利用區(qū)域自動(dòng)站資料作短時(shí)臨近預(yù)報(bào)預(yù)警

丁立善 張長(zhǎng)棟

摘 要：近年來(lái)，隨著我國(guó)氣象事業(yè)的飛速發(fā)展，利用區(qū)域自動(dòng)站資料作氣象的短時(shí)臨近預(yù)報(bào)預(yù)警的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，比如霧的預(yù)報(bào)預(yù)警、暴雨的預(yù)報(bào)預(yù)警、森林火險(xiǎn)的預(yù)報(bào)預(yù)警等。區(qū)域自動(dòng)站的廣泛應(yīng)用與它的眾多優(yōu)點(diǎn)密不可分，它不僅具有觀測(cè)站點(diǎn)密度大、觀測(cè)頻率高、準(zhǔn)確率高、傳輸及時(shí)等特點(diǎn)，還可以連續(xù)監(jiān)測(cè)風(fēng)向、雨量、溫濕度等要素。本文將以幾個(gè)實(shí)例對(duì)利用區(qū)域自動(dòng)站資料作短時(shí)臨近預(yù)報(bào)預(yù)警進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：區(qū)域自動(dòng)站；短時(shí)臨近；預(yù)報(bào)預(yù)警

中圖分類號(hào)：P456.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180432202

1 區(qū)域自動(dòng)氣象站簡(jiǎn)述

自動(dòng)氣象站是指根據(jù)某一地區(qū)的氣候需要，建設(shè)的能夠全天候現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)多個(gè)要素，如風(fēng)速、風(fēng)向、雨量、空氣溫度、空氣濕度、光照強(qiáng)度、大氣壓力等10幾個(gè)氣象要素，無(wú)需人工操作就可以自動(dòng)生成報(bào)文，并且定時(shí)向中心站傳輸監(jiān)測(cè)數(shù)并且儲(chǔ)存氣象監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的設(shè)備。自動(dòng)氣象站主要由氣象傳感器、數(shù)據(jù)采集器、自動(dòng)氣象站支架、通訊系統(tǒng)、供電系統(tǒng)及專業(yè)的配套軟件等部分組成。自動(dòng)氣象站的工作原理：氣象變化→各傳感器將參數(shù)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)→數(shù)據(jù)處理裝置處理電信號(hào)→得出各個(gè)氣象要素?cái)?shù)值→由通訊系統(tǒng)將數(shù)據(jù)傳送給用戶或存貯在介質(zhì)上。

2 短時(shí)臨近預(yù)報(bào)預(yù)警的應(yīng)用

2.1 霧的預(yù)報(bào)預(yù)警

霧是一種影響水平能見(jiàn)度的天氣現(xiàn)象，它實(shí)質(zhì)上是近地層空氣中懸浮的大量微小水滴，其能見(jiàn)度小于1.0Km時(shí)被稱為大霧。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的蓬勃發(fā)展，霧對(duì)交通運(yùn)輸產(chǎn)生了非常惡劣的影響，尤其是客車、貨車、飛機(jī)等交通工具交通事故頻發(fā)，給無(wú)數(shù)家庭造成永遠(yuǎn)不可磨滅的傷害，對(duì)社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展造成不良的影響等等。因此，霧的預(yù)報(bào)預(yù)警已經(jīng)成為天氣預(yù)報(bào)的一個(gè)重要部分。

由于空氣相對(duì)濕度是指水在空氣中的蒸汽壓與同溫度同壓強(qiáng)下水的飽和蒸汽壓的比值，區(qū)域自動(dòng)氣象站可以通過(guò)探測(cè)區(qū)域內(nèi)的空氣相對(duì)濕度進(jìn)行霧的預(yù)報(bào)預(yù)警，例如在萬(wàn)里無(wú)云的晴朗天氣下，如果2個(gè)高山站間的相對(duì)濕度在90% 以下，其他站相對(duì)濕度為90%～95%，則當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)薄霧；若相對(duì)濕度在95%～98%之間，則當(dāng)?shù)赜徐F；若在99%以上，則當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)濃霧天氣，可以根據(jù)這些適時(shí)進(jìn)行霧的預(yù)報(bào)預(yù)警。

2.2 森林火險(xiǎn)等級(jí)預(yù)報(bào)預(yù)警

作為可再生資源，森林是人類生存不可缺少的物質(zhì)文明基礎(chǔ)。最新的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，我國(guó)森林面積居世界第5位，森林蓄積量列第7位，但全國(guó)人均占有森林面積特別少，已位列世界100名之后，差距之大可見(jiàn)一斑。因此加強(qiáng)森林的保護(hù)措施尤為重要。

