地面气象观测常见问题及对策

赵刚+李炳昆+米雷+赵超+范存飞+肇振国+乔延艳+宁大可+郑国伟+张鹏+殷宇飞+马昊天+李丙辉+高志泓

摘要 地面气象观测是综合气象观测工作的核心内容，包含气象要素有常见的气温、湿度、气压、降水、日照、地温等。近年来，地面观测自动化程度逐渐提高，但是人工观测项目和对比观测项目仍然存在。本文主要分析了自动观测设备和人工观测中常见的问题，并提出了解决对策，以期提高观测数据的准确性、可用性以及气象工作人工解决问题的能力。

关键词 地面观测；气象要素；数据；要求；问题；对策

中图分类号 P412.1；S163 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）22-0195-01

综合气象观测是气象工作的基础性工作，观测工作是否顺利开展，直接影响着天气预报、气象服务等工作的进一步实施。地面气象观测是每一个气象站必须开展的观测项目，是观测工作的核心工作，这就要求观测员在日常维护时要加强责任心，尽最大可能将问题扼杀在出现之前。如果气象站因观测仪器或者人工过失导致的数据缺测或不准确，会直接影响气象数据的连续性和可使用性，间接影响气象局其他部门的工作协同性。

1 自动观测设备问题及对策

1.1 自动气象站采集器

目前，投入运行的自动气象站有华云公司生产的CAWS 3000型和长春气象仪器厂生产的DYYZIIB型。DYYZIIB型自动站基本是双轨运行的备份站，CAWS 3000型自动站目前是双轨运行的主站，其性能稳定，而且采集项目多，操作方便。但是自动化程度越高，自动站出现问题时台站工作人员维护起来越困难。

目前，CAWS 3000型自动站采集器分为主采集器、集成采集板和供电系统等部分，都是精密集成电路板，没有可自行更换的集成块。采集器出现问题时，输出终端的ISOS软件会出现数据部分或者全部缺测，一旦出现以上现象，台站工作人员应立即重启采集器，如果个别数据缺测，应断开采集器电源后将该气象要素的插件加固，然后重启采集器检查是否正常采集。如果数据依然无法采集，应立即联系市局信息保障部门加快申请采集器主板更换。

长春气象仪器厂的DYYZIIB型采集器分为外转接盒和室内采集器2个部分，外转接盒里面是所有传感器的集中电路板，它主要是由1块电路板和3个4057芯片构成，如果出现问题，应首先更换3个4057芯片。如果问题没有解决，应更换室内采集器主板的202传输芯片，并检查左右接线头是否松动，再检查采集软件是否有问题。倘若完成以上工作自动站仍然无法运转，建议直接更换室内和室外2个主板。

1.2 传感器

地面气象观测场中的气象要素自动传感器有温湿度传感器、翻斗式雨量传感器、称重式雨量传感器、浅层地温传感器、深层地温传感器、大型蒸发传感器、风向风速传感器、能见度传感器和降水天气现象仪等[1-2]。其中，称重式雨量传感器、大型蒸发传感器、能见度传感器和降水天气现象仪是近年我国新研制并逐渐投入业务使用的新型设备，故障率低、制作精密，出现故障只能上报维修；其他的传感器都是运行10年以上的传感器，一旦出现故障方便维修，而且台站都有备件，随时可以更换。

地温传感器的使用寿命一般为2～3年，一旦数据跳变，台站工作人员应立即给地温分采集器断电，将传感器插件拔下，拔掉4路信号线，按照颜色两两排序插入插件，再进行连接后给采集器供电，1 min后数据正常。

翻斗式雨量传感器在汛期是非常重要的一项气象要素。翻斗式雨量传感器虽然构造简单，但是用处极大，并且各乡镇都有雨量站，可以通过无线发送数据。翻斗式雨量传感器是通过翻斗翻动1次计数0.1 mm降水的原理采集降水数据。虽然翻斗式雨量传感器作用很大，但是构造相对简单，维修方便。翻斗式雨量传感器的核心部件是干簧管，下部翻斗翻动1次，其自带磁铁会将干簧管内部铁片吸引1次，形成短路，也就出现0.1 mm降水[3]。翻斗式雨量传感器的故障基本都是干簧管损坏导致无降水数据产生，发现问题立即更换即可。雨量计中间部位有1个水槽，如果水槽下端出水口堵塞的话，降水会从水槽上部溢出，导致无降水。出现这个现象，维护人员一定要细心观察，因为水槽中的水满之后处于静止状态，若不仔细观察无法发现里面有盛满的降水。维护时断开信号连接线，用螺丝刀将水槽取下，清洗水槽，将出水口堵塞物清除即可，然后重新按顺序安装。

风向风速传感器是通过格雷码计数方式通过信号线将风向风速數据采集后通过终端软件显示，每分钟采集1次。当风向传感器风向保持不变，风速传感器一直处于静风或者风速较小时，应立即放倒风杆或者到风塔顶部检查传感器，将传感器卸下来检查转动轴里面是否有沙子等异物阻碍旋转[4]，如果转动正常，继续拆卸转动杆和传感器，查看接触片是否有过多灰尘，用砂纸打磨接触片后，将传感器安装到原样放回原处再检查，如果还是处于故障状态，就必须更换新的传感器。

2 人工观测问题及对策

2.1 日照观测

日照暗筒安装完毕后基本不会出现损坏，出现问题绝大多数是人为原因造成。在每日20：00前更换日照纸时一定要对准刻度线安装，倘若有偏差，就会导致第2天日照迹线全无，只有2个日照点，属严重的工作失误。因此，安装日照纸时切记应拿手电筒对准暗筒，然后在外侧看日照孔是否有光亮点，如果有即可安装暗筒盖。

2.2 小型蒸发

小型蒸发在北方寒冷城市仍在使用，一般是在每年10月1日到次年4月30日。小型蒸发的测量是靠台秤每日20：00测得的重量差计算。这就要求观测人员务必认真读数，保证数据准确，不能有丝毫误差。

2.3 云的观测

云，分3族10属29类，有低云、中云和高云，每层云还有不同的种类，有时候组合较为复杂。但是目前我国绝大多数气象站已经取消了云状的观测，只保留了云高和云量，因而在云的观测上出现问题的概率微乎其微[5]。

3 结语

随着科技的发展和综合气象观测工作的进一步自动化，高精密仪器还会陆续取代人工观测，最终实现观测自动化，这就要求气象保障工作人员的工作能力需要继续提升，在气象仪器出现故障时能够合理分析，顺利解决。

4 参考文献

[1] 从淑华，丛英华.地面气象观测工作常见问题及思考[J].北京农业，2014（33）：187-188.

[2] 白林.浅谈地面气象观测工作中存在的问题及对策[J].农业与技术，2012，32（5）：158.

[3] 海花，樊丽坤，张英，等.谈地面气象观测中常见的问题及对策[J].北京农业，2012（30）：119-120.

[4] 包宗坤.地面气象观测中存在的问题及解决办法[J].山东工业技术，2016（14）：218.

[5] 宋淑萍.地面气象观测业务存在的问题及质量提高措施[J].现代农业科技，2016（18）：197-199.endprint