气象观测要素范例(12篇)
气象观测要素范文篇1
关键词气象观测;技术要点;提升方法
中图分类号P41文献标识码A文章编号1007-5739(2016)17-0209-01
综合气象观测是一个系统的、复杂的过程,开展天气预报、气候预测、科学研究等离不开气象观测数据信息,因此对气象观测技术进行熟练掌握是确保观测资料科学性、准确性以及有效性的前提。扎兰屯位于内蒙古自治区东北部、大兴安岭的东南麓,境内地势西北高东南低,属中温带大陆性季风气候,日照时间充足,降水集中,气温的年、日温差较大。该地区常见的自然灾害有干旱、洪涝、冻害、大风、暴雪等,尤其是近些年来,全球气候变暖现象不断加剧,极端灾害性事件频率不断增加。因此,做好扎兰屯的综合气象观测工作,对于降低气象灾害造成的损失、促进气象事业快速发展具有十分重要的作用。
1综合气象观测技术要点
1.1确保观测仪器设备正常运行
气象观测仪器设备能否正常运行直接对气象观测工作产生影响,因此对气象观测仪器设备加强管理,确保其可以正常高效的运转,对气象观测工作的进行具有十分重要的作用。因气象观测仪器设备自身具有多样性以及复杂性的特点,在对其进行管理的过程中会有很多问题出现,因此扎兰屯气象部门应重视起观测仪器设备的管理工作,可以结合本部门的实际情况,制定出科学合理的观测仪器设备管理制度,对气象观测仪器加强管理。
1.2准确调节湿度计
在综合气象观测工作中确保湿度计的精确度和稳定性非常重要。若对比湿度计与毛发湿度计观测到的数据之间有很大的误差,就说明湿度计出现问题。毛发湿度计的灵敏度很容易受毛发污垢的影响,在显示湿度数据时会出现波动。为了解决这种问题,观测人员可以利用清水及时清除掉毛发污垢,之后对其他部位进行保养,为了验证其是否恢复正常,可以使用笔尖测试毛发湿度计的压力情况[1]。
1.3准确调节温度计
在内蒙古扎兰屯等地,冬季的气温较低,温度表液柱中断的情况时常出现,此时就会影响温度观测工作的正常进行。另外,低温天气还会增加观测仪器设备的脆弱性程度,极易受到外力的破坏。因此,在气象观测之前,观测人员要调节好温度计,使其处于正常工作状态,以便更好地开展气象观测。若因外界环境变化造成温度计液柱中断,观测人员可以通过撞击法来修复液柱表面。除此之外,还要校验温度计的精确度,之后再投入使用。
1.4正确处理地面气象变化状况
恶劣的天气条件很容易影响综合气象观测工作的正常进行,在出现强降水天气时,应防止蒸发器内的水溢出或者溅出,否则将会对观测结果产生影响。在日常观测工作中,要做好蒸发器的维护工作。为了避免蒸发器内的水溢出,在出现强降水天气之前工作人员需要将溢出瓶在蒸发器附近放置,同时将溢出瓶的橡胶管与蒸发器内倒水小嘴进行连接,一旦出现强降水天气现象时,就可以保证蒸发器内多余的水通过橡胶管进入到溢出瓶,确保观测数据的准确性。
1.5数据维护
数据维护工作关系到观测数据的实用性,可分为日数据维护和月数据维护。日数据维护需要对当天观测的气象要素数据进行维护,而月数据维护就是对每月的气象要素数据信息进行维护。每天的20:00以后,气象工作人员就会对当天的观测数据信息进行汇编整合,之后在B文件进行保存并维护。为了防止数据信息丢失,需要观测人员及时储存或者卸载采集器内的数据信息。月数据维护就是在做好当月的观测工作之后,通过分析全部观测数据是否完整,之后将B文件转换成A文件,借助于数据审核功能,可以将疑问信息详细地罗列出来,之后再进行比对。若发现降水观测数据出现错误,可以使用人工方法进行修改。数据维护是综合气象观测中的重要环节,是确保观测数据准确性的前提[2]。
2提升综合气象观测水平的方法
2.1严格执行交接班制度
在实际的气象观测工作中,要重视交接班,在交接班过程中需要严格查看观测仪器设备是否出现故障,落实权责制,另外,对值班过程中遇到的问题、未解决的问题、本班工作事项等进行交接。本班在接班之后还要复查上一班交接中的相关事项,及时校对观测仪器设备运行情况,仔细认真、有条不紊地处理遇到的突况,确保观测工作的正常进行[3]。
2.2提高观测人员队伍整体素质
气象观测具有规范性以及专业性的特征,需要观测人员对气象观测中的内容以及相关规范加强学习,熟练掌握操作技能,轻松应对恶劣天气条件。一名合格的气象观测人员,应有高度的责任感,积极加强综合气象观测专业学习培训,掌握观测仪器设备使用及维护技能,提升应急处置能力,建立一支高素质的观测业务队伍。尤其在汛期来临前做好气象观测,使扎兰屯综合气象观测水平不断得到提升[4]。
3结语
随着人们生产生活水平的不断提高,对气象观测数据提出了更高的要求,这就增加了气象观测业务工作的难度。因此,在实际工作中,需要观测人员对综合气象观测业务技术的难点及关键点进行认真分析,做好观测仪器的日常管理维护,推动综合气象观测工作顺利开展。
4参考文献
[1]车延超.关于综合气象观测工作中技术要素探讨[J].农业与技术,2015,35(12):186.
[2]金雪,尹武令,赵玲.分析当前综合气象观测中的技术要点[J].科技创新与应用,2016(5):298.
气象观测要素范文篇2
Abstract:ThisarticlemainlyanalyzesthecorrespondingobservationdataofthenewandoldsiteofBinxianMeteorologicalStationfromJanuarytoDecember,2014.Theresultsshowthatthedailyaveragetemperatureandthelowestairtemperatureofthenewsitearelowerthanthatoftheoldsite.Therelativehumidityanddailyaveragewindspeedofthenewsitearehigherthanthatoftheoldsite.Analysissuggeststhatthedifferenceofthesurroundingsofthestationisthemainfactorcausingthedifferenceoftheobservationdata.
关键词:新旧站址;观测资料;对比分析;彬县气象站
Keywords:oldandnewsite;observationdata;comparisonandanalysis;BinxianMeteorologicalStation
中图分类号:P412文献标识码:A文章编号:1006-4311(2015)12-0238-03
0引言
彬县站为国家一般气象站,位于陕西关中北部,旧址位于彬县城关镇东关村,观测场海拔高度840.7m,经度108°06′E,纬度35°02′N(简称旧址)。近年来由于城市建设规模的不断扩大,气象探测环境受到严重破坏,观测资料逐渐失去代表性。经上级气象主管机构审批,同意将彬县气象站迁移至彬县城关镇鸣玉池村王家坡,观测场海拔高度919.9m,经度108°07′E,纬度35°01′N(简称新址),距原址南偏西2600m。新址占地13.9亩,观测场东、北两侧均是农田,种植的是小麦、油菜等低矮作物,周围没有高大种植物及建筑物,探测环境评估得分99.0分,完全符合气象探测环境保护的各项要求。新址于2014年1月1日开始对比观测。为掌握因新、旧站址的地理位置,尤其是周围环境的不同,造成气象要素观测值的差异,选取2014年1-12月的日平均气温、日最高气温、日最低气温、日降水量(由于冬半年雨量筒加盖,因此日降水量仅有4-10月的观测资料)、日平均相对湿度、日平均风速的差值,并统计求取月、年差值平均值及差值标准差等资料进行对比分析,为资料使用者提供参考。
1资料来源和分析方法
采用彬县气象站新、旧站2014年1-12月地面自动站观测A文件(月报表)资料,该资料已经过审核质量控制(气候界限值检查,区域极致检查,时间、空间、内部一致性检查等)。对2014年1-12月彬县新、旧址日平均气温、日最高气温、日最低气温、日降水量(4-10月)、日平均相对湿度、日平均风速等气象要素的差值,采用差值、差值平均值、差值标准差、风向相符率、新旧站址观测资料两项总体的均值检验(t检验)等统计方法,对彬县气象站迁站前后气象要素观测值进行对比分析。
2新、旧站址主要气候要素差值比较
2.1气温
2.1.1气温差值
由表1可以看出,彬县站2014年1-12月月平均气温新址比旧址偏低0.7℃,其中7月、8月份偏低1.0℃以上,其它月份偏低0.1-0.9℃,可见新址和旧址存在负温差。
新址与旧址相距2600m,海拔高度相差79.2m,位于王家坡半山腰,和旧址属于同一气候类型,观测场四周均为农田,自然地理条件及气候环境与旧址差别不大。分析新、旧址两地气温差异的原因主要有:旧址位于城区,人口较为密集,居民生产生活、交通运输等排放热量,下垫面多为沥青、水泥,热容量和导热率很大,城市热岛效应较强;新址位于郊区,观测场四周开阔,周边为农田,植被覆盖较好,热容量和导热率小,辐射冷却更为强烈。
