征求《气象观测资料质量控制 海表观测》

ICS07.060

CCSA47

QX

中华人民共和国气象行业标准

XX/Txxxxx—XXXX

气象观测资料质量控制海表观测

Qualitycontrolofmeteorologicalobservationdata—Seasurfaceobservation

（点击此处添加与国际标准一致性程度的标识）

（征求意见稿）

（本草案完成时间：2022年4月）

在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。

-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中国气象局发布

XX/Txxxxx-xxxx

目次

前言......................................................................................II

1范围....................................................................................1

2规范性引用文件.........................................................................1

3术语和定义..............................................................................1

4质量控制内容和方法.....................................................................2

4.1质量控制内容.......................................................................2

4.2质量控制方法.......................................................................2

5质量控制步骤...........................................................................3

附录A（资料性）要素界限值...............................................................4

附录B（资料性）主要变化范围检查条款....................................................6

附录C（资料性）内部一致性检查条款......................................................7

参考文献..................................................................................10

I

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-1—

刖5

本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由全国气象基本信息标准化技术委员会(SAC/TC346)提出并归口。

本文件起草单位：国家气象信息中心。

本文件主要起草人：张冬斌、曹丽娟、赵琦、陈丽凡。

II

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气象观测资料质量控制海表观测

1范围

本文件规定了海表观测资料质量控制的内容、方法和步骤。

本文件适用于对海表观测资料的质量控制。

2规范性引用文件

本文件没有规范性引用文件。

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

海表观测资料seasurfaceobservationaIdata

反映海洋-大气交界面（包括大气和海洋）的气象、水文等环境状况及其变化过程的观测数据。

注：本标准涉及的海表观测资料包括气压、气温、露点温度、相对湿度、风向、风速、云、能见度、

天气现象、海表温度、海浪、海冰等观测项目。

［来源:GB/T14914.1—2018,定义4.3,有修改］

3.9

质量控制qualitycontrolIing

采用一定方法、模型和参数，判断数据质量可靠性，并进行质量标识的处理过程。

［来源：GB/T14914.6—2021,定义3.5］

3.3

质量控制码quaIitycontraIfIag

标识观测资料质量状况的符号。

［来源：GB/T14914.6—2021,定义3.6,QX/T118—2020,定义2.10,有修改］

3.4

基本信息检查basicinformationcheck

