地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化存在的弊端及其對(duì)策

徐浩然

摘 要：隨著氣象探測(cè)技術(shù)的進(jìn)步和地面觀測(cè)自動(dòng)化水平的發(fā)展，各種新型自動(dòng)化觀測(cè)設(shè)備在臺(tái)站中發(fā)揮的作用越發(fā)明顯，在提升我國(guó)地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化水平的同時(shí)，也存在一定的弊端，不利于地面氣象觀測(cè)工作的開展。基于此，本文重點(diǎn)分析地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化存在的弊端，并給出了相關(guān)處理對(duì)策，僅供相關(guān)部門進(jìn)行參考借鑒。

關(guān)鍵詞：地面氣象觀測(cè);自動(dòng)化;弊端;對(duì)策

中圖分類號(hào)：P412.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2019）22-0151-02

The Disadvantage and Countermeasure of Surface

Meteorological Observation Automation

XU Haoran

Absrtact： With the progress of meteorological observation technology and the development of automation level of ground observation， various new types of automatic observation equipment play more and more important roles in stations. While improving the automation level of ground meteorological observation in China， there are also some drawbacks， which are not conducive to the development of ground meteorological observation. Based on this， this paper focused on the analysis of the shortcomings of surface meteorological observation automation， and gave the relevant countermeasures， for reference only by the relevant departments.

Keywords： surface meteorological observation;automation;disadvantage;countermeasure

隨著氣象事業(yè)的快速發(fā)展，現(xiàn)代化儀器設(shè)備和技術(shù)在地面氣象觀測(cè)中得到了廣泛應(yīng)用，進(jìn)一步提高了地面測(cè)報(bào)的自動(dòng)化水平。為了緊跟現(xiàn)代化氣象事業(yè)的發(fā)展步伐，推動(dòng)氣象體系建設(shè)工作的順利開展，各級(jí)氣象部門相繼開展了地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化改革，有效增強(qiáng)了地面氣象觀測(cè)質(zhì)量?；诖耍疚闹攸c(diǎn)分析地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化存在的弊端及防范對(duì)策。

1 地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化存在弊端

1.1 管理制度和協(xié)調(diào)機(jī)制缺失

自地面氣象觀測(cè)工作中使用智能化儀器設(shè)備以來，原有的業(yè)務(wù)模式也發(fā)生了改變，人工觀測(cè)項(xiàng)目越來越少，只有數(shù)據(jù)訂正、儀器設(shè)備運(yùn)行等需要人工操作。由于管理制度不夠明確，導(dǎo)致值班人員未能根據(jù)地面氣象觀測(cè)的規(guī)范要求開展工作，經(jīng)常會(huì)有擅自離開崗位的情況，不能第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)和判斷突發(fā)情況，從而導(dǎo)致不能提出正確的應(yīng)對(duì)辦法，因此，做好地面氣象觀測(cè)監(jiān)控管理極其重要[1]。由于管理制度同地面氣象觀測(cè)工作的發(fā)展不相適應(yīng)，直接造成部分觀測(cè)人員未重視地面氣象觀測(cè)儀器設(shè)備的維護(hù)與數(shù)據(jù)傳輸保障工作，再加上管理協(xié)調(diào)制度不明確，使臺(tái)站內(nèi)設(shè)備與傳輸故障問題不能得到及時(shí)解決，從而導(dǎo)致觀測(cè)數(shù)據(jù)長(zhǎng)時(shí)間缺測(cè)的問題更為嚴(yán)重?；鶎硬块T的主要特點(diǎn)是人員流動(dòng)性大，測(cè)報(bào)崗位人員頻繁變動(dòng)，有些臺(tái)站為了獲取更大的利益，集中了一部分測(cè)報(bào)人員以開展科技服務(wù)工作，或者將測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)崗位人員與行政、財(cái)務(wù)人員進(jìn)行換崗，導(dǎo)致工作人員對(duì)工作崗位不適應(yīng)，嚴(yán)重影響測(cè)報(bào)質(zhì)量。

