书 书 书犐犆犛 ０７ ． ０６０ 犃 ４７ /G21 /G22 /G23 /G24 /G25 /G26 /G27 /G27 /G28 /G29 /G2A 犌犅 ／ 犜 ３５２３７ — ２０１７ /G21 /G22 /G23 /G24 /G25 /G26 /G27 /G28 　 /G29 /G2A /G25 /G26 犛狆犲犮犻犳犻犮犪狋犻狅狀狊犳狅狉狊狌狉犳犪犮犲犿犲狋犲狅狉狅犾狅犵犻犮犪犾狅犫狊犲狉狏犪狋犻狅狀 — 犃狌狋狅犿犪狋犻犮狅犫狊犲狉狏犪狋犻狅狀 ２０１７  １２  ２９ /G2B /G2C ２０１８  ０７  ０１ /G2D /G2E /G21 /G22 /G23 /G24 /G25 /G26 /G27 /G27 /G28 /G2B /G2C /G2D /G2E /G2F /G30 /G2F /G31 /G32 /G33 /G21 /G27 /G27 /G28 /G29 /G2A /G34 /G35 /G36 /G37 /G38 /G39 /G2B /G2C书 书 书前 　　 言 　　 《 地面气象观测规范 》 系列标准包括以下 １７ 项标准 ： ——— ＧＢ ／ Ｔ３５２２１ 　 地面气象观测规范 　 总则 ； ——— ＧＢ ／ Ｔ３５２２２ 　 地面气象观测规范 　 云 ； ——— ＧＢ ／ Ｔ３５２２３ 　 地面气象观测规范 　 气象能见度 ； ——— ＧＢ ／ Ｔ３５２２４ 　 地面气象观测规范 　 天气现象 ； ——— ＧＢ ／ Ｔ３５２２５ 　 地面气象观测规范 　 气压 ； ——— ＧＢ ／ Ｔ３５２２６ 　 地面气象观测规范 　 空气温度和湿度 ； ——— ＧＢ ／ Ｔ３５２２７ 　 地面气象观测规范 　 风向和风速 ； ——— ＧＢ ／ Ｔ３５２２８ 　 地面气象观测规范 　 降水量 ； ——— ＧＢ ／ Ｔ３５２２９ 　 地面气象观测规范 　 雪深与雪压 ； ——— ＧＢ ／ Ｔ３５２３０ 　 地面气象观测规范 　 蒸发 ； ——— ＧＢ ／ Ｔ３５２３１ 　 地面气象观测规范 　 辐射 ； ——— ＧＢ ／ Ｔ３５２３２ 　 地面气象观测规范 　 日照 ； ——— ＧＢ ／ Ｔ３５２３３ 　 地面气象观测规范 　 地温 ； ——— ＧＢ ／ Ｔ３５２３４ 　 地面气象观测规范 　 冻土 ； ——— ＧＢ ／ Ｔ３５２３５ 　 地面气象观测规范 　 电线积冰 ； ——— ＧＢ ／ Ｔ３５２３６ 　 地面气象观测规范 　 地面状态 ； ——— ＧＢ ／ Ｔ３５２３７ 　 地面气象观测规范 　 自动观测 。 本标准按照 ＧＢ ／ Ｔ１．１ — ２００９ 给出的规则起草 。 本标准由中国气象局提出 。 本标准由全国气象仪器与观测方法标准化技术委员会 （ ＳＡＣ ／ ＴＣ５０７ ） 归口 。 本标准起草单位 ： 湖北省气象局 、 河北省气象局 、 中国气象局气象探测中心 、 河南省气象局 。 本标准主要起草人 ： 杨志彪 、 陈永清 、 关彦华 、 涂满红 、 曹铁 、 毛成忠 、 李中华 。 Ⅰ 犌犅 ／ 犜 ３５２３７ — ２０１７ 地面气象观测规范 　 自动观测 １ 　 范围 本标准规定了地面气象观测中自动观测数据处理的技术要求和方法 。 