新形勢下涼山州氣象探測的發展現狀及對策分析

王霄 謝冬

摘要 氣象探測是氣象業務的基石，加快推進智能化氣象探測設備建設、優化觀測結構、依托綜合氣象觀測業務運行信息化平臺，可以提高應急氣象觀測能力和氣象災害監測預警能力。分析了涼山州氣象探測發展的現狀，探討了裝備維護維修、氣象計量檢定中存在的不足，并提出了發展對策，旨在保障氣象探測數據的完整性和準確性，以點帶面推動氣象服務高質量發展。

關鍵詞 氣象探測；氣象服務；高質量發展

中圖分類號：P412.2 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2023）09–0-04

2018年9月，中共中央、國務院印發《鄉村振興戰略規劃（2018—2022年）》，明確提出提升氣象為農服務能力，加強農村防災減災救災能力建設[1]。

2021年11月，中國氣象局與國家發展改革委聯合印發《全國氣象發展“十四五”規劃》，2022年5月，國務院印發《氣象高質量發展綱要（2022—2035年）》，明確了優化綜合立體觀測站網、建立協同高效的精密氣象監測系統、發展高精度和智能化氣象探測裝備、完善氣象探測設備計量檢定和試驗驗證體系、增強氣象科技自主創新能力等任務，為新形勢下氣象探測事業發展指明了方向。

在全面實施鄉村振興戰略和推進氣象高質量發展的大背景下，氣象部門圍繞氣象探測工作進行了許多基礎性和應用性研究。通過Java Server Pages、Python、PDCA循環等手段，氣象裝備保障能力得到增強，地面氣象觀測數據正確率得以提升[2-10]。依托無人機等新技術，提高探測環境保護日常巡查工作效率[11-12]。進一步加強自動氣象站網布局，加強山洪地質災害風險區、森林火險高發區的自動站建設，提高氣象災害監測預警能力，推動精細化氣象服務融入鄉村振興戰略[13-14]。

涼山州特殊地質環境導致隱患點多、面廣，暴雨等強對流天氣導致地質災害多發、突發、重發，森林草原防滅火工作也面臨嚴峻形勢。2020年3月30日15：35，西昌市瀘山突發森林火災，造成各類土地過火總面積3 047.78 hm2，受害森林面積791.6 hm2，直接經濟損失達9 731.12萬元，嚴重影響了涼山經濟社會發展[15]。這些都對氣象服務保障能力提出了更高要求。而作為氣象業務的基礎性工作，氣象探測直接影響著氣象服務質量[16-17]。面對嚴峻形勢，涼山州加快布局各類新型氣象探測設施，不斷提高觀測密度，優化觀測結構，充分發揮自動氣象站在防災減災中的重要作用；完善裝備保障和氣象計量檢定體制機制，保證氣象數據的完整性和正確性，提高天氣預報、氣候預測等氣象服務產品的準確率；依托綜合氣象觀測業務運行信息化平臺，提高站網信息管理、倉儲供應管理能力，推動氣象觀測質量管理體系不斷完善[18-25]。現階段，應急氣象觀測手段朝著多元化的方向發展，提高森林草原防滅火應急氣象服務保障能力顯得尤為重要。基于此，分析了新形勢下涼州氣象探測發展現狀，并提出了相應的發展策略，以期推動氣象探測工作向縱深發展，提高氣象科研和預報預測服務水平。

1 涼山州氣象探測的發展現狀

1.1 氣象監測預警能力增強

近年來，在四川省氣象局的大力支持下，涼山州全面推進基礎能力建設。2019年，木里、甘洛、冕寧等臺站增設了稱重式雨量傳感器。2020年，全州17個臺站完成了天氣現象視頻智能觀測儀的建設和氣溫降水多傳感器標準控制系統的改造，天氣現象實現自動化觀測，氣溫和降水觀測數據的完整性、可用性得到明顯增強。2022年，完成了四川省氣象災害監測預警項目和氣象監測預警補短板工程項目建設，前者在西昌、寧南、會理等縣（市）建設了64個DZZ4四要素自動氣象站，后者在喜德、鹽源、德昌等縣（市）新建及改造21個CAWSmart六要素智能氣象站，有效填補了氣象及次生災害頻發區、監測薄弱區、天氣系統高影響區的觀測盲區。截至目前，全州已建成區域自動站580個，鄉鎮覆蓋率達100%，與酸雨觀測站、雷電觀測站、GNSS/MET水汽觀測站等組成協同、高效的精密氣象監測網（圖1）。

