優(yōu)化地面氣象觀測的幾點思考

楊曉波，吳 楊，顏亭亭，王 蕾，付 麗營口市氣象局，遼寧營口 115001

優(yōu)化地面氣象觀測的幾點思考

楊曉波，吳 楊，顏亭亭，王 蕾，付 麗
營口市氣象局，遼寧營口 115001

地面氣象觀測與民眾的生活息息相關(guān)，也是氣象工作中最基礎(chǔ)的任務(wù)，觀測質(zhì)量的好壞直接影響到工農(nóng)業(yè)發(fā)展，因此優(yōu)化地面氣象觀測，提高其實時性、可靠性、準確性，是地面氣象工作值得思考的問題。本文首先分析目前地面氣象觀測工作中存在的問題，隨后提出優(yōu)化地面氣象觀測的策略以供參考。

地面；氣象觀測；優(yōu)化；策略

目前，我國大部分地面氣象觀測工作是通過目測和儀器測量2種方式獲得各個氣象數(shù)據(jù)的，但主觀因素對目測的影響及儀器質(zhì)量對結(jié)果的影響都關(guān)系到測量結(jié)果的準確性。以下將首先對地面氣象觀測工作中的主要問題進行分析。

1 地面氣象觀測工作中現(xiàn)存的問題

地面氣象觀測工作要求方法和技巧，這對相關(guān)工作人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)提出要求；同時，觀測結(jié)果又不可避免地與客觀因素有關(guān)，如何提高現(xiàn)有技術(shù)來增加觀測結(jié)果的可靠性是值得探討的。總體而言，現(xiàn)階段地面氣象觀測工作中的不足主要有以下幾方面。

第一，云的記錄存在問題。通常，長期進行氣象記錄的工作人員會產(chǎn)生經(jīng)驗主義錯誤，對常見的云狀有一定程度的掌握，在觀測后會按固有經(jīng)驗記錄，忽視其他實際情況或小概率云狀的記錄。例如，雷雨天氣下工作人員通常記錄為雨云堆積，但可能存在其他具有指導(dǎo)意義的云狀，忽視這些記錄可能影響整體氣象工作。此外，少數(shù)觀測人員在見到這類小概率云狀時不請教、不查詢，因為不確定或怕?lián)?zé)而采取忽視的態(tài)度，不利于地面氣象觀測工作的發(fā)展。但是，以上所說的人為因素占比很小，大多數(shù)情況下，云狀記錄存在的問題是源于客觀因素。因為云狀處于不斷變化的狀態(tài)，沒有特定規(guī)律，形成原因也可能并不明確，觀測人員并不能詳實準確地記錄，對觀測結(jié)果的可靠性有一定影響。另外，多種云狀的交疊［1］也會干擾工作人員的記錄，尤其是夜間觀測，因為光線原因?qū)υ频姆植剂私獠磺?，會有記錄偏差?/p>

第二，蒸發(fā)量的影響難以消除。蒸發(fā)量對地面氣象觀測結(jié)果有很大影響，會造成多項數(shù)據(jù)的誤差。然而，蒸發(fā)量是受多個因素制約的，要完全控制或消除其對氣象觀測的影響難度很大，但目前可以明確的是風(fēng)速與日照是最關(guān)鍵的2個制約因素，溫濕度次之。因此，在高溫、風(fēng)速快的環(huán)境下蒸發(fā)速度會大增。另外，從儀器角度而言，現(xiàn)在國內(nèi)使用的蒸發(fā)量檢測設(shè)備中有相當一部分易受自然因素影響，尤其在強降雨天氣，落入蒸發(fā)器里的雨水或大大影響蒸發(fā)量的測定，造成數(shù)據(jù)偏差。

第三，地面氣象觀測儀器存在問題。地面氣象觀測儀器有許多，在目前的技術(shù)水平下，難以消除儀器帶來的觀測誤差。例如，自記憶器的穩(wěn)定性就是一個問題［2］，它包括溫度計、濕度計、氣壓計，其中溫度顯示很難調(diào)整，但往往自記憶器和實時測量值之間有1℃甚至2℃的偏差，及時調(diào)整很難進行。氣壓計的調(diào)整也存在這一問題。再如，現(xiàn)在采用的日照紙正反面刻度清晰度差異很小，容易讓觀測人員產(chǎn)生混淆，一旦涂藥環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯，日照值就會缺測，造成記錄缺失。水銀氣壓表的水銀柱凸面并不利于觀測，給工作人員的讀數(shù)造成困難，且水銀氧化物的存在也會影響觀測。這些來自觀測儀器的因素也對地面氣象觀測有很大影響。

第四，對觀測過程中的具體問題缺乏具體解決方法。常見的地面氣象觀測過程中的問題有以下幾個：某個時刻的極值顯現(xiàn)異常，這對日極值的選取造成影響；直接輻射、反射輻射、凈輻射、散輻射及總輻射值之間出現(xiàn)矛盾，記錄時難以判斷和抉擇；濕度記錄出現(xiàn)缺測情況；降水記錄不正常等。這些問題如果沒有具體的解決方法，會影響到當日甚至之后的氣象數(shù)據(jù)準確性。

