地面自动气象观测的技术发展与展望探讨

作者:未知

   根据地面自动气象观测业务的实际发展状况及社会生产对气象服务的战略需求,着重分析其技术发展过程和未来展望,指出在技术应用中存在的不合理现象,并结合信息技术、互联网技术加以改进,使其更快适应现代气象服务发展方向。
  我国地幅辽阔,加之气象多变的特征,各地均有气象灾害的发生。为了增强综合国力,稳定社会发展,气象部门大力发展了地面自动气象观测技术,通过智能化与人工检验的结合,提高了气象要素变化的准确性,为人们的生活带来了便利。要提升观测技术的应用水平,就要不断创新技术应用和气象装备研发能力,科学布局观测系统。
  1、地面自动气象观测的主要内容
  当前,我国气象部门开展的地面自动气象观测主要包括天气观测、气候观测和其他观测。天气观测是为气象预报服务提供的绘图资料,可以用于国内气象情报的分析。天气绘图报的观测时间为一天的2:00、8:00、14:00、20:00或者8:00、14:00、20:00。部分观测台站的绘图时间为5:00、11:00、17:00、23:00。在台风影响较大地区,需要对风向、风速进行加密观测。气候观测是为理论研究和资料积累提供的观测业务。观测时刻与内容由各国自行确定,我国气象部门规定气候观测的时间同定时观测天气相同,气候资料以晚20:00为准,读取温度感应器、湿度感应器、降水量感应器、日常感应器等数据,定时整理读数并记录,统计24小时内的最大量值和最小量值,制定月终、年终气象观测报表。其他观测是指为了某个特定任务开展的观测工作,如为保证民航运行安全,一些气象台站会定时观测雷暴天气、能见度等数据。
  2、地面自动气象观测技术的发展及展望
  ①自动气象观测技术的发展
  常使用的气象观测技术有气压观测、气温观测、湿度观测、风速观测等,这些都是主要的测量参数。先进测量仪器配备及观测技术的应用在一定程度上带动了气象观测业务的前进。常规测量方法有接触式测量,比如各类感应器的使用,可直观地反映气象要素的变化情况。温度传感器便是通过铂电阻的作用,在周围温度发生变化时会出现电流波动。类似军事行动对气象信息的精度要求较高,便可以通过热电偶测温技术和红外线测温技术来进行气象要素的测量。对于气压测量,则以水银气压表、空盒气压表为主,根据平衡式测量技术来达到安全测量目标。但在当前,效率较高的气压测量技术是利用振筒气压仪,可以解决因外界气流变化引起的机械转动。对于降水量的测量,由于以往翻斗式测雨技术常常会受到蒸发量的影响,并且在设置防风圈后也无法有效检验固态降雨量,所以技术人员在此基础上普及了光电式降水测量技术。
  除此之外,对于其他气象信息也有专门的技术加以实施。如云状、云层的形成过程、云离子等参数。传统多使用光成像技术来达到目标,但这需要在白天进行。夜晚光线的不足使得技术人员难以捕捉有关云的信息,降低了测量的准确度。因此现在多采用激光云高测技术加以完善。但这种方式也存在一定的缺陷,如受水蒸气的影响会改变光的传播方向和速度,还需不断改进。另外则是移动气象观测技术,主要分为专用观测和通用交通观测。专用移动观测用于处理突发事件的现场气象勘测,通用交通观测的对象为气流,借助安装在交通工具上的设备仪器来完成任务。地面遥感气象观测技术是基于主动、被动遥感器的条件下,以雷达系统来检测辐射的波长。
  ②展望自动气象观测技术
  地面自动气象观测技术虽然得到了长足发展,但在使用中仍然存在很多不稳定影响,一些技术的使用也受到诸多因素的限制,反应出气象观测业务的自动化程度不足。要实现对云层、日照、降雨等参数的全自动化,除了深入研究微观气象参数的观测技术之外,还要提高系统的模块化程度,使得采集信息更快地转化为气象要素信息。未来自动化、智能化将成为地面自动气象观测技术的潮流趋势。除此之外,在互联网技术的支持下,观测系统的信息化也会进一步提升,气象观测效率将会大大加强。对于各类感应器来说,体积小型化是主要改进方向,故障发生率也会不断降低,为各项生产活动提供更好的服务。
  专业与大众地面观测技术也是气象观测技术发展的重点内容。专业观测的特性是自动观测站点较少,密度不高,其数据具有较高的代表性,一般用于较为恶劣的气候地区。大众观测的特性是便携化、移动化,如手持气象站等。為了让群众能够及时掌握范围地区的气象变化,未来可在公共交通上设置微型气象站。公共交通的分布较为广泛,气象可测范围也更大,能够合理判断出一段时间的气象要素。
  总而言之,地面自动气象观测是各系统化工程,其技术的发展与应用也要经过长期的实践证明。作为气象观测人员,应具备高度的责任感,培养与时俱进的思想理念,主动学习并掌握自动化、信息化数据处理技术,熟悉气象要素形成的原理,提高对突发问题的应变能力和处理能力,增强对新技术的使用,提高观测水平,从而更好地为气象预报提供可靠资料。
  (作者单位:025500内蒙古通辽市科尔沁区气象局)
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