地面氣象觀測(cè)常見(jiàn)問(wèn)題及對(duì)策

趙剛+李炳昆+米雷+趙超+范存飛+肇振國(guó)+喬延艷+寧大可+鄭國(guó)偉+張鵬+殷宇飛+馬昊天+李丙輝+高志泓

摘要 地面氣象觀測(cè)是綜合氣象觀測(cè)工作的核心內(nèi)容，包含氣象要素有常見(jiàn)的氣溫、濕度、氣壓、降水、日照、地溫等。近年來(lái)，地面觀測(cè)自動(dòng)化程度逐漸提高，但是人工觀測(cè)項(xiàng)目和對(duì)比觀測(cè)項(xiàng)目仍然存在。本文主要分析了自動(dòng)觀測(cè)設(shè)備和人工觀測(cè)中常見(jiàn)的問(wèn)題，并提出了解決對(duì)策，以期提高觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可用性以及氣象工作人工解決問(wèn)題的能力。

關(guān)鍵詞 地面觀測(cè)；氣象要素；數(shù)據(jù)；要求；問(wèn)題；對(duì)策

中圖分類(lèi)號(hào) P412.1；S163 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）22-0195-01

綜合氣象觀測(cè)是氣象工作的基礎(chǔ)性工作，觀測(cè)工作是否順利開(kāi)展，直接影響著天氣預(yù)報(bào)、氣象服務(wù)等工作的進(jìn)一步實(shí)施。地面氣象觀測(cè)是每一個(gè)氣象站必須開(kāi)展的觀測(cè)項(xiàng)目，是觀測(cè)工作的核心工作，這就要求觀測(cè)員在日常維護(hù)時(shí)要加強(qiáng)責(zé)任心，盡最大可能將問(wèn)題扼殺在出現(xiàn)之前。如果氣象站因觀測(cè)儀器或者人工過(guò)失導(dǎo)致的數(shù)據(jù)缺測(cè)或不準(zhǔn)確，會(huì)直接影響氣象數(shù)據(jù)的連續(xù)性和可使用性，間接影響氣象局其他部門(mén)的工作協(xié)同性。

1 自動(dòng)觀測(cè)設(shè)備問(wèn)題及對(duì)策

1.1 自動(dòng)氣象站采集器

目前，投入運(yùn)行的自動(dòng)氣象站有華云公司生產(chǎn)的CAWS 3000型和長(zhǎng)春氣象儀器廠生產(chǎn)的DYYZIIB型。DYYZIIB型自動(dòng)站基本是雙軌運(yùn)行的備份站，CAWS 3000型自動(dòng)站目前是雙軌運(yùn)行的主站，其性能穩(wěn)定，而且采集項(xiàng)目多，操作方便。但是自動(dòng)化程度越高，自動(dòng)站出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)臺(tái)站工作人員維護(hù)起來(lái)越困難。

目前，CAWS 3000型自動(dòng)站采集器分為主采集器、集成采集板和供電系統(tǒng)等部分，都是精密集成電路板，沒(méi)有可自行更換的集成塊。采集器出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，輸出終端的ISOS軟件會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)部分或者全部缺測(cè)，一旦出現(xiàn)以上現(xiàn)象，臺(tái)站工作人員應(yīng)立即重啟采集器，如果個(gè)別數(shù)據(jù)缺測(cè)，應(yīng)斷開(kāi)采集器電源后將該氣象要素的插件加固，然后重啟采集器檢查是否正常采集。如果數(shù)據(jù)依然無(wú)法采集，應(yīng)立即聯(lián)系市局信息保障部門(mén)加快申請(qǐng)采集器主板更換。

長(zhǎng)春氣象儀器廠的DYYZIIB型采集器分為外轉(zhuǎn)接盒和室內(nèi)采集器2個(gè)部分，外轉(zhuǎn)接盒里面是所有傳感器的集中電路板，它主要是由1塊電路板和3個(gè)4057芯片構(gòu)成，如果出現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)首先更換3個(gè)4057芯片。如果問(wèn)題沒(méi)有解決，應(yīng)更換室內(nèi)采集器主板的202傳輸芯片，并檢查左右接線頭是否松動(dòng)，再檢查采集軟件是否有問(wèn)題。倘若完成以上工作自動(dòng)站仍然無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)，建議直接更換室內(nèi)和室外2個(gè)主板。

1.2 傳感器

地面氣象觀測(cè)場(chǎng)中的氣象要素自動(dòng)傳感器有溫濕度傳感器、翻斗式雨量傳感器、稱(chēng)重式雨量傳感器、淺層地溫傳感器、深層地溫傳感器、大型蒸發(fā)傳感器、風(fēng)向風(fēng)速傳感器、能見(jiàn)度傳感器和降水天氣現(xiàn)象儀等[1-2]。其中，稱(chēng)重式雨量傳感器、大型蒸發(fā)傳感器、能見(jiàn)度傳感器和降水天氣現(xiàn)象儀是近年我國(guó)新研制并逐漸投入業(yè)務(wù)使用的新型設(shè)備，故障率低、制作精密，出現(xiàn)故障只能上報(bào)維修；其他的傳感器都是運(yùn)行10年以上的傳感器，一旦出現(xiàn)故障方便維修，而且臺(tái)站都有備件，隨時(shí)可以更換。

地溫傳感器的使用壽命一般為2～3年，一旦數(shù)據(jù)跳變，臺(tái)站工作人員應(yīng)立即給地溫分采集器斷電，將傳感器插件拔下，拔掉4路信號(hào)線，按照顏色兩兩排序插入插件，再進(jìn)行連接后給采集器供電，1 min后數(shù)據(jù)正常。

