惡劣天氣地面測報的觀測及技術(shù)分析

史春彥

摘 要 隨著我國經(jīng)濟不斷發(fā)展，氣象觀測水平有所提高。在人們?nèi)粘Ｉ钆c農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，氣象信息發(fā)揮著越來越突出的作用。氣象變化復(fù)雜，必須重視地面觀測的重要性，有效解決在地面觀測時所面臨的各種技術(shù)難題，這也是當(dāng)前地面觀測工作必須解決的問題?；诖耍接懺趷毫犹鞖馇闆r下，地面測報工作的內(nèi)容以及所涉及的技術(shù)處理方式。

關(guān)鍵詞 惡劣天氣;信息技術(shù);處理;地面測報

中圖分類號：P412.1 文獻標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.29.084

地面測報是氣象業(yè)務(wù)的一項基礎(chǔ)性工作，該工作對氣象業(yè)務(wù)發(fā)展有著不可替代的作用。基于此，從惡劣天氣環(huán)境入手，對各種惡劣天氣進行觀測分析，并提出有效的處理方式，以提高觀測的準(zhǔn)確度。

1 長清區(qū)基本氣候條件分析

長清區(qū)屬于濟南市轄區(qū)，在濟南市西南部，全區(qū)總面積達1 178 km2，下轄2個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，8個街道辦事處，613個行政村。長清區(qū)前身為長清縣，在2001年撤縣設(shè)區(qū)。長清區(qū)整體地勢呈現(xiàn)出西北低、東南高的特點，從西北向東南，地形依次為黃河洼區(qū)、山前平原、丘陵和山區(qū)，素有“八山一洼一平原”的稱號。長清區(qū)在地理位置上屬于中緯度地區(qū)，在地理環(huán)境、大氣環(huán)流以及太陽輻射的影響下，呈現(xiàn)出溫帶半濕潤季風(fēng)型氣候，其氣候特點是：春季少雨干旱，夏季多雨溫?zé)?，秋季干燥涼爽，冬季少雪寒冷，一年之中四季分明。年平均氣?4.3 ℃，極端最高氣溫41.4 ℃，極端最低氣溫-20.5 ℃，年平均降水量為654.7 mm，歷年霜凍平均出現(xiàn)日數(shù)58.8 d。長清區(qū)歷年日最高氣溫≥35 ℃的高溫日數(shù)為9.8 d，5—9月都出現(xiàn)過高溫天氣，但主要集中在夏季的6—7月，占全年的84.7%;長清區(qū)歷年日最低氣溫≤0 ℃的低溫日數(shù)為87.2 d，10月至翌年4月都出現(xiàn)過，但主要集中在冬季，占全年的82.5%，12月、1月是一年中最冷的月份。

2 惡劣天氣下觀測的意義

惡劣天氣下觀測，是氣象局（站）的重要工作。惡劣天氣的出現(xiàn)會給人們的生活與生產(chǎn)帶來很大影響，甚至是一些安全危險。例如，出現(xiàn)大霧天氣將直接給行車安全造成威脅，如果沒有提前預(yù)警大霧天氣，一些車輛可能會因沒有提前做好準(zhǔn)備而在大霧中發(fā)生車禍。對于大風(fēng)天氣，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中需要加強防范，避免大風(fēng)造成農(nóng)作物倒伏影響收成。這就需要提前發(fā)布災(zāi)害性天氣預(yù)警預(yù)報，讓農(nóng)戶做好相應(yīng)的防范。具體來說，對于惡劣天氣的測報，其主要意義表現(xiàn)在以下2點。1）可以保障生活生產(chǎn)秩序。惡劣天氣的出現(xiàn)，會給生活與生產(chǎn)秩序帶來影響，導(dǎo)致一些環(huán)節(jié)受到阻礙，影響其正常開展。通過氣象觀測，可以讓人們獲得實時天氣狀況;惡劣天氣提前發(fā)布預(yù)警，讓人們提前準(zhǔn)備，可以確保生活生產(chǎn)的秩序少受干擾。2）可以減少安全事故出現(xiàn)。對于一些惡劣天氣，通過地面測報工作獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)之后，要及時發(fā)布天氣預(yù)警信息，這樣一來，可以提前對一些潛在安全問題進行處理，從而降低惡劣天氣引發(fā)安全事故的可能性。

3 惡劣天氣地面測報的相關(guān)內(nèi)容與技術(shù)

