議地面氣象觀測(cè)工作的自動(dòng)化

梁智馨

摘 要：近幾年來(lái)，地面氣象服務(wù)事業(yè)取得了長(zhǎng)足地發(fā)展，氣象自動(dòng)觀測(cè)技術(shù)受到越來(lái)越多的關(guān)注，各種新型自動(dòng)化觀測(cè)設(shè)備在氣象臺(tái)站中發(fā)揮的作用越來(lái)越大。但是，觀測(cè)設(shè)備在地面地面氣象觀測(cè)時(shí)也會(huì)出現(xiàn)很多技術(shù)問(wèn)題，這嚴(yán)重影響了氣象服務(wù)的準(zhǔn)確性。為了提高地面氣象觀測(cè)的效率，需要進(jìn)一步研究氣象觀測(cè)中存在的問(wèn)題及其應(yīng)對(duì)策略。

關(guān)鍵詞：氣象觀測(cè)；自動(dòng)化；問(wèn)題；發(fā)展

近幾年來(lái)，地面氣象服務(wù)事業(yè)取得了長(zhǎng)足地發(fā)展，但是，由于我國(guó)的地面氣象觀測(cè)技術(shù)起步比較晚，導(dǎo)致了相關(guān)的地面氣象觀測(cè)裝備相對(duì)較落后，大部分的氣象要素只有借助于人工才能進(jìn)行觀測(cè)，只是在近幾年氣象觀測(cè)裝備自動(dòng)化才有了長(zhǎng)足的發(fā)展。目前，本地氣象站氣象觀測(cè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化或半自動(dòng)化的裝備有溫濕、氣壓、地溫、雨量及風(fēng)等傳感器，還有稱重雨量傳感器、輻射傳感器、蒸發(fā)傳感器及能見(jiàn)度儀等。溫濕、氣壓、地溫、雨量、風(fēng)傳感器技術(shù)比較成熟，運(yùn)行基本穩(wěn)定。目前，有些地方未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化觀測(cè)的氣象要素有雪深、云、天氣現(xiàn)象等，這些要素的自動(dòng)觀測(cè)儀器可能已在試點(diǎn)氣象站進(jìn)行測(cè)試。但就目前氣象站的情況是稱重雨量傳感器、大型蒸發(fā)和能見(jiàn)度儀運(yùn)行不太穩(wěn)定，故障較多，直接影響觀測(cè)要素值的準(zhǔn)確性。因此，若氣象站全部氣象要素都實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)或半自動(dòng)觀測(cè)，仍存在一定難度。

1 地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化儀器存在的不足

1.對(duì)地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化儀器要求不合理

（1）在設(shè)計(jì)儀器時(shí)不合理的要求

我國(guó)土地約為960萬(wàn)平方公里，橫穿幾十個(gè)緯度和地區(qū)，有平原、沙漠、高山、島嶼等相結(jié)合組成了我國(guó)復(fù)雜的地形條件。因此對(duì)觀測(cè)儀器的要求極為嚴(yán)格，不僅要符合氣候條件，還要適應(yīng)各種天氣，這種萬(wàn)能型的觀測(cè)儀器，顯然是與實(shí)際不相符的。對(duì)觀測(cè)儀器嚴(yán)格的指標(biāo)要求只是為了滿足極少數(shù)臺(tái)站的需求，卻把一部分臺(tái)站的需求給忽略了，使觀測(cè)儀器的復(fù)雜性大大提高了，相應(yīng)的產(chǎn)品的制作成本也增加了不少。

