近年來，由于全球變暖導致的不規(guī)則天氣讓人們的生活越來越離不開氣象預報，而氣象預報所依賴的氣象觀測是氣象工作的基礎。這其中地面氣象觀測是其重要組成部分，為天氣預報、氣候分析、科學研究等人類活動提供了重要基礎。據有關資料顯示，4月1日起我國地面氣象觀測自動化改革從全國試運行正式切換調整為業(yè)務運行，這一舉措標志著我國地面氣象觀測將與自動化牢牢結合，以往耗費人力、物力與時間的氣象觀測員工作將成為歷史。
與以往的人工觀測相比，自動化氣象觀測的觀測能力明顯略勝一籌。觀測頻次較人工觀測提高4至8倍，其中云觀測站點數(shù)約提高3倍，數(shù)據量較人工觀測約增加10倍，彌補了原有人工觀測數(shù)據的不足。與此同時，觀測數(shù)據傳輸用時由分鐘級提高至秒級，傳輸頻次從5分鐘提升至1分鐘。自動化氣象觀測所帶來的數(shù)據傳輸頻次與效率的大幅提升，讓氣象預報更精準的同時為人類活動帶來環(huán)境保障。
早在2018年，我國就已經開始進行全國地面氣象觀測自動化改革，并順利開展了歷試點運行和全國業(yè)務試運行，取得了良好的效果。2019年6月15日起，全國地面氣象觀測項目優(yōu)化調整為39項，其中中國氣象局統(tǒng)一布局的觀測項目包括氣溫、氣壓、濕度、降水、能見度、地面溫度、雪、雨夾雪、冰雹、霾、雷暴等32項，各省氣象局根據當?shù)貧夂蛱卣骱皖A報服務需求可自定雨凇、霧凇、電線積冰、積雪、雪深、最大冰雹的最大直徑和平均重量等7項觀測項目。今年3月18日，中國氣象局印發(fā)《關于全國地面氣象觀測自動化改革正式業(yè)務運行的通知》更是進一步推動了自動化氣象觀測的歷史進程。
目前我國地面氣象觀測儀器包括氣溫測量儀器、空氣濕度測量儀器、氣壓測量儀器、風向風速測量儀器、降水測量儀器以及云和能見度測量儀器等。自動化氣象觀測實現(xiàn)的基礎在于電測氣象傳感器的發(fā)展以及數(shù)據采集系統(tǒng)在這些儀器中的應用。以降水測量儀器為例，常用的降水測量儀器主要為虹吸式雨量計和翻斗式雨量計。傳統(tǒng)的虹吸式雨量計雖然也有自動記錄功能，但需要定時更換記錄紙，無法脫離人工操作。自動虹吸式雨量計以壓力傳感器代替浮子裝置測量雨量，用數(shù)據采集系統(tǒng)代替了自記筆和記錄紙對測量結果的記錄，完成了全自動測量以及測量結果的數(shù)字化。
室外氣象站產品圖
建大仁科室外氣象站RS-QXZ-3設計帶有1路ModBus-RTU主站接口，能接入我公司生產的空氣溫濕度、風速、風向、PM2.5、PM10、大氣壓力、光照、紫外線、氧氣等485型變送器（可自由搭配多種測量要素）；外接1路翻斗式雨量計RS-05B，能夠采集總雨量、瞬時雨量、日雨量和當前雨量。
室外氣象站以GPRS通訊技術為基礎，實現(xiàn)數(shù)據自動上傳。室外氣象站帶有1路多功能GPRS通信接口，先將移動或聯(lián)通的手機卡插入卡槽，再把GPRS天線放在防水箱外，保證通訊信號不被屏蔽。當氣象站工作后，通過GPRS信號定時（1S~10000S/次可設）向監(jiān)控中心云平臺發(fā)送氣象實時數(shù)據，實現(xiàn)數(shù)據實時顯示、數(shù)據超限告警、遠程監(jiān)控、數(shù)據存儲下載等功能。
我國地面氣象觀測進入自動化新時代，在宏觀角度推動了氣象業(yè)務向多樣性發(fā)展，行業(yè)延申至裝備保障、設備維護維修、核查標校檢測、數(shù)據處理分析、質量管理等多方面。這多虧無數(shù)氣象人的不懈努力，才讓地面氣象觀測擁有自動化的光明未來。
