氣象計量管理體系建設與思考

王 強，陳卿才，董立亭，陳勝遠

(1.貴州省大氣探測技術與保障中心，貴州 貴陽 550081；2.海南省氣象探測中心，海南 海口 570100)

0 引言

隨著貴州省氣象現代化建設的不斷深入，我省絕大部分的國家級臺站通過2018年自動站升級改造已基本實現雙套新型自動氣象站主備份同步運行。各種要素的區域站已建設3 000個站左右，其中列入中國局考核的區域自動氣象站有1 200個，包含天氣站280個。為保證各類自動氣象站探測數據可靠性和準確性[1,2]，計量檢定人員必須定期對不同地域及不同使用環境中的氣象設備進行室內檢定或者現場校準，以確保氣象計量值穩定可靠的傳遞。由于氣象設備數量種類多，建設范圍廣，需要將氣象計量保障體系工作按照氣象站級別進行分級分類，形成省級氣象計量部門對國家級自動站開展室內檢定和現場校準業務；市州級氣象計量部門對國家級自動站開展現場核查、對國家級天氣站開展室內和現場校準業務，形成新的省、市兩級氣象計量檢定(校準)管理模式[3]。

1 貴州省氣象計量體系建設現狀

目前，貴州省氣象計量檢定體系已建立大氣壓力、空氣濕度、空氣流速、溫度、雨量、酸度、電導率儀7項省級氣象計量標準。為保證貴州省氣象計量量值傳遞的準確可靠，省大探中心計量與標準化科按照JJF1069-2012《法定計量檢定機構考核規范》的考核要求，通過修訂質量體系的法規性文件——《貴州省氣象專業計量站質量手冊》和質量體系控制文件——《貴州省氣象專業計量站程序文件》，經考核得到省質量監督局的認可，確保了計量與標準化科質量管理體系正常運行的合法性。2010年貴州省國家級臺站自動站傳感器全部實現室內檢定。2012年重新配備自動氣象站現場校準車負責國家級臺站現場校準和核查工作。2013年建設遵義、凱里、興義三個市州區域站溫度傳感器檢定實驗室，開展區域站溫度傳感器室內檢定試點。2018年全省9個市州通過山洪項目全部配備自動氣象站現場校準車，初步建立省、市兩級氣象計量檢定(校準)保障模式。

2 建立完善的計量管理模式

氣象計量管理是氣象探測業務的基礎性工作，它關系著氣象探測數據采集的準確性。建立完善的管理模式需要從計量管理制度、科研提供計量業務技術支撐和計量標準的科學管理等方面進行。

2.1 建立完善的管理制度

省、市根據中國氣象觀測質量管理體系的設計要求和計量管理的需要，建立必要的計量規章制度，并不斷地完善相關程序文件內容。如：①有關人員的計量培訓教育制度；②氣象計量設備配置、分發使用、設備維護和保養管理制度；③氣象計量器具采購及出入庫制度；④氣象計量設備周期檢定(校準)流程；⑤計量檢測管理制度；⑥不合格氣象計量設備的報廢處置管理制度；⑦計量檢定(校準)質量、監督管理人員的崗位制度；⑧計量檢定(校準)機構的定期組織開展內部審核與管理評審等工作制度。

我省從實際出發，依據ISO/IEC17025:2017《實驗室管理體系檢測和校準實驗室能力的一般要求》和JJF1069-2012《法定計量檢定機構考核規范》的考核要求，按照ISO9001國際質量管理體系標準中以用戶需求為導向，通過制定市(州)級計量檢定(校準)標準化操作程序文件，建立相關的計量檢定(校準)業務流程，對人員操作、實驗室檢定環境、計量標準和區域站傳感器數據采集等進行標準化控制，以保證氣象計量檢定(校準)質量在質量管理體系模式下正常運行。同時，使用合理的檢定(校準)方法和程序，編制作業指導書，并依據作業指導書來進行相應的檢定(校準)。通過合理制定計量檢定業務標準化管理機制，對涉及到的各環節進行嚴格控制，進而實現計量檢定保障業務的規范可持續開展。

2.2 通過計量科研，提供技術支撐

氣象計量檢定和現場校準的最終目的就是對自動站傳感器探測數據采集和數據處理可控性的有效管理[4]。準確有效的計量檢測數據不僅能考核氣象探測要素傳感器計量點是否準確，同時也能判斷檢定、校準有效期內傳感器的工作狀態穩定性。相關的計量監督管理部門應對其檢定、校準過程進行監督管理，取保計量數據的采集真實性和不受人為的干預。

