1、1 / 10上位机程序存储数据文件格式1.1 分钟数据文件1.1.1 分钟常规气象要素数据文件1.1.1.1 文件名AWS_M_Z_IIiii_yyyyMMDD.TXT，简称 M_Z 文件。其中，AWS 表示自动气象站，M 、 Z为 指 示 符 ， 表 示 每 常 规 气 象 要 素 分 钟 数 据 ； IIiii 为 区 站 号 ； yyyy 为 年 份 ， MM 为 月 份 ，DD 为 日 期 ， 月 和 日 期 不 足 两 位 时 ， 前 面 补 “0”， TXT 为 固 定 编 码 ， 表 示 此 文 件 为 ASCII格 式 。1.1.1.2 文件形成a) 分钟常规气象要素数据文件每
2、站日一个，采用定长的随机文件记录方式写入，每一条记录428Byte，记录尾用回车换行结束，ASCII字符写入，每个要素值高位不足补空格。b) 文件第一次生成时应进行初始化，初始化的过程是：首先检测分钟常规气象要素数据文件是否存在，如无该日分钟常规气象要素数据文件，则生成该文件，要素位置一律存相应长度的“-”字符（即减号）。c) 分钟常规气象要素数据文件按北京时计时。1.1.1.3 文件内容a) 分钟常规气象要素数据文件的第1条记录为本站当日基本参数，内容及排列顺序见表24。表 1 分钟常规气象要素数据文件基本参数行格式序号 参数 字长Byte 序号 参数 字长Byte1. 区站号 5 26.
3、称重式降水量传感器标识 52. 年 5 27. 草面温度传感器标识 53. 月 5 28. 地表温度传感器标识 54. 日 5 29. 红外地表温度传感器标识（气候辅助观测） 55. 经度 8 30. 5cm 地温传感器标识 56. 纬度 7 31. 10cm 地温传感器标识 57. 观测场拔海高度 5 32. 15cm 地温传感器标识 58. 气压传感器拔海高度 5 33. 20cm 地温传感器标识 59. 风速传感器距地（平台）高度 5 34. 40cm 地温传感器标识 510. 平台距地高度 5 35. 80cm 地温传感器标识 511. 自动站类型标识 5 36. 160cm 地温传感
4、器标识 512. 百叶箱气温传感器标识 5 37. 320cm 地温传感器标识 513. 通风防辐射罩气温传感器 1 标 5 38. 蒸发传感器标识 52 / 10识14. 通风防辐射罩气温传感器 2 标识 5 39. 能见度传感器标识 515. 通风防辐射罩气温传感器 3 标识 5 40. 云高传感器标识 516. 通风防辐射罩 1 标识 5 41. 云量传感器标识 517. 通风防辐射罩 2 标识 5 42. 现在天气现象传感器标识 518. 通风防辐射罩 3 标识 5 43. 积雪传感器标识 519. 湿球温度传感器标识 5 44. 电线积冰传感器标识 520. 湿敏电容传感器标识 5
5、45. 冻土传感器标识 521. 气压传感器标识 5 46. 闪电频次传感器标识 522. 风向传感器标识 5 47. 版本号 523. 风速传感器标识 5 48. 保留188Byte，用“-”填充24. 风速传感器标识（气候辅助观测） 5 49. 回车换行 225. 翻斗式或容栅式雨量传感器标识 5注：经度和纬度按度分秒存放，最后 1 位为东、西经标识和南、北纬度标识，经度的度为 3 位，分和秒均为 2 位，高位不足补“0” ，东经标识“E” ，西经标识“W” ；纬度的度为 2 位，分和秒均为 2 位，高位不足补“0” ，北纬标识为“N” ，南纬标识为“S” ；观测场拔海高度、气压传感器拔海
