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气象观测的重要性范文1
(福建省浦城县气象局 福建 浦城 353400)
摘 要:地面气象观测是气象站日常基本工作之一,也是重要工作。可以说,气象观测质量直接影响着气象服务水平。随着社会的发展和进步,气象观测业务进行了一系列的改革。在改革过程中,地面气象观测业务虽然取得了一定的发展,但是,随着改革而来的问题也不断增多。鉴于此种情况,文章以某气象局为例,从其观测改革必要性出发,分析改革后气象观测业务面临的问题,提出有关建议和对策。
关键词 :地面气象观测业务;改革;发展;问题;建议
中图分类号:P421.2 文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.1665-2272.2015.05.026
依据中国气象局的统一规划,各地气象局逐渐进行了改革工作,随着改革深入,地面气象观测业务做出了一系列调整。改革之后的气象观测业务不仅对气象观测的实效性提出了更高的要求,对气象观测技术和气象观测人员的要求也越来越高。为了进一步优化改革后的地面气象观测业务本文就对这一问题进行分析,以提高本市地面气象观测业务,提高气象服务质量。
1 地面气象改革的必要性
随着经济社会的发展和人们生活水平的提高,不仅在日常工业生产建设中需要用到气象服务,而且在人们出行等日常活动中也逐渐参照气象服务。所以说,气象服务在人们生产生活中逐渐占据重要位置。人们在选择气象服务不但要求其具有准确性,还必须具有实效性。此外,更多高新软件科技的产生给传统的气象服务带来了巨大挑战。
以本市某气象局来说,虽然已经基本实现了气象自动观测,地面气象观测业务也相对比较成熟。但是,在部分观测工作中仍然需要使用传统人工观测方法,降低了工作效率,造成了不必要的人力资源浪费。另一方面,在编写气象电报和地面观测记录等工作中也仍使用着传统方式,没有将自动观测的优势充分发挥出来。这些问题都降低了工作效率,增加了额外的人工工作量。简单来说,就是目前的地面气象观测业务无法适应时代的进步,在新科技面前稍显落后,所以对地面观测业务的改革工作势在必行。
2 改革后地面气象观测业务的现存问题
2.1 观测技术水平不高
现阶段,地面气象观测业务经过改革工作之后,对云和某些天气现象的观测技术还未实现完全的自动化观测,其中有很多观测内容还需要人工判断。但是在实际工作中,人工观测的主观性过强,不可避免会产生小误差,而且人工观测的次数有限,难以保证观测的科学准确性,所以在人工扶持观测过程中,有很多观测数据不能够使用,不仅浪费了人资力量,也降低了工作效率。此外,一些仪器开发设备不够完善,不能为自动化检测提供支持。这些技术问题都影响着地面气象观测技术水平。
2.2 观测数据量繁琐,难以保证实效性
目前,有关地面气象观测的软件广泛使用在气象服务工作中,所以传统5码报文已经不再使用,而是使用新型的长Z文件,其中包括了很多气象观测数据。使用的自动化软件一般在整点4分钟后就可传送数据。可见,在改革之后对地面观测业务的实效性提出了更高要求,在提出高实效性的同时,相关观测人员就要对数据进行严格检测,这对观测人员的工作也是一个不小的挑战,提高了工作人员的工作难度。
2.3 地面气象观测人才力量不足
随着地面气象观测改革任务的落实,很多观测人员还没有充分认识到气象观测改革工作的重要性,在人工观测向自动化观测转变时期,气象观测人员的思想意识和观测技术尤为重要。在改革后,需要一大批符合自动化观测水平的观测人员。然而就目前气象局的观测人员构成来看,观测人员的技术水平和改革后要求差距较大。
主要表现为:气象观测员的年龄偏大,思想意识落后,专业素质不高,现有的观测技术不能完全适应日新月异的社会变化。所以在此情况下急需提高气象观测人员的技术水平,对气象观测人员作出整体调整。
2.4 观测工作流程需要完善
地面气象观测不是一项简单工作,数据的收集到传输和等众多环节比较繁琐。气象局对工作流程和工作质量等多方面的控制还不到位,也就是说对工作质量的保障力不强,从而使观测数据得不到有效保证,最终影响气象服务的整体水平。
2.5 运行模式有待调整
传统的地面气象观测业务是以人工观测为主要方式展开,但是随着改革变化,地面气象观测基本实现了自动化观测,提高了获取数据的有效性。但在实际中,地面观测业务的基本运行模式并没有发生较大改变,仍然以自动化观测和人工观测等多种方式共同存在,这样就没有从根本上解放工作人员的工作量,没有完全发挥自动化观测的作用。
3 提高地面观测业务技术的意见
为了进一步在地面观测业务中深入落实改革意见,保证地面观测业务在改革要求下能够更好更顺利进行,本文笔者提出以下几点建议以改善地面观测业务,保证气象服务水准。
3.1 提高改革思想意识