观测记录的时间、位置、观测平台等基本信息是否合理的检查。

35

界限值检查limitedrangecheck

要素数值是否超出其合理取值范围的检查。

［来源:QX/T118—2020,定义2.5,有修改］

3.6

主要变化范围检查mainchangerangecheck

在指定的地域范围内，要素数值是否在其主要变化范围内的检查。

［来源：QX/T118—2020,定义2.6,有修改］

内部一致性检查internaIconsistencycheck

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同一时间观测的要素数值之间的关系符合一定联系的检查。

［来源：QX/T118—2020,定义2.7,有修改］

4质量控制内容和方法

4.1质量控制内容

海表观测资料的质量控制内容包括基本信息检查、缺测检查、界限值检查、主要变化范围检查、内

部一致性检查、时间一致性检查和数据质量标识。

49质量控制方法

4.2.1基本信息检查

对观测时间、观测位置、观测平台标识、观测平台移动速度进行检查。

4.2.2缺测检查

检查某个观测数据是否为缺测数据，若为缺测数据，不再进行后续检查。

［来源：QX/T118—2020,定义3.2.2,有修改］

4.2.3界限值检查

检查数据是否在该要素观测值允许的范围内。未通过界限值检查时，数据为错误资料。要素界限值

参见附录B。

［来源:QX/T118—2020,定义3.2.3,有修改］

4.2.4主要变化范围检查

检查在指定的地域范围内，要素数值是否在其主要变化范围内。未通过主要变化范围检查时，数据

为可疑资料。主要变化范围检查条款参见附录C。

［来源:QX/T118—2020,定义3.2.4,有修改］

4.2.5内部一致性检查

检查同一条观测记录内不同要素之间是否符合某种物理或者逻辑联系。未通过某一项检查时，相应

数据为可疑资料。内部一致性检查条款参见附录D。

［来源：QX/T118—2020,定义3.2.5,有修改］

4.2.6数据质量标识

该环节基于前述各质控环节的检查结果，赋予要素质量控制码。质量控制码及其含义见表1。

表1质量控彳引码及其含义

质量控制码含义

0数据正确

1数据可疑

2数据错误

2

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8数据缺测

9未做质量控制

5质量控制步骤

质量控制可按照下列步骤进行：基本信息检查、缺测检查、界限值检查、主要变化范围检查、内部

一致性检查，最后为数据质量标识。质量控制过程中，可根据应用需求的差异对上述环节进行增减。

3

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附录A

（资料性）

要素界限值

表A.1、表A.2和表A.3给出各要素界限值。

表A.1基本信息类要素界限值

要素类别要素名称最小值最大值单位

马士顿号10093699-

月112-

日131-

时023-

基本信息分059-

纬度-9090度

经度-180180度

平台移动方向0360度

平台移动速度025米/秒

单位栏标注为“-”表示该要素项“无量纲”。

表A.2气象类要素界限值

要素类别要素名称最小值最大值单位

本站气压8701070百帕

海平面气压8701070百帕

气压

3小时变压-2525百帕

3小时气压倾向08-

气温-49.150摄氏度

温度和湿

露点温度-99.950摄氏度

度

相对湿度0100%

风向0360度

风

风速0102.9米/秒

总云量0100%

玄

低云或中云量010成

4

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最低云底高度258000米

低云状3039-

中云状2029-

高云状1019-

能见度能见度075000米

现在天气现象099-

天气现象过去天气现象109-

过去天气现象209-

单位栏标注为表示该要素项“无量纲”。

表A.3水文类要素界限值

要素类别要素名称最小值最大值单位

海表温度海表温度-2.850摄氏度

风浪周期030秒

风浪高度035米

海浪周期（器测）030秒

海浪高度（器测）035米

第一涌浪方向0360度

海浪

第一涌浪周期030秒

第一涌浪高度035米

第二涌浪方向0360度

第二涌浪周期030秒

第二涌浪高度035米

积冰原因15-

积冰厚度099厘米

积冰速度04-

海冰海冰密集度09-

冰情发展09-

冰缘方位09-

冰情和变化趋势09-

单位栏标注为表示该要素项“无量纲”。

5

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附录B

（资料性）

主要变化范围检查条款

主要变化范围检查判据如下:

