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處理及保存天氣觀測數據

處理及保存天氣觀測數據

袁俊邦
2015年12月

大家是否想知道自己出生當天,或過去某一個重要日子的天氣是怎樣的?是寒風刺骨的日子,還是橫風橫雨的颱風天? 天文台網站內的「天氣資料室」網頁可以幫你找出這一天的天氣狀況。這些資料,其實是來自香港天文台自開台以來,日積月累了上百年所得來的天氣觀測數據。
早於1884 年,天文台已經開始定時作天氣觀測。受當時技術與人手所限,所有天氣觀測數據都是由人手抄寫的紙本紀錄,所得的數據也相對有限。
圖一
圖一   一九二二年三月廿二日至廿三日於橫瀾島所記錄的觀測資料
隨著科技的進步,天氣觀測數據不斷增多,天文台亦開始採用電腦取代人手,以文本文件方式記錄天氣觀測數據。1984年開始建立的自動氣象站網絡更令天文台每天所得的觀測數據量急速增長,加上其後與其他地區的氣象單位交換更多數據,以文本文件方式儲存數據開始顯得不合時宜。於90年代中期,天文台採用了關聯式數據庫儲存天氣觀測數據,並沿用至今。
圖二
圖二   天文台的數據庫系統
經過數代的改進,現今天文台有四個主要的數據庫,按不同業務需要分為:
- 自動氣象站數據庫 — 處理本地及周邊地區自動氣象站的天氣觀測數據
- 全球電信系統數據庫 — 處理世界其他氣象中心經全球電信系統(GTS)傳來的報文及數據
- 氣象數據庫 — 處理並非由自動氣象站得來的一些其他天氣數據
- 氣候數據庫 — 處理本地氣候數據
現今所採用的關聯式數據庫每天能處理數以百萬計的天氣觀測數據,以支援天氣預報和警告服務,同時天文台人員亦利用這些數據進行研究工作。為方便處理大量數據,數據庫是採用資料分區模式運作。而較舊的數據亦會被傳送到磁帶及其他電子儲存媒介作永久保存。
資訊科技日新月異,發展一日千里,日益增加的天氣觀測數據亦為天文台帶來新的挑戰。我們正積極探討和採用新的數據處理與保存方式,以應付「大數據」時代所帶來的機遇和挑戰。