优化地面气象观测的几点思考

杨晓波，吴 杨，颜亭亭，王 蕾，付 丽营口市气象局，辽宁营口 115001

优化地面气象观测的几点思考

杨晓波，吴 杨，颜亭亭，王 蕾，付 丽
营口市气象局，辽宁营口 115001

地面气象观测与民众的生活息息相关，也是气象工作中最基础的任务，观测质量的好坏直接影响到工农业发展，因此优化地面气象观测，提高其实时性、可靠性、准确性，是地面气象工作值得思考的问题。本文首先分析目前地面气象观测工作中存在的问题，随后提出优化地面气象观测的策略以供参考。

地面；气象观测；优化；策略

目前，我国大部分地面气象观测工作是通过目测和仪器测量2种方式获得各个气象数据的，但主观因素对目测的影响及仪器质量对结果的影响都关系到测量结果的准确性。以下将首先对地面气象观测工作中的主要问题进行分析。

1 地面气象观测工作中现存的问题

地面气象观测工作要求方法和技巧，这对相关工作人员的业务素质提出要求；同时，观测结果又不可避免地与客观因素有关，如何提高现有技术来增加观测结果的可靠性是值得探讨的。总体而言，现阶段地面气象观测工作中的不足主要有以下几方面。

第一，云的记录存在问题。通常，长期进行气象记录的工作人员会产生经验主义错误，对常见的云状有一定程度的掌握，在观测后会按固有经验记录，忽视其他实际情况或小概率云状的记录。例如，雷雨天气下工作人员通常记录为雨云堆积，但可能存在其他具有指导意义的云状，忽视这些记录可能影响整体气象工作。此外，少数观测人员在见到这类小概率云状时不请教、不查询，因为不确定或怕担责而采取忽视的态度，不利于地面气象观测工作的发展。但是，以上所说的人为因素占比很小，大多数情况下，云状记录存在的问题是源于客观因素。因为云状处于不断变化的状态，没有特定规律，形成原因也可能并不明确，观测人员并不能详实准确地记录，对观测结果的可靠性有一定影响。另外，多种云状的交叠［1］也会干扰工作人员的记录，尤其是夜间观测，因为光线原因对云的分布了解不清，会有记录偏差。

第二，蒸发量的影响难以消除。蒸发量对地面气象观测结果有很大影响，会造成多项数据的误差。然而，蒸发量是受多个因素制约的，要完全控制或消除其对气象观测的影响难度很大，但目前可以明确的是风速与日照是最关键的2个制约因素，温湿度次之。因此，在高温、风速快的环境下蒸发速度会大增。另外，从仪器角度而言，现在国内使用的蒸发量检测设备中有相当一部分易受自然因素影响，尤其在强降雨天气，落入蒸发器里的雨水或大大影响蒸发量的测定，造成数据偏差。

第三，地面气象观测仪器存在问题。地面气象观测仪器有许多，在目前的技术水平下，难以消除仪器带来的观测误差。例如，自记忆器的稳定性就是一个问题［2］，它包括温度计、湿度计、气压计，其中温度显示很难调整，但往往自记忆器和实时测量值之间有1℃甚至2℃的偏差，及时调整很难进行。气压计的调整也存在这一问题。再如，现在采用的日照纸正反面刻度清晰度差异很小，容易让观测人员产生混淆，一旦涂药环节出现差错，日照值就会缺测，造成记录缺失。水银气压表的水银柱凸面并不利于观测，给工作人员的读数造成困难，且水银氧化物的存在也会影响观测。这些来自观测仪器的因素也对地面气象观测有很大影响。

第四，对观测过程中的具体问题缺乏具体解决方法。常见的地面气象观测过程中的问题有以下几个：某个时刻的极值显现异常，这对日极值的选取造成影响；直接辐射、反射辐射、净辐射、散辐射及总辐射值之间出现矛盾，记录时难以判断和抉择；湿度记录出现缺测情况；降水记录不正常等。这些问题如果没有具体的解决方法，会影响到当日甚至之后的气象数据准确性。