3.1 大霧天氣觀測的主要工作內(nèi)容

長清區(qū)大霧天氣最常發(fā)生的季節(jié)就是春季和秋季，在觀測大霧天氣過程中，出現(xiàn)大霧天氣時最小能見度的確定與電碼編發(fā)都是十分容易出現(xiàn)錯誤的環(huán)節(jié)。如果能見度小于1 000 m，觀測就會記錄大霧。在氣象預(yù)警預(yù)報工作中，預(yù)報未來12 h內(nèi)可能出現(xiàn)能見度小于500 m的霧，或者已經(jīng)出現(xiàn)能見度小于500 m、大于等于200 m的霧并將持續(xù)時，就需要發(fā)布大霧黃色預(yù)警信號;當(dāng)預(yù)報未來6 h內(nèi)可能出現(xiàn)能見度小于200 m的霧，或者已經(jīng)出現(xiàn)能見度小于200 m、大于等于50 m的霧并將持續(xù)時，就需要發(fā)布大霧橙色預(yù)警信號;當(dāng)預(yù)報未來2 h內(nèi)可能出現(xiàn)能見度小于50 m的霧，或者已經(jīng)出現(xiàn)能見度小于50 m的霧并將持續(xù)時，就應(yīng)該及時發(fā)布大霧紅色預(yù)警信號。如果能見度長時間低于50 m，則需要根據(jù)天氣的實際情況及時更新發(fā)布大霧預(yù)警信號，直到能見度可以達到相應(yīng)的范圍內(nèi)，才能予以解除。定時觀測能見度數(shù)據(jù)時，地面觀測業(yè)務(wù)軟件會對大霧進行自動編碼，但無法對出現(xiàn)的大霧天氣進行有效識別，如天空可辨或不可辨的編碼記錄，觀測員需要根據(jù)當(dāng)時實際的天空情況，采用人工方式對編碼進行修正，以此保證在觀測過程中編碼的準(zhǔn)確性與觀測結(jié)果的正確性。出現(xiàn)大霧天氣之后，按照觀測規(guī)范要求，需要及時記錄好最小能見度。如果大霧天氣從夜間一直持續(xù)到白天，夜班觀測人員需要對夜間出現(xiàn)的最小能見度數(shù)值做好記錄;作為白班觀測人員，根據(jù)一天中最小能見度數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計與判斷，找到最小數(shù)值是在夜間還是白天，在這種條件之下，可以避免發(fā)生漏記或者錯記等不必要問題。

3.2 惡劣天氣下降水的觀測

在惡劣天氣條件下，出現(xiàn)較強降水天氣時，氣象一般采用翻斗式雨量傳感器自動進行觀測。當(dāng)主站的翻斗式雨量傳感器出現(xiàn)故障時，需要嚴(yán)格按照觀測規(guī)范及異常記錄處理方法和要求，啟動稱重式雨量傳感器，并將其觀測記錄代替為主站降水觀測[1]。若此時稱重式雨量傳感器剛好也發(fā)生了故障，應(yīng)啟用備份翻斗式雨量傳感器采集降水，來代替故障的主站降水量。對于降水停止后，仍有降水量時，若能判斷為滯后（一般滯后時間不應(yīng)超過2 h），可將該降水量累加到降水停止的時段內(nèi)，否則就將該量按降水野值予以刪除，并提交觀測備注信息。冬季在觀測降雪時，采用稱重式雨量傳感器。當(dāng)稱重式雨量傳感器承水口內(nèi)沿堆有積雪或雨凇時，應(yīng)及時將其清理到收集容器內(nèi)。對這樣的異常數(shù)據(jù)，能判斷降水結(jié)束時間的，可將其加入到降水結(jié)束時次，不能判斷的則加入到有降水量的最后一個時次內(nèi)，該時次的分鐘數(shù)據(jù)按缺測進行處理。

