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關鍵詞:氣象要素;觀測記錄;注意事項
大埔縣地處山區,由于山地有利于空氣垂直運動,所以雷暴發生日數較多,根據近30年氣象資料顯示,大埔縣最早初雷日出現在1月7日,最遲終雷日出現在12月30日,全年最多雷暴日數107d,最少日數50d。而雷暴是一種災害性天氣,強烈雷暴的發生,常伴隨大風、大雨或冰雹等強對流天氣出現,有時人畜還受直接雷擊造成傷亡現象,或引起火災、或使建筑物倒塌,感應雷還能致電子設備損壞,給人類帶來災害[1,2]。因此,準確的雷暴資料,對天氣預報的分析和工業、農業、計算機網絡等都具有非常重要的作用。筆者介紹了雷暴的氣象要素及觀測的注意事項,以期為提高雷暴認識和雷暴觀測記錄的準確性提供參考。
1雷暴的形成條件
雷暴是伴有雷擊和閃電的局地對流性天氣,它必定產生在強烈的積雨云中,因此常伴有強烈的陣雨或暴雨,有時伴有冰雹和龍卷風[3]。形成雷暴的積雨云發展旺盛,云的上部常有冰晶。冰晶的凇附、水滴的破碎以及空氣對流等過程,使云中產生電荷。我國雷暴天氣南方多于北方,山區多于平原,且多出現在夏季和秋季,冬季只在我國南方偶有出現。雷暴出現的時間多在下午,夜間因云頂輻射冷卻,使云層內的溫度層結構變得不穩定,也可引起雷暴,稱為夜雷暴。
2雷暴來臨時氣象要素的變化特征
(1)氣溫變化。雷暴發生前由于受暖濕空氣控制,所以常會感到悶熱;雷暴發生時,由于下降氣流出現,所以溫度驟然降低。
(2)氣壓變化。雷暴處于發展階段時,地面氣壓一直下降,但到成熟階段,由于下降冷空氣的出現,氣壓便突然上升[4]。這是因為雷暴附近地面的氣壓場的變化,導致測站氣壓自記曲線上出現一個凸起的高峰,這個高峰和氣溫驟降的時間大致相同。
(3)風的變化。當雷暴處于發展階段時,地面風很小。雷暴到達成熟階段以后,隨著下降氣流的出現,風向往往突然改變,風速立即增大,并帶有明顯的陣性,這種現象常常是雷雨即將來臨的先兆。
(4)降水。雷暴降水都是強度很大的陣性降水,降水的持續時間取決于通過測站的雷暴單體的數目、大小、速度和部位[5]。
(5)濕度變化。雷暴發生前,由于上升運動的發展,把近地面層空氣中的水汽大量上傳,所以地面相對濕度減小。
3雷暴觀測和記錄
3.1雷暴觀測
(1)在觀測雷暴時,要特別定準雷暴的方位。打雷時(尤其在夜間)雷鳴響聲四周回蕩,其方向難以判定,所以,要密切監測云的來向和閃電的方位。
(2)結合天氣形勢或天氣預報判斷雷暴路徑。觀測人員應根據天氣形勢或天氣預報做好可能雷暴的準備,特別是初雷時期更要注意,以免漏記或出現臨時忙亂發生差錯。
(3)參考風向判別系統。因為積雨云邊緣有強烈的下沉氣流,所以風標的指向常是雷雨方向,積雨云在測站北面,風向指北,積雨云如經測站南移,則風向立即轉向南方。
3.2雷暴記錄
(1)雷暴應從整體出發判別其系統,記錄其起止時間和開始、終止方向。以該系統第1次聽到雷聲時間為開始時間,最后一次聽到雷聲時間為終止時間。
(2)以該系統第1次聽到雷聲的所在方向記為開始方向,最后一次聽到雷聲的所在方向為終止方向,按8個方位記錄。如雷暴始終在一個方向,則只記開始方向。
(3)當積雨云入侵測站天空時,云體可跨占幾個方位,甚至布滿全天。當其中某一方向雷暴系統移到天頂或其他方位時,在原來方位或相鄰方位可產生另一個雷暴系統,此時值班員切勿將2個系統的雷暴混記為1個系統,這樣會造成回頭雷暴或近似回雷暴的可疑記錄,應另記1個雷暴系統。