2.1.2月平均最高、最低气温
分析表1:1-12月月平均最高气温新址比旧址平均偏低0.6℃,除1月份偏高0.1℃和12月份持平外,其余月份偏低0.2-0.9℃,4月份偏低幅度最大为0.9℃,可见最高气温新址比旧址偏低。
1-12月月平均最低气温新址比旧址偏低1.1℃,偏低幅度为0.9-1.4℃,其中12月份偏低1.4℃,偏幅最大;1月份和3月份偏低0.9℃,偏幅最小,最低气温新址比旧址偏低程度大。由此可见,城市热岛效应对旧址最低气温的提升作用更为显著。
2.1.3气温综合分析
在表1中,气温差值为负值,表明新址气温低于旧址。其中新址年平均气温比旧址偏低0.7℃,年最高气温比旧址偏低0.6℃,年最低气温均比旧址偏低1.1℃左右。最低气温新址比旧址偏低明显,除了1月份和3月份偏低0.9℃之外,其余都在1℃以上。
表2中,气温差值标准差表明,平均气温标准差和最低气温标准差较小,最高气温标准差相对较大,最高气温数据相对不稳定。
2.2降水
降水既受大气环流影响,也受下垫面的影响(彬县站在2014年1-3月、11-12月旧址没有观测降水,因此这5个月不参加降水量比较,观测资料为4-10月份)。表1中,4月和8月为负,7、9、10月为正,差值均为0.1,5、6月份差值为0,8月份差值为-0.8。
表2中,7月、8月、10月新旧站降水差值标准差相对偏大,数据不稳定,这是由于阵性降水的局地性特点导致。尤其8月份差异明显,8月6日新址39.7mm,旧址71.9mm;8月17日新址16.0mm,旧址21.4mm;8月30日新址40.6mm,旧址33.2mm。
2.3相对湿度
表1中,新址与旧址相对湿度除了1-3月份差值为负值之外,其余均为正值,年平均相对湿度相差3.2%,幅度在0.2-7.5%之间,表明4-12月份新址相对湿度大于旧址。这是由于新址下垫面为农田,植被覆盖率高于旧址,植物的蒸腾作用使得空气中的相对湿度增大。
表2中,相对湿度差值标准差最大,受风速及下垫面影响,产生这种差异是合理的。
2.4风
2.4.1风速
表1中,风速差值均为正值,说明新址风速明显较旧址偏大,年平均风速偏大1.0m/s,差值在0.9-1.2m/s之间,主要是因为旧址周围建筑物密集,下垫面风速削弱,导致旧址风速比新址明显减小。
表2中,风速差值标准差较最低气温大,较相对湿度和最高气温小,数据较不稳定。
2.4.2风向相符率
只有观测风速大于0.2m/s时,才统计风向相符率。新址与旧址风向角度差小于22.5°,即认为两者相符。
统计新址与旧址年风向相符率(表3),最大相符率在8月为37%,最小相符率在1月为21%。说明两站风向一致性很差,旧址受周边城市化影响较严重,风向受局地环境影响较大。
3差异影响显著性分析
为了检验新址观测数据与旧址观测历史资料序列的关系,利用旧址近20年的观测要素数据月(年)平均值序列,对新址平行观测期的月(年)平均值进行显著性检验。
假设x0为平行观测期的某要素月(年)平均值,假定样本容量为n月(年),这n年人工观测的相应要素月(年)平均值的样本序列为x1,x2,…,xi,…,xn统计量
在显著水平a为0.01,自由度为20时,ta=2.85时,当t>ta,则表示平均值x0与其他年份平均值差异显著。
采用t检验,显著性水平0.01,对旧址近20年的观测资料的平均值和新址的平均值进行显著性检验,检验要素包括平均气温、平均相对湿度、平均风速月值、降水量和年值,结果见表4。
由表4可见,4个要素中,1月相对湿度及7、10、11、12月平均风速超过临界值,差异显著,其它均为不显著。表明新址资料基本可与旧址资料续接合并使用。
4小结
①彬县站新址与旧址相比,气温有明显的负温差,平均偏低0.7℃,尤其最低气温差异最大,平均气温次之,最高气温差值最小。最高气温标准差相对较大,最高气温数据相对不稳定。这种差异及不稳定主要是由于城市热岛效应造成的。
②降水量资料只对4-10月份进行对比,4、8月为负,7、9、10月为正,差值均为0.1,5、6月为0。标准差相对于其它要素偏大,数据相对较不稳定,并集中在多雨月份,这体现了降水的局地性特点。
③新址月平均相对湿度大于旧址,是因为新址下垫面农田作物覆盖率显著高于旧址,植物的蒸腾作用使得空气中的相对湿度增大。
④新址风速明显较旧址偏大,年平均偏大1.0m/s,差值在0.9-1.2m/s之间。地势相对开阔使得新址的日平均风速大于旧址。风向相符率较差,年相符率只有29%左右,风向受局地环境影响较大。
⑤检验新址和旧址4个要素平均差异,1月相对湿度及7、10、11、12月平均风速差异显著,其它均为不显著。新址2014年观测数据可以替代旧址使用,其观测数据差异可以为资料使用者提供参考。
5结束语
根据以上观测资料分析得出:旧址由于城市建设规模的不断扩大,气象探测环境受到严重破坏,观测资料已经失去代表性。城市热岛效应使气温观测值偏高、湿度观测值比实际偏小;由于旧址周围建筑物密集,下垫面风速削弱,导致旧址风速比实际明显减小,风向也受周边城市化影响较为严重。新址周围没有高大种植物及建筑物,受局地地形或环境影响较小,观测环境良好,能较好地反映彬县较大范围气象要素特点,观测资料具有代表性、准确性和比较性,完全符合气象探测环境的各项要求。
参考文献:
[1]中国气象局.地面气象观测规范[M].北京:气象出版社,2003.
气象观测要素范文
关键词:丹棱;气象站;观测资料;对比
丹棱国家一般气象站(以下简称丹棱站)建站于1965年1月,至2011年已累计47年的观测资料。因气象探测环境被严重破坏,2012年1月1日起,经中国气象局批准,丹棱站由丹棱县县城站址(以下简称旧站)迁往县城西北红石村站址(以下简称新站),并开始进行为期一年的对比观测。本文利用新旧站址观测的气象资料进行对比,并对两站之间的差异原因进行简要探讨。
旧站资料取1970-2010年30年整编资料,新站资料取2012年观测资料。
1环境对比
经实测,新站在旧站西北方位,新站海拔高度比就站址高133.5米,两站直线距离为6.5km。
旧址西北面至东南面50米范围内均已建成商住楼,观测环境损坏严重。新站四周空旷平坦,距大型水体、公路的距离满足测场环境要求。
2观测资料对比分析
2.1气温
气温是表示空气冷热程度的物理量[1],其变化能反映局地环境的改变或差异。
从表1可以看出,新、旧站月平均气温除4月、8月外,其余月份新站月平均气温新站均低于旧站。尽管各月气温差值显著不同,但两者的变化一致性较好。
2.2降水
由表2可以看出,新、旧站月降水量差异较大,1、5、7、9、10、12月新站降雨多于旧站,其余月份少于旧站,但年总降水量新站少于旧站。新、旧站月降水量变化趋势较为一致。
2.3气压
气压的变化一定程度上反映大气的密度变化,与水汽含量、风速、对流强度等密切相关,也是人体舒适度要素之一。[2]
从表3可以看出,新站各月平均气压均低于旧站,偏小幅度在14.0hpa-18.5hpa之间。在近地面层中,气压随海拔高度的变化可根据拉普拉斯气压高度差简化订正
3新、旧站气象要素差异原因分析
3.1站址周围环境的影响
旧站位于城市中心,具有明显的热岛效应,空气流动缓慢,热了不容易散发,造成旧站温度高、降水偏多的特征[4]。而新站位于郊区,气流通畅,所以新站温度低,降水偏少。
3.2海拔高度的不同
新、旧站址海拔高度相差133.5米。海拔高度变化造成温度差异可按对流层下层(地面至2km)的平均温度垂直递减率0.3~0.4℃/100m来估算,经计算可知新站海拔高度的上升将导致温度下降0.4-0.5℃。
3.3气象要素之间的影响
由于新站降雨量与旧站的差异,对新、旧站各项要素之间的差异也有一定影响。尤以4、8月最为典型,此两月降雨量新站比旧站分别偏少59.7%、42.6%,造成月平均气温新站比旧站分别偏高1.1℃、0.7℃。
4结论
(1)新、旧站点气象要素值差异明显。
(2)新、旧站点气象要素产生差异的主要原因为周围环境、海拔高度和下垫面性质不同,另外,气象要素之间也会产生一定影响。
(3)通过新、旧站点气象要素进行对比分析,发现新、旧站点虽然气象要素存在明显差异,但气象要素变化趋势基本一致,所以新站气象数据符合“三性”要求。
参考文献
[1]中国气象局.地面期限观测规范[M].北京:气象出版社,2003.
气象观测要素范文篇4
关键词云能天;地面测报;集体观测
AbstractThemaincontentsofcollectiveobservationofcloudy,veisbilityandweatherwereintroduced.Basingonthepracticalexperienceformanyyears,thepointsforattentionofcollectiveobservalionwereanalyzedtoofferreferenceforgroundobservation.