1.2 地面氣象觀測(cè)技術(shù)發(fā)展存在不足

隨著相關(guān)技術(shù)的更新完善和科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)步，各級(jí)臺(tái)站中的氣象觀測(cè)項(xiàng)目已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化觀測(cè)，部分觀測(cè)項(xiàng)目如云、日照時(shí)數(shù)、蒸發(fā)量等氣象要素尚未在業(yè)務(wù)中完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)觀測(cè)，全溫域、全量程的高精度測(cè)濕技術(shù)，特別是準(zhǔn)確測(cè)量固態(tài)降水的測(cè)量技術(shù)仍是常規(guī)地面氣象觀測(cè)中的障礙。另外，針對(duì)微觀氣象參數(shù)的研究還停留在科學(xué)研究領(lǐng)域，同業(yè)務(wù)化要求差距較大。地面氣象觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展只是單純的氣象觀測(cè)儀器設(shè)備的發(fā)展[2]。

當(dāng)前，臺(tái)站中使用的氣象傳感器需要借助專用的采集器將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為氣象要素?cái)?shù)據(jù)，降低了模塊化程度，且更換性差、計(jì)量檢定極為困難，再加上部分關(guān)鍵傳感器部件來源于國(guó)外，我國(guó)自主研發(fā)的產(chǎn)品性能在精度和穩(wěn)定性方面還有很大不足。

臺(tái)站中測(cè)濕的主要儀器是濕敏電容和濕敏電阻傳感器，部分臺(tái)站也會(huì)選擇鉑電阻通風(fēng)干濕表來測(cè)量濕度數(shù)據(jù)，該儀器不能在0℃以下使用，需要對(duì)其進(jìn)行不斷改善;臺(tái)站中露點(diǎn)儀的精確度水平很高，因投入成本大，只能在實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用，應(yīng)加大野外觀測(cè)業(yè)務(wù)中露點(diǎn)儀的研究力度;臺(tái)站測(cè)出的氣壓數(shù)據(jù)主要是本站氣壓，不同地區(qū)的氣壓傳感器參數(shù)不盡相同，造成氣壓傳感器不可互換，若因故障問題要更換氣壓傳感器，則需要對(duì)氣壓傳感器的特征參數(shù)進(jìn)行修改，影響了氣壓觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性;測(cè)量降水的雨滴譜儀，只能對(duì)降水粒子的尺度譜分布進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量其他氣象要素的能力不足;超聲波測(cè)風(fēng)傳感器缺少轉(zhuǎn)動(dòng)部件，在抗風(fēng)和抗冰雹方面的能力較強(qiáng)，但測(cè)出的風(fēng)向風(fēng)速數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性不高。

1.3 復(fù)合型技術(shù)人才不足

隨著我國(guó)現(xiàn)代化信息技術(shù)不斷成熟，在發(fā)展“智慧氣象”時(shí)對(duì)人才的需求也不斷提高。盡管我國(guó)在建設(shè)現(xiàn)代化氣象隊(duì)伍方面的成果較為顯著，但復(fù)合型技術(shù)人才的供應(yīng)同當(dāng)前實(shí)際需求仍有較大差距，優(yōu)秀人才匱乏的現(xiàn)象較為嚴(yán)重。在基層氣象部門，接受過高等教育的工作人員占比較低，而具備現(xiàn)代信息技術(shù)的專業(yè)人才更是稀少。由于缺少?gòu)?fù)合型人才，直接造成“智能化”氣象與現(xiàn)代氣象之間的融合度較差，降低了地面氣象觀測(cè)的自動(dòng)化水平。

2 地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化處理對(duì)策

2.1 完善地面氣象觀測(cè)工作制度

應(yīng)結(jié)合氣象部門實(shí)際，盡快建立起與地面氣象觀測(cè)相符的設(shè)備儀器維護(hù)管理制度、值班制度、業(yè)務(wù)考核制度和獎(jiǎng)懲制度等;進(jìn)一步明確不同崗位工作人員的職責(zé)，對(duì)觀測(cè)人員的行為加強(qiáng)監(jiān)管，若在地面氣象觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)違規(guī)操作行為，應(yīng)以口頭方式進(jìn)行警告或者是直接處罰，避免下次再犯;測(cè)報(bào)人員應(yīng)嚴(yán)格遵守地面觀測(cè)制度和規(guī)范要求，避免影響地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化工作的開展，不斷提高氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量。

