地面氣象觀測

是一種氣象術語,即是是在地面上進行相應的觀測,使用儀器對天氣情況的測量,以便獲得相關的氣象信息。

地面氣象觀測

正文

在各種地面觀測平台上,用儀器及目力對氣象要素和天氣現象進行測量和觀察的方法和技術。又稱地面觀測。由於觀測的結果需在一個國家、一個大區以至全球範圍進行分析比較,所以,氣象站的位置,氣象儀器的精度及其安裝使用方法,觀測時間和觀測項目,觀測方法和記錄方法以及觀測結果的傳遞等各方面,都必須按世界氣象組織和國家氣象部門的統一規定進行。
簡史 地面氣象觀測是氣象觀測中開始最早、發展最普遍的一類。在沒有氣象儀器之前,全憑目力(風、雲和各種可見現象) 和感覺(冷、熱、乾、濕)判定。在氣象儀器發展的基礎上,17~18世紀歐洲陸續組建了氣象觀測網(見大氣科學發展簡史)。至19世紀末,隨著通信網路的發展,基本建成了系統的氣象台站網。此後,由於各種氣象儀器的創製和新技術的套用,常規觀測逐漸向自動化遙測過渡。
分類 地面氣象觀測按其不同的內容和用途,可分為天氣觀測、氣候觀測、專業觀測和專項觀測等。
天氣觀測 主要是為天氣分析和天氣預報提供氣象情報進行的觀測。按其作用不同,它又分為基本天氣觀測、輔助天氣觀測和補充天氣觀測三種。基本天氣觀測按世界氣象組織統一規定的觀測時次和項目進行,為日常天氣預報繪製地面天氣圖提供氣象資料。觀測時間為世界時00、06、12、18時(相當台北時間08、14、20、02時)。觀測項目為:氣壓(包括測站高度訂正至海平面的氣壓值、3小時氣壓傾向和特性)、氣溫(包括測時氣溫和日最高和最低氣溫)、濕度、現在和過去一小時的天氣、雲況(雲量、雲狀、雲高、雲向)、風向、風速、水平能見度、降水量、地面狀況和特殊大氣現象等。海上船舶天氣觀測還要測定船的航向、航速、海水溫度,波浪的方向、周期和浪高,海冰和海上特殊現象等。觀測結果經記錄和計算,編成電碼,在規定時次的正點後十分鐘內發出情報。
輔助天氣觀測是為繪製輔助天氣圖提供氣象情報進行的觀測。觀測時次為世界時03、09、15、21時(相當台北時間11、17、23、05時);其觀測項目和基本天氣觀測大體相同。補充天氣觀測是在以上兩類觀測的時次之間,為更及時地觀測天氣的變化,或滿足某些特殊需要而進行的觀測。其具體觀測時次及觀測項目按需要而定。
氣候觀測 主要是為氣候分析研究積累資料而進行的觀測。其觀測時次和項目由各國自定,中國氣象部門規定:時次和基本天氣觀測一致,項目和天氣觀測類似,另增加日照時數、各層土壤溫度、蒸發量和積雪等。
專業觀測 指適應各專業需要而進行的觀測,如農業氣象觀測、林業氣象觀測、水文氣象觀測、航空氣象觀測等。它們的觀測時間、次數、項目都按各專業服務的要求而定。如農業氣象站,通常都加測各層土壤濕度、作物發育期和物候現象;航空氣象觀測要求著重對能見度、低雲高、低層風向風速、以及雷暴等危險天氣現象的觀測;水文氣象站則著重對降水、蒸發等的觀測。
專項觀測 指採用一些專門的設備,分別對雲霧物理、輻射、天電、大氣臭氧、大氣污染等進行的觀測。其觀測項目(單項或多項)、時間、方法和設備,均按不同需要而定。如輻射觀測包括連續記錄太陽總輻射和天空輻射,定時測量直接太陽輻射,記錄日照時數等。
氣象觀測場 安置室外儀器設備和進行觀測的場所。要求設在對當地的天氣和氣候具有一定代表性的地點,如:四周空曠,場地平坦,遠避坡谷、水澤和林木等地形地物的影響。場地的標準面積為25×25米2,場內保持不超過20厘米高的均勻草層,圍欄塗以白漆,防止輻射影響。(見彩圖)

主要氣象觀測儀器的安置 測定空氣溫度和濕度的儀器(見地面氣象觀測儀器)安置在百葉箱內。百葉箱的種類很多,常用的百葉箱為木質結構,四壁呈百葉窗式,一面為門,箱頂和箱底由高低不同的幾塊木板做成,箱內外塗以白漆,以使箱內儀器免受太陽光直接照射和降水、強風的影響,且使箱內外空氣自由流通。箱下支架固定在氣象觀測場上,箱門朝北,箱底離地面有一定高度。箱內乾、濕球溫度表球部距地面的高度為 1.5米,最高、最低溫度表則略高於 1.5米。測定氣壓的氣壓表安裝在通氣而無空氣流動、光線充足又不受太陽直射、氣溫變化小的室內。測定風向風速的儀器,其感應部分裝在觀測場內距地面10米高的測風桿上。觀測時讀取兩分鐘內的平均風向和風速值,可在桿旁直接觀測,也可由電纜通到觀測室內記錄和讀數。測量降水量的儀器是安裝在觀測場內的雨量器(計),雨量器(計)口離地高度一般為70厘米。各種自記儀器分別安裝在室內(氣壓計)、百葉箱內(溫度計、濕度計)、觀測場內(雨量計、日照計),定時上自記鍾發條和更換記錄紙便能自動記錄。
由目測發展到儀器測量,再由儀器測量發展到觀測過程、資料傳遞、計算和儲存的自動化,是觀測技術發展的方向。
參考書目
 WMO,Guide to MeteorologicalInstruments andObserving Practices,4th ed.,WMO-No.8,1971.

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