8，?4=12；

（5）StdR为置信域，是基于长年代的历史资料，通过相关统计方法计算得到。 （6）Exd为超阈值值，表示为超过范围参数中最大值或最小值，超过最大值，该值为正；超过最小值，该值为负。

23

6.2 小时气压数据

表6-6 小时气压界限值和内部一致性检查算法 方法名称 界限值检查 算法 P?1200hPa P?500hPa QC方法质控码 f1(P)=3 f1(P)=-3 备注 内部一致性检查 Pn?Pl Pn?Ph f3(Pn)=1 f3(Pl)=1 f3(Pn)=1 f3(Ph)=1 表6-7 小时气压时变检查算法 方法名称 算法 P0?P?1??1且P0?P?2??2 QC方法质控码 f4(P)=2 f4(P)=-2 f4(P)=1 f4(P)=-1 f4(P)=-9 f4(P)=2 f4(P)=-2 f4(P)=1 f4(P)=-1 f4(P)=-9 备注 时变检查QC0H P0?P?1???1且P0?P?2???2 P0?P?1??3且P0?P?2??4 P0?P?1???3且P0?P?2???4 被比较数据如缺测或数据有误 P0?avgP??2 时变检查QC3H P0?avgP???2 P0?avgP??1 P0?avgP???1 被比较数据如缺测或数据有误 表6-8 小时气压持续性检查算法 方法名称 算法 QC方法质控码 f5(P)=2 f5(P)=2 备注 共27个数据 33个数据 33个数据 stdev(Pi)?0.0，i?(?8,0) 持续性检查 stdev(Pi)?0.02，i?(?10,0) 0.02?stdev(Pi)?0.05，i?(?10,0) f5(P)=1 备注：avgP?avg(P?1,P1)；?1=8、?2=16、?3=6、?4=8hPa。

24

表6-9 小时气压综合检查 序号 1 2 3 4 5 f1(P)=±3 算法 综合质控码 100 同f2(P) 12 11 13 Z文件质控码 6 2 1 1 1 备注 小时气压范围值检查算法同小时气温 f4(P)≠-9 |f2(P)|≥2 |f2(P)|+|f4(P)|≥3 f5(P)≥2 f3(P)≥1 6.3 小时水汽压数据

在我国地面观测系统中，水汽压要素是一个通过其他观测要素来计算的物理量，所以水汽压的质量控制采用其他要素计算来实现。在自动站中，水汽压

E?u?Ew，u为相对湿度；Ew为温度t所对应纯水平液面饱和水汽压。饱和水汽

压计算，参见地面气象观测规范。当计算的水汽压与当前小时水汽压数据相差0.5hPa时，数据错误。

表6-10 小时水汽压综合检查 序号 1 算法 ?>0.8当E>8hPa E?E综合质控码 3 Z文件质控码 6 备注 ?>1.0 否则E?E?为计算值 E6.4 小时露点温度数据

根据地面气象观测规范，露点温度Td采用马格拉斯公式计算。

eE0，其中E=6.1078，a=7.69,b=243.92

0Td?ea?lgE0b?lg表6-11 小时露点温度综合检查 序号 算法 ?>1.2℃,当Td>-10℃ Td?Td综合质控码 Z文件质控码 6 备注 1 ?>1.5℃,当-25℃?Td?TdTd?-10℃ 3 ?为计算值 Td?>1.7℃,当Td<=-25℃ Td?Td 25

