地面气象观测“三性”原则分析

孔刘备　孔莉

摘要 地面气象观测的“三性”原则为代表性、准确性、比较性，是气象观测资料必须具有的性质，更是整个气象体系的基础性支撑。通过阐述“三性”的含义及它们之间的关系，了解当下地面气象观测工作中的重点和影响“三性”的主要因素，提出了相应的对策。

关键词 地面气象观测；“三性”原则；代表性；环境变化；仪器性能

中图分类号 P412.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）16-0167-02

地面气象观测是气象系统重要的基础性工作，地面观测站长期而稳定地获取具有代表性、准确性、比较性的各种气象资料，为应对气候变化、防灾减灾、公共服务和科学研究提供详细准确的观测数据支撑。大气覆盖着整个地球，连续地流动着，并不断与下垫面交换能量，造成气象要素值在空间上分布不均一和时间上具有脉动变化。地面气象观测是在自然条件下进行的，因而对气象资料提出“三性”的要求是每位观测员甚至每位气象人都应当尽其职责去思考、去努力完成的课题。

1 地面气象观测“三性”原则

地面气象观测的“三性”原则为代表性、准确性和比较性，是气象观测资料必须具有的性质，更是整个气象体系的基础性支撑。

1.1 代表性

每一个地面气象观测站都是整个气象系统神经脉络的一部分，每个气象观测站的位置都是特别选定的，其地形、地貌、气候特征、环境状态都具有代表性。观测员的每一次观测和气象仪器的每一次采集都发生在固定的地点和确定的时间，其测量结果不仅能代表观测站点的气象情况，而且也能代表观测站所在的较大区域的平均气象情况。当把许多个观测站的测量结果汇总在一起，就组合成大气的整体状态，这对气象预报和服务具有重要意义。

1.2 准确性

现代新型自动站的运行正在逐步取代传统人工观测，因而气象观测的准确性可归结为仪器的精确度，观测记录须真实地反映实际气象状况。

1.3 比较性

地面气象观测工作要按照观测仪器、观测方法和观测时间的统一规定获取气象观测资料，观测工作的一致性能保证观测记录具有良好的时间和空间上的比较性。

2 地面气象观测“三性”的关系

地面气象观测的代表性、准确性、比较性之间相互联系、相互制约。气象观测资料的代表性是建立在准确性的基础之上，只有准确性而没有代表性的观测资料难以使用，追求高的准确度可能会影响观测资料的代表性，但为保证观测资料的代表性可能会适当降低准确性的要求。气象观测资料的比较性必须以观测资料的代表性和准确性为前提，否则时空比较就没有意义[1]。气象观测的代表性和准确性在“三性”关系中起主导作用，而有研究显示地面观测站的代表性误差会远大于单纯的观测仪器测量误差[2]，因而对地面气象观测代表性的要求是最重要和最基本的，以科学的态度认真对待代表性的问题对地面气象观测业务至关重要。

3 地面气象观测“代表性”所面临的问题及影响

影响气象观测代表性的最主要因素就是地面气象观测站所处的环境，环境因素对观测站站址的选择和观测站所处环境是否具有代表性都尤为重要。

3.1 环境对“代表性”的影响

菏泽国家一般气象站于1954年1月1日建站并开始观测，历史迁站次数1次，迁站日期为1966年11月22日，现址位于菏泽市牡丹区东方红西街365号，使用年限为51年。菏泽属暖温带季风型半湿润大陆性气候，四季分明，光热资源丰富。年平均气温13.9 ℃，极端最低气温-16.5 ℃，极端最高气温40.5 ℃，年平均降水量615.3 mm，降水多集中在夏季，年平均日照2 388.7 h，年平均风速2.0 m/s，最多风向为SSE。

菏泽属经济欠发达地区，区位优势并不明显，多年来菏泽国家一般气象站所获取气象观测资料的代表性没有受到环境变化的显著影响。习主席任职后，提出了要实现中华民族伟大复兴的“中国梦”，并对“十三五”5年计划提出明确要求，推动新型城镇化，全面实施脱贫攻坚。随着这些政策的出台，菏泽市旧城改造的力度达到历史空前，在2016年位居全省第一、全国第四。虽然民生得到根本的改善，但高层住宅平地四起，使原本地处城市郊区、附近有农田和村庄的观测站被包围在城市中心。钢筋混凝土形成的一连串障碍物，破坏了下垫面，导致气流不能平稳通过而在障碍物前后产生漩涡，破坏了热交换系统，气象要素也随之发生改变，失去了其观测资料应有的代表性，对地面气象观测站和整个气象系统产生不可估量的影响[3]。

3.2 地面气象观测站所处环境对“三性”的影响

现代新型自动气象站已投入运行，观测仪器的准确性处于相对可控制的状态，由此产生的误差也降至较低水平。目前影响气象观测准确性最主要的因素是观测仪器的性能，而这与其所暴露的环境也是密不可分的。虽然新型自动站观测仪器的准确性为观测资料的比较性奠定了优势，但因地面气象观测站周边环境的变化而引起的观测数据变动或年代间不连续的现象对气象预报、服务、气候分析等日常业务工作造成不利影响[4]。

4 对策

4.1 重新选址

随着国家的战略布局和当地经济社会的发展，城市化已是一个必然的趋势。菏泽市气象局领导带头认真学习中央思想，并结合本地实际，在菏泽地面观测站未面临环境问题影响的时候，提前和上级有关部门积极协商，建立良好的沟通，为菏泽地面观测站的未来进行规划。目前，观测站新址已经确定，在菏泽市区北面的郊区，迁站工作也即将进行。此外，良好的观测环境更需要全社会共同维护，气象部门要联动起来做好对气象法规的宣传，强化执法力度和气象探测环境保护管理，通过各种有效途径让社会各界广泛认知。

4.2 规范仪器使用

目前，菏泽市各种工程施工扬起的灰尘会影响气象观测仪器的性能，面对特殊的环境，观测员要有较高的职业道德，保证仪器的正确操作和使用，并定期对仪器进行保养，使仪器的准确度始终符合要求。此外，还要按规定的周期送检仪器，绝不能使用超检的仪器。

5 参考文献

[1] 张文煜，袁九毅.大气探测原理与方法[M].北京：气象出版社，2007.

[2] 鄭光明.地面气象观测“代表性”浅析[J].贵州气象，2010，34（增刊1）：189-191.

[3] 李绍云，田萍，梁杰，等.城市发展对气象探测环境的影响分析[J].环境保护与循环经济，2008，28（11）：40-42.

[4] 顾品强.气象观测“三性”原则的代表性与比较性、准确性同等重要[C]//上海：第二届长三角气象科技论坛论文集，2005.endprint