寒冷地區(qū)地面氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)要點(diǎn)分析

甘肅省平?jīng)鍪袣庀缶?甘肅 平?jīng)?744000

引言

地面氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)質(zhì)量關(guān)系著氣象工作正常開(kāi)展，如何做好寒冷地區(qū)地面氣象觀測(cè)，是地區(qū)氣象工作者需要攻關(guān)的難題。平?jīng)鍪形挥诟拭C省東部，地處34°54'～35°43'N、108°30'～107°45'E，海拔890--2857m，位于隴山東麓，涇河上游，平?jīng)鰹榧撅L(fēng)型大陸型氣候，屬甘肅涇渭冷溫帶亞濕潤(rùn)區(qū)，四季分明，年均氣溫9.5℃，日照時(shí)數(shù)1981h，年降水量476.5mm，無(wú)霜期163天。常年受高空西風(fēng)環(huán)流影響，秋冬季多西北風(fēng)，冬季較長(zhǎng)而且寒冷干燥，夏季炎熱，春、秋季短促，氣溫變化劇烈，春季多大風(fēng)風(fēng)沙天氣，夏秋季多冰雹和雷暴。這樣的氣候條件給地面氣象觀測(cè)帶來(lái)一定難度。

1 地面觀測(cè)業(yè)務(wù)工作開(kāi)展要點(diǎn)分析

1.1 降雪觀測(cè) 平?jīng)龅貐^(qū)冬季漫長(zhǎng)，多風(fēng)雪，做好降雪氣象觀測(cè)至關(guān)重要。平?jīng)鍪袣庀缶盅┥畈捎肈SJ1型雪深觀測(cè)儀，其基于超聲波原理設(shè)計(jì)，通過(guò)測(cè)量超聲波脈沖發(fā)射和返回時(shí)間測(cè)量出從傳感器探頭到目標(biāo)距離，在常年積雪區(qū)域，冬天會(huì)出現(xiàn)雪暴、吹雪現(xiàn)象，可能導(dǎo)致雪深分布和地勢(shì)差異有較大出入。所以在大雪天氣觀測(cè)雪深巡視時(shí)，應(yīng)留意觀測(cè)點(diǎn)基準(zhǔn)面雪深分布狀況。雪深探測(cè)儀為電子設(shè)備難免出現(xiàn)故障，應(yīng)在觀測(cè)前做好替補(bǔ)觀測(cè)手段，一旦出現(xiàn)故障則進(jìn)行人工觀測(cè)，若觀測(cè)儀表征結(jié)果和實(shí)際降雪量誤差較大，則進(jìn)行二次人工核驗(yàn)，確保記錄結(jié)果準(zhǔn)確有效。

雪壓觀測(cè)要綜合雪深觀測(cè)記錄，雪深≥5cm時(shí)，在雪深觀測(cè)(或補(bǔ)測(cè))后，還應(yīng)在觀測(cè)雪深地點(diǎn)附近進(jìn)行雪壓觀測(cè)。如果規(guī)定觀測(cè)日期，雪深未達(dá)到5cm或無(wú)積雪，可在隨后其他日子進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)雪深≥5cm，以及前一天雪深觀測(cè)后，因降雪使得雪深一日間又增加5cm或以上時(shí)，必須在該日雪深觀測(cè)后進(jìn)行補(bǔ)測(cè)雪壓。遇大風(fēng)天氣導(dǎo)致觀測(cè)點(diǎn)附近雪深有差異時(shí)，應(yīng)選取積雪面相對(duì)高度差小的地段觀測(cè)。值得注意的是，雪壓結(jié)果和積雪重量密切相關(guān)，雪的重量除卻和自身密度相關(guān)外還與含水量相關(guān)。通常，寒冷地區(qū)和溫暖地區(qū)含水量不同，在寒冷地區(qū)1平方米上8-10mm降雪厚度融化成水相當(dāng)于降水1mm，而溫暖地區(qū)1平方米面積上6-8mm降雪厚度融化成水就相當(dāng)于降水1mm。

1.2 地溫、草溫觀測(cè) 寒冷地區(qū)遇大雪將地溫傳感器掩埋，不可人為清除地溫傳感器上覆蓋的積雪，而是依照正常情況進(jìn)行觀測(cè)并行備注。夜間傳感器被埋則盡可能在氣象薄中記錄時(shí)間，能確定時(shí)段即按時(shí)段備注，無(wú)法確定可直接備注夜間積雪覆蓋地面?zhèn)鞲衅?。觀測(cè)草溫時(shí)，遇積雪覆蓋則要從積雪中取出傳感器，按規(guī)定重新放置在原位觀測(cè)，常進(jìn)行巡視，確保傳感器是在積雪表面并備注觀測(cè)溫度起止時(shí)間。另外為保證傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)穩(wěn)定和精確，應(yīng)盡量讓其在干凈環(huán)境下使用，及時(shí)清除表面灰塵。傳感器長(zhǎng)時(shí)間裸露在外會(huì)出現(xiàn)儀器老化，因此要定期對(duì)溫度傳感器維護(hù)。

