議地面氣象觀測工作的自動化

梁智馨

摘 要：近幾年來，地面氣象服務事業取得了長足地發展，氣象自動觀測技術受到越來越多的關注，各種新型自動化觀測設備在氣象臺站中發揮的作用越來越大。但是，觀測設備在地面地面氣象觀測時也會出現很多技術問題，這嚴重影響了氣象服務的準確性。為了提高地面氣象觀測的效率，需要進一步研究氣象觀測中存在的問題及其應對策略。

關鍵詞：氣象觀測；自動化；問題；發展

近幾年來，地面氣象服務事業取得了長足地發展，但是，由于我國的地面氣象觀測技術起步比較晚，導致了相關的地面氣象觀測裝備相對較落后，大部分的氣象要素只有借助于人工才能進行觀測，只是在近幾年氣象觀測裝備自動化才有了長足的發展。目前，本地氣象站氣象觀測實現自動化或半自動化的裝備有溫濕、氣壓、地溫、雨量及風等傳感器，還有稱重雨量傳感器、輻射傳感器、蒸發傳感器及能見度儀等。溫濕、氣壓、地溫、雨量、風傳感器技術比較成熟，運行基本穩定。目前，有些地方未實現自動化觀測的氣象要素有雪深、云、天氣現象等，這些要素的自動觀測儀器可能已在試點氣象站進行測試。但就目前氣象站的情況是稱重雨量傳感器、大型蒸發和能見度儀運行不太穩定，故障較多，直接影響觀測要素值的準確性。因此，若氣象站全部氣象要素都實現全自動或半自動觀測，仍存在一定難度。

1 地面氣象觀測自動化儀器存在的不足

1.對地面氣象觀測自動化儀器要求不合理

（1）在設計儀器時不合理的要求

我國土地約為960萬平方公里，橫穿幾十個緯度和地區，有平原、沙漠、高山、島嶼等相結合組成了我國復雜的地形條件。因此對觀測儀器的要求極為嚴格，不僅要符合氣候條件，還要適應各種天氣，這種萬能型的觀測儀器，顯然是與實際不相符的。對觀測儀器嚴格的指標要求只是為了滿足極少數臺站的需求，卻把一部分臺站的需求給忽略了，使觀測儀器的復雜性大大提高了，相應的產品的制作成本也增加了不少。

（2）對儀器測量的精確度要求不高

在氣象界中一直有一個問題被人們爭論不休那就是對于測量儀器的精確度問題。世界氣象組織對自動觀測儀器的精度要求，很多國家的自動氣象觀測儀器基本上都達到了這個要求，但是卻有一個要求很多國家都沒有達到，那就是世界氣象組織對常規觀測儀器的精確度要求。在前幾年，日本的氣象臺站利用常規儀器設備進行觀測的過程中，專門請了有關計量部門測量數據的精確度，結果表明溫度為±0.3℃，氣壓為±0.4毫巴，與自動氣象觀測儀器的精確度差不多，我國也是這種情況。從目前的觀測技術可以看出，各國自動觀測儀器的精度若要達到世界氣象組織對常規觀測儀器的精度要求，雖然觀測儀器可以實現，但是這些將會造成儀器制作成本高、內部結構復雜、體積龐大、在使用和維修的過程中會非常困難。所以各國氣象部門應從本國的實際情況出發，研發出適合本國需要的氣象自動化儀器，而不應該拘泥于世界氣象組織的要求，世界氣象組織所規定的要求只是提供參考，實際上是要以滿足天氣預報當成是前提條件，適當放寬精確度指標。所以，我國氣象部門對自動觀測儀器的精度要求要與世界氣象組織對常規觀測儀器的精度相適應，實際上就是對自動觀測儀器的精度要求要大于臺站目前在觀測中使用的常規儀器精度。這種狀況嚴重阻礙了我國地面觀測自動化的實現。

2.重新擬定標題

我國研制的半自動化多要素遙測氣象儀通過與國外的同類產品進行比較可以發現，儀器的穩定性和可靠性都與國外有較大的差距。再加上我國氣象部門在對儀器的使用上有比較嚴格的要求，無論在多么惡劣的環境下都要保證觀測設備能夠正常運行，由于環境比較復雜，我國研發的這些觀測設備遠遠不能滿足這個要求。尤其是出現高溫、低溫、沙塵暴等惡劣天氣，使器件很容易遭到損壞。此外，有些氣象要素的感應元件存在缺陷，質量容易出現問題。在我國研發的所有感應元件中，最差的應屬濕度感應元件和能見度儀的感應元件。不過國外對于測濕感應元件的一些問題也沒有徹底的解決。因此，氣象觀測自動化儀器需要進一步完善和發展。

