北方冬季地面氣象觀測(cè)常見問題分析

蔡鵬　李芳　趙嫻

摘要 隨著綜合氣象業(yè)務(wù)改革的穩(wěn)步推進(jìn)，觀測(cè)儀器的更新?lián)Q代，觀測(cè)項(xiàng)目的規(guī)定不斷更新，新型自動(dòng)氣象站設(shè)備已在地面氣象觀測(cè)中普及使用，地面測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)軟件更換為MOI軟件。根據(jù)地面氣象觀測(cè)規(guī)范及日常業(yè)務(wù)工作中遇到的技術(shù)問題進(jìn)行整理，一方面便于氣象觀測(cè)員日常操作，另一方面也可大大提高氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞 氣象觀測(cè)；冬季；地面；問題分析；北方地區(qū)

中圖分類號(hào) P412.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2016）07-0255-02

Abstract With the steady progress of the comprehensive meteorological service reform，updating of observation instrument，updating continuously of the observed items，new automatic weather station equipment has been widely used in ground meteorological observation，the ground test business software is replaced by MOI software.The specification for ground meteorological observation and technical problems of daily business work were encountered，on the one hand，it is convenient for the daily operation of the meteorological observer，on the other hand，it can greatly improve the accuracy of the meteorological observation data.

Key words meteorological observer；winter；ground；problems analysis；north of China

地面氣象觀測(cè)是氣象工作的基礎(chǔ)，也是每個(gè)地面氣象觀測(cè)站的基本工作任務(wù)之一[1]。人們?cè)诟叨汝P(guān)注氣象觀測(cè)資料的同時(shí)，也對(duì)氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性提出了嚴(yán)格的要求。中國北方，由于冬季常出現(xiàn)降雪、凍土等需人工進(jìn)行的觀測(cè)項(xiàng)目，加上氣溫低，氣象觀測(cè)操作難度加大，這就需要?dú)庀笥^測(cè)員及時(shí)總結(jié)和積累常見問題，進(jìn)行規(guī)范的操作和應(yīng)對(duì)，從而提高氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。張捷軍等[2]從技術(shù)性和非技術(shù)性2個(gè)方面闡述了在低溫雨雪冰凍災(zāi)害天氣下，地面氣象觀測(cè)工作中應(yīng)該注意的問題和處理方法；陳柳瓊等[3]根據(jù)多年的測(cè)報(bào)工作實(shí)踐和臺(tái)站經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)桂西北地區(qū)冬季出現(xiàn)的一些天氣現(xiàn)象，就觀測(cè)、發(fā)報(bào)、記錄整理等方面介紹自己的一些觀測(cè)方法，并提出相關(guān)注意事項(xiàng)；朱 明等[4]結(jié)合氣象觀測(cè)設(shè)備的使用介紹了冬季地面氣象觀測(cè)注意事項(xiàng)。因此，對(duì)冬季地面氣象觀測(cè)存在的問題已經(jīng)得到廣大學(xué)者的高度關(guān)注，本文則針對(duì)中國北方降雪和凍土2個(gè)專題的氣象觀測(cè)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)介紹，幫助廣大氣象觀測(cè)員方便氣象觀測(cè)的操作。

1 雪深與雪壓

1.1 定義

雪深的單位為cm，取地表與積雪表面垂直距離的整數(shù)。雪壓的單位是g/cm2，即積雪在1 cm2面積上的重量，取值到1位后小位數(shù)[5]。

1.2 觀測(cè)地段的選擇與前期準(zhǔn)備

對(duì)雪深及雪壓進(jìn)行觀測(cè)的地段，宜為地面氣象觀測(cè)場(chǎng)周圍的地勢(shì)開闊、地面平坦的地塊。在進(jìn)入冬季之前，先將選好的地段進(jìn)行整理，主要是整平地面、清理雜草等，并標(biāo)記好。這里入冬前要除去雜草，不能理解為將地段一定要整成裸地，只是對(duì)地段上凹凸不平的地方進(jìn)行平整；對(duì)雜亂草叢等進(jìn)行適當(dāng)剪修，并將斷草運(yùn)出地段，其目的是使地段保持大致平坦，使雪深（雪壓）觀測(cè)比較準(zhǔn)確。冬季風(fēng)比較大，光裸地面不易存在雪的臺(tái)站，尤須按上述目的要求結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況來選定、整理觀測(cè)地段。為了保護(hù)觀測(cè)場(chǎng)地的自然狀態(tài)，雪深、雪壓觀測(cè)一般不能選擇在觀測(cè)場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行。

