刘青华
(蛟河市气象局,吉林 蛟河 132500)
大气探测也就是气象观测,主要是对地球大气圈以及与其具有紧密联系的水圈、生物圈、冰雪圈等物理特性、化学、生物学及变化系统的观测,并且记录以及整理相关数据的过程[1]。利用大气探测的各类数据可以为天气预报、气候变化分析、公共气象服务及气象科学方面研究提供有利的气象要素资料支撑。近几年来,蛟河市气象局在各乡镇、村屯建设了多个新型区域自动气象站,不但节约了人力资源,减轻了气象观测人员的工作量,而且提升了气象观测自动化操作水平以及观测数据资料的准确性。在蛟河市天气预报、气象防灾减灾工作中发挥着特别重要的作用。但是,在大气探测具体实施中,受大气探测环境、人员探测能力不足、气象探测仪器故障、气象探测仪器维护保障不到位等相关因素的影响,无法有效保障大气探测质量[2]。因此,文章根据吉林省蛟河市大气探测业务开展情况,分析了影响蛟河市大气探测质量的主要因素,并给出了对应的解决对策,为今后高效高质量地开展大气探测业务提供指导。
当前,蛟河市气象站采用了新型气象探测仪器设备,如雨滴谱、智能天气现象仪、能见度仪等。然而,由于这些现代化气象探测仪器设备具有智能性以及高度敏感性,因此,特别容易受到外部环境的干扰,影响到气象要素探测数据的准确性。随着经济的快速发展,城市步伐的加快,使得自动气象站附近的建筑物与人口得到不断攀升,电磁干扰源也越来越多,这使得大气探测环境受到不同程度的破坏,影响到大气探测质量的提升。另外,现代化气象探测仪器还会受雷暴、狂风等外界复杂天气的危害,影响大气探测的正常开展。
在现代气象探测工作中,气象站的各种探测仪器需要全天候24 h 运行,长期运转气象探测仪器设备的性能有所下降,这极易引起气象探测设备故障或引起数据异常问题,影响气象探测数据的可靠性和完整性。一般来说,气象探测仪器设备的电磁信号更容易受到电磁干扰或振动,从而引起观测数据的异常传输;特别是雷暴雨经常对电子仪器设备带来危害。如果气象台站的防雷措施不到位,则会对气象仪器设备造成雷击损坏,对地面气象探测业务的正常开展产生不良影响;风传感器还容易由于强风、沙尘、雾霾、冻雨和其他天气而导致故障,导致风向和速度观测数据的准确性不足;深层地面温度数据通常具有间歇性跳跃的问题,通过检测后,发现由于设备性能降低了地面温度数据观测的稳定性,有时深层地温套管进水会加速传感器的损坏,导致数据缺测。采集器、传感器连接不通畅,通信系统故障,供电系统故障等因素也会对气象探测业务的质量产生不利影响。另外,老鼠也是常规气象观测的破坏者。观测场内的各个仪器设备的供电、传输、防雷等都有线缆,有的是在地沟里或管道里,也有裸露地面的部分。这些线缆经常遭到鼠咬,导致缺测,而且维修排查很费时。
在气象探测业务实施中,若工作人员对气象台站探测仪器设备维护管理不到位,气象探测业务质量也会受到极大的影响。随着现代气象探测业务的自动化发展,对探测仪器设备的依赖程度越来越大。雨量传感器集水管容易被异物堵塞,如果维护保养不当,将不可避免地出现降水滞后或降水异常的情况。地面温度观测数据由于被土壤掩埋或表面清洁度不够而出现异常现象,影响了气象探测业务质量的提高。深层地温套管在汛期降水多发时节极易积水,影响气象观测业务的正常开展。带外部防护罩的气象探测设备浸入水中也会对气象探测业务质量产生不良影响;如果不定期对湿度传感器头过滤器网盖进行清理,将无法有效保障湿度传感器的精度;此外,夏季蚊虫活动频繁,容易降低观测的准确性,如在夏季蜘蛛喜欢把网织在能见度仪的镜头口上,蜘蛛会藏在深处的镜头上,因此,很难发现,这给维护造成了很大的不便,也严重影响了能见度的准确性。
为了确保大气探测环境的可靠性,获取更为精准的气象探测数据资料,在建设自动气象站之前,要科学选址,需要对所挑选区域进行可行性勘察以及分析评估,尽量选择电磁干扰较小且温度、湿度、太阳辐射等气候条件合适的区域,且要具有代表性。对于自动气象站的建设,还需要积极执行相关技术监督工作,严格按照法律法规来保护观测环境,保证探测站具有一定的代表性。再者,还需设立有代表性的区域站,比较城镇和周边地区的气象要素数据,以获取建设新型自动气象站的理想区域,为提升大气探测质量打下良好的基础。
由于各种新型的探测仪器和设备已广泛用于各级气象站,因此,我国大部分地区综合气象观测业务的效率已大大提高。利用气象站监视以及短消息警告系统,可以实时监视探测业务的运行状态,一旦探测设备发生故障,势必会通过警报通知气象站的相关人员,以确保业务人员能够及时对业务故障进行分析与处理。但是,由于集成的天气预报业务系统软件需全天候工作。因此,为了可以及时发现并处理业务故障,有必要由气象观测设备保障人员加强对气象台站的运行监督管理,确保探测业务的正常开展。此外,业务人员要加强业务学习,严格按照业务规定去执行。
随着现代气象探测业务的发展,现代气象探测仪器设备在大气探测业务中的重要性与日俱增。因此,为了大大提高大气探测质量,业务人员需要加强现代化探测仪器设备的维护管理。第一,必须按照业务规定时间及特殊天气情况对气象台站观测设备进行巡检,例如定期对采集器、业务计算机、传感器以及其他设备进行检查,以确保这些探测仪器设备性能的可靠性和设备的清洁度。第二,认真查看气象探测业务计算机显示的气象要素是否存在异常现象。假如有异常,就应按照有关规范要求第一时间处理,并对疑误数据进行处理及反馈。第三,认真观察电缆有无损坏现象,各部件是否连接顺畅,检查交流电源是否稳定,且仔细查看UPS 电源、发电机等设备是否正常,若存在问题,则应该尽快维修维护,确保大气探测业务的稳定开展[4]。第四,在雷雨多发时节到来之前,有必要安排专业的防雷技术人员检查气象台站探测仪器设备的防雷装置,以确保探测仪器设备防雷装置的合格性,避免因为雷击仪器故障而导致数据观测异常。在酸雨观测时,要保证采样及时,器具清洁,测量时严格按酸雨观测操作规范操作,保证观测数据的准确性。
综上所述,在气象业务现代化发展的形势下,各个地区开始广泛使用新型自动气象站,大幅提升了大气探测效率。但是,受外界环境、仪器故障、人员素质、维护不当等因素的影响,导致气象观测数据的准确性、完整性受到不同程度的影响,制约大气探测质量。因此,不仅需要注重探测环境的保护,科学选择自动气象站建设地址,还需要加强高素质人才队伍的打造,并注重新型探测仪器的运行监督管理以及日常维护管理,确保气象台站的长期稳定运行,有效提升大气探测质量。