Для оценки качества данных радиозондирования используются статистические характеристики отклонений OB-FG результатов наблюдений (OB) от поля первого приближения (FG) краткосрочного численного прогноза, интерполированного на станцию. Расчет статистических характеристик в соответствии с процедурами, предусмотренными Руководством по глобальной системе обработки данных ВМО №485 том I, Добавление II.9 «Процедуры и форматы для обмена результатами мониторинга» п. 2 «Аэрологические наблюдения» осуществляется ежемесячно для каждой станции отдельно для сроков 00 и 12 ВСВ.

Отклонение OB-FG для геопотенциала рассчитывается как H_OB-H_FG, где H_OB наблюдаемое значение геопотенциала, а H_FG значение геопотенциала из поля первого приближения.

Для геопотенциала рассчитываются среднее значение, среднеквадратичное отклонение и среднеквадратичное значение OB-FG для каждой из стандартных изобарических поверхностей от 1000 до 100 гПа. Из расчетов исключаются данные геопотенциала, для которых абсолютные значения отклонения OB-FG превышают установленные значения грубых ошибок для соответствующих уровней, указанные в Таблице 1.

Среднее значение отклонения OB-FG, характеризующее систематические ошибки, рассчитывается как

Среднеквадратичное отклонение OB-FG, характеризующее случайные ошибки, рассчитывается как

Среднеквадратичное значение OB-FG, характеризующие совокупный эффект систематических и случайных ошибок, рассчитывается как

Для каждого уровня подсчитывается общее количество поступивших данных, количество грубых ошибок, количество данных, забракованных при автоматическом объективном входном контроле качества Гидрометцентра РФ (при подсчете количества забракованных данных случаи с грубыми ошибками не учитываются), а также количество значений без статистики (для стандартных изобарических поверхностей 1000 и 925 гПа ниже уровня станции, а также в случае отсутствия поля первого приближения).

Сомнительные станции по геопотенциалу определяются для сроков 00 и 12 ВСВ отдельно в соответствии со следующим критерием:
В течение месяца по меньшей мере на трех уровня с 10 и более наблюдениями взвешенное среднеквадратичное значение OB-FG составляет для геопотенциала 100 и более метров.

Весовые коэффициенты, на которые умножаются расчетные значения среднеквадратичного значения OB-FG для соответствующих уровней при определении сомнительных станциях, приведены в Таблице 1.

При ежемесячном расчете статистических характеристик отклонений OB-FG для каждой выявленной сомнительной станции по геопотенциалу выводятся:
название станции и УГМС, синоптический индекс станции, срок (00 или 12 ВСВ), давление на уровне стандартной изобарической поверхности с наибольшим взвешенным среднеквадратичным значением OB-FG и для этого уровня указываются: NRcvd - количество поступивших данных наблюдений (включая грубые ошибки), NGrss - количество грубых ошибок, NRjct/(NRcvd-NGrss)*100% - процентная доля данных наблюдений, отброшенных при усвоении данных, без учета грубых ошибок, Sd - среднеквадратичное отклонение OB-FG [м], Xm - среднее значение OB-FG [м], RMS – среднеквадратичное значение OB-FG (невзвешенное) [м], WRMS –взвешенное среднеквадратичное значение OB-FG [м].

Отклонения OB-FG для зональной и меридиональной компонент ветра рассчитываются как U_OB-U_FG и V_OB-V_FG соответственно, где U_OB и V_OB наблюдаемые значения зональной и меридиональной компонент скорости ветра, а U_FG и V_FG значения зональной и меридиональной компонент скорости ветра из поля первого приближения. U_OB и V_OB определяются из наблюдаемых значений направления D_OB и скорости ветра F_OB как

Для вектора ветра рассчитываются средние значения отклонений OB-FG для зональной и меридиональной компонент ветра и среднеквадратичное векторное значение OB-FG на каждой из стандартных изобарических поверхностей от 925 до 100 гПа. Из расчетов исключаются данные ветра, для которых абсолютные значения модуля векторной разности OB-FG превышают установленные значения грубых ошибок для соответствующих уровней, указанные в Таблице 2.

Модуль векторной разности OB-FG для ветра определяется как

Среднеквадратичное векторное отклонение OB-FG для ветра рассчитывается как

Для каждого уровня подсчитывается общее количество поступивших данных, количество грубых ошибок, количество данных, забракованных при автоматическом объективном входном контроле качества Гидрометцентра РФ (при подсчете количества забракованных данных случаи с грубыми ошибками не учитываются), а также количество значений без статистики (в случае отсутствия поля первого приближения).

Сомнительные станции по ветру определяются для сроков 00 и 12 ВСВ отдельно в соответствии со следующим критерием:
В течение месяца по меньшей мере на одном уровне с 10 и более наблюдениями среднеквадратичное векторное значение OB-FG составляет 15 и более метров в секунду.