1.3 觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)及注意事項(xiàng)

當(dāng)氣象站四周視野內(nèi)的地面積雪覆蓋的面積超過1/2時(shí)，要進(jìn)行雪深的觀測(cè)，該過程中需要注意的問題：雪覆蓋超過1/2時(shí)要觀測(cè)雪深，觀測(cè)雪深時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：在適合進(jìn)行雪深觀測(cè)的日子，于每天8：00在觀測(cè)地點(diǎn)將量雪尺插入到雪中，至到地表，切記插入時(shí)一定要保持垂直，讀取雪深的厘米整數(shù)，小數(shù)四舍五入，平均雪深不足0.5 cm記0；每次觀測(cè)時(shí)要隨機(jī)選擇3個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，并將數(shù)據(jù)記錄下來，求平均值；3次測(cè)量地點(diǎn)的選擇上，要保證隨機(jī)，且彼此的距離超過10 cm，為了避免出現(xiàn)重復(fù)測(cè)量的情況，測(cè)量過的要做好標(biāo)記；如果8：00之前雪的深度沒有達(dá)到測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)，而后來又達(dá)到時(shí)，要在14：00或20：00進(jìn)行補(bǔ)測(cè)，補(bǔ)測(cè)雪深（雪壓）的時(shí)間僅指14：00或20：00定時(shí)觀測(cè)進(jìn)行；8：00、14：00或20：00，定時(shí)之外的任何時(shí)間，都不進(jìn)行補(bǔ)測(cè)；做好記錄，并進(jìn)行備注；若氣象站四周有超過1/2的面積覆蓋積雪，但由于一些因素的影響，觀測(cè)地段沒有積雪，測(cè)量雪深時(shí)可就近選擇具有代表性的積雪區(qū)域進(jìn)行雪深（雪壓）的測(cè)量。如果有風(fēng)或者其他原因，造成測(cè)量點(diǎn)積雪的深度不一時(shí)，要盡可能選擇雪面高低差較小的地段進(jìn)行測(cè)量；特殊情況：當(dāng)日，地面氣象觀測(cè)簿中天氣現(xiàn)象欄記有積雪現(xiàn)象，到8：00（或14：00、 20：00）觀測(cè)時(shí)已不符合積雪現(xiàn)象標(biāo)準(zhǔn)，這一天既不進(jìn)行雪深觀測(cè)，也不必在備注欄注明；降雪時(shí)要注意自動(dòng)氣象站地溫傳感器被積雪覆蓋的狀況，當(dāng)?shù)販貍鞲衅鞅环e雪覆蓋時(shí)要在觀測(cè)簿備注欄（一般備注事件的地溫傳感器的積雪情況）中備注地溫傳感器被雪覆蓋的起止時(shí)間，精確到時(shí)分。在MDOS平臺(tái)中1次降雪過程可以提交1條備注，在地溫傳感器的雪全部融化完提交。例如25日9：10至27日15：40地溫傳感器被積雪覆蓋，夜間的部分時(shí)次至15：40地溫傳感器被積雪覆蓋[1-2]。

1.4 雪壓的觀測(cè)與記錄

每月5日、10日、15日、20日、25日以及月底的最后一天，當(dāng)雪深≥5 cm時(shí)，在對(duì)雪深進(jìn)行觀測(cè)或者補(bǔ)測(cè)后，要選擇在觀測(cè)或不測(cè)點(diǎn)附近觀測(cè)雪壓。若在實(shí)現(xiàn)定好的觀測(cè)日期里，沒有積雪或者雪的深度<5 cm，之后，雪的深度≥5 cm，以及測(cè)量雪深1 d后，雪深增加的厚度≥5 cm，則應(yīng)該在測(cè)完雪深后，再對(duì)雪壓進(jìn)行1次補(bǔ)測(cè)。

1.5 降雪加密觀測(cè)

國家級(jí)地面氣象觀測(cè)站在本站出現(xiàn)降雪并且達(dá)到地面氣象觀測(cè)規(guī)范中記載積雪符號(hào)的情況下，應(yīng)立即啟動(dòng)降雪加密觀測(cè)。對(duì)于國家一般氣象站，如當(dāng)日北京時(shí)間20：00以后發(fā)生降雪，應(yīng)從第2天北京時(shí)間8：00開始加大測(cè)量的頻次（表1）。

1.6 數(shù)據(jù)記錄及軟件錄入注意事項(xiàng)

