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第一节 地面气象观测

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地面气象观测是对地球表面一定范围内的气象状况及其变化过程进行系统、连续的观察和测定,为天气预报、气象情报、气候分析、科学研究和气象服务提供重要的依据。
一、地面气象观测网
1986年1月,山东省共有125个国家地面气象观测站。按照1980年起执行的《地面气象观测规范》中地面气象观测站分类,其中,国家基本气象站24个,国家一般气象站101个。1990—1999年,因观测环境变化及行政区划调整等原因,先后撤销沾化县湾湾沟、潍坊市、寿光市羊角沟、沂水县马站4个地面气象观测站,新建东营市和东营市河口区两个地面气象观测站。2004年起执行的《地面气象观测规范》,将地面气象观测站按承担的观测任务和作用分为国家基准气候站、国家基本气象站、国家一般气象站3类。2005年底,山东省共有123个国家地面气象观测站。其中,国家基准气候站4个,国家基本气象站19个,国家一般气象站100个。随着地面自动气象观测技术的发展,根据中小尺度灾害性天气预警、某些地区的气象与环境预报服务需要,在国家地面气象观测站的基础上,2003年山东省开始建设无人值守的区域气象观测站,至2005年底,全省建成131个区域气象观测站。

2005年山东省国家地面气象观测站一览表
表2-1
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┃ 地面气象观测站分类 │站数│ 站名 ┃
┃ │(个 │ ┃
┃ │) │ ┃
┠──────────────┼──┼──────────────────────────────────┨
┃ 国家基准气候站 │ 4 │ 龙口、莒县、莘县、惠民 ┃
┠──────────────┼──┼──────────────────────────────────┨
┃ 国家基本气象站 │ 19 │济南、青岛、淄川、沂源、东营、福山、长岛、莱阳、海阳、寒亭、兖州、泰┃
┃ │ │山、威海、成山头、石岛、曰照、费县、陵县、定陶 ┃
┠──────────────┼──┼──────────────────────────────────┨
┃ 国家一般气象站 │100 │长清、平阴、济阳、商河、章丘、崂山、胶州、即墨、平度、胶南、莱西、淄┃
┃ │ │博、博山、临淄、周村、桓台、高青、枣庄、薛城、峄城、台儿庄、滕州、河┃
┃ │ │口、垦利、利津、广饶、烟台、牟平、莱州、蓬莱、招远、栖霞、临朐、昌 ┃
┃ │ │乐、青州、诸城、寿光、安丘、高密、昌邑、济宁、微山、鱼台、金乡、嘉 ┃
┃ │ │祥、汶上、泗水、梁山、曲阜、邹城、泰安、宁阳、东平、新泰、肥城、文 ┃
┃ │ │登、荣成、乳山、五莲、莱芜、临沂、沂南、郯城、沂水、苍山、平邑、莒 ┃
┃ │ │南、蒙阴、临沭、德州、宁津、庆云、临邑、齐河、平原、夏津、武城、乐 ┃
┃ │ │陵、禹城、聊城、阳谷、茌平、东阿、冠县、高唐、临清、滨州、阳信、无 ┃
┃ │ │棣、沾化、博兴、邹平、菏泽、曹县、单县、成武、巨野、郓城、鄄城、东明┃
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(一)国家基准气候站
国家基准气候站(简称基准站)是根据国家气候区划,以及全球气候观测系统要求,为获取具有代表性的长期、连续气候资料而设置的气候观测站,是国家气候站网的骨干和标准站。它除了承担气候观测外,还承担编发天气报告、气象旬(月)报任务。其中大部分基准站也承担全球或区域气象情报、资料交换任务。
1986年2月,国家气象局发布《国家基准气候站实施办法》。山东省有莒县、龙口、莘县、惠民4个气象站列入全国基准气候站网,先后于1987年7月1日、1988年1月1日、1990年1月1日和1994年1月1日由国家基本气象站调整为基准站。其中,莘县朝城国家基准气候站于2002年1月1日由莘县朝城镇迁至莘县县城,并更名为莘县国家基准气候站。
(二)国家基本气象站
国家基本气象站(简称基本站)是根据全国气候分析和天气预报的需要所设置的地面气象观测站,是国家天气、气候观测站网的主体部分。大部分基本站还承担编发天气报告、气象旬(月)报和全球或区域气象情报、资料交换任务。
1985年底,山东省共有23个基本站。经历次调整,有4个基本站调整为基准站,有的基本站站点也有变动,到2005年底全省有基本站19个。
(三)国家一般气象站
国家一般气象站(简称一般站)主要是按本省行政区划设置的地面气象观测站,是国家天气、气候观测站网的补充。根据需要,部分一般站还承担拍发天气报告或重要天气报告等任务。1985年底,山东省共有102个一般站。经历次调整,到2005年底,全省有一般站100个。
(四)区域气象观测站
区域气象观测站(简称区域站),无人值守,根据服务需要,设置单要素(雨量)、2要素(温度、雨量)、4要素(温度、雨量、风向、风速)和多要素自动气象观测。到2005年底,全省有区域站131个。
(五)地面气象站网调整
由于国家建设需要、气象业务发展或某些气象台站观测环境发生变化等原因,自1986年起,省气象局对地面气象站网进行了局部调整。1989年9月,国家气象局在《地基气象探测系统发展方案》中,增加了一类以为当地气象服务为主的观测辅助站(简称辅助站)。1990年1月1日起,省气象局先后将省内部分一般站和个别基本站调整为辅助站。1998年10月,省气象局印发《关于调整我省地面观测站网任务的通知》,决定从1999年1月1日起,将全省26个辅助站全部调整为一般站。