Keywordscloudy,visibilityandweather;groundobservation;collectiveobservation
云能天集体观测是测报工作的重要组成部分,提高集体观测的质量是有效提高台站测报工作水平的重要途径。目前,测报业务中目测是薄弱环节。由于测报管理措施不当,使观测员工作态度认真度下降,审核员在原始资料和报表互审中明显感觉到各地云的观测越来越趋于简单化,有些观测员为了避嫌记录矛盾,没有如实记录当时云天状况,而将“复杂天气简单化,一般天气模式化,记录以不出错为目的”,因而,指示性云、地方性云的记录几乎消失,云码和云高长期以来习惯于某一云码和云高的记录,而忽略了其云码和云高的真正含义。而且有些观测员所具备的理论知识较浅薄,加上自身经验不足,在复杂天气下,分析判断能力较差,目测项目误差较大,直接影响了测报工作,而集体观测是解决这一问题最有效的方法。但由于未将集体观测直接考核到个人,集体观测在实际工作中经常被忽视或形式化,没有引起足够的重视,为此,加强集体观测的管理显得尤为重要。各台站应加强集体观测的管理力度,明确集体观测的时间次数和质量,并作为目标化管理考核的内容,建立责任人制度,做到每个观测员人手都有观测簿,由台内统一保管。云状较复杂或天气条件恶劣时由测报科长或当天值班员召集观测。观测员必须正确对待集体观测,一定要从思想上重视,并将其当作班内的事情去完成,逐步提高目测质量,从而保证观测质量。
1集体观测内容
集体观测很重要,观测员要充分利用集体观测的机会找出自己的不足,不断加强学习,逐步提高自己的目测水平。另外,集体观测时应该每个人都说出观测的观点和理由,大家结合现状和《地面气象观测规范》规定进行讨论后最终确定。
1.1云的集体观测
云的观测是集体观测的主要内容。云总是处于动态变化中,很难用定性定量的东西去规定它,云的观测是目测中受人为因素影响最大的项目,因此要求观测员全面掌握云的观测。云的观测一般包括云状、云量、云高[1]。因云量的估计不是问题,这里主要就云高和云状的观测谈点体会。云高是云观测中的一个基本要素,在天气报特别是航危报中非常重要。对云高的观测大多数台站都是目测,这就要求观测员掌握高、中、低云的理论高度范围,也要找出由于地形等因素影响造成的当地各类云高的一般范围。例如:五华气象站地处五华县城,海拔高度低,云底高度普遍较低。另外,云高还与天气系统、风向、湿度、季节等都有关系[2]。云状观测在集体观测中是个重要项目,云状判断正确与否,对天气预报有很大影响。要想正确判断云状,一要从天气图上分析影响该站的天气系统,二要注意云的连续演变,然后再根据当时云的具体特征来判断云状。观测云时要站在能观测到全天云的地方进行。夜间观测云一定要站在暗处停留一段时间,便于眼睛适应;然后结合星光的疏密清晰程度,以及伴见的天气现象判别云状,估计云高和云量等。此外对云的夜间观测还要注意以下两点:一是根据气象要素的变化来判别云的演变,如夜间的气温变化,对云的生消变化就有比较好的指示意义。一般情况下,当百叶箱温度比前期增高,且人在室外感觉比前期暖和,同时云的颜色发白,此时天空中一定有较厚的中低云,云量也较多。如温度上升不明显,且云的颜色灰黑,多为高云。二是充分发挥气象现代化设备的作用,利用卫星云图指导夜间云的观测。观测人员要学习和掌握卫星云图上识别云的基本知识,做到理论和实际相结合。一般地,遇到指示性云的出现要进行集体观测,比如絮状云、堡状云、系统云,及其混乱天空下的云系,同时要注意云的方位、视角、高度、形成特征[3]。在汛期雷雨天气时,云系相对比较复杂,是进行集体观测的好机会。
1.2天气现象的观测
根据特征确定天气现象,对于特征相似、容易混淆、难以区别的现象(如烟幕和轻雾、浮尘和霾、米雪和冰粒等)要详细指出区别的依据。了解各天气现象的成因、所降自的降水云层等。复杂天气现象的集体观测要随时进行,观测时要注意天气现象的演变,对某一现象演变的全过程进行观测记录并注明。在集体观测中对某种天气现象特征并不典型或某些现象之间形态有相似之处、形成条件亦有共同点且容
易混淆的要认真对照规范加以分析、讨论,统一判别标准。各种天气现象都是在一定的天气条件下产生的,都代表了大气不同的物理变化过程,要想观测好天气现象就要了解各种天气现象的成因,只有了解其成因,才能更好的观测判断各种天气现象。同时,要掌握复杂天气和云的配合特点及几种容易混淆的天气现象的区别方法。
2集体观测的注意事项
云与天气现象的观测是集体观测的主要内容,但不是唯一内容[3]。复杂天气现象的集体观测和有针对性地开展集体观测同样重要。有些台站的集体观测过于简单,云能天集体观测只是简单观测一下云能天而已。而复杂天气现象的集体观测对提高观测员的业务能力有很大的帮助。复杂天气现象的集体观测要随时进行,观测时要注意天气现象的演变,对某一现象演变的全过程进行观测记录并注明[4]。在集体观测中对某种天气现象特征并不典型或某些现象之间形态有相似之处、形成条件有共同点且容易混淆的,要认真对照《地面气象观测规范》加以分析、讨论,统一判别标准。另外,有针对性地开展集体观测,气象台站大多地处城市边缘,随着城市的不断外扩,许多台站的观测环境受到严重的影响,尤其是能见度的观测,使原来的目标物根本看不到,这时就应该通过集体观测及早发现问题,重新确定新的观测目标,做到站内统一,这样才能尽量保证观测资料的正确性。而当受周围环境影响而有疑误的记录出现时,应及时进行集体观测,查找原因,及时采取有效措施纠正。
将观测情况详细记入《集体观测簿》,从而把集体观测工作做细、做实,使之不流于形式,切实提高观测员的观测水平,促进测报业务质量的不断提高。
3小结
加强管理、保证集体观测正确进行,要将集体观测纳入地面测报工作的一部分,落实考核,使之规范化、制度化。要坚持定期进行集体观测,在复杂天气出现时还要临时召集观测员进行集体观测。为避免在集体观测过程中出现盲从和抄袭现象,集体观测时应首先由观测员各自独立进行,然后各自公布自己的观测结果和观测依据,再进行集中讨论,交换意见,找出理论依据,得出正确的观测结果,使大家达成一致意见。并将各自的观测成绩纳入观测员的业务考核。这样,就能够促使观测员自觉钻研业务知识,避免工作中的习惯性错误,不断提高目测水平。
4参考文献
[1]中国气象局.地面气象观测规范[M].北京:气象出版社,2003.
[2]彭安仁.天气学原理与方法[M].北京:气象出版社,2000.
气象观测要素范文篇5
关键词:气候学;灰霾;Delphi;统计;方法
中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)14-3466-04
1绪言
如何能准确、高效地统计灰霾日数是对灰霾天气进行分析打下坚实的基础,对于庞大的地面气象观测数据,传统手工统计分析已远不能满足气象统计工作的要求。中国气象局在2003年对地面气象观测数据文件格式进行重新修改、补充,为气象观测数据的读取提供了统一的标准。本文探讨基于Delphi编程环境下,如何准确、高效地读取地面气象观测数据文件,再对不同的方法统计灰霾数据进行对比,这对于基层台站准确、高效地统计灰霾日数,研究灰霾天气,具有一定的参考价值。
2数据说明
2.1灰霾观测标准
霾是大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中,使水平能见度(vis)
2.2使用数据说明
使用2006―2010年肇庆6个观测站逐日气象要素包括4时次相对湿度、能见度、天气现象记录等统计灰霾日数。
3基于Delphi读取地面气象观测数据
3.1分析数据文件
每站一个月的地面气象观测数据文件(简称A文件)是文本文件,文件名由17位字母、数字、符号组成,其结构为“AIIiii-YYYYMM.TXT”,文件的命名规则在中国气象局编写的《地面气象观测数据文件和记录簿表格式》中已有明确规定。A文件由台站参数、观测数据、质量控制和附加信息四部分组成。因为文件是以ASCII码文本文件形式保存数据,对于台站参数、质量控制和附加信息的文件内容读取技术相对较为简单,只要将相应信息读入字符串变量并分拆保存即可。现首先介绍A文件观测数据的读取技术,A文件中的观测数据由20个地面要素构成,每个要素在文件中的排列顺序是固定的。在Delphi编程环境下,可以将每个要素的数据段视为一个数据块,一个数据块包括了该要素的指示码、方式位及要素一个月的观测数据,每个数据块的结束符为“=”。例如59271站2010年10月能见度数据块如下:
V0
120220400120
080080360300
120220360120
…(省略数据)
100100320160
120100300200
060070360200=
其中第一行“V”为要素指示码,代表能见度;“0”为方式位,代表每行数据由每天4次定时值(02、08、14、20时),每组3位数;从第二行开始到“=”,就是全月的能见度观测数据。
只要查阅《地面气象观测数据文件和记录簿表格式》,就可找到需要使用的要素指示码来判断A文件的读取范围了,再根据读取到的方式位来判断数据段组成规律,从而进一步对数据进行分拆和容错处理。
3.2数据定义
数据定义主要是考虑将读取A文件时,用于存放观测数据的变量定义方式。例如需要用到四个定时观测时次的相对湿度,则每个月需要定义31天每天4个时次的变量,总数为124个。因气象观测数据的数量都是庞大的,在Delphi环境中,使用记录型数组变量是定义大量变量的最佳方式之一。通过举例来定义一个要素的全月数据如下:
TData=recode
IIiii:string;
YYYYMM:string;
V:array[1..31,1..4]ofstring;
End;
以上将全月能见度TData数据定义成一个记录型变量(record),IIIii存放站号;YYYYMM为数据年份和月份;V二维数组存放全月能见度记录,数组的第一个下标为全月31天,第二个下标为每天4个数据(4个时次观测记录),每个数据为一个字符串变量。
同理,如果一个记录型变量内需要多个要素的数据,只需要在记录型变量内补充定义即可,整个A文件的要素为20个,按照如下定义,一个记录型变量已经可以保存整个A文件观测数据,如:
TData=recode
…{站号、经纬度、年月等信息}