2.2 不斷提高技術(shù)能力

當(dāng)前，全面自動(dòng)化是地面氣象觀測(cè)的主要發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)部分實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化觀測(cè)的傳感器來說，應(yīng)加大MEMS的研究力度，積極開發(fā)出高精度、小型化的智能傳感器。為了提升溫度觀測(cè)數(shù)據(jù)的精確度，應(yīng)積極開發(fā)陣列式溫度傳感器。濕度傳感器應(yīng)將低溫低濕和高溫高濕條件下的測(cè)量放在首位，應(yīng)將軍事發(fā)展中的固態(tài)測(cè)風(fēng)技術(shù)應(yīng)用到氣象觀測(cè)中來。為減小降水?dāng)?shù)據(jù)誤差，增強(qiáng)降水?dāng)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，應(yīng)充分利用光學(xué)等的非接觸方法，對(duì)新原理新方法的降水微觀參數(shù)測(cè)量?jī)x器進(jìn)行創(chuàng)新。另外，隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和通信技術(shù)的快速發(fā)展，應(yīng)將物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、氣象采集和電子信息技術(shù)與智能化傳感器技術(shù)相結(jié)合，體現(xiàn)地面氣象觀測(cè)的網(wǎng)絡(luò)化、模塊化和集成化特征。如未來可設(shè)計(jì)出如米粒一般大小的傳感器，將其布設(shè)到各個(gè)無人區(qū)域以對(duì)氣象要素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行采集，每個(gè)傳感器負(fù)責(zé)采集對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)的信息。由于各個(gè)傳感器的距離較近，有效增強(qiáng)了氣象要素?cái)?shù)據(jù)的精確度和準(zhǔn)確性，若傳感器受損，也不會(huì)對(duì)整體采集精度產(chǎn)生影響。

2.3 增加資金投入

在實(shí)際地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化中，對(duì)觀測(cè)儀器設(shè)備的精確度水平要求較高。因此，氣象部門應(yīng)加大資金投入力度，積極引進(jìn)現(xiàn)代化的觀測(cè)儀器設(shè)備，及時(shí)淘汰老化或年代久遠(yuǎn)的設(shè)備;應(yīng)按照操作規(guī)范要求對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行安裝和使用，延長(zhǎng)觀測(cè)儀器設(shè)備的使用壽命，確保地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化工作順利進(jìn)行。

2.4 加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)和培養(yǎng)

人才隊(duì)伍建設(shè)是確保地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化發(fā)展的重要保障，工作人員應(yīng)努力適應(yīng)觀測(cè)業(yè)務(wù)自動(dòng)化改革，多學(xué)、多看、多實(shí)踐，盡快養(yǎng)成一崗多職、一專多能的技巧。對(duì)現(xiàn)有的觀測(cè)人員進(jìn)行整合，通過對(duì)工作任務(wù)進(jìn)行科學(xué)測(cè)算，對(duì)觀測(cè)崗位合理設(shè)置，不斷優(yōu)化崗位職責(zé)。此外，還要對(duì)觀測(cè)人員加大培訓(xùn)力度，積極編寫同臺(tái)站與自動(dòng)化相關(guān)的培訓(xùn)教材，以對(duì)人才隊(duì)伍的知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行更新，以使其更好地適應(yīng)地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化改革。

參考文獻(xiàn)：

[1]耿俊杰.關(guān)于地面氣象觀測(cè)工作的自動(dòng)化探究[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2018（11）：77-78.

[2]閆麗華.淺析氣象觀測(cè)工作改革創(chuàng)新及加強(qiáng)措施[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2018（20）：125.