6.5 小时相对湿度数据

表6-12 小时相对湿度界限值和内部一致性检查算法 方法名称 界限值检查 U?100 U?0 算法 QC方法质控码 f1(U)=3 f1(U)=-3 备注 Umin?Un 内部一致检查 f3(U)=1 ?t?2.0℃?u?32?10?tu?u?1?12（?t?tmax?t?u?u?umin） 算法 且且如果u?1无法获取或错误，f3(Umin)=1，否则f3(Umin)=3（u?1为上一，时次正点相对湿度） 表6-13 小时相对湿度时变检查算法 方法名称 质量控制码 f4(U)=2 f4(U)=-2 f4(U)=1 f4(U)=-1 f4(U)=-9 f4(U)=2 f4(U)=-2 f4(U)=1 f4(U)=-1 f4(U)=-9 备注 U0?U?1??1且U0?U?2??2 时变检查QC0H U0?U?1???1且U0?U?2???2 U0?U?1??3且U0?U?2??4 U0?U?1???3且U0?U?2???4 被比较数据如缺测或数据有误 U0?avgU??2 时变检查QC3H U0?avgU???2 U0?avgU??1 U0?avgU???1 被比较数据如缺测或数据有误 表6-14 小时相对湿度持续性检查算法 方法名称 算法 stdev(Ui)?0.0，i?(?10,0) QC方法质控码 f5(U)=2 ?0)?2备注 相对湿度22个数据；温度33个数据；降水11个数据（主要检查恒为100%）。 共18个数据 持续性检查 stdev(T)＞2.8℃，count(Rii??100stdev(Ui)?0.0，i?(?8,0) Ui<95且stdev(T)＞2.0℃ f5(U)=2 备注：avgU?avg(U?1,U1)。?1=30，?2=40，?3=20，?4=30。

26

表6-15 小时相对湿度综合检查 序号 1 2 3 4 5 f1(U)=±3 算法 综合质控码 100 同f2(U) 12 11 13 Z文件质控码 6 2 1 1 1 备注 小时相对湿度范围值检查算法同小时气温 f4(U)≠-9 |f2(U)|≥2 |f2(U)|+|f4(U)|≥3 f5(U)≥2 f3(U)≥1 27

6.6 小时降水数据

表6-16 小时降水界限值检查和持续性检查 方法名称 界限值检查 0算法 R?600mm或R?0mm QC方法质控码 f1(R)=3 备注 含义：非0的小时降水量不能全相等或变化太小。 根据各地雨强的大小，?取值1～2 根据各地雨强的大小，?取值1～2 stdev(Ri)?0.1， count(Ri??10i?0.5)?4,i?(?10,0) f5(R)=2 f5(R)=2 f5(R)=2 持续性检查 count(Ri??50i??100i???20)?6 count(Ri???10)?10 备注：表中R75、R50、R25分别为小时降水序列的75%、50%、25%的分位数。

表6-17 小时降水范围值检查 方法名称 算法 R?Rext 范围值检查 QC方法质控码 f2(R)=3 备注 Rext为基于长年代的历史资料，通过相关统计方法计算得到某范围的降水月极值 表6-18小时降水综合检查 序号 1 2 3 算法 f1(R)=3 综合质控码 3 2 3 f5(R)=2 Z文件质控码 6 1 2 备注 |f2(R)|=3 28

6.7 小时0cm地温数据

表6-19 0cm地温界限值和内部一致性检查算法 方法名称 界限值检查 内部一致性检查 算法 D?80.0℃ D??60.0℃ Dn?Dl QC方法质控码 f1(D)=3 f1(D)=-3 备注 f3(Dn)=1，f3(Dl)=1 f3(Dn)=1，f3(Dh)=1 表6-20 0cm地温时变检查算法 Dn?Dh 方法名称 算法 D0?D?1??1且D0?D?2??2 D0?D?1?QC方法质控码 f4(D)=2 备注 白天 夜间 白天和夜间 白天 白天和夜间 白天 夜间 白天和夜间 白天 夜间 白天和夜间 ?13且D0?D?2??23 f4(D)=2 f4(D)=-2 f4(D)=1 f4(D)=-1 f4(D)=-9 f4(D)=2 f4(D)=2 f4(D)=-2 f4(D)=1 f4(D)=1 f4(D)=-1 f4(D)=-9 时变检查QC0H D0?D?1???1且D0?D?2???2 D0?D?1??3且D0?D?2??4 D0?D?1???3且D0?D?2???4 被比较数据如缺测或数据有误 D0?avgD??2 ?D0?avgD?2 3时变检查QC3H D0?avgD???2 D0?avgD??1 D0?avgD??13 D0?avgD???1 被比较数据如缺测或数据有误 表6-21 0cm地温持续性和天气事件检测算法 方法名称 算法 stdev(Di)?0.0，i?(?8,0) QC方法质控码 f5(D)=2 f5(D)=2 备注 27个数据 33个数据 11个数据 持续性检查 stdev(Di)?0.02，i?(?10,0) i?(?10,0) f5(D)=1 0.02?stdev(Di)?0.05，大幅降温事件*