T:array[1..31,1..26]ofstring;{全月气温}
R:array[1..31,1..3]ofstring;{全月雨量}
V:array[1..31,1..3]ofstring;{全月能见度}
U:array[1..31,1..5]ofstring;{全月相对湿度}
…{其余数据}
End;
如果需要处理单站全年数据,只要将一年的数据同样定义成记录型yearData:array[1..12]ofTData,则yearData变量可保存单站一年的数据,使用此种嵌套型数组式记录变量优点在于在程序设计时,高度压缩了变量名称的使用,保证了程序设计过程中的严谨、清晰的逻辑;但需要注意的是,使用大量数组时,数组下标在程序设计中应该是严格控制和匹配的。
3.3文件的读取
在准备好用于存放数据的变量后,就可以控制程序读取A文件中的数据了。在Delphi中,读取TXT文件可以使用ReadLn()函数来读取每一行文本,通过使用循环和布尔来控制文件读取进度,文件的读取过程通过下列过程来完成:
Var
F:txtFile;{定义文件变量}
tmpStr:string;{定义临时字符串}
begin
AssignFile(F,'filename.txt');{对文件夹变量赋值}
Reset(F);{重置文件指针到第一行}
ReadLn(F,tmpStr);{读取文件一行字符串赋值给tmpStr}
CloseFile(F);{关闭文件}
end;
通过以上过程读取到文件的一行字符串后,可以选择两种方式对字符串进行判断,以确定读取的字符串是什么内容。第一种是通过控制读取文件的行数,例如在文件开始,第一行是台站的有关信息,例如站号、经纬度、海拨高度等,用行数来判断较适用于文件首行内容,如果用行数来判断观测数据内容或要素标识,则要求精确控制读取进度和记录行数,并且要求程序设计人员对A文件每行数据格式了如指掌,这种方法效率相对是比较低的;第二方法是判断读取到的字符串内容,例如在观测数据数据块中读取到的字符串是以字母开头的,则可初步判断为该行属于要素标识符和方式位,再根据要素标识符和方式位的实际值来告诉数据的分拆方式;如果读取到的字符串是以“=”结束的,刚可判断为该要素数据已结束。值得注意的是:如果不要素标识符和方式位后紧跟的是“=”字符,表示该要素全部缺测。在字符串判断过程中,需要用到两个重要的Delphi函数分别是AnsiStrartsStr()和AnsiEndsStr()。第一个是判断字符串的开头字符,第二个是判断字符串的结束字符,灵活应用这两个函数可以在程序中很好地控制数据的读取进度。
3.4数据分拆
数据分拆是准确获得观测数据的重点和难点之一,因为分布我国各地的地面测站开展的观测项目并不是完全一致的,基本站、一般站的观测要求不同,得到的观测数据量也相差甚远。例如能见度观测,基本站每天有4个时次数据,一般站则只有3个时次,造成了即使是同一观测项目同一天的数据格式也是有差异的。因此,在对数据进行分拆时,必须熟练掌握各要素不同方式位代表的数据格式。数据分拆可采用两种方式来进行:
1)字符长度控制方式:一旦确定了要素的方式位,就可以利用Delphi自带的字符串函数对读取的字符进行分拆得到各时次的数据。下面以能见度字符串举例如何用Delphi字符串函数分拆数据。通过读取广宁站2010年6月1日能见度得到字符串’040100060070’,字符串变量为rStr,已知要素标识、方式位为V0。(V0要素标识、方式位在《地面气象观测数据文件和记录簿表格式》中释义为:能见度每天4组)。要取得当日4个时次能见度,可以简单地使用Copy()字符串函数:yearData[6].R[1,1]:=copy(rStr,1,3),即2010年6月1日02时能见度从rStr的第1个字符开始取值,长度3位。同理,当日14时、08时、20时雨量语句分别为:
yearData[6].R[1,1]:=copy(rStr,5,3)
yearData[6].R[1,1]:=copy(rStr,9,3)
yearData[6].R[1,1]:=copy(rStr,13,3)
由上述语句可知,不同时次同一要素取值的长度是固定的,不同的只是取值的开始位,而不同时次不同要素或同一要素不同方式位的数据的取值方法是基本相同的,只需要根据数据格式对改变取值开始位和取值长度就可以了。使用这种方法取值简单有效,通过循环控制,使程序设计变得更加简练清晰,这种方法适用于数据固定长度的要素。
2)分隔符判断方法:对于数据不是固定长度的要素,第一种数据分拆方式是不适用的,例如天气现象记录、云状记录,这些要素值并没有固定的长度,一天的出现的云可能是一种,也可能是五种,这些都是要根据当日实际出现的云状记录决定数据的长度的。当读取到天气现象记录或云状记录时,则适用于分隔符判断方式来对数据进行分拆。以下用天气现象记录的数据为例说明:A文件中天气现象记录是以一天一行的方式进行保存的,每个天气现象之间用英文字符逗号分隔,全天以英文字符句号结束,夜间天气现象记录则使用一对括号收括起来。因此可以使用函数ExtractStrings()来分拆数据,对于天气现象记录,首先以右括号来分拆夜间和日间的天气现象,然后再使用英文字符逗号来拆分各种天气现象记录,使用TStringList类变量记录当天天气现象。例如拆分夜间和日间天气现象记录ExtractStrings([')'],[],pChar(tmpStr),SL),SL是TStringList类变量,则夜间或日间的分别存入到SL的变量的两行文本中,当然如果当日只有夜间或日间天气现象记录,或者全天都没有天气现象记录,SL中就没有两行文本了,所以在进一步分拆各种天气现象记录之前,还要注意判断SL包含的文本行数和文本内容,以确保天气现象的分拆准确性。
因为每个要素的数据都存在规定的分隔符,所以以上这种方法同样适用于分拆其它气象要素数据的,但两种方法孰优孰劣并没有明显的界限,主要是取决于要素数据块的特征、程序的控制方式和数据的定义方式。
3.5容错处理
在课题研究过程,大部分气象数据需要以整数或浮点数来进行数据统计,但A文件储存的数据均是使用文本方式,牵涉到将字符型数据转换成整数(浮点数)的问题。在实际观测工作中,还存在缺测、野值等问题,从A文件读取到的字符串数据并不是一定能够转成整数(浮点数)的,因此要对读取到的数据进行甄别筛选。在读取到字符串数据后,只要能够成功将字符串数据转换成整数,就必然同样能够将该数据转换成浮点数,因此程序中只要设计字符串转换成整数的容错过程就可以了。
容错处理主要是根据A文件中记录缺测的规律来进行,在完成数据变量定义后,可以将所有字符变量统一进行赋初值,初值理应选择为一个不能转换成整数的字符或字符串,例如对全月的降水进行赋初值:fori:=1to31dofork:=1to3doyearData[3].R[i,k]:='@@@@';在之后的程序设计中,只要判断到变量等于该值,说明该变量并没有被重新赋值,可以判定为该值缺测。在读取到字符串的数据后,可以编写一个返回字符串的函数对数据进行判断:
FunctionreformStr(inStr:string):string;
Var
Tmp:Integer;
Begin
IftryStrToInt(inStr,Tmp)thenResult:=inStrelse
Result:='@@@@';
End;
在容错处理过程中,A文件既定的记录方式应当作为判断数据缺测的第一条件,如果读取到的字符串本身已按规范代表缺测值,则没有必要对其进行转换即可以直接判定为缺测。对于野值的处理,在单纯讨论数据文件夹读取技术上,只要该值能够正常转换成整数型并且取值在其要素的合理范围,都可以暂时将其视之正常记录,在数据的二次开发过程中,可以再次通过统计方式来进行甄别。
Delphi具有对字符串控制质量的优势,因此通过实践使用此方法来读取A文件数据结果是准确和高效的。
4基于Delphi运用不同的方法统计灰霾日数
我们对4种常用的灰霾日数的的统计方法进行对比:
第1种是,只要在1天中4个观测时次中符合出现霾的标准即统计为1个霾日。
第2种是用日均值,定义当日均能见度小于10km,日均相对湿度小于90%,并排除降水、吹雪、雪暴、扬沙、沙尘暴、浮尘、烟幕等其他能导致低能见度事件的情况为1个霾日(吴兑等,2006a)。
第3种是使用14时实测值,用于分析的能见度小于10km的资料必须同时满足以下3个条件,14时;代码01(露)、02(霜)、03(结冰)、04(烟幕)、05(霾)、10(轻雾)、42(雾);相对湿度小于90%的记为个霾日。以相对湿度90%为界对雾(轻雾)、霾进行划分,当相对湿度超过90%时认为是雾(轻雾),小于90%认为是霾。这样既可把雾(轻雾)中被误报的霾分离出来,又可把霾中被误报的雾(轻雾)分离出去。同时,利用天气现象代码可将降水、吹雪、雪暴、扬沙、沙尘暴、浮尘、烟幕等天气事件筛选出来。这种方法被国际上广泛地应用于讨论长期能见度变化趋势(Schichtel,etal,2001;Doyle,etal,2002;范引琪等,2005,2008)。
第4种是对天气现象有灰霾记录数据用4个观测时次中符合出现霾的标准去验证。
5不同方法统计灰霾日数对比
第一种方法用4时次统计的方法最准确,但处理的数据量也最大,从图2可以看出第四种方法最接近第一种方法,第三种方法偏差最大。使用第一种统计方法,通过以上介绍的使用Delphi编程就可以准确、高效的统计出灰霾数据了,这对于基层台站进行灰霾天气的研究,具有一定的参考价值。
参考文献:
[1]吴兑.再论都市霾与雾的区别[J].气象,2006(4):11.
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[3]吴兑,邓雪娇,毕雪岩,等.都市霾与雾的区分及粤港澳的灰霾天气观测预报预警标准[J].广东气象,2007,29(2):5-8.
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[5]林良勋.广东省天气预报技术手册[M].北京:气象出版社,2006:253.
[6]吴兑.霾与雾的区别和灰霾天气预警建议[J].广东气象,2004,26(4):1-4.