2 地面氣象觀測工作的優(yōu)化策略

首先，在觀測和記錄云狀時，工作人員應(yīng)該基于正確的心態(tài)，擁有責(zé)任心，嚴守每道工作程序，不能草率馬虎，有將就敷衍的心態(tài)。一旦有問題或疑惑，應(yīng)該及時提出、商議解決，而不能隱而不問，因為怕承擔(dān)責(zé)任錯過相應(yīng)的小概率云狀記錄。此外，要從源頭上解決這一問題，工作人員必須在平時注意提升自己的專業(yè)素養(yǎng)，加強相關(guān)專業(yè)知識的學(xué)習(xí)和更新，打好專業(yè)基礎(chǔ)，在觀測和記錄時沉著冷靜地運用所學(xué)知識分析記錄，以確保準確性和可靠性。

其次，當天氣這一客觀因素變化不大時，一旦蒸發(fā)量的測定出現(xiàn)明顯異常，工作人員要學(xué)會用一些方法判斷對錯。例如，用蒸發(fā)量的理論估算公式進行計算，與實測值對比；將此估算結(jié)果乘以2，如果再次與實測值對比時仍然存在超過20%的誤差，就需要調(diào)整儀器或測量方法，如果誤差在20%以內(nèi)，就可以正常記錄。

另外，對于儀器設(shè)備產(chǎn)生的問題，首先在購入時應(yīng)對質(zhì)量嚴格把關(guān)，在隨后的安裝和日常檢測維護中，工作人員應(yīng)以《地面氣象觀測規(guī)范》為標準。觀測儀器和設(shè)備的維護和檢測制度不能形同虛設(shè)，工作人員應(yīng)該嚴格遵守和執(zhí)行，時刻關(guān)注和保證儀器的正常運行。為了確保儀器設(shè)備的壽命，日常維護中要盡量每日清潔，每月徹底進行一次清潔維護；操作方面，應(yīng)該嚴格按說明書和操作規(guī)范執(zhí)行，定期排查故障，以免設(shè)備忽然損壞導(dǎo)致缺測。對于自記憶器這些自記儀器，對感應(yīng)部位的清潔要特別加以注意，時常調(diào)整自記筆尖與筆位的壓力，防止其誤差過大；對水銀氣壓表，要周期性清潔水銀面，及時去除玻璃罩上存在的氧化物，以便工作人員能正常讀數(shù)。此外，在觀測過程中，如果注意到溫度表的測量出現(xiàn)中斷現(xiàn)象，應(yīng)該及時處理，如果溫度表氧化情況嚴重，要進行儀器更換；對日照紙進行涂藥時也要特別留心正反面，注意光孔，以免錯誤地換紙。

最后，面對特殊問題，要總結(jié)針對性的解決方法。例如，上文中提到的一些問題，可以有具體的解決方案：如果某個時刻出現(xiàn)了異常的極值，不利于日極值的選取，那么這一時刻的值可以視為缺測，當然，如果能確保日極值不會是該時刻極值，就可以從其他時刻極值中選取日極值做記錄，但若不能確定，就應(yīng)從人工觀測記錄的數(shù)據(jù)里選取日極值，如果人工記錄也缺測，要加以說明記錄；在正常天氣下，從日出后第2個小時開始到日落前2小時，若測得的凈輻射值為負，或夜間測得的凈輻射值為正，就可以將此次測量值作為缺測處理，再用內(nèi)插法計算，如果水平面直接輻射值的測量值很大，要檢查直接輻射表的跟蹤儀是否損壞或需要調(diào)整；用內(nèi)插法進行濕度計算時，要同時考慮水汽壓、露點溫度及氣溫與濕度的一致性，當濕度在某時刻的值缺測時，可以先用內(nèi)插法確定該值，再用氣溫和計算值反過來核對水汽壓及露點溫度值；在降水停止后，如果仍然有降水量，查看是否由傳感器翻斗滯后引起，若是漏斗有堵塞或固態(tài)降水融化，查看儀器測量值與人工量筒觀測值是否相當，若所差不多，可以正常記錄，若相差過大，則要將降水過程中的儀器測量數(shù)據(jù)全部刪除并予以說明記錄。

總之，在地面氣象觀測工作中，未來仍有許多方面需要優(yōu)化，包括完善的觀測系統(tǒng)及其自動化建設(shè)，提高觀測數(shù)據(jù)的可靠性和準確性，提高極端天氣下的觀測能力等，這樣才能發(fā)揮氣象觀測的防災(zāi)減災(zāi)作用，確保我國地面氣象觀測工作的穩(wěn)步發(fā)展。

［1］?；ǎ惱?，等.談地面氣象觀測中常見的問題及對策［J］.北京農(nóng)業(yè)，2012（30）.

［2］白林.淺談地面氣象觀測工作中存在的問題及對策［J］.農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2012，32（5）：158.

P41

A

1674-6708（2016）168-0080-02

楊曉波，營口市氣象局。

吳楊，營口市氣象局。

顏亭亭，營口市氣象局。

王蕾，營口市氣象局。

付麗，營口市氣象局。