发生 未发生 29

f7(D)=1 f7(D)=0 积雪事件* 发生 未发生 备注：avgD?avg(D?1,D1)。 f8(D)=1 f8(D)=0 ?1、?2、?3、?4的取值和被检数据的时次有关，即夜晚和白天不一样。夜晚

定义为日落后1小时和日出前1小时。?1=18，?2=20，?3=12，?4=18。如果台站拔高≥2800m，?1=20，?2=24，?3=15，?4=20。

表6-22 小时0cm地温综合检查 序号 1 2 f1(D)=±3 算法 |f2(D)|≥2 综合质控码 100 同f2(D) Z文件质控码 6 2 备注 小时0cm地温范围值检查同小时气温 f4(D)≠-9 3 4 5 |f2(D)|+|f4(D)|≥3 f5(D)≥2 12 11 13 1 1 1 f3(D)≥1 30

6.8 小时5cm地温数据

表6-23 5cm地温界限值和内部一致性检查算法 方法名称 界限值检查 算法 D?80.0℃ D??60.0℃ QC方法质控码 f1(D)=3 f1(D)=-3 备注 D为D05 D为D05 表6-24 5cm地温时变检查算法 方法名称 算法 D0?D?1??1且D0?D?2??2 D0?D?1?QC方法质控码 f4(D)=2 备注 白天,D为D05 夜间,D为D05 白天和夜间,D为D05 白天,D为D05 白天和夜间,D为D05 D为D05 ?13且D0?D?2??23 f4(D)=2 f4(D)=-2 f4(D)=1 f4(D)=-1 f4(D)=-9 f4(D)=2 f4(D)=2 f4(D)=-2 f4(D)=1 f4(D)=1 f4(D)=-1 f4(D)=-9 时变检查QC0H D0?D?1???1且D0?D?2???2 D0?D?1??3且D0?D?2??4 D0?D?1???3且D0?D?2???4 被比较数据如缺测或数据有误 D0?avgD??2 ?D0?avgD?2 3D0?avgD???2 白天,D为D05 夜间,D为D05 白天和夜间,D为D05 白天,D为D05 夜间,D为D05 白天和夜间,D为D05 D为D05 时变检查QC3H D0?avgD??1 D0?avgD??13 D0?avgD???1 被比较数据如缺测或数据有误 31

表6-25 5cm地温持续性和特殊天气事件检测算法 方法名称 算法 QC方法质控码 f5(D)=2 f5(D)=2 备注 共97个数据,D为D05 11个数据,D为D05 11个数据,D为D05 D为D05 D为D05 D为D05 D为D05 stdev(Di)?0.0，i?(?8,0) 持续性检查 stdev(Di)?0.02，i?(?10,0) 0.02?stdev(Di)?0.05，i?(?10,0) f5(D)=1 大幅降发生 温事件* 未发生 积雪事发生 件* 未发生 备注： （1）avgD?avg(D?1,D1)。

f7(D)=1 f7(D)=0 f8(D)=1 f8(D)=0 （2）?1、?2、?3、?4的取值和被检数据的时次有关，即夜晚和白天不一样。夜晚定义为日落后1小时和日出前1小时。?1=12，?2=16，?3=8，?4=12。如果台站拔高≥2800m，?1=15，?2=18，?3=10，?4=15。