气象观测要素范文
[关键词]自动气象站工作原理观测的注意事项
中图分类号:TM46文献标识码:A文章编号:1009-914X(2015)10-0291-01
一、前言
自动气象站通过气象观测,为天气预报、气象情报、气候分析和科学研究提供重要依据,根据气象观测项目的不同,气象观测可分为地面气象观测、高空探测和专业气象观测三类。做好计算机网络维护是保证自动站数据正常采集和传输的前提,而实时的数据备份能够保证资料的完整性和安全性。因此,熟练掌握自动站观测的程序是测报工作者必备的基础,而掌握备份线路的切换和数据异常的处理方法能够减少错情的发生,从而保证气象局地面测报工作的正常进行。
二、自动气象站
自动气象站可以实时探测气温、湿度、气压、风速、风向、降雨量、紫外线、辐射等气象信息,可以通过网络实时观测气象数据。下面介绍一下自动气象站的工作原理、硬件基本配置、观测的主要地面气象要素和技术特点。
2.1工作原理
自动气象站具有对不同区域气候的全方位观测功能。气象站的基本构造包括自动气象站、气象站主机、控制台、专业气象数据采集软件组成。自动气象站通过不同的传感器采集地面气象要素数据,数据采集完成后通过网络统一传输到气象服务器上,再经气象采集软件处理各项数据,观测的实时气温、气压、风向、风速等气象数据通过专业气象软件传出,并在气象站主机上自观显示各项气象要素值,不同自动气象站点所观测的气象数据可以通过网络上传让更多的人及时了解天气变化情况。
2.2自动气象站系统基本配置
自动气象站的硬件系统基本配置包括:具有液晶显示汉字与图形功能的自动气象站监测仪1台、传感器(温度,湿度,风速,风向,气压,紫外辐射,雨量,土壤温度、土壤湿度、二氧化碳)各1台、气象观测支架1套、实时监测分析软件(光盘)1张、数据通讯及传感器连接电缆1套、户外大屏幕显示屏可根据实际需要选配。自动气象站的一般具备这些基本配置,都能完成各项自动观测功能。
2.3观测的主要地面气象要素
自动气象站通过安装不同的传感器,可对大气温度,环境湿度,露点温度,大气压力,平均风速风向,瞬时风速风向,紫外照射,降水量,土壤温度,风力等级监测等多种常规气象要素进行采集、处理、存储、显示并输出。
2.4自动气象站技术特点
不同的自动气象站因具体配置不同,其功能略有差异,但其主要技术都具有以下特点:可进行长期的气象数据观测、测量精度高、通讯方式灵活,数据传输可靠、数据存储器容量大,大屏幕图形液晶显示屏可自观显示气象要素数据及图形,气象监测数据可上传,使用方便。
三、观测的注意事项
3.1自动气象站的工作原理
自动站仪器不同于人工常规观测仪器,它主要由传感器和采集器通过电缆和主控电脑构成一个统一的整体,在使用自动气象站进行观测之前,观测人员必须学习和掌握自动站工作原理,了解自动气象站的结构、仪器布局、电缆走线方式。只有掌握了自动气象站的工作原理,在使用自动气象站观测时,才能够正确操作各种设备,确保各项地面气象要素观测的顺利完成。
3.2规范使用仪器
规范使用自动站的各项仪器是保证自动气象站稳定运行的前提。需要特别注意采集器、变送器的插座对应电缆,清楚电源开关的位置,以及通电、断电的先后程序,在使用仪器之前必须检查自动气象站的各项仪器安装是否规范,检查装备部门配备的仪器是否齐全,各仪器是否有破损,电缆长度是否达到要求。自动气象站仪器安装有严格的规定,不能带电接插各种接线端子,不能带电撤换或安装传感器。安装各类传感器(FIJ量传感器除外)时应先关闭采集器电源,然后再链接传感器的电缆。雨量传感器由于其特有的电路工作原理,支持热插拔,在安装时可以不用关闭采集器,但应注意先把信号线拔下再更换,避免出现人为的降水记录,影响到记录的准确性。
3.3排除仪器故障
为保证自动气象站观测的准确度,自动气象站观测人员必须能对影响仪器正常运行的各类故障能及时、准确地判断,并采取正确的应急措施,及时排除仪器故障,以保证自动气象设备处于正常连续的运行状态,如遇采集器不正常时,应进行“0”复位处理,并做好数据备份,如采集器故障无法进行“0”复位处理时,应立刻使用备份采集器;如遇雷暴天气时,注意及时切断市电的连接,采用UPS供电,尽量保证业务仪器设备安全和正常运行。如遇短时间不能排除或观测人员没有能力排除的仪器设备故障,工作人员必须按规定补测,并通知相关业务管理部门,请求技术支援。另外,自动气象站应请专业的气象设备维护人员每半年对全站自动观测系统设备进行检测,对监测发现问题应及时进行解除。
3.4维护仪器清洁
自动气象站的各项仪器在使用过程中容易受空气中的灰尘覆盖,从面影响观测数据的准确性,因此自动站室内外各项仪器必须定期清洁。如清除温湿度表的外表灰尘,清洁温湿度感应器的头部保护滤膜,防比灰尘堵塞金属网孔,清除蒸发传感器金属网上的水垢和赃物,用湿布在30分前擦洗百叶箱,一星期更换一次湿球纱布,擦拭室内外计算机、户外显示器、自动采集器等设备以确保自动气象站观测的准确度。
3.5维护自动气象观测站场地
自动观测站的各项感应器,各种电缆设于观测场的室内外,观测场的环境变化会自接影响仪器的灵敏性,所以要注意维护自动观测站场地的环境。外设仪器如风杯、风向杆设于室外高处,容易受飞鸟雕琢损毁,或飞鸟粪便污损,从面导致风传感器的数据不准确,必须及时检查外设设备是否有损毁:观测场草坪草高对不同深度低温的感应有影响,必须及时修整草坪;地温场周围泥土的板结情况、底下电缆容易受鼠蚁咬损等情况也要及时发现及时排除。
气象观测要素范文1篇7
【关键词】云、能、天目测集体观测
随着高科技在气象观测中的不断投入和气象观测仪器的不断更新,人工观测气象要素的项目越来越少。自动站建成后,其他观测项目都可以在自动仪器上获取,而云、能、天的观测还很难实现自动化,全靠目测。因此,云、能、天观测数据的准确性就显得尤为重要,因为它直接影响到气象资料的整体质量水平,且对天气分析的准确性也颇具影响,因些,提高云能天的观测水平,已成为当前测报工作迫在眉睫的首要任务。而集体观测是解决这一问题的最有效的办法。
一、集体观测内容
集体观测很重要,观测员要充分利用集体观测的机会找出自己的不足,不断加强学习,逐步提高自己的目测水平。另外,集体观测时应该每个人都说出观测的观点和理由,大家结合现状和《地面气象观测规范》规定进行讨论后最终确定。
1.云的观测
云的观测是集体观测的主要内容。云总是处于动态变化中,很难用定性定量的东西去规定它,云的观测是目测中受人为因素影响最大的项目,因此要求观测员全面掌握云的观测。云的观测包括云状、云量、云高。因云量的估计不是问题,这里主要就云高和云状的观测谈点体会。
云状观测在集体观测中是个重要项目,云状判断正确与否,对天气预报有很大影响。要正确判断云状,一要从天气图上分析影响该站的天气系统,二要注意云的连续演变,然后再根据当时云的具体特征来判断云状。观测云时要站在能观测到全天云的地方进行。夜间云的观测是比较困难的,要比较正确的判定云状,首先必须了解当天傍晚云的发展与变化规律.如果傍晚云的性质稳定,并且变化不大,则夜间可能继续保持着。如果白天是对流云,就可以根据傍晚云是发展还是衰退,来决定夜间可能演变成什么云状。夜间观测云一定要站在暗处停留一段时间,便于眼睛适应,然后结合星光疏密程度,以及伴见的天气现象判别云状,估计云高和云量等。此外对云的夜间观测还要注意以下两点:一是根据气象要素的变化来判别云的演变,如夜间的气温变化,对云的生消变化就有比较好的指示意义。
2.能见度的观测
随着现代化城市的不断发展,我们的观测环境受到了严重的破坏,许多目标物都被高大建筑物遮挡,这给我们能见度的观测带来很大的困难,因此我们要重新确定新的观测目标物结合天气变化趋势、当时的天气现象、湿度、风等气象要素的变化情况及观测经验等,分析能见度是增大还是减小,然后具体确定当时的能见度。白天:从观测点向四周看已测定方位及距离的观测物。如果观测到某方位某一观测物“能见”,而稍远一点观测物就“不能见”时,那刚好“能见”的观测物的距离,就是该方位的能见距离。夜间观测能见度,应先在暗处停留5分钟,待眼睛适应后再观察。并且要在开阔地带、选孤立灯源作观测物,不宜选成群或重叠的灯光。并且要选强度不变、不带颜色、没有灯罩的白色光源。
3.天气现象的观测
34种天气现象可用分类记忆,分特征掌握,分与云和能见度的关系以及分季节考虑。
3.1按类型有降水类(雨、雪等)、凝结类(露、霜、淞等)、视程障碍类(雾、吹雪、烟、沙尘暴等)、光电类(雷暴、闪电等)其它类。(积雪、结冰等)
3.2按特征掌握其共同点和不同点,雨、阵雨等都是液体降水,但下降情况、强度变化和降水云层不同。雪、冰雹等都是固体降水,但外形特征、个体大小、着地情况、下降性质和云层不同。
3.3天气现象与能见度的关系有:雾、沙尘暴等水平能见度在1.0KM以内。轻雾、扬沙水平能见度在1.0—10.0KM之间。霾、浮尘、烟幕等水平能见度在10.0KM以内。天气现象与云的关系有:阵雨、阵雪、冰雹、霰等出现于CB或Cucong云。其它雨、雪等出现于Sc、Ac、As、Ns云。
二、集体观测的注意事项
云与天气现象的观测是集体观测的主要内容,但不是唯一内容。复杂天气现象的集体观测和有针对性地开展集体观测同样重要。有些台站的集体观测过于简单,云能天集体观测只是简单观测一下云能天而已。而复杂天气现象的集体观测对提高观测员的业务能力有很大的帮助。复杂天气现象的集体观测要随时进行,观测时要注意天气现象的演变,对某一现象演变的全过程进行观测记录并注明。在集体观测中对某种天气现象特征并不典型或某些现象之间形态有相似之处、形成条件有共同点且容易混淆的,要认真对照《地面气象观测规范》加以分析、讨论,统一判别标准。而当受周围环境影响而有疑误的记录出现时,应及时进行集体观测,查找原因,及时采取有效措施纠正。将观测情况详细记入《集体观测簿》,从而把集体观测工作做细、做实,使之不流于形式,切实提高观测员的观测水平,促进测报业务质量的不断提高。
三、小结
加强管理、保证集体观测正确进行,要将集体观测纳入地面测报工作的一部分,落实考核,使之规范化、制度化。要坚持定期进行集体观测,在复杂天气出现时还要临时召集观测员进行集体观测。为避免在集体观测过程中出现盲从和抄袭现象,集体观测时应首先由观测员各自独立进行,然后各自公布自己的观测结果和观测依据,再进行集中讨论,交换意见,找出理论依据,得出正确的观测结果,使大家达成一致意见。并将各自的观测成绩纳入观测员的业务考核。这样,就能够促使观测员自觉钻研业务知识,避免工作中的习惯性错误,不断提高目测水平。
参考文献:
[1]中国气象局.地面气象观测规范[M].北京:气象出版社,2003.