本标准适用于地面气象观测中自动观测的数据处理 。 ２ 　 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。 凡是注日期的引用文件 ， 仅注日期的版本适用于本文件 。 凡是不注日期的引用文件 ， 其最新版本 （ 包括所有的修改单 ） 适用于本文件 。 ＧＢ ／ Ｔ３５２２１ 　 地面气象观测规范 　 总则 ３ 　 术语和定义 ＧＢ ／ Ｔ３５２２１ 界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。 ３ ． １ 数据采集器 　 犱犪狋犪犾狅犵犵犲狉 能够从传感器自动采集电量信号 ， 并自动对采集数据进行分析和处理的测量系统 。 注 ： 常简称为采集器 。 通常 ， 采集器中装有微处理器 、 系统软件和特定算法软件 ， 是自动气象站的核心 。 ３ ． ２ 采样瞬时值 　 狊犪犿狆犾犻狀犵犻狀狊狋犪狀狋犪狀犲狅狌狊狏犪犾狌犲 在采样过程中获取的某一时刻的气象要素单个测量值 。 注 ： 常简称为采样值 。 ３ ． ３ 瞬时气象值 　 犿犲狋犲狅狉狅犾狅犵犻犮犪犾犻狀狊狋犪狀狋犪狀犲狅狌狊狏犪犾狌犲 气象要素瞬时值 气象要素在一定观测时段内的 ［ 采样瞬时值的 ］ 平均值或总量 。 注 １ ： 对多数气象要素 ， 是指一分钟内的采样瞬时值的平均值 。 但有例外 ， 如风有 ２ｍｉｎ 和 １０ｍｉｎ 的平均值 。 对有 些气象要素 ， 是指计算传感器输出脉冲数的总量 ， 如雨量 。 需注意的是 ： 不要与应用领域所需的更长一段时间 内的平均值或总量相混淆 。 注 ２ ： 可以计算每个气象要素每一分钟的瞬时气象值 ， 或是当前分钟内的采样瞬时值的平均值 ， 或是之前若干分钟 内的采样瞬时值的移动平均值 。 ４ 　 数据采集与处理 ４ ． １ 　 数据采集 ４ ． １ ． １ 　 应能对传感器按预定的采样频率 （ 见表 １ ） 进行扫描和将获得的电信号转换成微处理器可读信号 ， 得到气象要素测量值序列 。 ４ ． １ ． ２ 　 应能对气象要素测量值进行转换 ， 使传感器输出的电信号转换成气象量 ， 得到采样瞬时值 。 １ 犌犅 ／ 犜 ３５２３７ — ２０１７ ４ ． １ ． ３ 　 应能按照规定的算法 ， 通过采样瞬时值计算出瞬时气象值 。 ４ ． ２ 　 采样 ４ ． ２ ． １ 　 采样频率应符合表 １ 的要求 。 表 １ 　 气象要素采样频率 测量要素采样频率 次 ／ ｍｉｎ 气压 气温 相对湿度 草面温度 地温 辐射 不低于 ６ 风速 不低于 ６０ 风向 ６０ 降水量 １ 蒸发量 不低于 １ 日照 １ ４ ． ２ ． ２ 　 不能实现多线程采集时 ， 采样顺序为 ： 气温 、 湿度 、 降水 、 风向 、 风速 、 气压 、 草温 、 地温 、 辐射 、 日照 、 蒸发 。 ４ ． ２ ． ３ 　 气温 、 湿度 、 气压 、 草温 、 地温 、 辐射要素的 １ｍｉｎ 平均值为瞬时气象值 。 风向 、 风速的 ３ｓ 的平均值为瞬时气象值 。 ４ ． ２ ． ４ 　 平均值在等时间间隔内取得 。 ４ ． ３ 　 数据处理 ４ ． ３ ． １ 　 应能计算出气象观测需要的其他气象要素瞬时值 。 ４ ． ３ ． ２ 　 应能由采集器生成采样瞬时值数据 、 瞬时气象值 （ 分钟 ） 数据 、 小时正点数据和监控数据 ， 计算出气象观测需要的统计量 。 ４ ． ３ ． ３ 　 应具有数据质量控制功能 。 ４ ． ４ 　 数据存储 ４ ． ４ ． １ 　 至少应存储最近 ３ｄ 的每分钟和每小时正点观测数据 。 ４ ． ４ ． ２ 　 采集器内部的数据存储器应具备掉电保存功能 。 ５ 　 算法 ５ ． １ 　 算术平均法 ５ ． １ ． １ 　 去掉最高 、 最低值的平均法 气温 、 湿度 、 气压 、 草温 、 地温 、 辐射 、 能见度的采样频率为 ６ 次 ／ ｍｉｎ 时 ， 去掉一个最大值和一个最小 ２ 犌犅 ／ 犜 ３５２３７ — ２０１７ 值 ， 余下的 ４ 个采样值求算术平均 。 ５ ． １ ． ２ 　 剔除错误样本的平均法 按式 （ １ ） 计算 ： 犢 ＝ ∑ 犖 犻 ＝ １ 狔 犻 犿 …………………………（ １ ） 　　 式中 ： 犢 ——— 观测时段内气象要素的平均值 ； 狔 犻 ——— 观测时段内第 犻 个气象要素的采样值 （ 样本 ）， 其中 “ 错误 ”“ 可疑 ” 等非 “ 正确 ” 的样本应丢弃而不用于计算 ， 即令 狔 犻 ＝０ ； 犖 ——— 观测时段内的样本总数 ， 由采样频率和平均值时间区间决定 ； 犿 ——— 观测时段内 “ 正确 ” 的样本数 （ 犿 ≤ 犖 ）， 正确样本数小于或等于样本总数的 ６６％ 时 ， 犢 标识为 “ 缺测 ”。 本方法适用于采样频率在 ３０ 次 ／ ｍｉｎ 或以上的气压 、 温度 、 湿度 、 风速 、 草温 、 地温 、 辐射 、 能见度 ， 采样频率为 ４ 次 ／ ｓ 的 ３ｓ 平均风速 。 ５ ． ２ 　 风向 、 风速的滑动平均法 ５ ． ２ ． １ 　 方法一 计算公式为 ： 犢 狀 ＝ 犽 （ 狔 狀 － 犢 狀 － １ ） ＋ 犢 狀 － １ …………………………（ ２ ） 犽 ＝ １ － ｅ － 狋 τ …………………………（ ３ ） 　　 式中 ： 犢 狀 ——— 第 狀 次采样平均值 ； 犢 狀 －１ ——— 第 狀 －１ 次采样平均值 ； 狔 狀 ——— 第 狀 次样本值 ； 狋 ——— 采样间隔 ， 单位为秒 （ ｓ ）； τ ——— 装置的平均时间常数 ， 当 τ  狋 时 ， 犽 ≈ 狋 ／ τ 。 风向过零时 ， 按如下步骤进行处理 ： ａ ） 　 用先前计算的平均值与新的样本值进行比较 ， 即设 狔 狀 － 犢 狀 －１ ＝ 犈 ； ｂ ） 　 若 犈 ＞ １８０° ， 则减去 ３６０° ； 若 犈 ＜ －１８０° ， 则加 ３６０° ； ｃ ） 　 计算新的平均值 ； ｄ ） 　 若新的平均值大于 ３６０° ， 则减去 ３６０° ； 若新的平均值小于 ０° ， 则加 ３６０° 。 ５ ． ２ ． ２ 　 方法二 ５ ． ２ ． ２ ． １ 　 平均风速按式 （ ４ ） 计算 ： 犢 狀 ＝ ∑ 狀 犻 ＝ 犪 狔 犻 犿 …………………………（ ４ ） 　　 式中 ： 犢 狀 ———