在地面氣象觀測(cè)簿中，雪深以厘米為單位，取整數(shù)記錄。在地面氣象測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)軟件MOI中，雪深取整擴(kuò)大10倍輸入，加密觀測(cè)時(shí)次按加密指令要求輸入。雪壓觀測(cè)即輸入，若8：00輸入雪壓觀測(cè)值，14：00、20：00雪壓值應(yīng)刪除。在積雪加密觀測(cè)的時(shí)次，須在相應(yīng)正點(diǎn)數(shù)據(jù)文件中記錄連續(xù)天氣現(xiàn)象和現(xiàn)在天氣現(xiàn)象編碼[3-4]。

2 凍土

2.1 定義

凍土是指含有水分的土壤因溫度下降到0 ℃或以下而呈凍結(jié)的狀態(tài)。承擔(dān)凍土觀測(cè)的氣象站，應(yīng)根據(jù)埋入土中的凍土器內(nèi)水結(jié)冰的部位和長度來測(cè)定凍結(jié)層次及其上限和下限深度。凍土深度以厘米（cm）為單位，取整數(shù)，小數(shù)四舍五入。

2.2 觀測(cè)和記錄

當(dāng)?shù)孛娴臏囟取? ℃，土壤開始凍結(jié)時(shí)，應(yīng)在每日的8：00對(duì)凍土進(jìn)行1次觀測(cè)，直至第1年土壤解凍。遇有凍結(jié)層達(dá)到2個(gè)或2個(gè)以上時(shí)，要分別對(duì)各凍結(jié)層的上層、下層深度進(jìn)行測(cè)量，并按照從下到上的順序?qū)?shù)據(jù)記錄在觀測(cè)薄上，若凍土的深度在0.5 cm以下時(shí)，則上限、下限的數(shù)據(jù)均可取“0”。

凍土觀測(cè)操作力求迅速，盡量勿使內(nèi)管彎折。遇結(jié)冰不夠堅(jiān)實(shí)或氣溫較高時(shí)尤須小心，盡量避免冰柱滑動(dòng)或消融。

2.3 設(shè)備維護(hù)

當(dāng)內(nèi)管水量不足時(shí)，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充加水。但不能在臨近觀測(cè)前加水，以免水溫偏高影響記錄。內(nèi)管灌水時(shí)，應(yīng)注意不能使水柱中余留氣泡。注意內(nèi)管是否漏水，管里的鏈子（銅絲或線繩）是否牢固，若有漏水或不牢固，應(yīng)及時(shí)修復(fù)。勿使降水和其他物體落入外管內(nèi)，否則應(yīng)及時(shí)清除。每年使用凍土器前，應(yīng)注意檢查內(nèi)管、外管的0線與地面是否齊平。若產(chǎn)生位移，應(yīng)在土壤凍結(jié)前調(diào)整好。凍土期結(jié)束后，應(yīng)將內(nèi)管的水放掉，晾干，收回室內(nèi)妥善保管，外管口用不滲水的物品包扎牢。在凍結(jié)較深的地區(qū)，為提取內(nèi)管和觀測(cè)的方便，可在靠近凍土器的東北側(cè)設(shè)一吊架供觀測(cè)時(shí)吊取內(nèi)管用。

凍土器發(fā)生故障，不作挖土觀測(cè)代替。因?yàn)閮鐾疗鳒y(cè)得的凍土深度與挖土觀測(cè)的深度往往差異很大，會(huì)造成記錄不規(guī)律等矛盾，因此凍土器記錄缺測(cè)時(shí)，不采用挖土觀測(cè)補(bǔ)救，亦不采用其他方法代替[5]。

3 結(jié)語

北方冬季氣象要素觀測(cè)，特別是需要人工觀測(cè)的雪深、雪壓和凍土，在觀測(cè)時(shí)除要根據(jù)技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行操作外，還需要值班人員平時(shí)多積累、多總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，這樣才能保證觀測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)、客觀。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 陳曦，王亮，王玲.冬季地面氣象觀測(cè)常見問題及應(yīng)對(duì)[J].北京農(nóng)業(yè)，2014（27）：135-137.

[2] 張捷軍，李肖平，廖其瑞.桂北冬季地面氣象觀測(cè)注意事項(xiàng)[J].氣象研究與應(yīng)用，2008，29（2）：78-80.

[3] 陳柳瓊，莫海燕.冬季地面觀測(cè)注意事項(xiàng)[J].氣象研究與應(yīng)用，2012，33（增刊1）：234-235.

[4] 朱明，康建萍.冬季地面氣象觀測(cè)注意事項(xiàng)[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2011（10）：23-24.

[5] 中國氣象局.地面氣象觀測(cè)規(guī)范[M].北京：氣象出版社，2003.