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气象观测要素范文篇8
关键词:夜间;云;观测;影响因素
中图分类号P41文献标识码A文章编号1674-6708(2012)66-0097-02
1夜间云的观测前的准备
1)首先了解云的变化。观测白天和黄昏时云的变化,大概判断一下云的可能转变形式。在白天和黄昏如果都是对流云,这类云很可能在夜间也存在,也有可能变化,甚至出现雷雨;如果黄昏没有这类云,那么夜间就不可能有这类云的存在,而是其他形状的云;
2)根据天气的变化判断云的变化,云的变化与天气的变化更是分不开的;
3)在夜间观测云时,地点应选择在能看到全部天空的比较空旷的地方进行。开始观测时,应停留一会儿,使视觉能充分适应,等天空状况完全看清后再进行观测。
2夜间云状的特点
1)有云处一般看不见星星;无云处则星光灿烂;有高云或薄云时,星光比较模糊,依稀可见;有中低云时,只有在云缝处露出点点星光;
2)地面如果有灯光照射时,灰白色的云一般是低云,云越高颜色越深。灰白色或黑色的云是中云,高云为黑色;
3)月光微弱或没有月光时,高云,一般呈灰黑色,云薄时星光不太清晰,但分布相对均匀;云厚时依稀看到几个星星。中云,云块呈黑色,颜色深浅一样,透光时,云缝处可见点点星光,云薄的部分星光比较模糊,云厚的部分一片漆黑。低云,有层积云和鬃积雨云。透光时,层积云云隙处可看见星光,云薄处星光不清晰,云厚处没有星光。在云层起伏显著时,云块边缘颜色较深,中部颜色较浅,明暗相间比较明显。鬃积雨云在夜间是非常好辨认。常常伴有闪电和雷声,云的顶部有卷云特征,各种气象变化如气压、气温下降;湿度增大;风向转变等。
3夜间云观测的影响因素
1)光线因素。影响夜间云观测最主要的因素是光线因素。夜间,特别是黄昏,由于光线照射,云和天空颜色混为一体,所以观测云量往往偏少。夜间光照条件不足,能见度比较差,观测时,对云的判断容易出现误差,光线不强给夜间云的观测难上加难。在月光光线较强的晚上,白天和夜晚观测到的云差别不大。然而,没有月亮的夜晚,云的形状与白天差别不大,但对于云的颜色,晚上和白天则截然不同。如果地面有灯光照射时,随着云底高度增加,云的颜色逐渐由浅变深。低云通常呈现灰白色,中云呈现灰黑色,高云呈现黑色。地面没有光源照射时,云层的颜色变化随着云底高度的变化而变化,一般是随着云的增高云层的颜色逐渐由深变浅,云底高度越高,云的颜色越浅。层状云、波状云、积状云在夜间观测时也各有特色。在夜间层状云的特点是云层均匀、云型密实。星光一般无法透过层状云,云层呈现灰色或灰白色。在夜间观测波状云时,星光变化比较复杂。云厚处没有星光,云薄处星光隐隐约约可以看见,云隙处星光点点。积状云云体较厚,在夜间观测时比较黑。积雨云在夜间观测时,伴随有强对流天气发生,如冰雹、雷雨大风和龙卷风等;
2)天气因素。云是天气的标志,云的变化是天气系统的变化外在表现。根据当地的实际天气情况及当地气象要素的变化,时时刻刻要留意云的变化。综合分析云底高度、排列状况、结构特点、外形特征及颜色,对照夜间的温度、湿度、气压和风演变进行分析,运用天气学原理,大致推断云发生的变化。总的来说,提高夜间云观测的重要途径之一是结合天气形势判断云的变化及发展;
3)季节因素。不同的季节,由于气候特点不相同,各种云也呈现出不同的特征。知道这些特征,有利于对提高在夜间观测云的水平。冬春季节,如果是在阴雨天气的夜间,低层云能够反射光,使云底出现白色云幕,即碎雨云。在夏季的夜间,如果天气由降雨转晴,在黎民前会出现一些云块或云层,即碎层云或层云;
4)浮尘因素。当天空布满浮尘时,可能会错当成卷层云,在月光周围卷层云可隐约看见其的结构,并且星光呈现乳白色,但是浮尘在月光周围是看不清其结构特征,星光也呈现淡淡的白色;
5)闪电因素。当闪电离本站较远时,本站的非积雨云很容易被误判为积雨云。根本的区别之一:积雨云如果不在本站上空,闪电较弱,气压、温度、湿度等气象要素变化不明显;
6)烟幕因素。离城市较近的地区,晚上,尤其在冬季的晚上或傍晚很容易把判断错层积云或卷云,其实是烟幕。主要区别是:烟幕移动速度很快,并且看上去基本与地面平行;而云与地面是斜角的,移动速度也不明显。
4夜间云观测的注意事项
1)傍晚时,观测者应仔细观测天空的实际情况,根据白天变化规律,分析夜间的演变形式和可能出现的天气状况,还应注意云的演变状况和发展趋势,做到心理准备及实际操作准备,为夜间观测打下较好的基础;
2)观测之前要等眼睛适应环境后再进行观测。并且不能再在较强的灯光下进行观测,应该在没有灯光或灯光较暗的地方进行观测,观测前要停留一会儿,在视觉完全适应后才可以开始观测;
3)在观测时,结合星光的疏密、亮度和清晰度,以及天气状况和实测云高度,再参照傍晚时观察的云的状况判别此刻云的形状,推测云量。记录方法一般与白天没有区别;
4)仔细区分有云无云,千万别把把银河当成卷云。在夜间观测云时,要特别注意区分卷云和银河,两者千万不能混淆。银河之所以很容易被误认为是卷云,是因为不熟悉夜间星光的分布。其实卷云与银河的主要不同之处是:银河是一条横过天际的白色弧带,总是向西漫漫地、匀速地移动着,它的移动在短时间内是看不出来的。卷云的分布没有规律,在天空中的位置也不固定,短时间内可以看出其移动情况。有月光时,一般是看不见银河的,而此时卷云则会呈现出灰白色。
5结论
夜间观测云虽然难度甚大,为了提高云的目测质量,减少失误,要把各类云的定义、特征了如指掌,还要了解各种云的生成和演变规律。观测时要连续观测,要结合常见的天气现象及有关气象要素进行综合判定,不断探索,不断创新。每次观测完,要进行分析、仔细研究,并做总结,正确判断夜间云观测的结果。使夜间云的观测效率和质量达到最高。
参考文献
[1]中国气象局.地面气象观测规范[M].北京:气象出版社,2003.
气象观测要素范文篇9
关键词:气象观测;气象资源;管理水平
中图分类号:S164文献标识码:ADOI:10.11974/nyyjs.20170432214
我国农业气象观测起步较晚,虽然现阶段发展速度较快,但是在观测底蕴和具体环节上还存在着很多不足,特别是在管理方面更是存在着很多失误,严重的影响我国农业气象观测的水平,也阻碍了农业气象观测工作的进一步发展。有关部门必须要加强对于农业气象观测的重视,及时解决现阶段农业气象观测中的不足,有效的推动农业气象观测质量的提高。
1农业气象观测的主要内容
农业气象有别于一般气象观测的区别就在于观测内容的侧重点不同,农业的发展比较脆弱,受恶劣天气的影响比较大,因此农业气象必须要在观测普通雨雪天气的基础上判断气象程度,这也是农业气象观测的主要难点。除此之外,农业气象观测与普通气象观测还有着很多别的不同之处。
1.1加强对于灾害性天气的观测和预警
暮π蕴炱是影响农业发展的重要因素,对于农业生产的破坏性极强,因此农业气象观测的重点内容就是要加强对于灾害性天气的观测和预警工作。及时的根据灾害性天气的类型加以区别,通过电视新闻和广播电台等渠道确保及时有效的将灾害性天气预报通报给广大农民,还要适当的加以相应的预警措施进行宣传,帮助农民及时的减少和降低灾害性天气带来的巨大损失。
1.2加强对于我国农业气象资源的系统划分
农业气象资源是影响我国农业发展的重要因素,因此农业气象观测部门一定要加强对农业气象资源的系统划分。通过对一定时期内全国范围内的地区气象资源的整理归纳,科学的划分我国的农业气象资源,为广大农民群众提供最新的农作物种植讯息。科学的农业气象资源划分也有助于规范我国地区农业种植作物,有利于提高农业规模化经营和经济效益。
1.3加强对于农业资讯体系的完善
农业气象观测中的一个重要内容就是为农民提供正确的农业资讯,因此农业气象观测一定要完善农业资讯体系的建设,通过农业气象观测的内容与其相关措施的整理,实时的补充和完善农业资讯体系,并且根据地区水域、气候特点、土壤特点等进行区域性的农业资讯体系建设,及时准确地为广大农民提供应对不良气象条件影响的有效措施,进一步的保障我国农业经济的发展,完善我国农业气象观测体系。
2提高农业气象观测管理水平的措施
农业气象观测管理水平对于农业气象观测质量而言有着重要的影响,但是现阶段我国农业气象观测工作中由于对管理工作的不重视,导致管理体系漏洞百出,管理效率十分低下,严重的影响了我国农业气象观测的质量。有关部门一定要加强对于农业气象观测管理工作的重视,加强管理体系的建设和管理工作水平的提高。
2.1加强农业气象观测管理体系的建设