1.2 氣象計量標準量值溯源及傳遞工作體系基本建成

作為觀測數據的基礎質量把關工作，氣象計量是氣象觀測質量管理體系的重要組成部分。2021年計量檢定實驗室投入使用后，負責制定全州17個國家級臺站實驗室檢定計劃，組織收集和送檢到期傳感器，開展溫度、濕度、氣壓等氣象量值的傳遞業務。嚴格遵循《SC51-Z01-0000-QI-2405國家級自動氣象站檢定市州級作業指導書》等開展計量檢定業務工作，必須使用有效期內的二級標準器，嚴格按檢定周期送至國家氣象計量站等單位進行檢定或校準，依據檢定或校準結果采取內插法計算標準器修正值，為后續工作奠定基礎，如根據溫度標準器校準結果（表1）計算得到其修正值（表2）。

國家級自動站現場核查工作嚴格遵循《區域自動氣象站現場核查方法（試行）》《SC51-Z01-0000-QI-2411國家級自動氣象站校準及現場核查市級作業指導書》。此外，州探測中心還需按照《SC51-Z01-0000-QI-2412能見度現場核查臺站級作業指導書》開展轄區內能見度現場核查工作，核查周期為6個月。至此，對國家級臺站溫度、濕度、氣壓傳感器進行檢定或校準，對風向、風速、蒸發、雨量傳感器進行校準，國家級自動站進行現場核查的氣象計量標準值溯源及傳遞工作體系基本建成。由于HMP45D和HMP155A溫濕度傳感器、PTB210和PTB220氣壓傳感器等儲備不足，在全州范圍內實現流轉存在較大困難，所以暫未將全州64個國家級自動站納入實驗室檢定或校準范圍，仍采用現場核查方式進行量值傳遞。

1.3 倉儲管理、站網信息管理水平提高

隨著綜合氣象觀測業務運行信息化平臺的應用，氣象裝備的出入庫、調撥、維護維修等實現了集約化管理。按照編碼規則將氣象裝備劃分為儀器（G類）、耗材（H類）和組件（Z類），應用現代物聯網技術實現了對氣象裝備的動態管理，并按照“省—市—縣—臺站”的出入庫模式進行裝備逐級流轉[25]。裝備維護維修也實現了全流程管理，維護維修完成后及時填報故障維修單，錄入故障現象、維修情況、更換裝備類別碼等信息并上傳照片，真正實現了全過程留痕和可回溯管理。

站網信息元數據管理逐步規范，每個站點由基本信息、設備信息、觀測要素、環境基本信息、業務運行信息等元數據構成（圖2）。其中，觀測要素由觀測任務決定，一般為雨量站、兩要素站（溫度、雨量）、四要素站（溫度、雨量、風向、風速）或六要素站（溫度、濕度、氣壓、風向、風速、雨量）。觀測要素信息、儀器和觀測方法、數據采樣、數據質量、數據處理和報告又由儀器型號、裝備編碼、觀測時制等若干元數據構成（表3）。

綜合氣象觀測數據質量控制系統根據需求選擇國家地面站、GNSS/MET水汽觀測站等不同對象，以數據圖層形式疊加或融合展示氣溫等氣象要素的數據獲取率、可用率等（圖3）。上述氣象計量標準量值傳遞、裝備維修、倉儲管理、站網信息管理、數據質量控制等各環節相輔相成，推動氣象觀測質量管理體系不斷完善。

1.4 應急氣象觀測能力逐步提高

2021年前，全州僅有4套便攜式自動氣象站，其中，無錫DZB4型2套、天津DZB2型1套、華云CAWS620-MS型1套，承擔全州的應急氣象觀測任務。近年來，森林火災呈現多發、突發、重發趨勢，便攜站數量和單一的觀測手段已不能滿足應急氣象服務保障需求。面對嚴峻形勢，增配了YLD1-D車載全固態X波段雙偏振多普勒天氣雷達和YW-LR移動激光測風雷達，多元化開展應急氣象觀測，為制作專題天氣預報和開展人工增雨作業提供了充分依據，便攜站數量也由4套增至20套，應急氣象觀測能力不斷提高。

