分析地面氣象觀測自動化改革的利與弊

摘要：為了降低測報人員工作強度，改變傳統(tǒng)地面氣象觀測過于復(fù)雜的局面，逐步實現(xiàn)自動化觀測目標，我國在2013年開展了地面氣象觀測自動化改革。這些業(yè)務(wù)調(diào)整為地面氣象觀測工作帶來了很大變化。本文重點分析地面氣象觀測自動化改革的利與弊，希望能對同行有所幫助。

關(guān)鍵詞：地面氣象觀測;自動化改革;變化;問題

引言

隨著科學技術(shù)的進步和氣象業(yè)務(wù)的不斷拓展，地面氣象測報的自動化水平逐漸增強，測報質(zhì)量和測報效率均得到明顯提升。為了更好適應(yīng)現(xiàn)代化氣象事業(yè)的發(fā)展步伐，促進氣象現(xiàn)代化體系建設(shè)的穩(wěn)步推進，各級氣象部門均開展了地面氣象觀測自動化改革。自動化改革有利有弊，有利的一面是提升了地面氣象觀測質(zhì)量，減少了測報人員工作強度，弊端則是自動化技術(shù)不達標、儀器測量精確度不高、儀器設(shè)備缺乏合理性水平，嚴重阻礙了地面氣象觀測自動化改革的順利開展。基于此，本文重點分析了地面氣象觀測自動化改革的利與弊。

1、地面氣象觀測自動化改革的可行性

從20世紀90年代開始，我國開始加大地面氣象觀測業(yè)務(wù)能力建設(shè)，進一步推動了地面氣象觀測業(yè)務(wù)的發(fā)展。地面氣象自動化觀測能力不斷增強;初步建立起了與現(xiàn)行觀測能力向適應(yīng)的業(yè)務(wù)流程，業(yè)務(wù)運行效率提升;實現(xiàn)了觀測、預(yù)報和氣象服務(wù)崗位一體化，同時設(shè)立起了縣級綜合氣象業(yè)務(wù)崗。為穩(wěn)步推進地面氣象觀測全面實現(xiàn)自動化，自2016年起，中國氣象局在15個省（區(qū)、市）氣象局共276個國家地面觀測站開展了前期試點。將業(yè)務(wù)制度建設(shè)、新技術(shù)應(yīng)用、業(yè)務(wù)流程與崗位職責優(yōu)化等措施進行結(jié)合，在保證觀測業(yè)務(wù)質(zhì)量可以高質(zhì)量運行且對預(yù)報服務(wù)工作無負面影響的前提下，可降低觀測人員的工作量，提升臺站綜合業(yè)務(wù)能力。由此不難說明地面氣象觀測自動化改革時機已發(fā)展成熟，全面開展地面氣象觀測自動化改革是可行的。

2、地面氣象觀測自動化改革帶來的變化

2.1采集數(shù)據(jù)的精細化、客觀水平增強

當前，人工觀測具有較強的主觀性，每個觀測人員都有屬于自身的觀測習慣和誤差，一旦出現(xiàn)失誤，需要選擇插值法、推演法等數(shù)學方法進行補救，對氣象要素數(shù)據(jù)的科學性和準確性水平產(chǎn)生了影響。在實際的地面氣象觀測工作中，只要確保觀測儀器設(shè)備無故障問題、網(wǎng)絡(luò)暢通，監(jiān)測和業(yè)務(wù)軟件可正常運行，完成了氣象要素數(shù)據(jù)的自動化采集、分析和傳輸，通過這種工作流程獲取的氣象數(shù)據(jù)信息，可增強數(shù)據(jù)的科學化和客觀性水平，自身也具有較強的可用性，可為氣象預(yù)報預(yù)警服務(wù)提供精細化、可靠的數(shù)據(jù)支撐。

2.2基準站人工觀測次數(shù)減少

對于基準站來說，云和能見度的人工定時觀測次數(shù)從每日24次逐漸減少為8次。對于夜間（20時到08時）的天氣現(xiàn)象連續(xù)觀測調(diào)整為在20時、23時、02時、05時四個正點時次進行觀測，也就是實行夜間不守班，確保白天天氣現(xiàn)象可實現(xiàn)連續(xù)觀測，降低了測報人員的勞動強度。

2.3改變了編發(fā)報文名稱、結(jié)構(gòu)和組成

自地面氣象觀測自動化改革后，各級氣象部門“新長Z文件”傳輸將逐漸被BUFR進行取代，自動觀測數(shù)據(jù)在臺站設(shè)備采集端完成自動化采集后，省級自定人工觀測項目數(shù)據(jù)完成人工錄入后，通過BUFR格式消息以不落地的方式從臺站向省級進行傳輸，經(jīng)省級在線快速質(zhì)控后，實時將觀測數(shù)據(jù)集質(zhì)量控制碼上傳到國家級。