4做好儀器和人身防雷工作
(1)目前觀測場儀器都設有防雷設施,但強雷暴過后仍出現儀器被雷擊的現象[6]。所以,雷暴出現時,特別是遇到強雷暴時,除做好雷暴觀測記錄外,值班人員應及時切斷采集器的交流電,轉用電池供電,以減少采集器被雷擊的機會,保證氣象要素的完整。
(2)觀測員遇雷雨天氣時應注意人身防雷安全,到室外觀測天氣狀況時,不要佩帶或使用有引雷的金屬用具,不打金屬雨傘,不拿金屬照明用具,最好穿有絕緣功能的雨衣和鞋具等。
5其他注意事項
(1)在雷雨季節來臨之前,觀測員應做好觀測前的準備工作,熟練掌握雷暴觀測、記載等有關技術,有突發性較強的雷暴、雷雨天氣發生時,應及時監測強對流天氣的變化,做到準確無誤地記載和上報。
(2)強雷暴常伴有暴雨、大風、冰雹等天氣現象,所以,觀測員觀測到有可能打雷時,應提前檢查各種儀器是否正常運行,特別應保持雨量傳感器和雨量計的清潔,保持漏斗的暢通,保證降水量的準確率。
(3)雷暴等其他強對流天氣過后,觀測員注意檢查儀器和防雷設施是否被雷擊,同時要注意做好報文的檢查及記錄的整理工作。
(4)因雷擊而造成災害時,應將有關情況記入紀要欄。
6參考文獻
[1] 蘭斌.雷暴天氣現象的淺析[J].內蒙古氣象,2006(3):47.
[2] 張雅昕.淺談雷雨天氣觀測中應注意的幾個問題[J].廣西氣象,2004,25(3):3.
[3] 毛榮方,郭敏杰.永安市雷暴天氣氣候特征分析[J].福建氣象,2007(5):20-22.
[4] 覃彥英,黃慶國,羅思澤.岑溪市雷暴天氣形勢特征及預報[J].氣象研究與應用,2009,30(3):28-32.
關鍵詞 綜合氣象觀測;控制要點;分析;對策
中圖分類號 P451 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)12-0207-01
綜合氣象觀測業務是一項復雜的系統性工作。隨著現代氣象業務的不斷發展,我國已經發展并建成了集空基、地基以及天基為一體的功能齊全、科學合理的綜合氣象觀測業務系統。不斷加強綜合氣象觀測業務管理,可提高氣象防災減災水平,有效減輕氣象災害對農業等脆弱行業造成的損失。氣象部門必須將加強綜合觀測業務質量管理當作重點來抓,確保氣象觀測業務為工農業經濟發展提供更多有價值的數據資料。
1 綜合氣象觀測業務質量控制要點
1.1 加強觀測儀器設備管理
氣象觀測業務管理的關鍵環節是為保障氣象觀測儀器設備正常運行。由于氣象觀測具有多樣性以及復雜性的特征,致使觀測儀器設備無法得到有效管理。氣象部門應建立健全氣象觀測儀器設備管理制度,完善觀測業務與氣象設備保障業務聯動機制,提升地方氣象觀測儀器設備技術保障力量,推動儀器設備保障業務現代化及規范化發展,提升綜合氣象觀測業務質量[1]。
1.2 做好數據維護
數據維護是綜合氣象業務工作的重要部分,通常分為日數據維護以及月數據維護2類。其中,日數據維護要對當日所觀測的數據加以維護;月數據維護主要是指對每月的觀測數據資料信息加以維護。每日20:00后,氣象觀測人員對當日觀測氣象要素數據進行總結匯編處理,隨后將數據資料存儲在B文件中并維護,觀測人員需及時保存或對采集器數據資料信息卸載。月數據維護主要是在完成當月觀測業務后,對所有氣象要素觀測數據信息進行分析,并檢查完整性。隨后把B文件轉換為A文件,并通過數據審核功能將存在的疑誤信息列出作對比分析。如發現觀測降水數據錯誤,應借助人工方式修正。
