楊曉波，吳 楊，顏亭亭，王 蕾，付 麗營(yíng)口市氣象局，遼寧營(yíng)口 115001

優(yōu)化地面氣象觀測(cè)的幾點(diǎn)思考

楊曉波，吳 楊，顏亭亭，王 蕾，付 麗
營(yíng)口市氣象局，遼寧營(yíng)口 115001

地面氣象觀測(cè)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(cè)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(cè)，提高其實(shí)時(shí)性、可靠性、準(zhǔn)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(cè)工作中存在的問題，隨后提出優(yōu)化地面氣象觀測(cè)的策略以供參考。

地面；氣象觀測(cè)；優(yōu)化；策略

目前，我國(guó)大部分地面氣象觀測(cè)工作是通過目測(cè)和儀器測(cè)量2種方式獲得各個(gè)氣象數(shù)據(jù)的，但主觀因素對(duì)目測(cè)的影響及儀器質(zhì)量對(duì)結(jié)果的影響都關(guān)系到測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。以下將首先對(duì)地面氣象觀測(cè)工作中的主要問題進(jìn)行分析。

1 地面氣象觀測(cè)工作中現(xiàn)存的問題

地面氣象觀測(cè)工作要求方法和技巧，這對(duì)相關(guān)工作人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)提出要求；同時(shí)，觀測(cè)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(cè)結(jié)果的可靠性是值得探討的?？傮w而言，現(xiàn)階段地面氣象觀測(cè)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(zhǎng)期進(jìn)行氣象記錄的工作人員會(huì)產(chǎn)生經(jīng)驗(yàn)主義錯(cuò)誤，對(duì)常見的云狀有一定程度的掌握，在觀測(cè)后會(huì)按固有經(jīng)驗(yàn)記錄，忽視其他實(shí)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(cè)人員在見到這類小概率云狀時(shí)不請(qǐng)教、不查詢，因?yàn)椴淮_定或怕?lián)?zé)而采取忽視的態(tài)度，不利于地面氣象觀測(cè)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?yàn)樵茽钐幱诓粩嘧兓臓顟B(tài)，沒有特定規(guī)律，形成原因也可能并不明確，觀測(cè)人員并不能詳實(shí)準(zhǔn)確地記錄，對(duì)觀測(cè)結(jié)果的可靠性有一定影響。另外，多種云狀的交疊［1］也會(huì)干擾工作人員的記錄，尤其是夜間觀測(cè)，因?yàn)楣饩€原因?qū)υ频姆植剂私獠磺澹瑫?huì)有記錄偏差。

第二，蒸發(fā)量的影響難以消除。蒸發(fā)量對(duì)地面氣象觀測(cè)結(jié)果有很大影響，會(huì)造成多項(xiàng)數(shù)據(jù)的誤差。然而，蒸發(fā)量是受多個(gè)因素制約的，要完全控制或消除其對(duì)氣象觀測(cè)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(gè)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(huì)大增。另外，從儀器角度而言，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)使用的蒸發(fā)量檢測(cè)設(shè)備中有相當(dāng)一部分易受自然因素影響，尤其在強(qiáng)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(cè)定，造成數(shù)據(jù)偏差。

第三，地面氣象觀測(cè)儀器存在問題。地面氣象觀測(cè)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(cè)誤差。例如，自記憶器的穩(wěn)定性就是一個(gè)問題［2］，它包括溫度計(jì)、濕度計(jì)、氣壓計(jì)，其中溫度顯示很難調(diào)整，但往往自記憶器和實(shí)時(shí)測(cè)量值之間有1℃甚至2℃的偏差，及時(shí)調(diào)整很難進(jìn)行。氣壓計(jì)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(cè)人員產(chǎn)生混淆，一旦涂藥環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò)，日照值就會(huì)缺測(cè)，造成記錄缺失。水銀氣壓表的水銀柱凸面并不利于觀測(cè)，給工作人員的讀數(shù)造成困難，且水銀氧化物的存在也會(huì)影響觀測(cè)。這些來自觀測(cè)儀器的因素也對(duì)地面氣象觀測(cè)有很大影響。

第四，對(duì)觀測(cè)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(cè)過程中的問題有以下幾個(gè)：某個(gè)時(shí)刻的極值顯現(xiàn)異常，這對(duì)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(shí)難以判斷和抉擇；濕度記錄出現(xiàn)缺測(cè)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(huì)影響到當(dāng)日甚至之后的氣象數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

