蘇雪燕 索朗多布杰

摘要：自動氣象站的觀測儀器計量檢定工作具有科學性強、標準嚴格、準確度高的特點，因為依賴于自動儀器觀測所取得的氣象資料關系到本地生產、生活各方面的安排。如何實現(xiàn)計量檢定工作的流程標準化，提高氣象服務能力氣象技術和保障部門首先所要考慮的問題。本文旨在通過探討日常氣象站儀器檢定工作的細節(jié)，針對尚未達到標準化的問題進行分析，具體提出一套改進方法，以供參考。

關鍵詞：自動氣象站;計量檢定;標準化;對策

引言

全國各地基本已經普及不同類型自動氣象站，西藏自治區(qū)也引進大量自動氣象站以滿足本省氣象觀測自動化需要。但是隨著自動氣象站運行經過一段時間，對其進行必要校準、檢定、維護工作不可忽視。對新型自動站溫度、濕度、氣壓、風向風速、地溫和雨量傳感器進行校準檢定，為氣象觀測數據實時、準確、有效提供有力保障。檢定應該按照標準化計量檢定要求，充分應用氣象計量業(yè)務系統(tǒng)及氣象動態(tài)裝備系統(tǒng)，通過數據檢測分析，深度排查儀器故障隱患并及時處置，能有效提高自動氣象站運行穩(wěn)定性，同時也可就儀器檢定后備份自動站數據和觀測數據比較分析。通過檢定提升業(yè)務人員自動站儀器使用和維護能力。

1 自動氣象站儀器檢定校準工作

1.1 氣壓標準器

利用準確度高于0.3的振筒壓力儀器，布設密閉測量裝置并用人工控制調壓器。調壓裝置要用管道連接成為一密閉系統(tǒng)，可以滿足不同升降壓要求。首先打開標準器開關，預測約40min左右進行調壓校準，允許誤差±0.3pha。取測站年平均氣壓（取整）為校準點，從低（高）到校準點穩(wěn)定，再從校準點到高（低），往返10次，調壓速率保持適當范圍內，分別讀取示值，然后求取差值平均做為校準值。

在實際操作中，企業(yè)標準器在動態(tài)變化條件下容易出現(xiàn)附加誤差，即當周圍溫度≥30℃時，或降溫幅度達8℃以上時，氣壓標準器會出現(xiàn)數值正向偏差，約0.2pha。為預防此種情況，檢校開始前應該將兩臺氣壓標準器放于觀測室內，并保持開機運行狀態(tài)長達4h以上，觀察兩臺標準器顯示值修正后差值穩(wěn)定在0.1pha內時，將其中一臺標準器置于觀測場室外（注意避免大風降溫天氣下進行），進行校準。完畢后在和觀測室內標準器進行數據比對，這時若前后變化幅度在0.05pha范圍內，則可判定檢校過程沒有附加誤差影響。

1.2 氣溫標準器

氣溫傳感器校準一般采取常溫單點比較方法，允許誤差范圍在±0.2℃以內。首先將標準鉑電阻溫度計和溫度傳感器同時且等高懸掛于百葉箱內，保持穩(wěn)定狀態(tài)達15min，然后每隔1min讀取一次兩者顯示值，共取10對測量數據。并且每分鐘末時對標準器進行采樣，作為該時段氣溫瞬時值。自動站氣溫傳感器每1分鐘采樣6次，去掉最大值和最小值后，將其余幾個采樣數據進行平均值計算所得出的數據便是該分鐘氣溫瞬時值。

同氣壓標準器一樣，溫度標準器也會在風速大或觀測場溫度變化不穩(wěn)定時，其1分鐘內顯示值變化幅度大，這時標準器和被檢校傳感器二者數值比對有不對稱，易有偏差。這時要增加標準器讀取頻率，保持10s一次頻率，和氣溫傳感器保持一致，使得校準誤差被消除。

1.3 濕度標準器

啟動恒濕鹽濕度發(fā)生器，將濕度標準器的傳感器部分和被校準的氣象自動站濕度傳感器同時安置于相對濕度為33%發(fā)生器中，保持穩(wěn)定狀態(tài)達20min左右，再進行檢校。在該濕度對應點上，每隔1min便讀取一次二者測量顯示值，取一共十組數據。校準完畢后，再對相對濕度為87%點進行校準，方法同上。進行校準實操時，可能會存在讀數不對稱問題，也可采取使標準器傳感器和氣象站傳感器讀數頻率一致措施，消除因為標準器顯示值瞬時波動產生的對校對結果相對濕度1%的影響。也可采取標準通風干濕表或準確度優(yōu)于2%通風干濕表，在百葉箱內直接與濕度傳感器比對。同樣取十組數據，每組數據讀取間隔不超過30s，最后綜合計算其平均差值作為校準值。

