對地面氣象觀測工作的思考

【摘 要】作為氣象觀測工作的主要構(gòu)成部分，地面氣象觀測是地面氣象站的重要任務(wù)。地面氣象觀測包括對自由大氣的部分要素進行目測，諸如觀察雷電、光、云層狀況等；使用儀器對近地面大氣的氣象情況進行觀測。影響地面氣象觀測的要素有很多，如大氣壓、空氣溫濕度、土壤表層溫度、風(fēng)向和風(fēng)速、日照、降水量、蒸發(fā)現(xiàn)象、雪層深度、凍土層、云層形狀及高度等。筆者將理論與實際相結(jié)合，通過對天氣實況觀測與記錄內(nèi)容的闡述和分析，對影響地面氣象觀測的氣象要素進行探究，初步總結(jié)了一些經(jīng)驗和規(guī)律，以期為地面氣象觀測工作的更好開展作出貢獻。

【關(guān)鍵詞】地面氣象觀測；分類；記錄

氣象觀測資料的準(zhǔn)確對天氣預(yù)報、氣象情報和氣候分析等科研活動的有著至關(guān)重要的影響。不斷提高氣象觀測報告的質(zhì)量是氣象觀測工作一直以來的側(cè)重點和難點，這就要求觀測員要不斷提高整體素質(zhì)，對環(huán)境變化、氣象探測設(shè)備特點對測報資料的影響有清晰的認(rèn)識，筆者在這里就日常觀測工作中一些常見的規(guī)范與常見現(xiàn)象提出了自己的觀點，希望能起到拋磚引玉的作用。

1.觀測場

觀測場即用于地面氣象觀測的場地。地面觀測活動的大部分項目都在觀測場內(nèi)進行（除氣壓外）。觀測場面積應(yīng)以大小為625㎡的正方形場地為佳，有平整的淺草覆蓋，并以1.2m 左右高度的白色稀疏欄桿圍列。場地內(nèi)工作儀器的置放應(yīng)遵循東西成行排列、南低北高的原則：測風(fēng)儀器安裝在最北面，風(fēng)速感應(yīng)器距離地面的高度為10m；由于百葉箱的通風(fēng)效果良好，又有較好的防陽光輻射效果，氣溫和濕度的測量儀器應(yīng)考慮置放在兩個百葉箱內(nèi)，測溫元件和地面的高度為1.5m，以此保護箱內(nèi)儀器和測量記錄不受影響；雨量計和蒸發(fā)器置放于百葉箱南側(cè)，器口離地面距離均為0.7m；觀測場的南側(cè)是地溫場地，用以安裝日照和輻射等測量儀器。觀測場周圍環(huán)境應(yīng)開闊，保證觀測工作不受局部地形與建筑物的影響。

2.地面氣象觀測的分類

地面氣象觀測包括天氣觀測、氣象觀測和其它一些特定的觀測活動。

2.1天氣觀測將為天氣分析和預(yù)報提供天氣繪圖報資料

通常情況下其定時觀測時間為北京2、8、14、20 時每天4 次或8、14、20時每天3次。在臺風(fēng)季節(jié)，受臺風(fēng)影響的地區(qū)還要進行加密觀測。

2.2氣候觀測

我國氣象部門規(guī)定，氣候觀測應(yīng)和天氣觀測的定時一致，氣候資料每天以北京時間20 時為日界，根據(jù)溫度、濕度等儀器的自記錄，以小時為單位整理其讀數(shù)，統(tǒng)計合計量、挑選24 小時內(nèi)的最高值和最低值，并在月終和年終的時，統(tǒng)計地面氣象觀測的月報表和年報表。

2.3其他觀測

應(yīng)特殊專業(yè)或者任務(wù)要求開展的觀測。例如部分臺站為民航系統(tǒng)承擔(dān)了專業(yè)航空天氣觀測的任務(wù)，為其提供相關(guān)的航線氣象資料。

3.地面氣象觀測中的常見現(xiàn)象

3.1器差值

器差指氣壓、氣溫以及相對濕度的實際測量值和自記值之差，在正常工作狀況下的儀器，其值總會在一定范圍內(nèi)作規(guī)律的窄幅變化，但是有時候會出現(xiàn)過大的器差值。在儀器狀態(tài)良好，工作人員操作規(guī)范的情況下，自記儀器的滯后性是導(dǎo)致器差偏大的首要原因。因為自記儀使用周期較長，靈敏度會隨之降低，進而滯后性增大，因此當(dāng)環(huán)境要素的變化增大時，器差絕對值的區(qū)間也明顯擴大。