1.5 積極探索自動站“合作共建+數據共享”模式

近年來，涼山州氣象部門積極探索“合作共建+數據共享”模式，與政府和企業合作開展自動站建設，有效填補了重點區域的觀測盲區，提高了氣象災害監測預警能力。2020年，采取國家電網涼山供電公司購買設備、州氣象局提供技術支持的合作方式，完成了“氣象+國電”合作示范站點——西昌市10KV馬武線CAWS600六要素自動氣象站安裝調試工作，為高壓輸電線氣象觀測站建設全面鋪開奠定了基礎。氣象數據統一傳輸至州局中心站，再根據需求向其提供氣象數據。2020年西昌市“3·30”森林火災發生后，生態環境極其脆弱，強降雨極易引發地質災害。在此背景下，與地方政府合作共建了9個地質災害防治自動氣象站，提高了瀘山及其周邊的氣象監測預警能力。其中，瞭望塔、沈家祠堂、光福寺、瀛海亭4個六要素自動氣象站構成梯度觀測網，馬道深溝、大營農場、烏龜塘、經久鄉馬鞍山4個六要素自動氣象站構成平面觀測網，西昌學院雨量站作為有效補充（圖4）。

2 裝備維護維修和氣象計量檢定中存在的不足

第一，地面氣象觀測站點多、面廣，故障率較高，保障任務繁重。受交通不便、自然環境惡劣等因素影響，區域站發生故障后，時常耗費數小時才能到達現場進行處理。第二，州探測中心保障人員不足。除2人專職負責全州網絡系統運行維護外，僅有5名人員負責全州的技術保障工作。縣級無法排除故障時，需要在規定時限內趕赴現場進行維修，加上縣級未指定裝備保障專人專崗、業務人員大都身兼數職，導致保障工作效率不高。第三，隨著天氣現象視頻智能觀測儀、CAWSmart智能氣象站等新型探測設備的投入使用，裝備保障人員現有知識儲備已無法滿足裝備保障需求。第四，區域站社會化保障未發揮其應有作用。在區域站巡檢過程中多次發現雨量傳感器過濾網罩、漏斗、匯集漏斗有塵土等異物堆積，未定期清潔百葉箱或溫濕度防輻射罩，未定期維護觀測場地，植物高度超過20 cm等情形。第五，儀器組件儲備不足，尤其是HMP45D和HMP155A溫濕度傳感器、PTB210和PTB220氣壓傳感器、DPZ1綜合集成硬件控制器等嚴重不足，一定程度上降低了裝備保障工作效率。

3 涼山州氣象探測的發展對策

第一，充分發揮四川省氣象觀測質量管理體系的氣象現代化支撐作用，嚴格按照國家級自動氣象站維護維修、氣象探測環境保護、氣象臺站新建遷建等市州級和臺站級作業指導書，規范開展氣象探測各項業務工作，推動“監測精密”向縱深發展。第二，繼續探索有效的區域站社會化保障監督管理辦法，建立健全相應的考評機制，充分發揮區域站社會化保障應有的作用，保證氣象觀測數據的完整性和準確性。第三，加強天氣現象視頻智能觀測儀、CAWSmart智能氣象站、地基遙感垂直觀測系統等新式探測設備業務知識的學習，積極參加裝備維護維修、注冊計量師繼續教育、氣象觀測質量管理體系內審等專業培訓，不斷豐富知識儲備，提高業務能力，以滿足新形勢下的氣象探測工作需求。第四，積極加強與物資管理科等單位的溝通協調，加強儀器組件儲備，為高效開展裝備保障和計量檢定工作奠定堅實基礎。第五，縣級氣象部門建立健全裝備保障專人專崗制度、監督制度、考核制度等，提高縣級裝備保障能力。第六，加強鄰近縣局的區域交流協作、備件共享，進一步提升裝備保障工作效率。第七，及時總結推廣裝備保障工作中好的經驗做法，以點帶面提高整體水平。第八，建立穩定的裝備保障專項經費投入機制，為裝備保障工作提供重要支撐。第九，充分依托Visual Basic、Python、C++等編程語言，不斷提高氣象大數據在故障智能定位、業務評估、數據質量分析等領域的應用能力，推動氣象裝備保障業務向智能化、信息化方向發展。

4 結束語

在全面實施鄉村振興戰略和氣象高質量發展的大背景下，涼山州多渠道發力，不斷優化觀測結構，完善氣象觀測質量管理體系，提高氣象災害監測預警預報能力和應急氣象觀測能力。針對裝備維護維修、氣象計量鑒定中存在的不足，積極探索應對策略，保證氣象探測數據的完整性和準確性，以點帶面推動涼山氣象服務高質量發展。

參考文獻

[1] 王幫能.氣象科技助力鄉村振興的實踐與思考：以豐都縣為例[J].現代農業科技，2020，49（15）：206-207，209.

[2] 汪清梅，蔣文軒，謝韶青，等.PDCA循環在自動氣象站裝備保障中的應用[J].設備管理與維修，2020，41（11）：137-139.