表6-26 小时5cm地温综合检查 序号 1 2 f1(D)=±3 算法 |f2(D)|≥2 综合质控码 100 同f2(D) Z文件质控码 6 2 备注 小时5cm地温范围值检查同小时气温 f4(D)≠-9 3 4 5 |f2(D)|+|f4(D)|≥3 f2(D)≥2 f3(D)≥1 12 11 13 1 1 1 32

6.9 小时10cm和15cm地温数据

表6-27 10cm和15cm地温界限值检查算法 方法名称 界限值检查 算法 D?60.0℃ D??45.0℃ QC方法质控码 备注 D为D10、D15 D为D10、D15 f1(D)?3 f1(D)??3 表6-28 10cm和15cm地温时变检查算法 方法名称 算法 D0?D?1??1且D0?D?2??2 D0?D?1?QC方法质控码 f4(D)=2 备注 白天,D为D10、D15 夜间,D为D10、D15 白天和夜间,D为D10、D15 白天,D为D10、D15 白天和夜间,D为D10、D15 D为D10、D15 ?13且D0?D?2??23 f4(D)=2 f4(D)=-2 f4(D)=1 f4(D)=-1 f4(D)=-9 f4(D)=2 f4(D)=2 f4(D)=-2 f4(D)=1 f4(D)=1 f4(D)=-1 f4(D)=-9 时变检查QC0H D0?D?1???1且D0?D?2???2 D0?D?1??3且D0?D?2??4 D0?D?1???3且D0?D?2???4 被比较数据如缺测或数据有误 D0?avgD??2 ?D0?avgD?2 3D0?avgD???2 白天,D为D10、D15 夜间,D为D10、D15 白天和夜间,D为D10、D15 白天,D为D10、D15 夜间,D为D10、D15 白天和夜间,D为D10、D15 D为D10、D15 时变检查QC3H D0?avgD??1 D0?avgD??13 D0?avgD???1 被比较数据如缺测或数据有误 33

表6-29 10cm和15cm地温持续性检查和天气事件检测算法 方法名称 算法 QC方法质控码 f5(D)=2 f5(D)=2 备注 共9个数据,D为D10、D15 11个数据,D为D10、D15 11个数据,D为D10、D15 D为D10、D15 D为D10、D15 D为D10、D15 D为D10、D15 stdev(Di)?0.0，i?(?8,0) 持续性检查 stdev(Di)?0.02，i?(?10,0) i?(?10,0) f5(D)=1 0.02?stdev(Di)?0.05，大幅降发生 温事件* 未发生 积雪事发生 件* 未发生 备注： （1）avgD?avg(D?1,D1)；

f7(D)=1 f7(D)=0 f8(D)=1 f8(D)=0 （2）?1=8，?2=12，?3=5，?4=8，若台站拔高≥2800m，?1=12，?2=15，

?3=8，?4=12。

表6-30 小时10cm和15cm地温综合检查 序号 1 2 f1(D)=±3 算法 |f2(D)|≥2 综合质控码 100 同f2(D) 3 4 5 |f2(D)|+|f4(D)|≥3 f5(D)≥2 f3(D)≥1 12 11 13 Z文件质备注 控码 6 2 小时10cm、15cm地温范围值检查同小时气温 1 f4(D)≠-9 1 1

