地面氣象觀測自動化的弊端及優化

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多年來，額爾古納市氣象局不懈努力，在服務設施和服務手段上均發生了翻天覆地的變化，如今我局利用先進的計算機數據處理系統代替了過去落后的手工操作處理數據，雖大大提高了工作效率，但也存在一定的弊端。地面氣象觀測是氣象部門最基本的觀測任務之一。其工作原理是通過對觀測范圍內的氣象條件進行連續觀測和記錄，為天氣預報、氣象服務和氣候分析提供真實可靠的數據。氣象資料觀測質量一直是衡量氣象觀測水平的重要指標。由于我國對地面氣象觀測技術的研究開始的比較晚，相關的地面氣象觀測設備也比較落后，大部分氣象要素只能靠工作人員人工觀察和記錄才可以，最近幾年，氣象觀測設備自動化的進步和發展迅速，才有了很大的進步。

1地面氣象觀測自動化概述

地面氣象觀測是一個氣象術語。它是指利用儀器和目力對氣象要素和氣象現象進行測量和觀測的方法和技術。由于需要在國家、地區和全球范圍內對觀測結果進行分析比較，因此，觀測氣象站的位置、氣象儀器的精度及其安裝方法、觀測時間和觀測項目，觀測方法和記錄方法以及傳遞觀測結果等各個方面都必須符合世界氣象組織和國家氣象部門的統一規定。現如今，隨著科學技術的快速發展和互聯網技術的不斷普及，各個行業的工作都被計算機和人工智能所取代，現代信息技術也成為基礎氣象觀測站走向現代化的重要手段。通過信息技術，可滿足氣象信息準確、迅速、及時的要求，大幅提高地面氣象觀測工作效率。同時，高科技軟件的使用，也使基礎氣象站的工作從手工走向現代化，不僅不能滿足自主開發的需要，也滿足了時展的需要。地面自動觀測這一新的工作形式在推動現代氣象建設轉型升級方面正逐步釋放出巨大潛力，但地面自動氣象觀測業務仍存在許多問題，需要進一步探索和積極優化。

2地面氣象觀測自動化存在的弊端

2.1地面氣象觀測自動化技術發展存在的不足。我國地面氣象觀測自動化技術起步較晚。在國家的支持下，地面氣象觀測自動化技術進入了快速發展階段。但是，在地面氣象觀測自動化建設中，特別是在氣象觀測儀器方面還存在一些問題。首先，我國的自動觀測儀器技術還存在一定的滯后。自主研發的濕度、能見度元件的質量仍遠遠落后于世界主流產品。自主研發的遙測氣象儀器在穩定性和可靠性方面不如國外同類產品。其次，我國地形和氣象條件相當復雜，自動觀測要求儀器不僅要能適應各種惡劣天氣，而且要不受復雜地形的影響，這對氣象觀測站的建設和儀器的質量要求很高，增加了地面氣象觀測自動化建設的難度。最后，如何保證儀器的精度，減少檢測誤差，實現自動檢定也是一個大問題。2.2管理機制和協調機制的缺。隨著智能儀器設備的應用，地面氣象觀測原有的業務模式也發生了變化。需要人工觀測的項目越來越少，只有對個別數據的訂正和保障儀器設備的正常運行等。由于對人員的管理制度不夠明確，一些值班人員經常擅自離崗，未按地面氣象觀測規范要求開展工作，導致不能在第一時間發現和判斷突發情況從而提出正確的應對措施。因此，做好地面氣象觀測監控人員的管理工作十分重要。由于氣象局對人員的管理制度與地面氣象觀測工作的發展不同步，直接導致一些觀測人員沒有重視對地面氣象觀測儀器設備的維護和對數據傳輸安全工作的保障，加上管理制度的不明確，導致站臺內部設備的正常運行和傳輸故障問題沒有第一時間得到解決，使得儀器測量不足和觀測數據長時間丟失的問題更加嚴重。2.3復合型技術人才不足。如今，我國信息技術現代化的發展不斷成熟，對人才的需求也在增加，尤其表現在發展“智慧氣象”的時候。雖然我國正處于建設現代化氣象隊伍的進程中且成績顯著，但目前復合型技術人才的供需仍有較大差距，人才緊缺現象更嚴重。在基層氣象部門，受過高等教育的工作人員少之又少，而具備現代信息技術的專業人才更是鳳毛麟角。復合型的人才缺乏，直接導致的結果就是“智能化”氣象和現代氣象之間不能完全融合，降低了地面氣象觀測自動化的水平。