上文已提到地面观测业务改革的必要性,改革对地面观测业务具有重要意义。所以有关气象局应该以提高地面气象观测质量为主,积极落实改革发展建议。为了保证地面气象观测改革的有效性,首先应该转变观测人员的基本思想,将改革的主要思想贯彻到观测人员的意识中去,使其充分认识到改革的必要性和重要性。同时提高观测人员工作责任感与自觉性,从基础上保证改革在地面气象观测中顺利进行。
3.2 重视服务需求
气象服务是为社会大众提供的,所以地面气象观测必须要以服务需求作为主要指导目标,尤其是在改革的推动下,更要深化这一思想。使用科学的方法分析气象服务,合理调整气象规划服务,树立新的发展理念,保证气象观测业务质量。
3.3 提高观测人员的业务水平
在改革的背景下,观测人员的业务技术水平必须提升一个新高度,高素质的观测人员才能够有效掌握自动化观测技术,熟练使用自动化仪器,提高观测数据的有效性。高素质人才是地面气象业务改革的必要条件和支持动力。相关部门要定期组织观测人员进行业务学习,使其全面掌握气象观测的基本知识和专业技术。此外,需尽快加强观测人员的实践能力,使其具有实际观测业务能力,有效应对现实中的基本问题。从做好观测人员的培训工作入手,提高观测队伍的整体水平。为地面气象观测业务提供长久发展的动力。
3.4 加强管理体制
任何一项工作都离不开健全的监督管理体制,地面气象观测业务当然也不例外。从观测人员入手,保证观测人员工作严谨性,建立有效的业务监管制度,保证观测人员按制度工作,避免违规操作。狠抓气象观测纪律,确保观测人员能全身心地投入到日常工作中,避免疏忽导致的气象观测问题。建立奖赏制度,明确观测人员工作职责和工作范围,严格守纪。通过采取有效的管理体制保证地面气象观测质量。
4 结语
近年来,气象服务已经成为了社会日常生产和人们生活出行必不可少的参照依据,气象服务在社会也占据着越来越重要的地位。随着改革措施的深入,地面气象观测业务也面临着种种问题。面对这一情况,培养改革意识,提高观测人员业务水平,建立健全监管水平等方法能够促进在改革背景下地面观测业务的发展。在实际地面气象观测工作中,有关人员还需要结合实际观测情况及自身实践经验水平,综合改革思想全面提升地面气象观测质量,为我国气象服务提供保证。
参考文献
1 林铂岷,黄红辉,黄菊.应对地面气象观测业务改革的一些措施[J].气象研究与应用,2012(6)
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3 周柳丽,曾建平,黄金石,等.浅谈如何适应地面测报业务改革[J].气象研究与应用,2013(6)
4 张淑莹,魏正全,彭俊峰.地面观测业务改革调整给气象观测工作带来的变化[J].贵州气象,2013(8)
气象观测的重要性范文2
关键词:处理 气象站 建议
引言
扎赉特旗位于兴安盟东北部,大兴安岭向松嫩平原过渡地带,嫩江右岸。东接黑龙江省龙江县,南与黑龙江省泰来县,吉林省镇赉县交界,西连科尔沁右翼前旗,北与呼伦贝尔市扎兰屯毗邻。总面积11155平方公里,全旗总人口40万。
农业气象观测对农作物生长起着很强的作用,在一段时间内可以对气象有所了解,也就对气象的灾害起到了预防效果,使农作物更好的生长,所以做好气象工作是气象部门的出发点,气象部门的工作重点是为农服务,农业气象观测是农业的主力军,在一定程度上增加了一定的效益。因为农业气象观测的科学性,专业性使农业部门的工作人员减少了大量工作。
一、农业气象服务内容
农业对气象预报是非常重要的,主要为农业服务是丰产丰收、预防灾害,降低灾害给农业带来的损失。目前服务的主要内容及途径如下:
(1)提供灾害性天气预报。为农业部门及广大农民提供旱、涝、低温、霜冻等灾害性天气的长、中、短期预报,提示农民在气象灾害到来之前做好防灾准备。
(2)提供防灾、减灾的农业气象决策依据。根据所研究成果、提供抗旱、抗低温、防霜等措施,提供灾情信息。
(3)农业气象监测。利用卫星遥感和地面农业气象网数据,提供作物长势、灾情、土壤水分、天气气候条件等农业气象监测和预测信息,并分析气象条件利弊,提出趋利避害农业生产管理建议。
(4)提供作物生长及农业气象产量预报。提供各个时期农业种植时期的气象预报。根据作物长势、面积及气象条件,进行农作物产量预报,定期向国家及省市提供预报结果,为实现农业经济更好发展服务。
(5)农业气候资源分析及区划。每隔几年对全国各地农业气象气候资源进行系统分析,并进行分区,服务于全国农业结构调整和区域化农业生产发展。
(6)人工对天气的影响。我们可以在农作物需要雨水时进行人工降雨让农作物成长的更好,这样农民可以不像过去那样靠天吃饭,减少了有害天气对农作物的影响,降低了农民收入风险。如果在出现冰雹天气也可以阻止冰雹的降落,对农作物的伤害降到最低。在人工改变小范围的天气环境技术已经逐步进入成熟阶段,包括温室大棚就是一系列人为控制天气的手段。
