地面气象观测自动化现状及发展建议

地面气象观测自动化现状及发展建议

岳改慧陈霄健吴林栋

山西省气象局信息中心山西太原030006

摘要：随着科学技术的飞速发展，气象观测技术也逐渐实现了观测的自动化，不仅大大减轻了工作人员的劳动强度，还使气象观测的准确性明显提升。但是，在实际的地面气象观测过程中难免会出现各种各样的问题，对气象观测的准确性产生严重影响。本文着重针对当前地面气象观测自动化的现状提出发展性的建议，为推动当地气象事业的快速、健康发展提供一定的参考。

关键词：地面气象观测；自动化；现状；发展建议

引言

在自动气象观测当中，保证观测数据的及时性、准确性与有效性极为重要。目前，随着气象事业的发展，自动气象站也不断得到完善，并在地面气象观测领域发挥着极其重要的作用，不仅方便了人们的日常生产生活，还使气象观测的准确度大为提升。但是，在实际的地面气象观测过程中，受到技术与设备等因素的影响，导致气象观测的准确性明显降低。因此，必须采取有效措施及时对气象自动化观测过程中存在的问题进行解决，保证气象观测信息的及时性、有效性与准确性，使其能够更好地为人民大众提供服务。

1自动气象站概述

自动气象站是一个能够实时采集、处理、显示与储存气象数据并对其进行传递与网络传输等一系列操作的地面自动化观测系统，主要包括系统电源、采集器、传感器、通讯接口等几部分。该系统能够对天气变化状况进行自动感应。在感应到气象变换时，自动化观测系统当中的大多数机械设备都会对收集到的信息进行放大处理，再将其传输至计算机，经过计算机的整理与储存之后再将天气变化状况体现出来，以确保气象部门能够对天气状况进行实时掌握。

2地面气象观测自动化现状

2.1地面气象观测自动化仪器技术不高

当前，随着社会经济及科学技术的飞速发展，地面气象观测仪器也逐渐实现了多要素与自动化发展。但是对比国外同类的气象观测仪器能够发现，两者的可靠性与稳定性存在着比较大的差距。而且，气象台站在仪器设备运行过程中，往往不会综合考虑当地环境条件对仪器设备的影响，导致在高温天气状况下极易对观测仪器造成一定程度的破坏。一旦出现这一情况将会导致观测仪器的感应元件无法对仪器运行状况进行准确反映，使自动化仪器技术实施存在着质量问题。而且自动化观测仪器设备消耗的功率较大，极易导致出现电压与频率不稳定的情况，因此我国应当推广使用直流电与交流电两用的气象观测仪器，确保消耗的功率比较小。

2.2自动化仪器要求不合理

2.2.1仪器设计要求缺乏合理性

我国地域辽阔，各个地区的气候条件存在着一定的差异性。因此，在地面气象观测过程中，我们不能够使用同一种气象观测仪器观测不同地区的气候条件。各地区对气象观测仪器的要求不仅要与当地的气候条件相符，还要与各种天气状况相适应。万能的气象观测仪器在极端天气状况下，其寿命将会明显缩短，即便其能够正常运行，其观测到的气象数据也缺乏准确性。由此可见，万能型的气象观测仪器与各个地区的实际情况不相符合。但是，如果针对各种气候环境设计出与当地实际情况相适应的气象观测仪器，将会使气象观测的难度与成本大大增加。

2.2.2气象观测仪器的精确度不高

目前，人们对气象观测的精确度的要求逐渐升高。现有的气象观测仪器的精确性不高，无法满足人们对气象观测的高标准要求。地面气象观测自动化仪器仅仅只能达到其自身的精度，与常规的观测仪器相比，其精确性仍然存在着一定的差距。以现有的科学技术为依据，自动化观测仪器的精确度与常规观测仪器精确度的要求相差比较远，因此，我国一直采用对精度标准指标进行适当放宽的方法。实现气象观测自动化精确度与常规观测标准精确度相符，甚至超过常规观测标准的想法是不切实际的，对实现地面观测自动化起到了严重的阻碍作用。

3促进地面气象观测自动化发展建议

3.1提高科技水平与技术能力

由于气象观测设备存在着一定的局限性，为实际的地面气象观测工作带来了很大程度的困难。大部分气象要素必须采用自动观测的方式才能确保有效获取气象数据信息。但是还有少部分的气象要素无法实现自动化观测，因此，必须选取与之相适合的感应器。目前，尽管我国科学技术飞速发展，但是仍然无法研发出稳定性能高、成本低且能够实现可靠运行的电子元件及微处理器。因此，我国不能仅仅依靠进口技术，必须切实提高气象观测技术能力，自主研发出大量的元器件，既能够使气象观测的运行成本得到明显降低，还能促进地面气象观测自动化发展速度与水平。

3.2加大资金投入

在实际的地面气象观测工作当中，往往需要大量的资金消耗，进而导致气象部门承受着比较大的经济负担。然而在自动化观测过程中，气象台站提供的自动化观测仪器较少，无法满足气象观测数据的传递、接收、储存等一些列自动化操作。因此，相关政府部门应当在地面气象观测领域加大资金投入力度，引进先进的气象观测仪器设备，为气象观测提供先进的技术保障，进而推动气象事业的快速、稳定发展。

3.3发展通讯网络

目前，我国现有的通讯线路难以与地面气象观测自动化发展的需要相符合。仅仅在各省少数的大城市当中才设置有几条同轴电缆与微波中继。在县市级通讯电话与技术装备领域还比较滞后。因此，国家气象局应当以气象网络为依据建立一套可供气象观测专门使用的通讯网络，并使用通讯卫星及时将观测得到的气象数据传输至上级气象部门中。这一方式需要具备属于我国的卫星才能够实现，一旦借助外国先进的卫星技术将会对气象数据信息的安全性构成一定程度的威胁。

3.4提高设备的稳定运行率

做好气象观测仪器设备的维修维护工作是保障气象观测仪器安全性的重要举措，能够使故障发生概率大大减小。这就要求工作人员严格依据自动站维护保障制度，及时发现仪器设备存在的故障问题，并及时采取科学、有效的措施对故障进行排除，为气象观测数据信息的可靠性、及时性与准确性提供一定的保障。其中传感器轴承的灵活性与设备云状的风向风速直接相关，因此应当定期对传感器的指北定位进行检查并校准。还要定期检查传感器的滤网，及时清理滤网上存在的杂质与灰尘等，并用清水进行冲洗。除此之外，还要对地面气象检测设备的电缆线进行检查，查看其是否出现破损，各个接线处是否正常连接。一旦出现问题要及时进行处理甚至更换，使地面气象观测设备的运行率得到最大程度的提高。

4结语

目前，地面气象观测自动化正在不断更新发展，但是在实际的地面气象观测工作中，往往受到气象观测仪器的限制，缺少运行保障室与运行保障人员等因素的制约，严重影响了地面测报自动化水平与质量。因此，必须通过提高科技水平与技术能力、加大资金投入、发展通讯网络、提高设备的稳定运行率等有效措施，使地面气象观测质量得到显著提高，进而为实现气象事业的稳定发展起到一定的推动作用。

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第一作者简介：岳改慧（1973-），女，汉族，本科学历，工程师，山西忻州人，从事研究方向：高空探测、地面测报。