地面氣象觀測數(shù)據(jù)缺測問題分析

趙宏毅

摘 要 隨著氣象現(xiàn)代化的推進(jìn)，我國地面氣象觀測業(yè)務(wù)基本實(shí)現(xiàn)了自動化監(jiān)測。但自動化的監(jiān)測過于依賴自動化的設(shè)備，又由于設(shè)備所處的環(huán)境，極易導(dǎo)致氣象檢測數(shù)據(jù)的丟失，不利于氣象工作的開展。基于此，出于保障氣象工作順利進(jìn)行的考慮，對現(xiàn)代地面氣象觀測數(shù)據(jù)缺測的問題進(jìn)行分析，分析其中原因并提出相應(yīng)的改善建議。

關(guān)鍵詞 氣象觀測；數(shù)據(jù)缺測；改善建議

中圖分類號：P412.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.11.087

通過地面氣象觀測，能夠更好地了解氣象的動態(tài)，有助于生活環(huán)境的改善與控制，但在實(shí)際的地面氣象觀測工作中，因其過于依賴硬件設(shè)備，同時所處環(huán)境相對惡劣，長期與雷電、積水接觸，導(dǎo)致設(shè)備易出現(xiàn)故障，進(jìn)而形成了氣象數(shù)據(jù)觀測缺測的現(xiàn)象。氣象數(shù)據(jù)觀測缺測，不僅會降低氣象動態(tài)數(shù)據(jù)的質(zhì)量，影響其精確性、全面性，在社會層面上，也無法完全掌握氣象的變化。

1 地面氣象觀測概述

地面氣象觀測是一種人機(jī)結(jié)合的氣象觀測法，首先要求相關(guān)人員與設(shè)備處于相應(yīng)的觀測平臺上，通過人工目力的觀測，初步了解氣象變化的趨勢，之后針對人工觀測的目標(biāo)與結(jié)果，運(yùn)用設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)的分析與再觀測，以此實(shí)現(xiàn)科學(xué)化、高質(zhì)量的地面氣象觀測[1]。但這種觀測方式會使設(shè)備處于野外并直接接觸某些惡劣的天氣，如雷電、下雨等，在這些自然氣象的影響下，可能會引發(fā)設(shè)備故障，致使觀測的數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題，其中最為常見故障即數(shù)據(jù)缺測。

地面氣象觀測出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺測的現(xiàn)象，會影響整體數(shù)據(jù)的全面性，同時之后的數(shù)據(jù)分析工作也會受到缺測的影響，所以缺測現(xiàn)象所帶來的損害是較為重大的。在數(shù)據(jù)缺測層面上，其形成的直接原因在于，受某些因素的影響，致使設(shè)備出現(xiàn)各種各樣的故障，如采集器故障、線路松動、線路鼠咬、雷擊所造成電流紊亂等，所以要避免缺測現(xiàn)象的發(fā)生，首先需要從設(shè)備的角度上進(jìn)行改善。

2 地面氣象觀測當(dāng)前不足

2.1 自然氣象因素防護(hù)不足

地面氣象觀測屬于一項較為傳統(tǒng)的氣象觀測方法，此類方法自運(yùn)用以來，就一直存在易被自然氣象因素干擾的問題，但在這樣的前提下，應(yīng)針對此類影響進(jìn)行防護(hù)，而許多的地面氣象觀測工作單位對此并不重視從而在防護(hù)措施方面體現(xiàn)出不全面[2]。以雷擊為例，當(dāng)?shù)孛鏆庀笥^測設(shè)備遭遇雷電天氣時，如果雷電落點(diǎn)在設(shè)備附近，那么基于雷電本身的特性，會產(chǎn)生十分強(qiáng)大的電磁場，此時地面氣象觀測設(shè)備的電流就會出現(xiàn)紊亂，進(jìn)而發(fā)生故障。

2.2 設(shè)備維護(hù)不足

地面氣象觀測的設(shè)備工作周期十分漫長，需要設(shè)備長年累月在野外工作，進(jìn)而在長時間使用的前提下，設(shè)備可能出現(xiàn)老化、被污染、線路鼠咬等現(xiàn)象，影響了設(shè)備正常的功能與運(yùn)作流程。地面氣象觀測的設(shè)備，因其功能與作用目標(biāo)的緣故，多數(shù)數(shù)據(jù)高靈敏度設(shè)備，對于外界因素的干擾十分敏感，所以在理論上為了避免設(shè)備出現(xiàn)老化、被污染、線路鼠咬、接地樁銹蝕等現(xiàn)象，應(yīng)定期對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，使得設(shè)備始終保持在不被干擾的狀態(tài)下運(yùn)作，但大多數(shù)地面氣象觀測工作單位對此項工作的重視度不足，對相關(guān)設(shè)備的維護(hù)周期較長，導(dǎo)致設(shè)備缺測現(xiàn)象頻繁發(fā)生。