1.4 地溫和蒸發(fā)傳感器校準

將數字式鉑電阻溫度計與自動站地溫傳感器儀器插入到液體恒溫槽同等深度位置，首先進行-20℃溫度點校準，接下來依次是0℃點和30℃點校準，誤差范圍保持在±0.5℃內。

進行蒸發(fā)傳感器校準時，應保持其處于水平放置狀態(tài)，先將72mm模塊放入傳感器桶內，讀取零位值，然后和其他模塊分別組成20mm、40mm、60mm、80mm、100mm高度標準模擬值，并進行數值校準。出現(xiàn)某次校準偏差較大時，要慢慢旋轉模塊進行調試，找到誤差最小點。

1.5 雨量傳感器

按照《自動氣象站現(xiàn)場校準方法》模擬1mm/min和4mm/min的降水強度，用兩點法校準。先模擬在1mm/min降水強度下雨量傳感器工作狀態(tài)，用標準雨量杯盛滿10.0mm清水，并注入校準孔內，同時記錄采集器雨量顯示數據資料，往復三次左右為宜。然后以同樣手段模擬在4mm/min降水強度下雨量傳感器工作狀態(tài)，往復三次，最大允許誤差在±0.4mm范圍內。在檢定單翻斗式雨量傳感器在4mm/min降水強度狀態(tài)時，這種不穩(wěn)定性可能會引致較大誤差，進而出現(xiàn)誤判。此時要直接向被檢定雨量傳感器注水，進行讀秒，根據時間和翻斗翻轉次數，慢慢調試流量控制器，使其達到校準低降水強度時每6秒翻一斗，高降水強度時達到每1.5秒至2秒翻一斗，保持在整個標準時再進行檢定。

2? 校準時段選擇和數據處理

選取合適校準時段是為避開自動氣象站日常氣象數據極值常出現(xiàn)時段，正常發(fā)報氣象電文或數據集中上傳處理時間點，努力將數據測量損失降到最低。在對檢校過程中，所測得虛擬氣象數據值難以避免會被進行集中上傳，而這些虛擬數據必須有配套的修改銷毀措施?？稍谧詣诱揪钟蚓W軟件高級設置中，在檢校開始時將主通道啟動時間推遲6min左右，檢校結束后立即恢復正常設置。然后在正點打開定時觀測軟件，修改因校準產生的虛擬數據，將其中小時降水量和分鐘降水量數據進行清空，而異常情況記錄則按缺測處理再行數據計算和保存，保證數據內容正確性。

3? 加強氣象站標準化計量檢定工作

首先要提高檢定規(guī)程需求匹配度。在計量設備使用過程中，對氣象部門采購和使用工具有充分的了解，引進新設備時要考慮到其和區(qū)域氣象自動站監(jiān)測工作適配度，短期內無法培訓氣象工作人員技術應用能力時，就不能盲目引進新科技設備，以免影響檢定工作效率。計量管理部門要和氣象自動站工作人員時刻保持密切聯(lián)系，了解計量工具工作運行狀態(tài)和實際問題，聽取一線工作人員改進建議，使計量規(guī)程更加人性化，合理化。

設備管理系統(tǒng)要實現(xiàn)一體化。統(tǒng)一標準要放在第一位，各氣象站要保證計量檢定設備配置一致性，降低誤差出現(xiàn)幾率。在檢定過程中難免長時間使用計量設備，會有損耗發(fā)生影響校準精度。所以對那些已經不符合檢定標準的計量設備及時進行報廢和更新?lián)Q代，不可固守能用則用觀念。同時設立專門設備更換儲備金，以便及時補換新設備，保證計量檢校工作高效、快速完成。建立完善的計量設備名目情況檔案，在氣象部門內網實現(xiàn)檔案共享，讓設備來源可溯，現(xiàn)狀可觀，并且設立相信部門權限，信息安全防護監(jiān)控措施，以防設備數據被篡改或刪除。

參考文獻

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第一作者簡介：蘇雪燕（1968-），女， 四川省人，本科，工程師，從事氣象計量檢定工作。