便攜式農業氣象站在夜間農業氣象觀測中的應用

文/卜曉波 杜宇明 成麗君

不同的天氣條件會造成不同的天氣現象，而這些不同的氣象，都會對我國的農業生產過程造成不同程度的影響。因此，農業生產者們是否能夠在夜間對這些即將發生的天氣現象進行有效的預測，并以此為基礎采取接下來的應對措施，將會對其最終的農業生產效果產生不容忽視的影響。而當前流行的便攜式農業氣象站，又被稱為新型自動氣象站。顧名思義，它能夠以高度自動化的方式，實現對于天氣氣象的有效觀測，與此同時，將其所獲得的各種數據儲存在計算機系統當中。接下來再采用相應的軟件，來對這些數據進行分析，對不停變化的天氣條件進行監測，以此來為農業生產者提供更為準確的夜間天氣預測結果。

1 便攜式農業氣象站的組成結構分析

便攜式農業氣象站最主要的功能，就是對于不斷變化的氣象數據進行觀測和收集，并將其進行儲存。一般來說，其構成往往有以下兩大部分,其一是硬件系統,其二是軟件系統。而其硬件系統往往由以下四大部分組成，其一是外部的總線，其二是采集器，而這一采集器又可以被分為兩大部分，首先是主采集器，其次是分采集器。除此之外，傳感器以及相應的外圍設備也是其硬件系統當中不容小覷的兩個組成部分。而且軟件系統也可以分為兩大部分。第一部分是應用軟件，主要是用來執行各種業務。第二部分是嵌入式的系統軟件。使用者要想對這些軟件進行安裝，只需要在計算機上操作即可。而這些軟件的最主要作用，是對這一便攜式農業氣象站的運行進行實時的監控，一旦其收集到新的數據，就可以對其進行上傳處理。

2 便攜式農業氣象站在夜間農業觀測中的應用途徑

（1）經過筆者的觀察和研究，發現在使用這一便攜式農業氣象站的時候，對于夜間出現的雨夾雪、霧霾亦或是積雪結冰等天氣，并不能夠很好地進行自動的觀測和記錄。尤其是在我國某些氣候較為極端的地區，要想采用這一設備進行夜間的氣象觀測，則會面臨較多的阻礙。因此，對于這些較為極端的天氣現象，依然要采用便攜式農業氣象站與人工觀測相互結合的方式，來自農業天氣進行有效的分析。比如說，如果降水天氣是在晚上8:00之后出現的，那么一定要借助人工的力量，來對這些天氣進行初步的判斷，然后再將其錄入到這一氣象站的監測系統當中。

操作方式如下：打開計算機終端當中的地面測報軟件，然后通過手動的方式來對當前發生的天氣現象進行初步的選擇。接下來，根據這一便攜式農業氣象站自身所記錄的夜間氣象數據,在其夜間欄當中，按照一定的順序，將各種天氣所對應的代碼輸入其中。如果在某些地區，出現了幾種天氣同時發生的情況，那么則要對這幾種天氣現象進行分別的輸入，可以采用英文半角這一符號來對其進行分割。與此同時，在進行現場的觀測檢查活動的時候,要選擇適當的時間點,最好是在夜晚的7:00～8:00這段時間之內。而如果觀察員發現有新的氣象情況出現，一定要進行相對應的調整，使其紀錄能夠得以及時的更新。其次，當發現外界出現了凍結抑或是凝結的氣候現象的時候，則必須采用綜合性分析的方式，首先對其出現的時間長短進行初步的估算,然后在此基礎上,對其降水情況進行預測,判斷其是哪一種降水類型。接下來，如果要對降雨的連續性情況進行分析,則可以通過對各個要素的觀察和審核，來進行相應的判斷。比如說，雷鳴現象是否出現亦或是閃電現象是否出現等因素。與此同時，還要將這些要素出現的情況和時間點進行嚴格的記錄，將其錄入到這一系統的天氣現象欄目當中。

