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        基于氣象觀測全面自動化的發(fā)展研究

        2019-10-21 04:11:49黃茜張慧
        科學大眾 2019年4期
        關(guān)鍵詞:氣象觀測裝備保障通信系統(tǒng)

        黃茜 張慧

        摘 ? 要:氣象服務(wù)發(fā)展中,自動氣象觀測技術(shù)重要性不斷顯現(xiàn)出來,新型自動化觀測設(shè)備推動了氣象觀測全面自動化發(fā)展。文章對氣象觀測全面自動化發(fā)展中存在的問題進行了分析,在其基礎(chǔ)上提出了氣象觀測全面自動化的優(yōu)化發(fā)展方案。

        關(guān)鍵詞:自動化;氣象觀測;裝備保障;通信系統(tǒng)

        據(jù)我國2018年最新頒布的《中氣函》中關(guān)于推進氣象觀測全面自動化發(fā)展的意見和要求,明確了2020年在全國范圍內(nèi)要實現(xiàn)全自動化的氣象觀測。由于受到多種因素的限制,當前氣象觀測全面自動化發(fā)展仍然存在一些問題。本文研究了氣象及觀測的全面自動化發(fā)展,對于解決這一領(lǐng)域的問題、實現(xiàn)真正的全面自動化觀測有重要意義。

        1 ? ?氣象觀測全面自動化存在的問題

        1.1 ?設(shè)備質(zhì)量問題

        據(jù)調(diào)查,目前,國內(nèi)氣象觀測工作中使用到的元器件主要通過進口來獲得,這一方法可以降低氣象觀測的成本,但不利于自主發(fā)展。我國部分地區(qū)的氣象觀測中心雖然已經(jīng)使用了行業(yè)領(lǐng)先的觀測設(shè)備,但是這些設(shè)備在實際應(yīng)用中,運行性能并不能始終保持穩(wěn)定狀態(tài),例如,在濕度較高的環(huán)境下,儀器設(shè)備可能因為水汽問題而產(chǎn)生失靈現(xiàn)象。全面自動化的氣象觀測對于設(shè)備的使用要求較高,需要設(shè)備在任何狀態(tài)和條件下都能實現(xiàn)精準測量,設(shè)備問題若得不到解決,會干預(yù)各類元件在觀測中心的應(yīng)用效果[1]。

        1.2 ?使用需求問題

        我國國土面積遼闊,不同地區(qū)對氣象觀測的需求有所不同。各類儀器設(shè)備適用的環(huán)境有所不同,在極端天氣中,常規(guī)設(shè)備的使用壽命會被削弱,即便能夠正常運行,設(shè)備得出的觀測數(shù)據(jù)可信度也會降低。設(shè)備通用性能差,而針對不同氣候環(huán)境研發(fā)對應(yīng)的觀測儀器難度較大,設(shè)計與研發(fā)成本也會大大增加,可操性較差。部分氣象觀測中心地處偏遠,氣象觀測自動化設(shè)備的研發(fā)水平較低,自動化儀器設(shè)備的測量精準度無法達到氣象觀測的需求,所以這些地區(qū)的氣象觀測中心采取了放寬設(shè)備精度標準的方式,這一問題增加了氣象觀測所得數(shù)據(jù)的誤差,對我國氣象環(huán)境監(jiān)管的發(fā)展產(chǎn)生了阻礙。

        2 ? ?氣象觀測全面自動化優(yōu)化發(fā)展方案

        2.1 ?協(xié)調(diào)儀器設(shè)備資金投入

        我國用于氣象觀測方面的資金較多,在一定程度上增加了氣象部門的工作壓力。部分地區(qū)氣象局雖然擁有規(guī)模較大的計算機設(shè)備,但是實際的運行效率未能達到預(yù)期的目標,設(shè)備的投資回報率較低。面對這一情況,工作人員需要對儀器設(shè)備資金投入進行協(xié)調(diào),例如,采用大型計算機設(shè)備引進和小型計算機設(shè)備自主研發(fā)相結(jié)合的方式,提高國內(nèi)自主研發(fā)的水平。同時,優(yōu)化終端設(shè)備的配置模式,擴大終端設(shè)備的數(shù)量,實現(xiàn)更大范圍的全面自動化氣象觀測目標。適當?shù)卦黾釉O(shè)備資金投入,對設(shè)備在存儲、調(diào)取、傳輸、接受和處理等過程中的自動化能力加以強化。氣象部門還要建立氣象觀測資料中心,及時地對各類資料進行統(tǒng)計分析,為氣象觀測和制定應(yīng)對方案提供依據(jù)[2]。