农业气象观测管理体系的建设水平是影响农业气象观测工作管理水平的基础和前提,只有健全的管理体系,才能够提高农业气象观测工作管理水平,因此一定要加强完善农业气象观测管理体系。管理部门要加强创新,根据管理工作经验和实际情况创新管理体系,完善现有管理体系中的漏洞,健全管理体系;要加强与先进农业气象观测机构的交流,积极的吸收先进的管理体系理念和模式,借鉴其中的有益成果补充和完善自身的管理体系,加强管理体系建设,完善管理模式,提高管理工作水平。
2.2加强农业气象观测管理队伍整体素质的建设
农业气象观测管理队伍的整体素质是影响农业气象观测管理工作水平的直接因素,所以要想提高农业气象观测工作水平,就一定要加强对于农业气象观测管理队伍的整体素质培训。要加强对于优秀管理人员的引进,通过提高福利待遇水平吸收高水平的管理人才,同时还可以通过提高招聘门槛等方式从基础上提高管理队伍的整体素质;要建设完善的内部培训机制,通过对管理人员的定期培训工作培养管理人员的专业水平和管理技能,提高管理人员在管理工作中的实际管理能力,推动管理工作水平的提高、
2.3加强先进的农业气象观测管理系统的引进
近年来随着我国经济的快速发展和科学技术的不断进步,农业气象观测的发展也取得了很大的成绩,自动气象站的建设进程逐渐加快,因此对于管理系统的需求也在不断提高。所以我国农业气象观测部门必须要加强对于先进的管理系统的引进。要加强国外先进的管理系统的引进,加大资金投入水平,有效的提高农业自动气象站的观测管理水平;要加强与有关科研机构的合作,根据工作中的实际情况加以针对性的管理系统研究,完善我国现有的管理系统,进一步的提高我国农业气象观测管理水平。
3结论
农业气象观测的重要性不言而喻,随着我国农业规模化的发展,对于农业气象预测的要求将会持续提高。因此有关部门必须要加强对农业气象观测重要内容的理解和管理水平的重视,有效的提高农业气象观测质量,保障我国农业的稳定发展。
参考文献
气象观测要素范文篇10
摘要:
全站仪利用调制电磁波进行测距,受电磁波折射率的变化进而影响其测距精度。本文首先推导了影响全站仪电磁波折射率的气象改正公式,利用该公式计算了全站仪测距时的气象改正数,接着进一步推导出全站仪气象改正公式在参考气象条件下的偏导数,依据误差传播定律,分析了不同观测误差情形时的气象改正中误差。结果表明:实际气象情形越偏离参考气象条件时,相应的气象改正数越大,在实际的全站仪测距中,由于气压测量的误差相对较大,气象改正误差更多的取决于气压测量的精度。
关键词:
全站仪;气象气压;测距
1引言
工程施工中,全站仪的使用改变了传统测量方式,它不但能同时进行角度和距离的测量,并能进行测量数据计算改正、记录、显示和传输,配合电子记录手簿,可以自动记录、存储、输出测量结果,使测量工作大为简化,还能够减小甚至克服光学测量仪器所无法避免的部分误差,有效提高了测量精度。但是,随着高精度全站仪的日趋平民化,多数施工测量采用的全站仪为I级仪器(测距中误差≤5mm),这往往会使得技术人员忽略《工程测量规范》中规定的看似无足轻重、实际却严重影响测距精度的因素,如气象气压条件改正误差、仪器的系统误差改正(如加乘常数改正)、归算改正等[1]。全站仪电磁波测距是在地球的自然表面上、实际的大气条件下进行的,测得的只是距离的初步值,需要加上这些改正项才可得到较为精确的距离测量结果。对于一般的工程测量,即使忽视一些影响因素也能够满足工程测量的精度要求,但是在高山地区或进行高精密、变形监测测量时,依然忽视这些影响因素,将会大大降低测量成果的精度,以至于不符合测量规范的要求,本文将主要研究气象气压对全站仪测距精度的影响。在董钦伟的《气象条件对全站仪测距精度的影响》中,主要分析影响全站仪测距时气象气压元素的求解公式。在王岩、刘茂华等的《气象条件对全站仪距离测量的影响分析》中,主要论述了大气改正数的计算及气象条件对全站仪有无棱镜测距的影响对比。在姚辉、陈夙颖的《全站仪气象改正公式及气象元素测量精度对距离的影响》中,简要分析了气象气压对全站仪测距中误差的影响,但其缺少结合实际气象气压测量设备测试精度对全站仪测距精度的讨论。该文将从全站仪电磁波测距的基本原理入手,由于电磁波测距精度受所使用仪器测距时大气折射率的影响,而影响电磁波折射率的因素主要包括干、湿温及气压值,文章首先推导出影响全站仪精密测距的气象改正公式,并给出了徕卡TPS1000系列全站仪的气象改正相对值公式,接着以实际测距时测量的气象气压条件,利用该公式求解出该类型全站仪相应的气象改正数的大小,进一步论证了气象改正对全站仪精密测距的重要性,由于全站仪气象气压的测定精度受所使用测量设备的限制,根据误差传播定律并结合测量中全站仪气象气压的实际测定情况,分析了气象气压测量精度对全站仪精密测距的影响,这将有助于大家对气象气压对全站仪精密测距有一个全新的认识,同时也有利用指导工程实践。
2气象气压对全站仪测距精度的影响
为了清晰说明气象气压对全站仪测距的影响,在这里抽选几次作者曾参与的大地测量任务,从表1不难看出气象改正对全站仪测距精度的重要性,当实际气象气压接近其参考条件时,测距的气象改正数较小,当实际气象气压越偏离全站仪参考条件时,测距的气象改正数越大,甚至能够达到几十ppm,所以在实际测量中,特别是精度要求较高时,必须对测距结果进行气象改正。然而当前,在实际的测绘作业中,常使用DYM3型空盒气压表、DHM2型通风干湿表测定测站点和目标点上的气压与干、湿温值,将两点之间的气象气压取平均,得到整个测线的气象气压值。由于技术人员操作的不规范、读数偏差等各种因素的影响,可能引起气象气压的测量存在偏差,这些偏差对全站仪测距精度的影响如何。通过对比气象改正数对气压、干温、湿温的偏导数结果可知,干温对气象改正数的影响最大,其次为气压,影响最小的为湿温。由于所使用的DHM2型通风干湿表温度分辨率为0.2℃,DYM3型空盒气压表分辨率为10hPa,通常情况下,温度的测量误差相对较小,气压的观测误差比较大。依据误差传播定律[7],利用干、湿温及气压的观测值求得气象气压的测距改正数,下面按照不同的气象条件观测中误差,分析在参考气象条件下的气象改正数中误差,如表2所示。由表2可知,在气象观测较为理想时,如1、2情形,气象改正中误差不大于1ppm;在正常观测情形时,如3、4情形,气象改正中误差不大于1.5ppm;在观测较为不利时,如5、6、7情形时,气象改正中误差可达几个ppm,对于精密测距时,此项误差不可小觑,否则将导致无法满足测量精度要求。由于气压测量的分辨率相对较大,通过对比3、4和5、6可知,气象改正中误差更多的是由于气压测量误差引起的。还有一点需要强调的是,理论上讲,载波的真实折射率应该通过整个测线折射率积分取平均来求解,不过此真实折射率无法求解,在实际作业中,以测线两端气象元素均值求解折射率,这两者之间必然存在一个差值,这就产生了气象元素的代表性误差[8],导致测距误差的持续存在。
3总结
通过以上公式推导及分析可知,全站仪测距时气象气压条件对其测距有着较大的影响,当实测气象气压条件偏离参考气象气压条件越大时,相应的气象改正数越大。通过对比气象改正数对气压、干温、湿温的偏导数结果可知,干温对气象改正数的影响最大,其次为气压,影响最小的为湿温。受气象气压测量设备的影响,由于DYM3型空盒气压表分辨率远远大于DHM2型通风干湿表温度分辨率,温度的测量误差相对较小,气压的观测误差比较大,所以气象改正中误差更多的是由于气压测量误差引起的。在进行控制网布测等高精密测量时,一定要严格按照操作规范,测量实测时的气象气压条件,并对测距结果进行修正,以期得到较为精准的距离测量结果。
参考文献:
[1]董钦伟.气象条件对全站仪测距精度的影响[J].甘肃科技,2012,28(12):40-41.
[2]王岩,刘茂华,顾悦婷.气象条件对全站仪距离测量的影响分析[J].测绘通报,2010年增刊:125-126.
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[4]全站型电子速测仪测量规程(CHB5.8-2010).总参谋部测绘局,2011-08-01:10-11.
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[6]孔祥元,郭标明,刘宗泉.大地测量学基础(第二版)[M].武汉,武汉大学出版社,2014.7,313-314.
[7]王侬,过静珺.现代普通测量学[M].北京,清华大学出版社,2009.8:111-114.