34

6.10 小时20cm和40cm地温数据

表6-31 20cm和40cm地温界限值检查算法 方法名称 界限值检查 算法 D?50.0℃ D??45.0℃ QC方法质控码 f1(D)=3 f1(D)=-3 备注 D为D20、D40 D为D20、D40 表6-32 20cm和40cm地温时变检查算法 方法名称 算法 D0?D?1??1且D0?D?2??2 QC方法质控码 f4(D)=2 f4(D)=-2 f4(D)=1 f4(D)=-1 f4(D)=-9 f4(D)=2 f4(D)=-2 f4(D)=1 f4(D)=-1 f4(D)=-9 备注 D为D20、D40 D为D20、D40 D为D20、D40 D为D20、D40 D为D20、D40 D为D20、D40 D为D20、D40 D为D20、D40 D为D20、D40 D为D20、D40 时变检查QC0H D0?D?1???1且D0?D?2???2 D0?D?1??3且D0?D?2??4 D0?D?1???3且D0?D?2???4 被比较数据如缺测或数据有误 D0?avgD??2 D0?avgD???2 D0?avgD??1 D0?avgD???1 时变检查QC3H 被比较数据如缺测或数据有误 表6-33 浅层地温的内部一致性（各层地温之间）检查 要素 浅层地温 方法名称 内部一致性检查 算法 QC方法质控码 备注 D10?D05?16或D15?D10?12 或D20?D15?10或D40?D20?13 违反其中一个相关f3(D)=-1 要素设置标志 35

6.13 小时风速数据

表6-45 小时风速质量控制方法 要素 方法名称 界限值检查 算法 QC方法质控码 备注 F?150m/s或F?0m/s f1(F)=3 范围值检查 F?Fext f2(Fext)=3 Fext为基于长年代的历史资料，通过相关统计方法计算得到某范围的风速月极值 2分钟Fmax?F10 风速、10分当最大风速出现在钟风:11~:00分钟的时间：速、最Fmax?Fmost（即最大风速出现在大风速、极内部一致本小时10分钟内不进行此条规大风性检查 则判断） 速、瞬时风F02?F10?max(4.0,F02/3,F10/3)速 当风向为静风时，风速小于0.6 f3(Fmax)=1 f3(F10)=1 f3(Fmax)=1 f3(Fmost)=1 f3(F02)=-1 f3(F10)=-1 共45个数据(如非静风数据个数少于10，f5(F)=0) 55个数据全为0 持续性检查 stdev(Fi)?0.0，i?(?8,0)，Fi≠0 f5(F)=2 Fi=0，i?(?10,0) f5(F)=2 41

stdev(Fi?0.2)，i?(?10,0)，Fi≠0 f5(F)=1 55个数据(如非静风数据个数少于10，f5(F)=0) 表6-46 小时风速综合检查 序号 1 2 3 4 5 算法 f1(F)=3 f2(F)=3 综合质控码 3 3 1 11 15 Z文件质控码 6 2 1 1 0（1） 备注 f3(F)=1 f5(F)=2 f3(F)=-1 表示2分钟和10分钟一致性没通过。 6.14 小时风向数据

表6-47 小时风向数据质量检查 要素 2分钟风向、10分钟风持续向、性检最大查 风向 方法算法 名称 界限DIR?360或DIR?0 值检DIRi≠PPC,Fi≤0.2 查 QC方法质控码 f1(DIR)=3 f1(DIR)=3 备注 共5个要素，30个数据，如非静风个数少于10次，f5(DIR)=0 55个数据；如非静风个数少于10次，f5(DIR)=0 stdev(DIRi)?0.0?，i?(?5,0)， DIRi≠PPC f5(DIR)=2 stdev(DIRi)?1?，i?(?10,0)，DIRi≠PPC f5(DIR)=1 备注：风向的标准差公式与常规要素的计算不同。

表6-48 小时风向综合检查 序号 1 2 f1(DIR)=3 f5(DIR)=2 算法 综合质控码 3 11 Z文件质控码 6 1 备注 42

6.15 小时海平面气压数据

海平面气压Psl的内部一致性检查方法：参考《地面气象观测规范》计算海平面气压，可以将地面气象观测站不同高度的本站气压值订正到海平面高度。计算海平面气压公式：

??Ph?10h/[18400(1?tm/273)] Psl tm?(t?t12)/2?h/400

?为海平面气压估算值；上式中Psl（hPa）；h为台站拔海高度(m)；Ph为本站气压，t为观测时的气温（℃）；t12为观测前12小时的气温（℃）。 tm为平均温度（℃）

