大气成分观测数据格式征求意见稿.docx
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大气成分观测数据格式征求意见稿
中国气象局发布
××××-××-××实施
××××-××-××发布
大气成分观测数据格式
TheStandardDataFormatofAtmosphericCompositionWatch
（征求意见稿）
（本稿完成日期：
200511）
QX/T××××—××××
QX
中华人民共和国气象行业标准
ICS
N
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数据文件2
1前言
早在20世纪80年代初，中国气象局就在联合国下属机构联合国开发署（UNDP）、联合环境署（UNEP）及世界气象组织（WMO）等的支持下，利用援助的仪器设备和技术，陆续建立了北京上甸子、浙江临安和黑龙江龙凤山区域大气本底监测站。
在我国政府的大力支持和WMO的援助下，中国气象局于1994年在青藏高原东北部瓦里关山建成了我国唯一的全球大气本底基准站中国大气本底基准观象台，开展了包括温室气体、臭氧总量、地面臭氧、气溶胶、降水化学、辐射等多种大气成分及相关特性的长期监测工作。
2005年，中国气象局又在我国14个重点、关键和典型地区进一步建立了以全球和区域大气本底站为骨干的大气成分观测网络，着眼于大气成分变化及其引发的大气化学过程和物理特性变化，为我国的气候预测、预估以及区域大气污染预报和控制提供基础数据，为我国经济建设和社会发展、国家安全、环境外交谈判等的科学决策提供第一手资料。
随着大气成分观测业务的不断开展，以温室气体、气溶胶特性、反应性气体、臭氧总量和廓线、辐射、干湿沉降等为主的大气成分观测数据库建设规模将进一步扩大，为统一和规范大气成分观测数据格式，方便数据管理及交换，便于用户快速、高效地获取和积累信息，同时更好地为社会和公众服务，在总结以往本底站观测数据格式经验的基础上，参照相关标准，针对大气成分观测的特点，起草了本标准。
本标准根据中华人民共和国国家标准GB/T1.1-2000《标准化工作导则第一部分：
标准的结构和编写规则》格式编制。
本标准由提出中国气象局政策法规司提出并归口。
本标准由中国气象科学研究院/中国气象局大气成分观测与服务中心起草。
本标准主要起草人：
张晓春、周凌晞、孙俊英、张小曳。
本规范属首次发布。
大气成分观测标准数据格式
11 范围
本标准规定了大气成分观测标准数据格式。
本标准适用于我国全球大气本底站、区域大气本底站、大气成分观测站以及其他进行大气成分及相关要素观测的台站进行大气成分观测数字化信息资源的采集、存储、传输及资料编目、信息交换服务等。
12 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
地面气象观测规范
酸雨观测规范
沙尘暴天气观测标准
13 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1数据data
是由人工或观测仪器设备直接或间接获取的关于观测要素的内容、质量、状况和其他特性等的信息。
3.2数据集database
相关数据的集合。
在本标准中，可以相对独立形成数字产品的数据即可为一个数据集。
3.3时区timezone
1884年，国际经度会议制定标准时间制度，以时区为单位。
地球每24小时旋转360°，每小时为15°。
全球按经线划分24个时区。
以本初子午线（即0°经线）为基准，东经7.5°至西经7.5°为零时区，向东，向西每隔经度15°划为1个时区，东、西各划12个时区。
在每一时区内一律使用它的中央经线上的时间，为该区的标准时，每越过一时区的界限，时间便相差一小时。
3.4世界时UTC
世界时是以地球自转运动为标准的时间计量系统。
为了协调时间的计量，1884年在美国华盛顿举行国际子午线会议，决定采用英国伦敦格林尼治天文台（旧址）埃里中星仪所在地的子午线作为时间（包括经度）计量的标准参考子午线，称为本初子午线，又称零子午线。