要素变化范围

中低纬（45S-45N）：低于-25℃为错误，高于40℃为可疑。

气温中高纬（超过45S/45N）：低于-25℃为可疑，高于40℃为错误。

中低纬（45S-45N）：低于-2℃为错误，高于37℃为可疑。

海表温度中高纬（超过45S/45N）：低于-2℃为可疑，高于37℃为错误。

6

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附录c

（资料性）

内部一致性检查条款

内部一致性检查判据如下：

气压

变压值等于0,气压倾向等于0,4,5判据不成立,质控码均标注

3小时变压与3小时气压倾

变压值大于0,气压倾向等于0,1,2,3为可疑；判据成立，质控码

向

变压值小于0,气压倾向等于5,6,7,8为正确。

温度和湿度

露点温度高于气温判据成立，质控码均标注为

气温与露点温度

可疑

气温与天气现象见“天气现象”表

风

风向为静风，风速不为0

判据成立，质控码均标注

风向与风速风向为“不明或变化”,风速23.lm/s

为可疑

风向不为静风或“不明或变化”，风速为0

风速与能见度、天气现象见“能见度”表

玄

总云量缺测，其它云要素至少一个不缺测判据成立，质控码均标注为

可疑

总云量与低（中）云量为0,云状任有一判据成立，质控码均标注为

云量与云状个不缺测可疑

总云量不为0时，应有云状记录

判据不成立,质控码均标注

低（中）云量不为0时，应有低（中）云

为可疑

状记录

总云量小于低（中）云量判据成立，质控码均标注为

云量

可疑

7

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能见度

vvW500m,ww为0-3（没有除大气光判据成立，现在天气质控码

学现象以外的现象）或10（轻雾）标注为可疑

vvW500m,风速小于4.6m/s,而ww判据成立，风速质控码标注

为7（沙尘）或30-39（沙尘暴或吹雪）为可疑

500<vvW1000m,ww为0-3判据成立，现在天气质控码

标注为可疑

500〈vvW1000m,风速小于4.6m/s,判据成立，风速质控码标注

而ww为7或30-39为可疑

1000<vv4000m,ww为0-3,或42-49判据成立，现在天气质控码

能见度与现在天气现象，风（雾）标注为可疑

速1000<vv<4000m,风速小于4.6m/s,判据成立，现在天气质控码

而ww为33-35（强沙尘暴）标注为可疑

1000〈vvW4000m,风速小于4.6m/s,而判据成立，风速质控码标注

ww为36-37（低吹雪）为可疑

4000<vvW20000m,ww为42-49（雾），判据成立，现在天气质控码

雨雪类（52-55,59,62-65,69,72-75）标注为可疑

4000<vvW20000m,风速小于4.6m/s,判据成立，现在天气质控码

而ww为33-35（强沙尘暴）标注为可疑

vv>20000m,ww为4-10（霾、尘、沙、判据成立，现在天气质控码

烟类），30-99（沙尘暴、雾、雨、雪类）标注为可疑

天气现象

过去天气2的编码值大于或等于过去天气判据成立，质控码均标注为

过去天气现象

1的编码值可疑

在20S-20N热带地区出现与降雪有关的天判据成立，质控码均标注为

现在天气现象

气现象可疑

“总云量”与“低云或中云总量”均为0,

判据成立，现在天气质控码

现在天气现象与云量出现天空不可辨的雾、冰雾以及各种雨/

标注为可疑

雪/雹类天气现象（43-45,47,49-99）

气温t<-2.2°C时，出现雨、雪类天气判据成立，现在天气质控码

天气现象与气温（50-55,58-65,83-84）标注为可疑

气温-2.2°C时，出现雨、雷暴类天气判据成立，气温质控码标注

8

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(80-82,89-99)为可疑

气温tZ2.2。C时，出现冻雨类天气判据成立，现在天气质控码

(48-49,56-57,66-67)标注为可疑

气温t>8.0。C时，出现连续性或间歇性判据成立，气温质控码标注

雪片(70-75)为可疑

当气温t>8.0°C时，出现吹雪天气判据成立，现在天气质控码

(36-39,68-69,83-86)标注为可疑

当气温t>14.0°C时，过去天气出现雪判据成立，过去天气质控码

或雨夹雪类天气(7)标注为可疑

天气现象与能见度、风速见“能见度”表

风浪

高度为0.5/1/1.5/2/2.5/3-6m,周期小

于或等于11/13/15/17/19/21S

判据不成立,质控码均标注

风浪高度与风浪周期高度为

为可疑

6.5-10/10.5-14.5/15-20/20.5-27/>27.

5m,周期大于或等于6/8/10/12/14s

高度为0.5/1/1.5m时，风速大于

10.8/17.0/24.2m/s判据成立，质控码均标注为

风浪高度与风速

高度大于4.5/5.5/7.5/12/18m时,风速可疑

小于2.1/5.7/11.3/17.5/24.7m/s

涌浪

高度等于0.5/lm时，周期大于或等于判据不成立,质控码均标注

12/13s为可疑

涌浪高度与涌浪周期

高度大于6/10/14.5/20/27m时，周期小判据成立，质控码均标注为

于或等于5/7/9/11/13S可疑

9

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参考文献

[1]世界气象组织.WMOPublicationNO.306ManualonCodes.2021.

[2]WMO/IOC海洋学和海洋气象学联合技术委员会.MinmumQualityControlStandard(v7).2013.

