地面气象观测自动化存在的弊端及其对策

徐浩然

摘 要：随着气象探测技术的进步和地面观测自动化水平的发展，各种新型自动化观测设备在台站中发挥的作用越发明显，在提升我国地面气象观测自动化水平的同时，也存在一定的弊端，不利于地面气象观测工作的开展。基于此，本文重点分析地面气象观测自动化存在的弊端，并给出了相关处理对策，仅供相关部门进行参考借鉴。

关键词：地面气象观测;自动化;弊端;对策

中图分类号：P412.1 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2019）22-0151-02

The Disadvantage and Countermeasure of Surface

Meteorological Observation Automation

XU Haoran

Absrtact： With the progress of meteorological observation technology and the development of automation level of ground observation， various new types of automatic observation equipment play more and more important roles in stations. While improving the automation level of ground meteorological observation in China， there are also some drawbacks， which are not conducive to the development of ground meteorological observation. Based on this， this paper focused on the analysis of the shortcomings of surface meteorological observation automation， and gave the relevant countermeasures， for reference only by the relevant departments.

Keywords： surface meteorological observation;automation;disadvantage;countermeasure

随着气象事业的快速发展，现代化仪器设备和技术在地面气象观测中得到了广泛应用，进一步提高了地面测报的自动化水平。为了紧跟现代化气象事业的发展步伐，推动气象体系建设工作的顺利开展，各级气象部门相继开展了地面气象观测自动化改革，有效增强了地面气象观测质量。基于此，本文重点分析地面气象观测自动化存在的弊端及防范对策。

1 地面气象观测自动化存在弊端

1.1 管理制度和协调机制缺失

自地面气象观测工作中使用智能化仪器设备以来，原有的业务模式也发生了改变，人工观测项目越来越少，只有数据订正、仪器设备运行等需要人工操作。由于管理制度不够明确，导致值班人员未能根据地面气象观测的规范要求开展工作，经常会有擅自离开岗位的情况，不能第一时间发现和判断突发情况，从而导致不能提出正确的应对办法，因此，做好地面气象观测监控管理极其重要[1]。由于管理制度同地面气象观测工作的发展不相适应，直接造成部分观测人员未重视地面气象观测仪器设备的维护与数据传输保障工作，再加上管理协调制度不明确，使台站内设备与传输故障问题不能得到及时解决，从而导致观测数据长时间缺测的问题更为严重。基层部门的主要特点是人员流动性大，测报岗位人员频繁变动，有些台站为了获取更大的利益，集中了一部分测报人员以开展科技服务工作，或者将测报业务岗位人员与行政、财务人员进行换岗，导致工作人员对工作岗位不适应，严重影响测报质量。

1.2 地面气象观测技术发展存在不足

随着相关技术的更新完善和科学技术水平的进步，各级台站中的气象观测项目已经实现了自动化观测，部分观测项目如云、日照时数、蒸发量等气象要素尚未在业务中完全实现自动观测，全温域、全量程的高精度测湿技术，特别是准确测量固态降水的测量技术仍是常规地面气象观测中的障碍。另外，针对微观气象参数的研究还停留在科学研究领域，同业务化要求差距较大。地面气象观测技术的发展只是单纯的气象观测仪器设备的发展[2]。

当前，台站中使用的气象传感器需要借助专用的采集器将电信号转化为气象要素数据，降低了模块化程度，且更换性差、计量检定极为困难，再加上部分关键传感器部件来源于国外，我国自主研发的产品性能在精度和稳定性方面还有很大不足。