1.3 加強對復雜天氣的觀測
莒縣夏季強對流天氣頻發,常伴隨大風、冰雹、雷電、暴雨等出現,尤其冰雹具備極強破壞性,出現復雜天氣現象時要及時預警,將大風數據存儲到自動氣象站業務軟件文件夾中。在氣象災害天氣到來前,要提前把防雹罩等安裝在地溫表等觀測儀器上,防止冰雹砸壞儀器設備,還要對冰雹的最大直徑等相關數據資料認真收集與記錄,做好預報預警工作[2-3]。
2 提升綜合氣象觀測業務質量管理水平的對策
2.1 建立健全綜合氣象業務觀測網
建設自動氣象觀測業務網站能夠更好地對地方氣象災害天氣進行監測預警。各地區氣象部門要結合省局氣象部門發展綜合氣象觀測系統的總體規劃及要求,根據本地區氣候特征等具體情況,針對性地建立健全綜合氣象觀測業務網站,對氣象災害頻繁發生區域開展重點監測,充分利用各種方法及途徑重點加強農業、電力、通信、交通、水利工程、旅游區、加油站及經濟開發區氣象觀測設施的建設與完善,爭取覆蓋氣象監測盲區。加強對天氣現象、高空氣象、干旱、酸雨、能見度等自動化觀測系統的建設,提升綜合氣象觀測業務的科學性、先進性。
2.2 做好氣象觀測業務交接班工作
在氣象觀測業務中,交接班工作極其重要。氣象部門必須完善交接班管理制度,首先做好觀測儀器交接,認真查看儀器是否保持正常運行狀態,若發生故障,必須及時維修處理或換取新儀器設備。其次,下班前要對班內事項進行仔細梳理,嚴格依據交接班制度向接班人員交代清楚下一步觀測任務,并對相關重要事項做好校對記錄,為接班人員工作提供便利。最后,還需要對觀測儀器設備及其供電系統、防雷設施進行巡檢,及時發現存在的問題,并在第一時間報告,及時排除觀測業務中的安全隱患,保證綜合氣象觀測業務高效開展。
2.3 提升觀測人員的綜合素質
綜合氣象觀測業務對于觀測人員的綜合素質要求較高,要不斷培養觀測人員的綜合素質,提升其綜合觀測業務能力,以便更好地開展測報工作。首先,要培養觀測人員的責任意識。觀測人員必須時刻保持認真負責的態度,做好觀測儀器設備的運行監控及數據觀測、發報等業務工作。其次,要加強培訓工作。培訓內容包括綜合氣象觀測業務規章制度、工作流程、設備維修維護知識、數據質量控制方法等,提升觀測人員的專業水平,以便遇到突發性故障問題時可以及時作出應對。最后,要培養具備觀測業務設備維護保障技術的人才,對觀測儀器設備全程跟蹤監控,確保自動氣象站觀測儀器設備保持長期正常運行狀態,防止突發性故障發生[4-5]。
3 結語
綜合氣象觀測業務是一項復雜的綜合性工程,為工農業生產提供天氣預報、氣象防災減災服務信息等,與人們日常生產生活密切相關。隨著社會不斷發展,尤其是現代農業對氣候的依賴性較大,人們對于氣象服盞男棖笠菜嬤提高,綜合氣象觀測業務將面臨新的挑戰。因此,氣象部門相關領導需要高度重視,進一步加強綜合氣象觀測業務質量管理,建立健全綜合氣象業務觀測網站,做好氣象觀測業務的交接班工作,提高觀測人員的綜合素質,促進其全面掌握綜合氣象觀測技術,有效提升綜合氣象觀測業務質量,以期為社會公眾提供更多、更有效的氣象服務[6]。
4 參考文獻
[1] 鄭家驊.淺析綜合氣象觀測業務管理控制關鍵點[J].氣象軟科學,2011(6):89-92.