在本初子午线上测得的时间是格林尼治地方时间。
通常所说的格林尼治时间，是指由格林尼治平子夜起算的平太阳时，即世界时。
3.5北京时Beijingtime
中华人民共和国成立以后，全国统一采用首都北京所在的东八时区的区时作为标准时间，称为北京时间。
北京时间比格林尼治时间（世界时）早8小时，即：
北京时间=世界时+8小时；
3.6文件file
文件是具有标识符（文件名）的一组相关信息的集合。
标识符是用来标识文件的。
不同的系统对标识符的规定有所不同。
文件的确切定义有两种说法：
文件是具有标识符的相关字符流的集合；文件是具有标识符的相关记录的集合。
3.7数据文件datafile
数据文件是具有标识符（文件名）的一组相关数据信息的集合。
3.8文本文件textfile
文本文件是包含用户可读信息的文件。
这些文件以ASCII码方式存储,可显示和打印。
3.9ASCII码asciicode
ASCII码（美国国家信息交换标准码）是使用最广泛的编码，它采用7个位表示128个符号。
英文字母按A-Z，ASCII码依次增大1。
14 数据文件
4.1文件名
大气成分观测数据文件为文本文件，文件名由字母、数字、符号组成，其结构为：
pflag_productidentifier_oflag_originator_YYYYMMddhhmmss_ftype_Item_Ptype[_Element].txt
其中，pflag_productidentifier_oflag_originator_YYYYMMddhhmmss_ftype_Item_Ptype为强制段；[_Element]为扩展段，各段的具体说明如下。
（1）pflag字段允许的取值
pflag字段值
含义
Z
国内生产的各种探测资料和产品
（2）productidentifier字段允许的取值
productidentifier字段用以标识文件中数据的实际类型，其允许的取值如下表所示。
类别名称
productidentifier字段值
说明
大气成分及相关资料
CAWN
指全球大气本底基准观测站、区域大气本底监测站、大气成分观测站、酸雨观测站等获得的温室气体、气溶胶、反应性气体、大气臭氧及辐射、干/湿沉降等反映大气成分物理、化学特性的观测资料
（3）Oflag字段允许的取值
Oflag字段是一个字符，用来指示后面的originator字段如何进行解码，其允许的取值如下表所示。
oflag字段值
含义
I
后面的originator字段按目前台站区站号5位码（IIiii）进行解码
（4）Origniator字段允许的取值
Origniator为目前台站区站号的5位编码（IIiii）。
（5）yyyyMMddhhmmss字段允许的取值
yyyyMMddhhmmss字段：
是一个固定长度的日期时间字段，为文件生成的时间（北京时，BJT），其中：
yyyy为年，4位；MM为月，2位；dd为日，2位；hh为小时，2位；mm表示为分钟，2位；ss为秒，2位。
（6）Ftype字段允许的取值
Ftype字段用于描述文件的属性，其允许的取值如下表所示。
ftype字段值
含义
B
业务通知
O
观测资料
P
加工产品、反演资料、预报产品、服务产品
C
测站站点信息
R
各种统计信息（SI）、系统评测报告、质量管理（QMI）、报表信息（RI）、系统运行状态信息（SRSI）
L
系统运行LOG文件
注：
当Ftype字段值选取L时，代表观测项目的值班记录文件，考虑到观测站值班记录的记录和存取方式、内容完整性和连续性，以及值班记录文件的大小等，值班记录文件以年为单位较为适宜，因此，将yyyyMMddhhmmss字段替换为yyyy0000000000。
（7）Item字段允许的取值
Item字段用于描述观测项目的种类，其允许的取值如下表所示》
简码
大气成分及相关资料内容名称
标识符
说明
01
温室气体资料
GHG