確定和預(yù)報(bào)森林火險(xiǎn)等級(jí)主要從氣溫、濕度、降水量、可燃物含水率和連續(xù)干旱的程度等方面綜合考慮。目前，國(guó)家防火辦和國(guó)家氣象局規(guī)定，森林火險(xiǎn)等級(jí)為五級(jí)制。自動(dòng)氣象站通過(guò)對(duì)區(qū)域內(nèi)的氣象要素和天氣系統(tǒng)的分析，可以有效預(yù)測(cè)區(qū)域內(nèi)全年的高險(xiǎn)天氣，對(duì)火險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行提前預(yù)報(bào)預(yù)警，能減少因森林火災(zāi)造成的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。假若當(dāng)天自動(dòng)氣象站區(qū)域內(nèi)溫度較高，空氣相對(duì)濕度在25%以下，則極易發(fā)生森林火災(zāi)，相當(dāng)于五級(jí)森林火險(xiǎn)等級(jí)，需要發(fā)布森林火險(xiǎn)紅色預(yù)警信號(hào)。

2.3 判斷中小尺度天氣系統(tǒng)的移動(dòng)速度和強(qiáng)度

中小尺度天氣系統(tǒng)是指水平范圍在幾百米到二、三百公里，生命期在幾十分鐘至十幾個(gè)小時(shí)的天氣系統(tǒng)。由此可見(jiàn)，中小尺度天氣系統(tǒng)具有水平范圍較小、生命期較短的特征，如降雨、降雪、雷電等。此類天氣系統(tǒng)可能對(duì)局部地區(qū)造成一定程度上的不良影響。因此利用區(qū)域自動(dòng)氣象站監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)，結(jié)合溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、氣壓等要素的超前變化特性，可以判斷中小尺度天氣系統(tǒng)的移動(dòng)速度和強(qiáng)度，進(jìn)而掌握中小尺度天氣系統(tǒng)的物理機(jī)制，有利于強(qiáng)對(duì)流災(zāi)害性天氣的預(yù)報(bào)和人工影響天氣工作的開(kāi)展。但截至目前，由于技術(shù)條件缺乏，我國(guó)對(duì)中小尺度天氣系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)尚不全面，有待進(jìn)一步研究。

2.4 短時(shí)臨近暴雨預(yù)報(bào)預(yù)警

除西北個(gè)別省外，我國(guó)其他地區(qū)大多數(shù)都出現(xiàn)過(guò)暴雨天氣。與鄰近的其他國(guó)家相比，我國(guó)的暴雨強(qiáng)度大、范圍廣，并且持續(xù)時(shí)間久。因此區(qū)域自動(dòng)站的出現(xiàn)為我國(guó)大多數(shù)地區(qū)及時(shí)預(yù)防暴雨做出卓越貢獻(xiàn)。由于暴雨來(lái)臨之前，該地區(qū)的溫濕度、氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速等要素會(huì)發(fā)生明顯變化，可以結(jié)合區(qū)域站的海拔，并且利用區(qū)域自動(dòng)氣象站的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)暴雨的強(qiáng)度。區(qū)域自動(dòng)站具有觀測(cè)站點(diǎn)密度大、觀測(cè)頻率高、準(zhǔn)確率高、傳輸及時(shí)等特點(diǎn)，10min的雨量即可反映各地降水強(qiáng)度，在參考雷達(dá)回波圖和衛(wèi)星云圖就可以進(jìn)行短時(shí)臨近暴雨預(yù)報(bào)預(yù)警。

3 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合大氣環(huán)流形勢(shì)，以當(dāng)?shù)貐^(qū)域自動(dòng)站資料為指標(biāo)，短時(shí)臨近預(yù)報(bào)預(yù)警項(xiàng)目為我國(guó)多個(gè)行業(yè)保駕護(hù)航。本文從區(qū)域自動(dòng)站的原理和短時(shí)臨近預(yù)報(bào)預(yù)警的應(yīng)用兩個(gè)方面對(duì)利用區(qū)域自動(dòng)站資料進(jìn)行短時(shí)臨近預(yù)報(bào)預(yù)警一題進(jìn)行了分析，為今后的科研工作提供了理論基礎(chǔ)。盡管現(xiàn)有的區(qū)域自動(dòng)站實(shí)現(xiàn)了多要素的連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展創(chuàng)造了有利條件，但在今后的工作中，不斷創(chuàng)新才是持續(xù)良好現(xiàn)狀的基石。

參考文獻(xiàn)

[1]石宏輝.利用區(qū)域自動(dòng)站資料作短時(shí)臨近預(yù)報(bào)預(yù)警[J].貴州氣象，2010，34（1）.