[2] 車延超.關于綜合氣象觀測工作中技術要素探討[J].農業與技術,2015,35(12):186.
[3] 金雪,尹武令,趙玲.分析當前綜合氣象觀測中的技術要點[J].科技創新與應用,2016(5):298.
[4] 買合畢巴.當前綜合氣象觀測中的技術要點探析[J].南方農業,2016(9):222.
關鍵詞:地面觀測;觀測項目;常見故障
前言
氣象探測是運用各種探測手段,對大氣物理和大氣化學過程和現象進行的觀測和探測,為天氣預報、氣候分析和預測、氣象服務以及氣象科學研究提供基本氣象資料的基礎性活動,是整個氣象工作基礎。目前,我國已經基本建成門類比較齊全、布局基本合理的氣象綜合探測系統,在社會發展、經濟建設、國防建設和提高人民生活質量方面發揮越來越重要的作用。地面及高空氣象觀測即一般所稱之傳統氣象觀測,為氣象作業中不可或缺之業務,所搜集之資料為天氣預報之主要作業依據。中央氣象局現有地面氣象觀測業務,除了一般的地面氣象測報作業外,尚包含大氣理化觀測、密集的自動化雨量觀測網及農業氣象觀測等。一般的綜觀氣象站執行之地面氣象觀測系指觀測員利用目視或安置于地面之氣象觀測儀器,直接觀測接近地面大氣底層之各種氣象要素如氣壓、溫度、濕度、風、云、能見度及天氣現象等。本局現有地面氣象觀測業務大部分均已完成自動化作業,并持續朝增加觀測密度、提升觀測效能之目標加強建設。
一、觀測項目
又稱氣象要素,指表示大氣狀態的物理量和天氣現狀的基本因素。主要有氣溫、氣壓、濕度、風向、風速、云、能見度、天氣現象、地溫、降水量、蒸發量、日照時數、積雪、輻射等。氣象要素隨時間和地理變化是天氣預報、氣候分析和有關科學研究的基礎資料。
二、觀測場
進行地面氣象觀測的場地。除氣壓以外,其余地面觀測項目都在觀測場內測定。觀測場的標準面積為25×25平方米,場內平鋪淺草,周邊圍以高約1.2米的白色稀疏欄桿。場內儀器東西向排列成行,北高南低布局。最北面安裝測風儀器,風速感應器距地面十米。兩個百葉箱內安放測定氣溫和濕度的儀器,測溫元件離地面1.5米。百葉箱外涂白漆,六面通風,既保護箱內儀器,又能防止太陽輻射對測定氣溫的影響。百葉箱南側安裝雨量器(計),蒸發器,儀器口距地面都是0.7米。觀測場的南側為地溫場地,以及安裝測量日照、輻射等儀器。為了使觀測結果能較好反映本地大范圍的氣象要素特點,觀測場應盡量選擇在空曠,不受局部地形和建筑物影響的開闊地段上。
三、地面觀測分類
3.1 天氣觀測。為天氣分析和預報提供天氣繪圖報資料,可用作國內和國際上氣象情報交流。定時天氣繪圖報的觀測時間為北京時2時、8時、14時、20時每日四次,或8時、 14時、20時每日三次。有的臺站在北京時5時、11時、17時、23時進行補充繪圖天氣觀測。在有臺風季節,受臺風系統影響的地區要進行臺風天氣報告的加密觀測。
3.2 氣候觀測。為氣候分析研究積累資料而進行的觀測。觀測時次和項目由各國自定,中國氣象部門規定,氣候觀測時次和定時天氣觀測一致、氣候資料每日以北京時20時為日界,根據溫度、濕度、氣壓、風、降水、日照等自記儀器的記錄,整理每小時的讀數值,統計合計量、挑選24小時內最高最低值,月終和年終統計地面氣象觀測月報表和年報表。
