Автоматизированный контроль качества метеорологических наблюдений

Метеорологическое наблюдение в определенном месте может быть неточным по разным причинам, например, из-за дефекта оборудования. Контроль качества может помочь определить, какие метеорологические наблюдения неточны.

Одной из основных автоматизированных программ контроля качества , используемых сегодня в области метеорологических наблюдений, является система приема метеорологических ассимиляционных данных ( MADIS ). [1]

История

Системы контроля качества наблюдений за погодой проверяют вероятность, историю и тенденции . Одной из основных и простейших форм контроля качества является проверка вероятности. [2] Эта проверка отбрасывает невозможные наблюдения, такие как точка росы выше температуры или данные за пределами приемлемых диапазонов, такие как температура более 200 градусов по Фаренгейту . Другая базовая проверка контроля качества заключается в сравнении данных с заданными географическими экстремумами, [3] возможно, в сочетании с суточными колебаниями. Однако это только помечает данные как неопределенные, поскольку станция может сообщать правильные данные, но нет способа узнать это. Лучший способ — сопоставить данные с предыдущими наблюдениями, а также другие простые проверки. [4] Этот метод использует одночасовую персистентность для проверки качества текущего наблюдения. Этот метод улучшает непрерывность наблюдений, поскольку система способна принимать более точные решения о том, являются ли текущие наблюдения плохими или нет.

Текущий

Такие системы, как MADIS, используют трехсторонний подход к контролю качества. [5] Этот подход намного лучше, в основном, потому что он имеет больше информации для сравнения с текущим наблюдением. Первая часть процесса - проверка пределов. Как уже было описано, программа проверяет, находится ли наблюдение в пределах предопределенных ограничений, которые устанавливаются в соответствии с тем, могут ли они физически существовать или нет. Вторая часть - временная проверка, которая сравнивает станцию ​​с ближайшими окружающими ее станциями. Третья часть - внутренняя проверка, которая сравнивает наблюдение с предыдущими и определяет, имеет ли оно смысл или нет. Она также учитывает текущие погодные условия, чтобы данные не считались плохими только потому, что система настроена на хорошую погоду.

Каждая из проверок контроля качества MADIS организована на трех различных уровнях. [4] Уровень один - это тесты на достоверность, уровень два - это внутренние проверки, а также статистические пространственные тесты, а уровень три - пространственный тест. Статистический пространственный тест уровня два проверяет, не провалила ли станция какую-либо проверку контроля качества более 75% времени в течение предыдущих семи дней. Как только это произошло, станция будет продолжать проваливаться, пока не улучшится до провала только в 25% времени. Пространственная проверка для программы MADIS также использует процедуру повторного анализа: если есть большая разница между проверяемой станцией и станцией, с которой она сравнивается, то одна из них неверна. Вместо того чтобы предполагать, что проверяемая станция неверна, программа затем переходит к другим станциям, которые находятся рядом с проверяемой. Если проверяемая станция все еще сильно отличается по сравнению с большинством окружающих ее станций, то она помечается как плохая. Однако, если станция близка ко всем остальным, за исключением одной, то она считается плохой.

Ссылки

  1. ^ Система сбора метеорологических данных (MADIS)
  2. ^ Гандин, Лев С. (1 мая 1988 г.). «Комплексный контроль качества метеорологических наблюдений». Monthly Weather Review . 116 (5): 1137– 1156. Bibcode :1988MWRv..116.1137G. doi : 10.1175/1520-0493(1988)116<1137:CQCOMO>2.0.CO;2 .
  3. ^ ДеГаетано, Артур Т. (1 апреля 1997 г.). «Процедура контроля качества для почасовых наблюдений за ветром». Журнал атмосферных и океанических технологий . 14 (2): 308– 317. Bibcode :1997JAtOT..14..308D. doi : 10.1175/1520-0426(1997)014<0308:AQCRFH>2.0.CO;2 .
  4. ^ ab Miller, P. и S. Benjamin, 1992: Система почасового усвоения данных наблюдений за поверхностью в горной и равнинной местности. Monthly Weather Review, 120, 2342–2359.
  5. ^ Грейбил, Д., А. ДеГаетано и К. Эгглстон, 2004: Улучшенный контроль качества для исторической почасовой температуры и влажности: разработка и применение для анализа окружающей среды. Журнал прикладной метеорологии, 43, 1722–1735.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Автоматизированный_контроль_качества_метеорологических_наблюдений&oldid=1263609484"