При ежемесячном расчете статистических характеристик отклонений OB-FG для каждой выявленной сомнительной станции по ветру выводятся:
название станции и УГМС, синоптический индекс станции, срок (00 или 12 ВСВ), давление на уровне стандартной изобарической поверхности с наибольшим среднеквадратичным векторным значением OB-FG и для этого уровня указываются: NRcvd - количество поступивших данных наблюдений (включая грубые ошибки), NGrss - количество грубых ошибок, NRjct/(NRcvd-NGrss)*100% - процентная доля данных наблюдений, отброшенных при усвоении данных, без учета грубых ошибок, Um и Vm - средние значения OB-FG для зональной и меридиональной компонент ветра [м/с], RMSWD – среднеквадратичное векторное значение OB-FG [м/с].

Отклонение OB-FG для направления ветра рассчитывается как D_OB-D_FG, где D_OB наблюдаемое значение направления ветра, а D_FG значение направления ветра из поля первого приближения, определяемое как arctg(U_FG/V_FG)±180°. Положительным принимается отклонение наблюдения от поля первого приближения против часовой стрелки.

Для направления ветра рассчитываются среднее значение и среднеквадратичное отклонение OB-FG на каждой из стандартных изобарических поверхностей от 500 до 150 гПа. Из расчетов исключаются данные ветра, для которых абсолютные значения модуля векторной разности OB-FG превышают установленные значения грубых ошибок для соответствующих уровней, указанные в Таблице 2, а также случаи, для которых скорость ветра составляет менее 5 м/с либо для наблюдений, либо для поля первого приближения. Для каждого уровня подсчитывается общее количество поступивших данных, количество грубых ошибок, а также количество значений без статистики (в случае отсутствия поля первого приближения или скорости ветра менее 5 м/с).

Сомнительные станции по направлению ветра определяются для сроков 00 и 12 ВСВ отдельно в соответствии со следующим критерием:
В течение месяца при наличии в слое от 500 до 150 гПа по меньшей мере 5 и более наблюдений на каждом уровне абсолютная величина среднего значения OB-FG в слое составляет 10 и более градусов, при этом среднеквадратичное отклонение OB-FG в слое менее 30 градусов и средние значения OB-FG на отдельных уровнях различаются не более чем на 10 градусов.

При ежемесячном расчете статистических характеристик отклонений OB-FG для каждой выявленной сомнительной станции по направлению ветра выводятся: название станции и УГМС, синоптический индекс станции, срок (00 или 12 ВСВ) и статистика для слоя 500-150 гПа: Nm – минимальное количество поступивших данных наблюдений на одном уровне (исключая грубые ошибки и наблюдения с низкой скоростью ветра), Dx - осредненное по слою среднее значение OB-FG [°], Sp - максимальное расхождение между средними значениями OB-FG на отдельных уровнях [°], Sx – осредненное по слою среднеквадратичное отклонение OB-FG [°].

Поскольку статистические характеристики отклонений OB-FG результатов наблюдений от поля первого приближения даже для одной станции достаточно объемны, при представлении результатов мониторинга в аппарат Росгидромета и публикации их в Интернете на странице мониторинга используются обобщенные показатели, осредненные за сроки 00 и 12 ВСВ:

• взвешенное среднеквадратичное значение OB-FG для геопотенциала в слое 1000-100 гПа где
  P∈[P1000,P850,P500,P300,P100]
• среднеквадратичное значение OB-FG для ветра в слое 850-100 гПа

Помимо статистических характеристик отклонений OB-FG результатов наблюдений от поля первого приближения для целей мониторинга ежемесячно для каждой станции накапливаются статистики средней высоты зондирования и входного контроля Гидрометцентра РФ. Средняя высота зондирования в гПа определяется как

Для приведения давления к геопотенциальной высоте используется распределение давления с высотой в соответствии с ГОСТ 4401-81 «Атмосфера стандартная. Параметры». Результаты входного контроля Гидрометцентра РФ в настоящее время учитываются только для данных температуры, геопотенциала и ветра на уровнях стандартных изобарических поверхностей. Для каждой станции подсчитывается общее количество данных и количество сомнительных данных для температуры, геопотенциала, направления и/или скорости ветра, а также общее количество сообщений с сомнительными данными. Следует отметить, что только часть из забракованных в Гидрометцентре РФ результатов температурно-ветрового зондирования доводится до УГМС в ежемесячных сводках, т.к. контроль Гидрометцентра РФ достаточно жесткий (чтобы не допустить нежелательного влияния недостоверных данных) и аэрологом-методистом отбираются особенно сомнительные наблюдения.

Промежуточные результаты расчета статистических характеристик за месяц сохраняются в базах данных системы мониторинга в форме, позволяющей выводить статистические характеристики для выбранных станций для всех уровней, на которых они рассчитывались, осреднять их за оба срока, а также заданное количество месяцев, в т.ч. за квартал, полугодие и год.