3.3 其它觀測。為了適應某些專業或任務的需要而進行的觀測,如:為了向民航系統提供航線氣象情報,有些臺站承擔了每小時(或每半小時)觀測一次的航空天氣報告觀測;遇有雷暴大風、惡劣能見度等天氣時,還需進行不定時的危險天氣報告觀測。
四、幾個常見小故障及解決辦法
4.1 關于溫度表液柱中斷問題。溫度表常見的故障之一就是溫度表液柱的中斷。通常的排除辦法有撞擊法、手甩法、加熱法以及冷卻法等。后兩者對溫度表的形狀和故障出現的部位都有一定的局限性,操作比較復雜,且不安全因素較多。采用手甩法,用力大小難以掌握,不易達到目的。采取撞擊法,只要方法得當,既安全,又可靠,具體的做法是:溫度表液柱發生中斷,不論它出現在什么部位、(水銀或酒精溫度表,最高溫度表均可),使球部位于右手掌心,表身垂直向上,然后在桌面上墊一、二本較厚的書,再將左手掌心向上放在書的上面。右手連同球部一起擊于左手掌心,用力適中,反復碰擊,直到液柱中斷處連接為止。這樣做,左手即起到了墊物的作用,并且還可起到輔助保護的作用,即使是因為某種原因右手中的球部下滑,仍與左掌心接觸,同時也彌補了在桌面上只墊軟物沒有彈性的缺陷,也保證了安全。在實踐中,這種方法我站曾使用數次,均獲得了成功。
4.2 怎樣防止降水時蒸發器內的水溢出或者濺出。每到夏季發生大到暴雨時,不守班的臺站常常發生因未能及時取出過多的水,從而使蒸發器內的水溢出,造成記錄失真。我們解決這個問題的方法是另外配一個溢出瓶,即用一個玻璃瓶(能容納較多水量的廣口玻瓶為最佳),瓶口用帽蓋扭緊,蓋中央通過一根試管,試管露出瓶蓋的一端,用橡膠管接通。預報某日晚將有大到暴雨發生,就提前把溢出瓶拿到蒸發器附近,把溢出瓶的橡膠管與蒸發器的倒水小嘴相接。這樣,蒸發器晚上溢出的水就進入瓶中,使蒸發記錄不會失真。同時遭遇到強降水時,強降水落入蒸發器也容易使器內的水濺出器外也易使蒸發量失真,為了消除這種情況,可另配一個加高罩,即用一個口徑20 cm,高約15 cm的金屬圓圈,圓圈的上口緣同蒸發器的上口緣一樣,呈刀刃形,下口呈倒扣酒盅狀,酒盅狀物多深多寬,以不被大風吹掉為宜。
4.3 地面氣象自動測報系統。配合計算機科技之進步,中央氣象局自民國85年起,逐年將各氣象站的第一代以NOVELL操作系統為架構的地面氣象自動測報系統更新為窗口操作系統,各合作氣象站之氣象觀測設施亦配合更新,于88年全面完成更新計劃。新系統每分鐘一筆觀測數據(原為逐時數據),除大幅提升了觀測數據之時間密度外,其編輯、顯示、查詢、監控、氣象電碼編輯及數據質量管制等功能亦大幅提升,各站實時觀測數據亦可更迅速地傳送至臺北中心站、氣象預報中心及天氣數據整合與實時預報系統(WINS),使預報員可隨時掌握各地最新之氣象狀況,進行天氣預報及守視工作。地面氣象自動觀測系統為本局現行地面氣象觀測作業采用之自動化觀測系統,其主要之中心工作站設于中央氣象局局本部,各子系統目前應用于本局所屬之氣象站、氣象雷達站以及與其它單位共同設立之合作氣象站等共四十余處,由觀測人員直接操作與監測系統,觀測項目最完整。
參考文獻
[1] 李文選,李靜.氣象臺站地面觀測場地的選擇與儀器的安置[J].現代農業科技,2008(17):309.