（2）對(duì)儀器測(cè)量的精確度要求不高

在氣象界中一直有一個(gè)問(wèn)題被人們爭(zhēng)論不休那就是對(duì)于測(cè)量?jī)x器的精確度問(wèn)題。世界氣象組織對(duì)自動(dòng)觀測(cè)儀器的精度要求，很多國(guó)家的自動(dòng)氣象觀測(cè)儀器基本上都達(dá)到了這個(gè)要求，但是卻有一個(gè)要求很多國(guó)家都沒(méi)有達(dá)到，那就是世界氣象組織對(duì)常規(guī)觀測(cè)儀器的精確度要求。在前幾年，日本的氣象臺(tái)站利用常規(guī)儀器設(shè)備進(jìn)行觀測(cè)的過(guò)程中，專門請(qǐng)了有關(guān)計(jì)量部門測(cè)量數(shù)據(jù)的精確度，結(jié)果表明溫度為±0.3℃，氣壓為±0.4毫巴，與自動(dòng)氣象觀測(cè)儀器的精確度差不多，我國(guó)也是這種情況。從目前的觀測(cè)技術(shù)可以看出，各國(guó)自動(dòng)觀測(cè)儀器的精度若要達(dá)到世界氣象組織對(duì)常規(guī)觀測(cè)儀器的精度要求，雖然觀測(cè)儀器可以實(shí)現(xiàn)，但是這些將會(huì)造成儀器制作成本高、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、在使用和維修的過(guò)程中會(huì)非常困難。所以各國(guó)氣象部門應(yīng)從本國(guó)的實(shí)際情況出發(fā)，研發(fā)出適合本國(guó)需要的氣象自動(dòng)化儀器，而不應(yīng)該拘泥于世界氣象組織的要求，世界氣象組織所規(guī)定的要求只是提供參考，實(shí)際上是要以滿足天氣預(yù)報(bào)當(dāng)成是前提條件，適當(dāng)放寬精確度指標(biāo)。所以，我國(guó)氣象部門對(duì)自動(dòng)觀測(cè)儀器的精度要求要與世界氣象組織對(duì)常規(guī)觀測(cè)儀器的精度相適應(yīng)，實(shí)際上就是對(duì)自動(dòng)觀測(cè)儀器的精度要求要大于臺(tái)站目前在觀測(cè)中使用的常規(guī)儀器精度。這種狀況嚴(yán)重阻礙了我國(guó)地面觀測(cè)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)。

2.重新擬定標(biāo)題

我國(guó)研制的半自動(dòng)化多要素遙測(cè)氣象儀通過(guò)與國(guó)外的同類產(chǎn)品進(jìn)行比較可以發(fā)現(xiàn)，儀器的穩(wěn)定性和可靠性都與國(guó)外有較大的差距。再加上我國(guó)氣象部門在對(duì)儀器的使用上有比較嚴(yán)格的要求，無(wú)論在多么惡劣的環(huán)境下都要保證觀測(cè)設(shè)備能夠正常運(yùn)行，由于環(huán)境比較復(fù)雜，我國(guó)研發(fā)的這些觀測(cè)設(shè)備遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足這個(gè)要求。尤其是出現(xiàn)高溫、低溫、沙塵暴等惡劣天氣，使器件很容易遭到損壞。此外，有些氣象要素的感應(yīng)元件存在缺陷，質(zhì)量容易出現(xiàn)問(wèn)題。在我國(guó)研發(fā)的所有感應(yīng)元件中，最差的應(yīng)屬濕度感應(yīng)元件和能見(jiàn)度儀的感應(yīng)元件。不過(guò)國(guó)外對(duì)于測(cè)濕感應(yīng)元件的一些問(wèn)題也沒(méi)有徹底的解決。因此，氣象觀測(cè)自動(dòng)化儀器需要進(jìn)一步完善和發(fā)展。

2 促進(jìn)我國(guó)地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化發(fā)展建議

（1）積極發(fā)展通訊網(wǎng)路

在對(duì)地面觀測(cè)進(jìn)行全自動(dòng)化的過(guò)程中全國(guó)的通訊線路遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了其發(fā)展的需要，現(xiàn)階段只有在各省的幾個(gè)大城市中才設(shè)有幾條同軸電纜和微波中繼，近些年對(duì)專區(qū)一級(jí)能否順利通過(guò)，還要加強(qiáng)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。對(duì)通往各縣的電話和技術(shù)裝備也相對(duì)比較滯后。如果專門給氣象網(wǎng)絡(luò)部門建立一套合適的通訊網(wǎng)絡(luò)會(huì)有相當(dāng)大的難度。傳遞氣象資料給上級(jí)部門的過(guò)程中需借助于靜止衛(wèi)星，所用的通訊衛(wèi)星還是租借的郵電部門的，給氣象部門的通道都是有限的，要實(shí)現(xiàn)發(fā)射自己的氣象通訊衛(wèi)星，目前氣象部門在短期內(nèi)很難實(shí)現(xiàn)。