3、地面氣象觀測自動化存在的問題

3.1地面氣象觀測自動化技術(shù)不達標

對于我國自主研發(fā)的半自動氣象學系統(tǒng)來說，儀器穩(wěn)定性和可靠性與國外還有一定的差異。除了氣象部門對觀測儀器的要求較為嚴格外，受復(fù)雜環(huán)境的影響，觀測儀器的運行也變得復(fù)雜，我國還沒有達到該要求。尤其是在高溫、低溫、沙塵暴等惡劣天氣出現(xiàn)時，會損壞觀測儀器。部分氣象要素傳感器質(zhì)量也不過關(guān)，針對我國開發(fā)的所有傳感器，其中以濕度和能見度傳感器的使用性能較差，而國外針對濕度傳感元件的問題還沒有得到解決。

3.2儀器設(shè)備缺乏合理性

我國國土資源遼闊，橫跨幾十個緯度和地區(qū)，而平原、沙漠、山脈、島嶼等則組成了我國復(fù)雜的地形條件。因此對觀測儀器提出了更高的要求，在符合氣候條件的同時，還要適應(yīng)各種復(fù)雜天氣現(xiàn)象，這種集萬能于一身的觀測儀器顯然不可能實現(xiàn)。制定嚴格的觀測儀器指標只是為了更好的滿足極少數(shù)臺站的需求，但是卻忽略了極大一部分臺站，增加了觀測儀器的復(fù)雜性水平，同時還提升了產(chǎn)品制作的成本投入。

3.3儀器測量精確度不高

當前，測量儀器的精確度水平一直是氣象界爭論不休的問題，世界氣象組織制定了自動觀測儀器精度標準，大部分國家的自動氣象觀測儀器基本達標，但是針對常規(guī)觀測儀器的精確度要求卻有很多國家沒有達標。結(jié)合當前的觀測技術(shù)，為了保證世界各國的自動觀測儀器精度同世界氣象組織制定的常規(guī)觀測儀器精度要求相符，會使制作成本、體積、內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性水平均得到提升，增加了使用和維修中的難度。我國氣象部門對自動觀測儀器的精確度要求與我國實際情況不符，會對地面觀測自動化實現(xiàn)產(chǎn)生影響。

4、提升地面氣象觀測自動化發(fā)展建議

4.1發(fā)展通訊網(wǎng)絡(luò)

在地面氣象觀測自動化改革中，全國的通訊線路基本不能滿足其發(fā)展需求，當前，現(xiàn)有的幾條微波中繼和同軸電纜只能連通到各省的大城市，近些年能否通到專區(qū)一級，仍需要各級氣象部門的共同努力。再加上通到各縣的電話、技術(shù)裝備也較為滯后，阻礙了地面氣象觀測自動化的順利實施。氣象部門要建立起屬于自己的通訊網(wǎng)絡(luò)有一定的難度。利用氣象衛(wèi)星傳遞氣象資料、租用郵電部的通訊衛(wèi)星，給與氣象部門的通道都極為有限，在未來幾年內(nèi)發(fā)射氣象通訊衛(wèi)星的愿望很難實現(xiàn)。

4.2加強對觀測儀器的管理

在實際的地面氣象觀測工作中，測報人員應(yīng)將做好觀測儀器的管理，防止因儀器破損影響正常的觀測工作。交接班是地面氣象觀測的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，大部分業(yè)務(wù)操作中的安全事故和業(yè)務(wù)失誤都出現(xiàn)在交接班過程中。氣象部門應(yīng)對現(xiàn)有的值班制度進行完善，在交接班過程中，交接班雙方應(yīng)仔細查看所有觀測儀器設(shè)備的運行情況，防止設(shè)備出現(xiàn)故障問題。本班次人員要向下班次交接人員詳細說明本班次相關(guān)事項，接班人員應(yīng)仔細記錄，并且認真檢查備注欄中的內(nèi)容，詳細了解自己的值班任務(wù)。在觀測儀器設(shè)備故障或復(fù)雜天氣出現(xiàn)時要沉著冷靜，按照觀測規(guī)范要求進行，避免業(yè)務(wù)失誤，不斷增強綜合氣象觀測業(yè)務(wù)質(zhì)量。

4.3提高技術(shù)能力和科技水平

當前，各級氣象部門都實現(xiàn)了自動化觀測，因觀測設(shè)備較為落后，在實際的地面氣象觀測中，雖然部分氣象要素實現(xiàn)了自動化觀測，但是還有極個別氣象要素不能實現(xiàn)自動化觀測，找到適合的自動化氣象要素感應(yīng)器還有很大的難度存在。在地面氣象自動化觀測改革中，尤其是基層臺站配備的自動化觀測儀器種類較少，在傳遞、接收、記錄、存儲和處理觀測到的氣象要素數(shù)據(jù)信息時，都需要通過自動化實施，為了實現(xiàn)觀測自動化改革，氣象部門應(yīng)對資料中心、處理中心和通訊中心不斷進行完善。

參考文獻

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作者簡介：劉香萍（1979-），女，漢族，甘肅省敦煌市人，本科學歷，工程師，從事綜合觀測工作。

（作者單位：甘肅省敦煌市氣象局）