张岚彪
(包头市土默特右旗气象局,内蒙古 包头 014100)
从16世纪到21世纪,我国气象观测总体经历了三个阶段,分别是地面气象观测形成-高空气象观测-大气遥感探测阶段。2020年气象观测启动自动化后,取消台站日常守班、人工定时观测、地面观测记录簿记录、值班日记填写等7项任务;通过配备自动观测设备以及应用卫星遥感、多源数据自动综合判识、智能图像识别等技术手段逐步实现人工观测项目的自动化观测。气象观测的湿度、温度、风速等气象要素实现了全面的自动化观测,观测数据传输时间和观测效率得到了极大的提升,实现了业务运行体制机制更加完善、运行效率进一步提高、台站岗位设置更加合理、资源配置更加优化目标。气象观测自动化减少了气象工作者的工作量,提高了气象数据观测的准确性[1]。气象自动化后旗县区气象局应对变化业务及管理应该做怎样的调整与改变是现阶段急需解决的问题。本文从四个方面着手对现阶段观测业务存在问题进行思考。
由于我国气象部门刚进入地面观测自动化阶段,一些仪器老旧,与国外发达国家的观测产品质量有一定的差距,还没有适应自动化业务的发展,观测数据不稳定,感应元件受环境干扰程度大。例如深层地温观测,在外部环境不稳定的时候容易出现缺测或跳值的情况,有时采集器电压也会出现不稳定现象,影响气象观测质量。
内蒙古自治区地域辽阔,地势由东北向西南斜伸,涵盖高原、山地、丘陵、平原、沙漠、河流、湖泊等多种地貌。年气候差异巨大,属于典型的中温带季风气候,具有明显的季节性变化特点。冬季漫长寒冷,多数地区冷季长达5个月到半年之久[2]。如此复杂的地形和气候特征,对气象观测仪器是巨大的考验,这里既要考虑仪器内在构造也要考虑它能否适应外在环境。
地面观测自动化后,旗县区气象局观测人员由以前的定时观测工作转变为定期巡视及对观测仪器维护维修工作。由于自动观测设备还处于初期运行阶段,仪器使用过程中难免会出现故障,以前,观测人员主要任务并没有防灾仪器维修保障这一方面,人员维修保障仪器水平不高。这就要求自动化后观测人员提高仪器维修保障方面的能力。对平时遇到仪器维修保障故障问题,各旗县局之间需加强技术交流学习,进一步提升操作技能。
观测自动化后,业务人员工作量大大减轻,气象观测向自动化逐步转型,但这不意味着观测人员彻底脱离值守,而是需要转型,现阶段气象观测人员思想不积极,存在依赖自动化、懒散消极态度,今后为适应自动化转型,气象观测人员应该在仪器保障、观测仪器核查校准和为地方气象科技服务上下功夫。
气象观测自动化刚开始运行,有些基层台站气象观测和装备保障还执行老的制度,没有一套适合自己的完整流程和规范。这些在日常观测保障中将会给自动化观测带来巨大问题,尤其是汛期雨水较多,仪器会频繁出现问题,在制度不完善的情况下,将对气象服务造成巨大影响。
从2020年4月起,我国地面气象观测自动化改革已从全国试运行切换调整为正式运行。由于自动化观测刚刚起步,在日常维护和运行时会出现多种问题,现结合在旗县工作中的实际情况提出以下对策:
随着无人机、5G技术、物联网、融媒体发展融入人们生活工作中,在自动化基础上探索新技术已成为发展趋势。可以利用无人机定期巡视,观测仪器设备运行情况,利用5G技术传输气象观测资料,保障观测业务准确性和稳定性。网络通讯的发展是气象自动化观测的重要保障,数据的传输和修正都需要依托强大的网络通讯,5G技术的发展将是对气象观测自动化一个巨大的考验,早期的2G、3G、4G的出现,为气象自动站带来了飞跃式的发展,但由于传输速度的限制,无法通过视频进行实时监控,5G会大大提高对自动站的远程视频监控效率,数据的传输将变得更加稳定。
我国气象仪器相比于发达国家存在一定的滞后性,甚至在南北地区都存在一定的差距,解决这种差距,需国家相关单位牵头与省市气象局配合,与旗县气象局密切联系,最终形成新型自动化业务全国通用。各气象局建立与观测自动化相适应的投入机制,相关业务人员及时配备实现观测自动化的后勤保障设备及观测设备,与此同时,增加相关数据处理及仪器保障的科技创新型人才,对接自动化设备出现的核心业务技术问题。合理制定观测业务运行维持定额标准,保证仪器自动化后观测业务稳定运行。让观测仪器能更好适应复杂多变的地形环境,进一步提升仪器的精准度[3]。
旗县局气象局要提高思想认识,加强组织领导,将地面观测自动化纳入重点业务工作,采取多种有效措施,形成工作合力,确保自动化观测业务与传统业务顺利衔接。强化监督检查责任制,加强观测、预报、服务等业务工作,确保资料数据应用与处理。
随着观测全面实现自动化,对气象工作者的岗位职责也有更高的要求,需要配置与新型自动化技术匹配的岗位,人员向大数据处理分析、设备运行维护保障转型,并针对新业务进行定期培训,旗县区气象局之间互相交流学习经验方法,并制定相应的岗位制度和任职条件,提高业务人员整体素质。对以前的观测规范进行修改,制定符合自动化后的业务手册,对新技术制定相应的培训教材,根据新型自动仪器装备的特点,形成综合统一的自动化观测规范和数据格式;健全与观测自动化相适应的业务规章制度,调整观测业务考核内容,将仪器维修保障技术服务纳入气象观测业务考核重点,对考核内容设置相应的绩效奖励机制,鼓励业务人员学习新技术。
从传统人工观测到地面自动化观测,我国气象事业的发展经历了许多。自动化观测极大地提高了旗县基础地区气象资料的传播速度,传输过程由分钟级提高至秒级,为未来气象大数据人工智能化发展奠定了基础,同时使得气象观测模块化和集成化。随着技术的发展,观测业务也应该相应转变,人员及管理方式需及时与技术服务相匹配。气象服务要有深度和广度,在保障气象观测的任务前提下,要有创新意识,结合当地气象服务实际情况,有针对性地扩展业务,为当地气象保障提供强有力后盾。应大力发展卫星遥感技术,以点带面,形成智能化网格,通过网格实时监测数据,建立云气象数据共享平台,使得业务人员在任何地方都能了解气象仪器运行情况,及时有效地对观测问题进行处理,从而提高预报观测的准确性。