(7)森林防火服务。开展森林、草原火险气象预报,用气象卫星监测森林、草原火情。
(8)为生态建设服务。生态环境变化与天气气候条件有直接关系,气象部门可提供对生态变化的监测结果,并提供与生态有关的气候环境变化资料及气候论证,为生态环境建设提供基础依据。
二、农业气象观测的基本要求
(1)平行观测原则:农业气象观测必须遵守平行观测的基本原则,即在进行生物生长、发育状况观测的同时,还要对其生长和生存的环境进行同步观测,使资料具有可比性。(2)点面结合的方法:所选农业气象观测点要能够代表同一种农业气象类型,即根据所选择的测点资料,可以推出同一农业类型的大致情况。(3)观测工作的科学性、连续性、长期性和可行性:观测地段和观测项目要相对稳定,观测项目、观测标准和使用仪器、观测方法等应科学合理,确保观测资料的科学性、代表性、可行性、可比性、连续性和统一性。
三、记录处理和报表编制的重点分析
主要应注意以下几个方面:(1)为确保统计值的可比性,自动站除进行24次定时统计外,还进行02:00、08:00、14:00、20:00 4次定时统计,且天气气候概况应使用4次定时统计值。(2)简化疑误(或特殊情况)记录的处理方法,取消记录加“()、*、>、
结语:从上面可以看出农业气象观测的重要性,上面的很多数据也表明了农业气象观测的准确性,对农业发展更有利,所以我们要重视农业气象观测,我国是农业大国,只有让农业发展更好国家才发展最好,农业气象观测可以降低灾害的风险,让农作物更好的成长,农业气象观测也节约了大量的资源,只需要进行观测就能知道某一区域的的面积,不用实地的统计。不仅给农们带来了方便,也为他们赢得了可观的经济利益,也给农业部门的工作人员带来了便利,减少了他们日常的工作量。还可以进行土壤水分观测。这样就不用盲目的灌溉农作物,节约了水资源。同时也能够更加了解土壤需要的水分。为生态环境增添更多的绿色。我们应该利用科学的气象观测为农业的发展提供有利的支持。
参考文献
气象观测的重要性范文3
关键词:地面气象;观测;注意事项
中图分类号: X820.4 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/ki.jlny.2015.18.063
随着社会的进步和科技的发展,在气象观测领域, 很多先进的仪器及技术应用在实际工作中,观测手段和技术水平都较之以往有很大提高。高科技的产品设备在气象观测工作中发挥了巨大的作用,大大提高了工作效率和观测的准确度,很多工作环节都由机器完成,代替了人工劳动,但仪器设备不是万能的,仍然有很多基础性的工作需要人工操作完成,这些工作一旦出现失误或偏差,就会对整个工作产生严重的影响,造成气象观测的准确程度出现问题,影响预报的准确性,所以要加强观测工作,注意细节问题,提升地面气象观测工作的质量。
1 地面气象观测存在的问题及对策
1.1 温度观测问题
问题:温度在地面观测中是个十分重要的指标,也是观测中的一个重点项目,现在由于一些先进测温设备的应用,提高了测温的准确性和自动性,但因各地气象站的情况不同,一些大型的精确设备很难普及到实际工作中,很多气象站的观测设备仍需要加强,仍有许多气象测量点使用液柱测温表来进行测温工作,但液柱测温表受外界干扰较大,比如遇到昼夜温差较大时,液柱会有断层情况发生,对于精度有一定的影响,如果读取时一旦疏忽就会造成读数与实际温度产生较大的偏差。
对策:在测量前要认真观察温度表,若存在断层则要采取撞击法或加热法进行修复,对于液柱温度计在不同温度条件下也会出现一定的差异,在操作时一定要按照操作规范进行,使液柱断层连接好再用,如果经过修复仍然不能正常使用的要立即更换,启用备用设备,确保测温工作顺利进行。
1.2 湿度设备问题
问题:在地面气象观测中,湿度测量是比较难的一项内容,因为湿度设备对于环境相对敏感,光照、风向、雨雪等外界条件变化都会导致湿度测量的难度增加,影响测量的准确性。在实际测量湿度工作中,常用到毛发湿度计,由于外界条件影响,示数常会有波动情况,这时要经常与干湿球湿度表进行核对,以此来判断故障是否出现。另外毛发上粘有污垢后也会导致湿度计的灵敏度降低,加大测量的误差。
对策:对于毛发上的污垢,可以用毛笔蘸蒸馏水来进行清理,对于机械模块部分可以用洁净软布轻轻擦拭,再添加油对轴承等一些需要的部位进行处理,保证良好,提高灵敏度,避免延迟现象发生。如发现机械零件出现磨损要立即进行更换,保证机械的良好状态。
1.3 设备维护问题
气象测量仪器的测量精度要求比较高,在使用中对于仪器设备的运行状态一定要保持良好,所以维护和保养工作必不可少,要定期进行。由于气象设备都是在复杂和多变的气候条件下使用,环境条件对于仪器设备的影响也较大,增加了维护和保养的难度,对仪器设备使用寿命会产生严重影响。
