關于地面氣象觀測技術的研究

摘 要：地面氣象觀測技術，是指在地面觀測平臺上通過各種儀器或者人眼，對近地面層的天氣現象及氣象要素進行觀察與測量的技術與方法，也是當前我國氣象觀測的基礎手段之一。文章結合工作實際，從地面氣象觀測的內容及技術特點出發，并著重就近年來我國地面氣象觀測技術的發展與應用進行了研究與探索。

關鍵詞：地面氣象；觀測技術；研究

由于近地面層的冷、熱、風、雨等氣象要素，與作物生長和人類活動息息相關。因此，通過地面氣象觀測技術所獲得的觀測資料，與國民經濟的發展和國防建設都有著緊密聯系，用途非常廣泛。近年來，隨著我國觀測技術的進步以及各類先進儀器的引用，地面氣象觀測技術正逐步由大尺度氣象觀測發展為中尺度氣象觀測，由天氣觀測發展為氣候觀測，由人工觀測發展為自動化觀測，在技術具體應用方面取得了長足的進步。

1 地面氣象觀測的內容及技術特點

1.1 地面氣象觀測的內容

地面氣象觀測主要內容包括了近地面層的溫度、濕度、氣壓、降水、風向風速、云、能見度以及天氣現象等，具體觀測項目及內容詳見下表1所示。

1.2 地面觀測技術的特點

為保證地面觀測資料的質量，要求所采用的地面觀測技術應做到代表性、準確性與比較性。

（1）代表性。是指通過地面觀測技術所得到的觀測資料，不僅能反映出觀測點的氣象狀態，而且能反映出觀測點周圍的平均氣象狀況。這就要求所選擇站址、儀器性能以及儀器安裝位置，都能充分滿足觀測的代表性要求。

（2）準確性。是指觀測技術所采用的儀器性能以及觀測方法，能充分滿足地面觀測的準確性要求，從而真實反映近地面層實際的氣象狀況。

（3）比較性。是指通過對不同地面氣象觀測站點所觀測資料的比較，從而分別顯示出地面氣象要素在各地區的分布特點，以及隨時間的變化特點。在比較過程中，要求各氣象觀測要素在觀測時間、觀測方法以及數據處理方面，都應當高度統一化和制度化。

2 地面氣象觀測技術的應用與發展

2.1 地面氣象觀測技術的應用

（1）地面氣象觀測站網的建設。地面氣象觀測站網的主要任務包括了天氣觀測、氣候觀測、航報觀測以及發報任務等。目前，我國已建立了2400多個地面氣象觀測站點，包括了國家基準氣候站（一級站點）143個、國家基本天氣站（二級站點）530個、一般氣象站（三級站點）1700多個。其中，國家基準氣候站是國家地面氣象觀測站網的骨干站和標準站，其觀測任務是通過長期、穩定的積累氣象觀測資料，作為同一氣候區域其它站點的氣候資料評定與修正標準，以確保觀測資料的準確性與代表性。當前，各類地面氣象觀測站點均是按照WMO（世界觀測組織）統一規定的觀測規范，對近地面層的各種氣象要素進行觀測，并參與到世界天氣監視網中交換數據資料。

（2）各類觀測儀器的應用。地面氣象觀測中常規的觀測儀器有：測量空氣溫濕度的干、濕球溫度表、毛發濕度表、最高溫度表、最低溫度表、溫度計等；測量大氣壓力的氣壓計、空盒氣壓表、水銀氣壓表等；測量風向和風速的電傳風向風速計、手持式風向風速計等；測量降水的雨量計、雨量器等；測量云底高和云量的云幕氣球、云幕燈等。

近年來，隨著科技進步，各類新型觀測儀器在我國地面氣象觀測工作中，得到了廣泛的普及與應用，并逐步向著測量精度化、自動化與遙測化的方向發展。例如：帶有感應器的測風儀、遙測地溫表、水銀氣壓遙測裝置、遙測凍土器等等。而且隨著閃電定位監測、激光雷達、微波輻射計等遙感技術在地面觀測中的應用，我國已初步建立了多種天氣雷達所構成的監測網，包括了S波段、C波段和X波段的天氣雷達，這一監測網系統的構建，在我國災害性天氣預測、監測中都發揮出了重要作用。

2.2 地面氣象觀測技術的發展趨勢展望

（1）高準確度、高時空分辨率。隨著自動氣象站、無人氣象站在我國各地的廣泛布設，將使得地面氣象觀測的加密觀測與連續觀測成為可能。而且隨著電子技術、遙測技術、信息技術等多種新型觀測技術的研制與應用，將能提供近地面層各種氣象因素多種尺度運動的觀測資料，且觀測資料更具有高準確度和高時空分辨率，更能科學的反映出各種氣象因素實際狀態與變化過程。

（2）遙測化、自動化。目前，人工觀測正逐步被自動化的遙感遙測技術所替代。遙測技術的應用，不僅能大幅度提高地面氣象觀測工作的監測能力，而且促進了現代氣象預報業務的發展，實現了觀測資料的遠程傳輸、異地實時共享以及智能存取等多項功能。

3 結束語

地面氣象觀測技術的有效應用，為當前天氣預報、氣候分析提供了準確、詳實的資料依據。文章從地面氣象觀測的內容及技術特點出發，并著重就近年來我國地面氣象觀測技術的應用和發展進行了研究與探索，以此希望我國地面氣象觀測技術能更好的朝著遙測化、自動化和高精度性方向發展。

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