1.3 大風(fēng)觀測(cè) 在入冬前整體對(duì)風(fēng)傳感器進(jìn)行檢修維護(hù)，做好傳感器數(shù)據(jù)感應(yīng)部位的防冰凍措施，避免在進(jìn)行風(fēng)向風(fēng)速測(cè)量時(shí)被凍住無(wú)法正常工作。進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)量同時(shí)，需要經(jīng)常用人體感官所感知的風(fēng)向和風(fēng)速與風(fēng)力和風(fēng)杯轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作進(jìn)行比較，避免風(fēng)觀測(cè)儀器故障而記錄錯(cuò)誤，或顯示為靜風(fēng)漏測(cè)。若儀器凍結(jié)，則啟用備用自動(dòng)站測(cè)得的正點(diǎn)時(shí)次數(shù)據(jù)，備份自動(dòng)站也被凍結(jié)的，僅在定時(shí)觀測(cè)時(shí)進(jìn)行人工目測(cè)代替補(bǔ)測(cè)2分鐘風(fēng)記錄。其余風(fēng)記錄如瞬時(shí)風(fēng)速，最大風(fēng)速和非定點(diǎn)時(shí)次數(shù)據(jù)均按缺測(cè)記錄，確保記錄數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

1.4 蒸發(fā)量測(cè)算 在測(cè)量蒸發(fā)量因降水等自然原因，使蒸發(fā)量為負(fù)值(不論負(fù)值多少)，記為0.0，此情況無(wú)需備注。因人為原因造成蒸發(fā)量為負(fù)值，則按缺測(cè)處理。夜間不守班站，第二天早晨發(fā)現(xiàn)蒸發(fā)皿水(雪)外溢，可將皿內(nèi)水(雪)倒掉，重新加入20mm清水，該日蒸發(fā)量外加括號(hào)，并予注明。高山氣象站遇蒸發(fā)皿水被大風(fēng)吹出時(shí)，其記錄外加括號(hào)，并予注明。蒸發(fā)器結(jié)冰，被凍在冰內(nèi)的沙土無(wú)法清除的，可照常稱量記錄，觀測(cè)后即應(yīng)換水。E-601型蒸發(fā)器遇上結(jié)冰時(shí)，各結(jié)冰日蒸發(fā)量欄記“B”，某日冰融化后，測(cè)出停測(cè)以來(lái)的總量，記在該日蒸發(fā)量欄內(nèi)；如果結(jié)冰跨入下個(gè)月時(shí)，待下月融化時(shí)測(cè)出停測(cè)以來(lái)總量，按天平均分配所得累計(jì)值，分別記到上月最末一天和這個(gè)月融化日的蒸發(fā)量欄內(nèi)，以求取完整的月計(jì)值，此情況在薄表備注欄注明。

1.5 降雨量觀測(cè) 觀測(cè)雨量主要采用稱重降水傳感器，以人工雨量筒作為備份觀測(cè)數(shù)據(jù)。冬季遇到積雪或冰掛，將傳感器承雨口內(nèi)沿積蓄的雪清理到收集容器內(nèi)，如果數(shù)據(jù)異常，能判斷降水起始時(shí)間的，將此計(jì)入降水結(jié)束時(shí)次，該時(shí)段內(nèi)降水分鐘數(shù)據(jù)按缺測(cè)處理。不能明確降水何時(shí)結(jié)束則依次后推到有降雪最后一個(gè)時(shí)次，該時(shí)次分鐘降水按缺測(cè)處理。若因雨凇出現(xiàn)凍結(jié)現(xiàn)象導(dǎo)致滯后降水，則按空翻處理；若出現(xiàn)降水量失真、異常降水，則整個(gè)降水時(shí)段小時(shí)和分鐘測(cè)算值按缺測(cè)處理，定時(shí)測(cè)算值以人工雨量筒數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。

2 觀測(cè)場(chǎng)環(huán)境要求

2.1 場(chǎng)地選擇 觀測(cè)場(chǎng)選擇和維護(hù)、儀器安裝正確與否，都對(duì)氣象數(shù)據(jù)代表性、準(zhǔn)確性和可比較性有重要影響。觀測(cè)場(chǎng)要選擇當(dāng)?shù)刈疃囡L(fēng)向的上風(fēng)向，避開(kāi)山谷、洼地、陡坡。四周要平坦空曠且能代表周圍地形，附近不應(yīng)有任何遮掩物體。十米內(nèi)不能種植高桿作物，保證氣流通暢。大小在25×25平方米左右。地面平整且保持均勻草坪，草高不超過(guò)20cm，定時(shí)清理雜草，雜草堆積物要及時(shí)運(yùn)出觀測(cè)場(chǎng)外。有積雪時(shí)，場(chǎng)地積雪不予以清除。

2.2 儀器的設(shè)置 高的儀器應(yīng)放置于場(chǎng)地北面，低的儀器依照東西走向次序放置于南側(cè)，呈東西排列。儀器之間南北間距≥3m，東西間距≥4m，儀器距離圍欄≥3m。雨量器以口緣為基準(zhǔn)，高度在70±3cm；地溫感應(yīng)器感應(yīng)部位和表身應(yīng)埋入土中一半；E-601型蒸發(fā)器以口緣為基準(zhǔn)高度在70±1cm；風(fēng)向器以方位指南桿為基準(zhǔn)在正南方±5°；風(fēng)速計(jì)以風(fēng)杯為中心安裝在觀測(cè)場(chǎng)高10-12m處。