地面氣象觀測自動化存在的弊端及其對策

徐浩然

摘 要：隨著氣象探測技術的進步和地面觀測自動化水平的發展，各種新型自動化觀測設備在臺站中發揮的作用越發明顯，在提升我國地面氣象觀測自動化水平的同時，也存在一定的弊端，不利于地面氣象觀測工作的開展。基于此，本文重點分析地面氣象觀測自動化存在的弊端，并給出了相關處理對策，僅供相關部門進行參考借鑒。

關鍵詞：地面氣象觀測;自動化;弊端;對策

中圖分類號：P412.1 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）22-0151-02

The Disadvantage and Countermeasure of Surface

Meteorological Observation Automation

XU Haoran

Absrtact： With the progress of meteorological observation technology and the development of automation level of ground observation， various new types of automatic observation equipment play more and more important roles in stations. While improving the automation level of ground meteorological observation in China， there are also some drawbacks， which are not conducive to the development of ground meteorological observation. Based on this， this paper focused on the analysis of the shortcomings of surface meteorological observation automation， and gave the relevant countermeasures， for reference only by the relevant departments.

Keywords： surface meteorological observation;automation;disadvantage;countermeasure

隨著氣象事業的快速發展，現代化儀器設備和技術在地面氣象觀測中得到了廣泛應用，進一步提高了地面測報的自動化水平。為了緊跟現代化氣象事業的發展步伐，推動氣象體系建設工作的順利開展，各級氣象部門相繼開展了地面氣象觀測自動化改革，有效增強了地面氣象觀測質量。基于此，本文重點分析地面氣象觀測自動化存在的弊端及防范對策。

1 地面氣象觀測自動化存在弊端

1.1 管理制度和協調機制缺失

自地面氣象觀測工作中使用智能化儀器設備以來，原有的業務模式也發生了改變，人工觀測項目越來越少，只有數據訂正、儀器設備運行等需要人工操作。由于管理制度不夠明確，導致值班人員未能根據地面氣象觀測的規范要求開展工作，經常會有擅自離開崗位的情況，不能第一時間發現和判斷突發情況，從而導致不能提出正確的應對辦法，因此，做好地面氣象觀測監控管理極其重要[1]。由于管理制度同地面氣象觀測工作的發展不相適應，直接造成部分觀測人員未重視地面氣象觀測儀器設備的維護與數據傳輸保障工作，再加上管理協調制度不明確，使臺站內設備與傳輸故障問題不能得到及時解決，從而導致觀測數據長時間缺測的問題更為嚴重。基層部門的主要特點是人員流動性大，測報崗位人員頻繁變動，有些臺站為了獲取更大的利益，集中了一部分測報人員以開展科技服務工作，或者將測報業務崗位人員與行政、財務人員進行換崗，導致工作人員對工作崗位不適應，嚴重影響測報質量。

1.2 地面氣象觀測技術發展存在不足

隨著相關技術的更新完善和科學技術水平的進步，各級臺站中的氣象觀測項目已經實現了自動化觀測，部分觀測項目如云、日照時數、蒸發量等氣象要素尚未在業務中完全實現自動觀測，全溫域、全量程的高精度測濕技術，特別是準確測量固態降水的測量技術仍是常規地面氣象觀測中的障礙。另外，針對微觀氣象參數的研究還停留在科學研究領域，同業務化要求差距較大。地面氣象觀測技術的發展只是單純的氣象觀測儀器設備的發展[2]。

當前，臺站中使用的氣象傳感器需要借助專用的采集器將電信號轉化為氣象要素數據，降低了模塊化程度，且更換性差、計量檢定極為困難，再加上部分關鍵傳感器部件來源于國外，我國自主研發的產品性能在精度和穩定性方面還有很大不足。

