關(guān)于地面氣象觀測(cè)工作的自動(dòng)化探究

葉智明

摘 要：在氣象服務(wù)工作當(dāng)中，地面氣象觀測(cè)是非常重要的工作內(nèi)容，而且地面氣象觀測(cè)質(zhì)量的高低，直接影響氣象服務(wù)整體水平。近年來，伴隨經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展以及科技水平的日漸提升，地面氣象觀測(cè)工作當(dāng)中，自動(dòng)化水平越來越高，而且在不斷努力下，大幅提高了地面氣象觀測(cè)整體質(zhì)量，推動(dòng)了氣象服務(wù)工作的高效開展。但是在地面氣象觀測(cè)工作自動(dòng)化方面依然有一些不足存在。為此，下文結(jié)合地面氣象觀測(cè)工作實(shí)際，對(duì)自動(dòng)氣象站進(jìn)行概述，并對(duì)地面氣象觀測(cè)存在的不足進(jìn)行分析，指出促進(jìn)地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化發(fā)展的有效對(duì)策。希望能為有關(guān)人士提供一些借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：地面氣象觀測(cè);工作;自動(dòng)化

近年來，在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展背景下，氣象觀測(cè)當(dāng)中各種自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用越來越多，大幅提高了氣象觀測(cè)效率和質(zhì)量，同時(shí)也促進(jìn)氣象服務(wù)水平的不斷提升。然而在地面氣象觀測(cè)實(shí)際還存在一些不足，影響氣象觀測(cè)結(jié)果。為此，應(yīng)當(dāng)對(duì)地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化加強(qiáng)研究，了解和掌握地面氣象觀測(cè)過程當(dāng)中自動(dòng)化儀器設(shè)備存在的不足，并采取有效措施進(jìn)一步提高地面氣象觀測(cè)整體水平，提供更好的氣象服務(wù)。

1自動(dòng)氣象站概述

自動(dòng)氣象站是一個(gè)能夠?qū)崟r(shí)采集、處理、顯示與儲(chǔ)存氣象數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行傳遞與網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)纫幌盗胁僮鞯牡孛孀詣?dòng)化觀測(cè)系統(tǒng)，主要包括系統(tǒng)電源、采集器、傳感器、通訊接口等幾部分。該系統(tǒng)能夠?qū)μ鞖庾兓癄顩r進(jìn)行自動(dòng)感應(yīng)，當(dāng)感應(yīng)到氣象變換時(shí)，自動(dòng)化觀測(cè)系統(tǒng)就會(huì)對(duì)收集到的信息進(jìn)行放大處理，再將其傳輸至計(jì)算機(jī)，經(jīng)過計(jì)算機(jī)的整理與儲(chǔ)存之后體現(xiàn)出天氣變化狀況，以確保氣象部門能夠?qū)μ鞖鉅顩r進(jìn)行實(shí)時(shí)掌握。

2.地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化存在的不足

2.1地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化儀器穩(wěn)定性還不夠

當(dāng)前，我國(guó)的地面氣象觀測(cè)儀器與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的同類產(chǎn)品還有一定的差距，所以在地面氣象觀測(cè)操作中，觀測(cè)儀器自身穩(wěn)定性方面還不夠，有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)一些故障，而影響到地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性水平。因?yàn)榄h(huán)境因素的影響，特別是在高溫以及高濕的環(huán)境下地面氣象觀測(cè)儀器極易受到一些影響而出現(xiàn)損壞;還有些感應(yīng)元件中，濕度感應(yīng)元件的質(zhì)量也較差，也亟待解決;深層地溫觀測(cè)數(shù)據(jù)在自動(dòng)觀測(cè)中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)間斷性跳躍的狀況，影響地溫的正常觀測(cè);采集供電電壓不穩(wěn)定或者是比實(shí)際值偏低，會(huì)影響地面氣象觀測(cè)質(zhì)量;連接傳感器與數(shù)據(jù)線的接線口松動(dòng)或生銹會(huì)影響到觀測(cè)儀器的正常運(yùn)行;惡劣天氣現(xiàn)象出現(xiàn)造成風(fēng)傳感器出現(xiàn)故障，觀測(cè)到的風(fēng)向風(fēng)速數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)值之間存在誤差。上述這些均為自動(dòng)觀測(cè)儀器經(jīng)常出現(xiàn)的故障問題，會(huì)影響到地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化業(yè)務(wù)質(zhì)量。

