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地面气象观测数据缺测改革策略

 论文栏目:气象学教育论文     更新时间:2018/6/8 11:06:31   

摘要随着气象现代化的推进,我国地面气象观测业务基本实现了自动化监测。但自动化的监测过于依赖自动化的设备,又由于设备所处的环境,极易导致气象检测数据的丢失,不利于气象工作的开展。基于此,出于保障气象工作顺利进行的考虑,对现代地面气象观测数据缺测的问题进行分析,分析其中原因并提出相应的改善建议。

关键词气象观测;数据缺测;改善建议

通过地面气象观测,能够更好地了解气象的动态,有助于生活环境的改善与控制,但在实际的地面气象观测工作中,因其过于依赖硬件设备,同时所处环境相对恶劣,长期与雷电、积水接触,导致设备易出现故障,进而形成了气象数据观测缺测的现象。气象数据观测缺测,不仅会降低气象动态数据的质量,影响其精确性、全面性,在社会层面上,也无法完全掌握气象的变化。

1地面气象观测概述

地面气象观测是一种人机结合的气象观测法,首先要求相关人员与设备处于相应的观测平台上,通过人工目力的观测,初步了解气象变化的趋势,之后针对人工观测的目标与结果,运用设备进行详细的分析与再观测,以此实现科学化、高质量的地面气象观测[1]。但这种观测方式会使设备处于野外并直接接触某些恶劣的天气,如雷电、下雨等,在这些自然气象的影响下,可能会引发设备故障,致使观测的数据出现问题,其中最为常见故障即数据缺测。地面气象观测出现数据缺测的现象,会影响整体数据的全面性,同时之后的数据分析工作也会受到缺测的影响,所以缺测现象所带来的损害是较为重大的。在数据缺测层面上,其形成的直接原因在于,受某些因素的影响,致使设备出现各种各样的故障,如采集器故障、线路松动、线路鼠咬、雷击所造成电流紊乱等,所以要避免缺测现象的发生,首先需要从设备的角度上进行改善。

2地面气象观测当前不足

2.1自然气象因素防护不足

地面气象观测属于一项较为传统的气象观测方法,此类方法自运用以来,就一直存在易被自然气象因素干扰的问题,但在这样的前提下,应针对此类影响进行防护,而许多的地面气象观测工作单位对此并不重视从而在防护措施方面体现出不全面[2]。以雷击为例,当地面气象观测设备遭遇雷电天气时,如果雷电落点在设备附近,那么基于雷电本身的特性,会产生十分强大的电磁场,此时地面气象观测设备的电流就会出现紊乱,进而发生故障。

2.2设备维护不足

地面气象观测的设备工作周期十分漫长,需要设备长年累月在野外工作,进而在长时间使用的前提下,设备可能出现老化、被污染、线路鼠咬等现象,影响了设备正常的功能与运作流程。地面气象观测的设备,因其功能与作用目标的缘故,多数数据高灵敏度设备,对于外界因素的干扰十分敏感,所以在理论上为了避免设备出现老化、被污染、线路鼠咬、接地桩锈蚀等现象,应定期对设备进行维护,使得设备始终保持在不被干扰的状态下运作,但大多数地面气象观测工作单位对此项工作的重视度不足,对相关设备的维护周期较长,导致设备缺测现象频繁发生。

2.3人工操作行为的不足

随着气象现代的推进,地面观测人员接触到的自动观测设备种类会越来越多,人机交互作业也会越来越频繁。在此前提下,在人工操作设备时,基于人工作业的不稳定性,可能会引发部分的操作失误、操作破坏等,严重影响了地面气象观测设备的正常运作。虽然此类不足的发生频率并不高,但同样给地面气象观测设备带来的较为严重的影响,在这种影响下,缺测几乎是必然出现的故障,所以此点也是当前地面气象观测工作单位应当重视的环节之一。

2.4设备易损部件的耐受力不足

由于电子部件固有的脆弱性,如转换串口、电路板控制单元、机械转动轴臂等本身对外界温度、工作电压范围等指标都有严格限制,一旦超越限定指标,极易造成个别部件损坏,造成设备瘫痪,因而引发数据缺测。

3地面气象观测观测改善策略

3.1加强对自然因素的防护

地面气象观测设备因为长时间与变化的气象接触,很可能会受到气象因素的影响,从而导致缺测现象的发生,所以应对地面气象观测设备进行全面的防护,防护措施应围绕气象变化的种类进行设置,如针对雷电、下雨、暴雪等天气,设置抗电磁、抗积水等防护措施,避免地面气象观测设备与其接触,形成良好的设备运作环境[3]。此外,为了加强设备防护措施的使用寿命,应在观测平台选址时,尽量避免类似落雷较多的区域,同时做好设备接地保护措施。

3.2加强设备维护工作

地面气象观测设备的运行周期较长,所以在长时间的使用中,设备易出现多种问题,缺测也是其中常见问题之一。为了保持设备的运行稳定,同时延长设备的使用寿命,应当通过相关的管理制度,要求人工定期对地面气象观测设备进行检查,确认当前设备的状态并记录,如果在检查当中发现了设备异常的现象,应在第一时间对异常状态进行分析,并采取相应的处理手段。

3.3人工操作行为规范化

虽然现代地面气象观测工作十分依赖设备,但设备的运行依旧需要人工进行作业,而人工作业势必会受到人工不稳定因素的影响,导致缺测现象的发生,所以,对人工作业的操作行为进行管理十分重要。对于人工操作行为的管理,主要需通过权威性较强的管制度来约束工作人员的行为,如引进的新设备需要针对性地对相关人员进行培训,确保人员掌握新设备的操作能力,避免不规范的操作行为出现。

3.4规避设备易损部件风险

先进的气象设备为地面气象工作注入了高的质量和效率。但越是先进精密的仪器就越显脆弱,因此在使用过程中要对其加强呵护,针对不同的工作环境采取不同的策略,合理设置稳压装置和调温装置,使设备承受的风险降至最低。

4结语

地面气象观测是一项传统的气象观测方法,发展至今其工作模式多数依靠人工来主导机械。在理论的角度上,地面气象观测设备能够有效了解气象的动态变化,但基于人工与机械方面的原因,现代地面气象观测中存在许多不足,需要针对性地完善。

参考文献:

[1]刘桂英,李辉.地面气象观测数据缺测处理分析[J].科研,2017(2):167.

[2]王海英,程爱珍,黄理.地面气象自动观测定时数据缺测的处理方法[J].气象研究与应用,2007,28(3):110.

[3]杨璐铭.地面自动气象站观测数据缺测原因及处理分析[J].农家科技旬刊,2014(10):179.

作者:赵宏毅 单位:锡林浩特国家气候观象台

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