对策:要提高工作人员对仪器设备养护重要性的认识,在养护工作中把每一个细节都落实到位,确保仪器设备的最佳工作状态。要建立全面的仪器养护制度,认真落实,降低人为因素导致的故障发生,提高测量的精准程度。
2 加强地面气象观测的建议
2.1 认真做好记录工作
地面气象观测工作量大,相对繁琐,对于各项数据的测量要做好记录,以便进行统计分析,得出预测结果。如在观测夜间雨后露时,如果有少量降雨则不要急于记录,需雨停后再把植物水滴进行处理,然后在后半夜或清晨再次看到植物上的水珠才能记录,在记录工作中要排除干扰因素才能做成准确完整的记录。
2.2 完善观测日志
观测日志是气象观测人员必须做好的环节之一,气象观测日志供每位观测人员参考,因此需要进行仔细记录。当然在记录日志过程中要落实好相关责任制度,以制度对员工进行约束并让他们在实际工作中可以规范化操作。
2.3 加强仪器交接工作
交接班时要做好仪器的交接工作,认真做好仪器的检查,发现故障或损坏要立即进行排查汇报,以便及时更换或者维修,避免故障设备带病运行,否则会影响到观测记录的精确度。要制定合理的交接制度,划清责任,避免责任不清及互相推诿的情况出现。
2.4 完善巡视工作
巡视工作主要是对地面气象观测设备进行检查。在巡视工作进行过程中要求专业技术员对仪器异常情况进行排查并做好详细记录。一旦出现问题则要立即反馈并采取措施及时处理从而避免仪器异常所带来的负面影响。通过落实相关制度来促使每位工作人员强化责任意识。
3 结语
气象观测的重要性范文4
关键词:地面气象 观测报表 编制
【分类号】:P416
一、地面气象观测报表制作的注意事项
在电子计算机的发展、普及,办公自动化的开展,地面气象观测报表的制定也有巨大变化,制作电子报表代替了以往由观测人员手工编制的报表。技术上的发展变化,对旧的处理记录数据、编制报表的方法等方面无不提出很过质疑之处如有的为了易于操作处理,合理简化存在可疑性的记录以及观测残缺的记录,还有一些为了简化而刻意删除一些较复杂的数据处理规定,以便于计算机技术的应用。此外还有一个较为突出的问题是在记录处理方法和统计时尽量减少人为因素,为计算机数据处理分析提供最原始的数据记录。
在实际的工作中可以明显感觉到,在地面气象观测中,和手工制作报表相比,制作电子气象观测报表无不显得更便捷、准确。但是我国目前的电子气象观测报表技术的应用还处于初始阶段,对其应用尚有很多欠缺之处。为了能够合理的发挥电子气象观测报表的功效,我们在实际工作中注重报表填制过程中的细枝末节:
1.在填写报表封面和封底文件时,要做到细致认真,比如按月更正传输时期,完整填写封底的气候概况一栏。
2.在云量记录时,要根据需要在对应表格中填写日照时数。一般而言,当观测记录上的云量是高云或者为0时,则需填写对应时间的日照时数。因为只有在云量记录为低云、漫天中云或者云量在9成左右时,日照时间才是0。再比如,因不准确的安装日照计,便会出现记录数据上的上午线长,下午线短;者上午线短,下午线长的情况,因此针对这些存在的问题,需要对记录中的错误数值进行标注核实,然后及时更正。
二、编制地面气象观测报表的具体方法
1.对数据的处理
在对地面气象观测信息进行收集和处理的过程中,需要简化或删除那些欠缺实用性的记录数据,确保在处理文件时做到便捷、高效。对于那些较为特殊的气象现象要在报表的备注栏中加以说明,认真订正相对稳定误差值的错误记录。对于由于仪器故障所引起的遗漏观测数据,要及时的采用相关联的记录进行替换和补充。
当地面温度出现错误的记录时,鉴于地温及气温的相关性,可以参考天气现象、气温以及日照的变化进行科学合理的判断进而得出相应的地温数据。此外,可以与相邻气象台的一些观测数据进行对比,进行核实,若发现确实存在误差,则需要让预审人员对之前记录的观测数据进行再次检查及核实,确保数据的准确性及科学性。有一些误差值有可能是由于特殊的天气现象所造成的,并非人为的失误或观测仪器所致,异常值可能会造成对观测数据的误读,但是它也是具有存在的可能性,这就要求气象观测人员在处理文件时要进行科学合理的分析研究,结合天气现象、湿度以及日照等多种因素进行判别,以作出科学合理的预测,不断完善文件的处理工作。
2.对于文件的审核
在要素值显示表格中,首列为日时数,首行是分钟数,其中“时”标识是在该时次上的记录。在地面气象观测软件中忽略对比A文件中的天气现象的降水起止时间以及J文件的降水起止时间和实际降水量,因此在J文件中经常出现降水量与对应天气现象不符的问题。而在处理这些问题的时候,需要人工对降水起止时间以及每分钟降水量进行校对。再或者是借用专门的质量控制软件来进行查错。当欠缺对分钟数据的测量时,可以从备用的气象站导入气象数据,获取RTD文件并进行恢复。
3.注意常见的错误,避免再次出现同样的失误
