地面氣象觀測自動化存在的弊端及處理對策

扎西索郎 索朗 白瑪喬

摘要：地面氣象觀測業(yè)務(wù)作為各級氣象部門的基礎(chǔ)性工作，自開展地面氣象觀測業(yè)務(wù)改革以來，地面氣象觀測有了很大變化，其自動化特征愈發(fā)明顯。相較于發(fā)達國家，我國在開展地面氣象觀測自動化中還有一些問題存在，不利于測報工作的順利開展?；诖?，本文根據(jù)我國地面氣象觀測實際，重點分析了自動化觀測中存在的問題，并給出了相關(guān)的處理對策，以增強氣象觀測質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：地面氣象觀測? ?自動化? ?弊端? ?處理對策

引言

氣象工作的基礎(chǔ)是氣象觀測，而地面氣象觀測則是其的重要組成部分，在開展天氣預(yù)報、氣候分析、氣象服務(wù)、科學(xué)研究等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。自我國開展地面氣象觀測自動化改革以來，從剛開始的全國試運行到之后的業(yè)務(wù)運行，這些無不說明我國的地面氣象觀測工作開始朝著全面自動化時代邁進，氣象觀測員則成為了歷史。同人工觀測工作相比，我國在開展自動化氣象觀測的過程中，其觀測能力有了顯著提升，在人工觀測的基礎(chǔ)上，觀測頻次提升了4～8倍左右，而云觀測的站點數(shù)更是提高了3倍左右，獲取到的數(shù)據(jù)信息也提升了10倍，有效彌補了傳統(tǒng)人工觀測中數(shù)據(jù)方面的不足。與此同時，在對氣象觀測數(shù)據(jù)進行傳輸?shù)倪^程中，從分鐘級提升到了秒級，傳輸頻次從5分鐘到現(xiàn)在的1分鐘，數(shù)據(jù)傳輸效率和頻次均得到了不同程度的增強，為“預(yù)報精準、服務(wù)精細”的要求打下了堅實的基礎(chǔ)。在實際的地面氣象觀測自動化中仍然有一些問題存在，需要各級氣象部門積極應(yīng)對。

1地面氣象觀測自動化存在的弊端

1.1地面氣象觀測技術(shù)發(fā)展不足

隨著科學(xué)技術(shù)水平的快速發(fā)展和相關(guān)技術(shù)的不斷完善，各級臺站的氣象觀測項目基本實現(xiàn)了自動化觀測，只有云、蒸發(fā)量、日照時數(shù)等部分氣象觀測項目還沒有完全實現(xiàn)自動化觀測，對固態(tài)降水的準確測量仍舊是常規(guī)地面氣象觀測的障礙。與此同時，在研究微觀氣象參數(shù)時還在科學(xué)研究領(lǐng)域停留，還沒有達到業(yè)務(wù)化要求。實際上，人們將地面氣象觀測技術(shù)的發(fā)展歸結(jié)為氣象儀器設(shè)備的發(fā)展，臺站在獲取氣象要素數(shù)據(jù)時需借助于專用的采集器，使得模塊化程度不斷下降，再加上更換性差、計量檢定困難以及關(guān)鍵傳感器部件需從國外引進，針對我國自主研發(fā)的產(chǎn)品，其精確度和穩(wěn)定性水平差強人意。臺站中觀測到的氣壓數(shù)據(jù)是本站內(nèi)的氣壓，對于不同區(qū)域內(nèi)的氣壓傳感器來說，其參數(shù)設(shè)置也不盡相同，直接導(dǎo)致不同地區(qū)的氣壓傳感器不可互換，在對氣壓傳感器進行更換時，需及時修改對應(yīng)的特征參數(shù)，降低了氣壓數(shù)據(jù)的準確性水平;針對測量降水的雨滴譜儀，只能測量降水粒子的尺度譜分布情況;對于超聲波測風(fēng)傳感器來說，由于轉(zhuǎn)動部件缺失，只能有效抵抗風(fēng)雹災(zāi)害，但是獲取到的數(shù)據(jù)信息準確度不高。

1.2 管理制度和協(xié)調(diào)機制缺失

自地面氣象觀測工作實現(xiàn)自動化以來，各級臺站中引入的智能化儀器設(shè)備逐漸增多，原有業(yè)務(wù)模式的自動化水平不斷增強，只有儀器設(shè)備運行、數(shù)據(jù)訂正等少數(shù)的觀測項目需要人工操作完成。因管理制度不完善，在實際的地面氣象觀測工作中，值班人員在開展各項工作的過程中很難按照地面氣象觀測的規(guī)范要求進行，往往會有擅自離崗的情況出現(xiàn)，未能及時發(fā)現(xiàn)突發(fā)狀況，不利于地面氣象觀測自動化工作的正常開展。再加上管理制度的缺失，部分臺站的測報人員對觀測儀器設(shè)備的維護和數(shù)據(jù)傳輸保障工作不夠重視，不能及時解決臺站內(nèi)設(shè)備與傳輸故障方面的問題，使得氣象要素數(shù)據(jù)長時間缺測。

