關(guān)于地面氣象觀測工作的自動化探究

葉智明

摘 要：在氣象服務(wù)工作當(dāng)中，地面氣象觀測是非常重要的工作內(nèi)容，而且地面氣象觀測質(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)濟社會高速發(fā)展以及科技水平的日漸提升，地面氣象觀測工作當(dāng)中，自動化水平越來越高，而且在不斷努力下，大幅提高了地面氣象觀測整體質(zhì)量，推動了氣象服務(wù)工作的高效開展。但是在地面氣象觀測工作自動化方面依然有一些不足存在。為此，下文結(jié)合地面氣象觀測工作實際，對自動氣象站進行概述，并對地面氣象觀測存在的不足進行分析，指出促進地面氣象觀測自動化發(fā)展的有效對策。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;工作;自動化

近年來，在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展背景下，氣象觀測當(dāng)中各種自動化設(shè)備應(yīng)用越來越多，大幅提高了氣象觀測效率和質(zhì)量，同時也促進氣象服務(wù)水平的不斷提升。然而在地面氣象觀測實際還存在一些不足，影響氣象觀測結(jié)果。為此，應(yīng)當(dāng)對地面氣象觀測自動化加強研究，了解和掌握地面氣象觀測過程當(dāng)中自動化儀器設(shè)備存在的不足，并采取有效措施進一步提高地面氣象觀測整體水平，提供更好的氣象服務(wù)。

1自動氣象站概述

自動氣象站是一個能夠?qū)崟r采集、處理、顯示與儲存氣象數(shù)據(jù)并對其進行傳遞與網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)纫幌盗胁僮鞯牡孛孀詣踊^測系統(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進行自動感應(yīng)，當(dāng)感應(yīng)到氣象變換時，自動化觀測系統(tǒng)就會對收集到的信息進行放大處理，再將其傳輸至計算機，經(jīng)過計算機的整理與儲存之后體現(xiàn)出天氣變化狀況，以確保氣象部門能夠?qū)μ鞖鉅顩r進行實時掌握。

2.地面氣象觀測自動化存在的不足

2.1地面氣象觀測自動化儀器穩(wěn)定性還不夠

當(dāng)前，我國的地面氣象觀測儀器與國外發(fā)達國家的同類產(chǎn)品還有一定的差距，所以在地面氣象觀測操作中，觀測儀器自身穩(wěn)定性方面還不夠，有時候會出現(xiàn)一些故障，而影響到地面氣象觀測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性水平。因為環(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;深層地溫觀測數(shù)據(jù)在自動觀測中有時會出現(xiàn)間斷性跳躍的狀況，影響地溫的正常觀測;采集供電電壓不穩(wěn)定或者是比實際值偏低，會影響地面氣象觀測質(zhì)量;連接傳感器與數(shù)據(jù)線的接線口松動或生銹會影響到觀測儀器的正常運行;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。上述這些均為自動觀測儀器經(jīng)常出現(xiàn)的故障問題，會影響到地面氣象觀測自動化業(yè)務(wù)質(zhì)量。

2.2地面氣象觀測儀器要求不合理

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

2.3儀器維護難度較大

在地面氣象觀測自動化操作中，因為對于儀器的依賴性較強，所以觀測儀器的損耗也較大，這給地面氣觀測儀器的維護工作增加了壓力。一旦對地面氣象觀測儀器維護不當(dāng)，勢必會影響到地面氣象觀測業(yè)務(wù)質(zhì)量。例如地溫變送器，其本身為敏感元器件，對外界反應(yīng)比較敏感，在將變送器機箱門打開后應(yīng)該及時關(guān)閉，否則會使得機箱內(nèi)元器件受潮或者下雨天有雨水進入，使得地溫數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，影響地面氣象觀測質(zhì)量。又如夏季雷暴天氣較多，一旦氣象臺站業(yè)務(wù)計算機調(diào)制解調(diào)器長期連接，雷電中的雷電流往往會以電話線為媒介傳輸至計算機內(nèi)威脅到氣象臺站計算機設(shè)備的安全，進而影響到地面氣象觀測自動化操作的正常開展。