包括CO2、CH4、N2O、SF6、氯氟烃等温室气体
02
气溶胶资料
AER
包括TSP、PM10、PM2.5等质量浓度、吸收特性、散射特性、凝结核、云凝结核、光学厚度、化学成分、激光雷达等；
03
反应性气体资料
REG
包括SO2、CO、NO、NO2、Nox等
04
大气臭氧资料
OZO
包括臭氧柱总量及廓线、臭氧探空、地面臭氧资料等
05
大气辐射资料
RAD
包括总辐射、直接辐射、散射辐射、红外辐射、紫外辐射、向上/向下长波辐射资料等；
06
干湿沉降
DEP
包括干沉降、湿沉降、化学成分等；
07
稳定和放射性同位素
ISP
包括稳定和放射性同位素如氡、氪、铅、铍、C-14等资料
08
挥发性有机物
VOC
包括各类挥发性有机物资料
09
持久性有机污染物
POP
多环芳烃、苯并芘、多氯联苯、六氯代苯、氯丹、六氯环已烷、六氯化苯
10
气象要素
MET
包括温、压、湿、风、云、能、天等气象要素及气象要素梯度观测等资料
（7）Ptype字段允许的取值
Ptyp字段用以描述观测资料的在线属性，其允许的取值如下表所示。
Ptype字段值
含义
FLD
在线观测数据
LAB
非在线观测数据或实验室分析数据
（8）Element字段允许的取值
Element字段为扩展字段，其长度是可变的，用以表示观测要素的种类，其允许的取值如下表所示。
简码
大气成分及相关资料内容名称
标识符
说明
00
多要素
MUL
资料中包含两个以上的要素
01
二氧化碳
CO2
02
甲烷
CH4
03
氧化亚氮
N2O
04
氯氟烃（CFC-11）
CFC11
05
氯氟烃（CFC-12）
CFC12
06
氯氟烃（CFC-13）
CFC13
07
六氟化硫
SF6
08
氧氮比
O2N2
09
氢气
H2
10
稳定同位素（δ13C）
C13
11
稳定同位素（δ18O）
O18
12
稳定同位素（δD）
D2H
13
TSP
TSP
14
PM10
PM10
15
PM1
PM1
16
PM2.5
PM25
17
气溶胶数浓度谱
NSD
18
PM10/PM2.5/PM1
PMMUL
19
气溶胶粒径分级
PSD
20
气溶胶质量浓度分级
MSD
21
吸收特性
AAP
22
散射特性
ASP
23
凝结核
CN
24
云凝结核
CCN
25
气溶胶光学厚度
AOD
26
云光学厚度
COD
27
大气浑浊度
ATB
28
能见度
VIS
29
气溶胶激光雷达观测资料
LRD
30
元素成分
ECM
31
元素碳
EC
32
有机碳
OC
33
SO2
SO2
34
O3
O3
35
CO
CO
36
NO
NOX
37
NO2
38
NOx
39
NOy
NOY
40
臭氧柱总量
TOZ
41
UMKEHR臭氧廓线
UMK
42
臭氧探空
VOZ
43
臭氧激光雷达
OLD
44
总辐射
SRD
45
散射辐射
46
直接辐射
47
红外辐射
48
紫外辐射
49
紫外A辐射
50
紫外B辐射
51
反射辐射
52
净辐射
53
向上长波辐射
54
向下长波辐射
55
太阳分光光谱观测
SPC
56
干沉降
DDS
57
湿沉降
WDS
58
pH值
PH
59
电导率
CDT
60
化学成分
PCM
61
甲酸
ION
62
乙酸
63
硫酸根
64
硝酸根
65
氯离子
66
氢离子
67
钙离子
68
镁离子
69
钠离子
70
铵离子
71
钾离子
72
氡-222
Rn222
73
氪-85
Kr85
74
铅-210
Pb210
75
铍-7
Be7
76
持久性有机污染物
POP
77
过氧乙酰硝酸酯
78
多环芳烃
79
苯并芘
80
多氯联苯
81
六氯代苯
82
氯丹
83
六氯环已烷
84
六氯化苯
85
汞
MTL
86
镉
87
铅
88
铜
89
锌
90
砷
91
铬
92
镍
93
气温
MET
94
降水
95
风
96
气压
97
相对湿度
98
云（包括云量、云状、云高等）
99
能见度
100
地温
101
天气现象
102