1.3復(fù)合型技術(shù)人才缺失

自“智慧氣象”提出以來，隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的快速發(fā)展，我國對優(yōu)秀氣象人才的需求不斷加大。在對現(xiàn)代化氣象隊伍進行建設(shè)的過程中，復(fù)合型技術(shù)人才缺失現(xiàn)象仍舊較為嚴重。以基層氣象部門為例，受到工作環(huán)境、薪資待遇等因素的影響，長期存在優(yōu)秀人才匱乏的現(xiàn)象。因復(fù)合型人才不足，嚴重阻礙了“智能化”氣象與現(xiàn)代化氣象間的融合，對于地面氣象觀測自動化工作開展極為不利。

2 地面氣象觀測自動化處理對策

2.1增強技術(shù)能力

現(xiàn)階段，地面氣象觀測的主要發(fā)展趨勢是朝著全面自動化方向邁進，針對部分自動化觀測的氣象要素傳感器來說，應(yīng)對MEMS加大研究，不斷開發(fā)出精確度高的智能傳感器。例如，為增強溫度數(shù)據(jù)的準確性和精確性水平，研究開發(fā)陣列式溫度傳感器;可以結(jié)合軍事固態(tài)測風(fēng)技術(shù)，增強氣象觀測中風(fēng)向風(fēng)速觀測的精準性;為了有效降低降水量數(shù)據(jù)的誤差，提升其的準確度，應(yīng)對光學(xué)中的非接觸方法進行利用，加大創(chuàng)新降水微觀參數(shù)測量儀器力度。另外，在計算機信息技術(shù)、微電子技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展的過程中，為提升地面氣象觀測的集成化、網(wǎng)絡(luò)化和模塊化特征，可以充分利用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、電子信息技術(shù)、智能傳感器技術(shù)等。例如可以研究開發(fā)體積如米粒大小的傳感器，并將其布設(shè)到無人區(qū)境內(nèi)，以方便采集相關(guān)的氣象要素數(shù)據(jù)信息;為增強氣象要素數(shù)據(jù)的精準度，可將傳感器之間的距離縮短，這樣即使某個傳感器受損，對整體氣象要素采集的精度不會造成太大影響。

2.2 對觀測制度進行完善

應(yīng)嚴格按照氣象部門地面氣象觀測自動化實際情況，建立起與之相符的儀器設(shè)備管理維護制度、業(yè)務(wù)考核制度、值班制度以及獎懲制度;對不同崗位工作人員的職責(zé)不斷進行明確，加強監(jiān)督管理每位測報人員的工作行為，一旦發(fā)現(xiàn)測報工作中出現(xiàn)違規(guī)操作的情況，可以通過口頭方式警告或直接處罰。對于測報人員來說，在日常測報工作中，需嚴格按照地面氣象觀測規(guī)范的要求進行，確保地面氣象觀測自動化工作可以順利進行，進一步增強地面氣象觀測質(zhì)量。

2.3 加大資金投入力度

在地面氣象觀測自動化工作中，對儀器設(shè)備的精確度有較高要求。氣象部門應(yīng)積極引入現(xiàn)代化的儀器設(shè)備，加大資金投入力度，針對年代久遠或老化的設(shè)備需及時淘汰，在安裝和使用儀器設(shè)備的過程需嚴格根據(jù)操作規(guī)范要求進行，以延長儀器使用壽命，推動地面氣象觀測自動化工作順利開展。

2.4 加強人才隊伍建設(shè)

人才在地面氣象觀測自動化中發(fā)揮著十分重要的作用，工作人員應(yīng)多學(xué)、多看、多實踐，爭取在短時間內(nèi)適應(yīng)氣象觀測業(yè)務(wù)的自動化改革。氣象部門應(yīng)加大整合現(xiàn)有的測報人員，使用科學(xué)的方法合理設(shè)置觀測崗位，對每位測報人員的職責(zé)進行優(yōu)化。氣象部門還要根據(jù)“監(jiān)測精密”要求，持續(xù)推進觀測業(yè)務(wù)體制改革、創(chuàng)新觀測技術(shù)，進一步優(yōu)化調(diào)整觀測項目和管理權(quán)限、引導(dǎo)臺站業(yè)務(wù)人員轉(zhuǎn)型發(fā)展，促進氣象事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，加快建設(shè)氣象強國。

結(jié)論：

綜上所述，地面氣象觀測的自動化發(fā)展，是大數(shù)據(jù)、人工智能等科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的結(jié)果，而氣象觀測人員則面臨著應(yīng)急觀測、研究分析、設(shè)備維護、提升服務(wù)能力等方面的考驗。氣象部門應(yīng)始終將“監(jiān)測精密”放在首位，將全域全要素的綜合氣象觀測工作做好，加強業(yè)務(wù)能力建設(shè)，通過現(xiàn)代化建設(shè)來推動氣象事業(yè)快速發(fā)展。

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作者簡介：扎西索郎（1975-）男，藏族，西藏昌都察雅，本科，工程師，從事氣象觀測和裝備保障工作。