[3]美国国家海洋和大气局.ComprehensiveOcean-AtmosphereDataSet(Release1).1985.

[4]GB/T14914.1—2018海洋观测规范第1部分：总则.

[5]GB/T14914.6—2021海洋观测规范第6部分：数据处理与质量控制.

[6]QX/T118—2020气象观测资料质量控制地面.

[7]高华云，应显勋，高峰等.气象观测报告的解码规则与算法.气象出版社.2006.

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气象行业标准《气象观测资料质量控制海表观测》编制说明

一、工作简况

1.任务来源

本标准由全国气象基本信息标准化技术委员会(SAC/TC346)提出并归口。2021年10月20日，

由中国气象局政策法规司将标准编制工作下达国家气象信息中心(气法函(2021)36号)，项目编号为

B-2022-077,立项名称为《气象观测资料质量控制海表观测》。

2.协作单位

无。

3.主要工作过程

(1)成立起草组

2022年12月，成立标准起草组，讨论并制定工作计划。标准起草组成员均为国家气象信息中心长

期从事海洋和地面气象观测资料处理的业务技术人员。

(2)组织起草

2022年1月，标准起草组集体学习了《海洋观测规范第1部分：总则》(GB/T14914.1—2018)、

《海洋观测规范第6部分：数据处理与质量控制》(GB/T14914.6—2021)、《气象观测资料质量控制地

面》(QX/T118-2020)等和本标准相关的气象标准和编著，以及标准编制格式规范及编制注意事项等

内容，组织标准起草。

(3)完成初稿

2022年3月，标准起草组完成了初稿编写。

(4)完成征求意见稿

2022年4月，标准起草组对标准初稿进行讨论和修改，形成标准征求意见稿。

4.主要起草人及其所做的工作

本标准的主要起草人有张冬斌、曹丽娟、赵琦、陈丽凡。具体分工见表1。

表1标准起草人员任务分工

姓名单位分工

负责标准框架设计和主体内容编写、修改，负责开展标

张冬斌国家气象信息中心

准涉及的质控方法评估检验

曹丽娟国家气象信息中心参与标准内容的技术讨论和修改，标准的整体技术把关

赵琦国家气象信息中心参与标准编写、内容的修改和讨论

陈丽凡国家气象信息中心参与标准内容的修改和讨论

二、标准编制原则和确定标准主要内容的论据

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1.编制原则

(1)科学性原则

本标准在编制过程中，在调研和实践检验的基础上，参考了国内现行有效的标准、业务技术规程及

相关文献，基于国家气象信息中心研制的《全球海表观测资料质量控制方案》(2015),制定了本标准。

(2)可操作性原则

本标准的质量控制内容及方法符合实际需要，质量控制算法易于操作实施。

(3)适用性原则

本标准的质量控制内容和方法主要参考了《海洋观测规范第6部分：数据处理与质量控制》(GB/T

14914.6-2021),《气象观测资料质量控制地面》(QX/T118-2020)等标准，适用于海表观测数据的

质量控制。

(4)协调性原则

本标准与已颁布的标准《气象观测资料质量控制地面》(QX/T118—2020)的结构、体例上保持一

致。

(5)规范性原则

本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规

定起草。

2.主要内容及确定依据

(1)本标准的主要内容包括：范围、规范性引用文件、术语和定义、质量控制内容和方法、质量

控制步骤、附录。

(2)本标准质量控制的对象为各类海表气象观测数据，包括全球电信系统(GTS)实时传输的“海

洋表面观测报告”(FM13-XIExt)、浮标观测报告(FM18-XII),以及中国气象局在中国邻近海域布设的

海岸-海岛自动气象站、船舶、浮标等海洋气象观测资料。观测要素项目包括：气压、气温、露点温度、

相对湿度、风向、风速、云、能见度、天气现象、海表温度、海浪等。

(3)基本信息检查。观测数据具有时间、位置等属性，检查这些属性是否存在或正确，如：观测

时间、观测位置、观测平台标识、观测平台移动速度等。

(4)界限值检查。界限值是指观测要素合理的取值范围。界限值可以依据观测要素数值的物理学

或气候学变化范围给出，也可以依据资料形成时规定采用的表示方式或编码规则给出。本标准中各要素

的界限值参数主要来源于以下方面：

［a］界限值依据天气报文的编码规则给出，具体规定参见世界气象组织颁发的《代码手册》(WM0

PublicationNO.306ManualonCodes)»