        2.2 ?提高科學技術(shù)水平

        當前國內(nèi)在氣象觀測技術(shù)方面仍存在一定的問題,集中體現(xiàn)在地面的觀測設(shè)備較為落后,這一問題若不能被妥善地處理,會增加氣象觀測的難度,影響氣象觀測的質(zhì)量。在對氣象要素進行觀測中,一部分氣象要素可以借助自動化的方式實現(xiàn)觀測,但是仍有部分氣象要素無法以自動化的方式進行觀測,在觀測中需要借助感應(yīng)器才能完成。在國內(nèi)科學技術(shù)水平持續(xù)提升的背景下,從事氣象觀測的工作人員要持續(xù)對電子信息技術(shù)在氣象觀測中的應(yīng)用與發(fā)展進行探索,研究出兼具穩(wěn)定性與可靠性的設(shè)備或者元器件,更好地輔助氣象觀測工作的開展。其中,微小氣象觀測技術(shù)就是在傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上不斷發(fā)展產(chǎn)生的一種更為精準,同時,有效性也更顯著的方法。微小氣象觀測技術(shù)可以根據(jù)小范圍的氣候特點,對環(huán)境內(nèi)的陽光輻射、氣壓、濕度、溫度、降水和風力等因素進行觀測,獲取更為精準的信息,便于小范圍內(nèi)氣象監(jiān)測工作更為靈活地展開。

        2.3 ?搭建通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)

        氣象觀測全面自動化發(fā)展的速度較快,部分地區(qū)原有的通信網(wǎng)絡(luò)無法滿足其需求,對此,要以大城市的微波中繼和同軸電纜為基礎(chǔ),搭建更為完善的通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。

        例如,隨著5G技術(shù)的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)將進入到超級全面連接的時代,以此為基礎(chǔ)的智能化氣象產(chǎn)業(yè)將會不斷發(fā)展壯大。墨跡天氣作為氣象觀測的重要平臺軟件,為人們的生產(chǎn)生活帶來了極大便利,在搭建新型通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,墨跡天際實現(xiàn)了技術(shù)、產(chǎn)品、人才與數(shù)據(jù)的服務(wù)融合,打造更加全面且多元的商業(yè)化氣象監(jiān)測服務(wù)模式。2019年,墨跡天氣與奇瑞汽車集團達成了戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系,雙方在未來的發(fā)展階段將致力于建設(shè)多元化、定制化的智能氣象觀測與解決方案,發(fā)揮出“生態(tài)車聯(lián)網(wǎng)”中天氣觀測服務(wù)的重要作用。針對暴雨積水、霧霾、路面結(jié)冰、沙塵暴和刺目陽光等天氣可能會對駕駛員汽車駕駛產(chǎn)生影響的問題進行處理,優(yōu)化駕駛員的汽車駕駛體驗并保障駕駛過程中的安全。

        3 ? ?結(jié)語

        我國的全面自動化氣象觀測發(fā)展中存在的問題影響著監(jiān)測水平與質(zhì)量的提升,對此,相關(guān)領(lǐng)域的工作人員在組織和管理階段進行了重新規(guī)劃。目前,我國氣象局已經(jīng)在全國范圍內(nèi)建立了276個氣象觀測前期試點,減少了人工觀測工作量,提升了基層臺站綜合業(yè)務(wù)能力水平,推動了業(yè)務(wù)人員工作的轉(zhuǎn)型發(fā)展,有利于更好地履行氣象預(yù)報與服務(wù)等方面的職能。

        [參考文獻]

        [1]郁雪文,侯蘇玲,邢蘇丹.氣象觀測全面自動化存在的問題及對策[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2019(12):177,180.

        [2]王占勇,胡錫英.地面氣象觀測自動化存在的主要弊端及其對策[J].南方農(nóng)機,2018(16):196.

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