台站中测湿的主要仪器是湿敏电容和湿敏电阻传感器，部分台站也会选择铂电阻通风干湿表来测量湿度数据，该仪器不能在0℃以下使用，需要对其进行不断改善;台站中露点仪的精确度水平很高，因投入成本大，只能在实验室中应用，应加大野外观测业务中露点仪的研究力度;台站测出的气压数据主要是本站气压，不同地区的气壓传感器参数不尽相同，造成气压传感器不可互换，若因故障问题要更换气压传感器，则需要对气压传感器的特征参数进行修改，影响了气压观测数据的准确性;测量降水的雨滴谱仪，只能对降水粒子的尺度谱分布进行测量，测量其他气象要素的能力不足;超声波测风传感器缺少转动部件，在抗风和抗冰雹方面的能力较强，但测出的风向风速数据准确性不高。

1.3 复合型技术人才不足

随着我国现代化信息技术不断成熟，在发展“智慧气象”时对人才的需求也不断提高。尽管我国在建设现代化气象队伍方面的成果较为显著，但复合型技术人才的供应同当前实际需求仍有较大差距，优秀人才匮乏的现象较为严重。在基层气象部门，接受过高等教育的工作人员占比较低，而具备现代信息技术的专业人才更是稀少。由于缺少复合型人才，直接造成“智能化”气象与现代气象之间的融合度较差，降低了地面气象观测的自动化水平。

2 地面气象观测自动化处理对策

2.1 完善地面气象观测工作制度

应结合气象部门实际，尽快建立起与地面气象观测相符的设备仪器维护管理制度、值班制度、业务考核制度和奖惩制度等;进一步明确不同岗位工作人员的职责，对观测人员的行为加强监管，若在地面气象观测中发现违规操作行为，应以口头方式进行警告或者是直接处罚，避免下次再犯;测报人员应严格遵守地面观测制度和规范要求，避免影响地面气象观测自动化工作的开展，不断提高气象观测数据质量。

2.2 不断提高技术能力

当前，全面自动化是地面气象观测的主要发展趋势，对部分实现自动化观测的传感器来说，应加大MEMS的研究力度，积极开发出高精度、小型化的智能传感器。为了提升温度观测数据的精确度，应积极开发阵列式温度传感器。湿度传感器应将低温低湿和高温高湿条件下的测量放在首位，应将军事发展中的固态测风技术应用到气象观测中来。为减小降水数据误差，增强降水数据的准确度，应充分利用光学等的非接触方法，对新原理新方法的降水微观参数测量仪器进行创新。另外，随着微电子技术、计算机信息技术和通信技术的快速发展，应将物联网、互联网、气象采集和电子信息技术与智能化传感器技术相结合，体现地面气象观测的网络化、模块化和集成化特征。如未来可设计出如米粒一般大小的传感器，将其布设到各个无人区域以对气象要素数据进行采集，每个传感器负责采集对应区域内的信息。由于各个传感器的距离较近，有效增强了气象要素数据的精确度和准确性，若传感器受损，也不会对整体采集精度产生影响。

2.3 增加资金投入

在实际地面气象观测自动化中，对观测仪器设备的精确度水平要求较高。因此，气象部门应加大资金投入力度，积极引进现代化的观测仪器设备，及时淘汰老化或年代久远的设备;应按照操作规范要求对仪器设备进行安装和使用，延长观测仪器设备的使用寿命，确保地面气象观测自动化工作顺利进行。

2.4 加强人才队伍建设和培养

人才队伍建设是确保地面气象观测自动化发展的重要保障，工作人员应努力适应观测业务自动化改革，多学、多看、多实践，尽快养成一岗多职、一专多能的技巧。对现有的观测人员进行整合，通过对工作任务进行科学测算，对观测岗位合理设置，不断优化岗位职责。此外，还要对观测人员加大培训力度，积极编写同台站与自动化相關的培训教材，以对人才队伍的知识结构进行更新，以使其更好地适应地面气象观测自动化改革。

参考文献：

[1]耿俊杰.关于地面气象观测工作的自动化探究[J].内蒙古科技与经济，2018（11）：77-78.

[2]闫丽华.浅析气象观测工作改革创新及加强措施[J].农业与技术，2018（20）：125.