地面自動(dòng)氣象觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展與展望

張卓，林旭，王兆博，付曉春，李鑫

摘要：從地面自動(dòng)氣象觀測(cè)技術(shù)的實(shí)際情況出發(fā)，結(jié)合我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略需求，本文對(duì)地面自動(dòng)氣象觀測(cè)技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)研究，并對(duì)其未來發(fā)展作出了展望，最后給出提高我國(guó)地面自動(dòng)氣象觀測(cè)技術(shù)的對(duì)策。我國(guó)地面氣象技術(shù)發(fā)展過程仍需要不斷探索，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該從我國(guó)地面自動(dòng)化氣象觀測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀出發(fā)，對(duì)其技術(shù)發(fā)展進(jìn)行相關(guān)規(guī)劃和分析，以便更好地掌握技術(shù)，使其更好地為國(guó)家氣象事業(yè)服務(wù)。

關(guān)鍵詞：氣象觀測(cè)；觀測(cè)技術(shù)；自動(dòng)化測(cè)報(bào)質(zhì)量

中圖分類號(hào)： P41 2.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI編號(hào)： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.24.086

全球氣候變暖已經(jīng)成為了必然趨勢(shì)，預(yù)防氣象災(zāi)害也成為了世界各國(guó)氣象工作的首要任務(wù)。為了避免造成人員傷亡，減少經(jīng)濟(jì)損失，我國(guó)必須要強(qiáng)化地面自動(dòng)氣象觀測(cè)技術(shù)的研究，掌握未來發(fā)展走勢(shì)，充分發(fā)揮地面自動(dòng)化氣象觀測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和作用，全面提升我國(guó)地面自動(dòng)氣象觀測(cè)質(zhì)量和水平。

1地面自動(dòng)氣象觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展與展望

1.1自動(dòng)與智能地面氣象觀測(cè)技術(shù)

隨著我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)與氣象研究技術(shù)的不斷發(fā)展，目前我國(guó)絕大多數(shù)的氣象預(yù)報(bào)服務(wù)已經(jīng)實(shí)時(shí)播報(bào)。但為了獲得更為精確且高效的天氣反饋，氣象傳感器以及地面氣象觀測(cè)技術(shù)進(jìn)一步的發(fā)展趨勢(shì)仍然是高度的自動(dòng)化。針對(duì)目前已有的自動(dòng)化導(dǎo)向的傳感器而言，未來將會(huì)使用敏感度更高、科技含量更足的MEMS技術(shù)，以求達(dá)到更好的監(jiān)控效果。同時(shí)，作為氣象預(yù)報(bào)中最為重要的溫度播報(bào)，其進(jìn)一步的研發(fā)方向是將溫度系統(tǒng)性地拆分為不同的模塊，即低溫監(jiān)測(cè)、中溫監(jiān)測(cè)以及高溫監(jiān)測(cè)，達(dá)到更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)匯總。在地面自動(dòng)氣象監(jiān)測(cè)中，風(fēng)力因素也是重要的考核內(nèi)容，其最為主要的價(jià)值是應(yīng)用在軍事領(lǐng)域，要致力于對(duì)風(fēng)速、風(fēng)力的進(jìn)一步精確化控制。同時(shí)，降雨情況也是人們關(guān)心的重要天氣環(huán)節(jié)。其發(fā)展方向?yàn)闇p小誤差，了解到降水量的精準(zhǔn)性，并根據(jù)各個(gè)區(qū)域的實(shí)際情況，做到個(gè)性化精準(zhǔn)檢測(cè)模型建立，以求更好地提升降雨量的排摸和分析。此外，為了獲得更為精確的反饋，氣象自動(dòng)觀測(cè)技術(shù)還要做好對(duì)以往忽略的蒸汽測(cè)量工作，通過對(duì)蒸發(fā)量的計(jì)算，達(dá)到降水量的精確反饋，與之相類似的還有氣象光譜分析，精細(xì)化復(fù)合測(cè)量。

目前，地面氣象觀測(cè)技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)仍然圍繞自動(dòng)化技術(shù)，而其他技術(shù)如電子技術(shù)、智能化技術(shù)、無人化技術(shù)等，也是當(dāng)今地面氣象觀測(cè)技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)內(nèi)容。要將氣象技術(shù)中的各個(gè)傳感器加強(qiáng)聯(lián)動(dòng)，除了在數(shù)據(jù)上做到及時(shí)分享，通過聯(lián)動(dòng)即使一個(gè)傳感器發(fā)生了故障和問題，其他傳感器會(huì)第一時(shí)間反饋給中央處理器作為應(yīng)急處理，同時(shí)其他數(shù)據(jù)的檢測(cè)能夠繼續(xù)流暢、完善的有效運(yùn)作，以達(dá)到更好的效果。當(dāng)前我國(guó)的地面氣象監(jiān)測(cè)工作仍然以野外環(huán)境為主，所以不可避免地導(dǎo)致部分產(chǎn)品使用區(qū)間或環(huán)境相對(duì)嚴(yán)苛，缺乏高度的適用性。因此，地面氣象觀測(cè)技術(shù)需要進(jìn)一步朝便利化、通用化發(fā)展，不僅能夠更好地適應(yīng)不同的環(huán)境和情況，做到適應(yīng)各個(gè)區(qū)域變化，便于氣象檢測(cè)工作隨時(shí)隨地進(jìn)行，同時(shí)要加強(qiáng)其耐用性，減少故障或錯(cuò)誤問題的發(fā)生頻率。