【關鍵詞】地面氣象觀測;分類;記錄
氣象觀測資料的準確對天氣預報、氣象情報和氣候分析等科研活動的有著至關重要的影響。不斷提高氣象觀測報告的質量是氣象觀測工作一直以來的側重點和難點,這就要求觀測員要不斷提高整體素質,對環境變化、氣象探測設備特點對測報資料的影響有清晰的認識,筆者在這里就日常觀測工作中一些常見的規范與常見現象提出了自己的觀點,希望能起到拋磚引玉的作用。
1.觀測場
觀測場即用于地面氣象觀測的場地。地面觀測活動的大部分項目都在觀測場內進行(除氣壓外)。觀測場面積應以大小為625O的正方形場地為佳,有平整的淺草覆蓋,并以1.2m 左右高度的白色稀疏欄桿圍列。場地內工作儀器的置放應遵循東西成行排列、南低北高的原則:測風儀器安裝在最北面,風速感應器距離地面的高度為10m;由于百葉箱的通風效果良好,又有較好的防陽光輻射效果,氣溫和濕度的測量儀器應考慮置放在兩個百葉箱內,測溫元件和地面的高度為1.5m,以此保護箱內儀器和測量記錄不受影響;雨量計和蒸發器置放于百葉箱南側,器口離地面距離均為0.7m;觀測場的南側是地溫場地,用以安裝日照和輻射等測量儀器。觀測場周圍環境應開闊,保證觀測工作不受局部地形與建筑物的影響。
2.地面氣象觀測的分類
地面氣象觀測包括天氣觀測、氣象觀測和其它一些特定的觀測活動。
2.1天氣觀測將為天氣分析和預報提供天氣繪圖報資料
通常情況下其定時觀測時間為北京2、8、14、20 時每天4 次或8、14、20時每天3次。在臺風季節,受臺風影響的地區還要進行加密觀測。
2.2氣候觀測
我國氣象部門規定,氣候觀測應和天氣觀測的定時一致,氣候資料每天以北京時間20 時為日界,根據溫度、濕度等儀器的自記錄,以小時為單位整理其讀數,統計合計量、挑選24 小時內的最高值和最低值,并在月終和年終的時,統計地面氣象觀測的月報表和年報表。
2.3其他觀測
應特殊專業或者任務要求開展的觀測。例如部分臺站為民航系統承擔了專業航空天氣觀測的任務,為其提供相關的航線氣象資料。
3.地面氣象觀測中的常見現象
3.1器差值
器差指氣壓、氣溫以及相對濕度的實際測量值和自記值之差,在正常工作狀況下的儀器,其值總會在一定范圍內作規律的窄幅變化,但是有時候會出現過大的器差值。在儀器狀態良好,工作人員操作規范的情況下,自記儀器的滯后性是導致器差偏大的首要原因。因為自記儀使用周期較長,靈敏度會隨之降低,進而滯后性增大,因此當環境要素的變化增大時,器差絕對值的區間也明顯擴大。
3.2干、濕球溫度
據濕球濕度表測試原理我們知道,通常情況下濕球溫度總是低于或等于干球溫度―這個溫度值是經儀器差訂正后的數值。但是,當空氣濕度過大或有霧的時候,與此相反記錄的現象也偶有發生,即濕球溫度比干球溫度略高。在這種情況下空氣濕度很大,干球和濕球溫度表的測值相當接近,加之濕度過大致使干球球體表層潮濕、兩支濕度表性能的微小差異,濕球溫度就會略高于干球溫度。此時的溫度計算應將干、濕球溫度視為相同值。
3.3最低氣溫和最低地溫
通常情況下我們測得的地面最低溫度比最低氣溫要低。但是在夜間陰天且伴有降水的情況下,會出現地面最低溫度比最低氣溫要高的記錄。究其原因,是因為在雨水天氣的夜間,地表層面輻射的冷卻強度減弱了很多,與此同時,降水使土壤濕潤,熱容增高,地面降溫速度變慢,最低地溫就會高于最低氣溫的記錄就會產生。再者,如有冷空氣的影響,氣溫降速也會大于地溫的降速,更會導致最低地溫高于最低氣溫。