2.3 人工操作行為的不足

隨著氣象現(xiàn)代的推進(jìn)，地面觀測人員接觸到的自動觀測設(shè)備種類會越來越多，人機(jī)交互作業(yè)也會越來越頻繁。在此前提下，在人工操作設(shè)備時，基于人工作業(yè)的不穩(wěn)定性，可能會引發(fā)部分的操作失誤、操作破壞等，嚴(yán)重影響了地面氣象觀測設(shè)備的正常運(yùn)作。雖然此類不足的發(fā)生頻率并不高，但同樣給地面氣象觀測設(shè)備帶來的較為嚴(yán)重的影響，在這種影響下，缺測幾乎是必然出現(xiàn)的故障，所以此點(diǎn)也是當(dāng)前地面氣象觀測工作單位應(yīng)當(dāng)重視的環(huán)節(jié)之一。

2.4 設(shè)備易損部件的耐受力不足

由于電子部件固有的脆弱性，如轉(zhuǎn)換串口、電路板控制單元、機(jī)械轉(zhuǎn)動軸臂等本身對外界溫度、工作電壓范圍等指標(biāo)都有嚴(yán)格限制，一旦超越限定指標(biāo)，極易造成個別部件損壞，造成設(shè)備癱瘓，因而引發(fā)數(shù)據(jù)缺測。

3 地面氣象觀測觀測改善策略

3.1 加強(qiáng)對自然因素的防護(hù)

地面氣象觀測設(shè)備因?yàn)殚L時間與變化的氣象接觸，很可能會受到氣象因素的影響，從而導(dǎo)致缺測現(xiàn)象的發(fā)生，所以應(yīng)對地面氣象觀測設(shè)備進(jìn)行全面的防護(hù)，防護(hù)措施應(yīng)圍繞氣象變化的種類進(jìn)行設(shè)置，如針對雷電、下雨、暴雪等天氣，設(shè)置抗電磁、抗積水等防護(hù)措施，避免地面氣象觀測設(shè)備與其接觸，形成良好的設(shè)備運(yùn)作環(huán)境[3]。此外，為了加強(qiáng)設(shè)備防護(hù)措施的使用壽命，應(yīng)在觀測平臺選址時，盡量避免類似落雷較多的區(qū)域，同時做好設(shè)備接地保護(hù)措施。

3.2 加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)工作

地面氣象觀測設(shè)備的運(yùn)行周期較長，所以在長時間的使用中，設(shè)備易出現(xiàn)多種問題，缺測也是其中常見問題之一。為了保持設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定，同時延長設(shè)備的使用壽命，應(yīng)當(dāng)通過相關(guān)的管理制度，要求人工定期對地面氣象觀測設(shè)備進(jìn)行檢查，確認(rèn)當(dāng)前設(shè)備的狀態(tài)并記錄，如果在檢查當(dāng)中發(fā)現(xiàn)了設(shè)備異常的現(xiàn)象，應(yīng)在第一時間對異常狀態(tài)進(jìn)行分析，并采取相應(yīng)的處理手段。

3.3 人工操作行為規(guī)范化

雖然現(xiàn)代地面氣象觀測工作十分依賴設(shè)備，但設(shè)備的運(yùn)行依舊需要人工進(jìn)行作業(yè)，而人工作業(yè)勢必會受到人工不穩(wěn)定因素的影響，導(dǎo)致缺測現(xiàn)象的發(fā)生，所以，對人工作業(yè)的操作行為進(jìn)行管理十分重要。對于人工操作行為的管理，主要需通過權(quán)威性較強(qiáng)的管制度來約束工作人員的行為，如引進(jìn)的新設(shè)備需要針對性地對相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)，確保人員掌握新設(shè)備的操作能力，避免不規(guī)范的操作行為出現(xiàn)。

3.4 規(guī)避設(shè)備易損部件風(fēng)險

先進(jìn)的氣象設(shè)備為地面氣象工作注入了高的質(zhì)量和效率。但越是先進(jìn)精密的儀器就越顯脆弱，因此在使用過程中要對其加強(qiáng)呵護(hù)，針對不同的工作環(huán)境采取不同的策略，合理設(shè)置穩(wěn)壓裝置和調(diào)溫裝置，使設(shè)備承受的風(fēng)險降至最低。

4 結(jié)語

地面氣象觀測是一項傳統(tǒng)的氣象觀測方法，發(fā)展至今其工作模式多數(shù)依靠人工來主導(dǎo)機(jī)械。在理論的角度上，地面氣象觀測設(shè)備能夠有效了解氣象的動態(tài)變化，但基于人工與機(jī)械方面的原因，現(xiàn)代地面氣象觀測中存在許多不足，需要針對性地完善。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉桂英，李輝.地面氣象觀測數(shù)據(jù)缺測處理分析[J].科研，2017（2）：167.

[2] 王海英，程愛珍，黃理.地面氣象自動觀測定時數(shù)據(jù)缺測的處理方法[J].氣象研究與應(yīng)用，2007，28（3）：110.

[3] 楊璐銘.地面自動氣象站觀測數(shù)據(jù)缺測原因及處理分析[J].農(nóng)家科技旬刊，2014（10）：179.

（責(zé)任編輯：趙中正）