对两种观测体制运行过程中问题的建议

随着自动站新技术在全国各大台站的广泛使用，它的出现，从根本上提高了我国大气探测现代化的总体水平，减少了由人为因素引起的误差，在某种意义上也减轻了观测员的劳动强度。但是，作为自动站中的核心元件，标志着自动化水平高低的传感器还是年青的产品，它在气象领域的应用还有待成熟，其测量精度的提高还受着一定的局限。例如:高温、高湿下的测湿精度不高;地温传感器容易受到外界影响，以致记录失真;单翻斗式雨量计由于设计上的局限性而导致计量不准等等。目前，自动站还不能独立的运行，为了保证资料的代表性和连续性，还需要利用传统的人工观测的作用，这两者之间有机结合、并行工作，形成了一个过渡的互补体制。本人在自动站和人工观测的长期工作中发现有下列问题，并提出一些建议和解决方案，以促进未来自动站的独立、高效运行。

1、翻斗式雨量计需改进设计，或者被取代

在实际使用过程中，由于设计上的问题，翻斗式雨量传感器的敏感部件易受外界干扰和影响，往往无降雨量时也有信号发出，不能完全避免干扰信号的影响，筒口易受异物堵塞，从而会造成有降水时也无信号发生的情况。只要有一次测量错误，就使分、时、日、月、年降雨量产生错误;如果在重大天气过程中计量上出现错误，诸如强降水等，这样出站的报文就会错报，不仅在全球资料交换中受影响，也影响到领导的决策。尤其是多雨、降雨量较为集中、雨量大、汛期长的南方等区域，这种影响是很大的，甚至是人民的生命、财产受损失。造成的结果是，这个仪器就等于是一个摆设，下大雨失去功效，翻斗惯性回转频率不快和受限，计数器测得的雨量不准确。雨停了，它有时会间歇的记录一些雨量，真让观测员和预审员烦透了，为了使它和降水时间不矛盾，还得为它人工地设计降水时间，避免降水时间与降雨量记录产生矛盾。所以，现在编发旬、月报用的还是人工站的观测降雨量编报，效率低下。而且，翻斗式雨量计的外形结构，使得容易进昆虫，这样增加了维护的难度，一旦出现类似的不易发现的问题，将会严重影响后期的记录处理工作效率。

相比较而言，虹吸雨量计虽然是传统产品，在人工观测过程中会有一点雨量损失，强降水中统计不快捷，但是很实用，在记录的处理过程中，它的工作量既没有单翻斗式雨量计复杂，也很符合天空的实况。只要天空无降雨，虹吸雨量计会去掉雨量记录，当天空下雨，它的雨量不会象单翻斗雨量计时滞长，不定时的再出来一点，如果有时观测员没留神，这自动站的错误雨量就通过报文发送出站了。为此，国家局曾下发《地面气象观测规范技术问题综合解答》[1]，其中国家局规定降雨量滞后时间不超过2小时的降雨量，加在降水停止的那分钟和小时时段内。规定针对的即是该仪器的雨量滞后时间长的问题，说明它的自动化、精确度还不够高。虽然现在单翻斗雨量计是自动仪器，但是它的后期重复劳动强度比人工站的虹吸雨量计大许多，既然不能达到高效，所以希望单翻斗式雨量计退出自动站。另外，虹吸雨量计需要设计一个笔档，这样换纸时就能轻松的拉开，不因各人用力不同而可能改变笔位。另外虹吸雨量计在生产过程中，筒下方要有雨量的出水口，从而避免外壳锈蚀。

2、小型蒸发仪器也要创新、高效、与时俱进

小型蒸发器须标上刻度，以能直接读数，底座的设计上要有出水口，方便于操作。还有装降雨量的储水瓶子外端，希望在生产制造中能标有刻度。提高读数效率，节约人工时间，减轻工作强度。

随着时代的发展和科技的日益进步，各种仪器设备都向着人工智能化、自动化方向发展，小型仪器也要创新高效。

3、百叶箱的材质变化，其附件设计也应考虑人因化

经过几十年的发展，百叶箱的材料已经从木制改进成了玻璃钢。它具有性能稳定、防水隔热，耐腐蚀等优点，但也有些不足之处。观测员常常在野外工作，若遇到雨、雪天气，下雨出去换纸，因现在的玻璃钢百叶箱表面光滑，伞没有支撑没办法立住，观测员只能一边淋雨一边观测、换纸。建议：增加人因化设计，在玻璃钢百叶箱上附装一个挂雨伞的挂扣。

4、考虑消除仪器的滞后性对观测记录的影响

现在使用的自记钟都是机械式的，故障问题很多，维修难，记录容易缺测。建议：改用石英自记钟材料，因为石英钟不仅损坏率比机械自记钟低，而且精度和响应速度要比机械自记钟高。

此外，电接风向风速仪、虹吸雨量计、湿度计等在使用中常常出现慢很多和卡壳的现象。例如，电接风向风速仪有时会在原处跳20分钟后钟筒才开始动作，这一段20多分钟或者更长一段时间的记录就会缺测，如果遇有大风天气，这段缺测的记录恰恰是最宝贵的。观测员除了换纸时要注意操作规范外，厂家在设计时要充分考虑到消除这20多分钟时间的大时隙，可在钟筒上的小齿轮与钟筒长轴上的大齿轮之外，增加一个小齿轮副机构，它们独立的工作，实现仪器启动阶段的精确读数功能，从而消除死区，补偿这一误差。