气象观测要素范文篇11
关键词:地面气象;观测;自动化
中图分类号:F49文献标识码:A文章编号:16723198(2012)18015401
1我国地面气象观测自动化存在的主要问题
我国目前地面气象观测的装备比较落后,大多数项目还要靠人观测。台站使用的较现代化的仪器仅有两种:电接测风仪和遥测雨量计。而半自动化的多要素遥测气象仪虽已出现了一批,但这些仪器只在少数台站试用,有些经台站考验后,也还在准备设计定型过程。但总的说来,这一批半自动仪器要在台站全面推广使用,主、客观上还存在一些问题:
1.1地面气象观测自动化仪器技术不过关
目前我国研制的这些仪器与国外同类产品比较,差距最大的就是仪器的可靠性与稳定性。气象部门对地面观测仪器的要求比较严格,要求在任何恶劣的环境下都能连续开机,而又不具备空调的条件。特别是在高温、高湿季节,元器件容易损环。同时气象要素的感应元件有些还不过关。我国的温、压、湿、风的感应元件中,最差的是湿度感应元件。当然测湿元件在国外也是一个没有彻底解决的问题。此外其产品功耗较大。在我国很多台站没有市电,有市电的地方,常常是电压与频率不稳。因此,要求我国的地面观测仪器是交直流两用,功耗小。仅这一项指标就限制了仪器的全面推广。
1.2对地面气象观测自动化仪器要求不合理
目前我国在对地面气象观测自动化仪器要求方面,表现得不为合理:一是对仪器的设计要求不合理。我国幅员辽阔,横跨50多个纬度,地形复杂,有高山、平原、沙漠、海岛等。要求仪器能符合各种天气、气候条件,使仪器成为万能型,显然是不切实际的。有些指标是为了满足10%台站的要求,却使90%的台站背了包袱。增加了设计的复杂性,也提高了产品的价格。二是对仪器测量的精度要求不实事求是。对于此问题,是业界长期争论不休的问题。各国的自动气象观测仪器虽达到了世界气象组织要求的自动观测仪器的精度,但却没有达到世界气象组织要求的常规观测仪器(指水银温度表、水银气压表等)的精度。实际上各国使用常规观测仪器所取得的资料精度,也没有达到世界气象组织所规定的要求。日本前几年对台站使用的常规观测仪器,请有关计量检定部门进行测定,温度为±0.3℃,气压为±0.4毫巴,与自动气象观测仪器的精度相当。我国的情况也是如此,计量所+规定水银温度表为±0.3℃(-20-50℃),气压(动槽水银表)为±0.4毫巴为合格。就目前的技术条件而言,欲使自动观测仪器的精度满足世界气象组织对常规仪器的要求,不是不可能实现,但这势必造成仪器复杂、体积庞大、价格昂贵、使用维修困难。所以各国气象部门都采取实事求是的态度,不是拘泥于世界气象组织的要求,而是在满足天气预报的前提下,适当地放宽精度指标。如日本气象预报所用的和地面基本的气象资料就是有线遥测仪提供的。美国RAMOS系统观测的资料,也出现在天气图上,一样作为天气预报分析的资料。因此,我国有些业务部门要求自动观测仪器的精度满足世界气象组织对常规观测仪器的精度规定,实际上是要求自动仪器的精度超过目前台站使用常规仪器的精度。这种不合理、不实事求是的要求,有害于我国地面观测自动化的实现。
2我国地面气象观测自动化发展建议
这些半自动化的气象仪器,要不要发展?如何发展?都需要全面考虑,要有一个总体规划。不然,劳民伤财、丧失时间,不利于地面观测自动化的发展。根据我国目前的和近期的经济力量、技术条件、人员水平、通讯能力等方面的可能,地面气象观测自动化要分两步走;先遥测化(半自动化),后全自动化;在遥测化中先无线,后有线。
2.1通讯网路因素
全国的通讯网路近期内满足不了气象观测全自动化的要求,现有的几条微波中继和同轴电缆只能通到各省的几个大城市,近些年能否通到专区一级,还有待进一步实现。通到各县的电话,技术装备也是十分落后。要气象部门自己建立一套通讯网路难度相对较大。利用静止卫星传递气象资料,租用邮电部的通讯卫星,给我们的通道有限,要自己发射气象通讯卫星,在近期内实现的可能性不大。
2.2技术因素
目前技术上有很大困难。地面观测的气象要素,很多已能自动观测,但还留下几个难啃的骨头,还没有找到理想的感应器。同时我国的电子技术还不能提供稳定、可靠和便宜的电子元件,以及微处理器。地面气象观测自动化的元器件与技术,所需数量较大,只能立足于国内,不能全靠进口。
2.3经济因素
经济负担承受不了。地面气象观测自动化,不仅仅限于各台站配备1—2台自动化观测仪器,且要引起一连串的反应,如信息的传输、接收、记录、储存、处理、整编等都要自动化,要相应地建立通讯中心、处理中心和资料中心。除有些部门已有的大型计算机外,还需配备几台大型计算机和大量的小型计算机,以及很多终端设备。
参考文献
[1]郭锡钦,曾书儿,刘维衡.我国艰苦地区地面气象观测自动化试验计划[J].应用气象学报,1988,(01).
[2]管杰裕.地面气象信息化资料处理系统[J].广西气象,2005,(S2).
气象观测要素范文1篇12
关键词:云的观测;常见问题;原因分析
中图分类号:P416文献标识码:ADOI:10.11974/nyyjs.20170533197
引言
云的形成和演变是大气错综复杂的物理过程的具体表现之一。云状的观测对于分析未来天气演变有着重要意义。云的观测依靠观测员目测,所以观测员的理论水平、实际经验、工作态度是影响云^测质量的主要因素。云的观测包括判定云状、估计云量、测定云高和选定云码,本文结合多年工作实践,就云观测的4项内容进行了总结和浅析,供同行参考。
1云的观测问题分析
1.1云状判定
准确的判定云状是观测云的关键,直接决定着记录云的正确与否。常见问题主要有以下几种:
1.1.1云状记录简单化
部分观测员为了观测编报容易,少出错情记录简单化。多种云状只记录主要的1种或2种,量少的不计,不常见的指示性云从气簿上消失。从台站近几年的云状记录看,高云主要就是cidens、cs,中云Actra、Acop、低云:Cb、Cu、Sc、Fn,其它云很少记。有降水时,雷暴对流天气就是Cb、Sccug2种,普通降水就是Acop、Fn,记录模式化和随意性很强。这种现象目前在部分台站中很普遍,究其原因就是观测员责任心不强,技术不过硬,怕引起麻烦,怕别人质疑,使云的记录不真实。
1.1.2不注意云的连续观测
云的演变是连续的过程,观测云一定要考虑影响当地的天气系统,从云系的发生和发展以及伴见的天气现象综合来判断。比如,无雷暴无闪电的对流天气,积雨云隐藏在其它云层后面,这时观测员一般不容易判断是否为对流云,容易漏记。针对这种情况观测员应该提前了解天气预报,对本班天气形势做到心中有数。还可以借助雷达、卫星云图、周边区域站的雨量和温度要素的变化等多种辅助手段综合判断本站天气形势发展,注意云天配合,正确判定云状。
1.1.3夜间云的观测不准确
夜间光线不好,因此夜间云的观测不如白天直观,部分观测员记录不是很准确。主要表现在:要正确判定夜间云,在傍晚的时候应注意:先仔细观测天空云的分布情况,了解当天傍晚云的发展与变化规律,做到心中有数,为夜间云的观测打下基础。入夜以后,更应该认真监视云的变化。观测前先在黑暗处呆5~10min,等眼睛适应后再开始观测。观测时不要在灯光下进行,月光比较明亮时,云越白高度越高,云越黑高度越低。月光昏暗或无月光时,根据视觉,结合星光的疏密、模糊程度可以确定天空是否有云以及云的厚薄。还应该结合当时的天气现象和气象要素的变化来综合判断云的种类。
1.2估计云量
1.2.1以偏代全,只观测部分天空
目前台站探测环境遭到了不同程度破坏,周围遮挡物增多。部分观测员只从可见的部分天空中来估计云量是不正确的。观测云应尽量选择能看到全部天空及地平线的地点。有遮挡物遮蔽时,从树木缝隙、建筑空间尽量判断记载;当天空被降水遮蔽时,该部分应看做降水云系来估计云量。
1.2.2云量记录受云状影响,模式化
记录Scop和Acop时,有时误以为只要其出现则云量必须记10成,唯有这样才符合蔽光的要求,这种观点是错误的。《规范》中明确指出:蔽光云“有时不一定布满全天”;在Acop的云量记录中也可根据实际情况记为“10-”。层状云(包括As、Ns、Cs、St)必须记10成,实际这些观点都是错误的,从云的生成原理、演变过程来看层状云在发展和移动中云量是变化的。所以,在云的观测中应杜绝将云的记录在头脑中形成固定模式,而应根据天空实际状况编报云量。
1.3测定云高
现在大部分台站没有实测云高的条件,云高观测主要是目测。观测员就形成了定式,云高完全按照云状记录。虽然云状是确定云高的主要依据,但是云高还受水汽条件、季节、地形等因素的影响。一个台站经常出现将Sc云高一年四季均记为1000~1200m,Ac云高记为3000m,Ci云高记为6000m的现象,这样就忽略了其他因子。一般云高冬季低于夏季,早晚低于中午、移动的云低于静止的云。
云高的观测还可以依靠高大的物体如山脉、建筑物来估测云高。对流云的云底高度还可以利用经验公式来参考判断:(对流云云底高度=124×(T-Td)T为当时温度,Td为当时的露点温度。)云高观测应结合水汽条件、早晚、季节的变化,用多种手段来综合考虑。
1.4选定云码
1.4.1不考虑云所代表的天气物理意义
云的编码要考虑的是云码代表的天气物理状况。定时观测时不了解当地的天气形势,云码简单按照观测的云状进行编报,常常带有片面性,不能确切的把代表的天气意义表达出来。例如中云族记录Ac时,电码Cm3是最常见的,Cm4和Cm5很少见,但这3个电码实质有很大区别。Cm3表示云层较稳定并在同一个高度,有时量变不是系统发展的;Cm4表示中空下沉气流很强,云块有变化但量不增加,具有锋面天气的指示意义;Cm5则表示中空水汽含量增多,代表云系发展的阶段。观测员往往不加区分,只要出现Ac一律编报Cm3,失去了云的指示意义。
1.4.2不注意云的连续演变
云系的演变是复杂多样的。因值班员缺乏对云的连续观测或对云的演变规律掌握,造成对于系统性云和指示性很少能够给出准确的记录和编码。例如Ci和Cs的编码需要区分系统发展与非系统发展,非系统发展的毛卷云和钩卷云都编报Ch1,系统发展的毛卷云和钩卷云都编报Ch4;非系统发展的密卷云编报Ch2,而Cs系统发展的还要区分高度角是否≥45°编报Ch2或Ch6;非系统发展要编报Ch7或者Ch8。观测员在日常观测中往往不注意区分,只要出现毛卷云(或密卷云、钩卷云)一律编报Ch1(或Ch2或Ch4),Cs只要出现就编报Ch7或Ch8.这种情况应该在系统性天气影响前,了解天气形势的发展,密切监视云天的变化。
2小结
云的观测比较复杂。观测员要通过加强理论知识的学习,不断总结和积累,才能掌握过硬的基本功。观测员要加强地面气象观测规范和相关知识学习,掌握云的生成原理与天气变化的关系,努力提高业务素质和水平;多观测,鼓励广泛的集中讨论,不走过场;可以借助一些现代的辅助手段对云进行综合判断。比如夏季可以借助雷达回波对对流云进行判断。平时多看卫星云图可以了解我站所处的云的系统;加强测报员的职业道德教育,真正做到责任心强、实事求是地把值班时所看到的云的真实情况按照《地面观测规范》要求记录下来,以保证资料的真实性。
参考文献