氣象計量檢定對氣象探測事業的重要意義

王少輝

（寧夏回族自治區大氣探測技術保障中心，寧夏 銀川 750001）

1 我國地面探測事業發展概況

縱觀氣象發展的歷史，新技術的發展推動了氣象儀器的創新及應用，而新型儀器的使用帶動了氣象事業的發展及進步[1]。

我國的氣象事業起步比較早。殷商時代就出現了四個方向的風向名字，西漢時期發明了專門的測量風向的儀器。

20世紀50年代，新中國百廢待興，氣象事業也進入了艱苦奮斗的時期，自行研發了大量的氣象儀器，開始了氣象觀測站網的布局，建立起新的觀測項目，規范了觀測業務，氣象事業很快適應當時經濟社會發展和國防建設的需要。70年代末，氣象事業開始迅速發展，這一時期氣象的主要任務是現代化建設和提高氣象服務的經濟、社會、生態效益。80年代，電子計算機在地面氣象觀測中得到廣泛的應用，地面氣象觀測資料的處理實現了從人工到自動處理的轉變。90年代，氣象事業進一步發展，地面自動氣象站開始廣泛建立起來，推動了氣象觀測的自動化，地面氣象觀測正逐步由自動觀測代替人工觀測，觀測時次和空間密度得到極大提高。

21世紀，《中華人民共和國氣象法》正式實施，我國的氣象現代化事業迅猛發展。截止2004年，我國己建設完成了大氣監測自動化建設一期工程，建成了個143基準氣候站、685個國家基本氣象站、1588個一般氣象站、7個大氣本底觀測站、3個有人極地考察站和5個南極冰蓋自動氣象站，2400多個有人值守的各類氣象臺站基本完成自動化改造，各省（區、市）建成了近262000個中小尺度加密自動氣象 （雨量）站，增加了沙塵暴、生態、大氣成分等一批新的觀測項目[2]。隨著科學技術的進步，我國地面氣象觀測總體上向遙感遙測、自動化、高精度、高時空分辨率方向發展。

2 氣象計量檢定對氣象探測事業的重要意義

氣象事業的基礎是氣象探測，臺站觀測獲得資料，我們才可以進行資料分析，進行氣象服務。氣象探測是借助氣象儀器對在動態的自然條件下大氣各要素和現象進行的測量和判定，氣象要素空間分布不均勻，時間變化相當迅速，而且受儀器本身性能等多因素影響，是復雜動態的測量過程，可以說氣象儀器的性能決定了氣象資料的有效與否[3]。

2.1 氣象儀器的漂移現象

氣象資料必須真實地反應實際氣象狀況，這種情況下就用氣象觀測資料與當時真值的接近程度來衡量，要求氣象儀器具有一定的測量準確度。在測量統一要素時，每個觀測站的數據能代表當時當地的實際情況，還要求儀器的動態特征靜態特征全球一致，才能保證氣象數據的比較性。

而氣象儀器普遍存在“基線漂移現象”，隨著時間的延長或某種應力的作用，氣象儀器的性能會發生改變。例如某半導體熱敏電阻經過6個月的正常存儲后再進行測試，比較前后兩次檢定曲線會發現，最低溫度差1.2℃，最高溫度點差3.0℃，而20℃點差值較小，且儀器的靈敏度呈減低趨勢，如圖1。

圖1 半導體熱敏電阻兩次檢定曲線變化

由此可見，氣象儀器的性能是隨著時間發生改變的。這種漂移有暫時的，也有永久的，暫時的如毛發表的低濕癱瘓效應及空盒氣壓表的殘余變形，但大多數的氣象儀器性能是永久性改變，我們可以通過計量檢定給出修正值或修正曲線，校準儀器。但如果漂移量不可修正，只能報廢處理。

2.2 氣象計量檢定的意義

氣象計量檢定是評價氣象儀器的計量性能，確定其各項保證氣象觀測正常運行的重要工作。

只有保證儀器的準確、可靠，才能保證資料的科學、有效。這直接影響氣象資料的準確性、可靠性和可比性，即使單個臺站或單個要素出現問題時，也會造成氣象長期變化趨勢的統計誤差，資料的積累變得不可信，甚至會導致整個數據分析的毀壞，影響國民生產發展，阻礙社會進步。這就要求氣象儀器在投入探測工作前要進行計量標準的溯源，我們稱之為氣象儀器的計量檢定，就是評定氣象儀器的計量性能。

2.3 涉及的計量術語定義

2.3.1 法定計量檢定機構。政府計量行政部門依法設置的計量檢定機構以及由其授權的計量檢定機構[4]。

2.3.2 管理體系。建立方針和目標并且實現這些目標的體系。

2.3.3 檢定。以檢查、標記和出具證書的形式查明和確認測量儀器和計量器具是否符合法定要求的程序。

2.3.4 檢定證書。證明計量器具已經通過檢定，并符合相關法定要求的文件。

2.3.5 檢定結果通知書。聲明計量器具不符合有關法定要求的文件。

2.3.6 校準。在規定條件下，先確認標準器提供的量值與測量儀器顯示的量值的關系，其次由該關系來確定所得測量結果的關系[5]。

2.3.7 檢測。按照規定程序對給定的產品確認一種或多種性質并進行處理所組成的操作過程。