地面氣象觀測數據缺測問題分析

趙宏毅

摘 要 隨著氣象現代化的推進，我國地面氣象觀測業務基本實現了自動化監測。但自動化的監測過于依賴自動化的設備，又由于設備所處的環境，極易導致氣象檢測數據的丟失，不利于氣象工作的開展。基于此，出于保障氣象工作順利進行的考慮，對現代地面氣象觀測數據缺測的問題進行分析，分析其中原因并提出相應的改善建議。

關鍵詞 氣象觀測；數據缺測；改善建議

中圖分類號：P412.1 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.11.087

通過地面氣象觀測，能夠更好地了解氣象的動態，有助于生活環境的改善與控制，但在實際的地面氣象觀測工作中，因其過于依賴硬件設備，同時所處環境相對惡劣，長期與雷電、積水接觸，導致設備易出現故障，進而形成了氣象數據觀測缺測的現象。氣象數據觀測缺測，不僅會降低氣象動態數據的質量，影響其精確性、全面性，在社會層面上，也無法完全掌握氣象的變化。

1 地面氣象觀測概述

地面氣象觀測是一種人機結合的氣象觀測法，首先要求相關人員與設備處于相應的觀測平臺上，通過人工目力的觀測，初步了解氣象變化的趨勢，之后針對人工觀測的目標與結果，運用設備進行詳細的分析與再觀測，以此實現科學化、高質量的地面氣象觀測[1]。但這種觀測方式會使設備處于野外并直接接觸某些惡劣的天氣，如雷電、下雨等，在這些自然氣象的影響下，可能會引發設備故障，致使觀測的數據出現問題，其中最為常見故障即數據缺測。

地面氣象觀測出現數據缺測的現象，會影響整體數據的全面性，同時之后的數據分析工作也會受到缺測的影響，所以缺測現象所帶來的損害是較為重大的。在數據缺測層面上，其形成的直接原因在于，受某些因素的影響，致使設備出現各種各樣的故障，如采集器故障、線路松動、線路鼠咬、雷擊所造成電流紊亂等，所以要避免缺測現象的發生，首先需要從設備的角度上進行改善。

2 地面氣象觀測當前不足

2.1 自然氣象因素防護不足

地面氣象觀測屬于一項較為傳統的氣象觀測方法，此類方法自運用以來，就一直存在易被自然氣象因素干擾的問題，但在這樣的前提下，應針對此類影響進行防護，而許多的地面氣象觀測工作單位對此并不重視從而在防護措施方面體現出不全面[2]。以雷擊為例，當地面氣象觀測設備遭遇雷電天氣時，如果雷電落點在設備附近，那么基于雷電本身的特性，會產生十分強大的電磁場，此時地面氣象觀測設備的電流就會出現紊亂，進而發生故障。

2.2 設備維護不足

地面氣象觀測的設備工作周期十分漫長，需要設備長年累月在野外工作，進而在長時間使用的前提下，設備可能出現老化、被污染、線路鼠咬等現象，影響了設備正常的功能與運作流程。地面氣象觀測的設備，因其功能與作用目標的緣故，多數數據高靈敏度設備，對于外界因素的干擾十分敏感，所以在理論上為了避免設備出現老化、被污染、線路鼠咬、接地樁銹蝕等現象，應定期對設備進行維護，使得設備始終保持在不被干擾的狀態下運作，但大多數地面氣象觀測工作單位對此項工作的重視度不足，對相關設備的維護周期較長，導致設備缺測現象頻繁發生。

2.3 人工操作行為的不足

隨著氣象現代的推進，地面觀測人員接觸到的自動觀測設備種類會越來越多，人機交互作業也會越來越頻繁。在此前提下，在人工操作設備時，基于人工作業的不穩定性，可能會引發部分的操作失誤、操作破壞等，嚴重影響了地面氣象觀測設備的正常運作。雖然此類不足的發生頻率并不高，但同樣給地面氣象觀測設備帶來的較為嚴重的影響，在這種影響下，缺測幾乎是必然出現的故障，所以此點也是當前地面氣象觀測工作單位應當重視的環節之一。

2.4 設備易損部件的耐受力不足

由于電子部件固有的脆弱性，如轉換串口、電路板控制單元、機械轉動軸臂等本身對外界溫度、工作電壓范圍等指標都有嚴格限制，一旦超越限定指標，極易造成個別部件損壞，造成設備癱瘓，因而引發數據缺測。

3 地面氣象觀測觀測改善策略

3.1 加強對自然因素的防護

地面氣象觀測設備因為長時間與變化的氣象接觸，很可能會受到氣象因素的影響，從而導致缺測現象的發生，所以應對地面氣象觀測設備進行全面的防護，防護措施應圍繞氣象變化的種類進行設置，如針對雷電、下雨、暴雪等天氣，設置抗電磁、抗積水等防護措施，避免地面氣象觀測設備與其接觸，形成良好的設備運作環境[3]。此外，為了加強設備防護措施的使用壽命，應在觀測平臺選址時，盡量避免類似落雷較多的區域，同時做好設備接地保護措施。

3.2 加強設備維護工作

地面氣象觀測設備的運行周期較長，所以在長時間的使用中，設備易出現多種問題，缺測也是其中常見問題之一。為了保持設備的運行穩定，同時延長設備的使用壽命，應當通過相關的管理制度，要求人工定期對地面氣象觀測設備進行檢查，確認當前設備的狀態并記錄，如果在檢查當中發現了設備異常的現象，應在第一時間對異常狀態進行分析，并采取相應的處理手段。

3.3 人工操作行為規范化

雖然現代地面氣象觀測工作十分依賴設備，但設備的運行依舊需要人工進行作業，而人工作業勢必會受到人工不穩定因素的影響，導致缺測現象的發生，所以，對人工作業的操作行為進行管理十分重要。對于人工操作行為的管理，主要需通過權威性較強的管制度來約束工作人員的行為，如引進的新設備需要針對性地對相關人員進行培訓，確保人員掌握新設備的操作能力，避免不規范的操作行為出現。

3.4 規避設備易損部件風險

先進的氣象設備為地面氣象工作注入了高的質量和效率。但越是先進精密的儀器就越顯脆弱，因此在使用過程中要對其加強呵護，針對不同的工作環境采取不同的策略，合理設置穩壓裝置和調溫裝置，使設備承受的風險降至最低。

4 結語

地面氣象觀測是一項傳統的氣象觀測方法，發展至今其工作模式多數依靠人工來主導機械。在理論的角度上，地面氣象觀測設備能夠有效了解氣象的動態變化，但基于人工與機械方面的原因，現代地面氣象觀測中存在許多不足，需要針對性地完善。

參考文獻：

[1] 劉桂英，李輝.地面氣象觀測數據缺測處理分析[J].科研，2017（2）：167.

[2] 王海英，程愛珍，黃理.地面氣象自動觀測定時數據缺測的處理方法[J].氣象研究與應用，2007，28（3）：110.

[3] 楊璐銘.地面自動氣象站觀測數據缺測原因及處理分析[J].農家科技旬刊，2014（10）：179.

（責任編輯：趙中正）