3.地面氣象觀測自動化發(fā)展對策

3.1強化通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展

隨著地面氣象觀測業(yè)務(wù)自動化發(fā)展步伐的加快，其對于通訊質(zhì)量的要求也越來越高。而我國某些落后區(qū)域的通訊線路還無法較好滿足地面氣象觀測自動化發(fā)展的需要。目前，我國僅僅在各個地區(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，國家需要強化通信衛(wèi)星的發(fā)展，為氣象觀測業(yè)務(wù)自動化開展提供強有力的技術(shù)支撐。

3.2提升地面氣象觀測技術(shù)能力以及科技水平

近年來，雖說各級氣象部門強化了地面氣象觀測業(yè)務(wù)自動化建設(shè)，大部分觀測項目已經(jīng)實現(xiàn)了自動化操作，但仍有一些觀測項目沒有辦法借助于自動化儀器設(shè)備進行觀測，這主要是因為不同的氣象要素期對傳感器的要求也不同。在信息化時代，社會發(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。所以我國相關(guān)部門應(yīng)不斷提升地面氣象觀測技術(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)備的升級換代

目前，地面氣象觀測需要用到的資金較多，對氣象部門來說壓力很大，需要承受一定的經(jīng)濟負擔(dān)。在某些地區(qū)的地面氣象自動化觀測業(yè)務(wù)中，氣象臺站配置的自動化儀器不足的問題比較顯著，而地面氣象觀測的數(shù)據(jù)在傳輸、接收、存儲以及處理過程中均需要自動化操作。所以，為了滿足地面氣象觀測自動化的需要和發(fā)展，相關(guān)氣象部門應(yīng)該盡可能爭取國家財政的支持，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)合氣象臺站實際情況，實施對儀器設(shè)備進行升級換代，以適應(yīng)地面氣象觀測自動化發(fā)展的更多要求。

3.4加強觀測儀器的維護管理

地面氣象觀測自動化發(fā)展離不開各類觀測儀器。氣象觀測儀器能否自動化穩(wěn)定運行直接會影響到氣象測報效果，所以，加強觀測儀器維護管理尤為關(guān)鍵。在平時，應(yīng)加強采集器、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)及時安排專業(yè)的技術(shù)保障人員進行維修處理，還要定期做好設(shè)備清潔維護，保證儀器設(shè)備性能良好;注重業(yè)務(wù)計算機殺毒軟件的安裝，時常對升級殺毒軟件，做好病毒查殺，避免惡意軟件入侵，不斷增強氣象臺站業(yè)務(wù)計算機系統(tǒng)的安全性;雷雨高發(fā)季節(jié)到來之前做好自動氣象站防雷系統(tǒng)的檢測工作，確保防雷設(shè)備設(shè)施的合格性和有效性，避免觀測儀器被雷擊;測報人員在交接班前應(yīng)認真檢查自動站觀測儀器的運行情況，確保地面氣象觀測儀器的穩(wěn)定運行。

4.結(jié)語

自地面氣象觀測業(yè)務(wù)改革調(diào)整后，我國各級氣象部門開始逐步向自動化觀測方向發(fā)展，對各方面的要求也更高。由于自動化觀測業(yè)務(wù)開展時間還不長，在運行中仍舊存在一些弊端，影響氣象觀測自動化水平。所以各級氣象部門應(yīng)高度重視，加強氣象臺站技術(shù)保障人員的培養(yǎng)，抓好業(yè)務(wù)技能培訓(xùn)，確保地面氣象觀測自動化業(yè)務(wù)的順利開展，進一步提升地面氣象觀測業(yè)務(wù)質(zhì)量。

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