[3] 李文韜，張明潔，劉策.區域自動氣象站監控報警與技術保障遠程支持系統的設計與實現[J].山東科學，2020，33（1）：1-7.

[4] 范雯杰，余德亮，程昌玉，等.新型自動氣象站裝備保障學習板的設計與應用[J].氣象水文海洋儀器，2019，36（3）：93-98.

[5] 楊萬忠，周志鵬.自動氣象站儀器設備保障及維護技術研究[J].農村實用技術，2021，24（2）：174-175.

[6] 唐坤，湯學群，周旭輝，等.手機APP在自動氣象站設備保障工作上的實際應用[J].氣象水文海洋儀器，2018，35（4）：65-67.

[7] 韓仲強.基于CIMISS的農業氣象觀測數據自動質量控制系統[J].現代農業， 2021，47（5）：108-110.

[8] 趙迦琪，韓仲強.氣象數據質量分析與評估[J].內蒙古氣象，2019，43（1）：40-42.

[9] 姚浩立，李從初，許皓皓，等.新型自動氣象站數據傳輸監控及保障系統[J].浙江氣象，2020，41（1）：39-42.

[10] 鐘靜，張滬生，林小杰，等.氣象探測環境保護監測系統設計與實現[J].氣象水文海洋儀器，2022，39（2）：99-101.

[11] 夏江峰，劉佳奇.基于無人機的氣象探測環境360°球型全景制作及應用[J].陜西氣象，2020，63（3）：62-64.

[12] 曹久才，吳輝，楊經博，等.調優站網布局融合鄉村振興提升氣象服務精細的思考[J].中國農學通報，2021，37（4）：91-97.

[13] 盧杰，周正斌，肖濤，等.鄉村振興戰略背景下崇州市氣象服務措施研究[J].江西農業，2018（22）：40-41，43.

[14] 武峰梅，白金鳳，劉謀榮，等.新形勢下關于加強氣象探測環境保護工作的幾點思考[J].環境與發展，2019，31（10）：224，226.

[15] 蔡江濤，陳海波，張銀，等.新形勢下關于加強氣象探測環境保護工作的幾點思考[J].湖北農機化，2019，41（5）：11.

[16] 葛增平.關于加強氣象探測環境保護工作的研究[J].環境與發展，2018，30 （9）：211，213.

[17] 劉洪濤，劉立成.區域自動氣象站在防災減災中的作用及其保障體系建設措施[J].現代農業科技，2021（24）：150-151，156.

[18] 王強，陳卿才，董立亭，等.氣象計量管理體系建設與思考[J].中低緯山地氣象，2019，43（6）：97-99.

[19] 沈天舒.氣象計量檢定實驗室設備的信息網絡化管理探討[J].中國設備工程，2021，37（24）：177-178.

[20] 于秀健，王卓，張智恒.關于地市級移動氣象計量檢定系統應用要點的探討[J].黑龍江氣象，2019，36（1）：37，46.

[21] 李娟.基于數據挖掘的氣象觀測數據質量控制算法研究[D].南京：南京信息工程大學，2015.

[22] 任芝花，張強，高峰，等.CMA氣象數據質量控制體系[J].氣象科技進展， 2018，8（1）：54-55.

[23] 傾鵬程，呂玉嫦，黃柳卿，等.廣東省氣象觀測質量管理體系的現狀與改進[J].廣東氣象，2022，44（3）：72-75.

[24] 李艷萍，譚龍，李偉雄，等.廣西氣象技術裝備保障業務發展的回顧和展望[J].氣象研究與應用，2020，41（4）：100-106.

[25] 王霄，錢鋮，胥德梅，等.涼山州氣象服務鄉村振興戰略研究[J].現代農業研究，2022，28（5）：67-70.

Analysis on the Current Situation and Countermeasures of Meteorological Detection Development in Liangshan under the New Situation

Wang Xiao et al（Liangshan Meteorological Bureau， Liangshan， Sichuan 615000）

Abstract Meteorological observation is the cornerstone of meteorological operations. Accelerating the construction of intelligent meteorological observation equipment， optimizing observation structures， and relying on the comprehensive meteorological observation business operation information platform can improve emergency meteorological observation capabilities and meteorological disaster monitoring and warning capabilities. Analyzed the current situation of meteorological observation development in Liangshan Prefecture， explored the shortcomings in equipment maintenance and maintenance， and meteorological measurement verification， and proposed development strategies to ensure the integrity and accuracy of meteorological observation data， and promote the high-quality development of meteorological services from point to area.

Key words Meteorological detection; Meteorological service; High quality development