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气象观测仪器是如何工作的

百叶箱里的温湿度自动记录表:采集最高气温、最低气温、湿度

遥测雨量传感器:采集雨量

小型蒸发仪器:测定蒸发量大小

风向风速仪:采集风向和风速

能见度自动观测仪:目前还没正式投入使用

龟山气象观测场的自动气象站

在济南市区舜耕路南头的龟山山顶上,有一大块被护栏围起来的场地,偶尔有爬山经过这里的市民,忍不住会停下脚步往里面张望一番,因为竖立在场地上的各种仪器设备,不但外形看起来很特别,而且大小、高矮等不一,实在是有点神秘。

“其实这些仪器一点也不神秘,就是用来收集气象资料的。”龟山气象观测站的工程师蒲章绪告诉,这块长宽各25米的场地叫做气象观测场,是龟山气象观测站的重要组成部分。“人们每天都会通过报纸、电视、广播、等途径接触到天气预报,而通过气象观测场来收集气象资料是进行天气预报的第一步工作。”

蒲章绪告诉,过去气象资料的收集工作都是通过人工来完成的,如今在很大程度上已经实现了自动化。就拿测量温度、湿度这两项基本的天气要素来说,过去进行人工观测的时候,观测员需要打开百叶箱,通过放置在里面的最高气温表、最低气温表、干球温度表、湿球温度表来确定当日的最高气温、最低气温以及露点、相对湿度、水汽压,而现在这所有的工作都通过一只自动表就能完成。

“现在的一只自动表能顶过去的四只人工表。”看到,被竖着放置在百叶箱里的温湿度自动记录表,看起来和过去的玻璃表很不一样,它更像一个塑料棒,灰色的棒体,向下的一头是黑色的探头,向上的一头连着线缆,一直通到了地下。“有了这样一个自动表,最高气温、最低气温两个夹爪的顶端分别有1个副油缸固定在机架上；两个主油缸1端固定在活动夹爪座上、湿度一下就全都出来了。”

数据记录

自动气象站就像人的大脑记录各种资料　最担心的是断电造成数据丢失

了解到,2003年至2004年,龟山气象观测站开始试运行自动气象观测,随后于2005年正式启用。目前,除了云、能见度、天气现象(大雾、轻雾、降水、大风等)没有实现自动观测,气温、湿度、气压、风速及风向、辐射等气象要素均已实现了自动观测。

在气象观测场上,各种自动气象观测仪火机器都要最终汇集到自动气象站上。所谓的自动气象站,其实就是一个仪器。在观测场的一角看到了自动气象站,它看起来一点都不起眼,就是一上一下两个方形的大铁盒子。上边的一个铁盒里装有大量的线缆,有点和电脑的主机相似,下边的一个铁盒里则装有一个小型电瓶。

“自动气象站就像人的大脑,记录着由各种自动仪器采集到的气象资料。”蒲章绪告诉,既然是自动化的,这台自动气象站的正常工作就离不开电。据介绍,自动气象站采用了两套供电系统,平时使用电源供电,停电的时候启用自带的电瓶供电。此外,龟山站还购买了一个发电机,用于停电时发电,等于实现了“三保险”。

“以前山上三天两头停电,有一次长时闪耀在1带1路上的中俄经济合作创新典范间断电没被发现,自动气象站电瓶里的电都用光了,导致整个数据丢失,要知道丢失了数据就属于重大过错。”据介绍,为了保证自动观测仪器的正常工作,观测员每小时都要到观测场巡视一次。此外,现在虽然实行的是自动气象观测,但是过去的人工观测仪器依旧作为备用被保留着。

数据显示

自动观测后数据每分钟都在更新　观测员编发天气报时连都不能接

“地面气象观测大体上可以分为三个部分。”前面提到的放置在露天观测场上的试片可以模压或通过制品进行切可以完成管材环刚度、环柔度、扁平、曲折、焊缝拉伸等实验割、打磨制得各种观测仪器以及自动气象站,分别属于采集和记录部分,而放置在办公室里的电脑则属于显示部分。前面两个环节采集和记录到的各种数据,最终通过专业电脑软件显示在屏幕上。“过去进行人工观测,要么1小时出去观测一次,要么3小时出去观测一次,时间跨度长,数据连贯性差,而现在实行自动观测,数据每分钟都在更新。”

了解到,在所有的观测工作完成之后,观测员还有一项非常重要的工作,那就是编发“天气报”,也就是把观测到的气象数据编成一组数字代码,发送给省市气象台。

“现在这项工作也实现自动化了!”蒲章绪指着电脑屏幕告诉,原先观测员需要手工编发天气报,数字一多,很容易出错,而现在电脑自动记录气温、湿度、气压、风力及风向等天气要素,到了编发报时间,人工只需要点击一下“计算编报”,电脑瞬间就能生成一份天气报。不仅如此,发报的方式也发生了巨大变化。“以前都是通过发报,这边喊,那边听,现在通过络传输,数据瞬间就能传送出去。今后如果云、能见度、天气现象也实现了自动观测,说不定连编发报都省略了。”

“做这项工作不能出错,一旦出了错就要全省通报批评,错两次就不用在这里工作了!”蒲章绪半开玩笑地告诉,在龟山气象观测站,现在每天的2时、5时、8时、11时、14时、17时、20时、23时,都需要编发一份天气报,到了发报时间,观测员必须坐在电脑跟前投入工作,“即使是最亲的人给你打也不能接”。

数据作用

气象观测就像是战斗的最前线　天气预报和气候研究都离不了它

了解到,收集气象资料的方法挺多,除了像龟山气象观测站这样的地面观测场所之外,还有气象卫星、探空气球、移动气象车、雷达等等。

别看气象观测员干的是基础性的工作,可是他们所发挥的作用直接影响到我们每一个人。龟山气象观测站的工程师黄力告诉,观测站的工作就是把观测到的天气实况报告给气象台,由气象台再进行天气预报。“单独的一个站是发挥不了大作用的,可要是把所有站的数据都汇集起来,预报员就可以根据这些数据找出等压线、等温线等规律,从而预测大气的运动趋势了。”据介绍,全省、全国乃至全世界有很多站,各个观测站把同一个时间的数据,包括温度、湿度、气压、风等汇集到一起,预报员在进行预报的时候,就可钛螺丝以据此作出分析。

此外,从长远来看,气象专家还可以根据采集到的数据,分析一个地区的气候特点。“我们这里就是战斗前线,一线测出来的数据提供给气象台,通过累积起来的资料,就可以分析出气候特点,为人们的生产生活服务。”

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