3對地面觀測自動化所存在問題的優化建議

3.1增加資金投入，提升儀器設備。地面氣象觀測所需的成本很大,我國氣象部門需要承擔巨大的經濟負擔,在實際的地面氣象觀測自動化中，對觀測儀器設備的精度水平以及一系列的操作水平要求極高,比如傳輸、接收、記錄、存儲、處理、整理的觀測數據和信息都需要自動化實現。因此，氣象部門應加大資金投入，積極引進現代化觀測設備，及時淘汰老化或陳舊設備，要求操作人員按照操作規程的要求安裝使用儀器設備。為保證地面氣象觀測自動化的順利運行，延長觀測儀器使用壽命，適應自動化的發展進程，氣象部門有必要建立和完善數據中心、處理中心和通信中心。3.2完善地面氣象觀測工作制度。在制度方面，要根據氣象部門的實際情況，建立與其相適應的設備儀器的維護管理制度、工作人員值班制度、服務考核制度和獎懲制度，使不同崗位工作人員進一步明確其相應的工作職責，加強對觀測人員行為的監督。對工作人員在觀測過程中被中發現的違規操作情況，應給予嚴重警告或直接處罰，避免類似情況再次發生。測報人員應嚴格遵守地面觀測制度規范，避免對地面氣象觀測自動化工作產生不利，不斷提高氣象觀測數據質量。3.3提高技術能力。目前，實現全國全面自動化是地面氣象觀測的主要發展趨勢。對于已經實現自動觀測的傳感器，應加強對MEMS的研究，積極研發高精度、小型化的智能傳感器。積極開發陣列式溫度傳感器提高溫度觀測數據的精度。濕度傳感器應將測量放在低溫低濕和高溫高濕的條件下。軍事發展中的固體測風技術也可應用于氣象觀測。應充分利用光學等非接觸方法減小降水數據的誤差，提高降水數據的精度，用新的原理、新的方法對降水微參數測量儀進行創新。另外,隨著互聯網技術、微電子技術和通信技術的迅速發展,物聯網,氣象采集和電子信息技術應該與智能傳感器技術相結合,用以反映網絡化,模塊化和集成化的地面氣象觀測的特征。例如，可以將米粒大小的傳感器部署在無人區域來收集氣象要素數據。每個傳感器負責收集相應區域的信息。由于各傳感器之間的距離接近，能有效地提高氣象數據的準確性。就算有傳感器被損壞，對整體氣象信息采集精度也不會產生任何影響。3.4加強人才培養，提高隊伍素質。人才培養是地面氣象觀測自動化發展的重要保證。員工要努力適應觀測業務自動化改革，多學、多看、多練，培養一崗多職、一專多才的技能。整合現有觀測人員，通過建立合理的觀測崗位，不斷優化崗位職責。此外,有必要加強觀測人員的培訓,積極同臺站編制自動化的相關培訓材料,以更新人才隊伍的知識結構,使其更好地適應地面氣象觀測自動化的發展。

4結語

對于氣象部門而言，地面觀測自動化首先需要有專業的設備，使工作人員能夠獲得更精確的氣象數據，在面對突發狀況時能夠及時發現沉著應對。其次，在地面氣象觀測的日常工作中，往往缺少運行保障人員和運行保障室，這在一定程度上限制了地面觀測的質量和自動化水平。因此，需要培訓大量的運行保障人員，要重視復合型人才的培養和現有工作人員的專業技能培訓，提高地面觀測質量。

【參考文獻】

[1]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].南方農機，2018(16):196-196.

[2]徐祥峰.淺析地面氣象觀測自動化存在的主要弊端及其對策[J].文摘版：自然科學，2015，000(007):277-277.

[3]徐浩然.地面氣象觀測自動化存在的弊端及其對策[J].河南科技，2019(22).

作者:呂琰 單位:內蒙古自治區額爾古納市氣象局