6、高度、风速传感器距地（平台）高度、平台距地高度：保留一位小数，扩大 10 倍存入；自动气象站类型标识：基本要素站存“1” ，气候观测站存“2” ，基本要素与气候观测要素综合站存“3” ；各传感器标识：有该项目存“1” ，无该项目存“0” ，当为基本要素站时，气温传感器标识用 1 号存入；保留位均用“-”填充；版本号：以便版本升级和功能扩展，现为 V1.00。b) 文件中每分钟为一条记录，每小时60条记录。记录号的计算方法：当H20 时， N=（ H-20） 60+M+1 (12)当H20时， N=（ H+4） 60+M+1 (13)式中：N记录号；H北京时；M分钟。i） M_Z文件中第1条后的
7、每一条记录，存83个要素的正点值和对应在数据质量控制标志，以ASCII字符写入，除能见度、云高为5 Byte，天气现象为8 Byte外，每个要素长度为4 Byte，最后两位为回车换行符，内容和排列顺序见表25。表 2 分钟常规气象要素数据文件各要素位长及排列顺序序号 要素名 字长 序号 要素名 字长3 / 10Byte Byte1. 时、分（北京时） 4 44. 最高本站气压 52. 2 分钟平均风向 4 45. 最高本站气压出现时间 43. 2 分钟平均风速 4 46. 最低本站气压 54. 10 分钟平均风向 4 47. 最低本站气压出现时间 45. 10 分钟平均风速 4 48. 草面温
8、度 46. 最大风速的风向 4 49. 草面最高温度 47. 最大风速 4 50. 草面最高出现时间 48. 最大风速出现时间 4 51. 草面最低温度 49. 分钟内最大瞬时风速的风向 4 52. 草面最低出现时间 410. 分钟内最大瞬时风速 4 53. 地表温度（铂电阻） 411. 极大风向 4 54. 地表最高温度（铂电阻） 412. 极大风速 4 55. 地表最高出现时间（铂电阻） 413. 极大风速出现时间 4 56. 地表最低温度（铂电阻） 414. 2 分钟平均风速（气候辅助观测） 4 57. 地表最低出现时间（铂电阻） 415. 10 分钟平均风速（气候辅助观测） 4 58.
9、 地表温度（红外） 416. 最大风速（气候辅助观测） 4 59. 地表最高温度（红外） 417. 最大风速出现时间（气候辅助观测） 4 60. 地表最高出现时间（红外） 418. 分钟极大风速（气候辅助观测） 4 61. 地表最低温度（红外） 419. 极大风速（气候辅助观测） 4 62. 地表最低出现时间（红外） 420. 极大风速出现时间（气候辅助观测） 4 63. 5cm 地温 421. 分钟降水量（翻斗式或容栅式） 4 64. 10cm 地温 422. 小时累计降水量（翻斗式或容栅式） 4 65. 15cm 地温 423. 分钟降水量（称重式） 4 66. 20cm 地温 424.
10、小时累计降水量（称重式） 4 67. 40cm 地温 425. 气温（百叶箱） 4 68. 80cm 地温 426. 最高气温（百叶箱） 4 69. 160cm 地温 427. 最高气温出现时间（百叶箱） 4 70. 320cm 地温 428. 最低气温（百叶箱） 4 71. 当前分钟蒸发水位 429. 最低气温出现时间（百叶箱） 4 72. 小时累计蒸发量 430. 气温（通风防辐射罩） 4 73. 能见度 531. 最高气温（通风防辐射罩） 4 74. 最小能见度 532. 最高气温出现时间（通风防辐射罩） 4 75. 最小能见度出现时间 433. 最低气温（通风防辐射罩） 4 76. 云
11、高 534. 最低气温出现时间（通风防辐射罩） 4 77. 总云量 44 / 1035. 通风防辐射罩通风速度 4 78. 低云量 436. 湿球温度 4 79. 现在天气现象编码 837. 湿敏电容湿度值 4 80. 积雪深度 438. 相对湿度 4 81. 冻雨 439. 最小相对湿度 4 82. 电线积冰厚度 440. 最小相对湿度出现时间 4 83. 冻土深度 441. 水汽压 4 84. 闪电频次 442. 露点温度 4 85. 数据质量控制标志 8343. 本站气压 5 86. 回车换行 2注：“日、时”作为记录识别标志用，日、时各两位，高位不足补“0” ，其中“日”是按北京时的日
