综合气象观测技术要点与质量提升对策与分析

2022-11-24宋子睿

科技与创新 2022年21期

宋子睿

（内蒙古自治区太仆寺旗气象局，内蒙古锡林郭勒 027000）

太仆寺位于内蒙古自治区锡林郭勒盟南端，与河北省毗邻，锡林郭勒盟是内蒙古自治区气象灾害较严重的地区之一，气象灾害种类多，危害地域广，发生频率高，气象灾害造成的损失严重。同时，伴随着近年来气候变化的影响，气象灾害愈加频繁，人民的生命财产安全受到了很大的影响，通过气象服务工作，可以有效地协助政府部门提前做好应对措施，有效地保障人民群众生命财产安全。而在综合气象服务工作中，综合气象观测是其中的重点，是做好服务工作的基础，及时发现综合气象观测工作中的技术重点、出现的问题，并有针对性地进行解决攻克，有助于推动中国综合气象监测工作的发展进步。

1 综合气象观测的重要性

综合气象观测业务是中国气象服务事业的基础，它包括了新型自动气象观测站观测、高空气象探测、土壤水分自动站农业气象观测等。目前中国已经形成了由地基、空基、天基构成的全面、协调、可持续发展的综合气象观测系统[1]。近年来，气象灾害频发，综合气象探测业务水平的提高可提升中国气象监测预测的准确度，有助于政府提前采取相应的措施，增强中国应对突发性自然灾害的能力。同时，伴随着近年来气候变化的影响，气象灾害愈加频繁，由于气候变化对农业、旅游业、交通运输业都有着非常大的影响，所以做好综合气象服务工作对于发展当地经济有着非常大的作用——提高中国气象监测预测的精准度，有助于农业部门加强对气候变化造成的农业生产灾害的控制，提高农作物的产量与质量，提高中国农业生产者经济收入；通过气象预警，能够确保旅游安全，推动旅游行业的发展。除此之外，还有助于完善中国公共气象服务水平，提高应对气候变化的能力。

2 综合气象观测中的技术要点

2.1 确保综合气象观测系统的正常运行

在综合气象观测业务开展过程中，气象观测仪的稳定性对气象观测数据的精确度影响较大，观测仪的正常运行是综合气象服务的基础保障，直接决定了综合气象观测业务的质量以及预测的准确性[2]。综合气象观测系统分为通讯系统、自动化采集设备、业务计算等，其中任何一个环节出现问题，都会影响观测效果。虽然目前中国综合气象观测基本实现了自动化，但是在实际应用中发现依然受到很多因素的影响，需要人工进行修理与日常维护来确保综合气象观测系统的正常进行。

2.1.1 对仪器设备的调节

在气象监测工作中，对温度、湿度以及大气压等的测定都需要专业的仪器进行测量。在温度测量工作中，如果温度计设备出现故障，会导致最终的检测结果不准确，从而失去其应用价值。通常情况下，温度测量的故障主要是温度计内液柱中断导致，这种情况下一般会采取通过反复撞击温度计或者对温度计进行适度加热的方法来进行修复，保证温度表恢复正常。对湿度的测量工作则是依靠湿度计进行的，湿度计受周围环境影响较大，所以在测量时要充分考虑周围环境，保证湿度计的稳定性，进而确保测量数据的准确度。例如，在毛发湿度计的使用过程中，一旦出现数据波动等情况，首先要排除设备故障问题，然后与对比湿度计进行比较。若测量结果不一致，表明测量过程存在问题。一般情况下，毛发湿度计的问题主要是毛发受到污垢影响，导致灵敏度下降，使得数据出现波动。所以一旦出现问题，需要及时将污垢清理干净，并对其他部位进行保养。除此之外，在使用前还应进行压力测试，确保其测量恢复正常。在大气压的测量过程中，由于水银柱的形状设计，易导致读数不精确，同时，一旦水银槽的玻璃罩聚集氧化物，也会增加读数难度，致使读数不精确。因此需要定期维护和更换气压表，确保读数准确。

2.1.2 观测设备的保养维护

虽然随着科学技术的发展，目前综合气象观测已经基本实现了自动化，观测设备的精确度和灵敏度已经达到了较高的水平，但是，在实际使用过程中，依然会受到很多因素的影响，例如采集仪器在使用过程中，易受环境中温度湿度以及灰尘杂质的影响，需要对其进行定期清理，否则长时间的使用会导致传感器老化，进而降低精确程度。可见维护综合气象观测系统的正常运行，需要对设备进行定期维护，保证其性能良好。除此之外，保障综合气象观测系统的正常运行，还需要有一定的设备运行维修保障技术支撑，一旦出现故障，及时锁定问题，并针对问题提供相应的解决方案。例如，自动采集系统中包括不同气象要素数据的采集，若采集过程中出现数据采集失败或异常情况，应当第一时间关闭自动化设备，并对相关数据进行手动删除，避免异常数据进入业务计算机中，造成不利影响。如果是设备出现了较大的问题，则要及时更换设备来保证气象监测工作的连续性以及监测数据的完整性。除此之外，气象观测仪器在使用过程中还会出现设备生锈、传输线路故障等问题影响数据的收集和传输，因此，保障硬件设备的完好，进行定期的维护，有助于保障气象监测活动的顺利进行，提高综合气象服务水平。

