有关气象观测的思考

摘要:气象观测的数据是天气预报的基础，气象站越多，预报越准确。为此，全世界建立了成千上万个气象站，配置了各种天气雷达，并在太空布设了多颗气象卫星，组成全球大气监测网。这个监测网每天在规定的时间里同时进行观测，从地面到高空，从陆地到海洋，全方位、多层次地观测大气变化，并将观测数:迅速汇集到各国国家气象中心，然后转发世界各地。气象台的计算机将收集到的数据进行处理和运算，得到天气图、数值预报图等产品。本文仅就地面气象观测做一定的阐述。

关键词：气象观测 学习要点 记录处理 报表编制 日常维护

一、气象要素观测的学习要点

在气象要素观测中,“新规范对仪器维护和记录的订正查算做了具体规定,较大篇幅地增加了新型观测仪器的结构原理和安装维护内容。因此,在学习“气象要素的观测”时,应注意以下几点:

1、随着观测仪器的发展更新,充实了大量新型观测仪器,应掌握新仪器的探测原理、安装和维护要求,并正确处理和掌握同类仪器之间的区别,以及探测结果可能出现的差异。

2、能见度观测给出了“夜间灯光能见距离与白天能见距离的关系表”,日常业务中,注意区别不同条件下(黄昏和凌晨、月夜、黑夜)同一目标物所反映的能见距离的差异。

3、视程障碍现象对社会生活的影响越来越大,为满足服务需求,在天气现象的观测中,增加了雾和沙尘暴的等级定义,以及“扬沙”、“浮尘”现象起止时间的记录。当出现能见度

4、规范了“备注”和“纪要”栏的填写。其中“备注”栏主要记载台站沿革、环境变化,以及特殊情况处理的说明。“纪要”栏主要记载台站所在行政区域发生的、与天气气候有关的事件,如人工影响天气作业,原来在“备注”栏记载,现在改为在“纪要”栏记载。

5、为确保气候学对降水观测资料的精度要求,自动站记录作为“正式”记录后,20∶00―08∶00、08∶00―20∶00时定时降水量仍由人工观测,雨量传感器记录只作为降水强度记录。

二、记录处理和报表编制的学习要点

根据新技术发展的需要,“新规范”在记录处理和报表编制方面的修改原则是:增加了计算机编制报表内容,对较复杂的数据处理规定予以删除或简化,以满足人工观测、自动观测记录处理的不同需求;统计规定和处理方法上尽量减少人工干预和判别的有关规定,以适应计算机处理技术要求;统计项目、报表格式等尽量与原规范保持连续和统一,减少不需保留的中间结果;对疑误记录、缺测记录的处理进行合理的简化,以便于操作处理。因此,该部分的学习应注意以下几个方面:

1、为确保统计值的可比性,自动站除进行24次定时统计外,还进行02∶00、08∶00、14∶00、20∶00 4次定时统计,且天气气候概况应使用4次定时统计值。

2、地面气象观测数据文件(A、J文件),由原始观测数据、数据质量控制标识,以及相应台站附加信息构成。其中数据质量控制标识由质量控制码段和更正数据段2部分组成,以记载每组观测数据的质量认定和更正处理情况。

3、“新规范”明确计算机检查观测记录数据质量的方法和内容,台站应根据本站具体情况,修改审核规则库,且台站审核的重点应放在未实现“机审”内容的审查和“机审”疑误信息的处理上。

4、简化疑误(或特殊情况)记录的处理方法,取消记录加“()、*、>、

5、在定时观测时,不论是人工站,还是自动站记录缺测,首先应考虑用其同类实测记录替代,其次考虑用补测记录替代。正常使用的人工观测仪器和自动观测仪器的观测数据,都可作为正式记录。当自动站记录发生缺测时,仅在02∶00、08∶00、14∶00、20∶00 4次(或3次)定时观测和其他发报观测时次进行补测;当某一定时数据(降水量、风向除外)缺测时,用前、后2个定时数据内插值代替;当连续2个或2个以上定时数据缺测时,不能内插,须按缺测处理。