12、期；“时”是指正点小时；小时内极值的开始计时时间为上一时次的 01 分，结束时间为当前时刻；若要素缺测，除有特殊规定外，则均应按约定的字长，每个字节位均存入一个“/”字符，若因无传感器或停用，则相应位置仍保持“-”字符；对于降水量，无降水时存入“0000” ，微量降水存入“,” ；当使用湿敏电容测定湿度时，除在湿敏电容数据位写入相应的数据值外，同时应将求出的相对湿度值存入相对湿度数据位置，在湿球温度位置一律存“*” ；现在天气现象编码按 WMO 有关自动气象站 SYNOP 天气代码表示，每种天气现象 2 位，最多存入 4 种现象，不足4 种现象时低位用 00 填充；数据记录单位同 H_Z 文件
13、规定。5 / 10表 3 常规气象要素数据文件各要素记录单位和存储规定要 素 名 记 录 单 位 存 储 规 定气 压 0.1 hPa 扩 大 10 倍温 度 0.1 扩 大 10 倍相 对 湿 度 1 % 原 值水 汽 压 0.1 hPa 扩 大 10 倍露 点 温 度 0.1 扩 大 10 倍降 水 量 0.1 mm 扩 大 10 倍风 向 1 原 值风 速 0.1 m/s 扩 大 10 倍蒸 发 量 0.1 mm 扩 大 10 倍能 见 度 1 m 原 值云 高 1 m 原 值云 量 1 成 原 值现 在 天 气 现 象 编 码 每 种 现 象 2 个 字 节 按 WMO 有关自动气象站
14、 SYNOP 天气代码表示积 雪 深 度 1 cm 原 值冻 雨 1 min 原 值电 线 积 冰 厚 度 1 mm 原 值冻 土 深 度 1 cm 原 值闪 电 频 次 1 次 原 值6 / 10采集器存储器数据文件1.2 常规气象要素数据文件1.2.1 文件名GGYYMMDD.DAT，简称GG文件。其中：GG为指示符，表示为常规气象要素数据；YY为年份的后两位，MM为月份，DD为日期，月份和日期不足两位时，前面补“0”，DAT为固定编码。文件内容与ZIIIiiiMMDD.YYY相同。基本参数文件文件名：SystemConfig.ini包 括 区 站 号 、 纬 度 、 经 度 、 观 测
15、场 拔 海 高 度 、 气 压 传 感 器 拔 海 高 度 和 观 测 方 式 共6 组 ， 每 组 用 1 个 半 角 空 格 分 隔 ， 排 列 顺 序 及 长 度 分 配 如 表 32。表 1 参数行排列顺序及长度分配序号 要素名 长度 说明1. 区站号 5 字节 5 位数字或第 1 位为字母，第 2-5 位为数字2. 纬度 6 字节 按度分秒记录，均为 2 位，高位不足补 “0”，台站纬度未精确到秒时，秒固定记录“00”3. 经度 7 字节 按度分秒记录，度为 3 位，分秒为 2 位，高位不足补“0”，台站经度未精确到秒时，秒固定记录“00”4. 观测场拔海高度 5 字节 保留一位小数
16、，扩大 10 倍记录，高位不足补“0”5. 气压传感器拔海高度 5 字节 保留一位小数，扩大 10 倍记录，高位不足补“0” ，无气压传感器时，录入“/”6. 观测方式 1 字节 当器测项目为人工观测时存入 1，器测项目为自动站观测时存入 4注意：区站号命名为学号后 5 位。表 2 “正确”的瞬时气象值的判断条件序号 气象变量 下限 上限 存疑的变化速 率 错误的变 化速率过去 60分钟最小应该变化的速率1. 气压 400 hPa 1100 hPa 0.5 hPa 2 hPa 0.1 hPa2. 气温 -75 80 3 5 0.1 3. 露点温度 -80 50 传感器测量：2 5 0.1 7