报表制作日常工作常出现的错误主要有三个方面即仪器、记录以及报表填写 。在工作过程中要及时总结错误出现的原因,尽量避免再次出现同样的错误。第一点,仪器方面的错误。温湿传感器的安装不够垂直;虹吸雨量计的维护不够,出现严重的锈蚀现象;曲管地温表存在氧化现象;日照计在安装时存在不水平的现象等。第二点,记录方面的错误。因为强降水影响蒸发量按照缺测处理的时候,未能量取余量;出现大雾天气时漏记最小能见度;日照纸出现统计错误;小数点不清晰等;值班人员的日记不够规范,存在错漏字现象等。第三点,报表方面的错误。封面以及封底没有按照要求填写;错误记录天气现象、云量以及云状等信息;人工未对测报软件在计风时出现的问题进行修正;自动站记录的信息与人工站部分资料存在不一致等现象。
4. 运用多种原理.消除疑误
综合运用气象学、天气学、气候学原理。根据气象要素的时空变化规律和各要素间的相互联系,分析判断观测数据是否合理;对于各种异常数据,根据地面气象观测规范及相关业务规定。分析处理是否正确、恰当。当审核出记录异常偏高或偏低时,考虑是否为天气系统影响。若无天气影响则检查是否有人为因素和仪器本身原因造成。对于自动气象站可以从分钟数据的变化进行判断。
三、气象测报人员需要具备的素质
1. 加强业务技能学习
气象测报人员只有热爱自己的本职工作,才能拥有良好的气象职业道德以及强烈的事业心和责任感。测报工作人员的思想的端正和对地面测报工作重要性的认知,很大程度上会影响其测报的质量。因为地面测报工作的技术性强,工作的时间十分分散,所以测报人员必须要在熟练的掌握气象测报的业务技术和观测技术的同时数值测报工作的每个操作流程,遵守基层测报站的各项制度。最后气象测报工作人员还要勤于学习,使自己尽快的熟悉新设备,要做到集体、个人和理论学习和实践操作的相互结合。
2. 善于总结和吸取教训
气象测报人员要在日常的生活当中要建立起良好的心理素质和正确的荣辱观。从而使自己在工作当中尽量的不为情绪或心理因素所影响。这是因为有些工作人员在心情好的时候很少出错,但是荡起心情烦乱时,就会接二连三的出现错误。在气象测报工作中上班容易,但是上好气象测报班却很难;少出错十分容易,但长期的不出错难却很难。在日常的气象测报报表编制工作中,出现错误在所难免,但是决不能因为出错而在心里背上包袱。关键的是要能够认真的总结和吸取经验教训,不会重复的出现同一种错误。
3.强化测报工作
测报人员是地面气象测报工作的实施者,在工作过程中应该严格遵守各项制度,同时需要掌握并运用好气象观测技术和相关的业务技术。工作人员要在观测工作过程中刻苦学习,高速并高校的运用新型检测仪器,及时的应对观测仪器造成的突发事件或故障,以减少错误记录。在排除完相关的故障后,对所记录的气象数据进行分析,分析其是否符合气象要素的变化规律,找出导致这些错误的相关因素并及时作出修改。认真总结相关经验,做好地面气象观测报表编制工作。
四、结语
地面气象观测是气象工作的基础内容,同时也是气象工作顺利开展的重要前提。在当前气象事业不断发展的形势下,要及时发现报表制作过程中出现的问题,并对症下药,注意一些细节问题,不断完善地面气象观测报表的编制方法,并及时更换现代化的气象设备,和报表制作软件,提高气象报表的可参考性。
参考文献:
气象观测的重要性范文5
[关键词]地面测报 质量 提升
中图分类号:P457;P445 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)47-0092-01
1.前言
随着经济的发展与时代的进步,气象部门的成长越来越迅速,而地面测报在日常生活中也起到越来越重要的作用,这就对地面测报的工作质量有了新层次的要求。地面测报是气象工作的基础,为天气预报、气象信息、气候分析、科学研究和气象服务提供重要的依据,其质量水平直接影响气象服务效果。因此,提高地面测报质量显得尤为重要。虽然,近几年来,地面气象测报工作中的诸多环节都是依靠计算机来完成的,但是由于自动仪器的稳定不够高及其他原因,地面测报错情的现象仍然还会发生,因此,为了进一步提高地面测报的质量,更好地为天气预报和气候分析提供准确的数据,观测人员应该针对能够影响地面气象测报质量的因素进行分析,从而采取相应的解决措施,避免测报错情的情况发生。
2.地面测报质量的影响因素
2.1 地面检测仪器存在的问题
随着我国科学技术的不断发展,自动化和智能化的地面观测已经越来越普遍,这节省了地面观测的时间,减少了由于人工操作错误而导致的误差,另外对工作人员的工作强度也适当有所改善,可以说,我国目前地面气象观测工作中的大部分工作都是由自动仪器来完成的。因此,地面气象观测仪器中存在的某些问题,势必要对观测的结果产生影响。
2.2 工作制度不健全