：b］界限值依据国家气象信息中心的解码及赋值规则给出，具体规定参见《气象观测报告的解码规

则与算法》(高华云，应显勋，高峰等.气象出版社.2006.)。

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［c］界限值参考JCOMMS的质量控制标准(MQCS-V7)。

：d］界限值参考ICOADS数据产品的质控标准。

各要素项的界限值参数来源如表2、表3、表4所示:

表2基本信息类要素界限值来源

要素类别要素名称界限值来源

马士顿号[a]

月[a]

日[a]

时[a]

基本信息分[a]

纬度[a]

经度[a]

平台移动方向[a]

平台移动速度[a]

表3气象类要素界限值来源

要素类别要素名称界限值来源

本站气压[c]

海平面气压[c]

气压

3小时变压[a]

3小时气压倾向[a]

气温[d]

温度和湿度露点温度[d]

相对湿度[a]

风向[a]

风

风速[d]

总云量[a]

低云或中云量[a]

云最低云底高度[b]

低云状[b]

中云状[b]

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高云状[b]

能见度能见度[b]

现在天气现象[a]

天气现象过去天气现象1[a]

过去天气现象2[a]

表4水文类要素界限值来源

要素类别要素名称界限值来源

海表温度海表温度[d]

风浪周期[d]

风浪高度[d]

海浪周期（器测）[d]

海浪高度（器测）[d]

第一涌浪方向[b]

海浪

第一涌浪周期[d]

第一涌浪高度[d]

第二涌浪方向[b]

第二涌浪周期[d]

第二涌浪高度[d]

积冰原因[b]

积冰厚度[b]

积冰速度[b]

海冰海冰密集度[b]

冰情发展[b]

冰缘方位[b]

冰情和变化趋势[b]

（6）主要变化范围检查。该项检查的算法及其参数来源于JCOMMS的质量控制标准（MQCS-V7）。对

于气温和海表温度这两个观测项目，按照观测记录位于中低纬度（45S-45N）还是中高纬度（超过

45S/45N）,对其数值进行检查。

（7）内部一致性检查。内部一致性检查判据主要来源于以下方面:

[a]依据天气报文的编码规则给出。

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［c］参考JCOMMS的质量控制标准(MQCS-V7)o

：d:参考ICOADS数据产品的质控标准。

各要素项的内部一致性检查判据来源如下：

表5内部一致性检查判据来源

内部一致性检查对象检查判据来源

3小时变压与3小时气压倾向[a]

气温与露点温度[c]

气温与天气现象[d]

风向与风速[c],[d]

风速与能见度、天气现象[d]

云量与云状[a]

云量[a]

能见度与现在天气现象，风速[d]

过去天气现象[a]

现在天气现象[d]

现在天气现象与云量[d]

天气现象与气温[d]

天气现象与能见度、风速[d]

风浪高度与风浪周期[d]

风浪高度与风速[d]

涌浪高度与涌浪周期［[d]

三、主要验证(或试验)分析(综述报告)

2015年，国家气象信息中心编制完成《全球海表观测质量控制方案》。基于该方案，开发了海表观

测资料的实时质量控制流程，先后部署在CIMISS和气象大数据云平台，实施海表资料的实时质量控制

业务。

2016-2020年，使用本标准的质控算法，国家气象信息中心开展了“全球海表观测定时值数据集”

(1979-2020)的研制，该数据集的海表观测资料应用于“全球大气再分析”业务与“东亚大气再分析”

业务，并成为后续海洋气象格点产品研制的基础数据源。

使用本标准的质控算法，对海表观测资料实施质量控制，可以一定程度的提升观测数据的质量水平，

具体表现如下:

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