2 促進我國地面氣象觀測自動化發展建議

（1）積極發展通訊網路

在對地面觀測進行全自動化的過程中全國的通訊線路遠遠滿足不了其發展的需要，現階段只有在各省的幾個大城市中才設有幾條同軸電纜和微波中繼，近些年對專區一級能否順利通過，還要加強進一步實現。對通往各縣的電話和技術裝備也相對比較滯后。如果專門給氣象網絡部門建立一套合適的通訊網絡會有相當大的難度。傳遞氣象資料給上級部門的過程中需借助于靜止衛星，所用的通訊衛星還是租借的郵電部門的，給氣象部門的通道都是有限的，要實現發射自己的氣象通訊衛星，目前氣象部門在短期內很難實現。

（2）努力提高技術能力和科技水平

現階段，地面觀測設備相對落后，使得對地面進行觀測存在很大難度，在對一些氣象要素進行觀測的過程中，已有一些氣象要素能夠通過自動化觀測來實現，但是還有極個別的不能實現自動化觀測，需要找到適合這幾個難度較大氣象要素的感應器。雖然我國的科學技術進步的比較快，但我國的電子技術目前還不能研發出具有穩定性能、可靠運行、成本低的電子元件和微處理器。而對地面進行觀測的過程中，需要大量的元器件，為了降低成本，只有借助于國內的發展，不能一直靠進口來供應。

（3）增加資金投入，提升儀器設備性能

地面氣象觀測所消耗的資金比較大，我國氣象部門對此需承受很大的經濟負擔。在地面氣象自動化觀測的過程中，臺站配備的自動化觀測儀器有限，而且對觀測到的數據信息進行傳遞、接收、記錄、存儲、處理及整理等一系列的操作都需要自動化來進行實施，因此為了適應氣象現代化的發展，氣象部門的資料中心、處理中心及通訊中心仍亟待完善。

（4）加強對觀測儀器的管理

在日常工作中，觀測員應把觀測儀器的管理工作做好，避免因儀器損壞而對正常的觀測工作產生影響。每次下班前應對班內的工作逐項進行檢查，在交接班時接班員要把班內儀器的運行情況、天氣特點、觀測數據記錄及下一班需要完成的任務交代清楚，避免因自己的粗心大意增加其他人的工作量。因此，把班內的工作妥善完成，把交接班的儀器管理工作熟練完成，這些在儀器的日常管理工作中至關重要。

（5）提高氣象觀測人員的技術水平

進一步學習氣象觀測技術，積極參與氣象觀測工作經驗交流；全面了解我國觀測事業取得的重要成績，深刻認識到氣象觀測業務面臨的問題和挑戰，理解推進氣象觀測業務改革、轉變發展方式、創新發展理念的緊迫性；要正確認識觀測工作的定位，真正體會到氣象觀測工作的榮譽感和自豪感，用自身行動去改變氣象觀測工作的形象和地位，運用氣象觀測工作的科技性和復雜性；要增強參與氣象觀測業務改革的主動性，積極思考如何深化改革、推進觀測自動化，做適合現代觀測業務發展的工作者；氣象站要為基層一線的觀測人員提供更多的平臺與機會，為觀測隊伍的成長創造條件，促進氣象觀測人員的技術水平。

3 結語

對于氣象部門而言，在日常的地面氣象測報工作中，往往受條件限制，缺乏運行保障人員，也沒有配備運行保障室，使地面觀測質量與自動化水平受到一定程度的影響。因此，注重復合型人才的培養，并注重現有工作人員的專業技能培訓，以顯著提高地面氣象觀測質量，顯得尤為重要。

參考文獻

[1]馮建設，李占星，張璇.地面自動氣象站資料圖形分析軟件設計與應用.山東氣象，2010（2）：86.

[2]吳春德.自動觀測與人工觀測數據的差異.黑龍江氣象，2008（S1）：132.