6、当降水自记迹线有缺测时,若无法从自记纸上直接计算出缺测时段的累计值,则按缺测处理。“新规范”删除了用实测值减正常迹线量代替的规定。

7、日照时数全天缺测,若当天可能有日照记录时,则按缺测处理,而不能用前、后日照记录代替。

8、在人工站与自动站平行观测期间偶然出现的缺测现象中,可能采用同类记录相互替代。但如果长期替代,就失去了平行观测的意义,故应保证仪器正常运行,或积极采取措施修复故障仪器。

9、降水自记记录(或自动观测分钟降水量)有缺测时,“缺测时段”人工观测的定时降水量记录,应参加各时段年最大降水量的挑取。

三、日常维护的学习要点

1对运行环境的维护

气象观测环境是获取气象探测信息的场所,气象观测测环境的破坏,将造成观测要素如温度、雨量、风力、风向、气压等气象基本数据出现误差,影响了气象探测资料的准确性、代表性和比较性,进而影响气象部门对天气气候形势的分析和气象预报的准确率及精细化。长期稳定的气象探测数据,也是分析气候变化趋势和应对气候变化的重要科学依据观测场地面积及观测场与周围障碍物的距离均应符合规定的标准,若有变化,应及时报告,并采取措施,使其符合要求。观测场地应设置坚固、稀疏、美观的围栏,其高度以达到安全防护要求以及与周围环境相协调为宜,围栏外侧应设立告示牌。观测场地尤其是雨量传感器周围草超高时,要及时剪割,确保观测结果准确性。

2对仪器及附属设备、设施的维护

2.1雨量传感器的维护。定期(一般2～3次/月)清理承水桶内部阻塞物,并清洁过滤网,如有必要,可用中性洗涤剂清洗传感器翻斗。清洗雨量筒时要先拧下雨量外罩,断开雨量通讯线(不要短路),然后取下传感器,清洗漏斗、翻斗及滤网。严禁用手触摸雨量传感器翻斗的内壁,以免沾上油污,而影响正常感应。如漏斗堵塞,可用细铁丝使之通畅。冬季无雨季节应把承水口的盖子盖上。为防止碰撞和承水器变形,可用游标卡尺和水平尺核查。只要没有特殊天气,如受大风的影响,出现沙尘天气,或周围没有树落叶等情况,一般短时间内,下雨时不会造成漏斗堵塞。当前维护中遇到的最大问题是蜘蛛经常在雨量筒内造窝、繁殖,下雨时易造成漏斗口堵塞,增加了维护雨量器的难度。

2.2温度传感器的维护。定期检查温度传感器是否损坏,测量1脚(或者2脚)与3脚(或者4脚)之间的电阻值,正常阻值根据实际温度不同应在80～120 Ω。测量1脚(或者2脚)与3脚(或者4脚)之间的电阻值R1,测量1脚与2脚(或者3脚与4脚)之间的电阻值R2,铂电阻的电阻大小R=R1-R2,利用公式:T=(R-100)/0.385算出测量时的温度值,并与标准温度对比,对温度传感器的状况进行初步判断。若是传感器的问题,应更换温度传感器。定期测量温度传感器高度,使之保持在1.5 m高度处。

2.3风传感器的维护。风传感器与周围障碍物的距离及与地面的高度,均在规定的标准之内。冬季因下雪或雨凇等现象,风向标有时会发生冻凝现象,应及时清除。

2.4太阳能电源维护。定期维护清理太阳能板,保证其正常采光,尤其是雪后,积雪会导致系统供电异常,应及时扫除太阳能板上的积雪。系统配有2块6V 12 A・h免维护蓄电池,其寿命一般不低于2年,如果测量电池电压低于6 V,则需更换;由于自动站蓄电池过放电,电压偏低,导致自动站无法正常采集数据,有可能白天有数据,而晚上没有太阳时数据无法正常采集,需要更换电池;由于高温、高湿和摆放位置等原因导致电池漏电,致使自动站无法正常工作,需要更换电池。