2.1.3 对观测数据的维护

在综合气象观测系统中，业务计算器负责对相关数据进行储存、整理与分析，需要保持长时间不间断的运转，对设备自身损耗大，所以要及时进行数据的备份。数据的备份维护工作分为日数据维护和月数据维护[3]，日数据维护是对每天收集的数据进行整合储存，避免系统故障导致数据丢失。每天20：00 气象局都会对当天定时观测所得数据进行维护保存，保存为“B”文件，便于日后进行数据的日期检索，获取相关数值，同时要及时将采集器内的数据卸载，防止故障导致数据丢失。月数据维护则是对每月的数据进行检查，查看是否有数据的遗漏替换或者数据输入错误的情况，将“B”文件转为“A”文件，而后利用数据审核功能，检查列举出其异常信息部分，并对这些信息进行比对分析，若确实存在异常，可以借助人工方式进行分析总结，找出疑误原因，依据规范性进行处理，以确保数据的可靠性与准确度。

2.2 外界自然环境要素

在大环境方面，中国规定气象观测站必须建立在空旷的地方，周围不能有高层建筑，然而随着城市化推进，越来越多的高层建筑出现，甚至一些影响到了气象监测站的检测。出于对数据精确度的考虑，气象监测站应当迁移到空旷地带。另外，在气象检测仪的使用过程中，温度湿度等小环境因素也会对其产生较大的影响。因此，了解外界环境因素对测试仪器的影响，加强对外界自然环境因素的把握，是加强综合气象观测活动的技术要点之一[4]。

2.3 观测人员能力

综合气象观测业务是对地球气候系统物理特征、生物特征、化学特征进行的全方位观测，涉及众多知识学科，专业性较强，需要大量的复合型专业人才来实现综合气象观测活动中的数据自动收集、自动上传、自动处理、远程监控，无人值守。然而目前相关人员存在技术和工作单一的问题，虽然实现了地面高空一体化业务工作，但是地面、高空、农业检测人员基本各自独立，相互之间的工作业务内容了解不足。而且，受福利待遇、工作环境等多方面因素影响，基层气象部门专业人才匮乏，人才断层越来越大，老一辈气象观测人员跟不上时代的步伐，对现代气象观测新技术、新方法接受能力不足，新一代工作人员又普遍存在经验不足，制约着基层气象观测工作的进步发展。因此，培养引进相关复合型专业人才的是推进综合气象观测业务质量提高的一大重点。

2.4 确保面对复杂天气的应对能力

近年来灾难性天气频发，灾难性天气损害的是人民的生命财产安全，包括对农业生产的不利影响也是极大的，每次发生，如果不提前做好应对措施，都会造成巨大的损失。因此，一旦出现复杂天气，必须提前做好预警工作，做好对仪器设备的保护工作，避免仪器设备损坏造成的经济损失以及给气象测量工作带来的影响。除此之外，还应对已经发生的灾害性天气数据进行收集整理，并对相关情况进行复盘，总结经验，为以后的工作提供经验参考。因此，提高面对复杂天气的应对能力也是综合气象观测服务的重点工作之一。

3 综合气象观测的质量提升方法

3.1 完善气象观测装备

目前中国许多的气象观测站依然使用着过时的设备，不利于综合气象观测服务的开展与进步[5]。而综合气象观测服务专业性较强，必须引入先进的观测装备作为技术依托，尤其是自动气象站和天气雷达，确保综合气象观测服务朝着专业化、规范化方向发展。同时，在经费允许的情况下，可以设立专门的技术研发部门，在技术方面攻坚克难，不断开发新技术，推进综合气象观测活动的创新发展。

3.2 加大气象观测投入力度

气象服务可以为当地的经济发展作出重大贡献，但也需要足够先进的技术手段、精确的监测水平作为支撑，这些都离不开资金的投入。当地政府需要加强对气象部门的重视程度，对气象部门有一个更全面的认识，要认识到，一切的综合气象服务都是以气象部门的气象数据为依托的，通过加大对气象观测部门的资金投入力度，既可以增强综合气象服务的水平和质量，同时也可以反作用于当地农业、旅游业等的经济发展，为当地带来更多的经济效益。

3.3 加强气象观测队伍建设

若想要切实提高气象观测的服务水平、服务质量，就需要打造出一支高素质的专业人才队伍，路径如下：①引进相关复合型专业人才，助力综合气象观测服务的提升；②要加强对现有服务团队的建设[6]，可以定期对现有工作人员进行业务培训，不断提升工作人员的知识水平和操作水平，加强工作人员应对各种突发情况的能力，确保一旦出现故障，能够及时提出维修方案，恢复设备正常运行，并制定一套流程化标准，对工作人员进行权责划分，以提升工作人员的责任心以及对自己岗位工作的胜任程度；③可以定期开设相关学术研讨会，互相进行沟通交流，保证工作人员能够与时俱进，及时接触最新技术知识，同时可以学习他人的经验思路，及时解决个人工作方面出现的问题[6]。

3.4 加强观测仪器日常维护

观测仪器的正常运行对观测数据的准确性有着很大的影响，因而，加强对观测仪器的日常维护是气象观测中非常重要的一环。在气象观测仪器的日常维护工作中，要按照相关的规定，定期做好仪器的维护检修工作，定时清理灰尘，排除环境因素的影响；定期检查仪器的工作性能和参数，确保仪器正常运行；定期检查数据的日常采集计算，是否及时进行了备份，检查数据是否完整，并利用数据审核功能，检查数据是否存在异常部分，并对这些信息进行比对分析，若确实存在异常，可以借助人工方式进行修正，以确保数据的可靠性与准确度；定期检查气象观测仪器是否在使用过程中出现了生锈、传输线路故障等。定期的维护，有助于保障气象监测活动的顺利进行，提高综合气象服务水平。