影响大气探测质量的因素分析及解决措施

影响大气探测质量的因素分析及解决措施

孙大鹏,许培广,张清振,张永强

山西省太原卫星发射中心  山西省忻州市 036404 

摘要：在气象观测中，大气探测是一项非常重要的环节，在气象学发展过程中扮演着关键角色。本文以山西忻州地区为例，结合大气探测具体情况，分析了影响探测质量的原因，并以此为基础提出相应的改进方法，为更加高效高质地开展大气探测提供依据，以期给气象学发展提供一定的参考。

关键词：大气探测；影响因素；质量控制

近些年来，山西忻州气象部门非常关注大气探测工作，投入资金建立了自新型自动气象站。气象站大大提升了自动观测能力，有效降低了观测工作人员的工作量，同时还能够实现实时观测，提高了观测数据的准确性，而且还可以给灾害提供预警，为更好地开展防灾减灾工作提供科学的依据和参考。但是在开展大气探测的过程中，由于自动气象站受环境影响大，操作人员技术能力有限，观测仪器精密容易出现故障，没有定期维修维护等种种原因，导致探测质量大打折扣。本文主要围绕着大气探测质量相关影响因素展开分析，并以此为基础提出相应的改进方法，从而有效提升探测数据的准确性、可靠性和完整性。

一、大气探测概况

大气探测其实就是对气象进行观测，主要是对地球大气圈以及自然环境中各种化学、物理变化展开持续观测，并将得到的数据进行整理分析的过程。通过开展大气探测，能够为预测天气状况、分析气候、气象研究等各项工作提供有力的参考和支撑，同时通过气象观测也能够为农业生产等提供科学的指导。在气象观测中，自动型自新型自动气象站的出现无疑是一项革新，通过自动化检测装置，改变了过去依靠人工观测的落后现状，大大提高了观测自动化能力，但在实际应用中仍然存在一定的问题，从而给探测质量带来了负面影响。

二、影响大气探测质量的因素分析

（一）自动气象站对外界环境敏感度较高

目前在气象观测中，自新型自动气象观测仪应用越来越普遍，它的核心组成部分是自动化电子组件，对环境有着非常高的敏感度，当环境发生变化时，很容易受到干扰，从而影响观测数据的准确性，同时随着城市的不断扩张，本来气象站所处的位置也逐渐被城市所占领，气象站所在位置的建筑和人口都明显增加，导致周围空气质量变差，干扰因素也越来越多，对气象观测质量带来了严重的影响，一些气象站在此状况下被迫搬迁，这就影响了数据的连续性，会造成搬迁时间段内的数据缺失。另外，气象站很容易受到雷电灾害的影响，一旦出现此类事故，会严重影响到观测仪器的安全，严重时会导致观测仪器瘫痪。

（二）气象观测仪器设备发生故障

在影响气象观测质量的众多因素中，观测仪器设备的性能是至关重要的，如果仪器性能不够稳定就会导致探测到的数据出现异常波动，从而导致获取的数据不够准确，必须要更换相应的传感器，保障各项数据都能正常显示。如果外部数据线断裂、连接传感器位置出现松动、供电设备稳定性差、网络不正常等因素都会使探测到的数据出现异常。而且这些故障很难被察觉到，一旦发生问题，需要花费很长时间加以排除，因此观测工作人员必须对各个部位进行一一检查，确保仪器设备都处在正常运转的状态。

（三）气象观测仪器设备没有及时维护

在气象观测过程中，一定要重视观测仪器设备的日常维护，这对于观测质量也是至关重要的。观测仪器大多都是处于室外露天状态，一般来说，当经历过恶劣的天气之后，暴露在环境中的感应器受到雨水、泥土等影响，会出现探测到的数据不够准确的情况。如果深层地温探测设置中有积水，会直接影响低温数据的准确性，严重时会出现数据缺失。如果仪器设备外部保护不严可能会导致雨水进入，这也会影响到观测数据的质量。

三、大气探测质量控制措施

（一） 建立自动气象站

我国大气探测技术的发展历程曲折而艰辛，其中自动气象站的组建是我国大气探测技术的发展历程中的重要标志。我国的第一代气象站于1949年在北京组建，气象站的组成包括常规的仪器的感应原件或电子元件组成的系统以及机械构成，可以利用莫尔斯电码传递观测到数据，即使数据很少也可以。而第二代的自动气象站能够利用脉码开展数字通信，显著提高了精确度、可靠性以及各类观测项目。现如今我国自动气象站采用电子元件组成的系统

把主要架构改为集成电路，在第一代的基础上提高了灵活性，增加了不少检测的项目。现如今，全国以及组建气象通信网络，通过测量、探测和记录气象变量，同时利用卫星、短波、移动电话等通信方式，增加了信息传递安全的可靠性，自动探测技术逐渐成熟。

（二） 气象卫星对大气探测技术的影响

在我国社会经济的高速发展进程中，大气探测技术得到了蓬勃发展，取得了明显进步，使得我国和发达国家间在气象探测技术方面的差距越来越短，我国是世界少数的能够自主研发气象卫星并成功发射投入使用的国家之一。另一方面，成功搭建起来的卫星地面应用系统可以促进各类应用软件的顺利运行以及专业通信软件的合理加速，卫星系统复杂的技术的应用是我国大气探测技术发展的重要里程碑。在天气预报的传输以及气候信息的检测等方面，气象卫星都表现出了它十分的高效、精确的天赋。此外，气象卫星在农、林、牧、鱼业等重要领域得到广泛利用，在有利民生方面占据重要地位。

（三） 雷达探测技术对大气科学发展的影响

2000年至今，我国运用的天气雷达探测技术是多普勒天气雷达探测系统。多普勒天气雷达的先进性在于能够准确而敏锐的察觉到大气的变化，在预报强风暴雨、飓风，洪水等恶劣天气方面具有良好的表现，也为外场组织大气科学实验提交了满意的答卷。我国利用多普勒天气雷达探测系统组建了雷达信息网，利用计算机科学技术处理数据，在用户之间高效传输。强度、顶高、累积降水量等等信息均可图像或者数字信息的形式传输。

（四） 地面、高空探测技术

有线遥感技术是我国地面气象观测系统的主要监测技术，目前已经有一百多台自动气象站投入使用。它们不仅能够稳定高效的运转还能够自动展开观测。

全球环境受到温室效应、雾霾等环境问题的伤害，大气成分的探测需要不停深入，L波电子探测设备是我国的地面探测技术，能够对大气实时开展监测，与此同时电子探空仪、闪电定位系统等技术在高空探测中得到广泛应用。

参考文献：

[1]闫瑛.影响大气探测质量的因素分析及解决措施[J].农业灾害研究,2020,10(1):2.

[2]黄平.影响高空气象探测数据质量的因素分析及控制措施[J].吉林农业,2019(9):1.

[3]康健.影响大气探测质量的因素分析及解决措施[J].区域治理,2021(000-037).