2.2地面氣象觀測(cè)儀器要求不合理

我國(guó)地域遼闊，各個(gè)地區(qū)的氣候存在的差異也很大。在某些地區(qū)，氣象觀測(cè)應(yīng)運(yùn)用不同的氣象觀測(cè)儀器。在極端災(zāi)害性多發(fā)區(qū)域，氣象觀測(cè)儀器的壽命也勢(shì)必會(huì)遭受不同程度的影響，即使在正常狀況下測(cè)量到數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確率也可能較低。地面氣象觀測(cè)儀器并非全能的。如果為各類不同的氣候條件開發(fā)針對(duì)性的氣象觀測(cè)儀器，則會(huì)大大增加儀器研發(fā)成本以及難度。此外，隨著社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域?qū)庀缶纫笤絹碓礁撸倦A段所采用的地面氣象觀測(cè)儀器所獲得的數(shù)據(jù)無法較好地滿足精度要求。

2.3儀器維護(hù)難度較大

在地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化操作中，因?yàn)閷?duì)于儀器的依賴性較強(qiáng)，所以觀測(cè)儀器的損耗也較大，這給地面氣觀測(cè)儀器的維護(hù)工作增加了壓力。一旦對(duì)地面氣象觀測(cè)儀器維護(hù)不當(dāng)，勢(shì)必會(huì)影響到地面氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)質(zhì)量。例如地溫變送器，其本身為敏感元器件，對(duì)外界反應(yīng)比較敏感，在將變送器機(jī)箱門打開后應(yīng)該及時(shí)關(guān)閉，否則會(huì)使得機(jī)箱內(nèi)元器件受潮或者下雨天有雨水進(jìn)入，使得地溫?cái)?shù)據(jù)出現(xiàn)異常，影響地面氣象觀測(cè)質(zhì)量。又如夏季雷暴天氣較多，一旦氣象臺(tái)站業(yè)務(wù)計(jì)算機(jī)調(diào)制解調(diào)器長(zhǎng)期連接，雷電中的雷電流往往會(huì)以電話線為媒介傳輸至計(jì)算機(jī)內(nèi)威脅到氣象臺(tái)站計(jì)算機(jī)設(shè)備的安全，進(jìn)而影響到地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化操作的正常開展。

3.地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化發(fā)展對(duì)策

3.1強(qiáng)化通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展

隨著地面氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)自動(dòng)化發(fā)展步伐的加快，其對(duì)于通訊質(zhì)量的要求也越來越高。而我國(guó)某些落后區(qū)域的通訊線路還無法較好滿足地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化發(fā)展的需要。目前，我國(guó)僅僅在各個(gè)地區(qū)的一些大城市中才布設(shè)有一些同軸電纜以及微波中繼，應(yīng)在其他區(qū)域不斷加以優(yōu)化。此外，通往部分區(qū)域的技術(shù)設(shè)備以及電話也相對(duì)滯后，難以為氣象網(wǎng)絡(luò)部門建立適宜的通信網(wǎng)絡(luò)提供保障。在氣象數(shù)據(jù)傳輸過程中，需要使用靜止衛(wèi)星，并且所使用的通訊衛(wèi)星是需要租借的，這在很大程度上給氣象部門以及觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展造成了阻力，而氣象部門要擁有自己的氣象通訊衛(wèi)星在短期還難以完成。為有效處理好這一問題，國(guó)家需要強(qiáng)化通信衛(wèi)星的發(fā)展，為氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)自動(dòng)化開展提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