就我国目前地面气象测报的工作制度来看,所使用的地面测报制度还是过去建立的,传统的制度就会缺乏创新力,整个地面测报只有一个人看管,无法实时监督。制度的不健全造成有关部门观测人员的事业心不强,对气象资料的重要性缺乏正确的认识,从而在观测工作中,对待工作马马虎虎,甚至还有少数的观测人员为了自身的某些利益,不惜对观测的记录进行涂改,导致观测的资料缺乏准确度。
2.3 工作人员的综合素质较低
观测人员的综合素质如何直接关系到气象测报的质量。就我国目前地面气象测报的观测人员素质来看,部分观测人员的技术水平偏低,观测员因不熟练没有认真仔细检查数据是否正确,造成观测数据不正确;观测员因不熟悉新规定、新规范,当自动站仪器故障时,没有认真仔细检查数据是否正确,在自动站报表制作中,预审员没有把缺测数据按规范规定代替或处理造成报表出错。除此之外,观测员在工作中不能将分内的工作做好,这些都会在一定程度上影响到地面气象观测的结果。
3.地面测报质量提升的策略
3.1 合理安装和维护仪器
仪器在地面气象观测的过程中占据着重要的位置,因此,无论是对仪器的安装还是维护方面,都要提高对其重视的程度。对观测工作中所涉及的各类仪器的安装、维护和使用,观测人员都必须要进行透彻的了解,尤其是对一些细小的环节,由于这些环节都很微小,因此很容易被忽略,从而对观测的内在质量造成影响。
因此,在进行气象观测之前,一定要对仪器的安装进行系统的检查,确保其不存在任何问题。日常生活中,要对仪器进行全面维护,确保其能够正常运行。
3.2 健全工作制度
根据地面测报工作性质和特点,也为了提高地面测报工作的质量,地面测报工作的规章制度急需加强并落实,在实际工作过程中要严格按照规章制度执行。地面测报规章制度主要对观测仪器、时间、流程以及数据处理方式进行规定。
规章制度中首先要对地面测报工作流程进行规定。目前每个地面测报站都有各自的测报流程,这样不同地区测报流程没有达到统一,因此。地面测报工作流程需要统一制定,才能更好的控制地面测报工作的质量。其次是建立激励制度,这样能够提高测报人员的工作热情,避免出现不敬业的情况,但是重点是要严格落实。对于工作优秀的测报人员采取奖励措施,如采取绩效和奖金等方式,而对于出现违规操作的就需要采取一定的惩罚措施,这样就能在很大程度的避免工作人员出现工作懒散、不敬业等现象。
3.3 提高工作人员的综合素质,加强团队建设
地面测报工作必须要细心,工作人员的态度一定要非常认真并且负责,也就是说地面测报工作人员需要对工作积极有信心。并且工作人员首先要热爱这份工作,只有对地面测报工作有兴趣,才能认真、积极的完成工作,从而提高地面测报工作的质量。
要加强对地面测报工作人员的培训力度,尽可能保证地面测报人员持证上岗。但是此方案只是针对新手而言,目的是为了更好的保证新手能够熟练掌握地面测报工作的具体操作和基础知识,熟悉地面测报的基本方法,负责人要为每一位测报人员发放地面测报工作手册,以此来实现地面测报知识的普及和推广。
要不断强化培训力度,让地面测报人员的业务素质不断提高。尤其是目前的地面气象变化十分复杂,所以对测报人员的培训和学习也成为提高地面测报工作质量的重要方法之一。在学习和培训中,要保证地面测报人员对地面气象观测仪器了解,并且熟悉地面气象观测的原理,丰富地面测报人员的知识体系,从而满足地面测报工作的发展需求,提高地面测报工作的质量。工作人员之间的沟通交流要加强,通过多种方式对工作中的问题进行指出并讨论,寻求科学合理的解决措施,各地区的测报工作人员可以取长补短,借鉴工作质量突出的测报站的制度、管理和技术等。
3.4 做好应急预案 熟练掌握流程
即使每个观测站都已经制定了有效对策保证测报的准确性,但是仍然会出现一些无法避免的失误。为了提高测报工作的准确性,应该提前制定合理的应急方案,同时需要熟练地掌握应急方案的流程。
因为观测软件难免会受到一些不可控因素的影响,容易引起一些问题,这就应该进行人工编报测报计划。所以,一定要制定人工编报应急方案,同时熟练掌握应急方案的实施流程。
观测站比较常见的故障有三种:供电故障、网络通信故障和设备故障。如果发生了供电问题,应该马上采取发电机供电。工作人员也应该适时检查故障发生的原因,找到原因立刻采取措施解决;如果出现网络通信故障,网络管理员应该马上到现场检查,确保编报工作可以顺利进行;如果发生了设备硬件故障,以传感器问题为例,就应该立刻采取自动修复程序,如若没有修复成功,要及时更换零件。
4.结语
综上所述,随着科技的发展和时代的进步,地面测报的重要性越来越突出,相关部门对其关注度也不断提高,在今后,提高地面测报的质量给相关的工作人员带来了巨大的挑战。为了实现观测的标准化和规范化,观测人员要不断学习和吸收新的业务,同时,要始终以端正的态度和一丝不苟的敬业精神执行地面测报工作,尽量避免差错的产生,从而来提高地面测报的整体质量。
参考文献
[1] 赵娟.浅谈如何提高地面气象测报质量[J].气象研究与应用,2011(03).