通過科研研發建立完善的數據采集和數據處理系統，解決市(州)級計量檢定業務效率低、質量不可控問題。該系統硬件部分主要由省級氣象計量檢定所配備的溫濕度發生裝置、多路傳感器采集系統及溫濕度標準設備和PC機構成，系統硬件框圖如圖1所示。

根據檢定項目，定制不同的檢定(校準)程序，實現區域自動氣象站氣壓、溫度、濕度多種傳感器的多元化數據采集，保證區域自動氣象站傳感器得到量值溯源和傳遞，數據采集準確可靠，系統可一次性檢定12支溫濕度和16支鉑電阻傳感器，對檢定設備產生的溫度、濕度場能做到實時監測及綜合判斷，保證整個檢定過程的可靠性，系統各采集通道可以溯源和校準，保證區域自動氣象站傳感器檢定數據質量的可靠性。

2.3 計量標準器具的科學化管理

首先，要保證量值傳遞的準確可靠，需要配置符合使用要求的氣象計量標準器具及其配套設備，如：745-16b數字壓力計、便攜式自動壓力控制器，二等標準鉑電阻溫度計、液體恒溫槽、精密露點儀、調溫調濕箱等。

其次，計量標準的科學化管理需要對省、市氣象計量標準器及其配套設備進行登記賬冊，并根據氣象計量標準器具不同種類按檢定(校準)類別制定分類管理方法和周期檢定計劃表。屬于強檢的氣象計量標準器通過法定計量檢定機構進行周期檢定；對非強檢的氣象計量標準器具，由上一級氣象計量(校準)檢定機構可自行開展非強檢氣象計量標準器具的檢定；對不能自行檢定(校準)的氣象計量標準器具，應聯系有資格開展檢定(校準)的計量檢定(校準)生產廠家進行檢定(校準)。

圖1 系統硬件框圖Fig.1 System hardware block diagram

最后，還應對氣象計量標準器具實施三色標志管理，要有固定的存放地，三色標志粘貼處要醒目，內容要必須注明末次檢定(校準)日期、有效期和檢定(校準)單位。對不合格的氣象計量標準器具應立即停止使用，并粘貼明顯紅色標志，隔離存放。

2.4 引入從業資格認證模式

計量檢定工作專業性很強，2006年國家技術監督管理部門引入了《注冊計量師》管理制度，從事計量工作人員需取得注冊計量師資格。省、市計量檢定人員可以通過計量法律、專業知識的學習，積極參加全國注冊計量師考試，從而具備計量檢定從業資格，提高計量檢測專業隊伍整體素質和能力。

2.5 通過標準編寫，提升人員能力

《計量法》規定，計量檢定人員必須嚴格按照檢定規程進行計量檢定。檢定員需要通過學習深入了解氣象裝備的工作原理、設備安裝維護使用情況，能力才能得到提高。因此，作為管理體系內容中人員能力的培養部分，可以積極參與中國局和地方標準項目的申報，參與標準編寫。比如，省級計量員通過參與行標檢定規程和地標校準規范編寫；市州計量員由于在氣象裝備建設安裝、維修維護方面有豐富的經驗，可以參與氣象裝備建設規范的地方標準編寫，規范氣象裝備基礎建設，從而達到提升人員素質，提高所屬領域話語權目的。

3 工作建議

省、市兩級氣象計量管理體系模式建立，可以進一步提升市(州)級計量檢定業務質量，同時建立基層計量檢定標準化業務機制和標準化的計量驗證程序，以確保計量檢定(校準)數據的可靠性和準確性。但是氣象計量保障模式建立作為觀測質量管理體系的工作的一個分支，它需要各級部門的高度重視和上下級的協調，長時間的運行和驗證才能不斷的完善和成熟，目前還面臨很多困難：

①市州從事計量檢定(校準)工作的專業人員少，沒有固定的編制，從業人員流動性大，造成計量管理體系的執行力度不夠。

②新增氣象探測項目逐漸增多，對新設備的檢定和校準方法學習不夠，目前為止《自動氣象站現場校準規范》一直還是試行版本，增加了建立市州級移動計量現場校準標準的建標難度。

③按照JJF1033-2013《計量標準考核規范》的要求，中國局計量主管部門應有計劃、周期性組織省級氣象計量部門完成氣象計量實驗室能力驗證，確保全國氣象計量標準體系運行的完整性。