3.2提升地面氣象觀測(cè)技術(shù)能力以及科技水平

近年來，雖說各級(jí)氣象部門強(qiáng)化了地面氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)自動(dòng)化建設(shè)，大部分觀測(cè)項(xiàng)目已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化操作，但仍有一些觀測(cè)項(xiàng)目沒有辦法借助于自動(dòng)化儀器設(shè)備進(jìn)行觀測(cè)，這主要是因?yàn)椴煌臍庀笠仄趯?duì)傳感器的要求也不同。在信息化時(shí)代，社會(huì)發(fā)展速度越來越快，各類現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)開始涌現(xiàn)，但是我國(guó)在電子技術(shù)方面還無法研究和開發(fā)出成本低、穩(wěn)定性以及可靠性較大的電子元件以及微處理器。所以我國(guó)相關(guān)部門應(yīng)不斷提升地面氣象觀測(cè)技術(shù)能力以及科技水平。

3.3加大資金投入力度，注重儀器設(shè)備的升級(jí)換代

目前，地面氣象觀測(cè)需要用到的資金較多，對(duì)氣象部門來說壓力很大，需要承受一定的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。在某些地區(qū)的地面氣象自動(dòng)化觀測(cè)業(yè)務(wù)中，氣象臺(tái)站配置的自動(dòng)化儀器不足的問題比較顯著，而地面氣象觀測(cè)的數(shù)據(jù)在傳輸、接收、存儲(chǔ)以及處理過程中均需要自動(dòng)化操作。所以，為了滿足地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化的需要和發(fā)展，相關(guān)氣象部門應(yīng)該盡可能爭(zhēng)取國(guó)家財(cái)政的支持，加大資金投入力度，不斷建立健全通訊中心、資料中心以及處理中心。此外，應(yīng)結(jié)合氣象臺(tái)站實(shí)際情況，實(shí)施對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行升級(jí)換代，以適應(yīng)地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化發(fā)展的更多要求。

3.4加強(qiáng)觀測(cè)儀器的維護(hù)管理

地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化發(fā)展離不開各類觀測(cè)儀器。氣象觀測(cè)儀器能否自動(dòng)化穩(wěn)定運(yùn)行直接會(huì)影響到氣象測(cè)報(bào)效果，所以，加強(qiáng)觀測(cè)儀器維護(hù)管理尤為關(guān)鍵。在平時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)采集器、傳感器、通訊系統(tǒng)、供電系統(tǒng)等設(shè)備設(shè)施的巡檢，一旦發(fā)現(xiàn)存在故障問題應(yīng)及時(shí)安排專業(yè)的技術(shù)保障人員進(jìn)行維修處理，還要定期做好設(shè)備清潔維護(hù)，保證儀器設(shè)備性能良好;注重業(yè)務(wù)計(jì)算機(jī)殺毒軟件的安裝，時(shí)常對(duì)升級(jí)殺毒軟件，做好病毒查殺，避免惡意軟件入侵，不斷增強(qiáng)氣象臺(tái)站業(yè)務(wù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全性;雷雨高發(fā)季節(jié)到來之前做好自動(dòng)氣象站防雷系統(tǒng)的檢測(cè)工作，確保防雷設(shè)備設(shè)施的合格性和有效性，避免觀測(cè)儀器被雷擊;測(cè)報(bào)人員在交接班前應(yīng)認(rèn)真檢查自動(dòng)站觀測(cè)儀器的運(yùn)行情況，確保地面氣象觀測(cè)儀器的穩(wěn)定運(yùn)行。

4.結(jié)語

自地面氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)改革調(diào)整后，我國(guó)各級(jí)氣象部門開始逐步向自動(dòng)化觀測(cè)方向發(fā)展，對(duì)各方面的要求也更高。由于自動(dòng)化觀測(cè)業(yè)務(wù)開展時(shí)間還不長(zhǎng)，在運(yùn)行中仍舊存在一些弊端，影響氣象觀測(cè)自動(dòng)化水平。所以各級(jí)氣象部門應(yīng)高度重視，加強(qiáng)氣象臺(tái)站技術(shù)保障人員的培養(yǎng)，抓好業(yè)務(wù)技能培訓(xùn)，確保地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化業(yè)務(wù)的順利開展，進(jìn)一步提升地面氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)質(zhì)量。

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（佛山市高明區(qū)氣象局? 廣東? 佛山? ?528500）