气象观测的重要性范文6
关键词:地面气象资料;质量控制;数据库设计;数据挖掘;预警
中图分类号:P412.1 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2017)02-0339-05
DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2017.02.033
地面气象数据是制作天气预报和气候预测的基础资料,其质量好坏直接影响着天气预报和气候预测的准确与否。中国在20世纪90年代末开始在部分台站布设地面自动气象观测系统;随着软硬件技术的成熟,自动站建设速度明显加快,至2011年,全国已经安装了2 500多个地面自动气象站[1],这使台站气象观测手段的自动化和数据传输速度持续增快,观测频率也大大提高,结果是海量数据被采集、传输和保存。因此,标注错误可疑的观测记录的质量控制方法是必要的,这样才能快速的为用户提供尽可能可靠的观测信息,才能使预报员做出尽可能准确的业务决定。地面气象资料观测记录是人类有器测以来最长的气象资料,也是气候状况的关键参数。数据资料的准确与否直接影响气象事业的发展,而地面气象数据又最容易受到下垫面环境状态的改变和人为观测误差因素的影响,所以地面气象资料的质量控制显得尤为重要。随着科学事业的不断深入发展,科技工作者迫切需要更高质量的气象资料,也要求地面气象观测记录必须具有代表性、准确性、比较性。然而气象资料受到测站位置、测量仪器、观测技术、观测时间、观测方法等方面的影响,尤其是长期观测形成的地面气象资料受各种非气象因素造成的影响更大,使得气象资料大打折扣,由此,气象资料质量控制的重要性已为所有气象科技工作者所公认。目前自动气象站主要观测要素为温度、相对湿度、风向、风速、气压、雨量,在质量控制中将对这些要素进行处理。在此背景下,试验设计了一种基于质量控制的地面气象资料预警入库系统,采用质控方法对气象资料进行处理,以Visual studio作为开发平台,以C#作为开发语言,并使用多线程操作机制提高系统处理气象资料的效率,针对气象资料多种气象要素进行数据库设计,以达到存储海量气象数据的效果。
1 系统相关技术
1.1 质量控制方法研究(QC)
地面气象数据资料的控制和评估业务对保证气象数据的完整性、可靠性、代表性具有十分重要的意义。课题组以数据质量控制和评估业务系统为基础平台,采用计算机技术实现各类气象数据的质量控制、评估和数列均一性检验,以人机交互的方式实现气象资料的订正,确保为国家、省市级气象数据存储检索提供准确、标准化、权威性的气象数据资料。
1.1.1 传统质量控制方法应用 传统的QC方法基于Y料所反映的大气变量物理、气候特征,是资料必须遵循的基本规律,在各国的QC中发挥主要作用。地面气象资料上传文件的各要素值的质量控制以实时检查为主,检查手段包括人机交互辨别手段,检查方法包括数据预处理、气候学界限值检查、内部一致性检查、时间一致性检查、空间一致性检查等[2]。①数据预处理,是指实现对气象自动站通过GPRS通信网络或其他方式传递到气象局中心服务器的数据进行粗差判别,是质控的前期准备工作。②逻辑检查,根据气象要素在观测规律以及气象要素之间的内部关系对观测记录进行逻辑检查,其逻辑检查的内容包括温度、湿度、风向、风速等。③气候学界限值检查,指从气候学角度不可能发生的要素值、观测记录应在气候学界限值之内的检查。④内部一致性检查,指同一时间观测的气象要素记录之间的关系必须符合一定规律的检查。⑤时间一致性检查,指对气象记录在一定时间范围内变化的规律性检查。⑥空间一致性检查,气象要素在空间上的相关性检查,主要方法有空间插值、空间回归检查、气候统计比较法等。图1为传统质量控制方法简介。
1.1.2 基于数据挖掘算法的质量控制方法研究 地面气象资料历史久远,并且由于气象站探测设备故障、人工误差等原因不可避免的会出现一些误差。虽然通过传统的质量控制方法可以提高数据准确性,但为迎接未来天气数据的准确、高效、实际可靠、具有代表性等发展趋势,必须对气象数据资料的质量控制方法做进一步的改进。经过资料查阅,有基于GIS的质控方法数据处理、基于混沌理论的质控方法数据处理等方法[3],因此在系统中,课题组采用基于数据挖掘算法的质控方法对地面气象资料进行综合处理。由于地面气象数据种类繁多,故选择气温作为样本测试要素,考虑到数据挖掘经典算法中BP神经网络具有计算能力、抗干扰能力、容错能力,加上自学习和自组织性良好、计算结果准确度高等优势,就选择BP神经网络预测算法对气温数据进行处理,具体步骤如下:①初始化一组权值wij(0)和阈值θj(0);②输入数据沿网络正向传播,计算当前输入模式实际输出与预期输出的误差δ;③如果δ小于给定的?孜,转至步骤⑤,否则转至步骤④;④更新各节点阈值θj和权值wij,之后转至步骤②;⑤输出结果,算法结束,此时对所有样本而言,网络模型的输出都可以满足要求;
算法伪代码如下:
输入:训练样本气温,包含各个训练元组及对应的数据集;
输出:一个训练好的神经网络;
Init wij,θj(Random)//初始化权值和阈值While(预测误差δ≥给定值ξ或训练次数≤预测值)
