OFFICE OF THE FEDERAL COORDINATOR FOR

METEOROLOGICAL SERVICES AND SUPPORTING RESEARCH

U.S. DEPARTMENT OF COMMERCE/ National Oceanic and Atmospheric Administration

FEDERAL METEOROLOGICAL HANDBOOK No. 1

Surface WeatherObservationsand Reports

Surface Weather Observations and Reports

FCM-H1-2005

Washington, D.C. September 2005

FEDERAL COORDINATOR FOR

METEOROLOGICAL SERVICES AND SUPPORTING RESEARCH

8455 COLESVILLE ROAD, SUITE 1500 SILVER SPRING, MARYLAND 20910

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FEDERAL METEOROLOGICAL HANDBOOK NUMBER 1

SURFACE WEATHER OBSERVATIONS AND REPORTS

FCM-H1-2005 Washington, D.C. September 2005

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(See Change Letter) Nov 5, 1998 BKT

(See Change Letter) Sep 1, 2005 Mary Cairns

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TABLE OF CONTENTS Page RECORD OF CHANGES ii TABLE OF CONTENTS iii

LIST OF TABLES ix CHAPTERS 1 INTRODUCTION 1.1 Purpose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1 1.2 Applicability of Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1 1.3 Relation to Other Handbooks and Manuals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1 1.4 Format of This Handbook . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1 1.5 Changes to The Handbook . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-2 1.6 Agency Procedures and Procedural Changes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-2 1.7 Reference Library . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-2 1.8 Unforeseen Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-3 1.9 Other Questions and Suggestions Regarding FMH-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-3

2 SURFACE WEATHER OBSERVATION PROGRAM 2.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1 2.2 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1 2.3 Surface Weather Observation Program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1 2.4 Aviation Weather Observing Locations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1 2.5 Types of Reports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-2 2.5.1 Aviation Routine Weather Report (METAR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-2 2.5.2 Aviation Selected Special Weather Report (SPECI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-2 2.6 Observing Standards Applicable to All Stations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-3 2.6.1 Use of Certified Observers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-3 2.6.2 Backup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-3 2.6.3 Rounding Figures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-3 2.6.4 Time Used in Reports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-3 2.6.5 Sensor Siting Standards. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-4 2.6.6 Algorithms Used by Automated Stations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-4 2.7 Recency of Observed Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-4 2.7.1 Recency of Observed Elements at Automated Stations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-4 2.7.2 Recency of Observed Elements at Manual Stations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-4 2.8 Dissemination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-5 2.8.1 Types of Dissemination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-5 2.8.2 Dissemination Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-5 2.8.3 Dissemination Priority . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-5 2.8.4 Corrections to Transmitted Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-5 2.9 Report Filing Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-5 2.10 Delayed Reports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-5 3 CERTIFICATION AND QUALITY CONTROL 3.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-1 3.2 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-1

September 2005 Federal Meteorological Handbook No.1iii

3.3 Certification Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-1 3.3.1 Certification of Observers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-1 3.3.2 Certification of Stations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-1 3.4 Quality Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-2 3.4.1 Quality Control of Observing Programs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-2 3.4.2 Quality Control of Instruments and Sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-2 3.4.3 Quality Control of Weather Reports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-2 3.5 Quality Control Performed at Central Locations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-3 3.6 Customer Feedback . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-3

4 OBSERVATIONAL RECORDS 4.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-1 4.2 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-1 4.3 Types of Records . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-1 4.3.1 Station Information File. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-1 4.3.2 Retention of Station Observational Records . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-2 4.3.3 Station System/Sensor/Configuration Records . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-2

5 WIND 5.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1 5.2 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1 5.3 Wind Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1 5.4 Wind Observing Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1 5.4.1 Wind Direction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1 5.4.2 Variable Wind Direction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1 5.4.3 Wind Speed. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1 5.4.4 Wind Gust. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1 5.4.5 Peak Wind Speed. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1 5.4.6 Wind Shifts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-2 5.4.7 Wind Sensor Range, Accuracy, and Resolution. . . . . . . .