3.4降水
一般情況下,實測降水量與自記降水量是相符的,而實測降水量與自記降水量是相對應的,但是,在工作記錄中經常出現沒有實測降水量卻有自記降水量的記錄,此數值一般為1mm,這主要是因為降水后雨量計的滯后性所致,也有可能是霧、霜、露等濕度較大的天氣狀況引起。
3.5定時降水量與蒸發降水量
一般而言,定時降水量與蒸發降水量是相對應的。但是只有定時降水量,卻無蒸發降水量記錄的情況也會發生。出現這樣的現象,對兩者的觀測時間差異成為主要原因;而無定時降水量卻出現蒸發降水量現象的原因亦是如此。
3.6積雪和雪深
一般來說,若某日天氣現象有積雪,那么該日就有雪深。但是,由于積雪與雪深數值采集時段的差異性,出現有積雪卻無雪深的記錄是正常的,也是被允許的。
3.7 E601型蒸發量
因為處于蒸發水面上空的飽和水汽壓通常都大于實有水汽壓,所以日蒸發量多為正值。但有時候也會有負值的記錄現象出現。日蒸發量數值為負的情況通常出現在濕度較大的陰雨天氣,蒸發量的數值在這種情況下較小,而且在測定了蒸發降水量以后,雨量瓶內壁上附著的降水量殘余等因素也會對蒸發量造成影響,從而導致負的日蒸發量的出現。通常,蒸發量的負值是一個很小的量。
3.8 E601型蒸發量與小型蒸發量
小型蒸發量比E601型蒸發量要高的現象是相當普遍的,這是由儀器本身的結構、安裝的高度和儀器工作環境的差異所引起。但是有時也會出現E601 型蒸發量大于小型蒸發量的現象。
關鍵詞:地面氣象;觀測;自動化
中圖分類號:F49 文獻標識碼:A 文章編號:16723198(2012)18015401
1 我國地面氣象觀測自動化存在的主要問題
我國目前地面氣象觀測的裝備比較落后,大多數項目還要靠人觀測。臺站使用的較現代化的儀器僅有兩種:電接測風儀和遙測雨量計。而半自動化的多要素遙測氣象儀雖已出現了一批,但這些儀器只在少數臺站試用,有些經臺站考驗后,也還在準備設計定型過程。但總的說來,這一批半自動儀器要在臺站全面推廣使用,主、客觀上還存在一些問題:
1.1 地面氣象觀測自動化儀器技術不過關
目前我國研制的這些儀器與國外同類產品比較,差距最大的就是儀器的可靠性與穩定性。氣象部門對地面觀測儀器的要求比較嚴格,要求在任何惡劣的環境下都能連續開機,而又不具備空調的條件。特別是在高溫、高濕季節,元器件容易損環。同時氣象要素的感應元件有些還不過關。我國的溫、壓、濕、風的感應元件中,最差的是濕度感應元件。當然測濕元件在國外也是一個沒有徹底解決的問題。此外其產品功耗較大。在我國很多臺站沒有市電,有市電的地方,常常是電壓與頻率不穩。因此,要求我國的地面觀測儀器是交直流兩用,功耗小。僅這一項指標就限制了儀器的全面推廣。
1.2 對地面氣象觀測自動化儀器要求不合理