2 地面氣象觀測(cè)工作的優(yōu)化策略

首先，在觀測(cè)和記錄云狀時(shí)，工作人員應(yīng)該基于正確的心態(tài)，擁有責(zé)任心，嚴(yán)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(shí)提出、商議解決，而不能隱而不問，因?yàn)榕鲁袚?dān)責(zé)任錯(cuò)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(shí)注意提升自己的專業(yè)素養(yǎng)，加強(qiáng)相關(guān)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)和更新，打好專業(yè)基礎(chǔ)，在觀測(cè)和記錄時(shí)沉著冷靜地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析記錄，以確保準(zhǔn)確性和可靠性。

其次，當(dāng)天氣這一客觀因素變化不大時(shí)，一旦蒸發(fā)量的測(cè)定出現(xiàn)明顯異常，工作人員要學(xué)會(huì)用一些方法判斷對(duì)錯(cuò)。例如，用蒸發(fā)量的理論估算公式進(jìn)行計(jì)算，與實(shí)測(cè)值對(duì)比；將此估算結(jié)果乘以2，如果再次與實(shí)測(cè)值對(duì)比時(shí)仍然存在超過20%的誤差，就需要調(diào)整儀器或測(cè)量方法，如果誤差在20%以內(nèi)，就可以正常記錄。

另外，對(duì)于儀器設(shè)備產(chǎn)生的問題，首先在購(gòu)入時(shí)應(yīng)對(duì)質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)，在隨后的安裝和日常檢測(cè)維護(hù)中，工作人員應(yīng)以《地面氣象觀測(cè)規(guī)范》為標(biāo)準(zhǔn)。觀測(cè)儀器和設(shè)備的維護(hù)和檢測(cè)制度不能形同虛設(shè)，工作人員應(yīng)該嚴(yán)格遵守和執(zhí)行，時(shí)刻關(guān)注和保證儀器的正常運(yùn)行。為了確保儀器設(shè)備的壽命，日常維護(hù)中要盡量每日清潔，每月徹底進(jìn)行一次清潔維護(hù)；操作方面，應(yīng)該嚴(yán)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(cè)。對(duì)于自記憶器這些自記儀器，對(duì)感應(yīng)部位的清潔要特別加以注意，時(shí)常調(diào)整自記筆尖與筆位的壓力，防止其誤差過大；對(duì)水銀氣壓表，要周期性清潔水銀面，及時(shí)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(cè)過程中，如果注意到溫度表的測(cè)量出現(xiàn)中斷現(xiàn)象，應(yīng)該及時(shí)處理，如果溫度表氧化情況嚴(yán)重，要進(jìn)行儀器更換；對(duì)日照紙進(jìn)行涂藥時(shí)也要特別留心正反面，注意光孔，以免錯(cuò)誤地?fù)Q紙。

最后，面對(duì)特殊問題，要總結(jié)針對(duì)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(gè)時(shí)刻出現(xiàn)了異常的極值，不利于日極值的選取，那么這一時(shí)刻的值可以視為缺測(cè)，當(dāng)然，如果能確保日極值不會(huì)是該時(shí)刻極值，就可以從其他時(shí)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(cè)記錄的數(shù)據(jù)里選取日極值，如果人工記錄也缺測(cè)，要加以說明記錄；在正常天氣下，從日出后第2個(gè)小時(shí)開始到日落前2小時(shí)，若測(cè)得的凈輻射值為負(fù)，或夜間測(cè)得的凈輻射值為正，就可以將此次測(cè)量值作為缺測(cè)處理，再用內(nèi)插法計(jì)算，如果水平面直接輻射值的測(cè)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(jìn)行濕度計(jì)算時(shí)，要同時(shí)考慮水汽壓、露點(diǎn)溫度及氣溫與濕度的一致性，當(dāng)濕度在某時(shí)刻的值缺測(cè)時(shí)，可以先用內(nèi)插法確定該值，再用氣溫和計(jì)算值反過來核對(duì)水汽壓及露點(diǎn)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(cè)量值與人工量筒觀測(cè)值是否相當(dāng)，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(cè)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(cè)工作中，未來仍有許多方面需要優(yōu)化，包括完善的觀測(cè)系統(tǒng)及其自動(dòng)化建設(shè)，提高觀測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性，提高極端天氣下的觀測(cè)能力等，這樣才能發(fā)揮氣象觀測(cè)的防災(zāi)減災(zāi)作用，確保我國(guó)地面氣象觀測(cè)工作的穩(wěn)步發(fā)展。

［1］海花，樊麗坤，等.談地面氣象觀測(cè)中常見的問題及對(duì)策［J］.北京農(nóng)業(yè)，2012（30）.

［2］白林.淺談地面氣象觀測(cè)工作中存在的問題及對(duì)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(yíng)口市氣象局。

吳楊，營(yíng)口市氣象局。

顏亭亭，營(yíng)口市氣象局。

王蕾，營(yíng)口市氣象局。

付麗，營(yíng)口市氣象局。