（2）努力提高技術(shù)能力和科技水平

現(xiàn)階段，地面觀測(cè)設(shè)備相對(duì)落后，使得對(duì)地面進(jìn)行觀測(cè)存在很大難度，在對(duì)一些氣象要素進(jìn)行觀測(cè)的過(guò)程中，已有一些氣象要素能夠通過(guò)自動(dòng)化觀測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是還有極個(gè)別的不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化觀測(cè)，需要找到適合這幾個(gè)難度較大氣象要素的感應(yīng)器。雖然我國(guó)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的比較快，但我國(guó)的電子技術(shù)目前還不能研發(fā)出具有穩(wěn)定性能、可靠運(yùn)行、成本低的電子元件和微處理器。而對(duì)地面進(jìn)行觀測(cè)的過(guò)程中，需要大量的元器件，為了降低成本，只有借助于國(guó)內(nèi)的發(fā)展，不能一直靠進(jìn)口來(lái)供應(yīng)。

（3）增加資金投入，提升儀器設(shè)備性能

地面氣象觀測(cè)所消耗的資金比較大，我國(guó)氣象部門對(duì)此需承受很大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。在地面氣象自動(dòng)化觀測(cè)的過(guò)程中，臺(tái)站配備的自動(dòng)化觀測(cè)儀器有限，而且對(duì)觀測(cè)到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳遞、接收、記錄、存儲(chǔ)、處理及整理等一系列的操作都需要自動(dòng)化來(lái)進(jìn)行實(shí)施，因此為了適應(yīng)氣象現(xiàn)代化的發(fā)展，氣象部門的資料中心、處理中心及通訊中心仍亟待完善。

（4）加強(qiáng)對(duì)觀測(cè)儀器的管理

在日常工作中，觀測(cè)員應(yīng)把觀測(cè)儀器的管理工作做好，避免因儀器損壞而對(duì)正常的觀測(cè)工作產(chǎn)生影響。每次下班前應(yīng)對(duì)班內(nèi)的工作逐項(xiàng)進(jìn)行檢查，在交接班時(shí)接班員要把班內(nèi)儀器的運(yùn)行情況、天氣特點(diǎn)、觀測(cè)數(shù)據(jù)記錄及下一班需要完成的任務(wù)交代清楚，避免因自己的粗心大意增加其他人的工作量。因此，把班內(nèi)的工作妥善完成，把交接班的儀器管理工作熟練完成，這些在儀器的日常管理工作中至關(guān)重要。

（5）提高氣象觀測(cè)人員的技術(shù)水平

進(jìn)一步學(xué)習(xí)氣象觀測(cè)技術(shù)，積極參與氣象觀測(cè)工作經(jīng)驗(yàn)交流；全面了解我國(guó)觀測(cè)事業(yè)取得的重要成績(jī)，深刻認(rèn)識(shí)到氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)面臨的問(wèn)題和挑戰(zhàn)，理解推進(jìn)氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)改革、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、創(chuàng)新發(fā)展理念的緊迫性；要正確認(rèn)識(shí)觀測(cè)工作的定位，真正體會(huì)到氣象觀測(cè)工作的榮譽(yù)感和自豪感，用自身行動(dòng)去改變氣象觀測(cè)工作的形象和地位，運(yùn)用氣象觀測(cè)工作的科技性和復(fù)雜性；要增強(qiáng)參與氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)改革的主動(dòng)性，積極思考如何深化改革、推進(jìn)觀測(cè)自動(dòng)化，做適合現(xiàn)代觀測(cè)業(yè)務(wù)發(fā)展的工作者；氣象站要為基層一線的觀測(cè)人員提供更多的平臺(tái)與機(jī)會(huì)，為觀測(cè)隊(duì)伍的成長(zhǎng)創(chuàng)造條件，促進(jìn)氣象觀測(cè)人員的技術(shù)水平。

3 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于氣象部門而言，在日常的地面氣象測(cè)報(bào)工作中，往往受條件限制，缺乏運(yùn)行保障人員，也沒(méi)有配備運(yùn)行保障室，使地面觀測(cè)質(zhì)量與自動(dòng)化水平受到一定程度的影響。因此，注重復(fù)合型人才的培養(yǎng)，并注重現(xiàn)有工作人員的專業(yè)技能培訓(xùn)，以顯著提高地面氣象觀測(cè)質(zhì)量，顯得尤為重要。

參考文獻(xiàn)

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