目前我國在對地面氣象觀測自動化儀器要求方面,表現得不為合理:一是對儀器的設計要求不合理。我國幅員遼闊,橫跨50多個緯度,地形復雜,有高山、平原、沙漠、海島等。要求儀器能符合各種天氣、氣候條件,使儀器成為萬能型,顯然是不切實際的。有些指標是為了滿足10%臺站的要求,卻使90%的臺站背了包袱。增加了設計的復雜性,也提高了產品的價格。二是對儀器測量的精度要求不實事求是。對于此問題,是業界長期爭論不休的問題。各國的自動氣象觀測儀器雖達到了世界氣象組織要求的自動觀測儀器的精度,但卻沒有達到世界氣象組織要求的常規觀測儀器(指水銀溫度表、水銀氣壓表等)的精度。實際上各國使用常規觀測儀器所取得的資料精度,也沒有達到世界氣象組織所規定的要求。日本前幾年對臺站使用的常規觀測儀器,請有關計量檢定部門進行測定,溫度為±0.3℃,氣壓為±0.4毫巴,與自動氣象觀測儀器的精度相當。我國的情況也是如此,計量所+規定水銀溫度表為±0.3℃(-20-50℃),氣壓(動槽水銀表)為±0.4毫巴為合格。就目前的技術條件而言,欲使自動觀測儀器的精度滿足世界氣象組織對常規儀器的要求,不是不可能實現,但這勢必造成儀器復雜、體積龐大、價格昂貴、使用維修困難。所以各國氣象部門都采取實事求是的態度,不是拘泥于世界氣象組織的要求,而是在滿足天氣預報的前提下,適當地放寬精度指標。如日本氣象預報所用的和地面基本的氣象資料就是有線遙測儀提供的。美國RAMOS系統觀測的資料,也出現在天氣圖上,一樣作為天氣預報分析的資料。因此,我國有些業務部門要求自動觀測儀器的精度滿足世界氣象組織對常規觀測儀器的精度規定,實際上是要求自動儀器的精度超過目前臺站使用常規儀器的精度。這種不合理、不實事求是的要求,有害于我國地面觀測自動化的實現。
2 我國地面氣象觀測自動化發展建議
這些半自動化的氣象儀器,要不要發展?如何發展?都需要全面考慮,要有一個總體規劃。不然,勞民傷財、喪失時間,不利于地面觀測自動化的發展。根據我國目前的和近期的經濟力量、技術條件、人員水平、通訊能力等方面的可能,地面氣象觀測自動化要分兩步走;先遙測化(半自動化),后全自動化;在遙測化中先無線,后有線。
2.1 通訊網路因素
全國的通訊網路近期內滿足不了氣象觀測全自動化的要求,現有的幾條微波中繼和同軸電纜只能通到各省的幾個大城市,近些年能否通到專區一級,還有待進一步實現。通到各縣的電話,技術裝備也是十分落后。要氣象部門自己建立一套通訊網路難度相對較大。利用靜止衛星傳遞氣象資料,租用郵電部的通訊衛星,給我們的通道有限,要自己發射氣象通訊衛星,在近期內實現的可能性不大。
2.2 技術因素
目前技術上有很大困難。地面觀測的氣象要素,很多已能自動觀測,但還留下幾個難啃的骨頭,還沒有找到理想的感應器。同時我國的電子技術還不能提供穩定、可靠和便宜的電子元件,以及微處理器。地面氣象觀測自動化的元器件與技術,所需數量較大,只能立足于國內,不能全靠進口。
2.3 經濟因素
經濟負擔承受不了。地面氣象觀測自動化,不僅僅限于各臺站配備1—2臺自動化觀測儀器,且要引起一連串的反應,如信息的傳輸、接收、記錄、儲存、處理、整編等都要自動化,要相應地建立通訊中心、處理中心和資料中心。除有些部門已有的大型計算機外,還需配備幾臺大型計算機和大量的小型計算機,以及很多終端設備。
參考文獻
[1]郭錫欽,曾書兒,劉維衡.我國艱苦地區地面氣象觀測自動化試驗計劃[J].應用氣象學報,1988,(01).
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