臺站中測濕的主要儀器是濕敏電容和濕敏電阻傳感器，部分臺站也會選擇鉑電阻通風干濕表來測量濕度數據，該儀器不能在0℃以下使用，需要對其進行不斷改善;臺站中露點儀的精確度水平很高，因投入成本大，只能在實驗室中應用，應加大野外觀測業務中露點儀的研究力度;臺站測出的氣壓數據主要是本站氣壓，不同地區的氣壓傳感器參數不盡相同，造成氣壓傳感器不可互換，若因故障問題要更換氣壓傳感器，則需要對氣壓傳感器的特征參數進行修改，影響了氣壓觀測數據的準確性;測量降水的雨滴譜儀，只能對降水粒子的尺度譜分布進行測量，測量其他氣象要素的能力不足;超聲波測風傳感器缺少轉動部件，在抗風和抗冰雹方面的能力較強，但測出的風向風速數據準確性不高。

1.3 復合型技術人才不足

隨著我國現代化信息技術不斷成熟，在發展“智慧氣象”時對人才的需求也不斷提高。盡管我國在建設現代化氣象隊伍方面的成果較為顯著，但復合型技術人才的供應同當前實際需求仍有較大差距，優秀人才匱乏的現象較為嚴重。在基層氣象部門，接受過高等教育的工作人員占比較低，而具備現代信息技術的專業人才更是稀少。由于缺少復合型人才，直接造成“智能化”氣象與現代氣象之間的融合度較差，降低了地面氣象觀測的自動化水平。

2 地面氣象觀測自動化處理對策

2.1 完善地面氣象觀測工作制度

應結合氣象部門實際，盡快建立起與地面氣象觀測相符的設備儀器維護管理制度、值班制度、業務考核制度和獎懲制度等;進一步明確不同崗位工作人員的職責，對觀測人員的行為加強監管，若在地面氣象觀測中發現違規操作行為，應以口頭方式進行警告或者是直接處罰，避免下次再犯;測報人員應嚴格遵守地面觀測制度和規范要求，避免影響地面氣象觀測自動化工作的開展，不斷提高氣象觀測數據質量。

2.2 不斷提高技術能力

當前，全面自動化是地面氣象觀測的主要發展趨勢，對部分實現自動化觀測的傳感器來說，應加大MEMS的研究力度，積極開發出高精度、小型化的智能傳感器。為了提升溫度觀測數據的精確度，應積極開發陣列式溫度傳感器。濕度傳感器應將低溫低濕和高溫高濕條件下的測量放在首位，應將軍事發展中的固態測風技術應用到氣象觀測中來。為減小降水數據誤差，增強降水數據的準確度，應充分利用光學等的非接觸方法，對新原理新方法的降水微觀參數測量儀器進行創新。另外，隨著微電子技術、計算機信息技術和通信技術的快速發展，應將物聯網、互聯網、氣象采集和電子信息技術與智能化傳感器技術相結合，體現地面氣象觀測的網絡化、模塊化和集成化特征。如未來可設計出如米粒一般大小的傳感器，將其布設到各個無人區域以對氣象要素數據進行采集，每個傳感器負責采集對應區域內的信息。由于各個傳感器的距離較近，有效增強了氣象要素數據的精確度和準確性，若傳感器受損，也不會對整體采集精度產生影響。

2.3 增加資金投入

在實際地面氣象觀測自動化中，對觀測儀器設備的精確度水平要求較高。因此，氣象部門應加大資金投入力度，積極引進現代化的觀測儀器設備，及時淘汰老化或年代久遠的設備;應按照操作規范要求對儀器設備進行安裝和使用，延長觀測儀器設備的使用壽命，確保地面氣象觀測自動化工作順利進行。

2.4 加強人才隊伍建設和培養

人才隊伍建設是確保地面氣象觀測自動化發展的重要保障，工作人員應努力適應觀測業務自動化改革，多學、多看、多實踐，盡快養成一崗多職、一專多能的技巧。對現有的觀測人員進行整合，通過對工作任務進行科學測算，對觀測崗位合理設置，不斷優化崗位職責。此外，還要對觀測人員加大培訓力度，積極編寫同臺站與自動化相關的培訓教材，以對人才隊伍的知識結構進行更新，以使其更好地適應地面氣象觀測自動化改革。

參考文獻：

[1]耿俊杰.關于地面氣象觀測工作的自動化探究[J].內蒙古科技與經濟，2018（11）：77-78.

[2]閆麗華.淺析氣象觀測工作改革創新及加強措施[J].農業與技術，2018（20）：125.