1.2地面氣象觀測(cè)技術(shù)發(fā)展

地面氣象觀測(cè)技術(shù)作為常規(guī)氣象觀測(cè)技術(shù)，其包括氣溫氣壓、濕度以及降雨、風(fēng)速等常規(guī)測(cè)量數(shù)據(jù)，為進(jìn)一步提高觀測(cè)技術(shù)發(fā)展，相關(guān)技術(shù)人員做了大量準(zhǔn)備，并且積極對(duì)其先進(jìn)測(cè)量技術(shù)進(jìn)行了研發(fā)。

例如鉑電阻氣溫傳感，該傳感器能夠通過對(duì)周圍氣溫的變化，產(chǎn)生電流，并且通過電流波動(dòng)得到氣溫變化數(shù)據(jù)。此外，對(duì)于一些精度要求高的氣象數(shù)據(jù)觀測(cè)來說，也可以采用熱電偶測(cè)溫和紅外測(cè)溫技術(shù)。為進(jìn)一步提供沿途移動(dòng)氣象觀測(cè)水平，移動(dòng)氣象觀測(cè)技術(shù)也得到了進(jìn)一步發(fā)展，其技術(shù)的開展，可以應(yīng)對(duì)突發(fā)氣象問題，并且實(shí)現(xiàn)了便利性。在地面氣象觀測(cè)技術(shù)發(fā)展過程中，通過結(jié)合協(xié)同自適應(yīng)觀測(cè)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展了網(wǎng)絡(luò)化天氣雷達(dá)系統(tǒng)。被動(dòng)式遙感主要依靠自然輻射源，根據(jù)所接收輻射波長(zhǎng)的不同，該技術(shù)又分為寬帶輻射測(cè)量技術(shù)、輻射光譜測(cè)量技術(shù)以及多通道輻射測(cè)量技術(shù)。

通過技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展，傳統(tǒng)技術(shù)得到升級(jí)與完善，并且實(shí)現(xiàn)應(yīng)用效率。雖然相關(guān)的地面氣象觀測(cè)技術(shù)仍然需要不斷發(fā)展，但相信地面自動(dòng)氣象觀測(cè)的技術(shù)會(huì)更加實(shí)用，并且能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作開展提供有效支持。

2 提高地面氣象自動(dòng)化測(cè)報(bào)質(zhì)量的對(duì)策

2.1 加強(qiáng)觀測(cè)儀器及設(shè)備日常維護(hù)管理

首先，相關(guān)的氣象職能單位必須明確，嚴(yán)禁工作人員擅自使用專門氣象播報(bào)用的計(jì)算機(jī)，同時(shí)對(duì)氣象部門的資料數(shù)據(jù)，也應(yīng)嚴(yán)禁外傳給其他無關(guān)人員。需要在計(jì)算機(jī)上加裝專門的殺毒和防火墻軟件，從而杜絕外來黑客或病毒的惡意攻擊，同時(shí)應(yīng)當(dāng)根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)形勢(shì)的變化，對(duì)防火墻系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的更新工作，確保其能夠最大程度上發(fā)揮作用，保證天氣系統(tǒng)能夠正常運(yùn)作。此外，由于常年處于外部環(huán)境，對(duì)整個(gè)傳感器的系統(tǒng)氣象部門還要額外加裝避雷工具，以求最大程度上保護(hù)好氣象監(jiān)測(cè)技術(shù)的各項(xiàng)組件安全。

2.2 嚴(yán)格執(zhí)行地面觀測(cè)業(yè)務(wù)工作制度

為了更好地完成氣象觀測(cè)技術(shù)的播報(bào)任務(wù)，相關(guān)職能單位還必須根據(jù)實(shí)際情況，出臺(tái)專門針對(duì)于下屬工作人員的工作制度，確保其擁有良好的工作習(xí)慣。在氣象職能單位，要做到24小時(shí)不間斷地對(duì)氣象設(shè)備和數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)問題與不足要做到第一時(shí)間及時(shí)反饋和表達(dá)，針對(duì)無法解決的現(xiàn)象要做到匯報(bào)上級(jí)，最大程度上確保整個(gè)氣象工作的順利、有序進(jìn)行，達(dá)到更好的效果。

3結(jié)語(yǔ)

本文從兩個(gè)方面對(duì)我國(guó)地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化發(fā)展與趨勢(shì)進(jìn)行了研究，希望通過本文研究能夠?yàn)閲?guó)家氣象事業(yè)的發(fā)展提供助力。

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作者簡(jiǎn)介：張卓，本科學(xué)歷，助理工程師，研究方向：氣象觀測(cè)。