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摘要:闡述了氣象觀測降水的概念,介紹了近年來自動站觀測到的幾種降水異常情況,提出了一些異常狀況的處理措施。
關鍵詞:地面氣象;觀測降水;異常狀況;處理方法
地面氣象降水觀測可以為天氣預報、氣象分析提供必要的參考,近年來一些新技術、新設備在地面氣象觀測工作中得到了廣泛應用,為減輕觀測工作壓力和提高觀測結果精確度發揮了積極作用。但是在實際工作中也發現,由于地面氣象觀測中使用了一些精密度較高的設備,對工作環境提出了較高的要求。一旦受到振動或污染,就容易導致降水觀測出現異常狀況,導致觀測結果失準,也就失去了利用和分析價值。因此,必須要找出地面氣象觀測降水常見異常情況的發生原因,并制定應急處理辦法,確保地面氣象降水觀測的正常進行。
1氣象觀測降水
地面氣象觀測降水,是利用各種氣象儀器(自動雨量站、溫濕度記錄儀等),對靠近地面的氣象要素進行收集、整列和分析,以便于獲取降水概率、降水量等相關信息。近年來,各種信息化監測設備在地面氣象觀測工作中得到了廣泛應用,推動觀測降水像自動化、智能化方向發展。在整個氣象觀測降水工作中,數據資料的全面和精確,能夠為后期氣象技術人員借助于專業軟件進行降水分析提供必要的依據,因此為了獲取更加詳細的降水相關氣象數據,就要求確保各類監測設備都能夠正常運行,排查異常情況。通常來說,觀測降水相關數據的誤差應當控制在±5%之間,可以保證最終分析結果具有可用性和參照性。
2自動站降水異常狀況
監測自動觀測站在實際工作中,如果受到了振動、電磁干擾或是部分設備老化故障等,都有可能導致監測功能受損,產生諸如觀測數據不準、儀器無示數等異常狀況。總結近年來自動站觀測降水運行情況,主要的異常情況有如下幾種。
2.1有降水天氣測量無降水量這種異常情況主要表現為實際有降水情況,但是氣象觀測結果卻沒有顯示有降雨跡象。出現這種異常狀況的原因,可能是雨量筒的漏斗被石子等雜物堵塞,導致雨量筒正常的雨水收集功能受到干擾。還有一種情況是雨量筒傳感器線路受損或傳感器本身出現故障,導致雨量器雖然實際有降水信號,但是無法及時傳輸到終端計算機上,也就導致顯示器上沒有表現出降水信息。這種異常情況在一些野外自動觀測站比較常見。
2.2無降水天氣測量有降水量當地無任何降雨,而實際氣象監側結果表明有降水量。針對該狀況,需要進行原因分析如下:①前期降水導致儀器監側具有滯后采集的結果,引起有降水監側的錯誤結果;②受當地霜霧、露水影響,導致翻斗翻轉中采集到降水數據,進而引起偏差結果;③受風量、昆蟲、儀器清洗、機械撞擊等狀況引起的翻斗轉動。
2.3自動降水與實際降水差值過大部分情況下雖然自動觀測站能夠顯示正常顯示降水信息,但是通過對比實際降水情況和報告降水結果,就會發現兩者之間存在較大的誤差。如果誤差過大,將會導致地面氣象觀測降水的實用性和指導性受到影響。出現誤差偏大的原因,一方面可能是受天氣因素影響,例如連續幾天內多次出現陣雨,由于降水時間、降水量極不均勻,雨量器的傳感設備失效,不能正確反映降水相關信息,導致誤差偏大;另一方面則可能是人工操作失誤,例如在進行測量計數時錯誤記錄了觀測數據,也會產生誤差。
2.4冬季固態降水偏差及滯后降水狀況季承重降水的傳感設備故障多,易導致降水誤差大,質控每小時、分鐘為缺側,在正點觀側數據編報里修改后上傳,定時用人工定時降水量代替,注意相關時次都要處理。此外,滯后降水量問題較為常見,滯后降水分為時間、雨量兩方面。原因分為:固態降水天氣的影響,導致氣象實際與采集存在時間差異;漏斗維護不當導致堵塞引起,其他設備儀器、人為操作引起。
3異常狀況處理措施分析
3.1加強氣象操作人員的儀器交接管理現階段地面氣象觀測站中許多設備的精密化程度較高,一旦設備出現故障問題,將會直接導致觀測降水異常情況。此外,對于一些投入使用時間較長的觀測站,由于部分設備長期得不到更新,也會導致部分設備因為老化而容易出現故障問題。這就需要氣象站工作人員在進行儀器交接管理時,必須對氣象觀測儀器性能、運行工況等進行全面的檢查,一來可以明確管理責任,二來也可以在交接過程中及時發現設備問題,采取必要的解決措施,確保各類觀測設備能夠正常使用。對于部分關鍵設備,在交接管理時還要嚴格按照相關的規章制度,填寫好交接記錄表,避免在交接過程中導致觀測設備受損。
3.2定期維護、檢修操作定期對氣象觀測設備進行檢查和維護,也是預防觀測降水異常情況的一種有效措施。考慮到地面氣象觀測站中設備種類較多,為了避免檢修過程中出現遺漏,應當制定完善的檢修計劃,同時安排專門的技術人員負責檢修任務。檢修過程中執行二次監督機制,組織監督人員對檢修工作的開展進行督導,以確保各項檢修工作都能夠真正落實。具體的檢修內容包括:①做好環境維護,尤其是對于一些精密度較高的設備,受到污染后容易干擾其觀測精度,因此檢修時要注意做好灰塵、雜物清理。在一些多風沙、污染嚴重的野外觀測站,還需要增減檢修頻率。②故障的預防與排出。很多設備故障都可以提前發現并采取維護措施,檢修時也要注意提高對常見問題的識別能力,預防設備嚴重故障。
3.3根據規范要求進行異常狀況處理引發異常狀況的原因是多樣的,這就決定了在實際開展處理時,也需要根據異常工況的具體表現和發生原因,進行逐一的排查和采取針對的措施。如果某天并無降水情況,但是因為雨量傳感器故障而多降水量,屬空跳降水量。當出現空跳降水量時,例如4時空跳降水,在7時接班要及時處理,進入4時正點數據維護,刪除分鐘和小時雨量0.2mm,保存并重新編發4時數據。而此時一定要注意,降水數據是連續的,一定要按順序進入5、6、7時正點數據維護,對5、6、7時數據重新保存上傳,這樣才能確保累積降水合計值與小時一致。
4結束語
通過分析可知,導致地面氣象觀測降水異常狀況的原因多樣,這些異常狀況的存在,不僅導致降水觀測結果的準確度受到影響,而且無法為農業生產、防災減災提供有價值的幫助,也就失去了氣象觀測的功能。因此,氣象技術人員應當在深入分析異常情況發生原因的基礎上,從專業角度制定應對策略,通過加強維護檢修和制定異常狀況應急相應機制等措施,為地面氣象觀測降水工作的正常開展提供支持。
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作者:白賢利 單位:內蒙古固陽縣氣象局