（2）采用便攜式農業氣象站觀測天氣的途徑，在采用人工記錄和觀察的方式對夜間的天氣現象進行初步的判斷之后，則可以接著采用便攜式農業氣象站這一設備，來進行進一步的觀測。比如說,這一設備當中的采集器以及相應的風速傳感器就是兩個功能性十分強大的觀測工具。這兩大工具可以用于大霧大風等天氣現象發生時的氣候觀測，與此同時，也可以借助其本身的功能，來對這些天氣現象進行適當的挑選。而在使用這一自動觀測設備的時候，一定要保障其電腦終端的軟件能夠處在靈活運行的狀態之下。而當這一設備在夜間進行運行的過程當中，發生了意外的停電亦或是電腦端死機等現象,則必須對其進行及時的重新啟動，與此同時，對于這段空白時間內發生的數據缺失問題，也要進行及時的手動填補。

具體的操作流程如下：首先，打開計算機終端的觀測軟件，開啟數據處理模式。緊接著，對其歷史數據進行重新的下載，選擇其中數據正常的部分，然后對其起止時間點進行判斷和選擇，之后再進行數據的重新下載。在完成以上步驟之后，可以借助人工判斷的方式，來對這段時間的自動天氣觀測結果的準確性進行分析。

3 便攜式農業氣象站系統問題的類型及其處理方式

這一便攜式農業氣象站雖然優點頗多，但其在使用過程當中，也會出現諸多無可避免的系統性問題。因此，要想使其使用的有效性得以提高到一定的水平,就必須對其當前存在的系統問題類型進行整體性的分析,然后再采用相對應的方式進行處理。

3.1 通訊故障問題及其處理方式

通訊故障作為一種最常見于農業氣象站系統當中的故障類型，其發生的主要原因和雷擊這一天氣現象之間有著密不可分的聯系。一般來說，但這一便攜式農業氣象站的通信設備遭到雷擊之后,就會遭到不同程度的損壞。因此，當這些現象出現的時候，數據采集結果就會出現空白的現象。此時，操作人員就必須及時地將平常介于電腦端和采集端這兩大設備之間的隔離器取出。如此一來，通訊線就可以實現直接的連接，而最終的數據采集和收錄過程也會恢復正常。接下來，操作人員也只需要將串口隔離器這一設備進行及時的更換，就能夠使整個系統恢復到原來的運行水平。如果以上方法都無效，那么則要對端口進行重新的更換,與此同時,還要將其相應的參數進行重新的設置。而如果經過檢查，發現其障礙存在于數據線方面亦或是光轉換器方面，那么,則必須對整個系統進行重新的測量，才能夠繼續投入使用。

3.2 傳感器故障問題及其處理方法

一般來說，這一便攜式農業氣象站會配備三種以上的傳感器，主要有溫濕度以及壓力這三種類型。而氣壓傳感器之所以會出現故障，往往和電壓水平過低有著密不可分的聯系。因而出現這一情況的時候，只需要判斷其原因，并對其電池進行更換即可。那如果是地溫傳感器受到了損害，那么則要在數據缺失的地方對其電阻進行測量,接下來,再對其電纜是否損壞等現象進行判斷。不管是以上哪一個部分出現了問題，都只需要對其進行更換即可。除此之外，還有風向風速傳感器，也很有可能在使用過程當中出現不同類型的故障。這一類型的傳感器出現故障的原因可能與其底座的縫隙有關。因為這一縫隙的存在，因此往往會使得一些生物進入其中，從而造成整個系統的短路。在出現這些現象的時候,必須對其中的故障進行充分的檢查，并采取相對應的處理措施。

4 結束語

近年來，我國許多地區都開始采用這一便攜式的農業氣象站作為其進行夜間的氣象觀測的重要手段。尤其是在許多農業生產地區，這一便攜式氣象站所能夠起到的夜間氣象觀測作用更是不容小覷。雖然其當前依然存在著一系列的使用問題，但是只要針對其存在的問題進行相應的處理，并結合人工觀測等方式來進行輔助，則能夠取得事半功倍的觀測效果,為我國的農業氣象觀測技術的提升帶來不容小覷的貢獻。希望本文的探究和分析能夠為我國農業氣象觀測水平的提升貢獻一己之力。