17、/ 103 ；导出量：4 5 4. 相对湿度 0% 100% 10% 15% 1%（U 95）5. 风向 0 360 - -10（10 分钟平均风速大于 0.1m/s时）6. 风速（2 分钟、10 分钟） 0 m/s 75 m/s 10 m/s 20 m/s -7. 瞬时风速 0 m/s 150 m/s 10 m/s 20 m/s -8. 降水量（1 分钟） 0 mm 40 mm - - -9. 草面温度 -90 90 5 10 10. 地表温度 -90 90 5 10 0.1 （雪融过程中会产生等温情况）11. 5cm 地温 -80 80 2 5 12. 10cm 地温 -70 70 1 5
18、 13. 15cm 地温 -60 60 1 3 14. 20cm 地温 -50 50 0.5 2 15. 40cm 地温 -45 45 0.5 1.0 16. 80cm、160cm、320cm 地温 -40 40 0.3 0.5 可能很稳定17. 总辐射 0 W/m2 2000 W/m2 800 W/m2 1000 W/m2 -18. 净全辐射19. 直接辐射 0 W/m2 1400 W/m2 800 W/m2 1000 W/m2 -20. 散射辐射 0 W/m2 1200 W/m2 800 W/m2 1000 W/m2 -21. 反射辐射 0 W/m2 1200 W/m2 800 W/m2
19、1000 W/m2 -22. 大气长波辐射 -23. 地球长波辐射 -24. 光合有效辐射 -25. 紫外辐射 UVA 0 W/m2 50 W/m2 20 W/m2 30 W/m2 -26. 紫外辐射 UVB 0 W/m2 200 W/m2 50 W/m2 90 W/m2 -27. 日照时数 0 min 1 min - - -28. 能见度 10 m 70 km - - -29. 蒸发量 0 mm 100 mm - - -30. 土壤体积含水量 0% 100% 待定 待定 -31. 地下水位 -32. 云高 -33. 云量 -34. 积雪深度 300 cm -35. 电线积冰厚度 0 1000
20、 mm -36. 电线积冰冰层密度 -37. 海表温度 -38. 海水盐度 -39. 海水电导率 -8 / 1040. 波高 -41. 波向 -42. 流速43. 海水浊度 -44. 海水叶绿素浓度 -45. 扩展项 表中“下限”和“上限”的值是可以根据季节和自动气象站安装地的气候条件进行设置的，可以分三种情况：a) 根据当地的气候极值作适当放宽，确定每个要素“正确”数据的下限和上限；b) 以传感器的测量范围定为每个要素“正确”数据的下限和上限；c) 设置宽范围和通用的值。表 2 列出的下限和上限即是宽范围和通用的值。表 3 自动气象站测量要素采样频率测量要素 采样频率 计算平均值 计算累计值
21、 计算极值气压气温湿度草温地温-辐射（辐照度） 小时累计值（曝辐量）小时内极值及出现时间辐射传感器腔件温度30 次/min 每分钟算术平均- -通风防辐射罩通风速度 1 次/min 每分钟、小时平均 - -日照 1 次/min - 每分钟、小时累计值 -风速 4 次/s以 0.25s 为步长求 3s滑动平均值；以 1s 为步长（取整秒时的采样值）计算每分钟的1min、2min 算术平均；以 1 分钟为步长（取1min 平均值）计算每分钟的 10min 滑动平均-每分钟、每小时内 3s 极值（即极大风速）；每小时内 10min极值（即最大风速）；小时内极值对应时间风向 1 次/s求 1min、2min 平均；以 1 min 为步长（取1min 平均值）计算每-对应极大风速和最大风速时的风向9 / 10分钟的 10min 平均降水量 1 次/min -蒸发量 6 次/min 每分钟水位的算术平均每分钟、小时累计值 -能见度（气象光学视程） 4 次/min 每分钟算术平均 -小时内极值及出现时间雪压10 / 101.3