2 地面气象观测工作的优化策略

首先，在观测和记录云状时，工作人员应该基于正确的心态，拥有责任心，严守每道工作程序，不能草率马虎，有将就敷衍的心态。一旦有问题或疑惑，应该及时提出、商议解决，而不能隐而不问，因为怕承担责任错过相应的小概率云状记录。此外，要从源头上解决这一问题，工作人员必须在平时注意提升自己的专业素养，加强相关专业知识的学习和更新，打好专业基础，在观测和记录时沉着冷静地运用所学知识分析记录，以确保准确性和可靠性。

其次，当天气这一客观因素变化不大时，一旦蒸发量的测定出现明显异常，工作人员要学会用一些方法判断对错。例如，用蒸发量的理论估算公式进行计算，与实测值对比；将此估算结果乘以2，如果再次与实测值对比时仍然存在超过20%的误差，就需要调整仪器或测量方法，如果误差在20%以内，就可以正常记录。

另外，对于仪器设备产生的问题，首先在购入时应对质量严格把关，在随后的安装和日常检测维护中，工作人员应以《地面气象观测规范》为标准。观测仪器和设备的维护和检测制度不能形同虚设，工作人员应该严格遵守和执行，时刻关注和保证仪器的正常运行。为了确保仪器设备的寿命，日常维护中要尽量每日清洁，每月彻底进行一次清洁维护；操作方面，应该严格按说明书和操作规范执行，定期排查故障，以免设备忽然损坏导致缺测。对于自记忆器这些自记仪器，对感应部位的清洁要特别加以注意，时常调整自记笔尖与笔位的压力，防止其误差过大；对水银气压表，要周期性清洁水银面，及时去除玻璃罩上存在的氧化物，以便工作人员能正常读数。此外，在观测过程中，如果注意到温度表的测量出现中断现象，应该及时处理，如果温度表氧化情况严重，要进行仪器更换；对日照纸进行涂药时也要特别留心正反面，注意光孔，以免错误地换纸。

最后，面对特殊问题，要总结针对性的解决方法。例如，上文中提到的一些问题，可以有具体的解决方案：如果某个时刻出现了异常的极值，不利于日极值的选取，那么这一时刻的值可以视为缺测，当然，如果能确保日极值不会是该时刻极值，就可以从其他时刻极值中选取日极值做记录，但若不能确定，就应从人工观测记录的数据里选取日极值，如果人工记录也缺测，要加以说明记录；在正常天气下，从日出后第2个小时开始到日落前2小时，若测得的净辐射值为负，或夜间测得的净辐射值为正，就可以将此次测量值作为缺测处理，再用内插法计算，如果水平面直接辐射值的测量值很大，要检查直接辐射表的跟踪仪是否损坏或需要调整；用内插法进行湿度计算时，要同时考虑水汽压、露点温度及气温与湿度的一致性，当湿度在某时刻的值缺测时，可以先用内插法确定该值，再用气温和计算值反过来核对水汽压及露点温度值；在降水停止后，如果仍然有降水量，查看是否由传感器翻斗滞后引起，若是漏斗有堵塞或固态降水融化，查看仪器测量值与人工量筒观测值是否相当，若所差不多，可以正常记录，若相差过大，则要将降水过程中的仪器测量数据全部删除并予以说明记录。

总之，在地面气象观测工作中，未来仍有许多方面需要优化，包括完善的观测系统及其自动化建设，提高观测数据的可靠性和准确性，提高极端天气下的观测能力等，这样才能发挥气象观测的防灾减灾作用，确保我国地面气象观测工作的稳步发展。

［1］海花，樊丽坤，等.谈地面气象观测中常见的问题及对策［J］.北京农业，2012（30）.

［2］白林.浅谈地面气象观测工作中存在的问题及对策［J］.农业与技术，2012，32（5）：158.

P41

A

1674-6708（2016）168-0080-02

杨晓波，营口市气象局。

吴杨，营口市气象局。

颜亭亭，营口市气象局。

王蕾，营口市气象局。

付丽，营口市气象局。