{//正向传播输入过程For inputs中的训练样本气温数据{For each neuron j in hidden layer and output layer{Ij=∑iWijQi+θj//计算节点j关于前一层i的净输λOj=1/(1+e-Ij)}//使用Sigmoid函数将每个节点j的输出映射到[0,1]的区间中//误差逆向传播过程For each neuron j in output layer Ej=Oj×(1-Oj)×(Tj-Oj)//依据已知样本数据对应的真实负荷值,计算节点j的误差Ej;For each neuron j in output layer Ej=Oj×(1-Oj)×∑(Ek×Wjk)//依据下一较高层中连接到节点j的全部节点的误差计算该节点的误差Ej;For网络各个连接权值{ΔWij=r×EjOj,WijWij+VWij}//连接权值更新For网络节点阈值θj{Vθj=r×Ej,θjθj+Vθj}//阈值更新}}
选择气温数据作为输入测试样本,数据来源为气象探测中心多个站点采集的气温数据。首先解析数据包进行数据清洗、集成、选择、转换,接着建立样本库、使用BP神经网络进行处理[4],用数据挖掘算法与使用普通质控方法得到的正确错误率进行效果对比,结果很明显,使用数据挖掘算法使得气象资料的入库准确率得到了提高。
1.1.3 质量控制对数据可疑度分级及处理 系统将对通过GPRS或FTP协议传递的数据进行各项检查处理,对于通过检查的数据则认为是经过质控的数据,视为可信数据,没通过检查的数据被视为可疑数据。系统对可疑数据设定了4种可疑度:①A级,有足够的证据证明其为错误数据,直接剔除;②B级,强可疑数据,为危险等级数据,将其从业务数据库中剔除,作为参考检测数据列入参考数据库保存;③C级,可疑数据,数据比较可疑,但是具有一定的可信度,对此类数据只进行本地保存,不上报;④D级,弱可疑数据,数据有一点可疑,但可以作为可信数据进行处理,但要进行弱可疑备注。
1.1.4 综合使用质控方法 为了让入库的气象资料数据更准确、更权威、更有代表性,所以推荐综合使用多种质控方法对气象资料进行排错、控制,以提高精度。图2为综合使用质控方法流程。
1.2 后台数据库的选择与设计
开源Postgre SQL数据库的对象-关系型数据库管理系统是从伯克利设计开发的Postgre SQL软件包发展而来,现在已经成为开源界功能最先进的开放源代码的数据库系统之一,可提供多版本并能控制,几乎支持所有的SQL构件,拥有非常广阔的开放语言绑定[5]。Postgre SQL作为一种自由的数据库管理系统,与其他商业软件相比,有其鲜明特征,包括①面向对象特征,可以自由添加属性。②数据类型丰富,不仅包括数字字符,还可以包含点线面等类型。③全面支持SQL。④可以与Web集成,为用户提供一种免费高性能的Web解决方案,支持ODBC和JDBC。⑤大数据库,可以支持海量数据,存储达到100 GB。基于上述特征,系统选择Postgre SQL作为后台数据库。首先,以其免费特性为系统节省成本;其次,其大数据库特性满足了海量地面气象资料存储要求,极大地提升了系统的吞吐能力,提高了整个系统的稳定性;最后,系统的良好支持特性可以为未来前台数据提取的项目开发提供良好的后台数据库支持[6]。用Postgre SQL可以对气象数据备份、查询检索、气象数据挖掘等。图3为具体的数据库设计。
1.3 地面气象数据资料类型及处理
1.3.1 地面数据资料类型 随着地面气象自动站建设的发展,地面观测资料除云、能见度、天气现象等个别要素保留人工观测外,其他要素以自动观测为主。国家气象信息中心从2005年正式收集“地面气象观测数据文件”A文件。A文件是以站月为单位的综合观测资料,包括气压、气温、湿球温度、水汽压、露点温度、相对湿度、云量、云高、云状、能见度、降水量、天气现象、蒸发量、积雪、电线积冰、风、地温、冻土、日照等要素的定时或日值资料[7]。因此,自动站数据质量的控制主要是对A文件的质量控制。由此可见,地面气象观测站提供的数据类型繁多,内容也比较丰富。
1.3.2 地面气象数据资料多线程处理 数据资料是以Excel报表的方式存在,通过GPRS传f到中心服务器,由于报文种类的多样性,系统采用了多线程的操作方式[8],报文A使用相对应的主线程、读写线程、解析线程、入库线程(图4)。在使用多线程处理数据的过程中,一方面使用了线程同步机制,即处理数据的各线程依赖扫描主线程,需要扫描线程提供消息进行唤醒调用,而其他的线程则是处于等待状态。另一方面当有若干个线程要使用共享资源时,又用到线程互斥机制,即任何时候最多只允许一个线程使用资源,其他要使用该资源的线程必须处于等待状态,直到占用资源的线程释放了该资源。
2 系统设计与实现
系统设计的任务是根据系统分析的逻辑模型设计应用软件的物理结构,系统物理模型必须符合逻辑模型,才能完成逻辑模型所规定的信息处理能力。为进一步提高地面气象资料的可靠性、实用性、权威性及代表性等特征,设计了基于质控的地面气象数据预警入库系统,该系统集成了多种实时数据质量控制功能,以提高数据准确率;采用多线程操作机制对气象数据进行处理,以提高系统的稳定性能;使用Postgre SQL 9.2作为后台数据库,以提高数据存储及处理效率;由于具有一定的技术含量,提高了系统对海量气象资料处理的吞吐率。