表6-49小时海平面气压综合检查 序号 1 算法 ?>1.2 Psl?Psl综合质控码 3 Z文件质控码 6（2） 备注 ?为计算值 Psl6.16 小时最小能见度数据

表6-50 最小能见度数据质量检查 方法名称 界限值检查 内部一致性检查 算法 QC方法质控码 f1(V)=3 备注 V?V1或V?0 V?1.0km时，没有雾、沙尘暴、雪暴、浮尘、烟幕、霾、降水现象 V为[1.0-10.0km）时，没有轻雾、吹雪、扬沙、浮尘、烟幕、霾、降水现象 V?10.0km时，没有天气现象 表6-51 最小能见度综合检查 V1为所能探测的最大值 f3(V)=2 f3(V)=2 f3(V)=2 序号 1 2 算法 f1(V)=3 f3(V)=2 综合质控码 Z文件质控码 备注 3 2 2 2 43

6.17 小时辐射数据

参考气象行业标准《QX/T 117-2010 地面气象辐射观测资料质量控制》中的方法设计。小时辐射质控的主要要素包括总辐射、净辐射、散射辐射、直接辐射及反射辐射等。

表6-52 辐射数据质量检查 方法名称 界限值检查 内部一致性检查 算法 QC方法质备注 控码 f1(RAD)=3 RAD?RD或RAD?0 除净辐射外其它辐射辐照度[0，2000]W.m-2 净辐射辐照度外辐照度[-200，1400]W.m-2 未通过《QX/T 117》4.1.5的内部一致性检查 表6-53 辐射综合检查 f3(RAD)=2 序号 1 2 f1(RAD)=3 算法 综合质控码 3 11 f3(RAD)=2 Z文件质控码 6 1 备注 6.18 小时积雪深度数据

表6-54 小时积雪深度数据质量检查 方法名称 界限值检查 内部一致性检查 算法 Sd?0cm或Sd?1000cm Sd?100cm Sd?0cm时，没有积雪现象 QC方法质控码 f1(Sd)=2 f1(Sd)=1 f3(Sd)=2 备注 表6-55 小时积雪深度综合检查 序号 1 算法 f1(Sd)?f3(Sd)?0 综合质控码 2 Z文件质控码 2 备注 44

6.19 小时电线积冰数据

表6-56 小时电线积冰直径数据质量检查 方法名称 界限值检查 算法 WId?27mm WId?200mm WId?27mm时，没有雨凇或雾内部一致性检查 凇现象 WId?27mm时，T?5℃ QC方法质控码 备注 f1(WId)=2 东西方向直径、南北方向直径 f1(WId)=1 东西方向直径、南北方向直径 f3(WId)=2 东西方向直径、南北方向直径 f3(WId)=1 东西方向直径、南北方向直径 表6-57 小时电线积冰直径综合检查 序号 1 算法 f1(WId)?f3(WId)?0 综合质控码 2 Z文件质控码 2 备注 东西方向直径、南北方向直径 6.20 小时冻土深度数据

表6-58 小时冻土深度综合检查 序号 算法 综合质控码 2 Z文件质控码 2 备注 第1栏冻土深度上限值大于下限值 第2栏冻土深度上限值大于下限值 1 FSD1u?FSD1l 或FSD2u?FSD2l 6.21 小时天气现象数据

表6-59 小时天气现象综合检查 序号 1 2 综合质控码 PH不为规定的34种代码 2 算法 天气现象格式检查 2 Z文件质备注 控码 2 天气现象编码不为规定的34种代码 （1）不能包含汉字、全角字符等双字节字符； 2 （2）不能包含指定半角符号 (-|_)； （3）须以点号结尾。

45

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/zebr.html