3.3 惡劣天氣下觀測積雪的實際情況

在觀測積雪時，需要使用積雪尺觀測雪深。積雪深度主要指的是從積雪表面到地面的垂直深度，以厘米為單位，取整數(shù)。地面觀測規(guī)范上規(guī)定，當(dāng)氣象站四周視野地面被雪覆蓋超過一半時就要觀測雪深;在規(guī)定的日期當(dāng)雪深達到或超過5 cm時要觀測雪壓[2]。在對積雪進行測量時，要保證被測量的地點平坦、開闊。每次觀測須作3次測量，記入觀測薄，并求其平均值。在符合觀測雪深的日子，每日8：00開始測量，在觀測地點將量雪尺垂直插入雪中，切勿插入土中，依據(jù)雪面所遮蓋量雪尺上的刻度線進行讀數(shù)。當(dāng)觀測站四周積雪面積過半，但在觀測地段因某種原因而無積雪時，則應(yīng)就近找到有積雪的地方，選擇有代表性的地點且比較平坦的雪面進行測量。受地形的影響，雖然觀測站四周達到記錄積雪的標(biāo)準(zhǔn)，但測站附件已無積雪時，可不用測量雪深，需進行備注說明此等情況。

3.4 在惡劣天氣下風(fēng)儀器出現(xiàn)凍結(jié)時的處理方法

如果主站、備份站的風(fēng)傳感器同時出現(xiàn)故障時，觀測風(fēng)向風(fēng)速時一般都會選擇目測方式進行測量，在選擇觀測方向時，會先選擇八個方向，隨后確定一個方向進行觀測。當(dāng)發(fā)生停電情況時，如果風(fēng)向風(fēng)速計出現(xiàn)凍結(jié)情況，需要利用一切方式保證風(fēng)向風(fēng)速儀器在最短的時間內(nèi)恢復(fù)正常，如利用人工解凍的方式，在觀測之前去除掉風(fēng)向風(fēng)速計上的冰霜，隨后保證定時裝備可以運轉(zhuǎn)正常。如果使用人工除冰難以保證風(fēng)向風(fēng)速儀器的正常運轉(zhuǎn)，則需要利用目測的方式觀測風(fēng)向，并對觀測所獲得的信息做好記錄。

3.5 大風(fēng)天氣下觀測與處理方法

在觀測地點如果遇見大風(fēng)天氣，測報人員需要將出現(xiàn)大風(fēng)天氣的開始時間與結(jié)束時間分別記錄好，并測報瞬間風(fēng)速。如果風(fēng)速可達到17.0 m·s-1，就需要發(fā)布重要報告，如果遇到大風(fēng)天氣，觀測人員要保持冷靜沉著的頭腦，并根據(jù)編報的相關(guān)規(guī)范與相關(guān)規(guī)定開展操作，在編報時發(fā)生故障要及時進行處理與匯報。在觀測大風(fēng)天氣時，要定期觀察。在大風(fēng)過后，也要及時統(tǒng)計好此次惡劣天氣造成的破壞程度。

3.6 冰雹天氣觀測

通常情況下，如果發(fā)生冰雹天氣，就會對我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來一定危害，雖然冰雹天氣持續(xù)時間較為短暫，但是會給人們的生活造成巨大損害，因此也是十分常見的惡劣天氣。在觀測過程中，測報人員如果發(fā)現(xiàn)即將要出現(xiàn)冰雹天氣，要做好地面溫度儀器的防護工作，避免冰雹天氣對儀器造成損壞。在出現(xiàn)冰雹天氣后，觀測人員必須對發(fā)生冰雹的時間、冰雹的最大直徑做好記錄，同時發(fā)送冰雹重要報。在測站出現(xiàn)冰雹或同次過程冰雹直徑增大10 mm以上時，還要發(fā)送冰雹續(xù)報。

4 結(jié)語

惡劣天氣會對氣象觀測工作帶來一定的難度，但是根據(jù)地面觀測規(guī)范來開展觀測工作，對于各個測量儀器有著相應(yīng)的特性與具體的要求。利用觀測站對附近的天氣狀況進行觀測，可以更好地完成觀測目標(biāo)。想要保證在復(fù)雜天氣內(nèi)有效完成各項任務(wù)，就必須在惡劣天氣到來之前，提前準(zhǔn)備好各項工作，檢修與維護相關(guān)設(shè)備，并熟練掌握觀測知識。在發(fā)生惡劣天氣后，應(yīng)當(dāng)對觀測到的結(jié)果保持冷靜的態(tài)度，保護好觀測設(shè)備，以此才能保證觀測結(jié)果具備及時性與準(zhǔn)確性。

參考文獻：

[1] 中國氣象局氣象探測中心.地面氣象觀測業(yè)務(wù)技術(shù)規(guī)定實用手冊[M].北京：氣象出版社，2016.

[2] 中國氣象局.地面氣象觀測規(guī)范[M].北京：氣象出版社，2003.

（責(zé)任編輯：趙中正）