3.2干、濕球溫度

據(jù)濕球濕度表測試原理我們知道，通常情況下濕球溫度總是低于或等于干球溫度—這個溫度值是經(jīng)儀器差訂正后的數(shù)值。但是，當(dāng)空氣濕度過大或有霧的時候，與此相反記錄的現(xiàn)象也偶有發(fā)生，即濕球溫度比干球溫度略高。在這種情況下空氣濕度很大，干球和濕球溫度表的測值相當(dāng)接近，加之濕度過大致使干球球體表層潮濕、兩支濕度表性能的微小差異，濕球溫度就會略高于干球溫度。此時的溫度計算應(yīng)將干、濕球溫度視為相同值。

3.3最低氣溫和最低地溫

通常情況下我們測得的地面最低溫度比最低氣溫要低。但是在夜間陰天且伴有降水的情況下，會出現(xiàn)地面最低溫度比最低氣溫要高的記錄。究其原因，是因為在雨水天氣的夜間，地表層面輻射的冷卻強度減弱了很多，與此同時，降水使土壤濕潤，熱容增高，地面降溫速度變慢，最低地溫就會高于最低氣溫的記錄就會產(chǎn)生。再者，如有冷空氣的影響，氣溫降速也會大于地溫的降速，更會導(dǎo)致最低地溫高于最低氣溫。

3.4降水

一般情況下，實測降水量與自記降水量是相符的，而實測降水量與自記降水量是相對應(yīng)的，但是，在工作記錄中經(jīng)常出現(xiàn)沒有實測降水量卻有自記降水量的記錄，此數(shù)值一般為1mm，這主要是因為降水后雨量計的滯后性所致，也有可能是霧、霜、露等濕度較大的天氣狀況引起。

3.5定時降水量與蒸發(fā)降水量

一般而言，定時降水量與蒸發(fā)降水量是相對應(yīng)的。但是只有定時降水量，卻無蒸發(fā)降水量記錄的情況也會發(fā)生。出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，對兩者的觀測時間差異成為主要原因；而無定時降水量卻出現(xiàn)蒸發(fā)降水量現(xiàn)象的原因亦是如此。

3.6積雪和雪深

一般來說，若某日天氣現(xiàn)象有積雪，那么該日就有雪深。但是，由于積雪與雪深數(shù)值采集時段的差異性，出現(xiàn)有積雪卻無雪深的記錄是正常的，也是被允許的。

3.7 E601型蒸發(fā)量

因為處于蒸發(fā)水面上空的飽和水汽壓通常都大于實有水汽壓，所以日蒸發(fā)量多為正值。但有時候也會有負(fù)值的記錄現(xiàn)象出現(xiàn)。日蒸發(fā)量數(shù)值為負(fù)的情況通常出現(xiàn)在濕度較大的陰雨天氣，蒸發(fā)量的數(shù)值在這種情況下較小，而且在測定了蒸發(fā)降水量以后，雨量瓶內(nèi)壁上附著的降水量殘余等因素也會對蒸發(fā)量造成影響，從而導(dǎo)致負(fù)的日蒸發(fā)量的出現(xiàn)。通常，蒸發(fā)量的負(fù)值是一個很小的量。

3.8 E601型蒸發(fā)量與小型蒸發(fā)量

小型蒸發(fā)量比E601型蒸發(fā)量要高的現(xiàn)象是相當(dāng)普遍的，這是由儀器本身的結(jié)構(gòu)、安裝的高度和儀器工作環(huán)境的差異所引起。但是有時也會出現(xiàn)E601 型蒸發(fā)量大于小型蒸發(fā)量的現(xiàn)象。

4.結(jié)語

地面氣象觀測是一項繁瑣而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲谢顒印Ｗ鳛橛^測人員，首先要盡職盡責(zé)，還要有過關(guān)的專業(yè)能力，努力提高觀測資料的“三性”，更要不斷完善和增強觀測方法以提高觀測結(jié)果的精確性；在遵守場地維護和儀器使用規(guī)范的同時，要密切注意環(huán)境變化，消除任何可能破壞觀測環(huán)境、影響觀測質(zhì)量的不良因素。