10米气象要素梯度
MET10
103
80米气象要素梯度
MET80
104
n米气象要素梯度
METnn
105
气象要素梯度
106
天空成像
SKYI
4.2文件结构
数据文件采用ASCII文本格式，由台站参数段、观测设备参数段、观测数据段、质量控制段和附加信息段五个部分构成。
4.2.1台站参数段
台站参数是文件的第1段记录，由17组数据构成，排列顺序为台站参数开始标识、区站号、纬度、经度、观测场拔海高度、气压感应器拔海高度、风向风速感应器距地（平台）高度、观测平台距地高度、观测站类别、质量控制指标码、年份、月份、日、时、分、秒等，其中时间以世界时为准。
各组数据间隔符为1位空格，各组数据单独占用1行，。
（1）台站参数段开始标识：
以“[Station]”作为台站参数开始标识，单独占用1行。
（2）区站号（IIiii）:
由5位数字组成，前2位为区号，后3位为站号。
（3）纬度（QQQQQ）：
由4位数字加1位字母组成，前4位为纬度，其中1-2位为度，3-4位为分，位数不足，高位补“0”。
最后一位“S”、“N”分别表示南、北纬。
（4）经度（LLLLLL）：
由5位数字加1位字母组成，前5位为经度，其中1-3位为度，4-5位为分，位数不足，高位补“0”。
最后一位“E”、“W”分别表示东、西径。
（5）观测场拔海高度（H1H1H1H1H1H1）：
由6位数字组成，第1位为拔海高度参数，实测为“0”，约测为“1”。
后5位为拔海高度，单位为“0.1m”，位数不足，高位补“0”。
若测站位于海平面以下，第2位录入“-”号。
（6）气压感应器拔海高度（H2H2H2H2H2H2）：
由6位数字组成，第1位为拔海高度参数，实测为“0”，约测为“1”。
后5位为拔海高度，单位为“0.1m”，位数不足，高位补“0”。
若测站位于海平面以下，第2位录入“-”号。
（7）风向风速感应器距地（平台）高度（H3H3H3）：
由3位数字组成，单位为“0.1m”，位数不足，高位补“0”。
（8）观测平台距地高度（H4H4H4）：
由3位数字组成，单位为“0.1m”，位数不足，高位补“0”。
（9）观测站类别（Gx）:
“G”为测站类别标识符（保留字），用大写字母表示。
X=1为全球本底站，x=2为区域本底站，x=3为大气成分站，x=4为进行大气成分观测的其他观测站。
（10）时区（STT）：
由1位字母加2位数字组成，第1位为“+”或“-”号；后2位为时区数字，位数不足，高位补“0”。
（11）质量控制指示码（C）：
C=0表示文件无质量控制部分；C=1表示文件有质量控制部分。
（12）年份（YYYY）：
文件建立的年份，由4位数据组成。
（13）月份（MM）：
文件建立的月份，由2位数组成，位数不足，高位补“0”。
（14）日（DD）：
文件建立的日期，由2位数组成，位数不足，高位补“0”，缺省为“00”。
（15）时（HH）：
文件建立的小时，由2位数组成，位数不足，高位补“0”，缺省为“00”。
（16）分（mm）:
文件建立的分钟，由2位数组成，位数不足，高位补“0”，缺省为“00”。
（17）秒（ss）：
文件建立的秒，由2位数组成，位数不足，高位补“0”，缺省为“00”。
4.2.2观测设备参数段
观测设备参数是文件的第2段记录，主要用于记录观测仪器设备的固定或相对固定的信息、参数值等，如仪器名称、观测方式、仪器型号、仪器序列号、精度、灵敏度等。
由于大气成分观测仪设备的种类不同，相关的观测设备参数亦不同，故此段内各组数据的排列顺序为推荐顺序，但第1条标识数据为强制使用,各组数据均单独占用1行。
（1）观测设备参数段开始标识：
以“[Instrument]”作为观测设备参数段开始的标识。
（2）观测仪器名称[InstrumentName]:
由若干字母或数字构成，最长不超过256个字符。
（3）观测方式[Mode]：
由1位数字构成，用“0”表示人工或手动测量方式，用“1”表示自动测量方式。
（4）观测仪器型号[Model]:
由若干字母或数字构成，最长不超过256个字符。
（5）观测仪器序列号[SN]:
由若干字母或数字构成，最长不超过256个字符。
（6）观测仪器精度[Precision]：
由若干数字或字母构成，最长不超过256个字符。
（7）观测仪器灵敏度[Sensitivity]：
由若干数字或字母构成，最长不超过256个字符。
（8）观测仪器设定参数值1[InsPar1]:
由若干数字或字母构成，最长不超过256个字符。
（9）观测仪器设定参数值2[InsPar2]:
由若干数字或字母构成，最长不超过256个字符。
（10）观测仪器设定参数值3[InsPar3]:
由若干数字或字母构成，最长不超过256个字符。
（11）………………………………………………………………………………………………
（12）………………………………………………………………………………………………
（13）………………………………………………………………………………………………
（14）观测仪器设定参数值n[InsParn]:
由若干数字或字母构成，最长不超过256个字符。
4.2.3观测数据段
观测数据段以观测数据段开始标识为第1行，以后各行为按时间顺序以行排列的观测数据，数据行中，辅助测量变量是指用于辅助测量和分析的变量信息，格式如下：
第1行：
观测数据段开始标识：
以“[Data]”为观测数据段开始标识。
第2行：
为观测数据行，观测数据以时间顺序排列。
第1列：
年份（YYYY）：
数据的观测年份，由4位数据组成。
第2列：
月份（MM）：
数据的观测月份，由2位数组成，位数不足，高位补“0”。
第3列：
日（DD）：
数据的观测日期，由2位数组成，位数不足，高位补“0”，缺省为“00”。
第4列：
时（HH）：
数据的观测小时，由2位数组成，位数不足，高位补“0”，缺省为“00”。
第5列：
分（mm）：
数据的观测分钟，由2位数组成，位数不足，高位补“0”，缺省为“00”。
第6列：
秒（ss）：
数据的观测秒，由2位数组成，位数不足，高位补“0”，缺省为“00”。
第7列：
辅助测量变量1，由数字或字母构成；
第8列：
辅助测量变量2，由数字或字母构成；
第9列：
辅助测量变量3，由数字或字母构成；
………………………………………………………
第n+6列：
辅助测量变量n，由数字或字母构成；
第n+7列：
观测要素1，由数字或字母构成；
第n+8列：
观测要素2，由数字或字母构成；
第n+9列：
观测要素3，由数字或字母构成；
………………………………………………………
第n+6+m列：
观测要素m，由数字或字母构成；
第n+m+7列：
质量控制标志1，由2位字母构成，为第一级质量控制标志；
第n+m+8列：
质量控制标志2，由2位字母构成，为第二级质量控制标志；
第n+m+9列：
质量控制标志3，由若干字母构成，为数据质量备注信息；；
4.5质量控制信息段
以[QC]为质量控制信息段开始标识，包括OP和PI两部分。
（1）OP信息：
第1行，以[OP]为开始标识；
第2行，包括OP1之姓名及单位，各项之间用空格分隔；
第3行，包括OP2之姓名及单位，各项之间用空格分隔；
………………………………………………………………
第n行，包括OPn之姓名及单位，各项之间用空格分隔；
（2）PI信息：
第1行，以[PI]为开始标识；
第2行，包括PI之姓名及单位，各项之间用空格分隔；
第3行，包括PI2之姓名及单位，各项之间用空格分隔；
………………………………………………………………
第n行，包括PIn之姓名及单位，各项之间用空格分隔；
4.6附加信息段
以[AddInfo]为附加信息段开始标识，包括人员信息、观测、采样、测量、环境保告书、备注、值班记录等信息。
第1行：
[AddInfo]
第2行：
[Operator]
第3行：
Operator1Operator2Operator3
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