翻斗式雨量傳感器在汛期是非常重要的一項(xiàng)氣象要素。翻斗式雨量傳感器雖然構(gòu)造簡(jiǎn)單，但是用處極大，并且各鄉(xiāng)鎮(zhèn)都有雨量站，可以通過(guò)無(wú)線發(fā)送數(shù)據(jù)。翻斗式雨量傳感器是通過(guò)翻斗翻動(dòng)1次計(jì)數(shù)0.1 mm降水的原理采集降水?dāng)?shù)據(jù)。雖然翻斗式雨量傳感器作用很大，但是構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，維修方便。翻斗式雨量傳感器的核心部件是干簧管，下部翻斗翻動(dòng)1次，其自帶磁鐵會(huì)將干簧管內(nèi)部鐵片吸引1次，形成短路，也就出現(xiàn)0.1 mm降水[3]。翻斗式雨量傳感器的故障基本都是干簧管損壞導(dǎo)致無(wú)降水?dāng)?shù)據(jù)產(chǎn)生，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題立即更換即可。雨量計(jì)中間部位有1個(gè)水槽，如果水槽下端出水口堵塞的話，降水會(huì)從水槽上部溢出，導(dǎo)致無(wú)降水。出現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象，維護(hù)人員一定要細(xì)心觀察，因?yàn)樗壑械乃疂M(mǎn)之后處于靜止?fàn)顟B(tài)，若不仔細(xì)觀察無(wú)法發(fā)現(xiàn)里面有盛滿(mǎn)的降水。維護(hù)時(shí)斷開(kāi)信號(hào)連接線，用螺絲刀將水槽取下，清洗水槽，將出水口堵塞物清除即可，然后重新按順序安裝。

風(fēng)向風(fēng)速傳感器是通過(guò)格雷碼計(jì)數(shù)方式通過(guò)信號(hào)線將風(fēng)向風(fēng)速數(shù)據(jù)采集后通過(guò)終端軟件顯示，每分鐘采集1次。當(dāng)風(fēng)向傳感器風(fēng)向保持不變，風(fēng)速傳感器一直處于靜風(fēng)或者風(fēng)速較小時(shí)，應(yīng)立即放倒風(fēng)桿或者到風(fēng)塔頂部檢查傳感器，將傳感器卸下來(lái)檢查轉(zhuǎn)動(dòng)軸里面是否有沙子等異物阻礙旋轉(zhuǎn)[4]，如果轉(zhuǎn)動(dòng)正常，繼續(xù)拆卸轉(zhuǎn)動(dòng)桿和傳感器，查看接觸片是否有過(guò)多灰塵，用砂紙打磨接觸片后，將傳感器安裝到原樣放回原處再檢查，如果還是處于故障狀態(tài)，就必須更換新的傳感器。

2 人工觀測(cè)問(wèn)題及對(duì)策

2.1 日照觀測(cè)

日照暗筒安裝完畢后基本不會(huì)出現(xiàn)損壞，出現(xiàn)問(wèn)題絕大多數(shù)是人為原因造成。在每日20：00前更換日照紙時(shí)一定要對(duì)準(zhǔn)刻度線安裝，倘若有偏差，就會(huì)導(dǎo)致第2天日照跡線全無(wú)，只有2個(gè)日照點(diǎn)，屬?lài)?yán)重的工作失誤。因此，安裝日照紙時(shí)切記應(yīng)拿手電筒對(duì)準(zhǔn)暗筒，然后在外側(cè)看日照孔是否有光亮點(diǎn)，如果有即可安裝暗筒蓋。

2.2 小型蒸發(fā)

小型蒸發(fā)在北方寒冷城市仍在使用，一般是在每年10月1日到次年4月30日。小型蒸發(fā)的測(cè)量是靠臺(tái)秤每日20：00測(cè)得的重量差計(jì)算。這就要求觀測(cè)人員務(wù)必認(rèn)真讀數(shù)，保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，不能有絲毫誤差。

2.3 云的觀測(cè)

云，分3族10屬29類(lèi)，有低云、中云和高云，每層云還有不同的種類(lèi)，有時(shí)候組合較為復(fù)雜。但是目前我國(guó)絕大多數(shù)氣象站已經(jīng)取消了云狀的觀測(cè)，只保留了云高和云量，因而在云的觀測(cè)上出現(xiàn)問(wèn)題的概率微乎其微[5]。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著科技的發(fā)展和綜合氣象觀測(cè)工作的進(jìn)一步自動(dòng)化，高精密儀器還會(huì)陸續(xù)取代人工觀測(cè)，最終實(shí)現(xiàn)觀測(cè)自動(dòng)化，這就要求氣象保障工作人員的工作能力需要繼續(xù)提升，在氣象儀器出現(xiàn)故障時(shí)能夠合理分析，順利解決。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 從淑華，叢英華.地面氣象觀測(cè)工作常見(jiàn)問(wèn)題及思考[J].北京農(nóng)業(yè)，2014（33）：187-188.

[2] 白林.淺談地面氣象觀測(cè)工作中存在的問(wèn)題及對(duì)策[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2012，32（5）：158.

[3] 海花，樊麗坤，張英，等.談地面氣象觀測(cè)中常見(jiàn)的問(wèn)題及對(duì)策[J].北京農(nóng)業(yè)，2012（30）：119-120.

[4] 包宗坤.地面氣象觀測(cè)中存在的問(wèn)題及解決辦法[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（14）：218.

[5] 宋淑萍.地面氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)存在的問(wèn)題及質(zhì)量提高措施[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2016（18）：197-199.endprint