新型自动气象站在夜间农业气象观测中的应用

邵文东 乐义 徐文龙 冀红霞

摘 要：该文介绍了DZZ5新型自动气象站的组成结构以及天气观测的种类，探讨了如何做好冬季夜间天气现象的观测，从而为农业生产提供方便。

关键词：新型自动气象站；夜间农业气象；观测

中图分类号 P415.12 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）14-159-02

1 DZZ5新型自动气象站的组成结构

自动气象站是一种能够自动观测气象数据的储存设备，主要由硬件系统和软件系统组成。硬件系统主要有外部总线、采集器（主采集器和分采集器）、传感器和外围设备组成[1]。系统软件主要有业务应用软件和嵌入式系统软件组成。在安装业务软件时可以直接在终端计算机上进行，它的主要作用是监控新型自动气象站，对观测到的气象数据实现采集和处理，并实时进行上传。

2 天气现象观测的种类

自黑龙江省嫩江县气象局使用DZZ5新型自动气象站以来，对现在的天气现象观测种类进行了调整。当出现大雪、冰粒、霰、米雪的天气现象时都用雪记录，当雨和大雪、冰粒、霰、米雪同时出现时，记录为雨夹雪。同时，使用地面综合观测业务软件来对相关气象要素进行观测、采集、传输。对夜间天气现象进行观测的时间是20：00～8：00，而连续观测时间是8：00～20：00。

3 新型自动气象站在夜间天气现象观测中的应用

3.1 观测注意事项

3.1.1 雨和露、霜是否可以共存 当傍晚或者夜间的天气是晴朗并且伴随着微风时，地面的温度超过0℃时或着是在高山站有云层分布、有大风出现、湿度比较大且地表温度大于0℃时可以形成露；如果在地面或者是近地面物体上有水汽凝结成冰此种现象也是露的形成。而霜的形成是在风小晴朗、地面温度小于0℃的夜间由露冻结成的水珠或者是水汽在地面以及近地面物体上通过凝华形成的白色松脆的冰晶。

3.1.2 雾、雾凇和露、霜是否可以共存 雾的颜色是乳白色，是大量的微小水滴悬浮在空中，人工观测的能见度不高于1 000m，自动水平的能见度低于750m。雾凇是由空气中的水汽直接凝华，或者是在温度低于0℃以下时过冷却的雾滴在物体表面直接冻结的乳白色冰晶物，呈现出毛茸茸的针状或者是表面不平整的粒状，结构很松散，当有振动产生时容易塌落；当高山中的温度在-0.5℃以下时，也很容易形成雾凇。如果露、霜、雾同时存在时，只记录雾，雾消失之后，新生成的露应记录下来。

3.1.3 结冰和雨凇的区分 结冰是气温低于0℃时露天水面冻结而成的冰或者是夜间由于温度较低在0℃以下时，水体在持续一段时间后结成的冰。雨凇往往呈现出透明或者是毛玻璃状，外表比较光滑，是过冷却的液态降水与地面的物体接触后而形成的坚硬冰层，当将水停止后，雨凇现象不会停止。

3.2 观测方法 现阶段，地面气象测报业务软件对于雨凇、雨夹雪、小雨、阵雨、积雪、雨夹雪及结冰等天气现象还不能实现自动观测，特别是对于建设在高山上的气象站来说，在冬季新型自动气象站对夜间气象观测的难度比较大，观测人员在对冬季夜间的天气现象进行记录的过程中需要将各个气象要素的变化同天气变化进行有效结合，在经过科学合理的综合分析后再依次对天气现象进行记录。如果对于20：00之后出现的降水等天气现象，值班人员需要依据各个气象要素的变化情况利用人工的方法来判断降水等天气的现象，然后将相关的气象要素数据及时在“夜间”一栏中进行记录。其主要的操作方法为：观测人员需要将台站地面测报软件中的“天气现象”及时打开，结合夜间自动观测的天气现象，在“夜间”栏中按照顺序将具体天气现象的有关代码输入进去，不同天气现象之间应使用英文状态下的半角符号将其分隔：在07：00～08：00对观测场进行检查时，如果有新的天气现象出现时应及时进行整理并且将其记录下来。如果出现凝结或着冻结现象[2]，需要利用综合分析的方法将其出现的大致时间估算出来，如果雨量筒中有降水，此时需要分析降水情况，检查时液态降水、固态降水还是混合降水，在判断降雨是连续还是非连续时，可以借助于夜间是否出现雷鸣或者闪电并对各个气象要素的分钟变化情况进行判断，并确定各天气现象出现的时间，将其正确记录在“天气现象一栏”中。

3.3 已实现自动观测天气现象的观测方法 目前，可以借助于能见度传感器、采集器、风速传感器、温湿度传感器以及台站地面综合观测软件将沙尘暴、轻雾、浮尘、雾、大风等天气现象记录下来，还能将大风天气现象自动挑取出来。在自动观测天气现象的过程中，要始终确保地面综合观测业务软件可以随时运行，如果因夜间停电而导致电脑自动关闭等原因使数据出现缺测，此时重启电脑之后，应手动将缺测的数据补充完整。其主要的操作方法为：打开台站地面综合观测业务软件-数据处理-历史数据下载-覆盖正常数据进行勾选，点击起止时间-开始下载，当下载成功后，自动判别的天气现象会准确、及时的补充到“天气现象”中，观测人员需要打开地面测报软件中的“天气现象”，对“夜间”一栏中的人工记录和自动观测记录的数据进行检查，如果有两者的记录，需要进行下一步操作，打开台站地面综合观测业务软件-数据查询-详细要素查询-数据-选取“天气现象综合判断每日逐分钟数据表”-选择时段，鼠标点击查看，此时可以查看逐分钟气象要素的记录结果，并结合各个气象要素出现的开始时间，如果观测到的有大风天气现象，需要查看大风现象出现的时间。

参考文獻

[1]全学荣.DZZ5型自动站的维护与维修方法[J].北京农业，2013（18）：170-171.

[2]张晓娟，姚远，李娜，等.浅谈地面凝结现象的特征和区别[J].今日科苑，2009，10. （责编：张宏民）