5、自动站的通讯组网接口软件应设置系统工作日志

自动站的通讯组网接口软件能否设置系统工作日志?另外某个气象要素的更改和保存，能在系统工作日志上设置具体名目并细化分类。便于日后检查系统状态，排查故障原因。

在打印过程中设置为单进程工作，不能在此时用电脑去运行其他程序，防止分钟记录的缺测，保证记录的准确性。

6、百叶箱内蓄电池为避免漏液，应设计安装在温、湿度等传感器的下方

百叶箱内蓄电池要设计安装在温、湿度等传感器的下方、或其他位置，位置的改变可以避免蓄电池漏液，影响或损坏传感器而不能正常工作。据了解，有些台站曾发生过蓄电池漏液而使温、湿度等传感器损坏,不能正常工作的情况，排查很久才发现这个问题。因为温、湿等传感器接头装在蓄电池下面而不易被发现，容易造成记录的缺测。

7、浅、深层地温传感器在设计上要有阻隔装置

在原材料上，要有突破性，如使用具有防水、祛虫等特性的新型材料。在设计上增加阻隔装置，诸如套筒等要能起到防水、防老鼠的功能。因为在使用过程中一旦出现此类问题，常常会让值班员和维修人员头疼，需要一遍又一遍地排查，最终记录还是只能用人工的资料替代。这就会比人工站的工作还麻烦。

8、现行的天气电码跟新规范脱节，要进行增改

《地面气象观测规范》是2003年11月新增和补订后出版，历史上经过几次修改之后，对规范观测工作起到了很大的作用，可是现行的天气电码仍然是沿用60-70年代的老电码，跟新规范脱节，和电码本身所代表的责任和意义不相符，满足不了复杂多变气候的需要。电码代表着当时不同的天气意义，它标志着气层的稳定程度，有的则和天气系统相联系。电码还代表着测站的天气信息，承载着减少自然灾害所造成的人民生命财产损失的重要作用，电报还是领导作重大决策的参谋，并参加全球和国内区域这间的资料交换。总之，电码在防灾减灾中的意义是很重要的。建议：在复杂多变的大气候环境下，如出现浓雾、强浓雾等灾害天气影响人们出行和身体健康，还有飑、局地强对流等一些新的天气现象，对现行电码要进行增改。根据《地面气象电码手册》[5],原来天气电码里长久废弃的电码空间还有富余，可在这些区间内，对原电码进行增补，此外，天气现象强度表对应的编码希望作些更改。

9、当天气报WW编报61或60时，低云量的输入和NS量过不去，程序的设置上要改。

10、编制旬、月报的降雨量程序，以实现自动站测量降水量

现行的旬月报编发的降雨量还是人工观测的降雨量，没有使用自动站自动仪器测量的降雨量，没能体现出自动雨量计的快捷的优势。应该考虑将自动站测量的降水量作为主要计测依据，而人工观测降雨量，可以作为自动雨量仪器工作不正常时的辅助手段。

顺便指出的是，加密天气报中的irixhvv中的H表示≥2500米的云或无云，那么在程序中就可设置为跳过、不需要输入，将H自动编为9，这样能提高效率，简化操作。

11、观测记录的代表性、准确性、比较性中，代表性应居第一位

日数据、月、年报表中有一些项目或偏大或偏小，还是有其使用价值的，现行规范报表操作程序却不要加括号，应该在程序的设置上加上括号，例如蒸发量等等，对于一个历史记录做出了一次缺测，是一件很容易的事，以后再想利用这项记录很可惜又没了。此外，年报表程序中没有编入24小时测量的月平均本站气压、月平均气温、OCM地温、24小时月平均地温等重要参数;现行程序中的月、年平均都是4次测量的数据。本人比较了多个测站许多年份的24次测量月平均值和4次测量月平均值，都是不尽相同的。4次气温月平均值和24次气温月平均差多数差0.1--0.2℃,0CM地温4次月平均值与24次月平均值也有相差0.4℃。观测记录中的代表性、准确性、比较性三者，观测记录的代表性位居第一位，是重中之重的地位，数据的测量次数越多的记录越具代表性。所以，应当在程序中设置进24次测量值。

结语

兼顾历史，立足现在，面向未来，这个原则应贯穿整个气象工作。在复杂多变的天气形势下的创新彰显得格外凝重,我们要顺应新时期的变化，思想常新。业务规定也要根据现实的需求及时更新，更好地指导气象科技工作者。在变幻莫测的天气中，做好本职工作,管天为民，追求卓越，作好气候和人类的使者。为防灾减灾作贡献，完成好我们的使命。

参考文献：

1，《地面气象观测规范技术问题综合解答(第1号)

2，《地面气象观测规范》，2003年11月，气象出版社

3，《地面气象观测》，气象出版社出版

4，《地面气象测报业务系统软件操作手册》，气象出版社，2005年第1版

5，《地面气象电码手册》气象出版社，1999年11月

6，《自动气象站原理和测量方法》胡玉峰主编，气象出版社，2004年6月