1986—2005年山东省地面气象站网调整情况统计表
表2-2 单位:个
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┃ 调整日期 │ 调整情况 │ 辅助站 │ 一般站 │ 基本站 │ 基准站 │ 合计 ┃
┠──────┼────────────────────┼────┼─────┼────┼────┼───┨
┃1985年12月31│ │ │ 102 │ 23 │ │ 125 ┃
┃日 │ │ │ │ │ │ ┃
┠──────┼────────────────────┼────┼─────┼────┼────┼───┨
┃1986年1月1日│ 长岛一般站调整为基本站 │ │ 101 │ 24 │ │ 125 ┃
┠──────┼────────────────────┼────┼─────┼────┼────┼───┨
┃1987年7月1日│ 莒县基本站调整为基准站 │ │ 101 │ 23 │ 1 │ 125 ┃
┠──────┼────────────────────┼────┼─────┼────┼────┼───┨
┃1988年1月1日│ 龙口基本站调整为基准站 │ │ 101 │ 22 │ 2 │ 125 ┃
┠──────┼────────────────────┼────┼─────┼────┼────┼───┨
┃1990年1月1日│ 莘县朝城基本站调整为基准站 │ │ 101 │ 21 │ 3 │ 125 ┃
┃ ├────────────────────┼────┼─────┼────┼────┼───┨
┃ │撤销沾化县湾湾沟一般站,同时建立东营市河│ │ 101 │ 21 │ 3 │ 125 ┃
┃ │口区一般站 │ │ │ │ │ ┃
┠──────┼────────────────────┼────┼─────┼────┼────┼───┨
┃ │ 淄川、临淄、周村、桓台、薛城、峄城、福 │ 12 │ 89 │ 21 │ 3 │ 125 ┃
┃ │山、寒亭、沂水县马站、庆云、阳信、定陶12│ │ │ │ │ ┃
┃ │个一般站调整为辅助站 │ │ │ │ │ ┃
┠──────┼────────────────────┼────┼─────┼────┼────┼───┨
┃1991年1月1日│撤销潍坊基本站,同时寒亭辅助站调整为基本│ 11 │ 89 │ 21 │ 3 │ 124 ┃
┃ │站 │ │ │ │ │ ┃
┠──────┼────────────────────┼────┼─────┼────┼────┼───┨
┃1992年1月1日│烟台基本站调整为辅助站,泰安基本站调整为│ 11 │ 90 │ 20 │ 3 │ 124 ┃
┃ │一般站,福山辅助站调整为基本站 │ │ │ │ │ ┃
┠──────┼────────────────────┼────┼─────┼────┼────┼───┨
┃1993年12月31│撤销寿光市羊角沟基本站,同时建立东营基本│ 11 │ 90 │ 20 │ 3 │ 124 ┃
┃日 │站 │ │ │ │ │ ┃
┠──────┼────────────────────┼────┼─────┼────┼────┼───┨
┃1994年1月1日│ 惠民基本站调整为基准站 │ 11 │ 90 │ 19 │ 4 │ 124 ┃
┃ ├────────────────────┼────┼─────┼────┼────┼───┨
┃ │ 长清、商河、崂山、莱西、利津、牟平、蓬 │ 28 │ 73 │ 19 │ 4 │ 124 ┃
┃ │莱、招远、昌乐、昌邑、苍山、临沭、齐河、│ │ │ │ │ ┃
┃ │夏津、武城、成武、鄄城17个一般站调整为辅│ │ │ │ │ ┃
┃ │助站 │ │ │ │ │ ┃
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┃1995年1月1日│ 淄博、德州、菏泽3个基本站调 │ 26 │ 75 │ 19 │ 4 │ 124 ┃
┃ │ 整为一般站; │ │ │ │ │ ┃
┃ │ 淄川、定陶2个辅助站调整为基本站; │ │ │ │ │ ┃
┃ │ 陵县一'般站调整为基本站 │ │ │ │ │ ┃
┠──────┼────────────────────┼────┼─────┼────┼────┼───┨
┃1998年1月1日│费县一般站调整为基本站,临沂基本站调整为│ 26 │ 75 │ 19 │ 4 │ 124 ┃
┃ │一般站 │ │ │ │ │ ┃
┠──────┼────────────────────┼────┼─────┼────┼────┼───┨
┃1999年1月1日│ 长清、商河、崂山、莱西、临淄、周村、桓 │ │ 101 │ 19 │ 4 │ 124 ┃
┃ │台、薛城、峄城、利津、烟台、牟平、蓬莱、│ │ │ │ │ ┃
┃ │招远、昌乐、昌邑、马站、苍山、临沭、庆 │ │ │ │ │ ┃
┃ │云、齐河、夏津、武城、阳信、成武、鄄城26│ │ │ │ │ ┃
┃ │个辅助站调整为一般站 │ │ │ │ │ ┃
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┃2000年1月1日│ 沂水县马站停止工作 │ │ 100 │ 19 │ 4 │ 123 ┃
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┃2005年12月31│ │ │ 100 │ 19 │ 4 │ 123 ┃
┃日 │ │ │ │ │ │ ┃
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二、地面气象观测业务
地面气象观测工作的基本任务是观测、记录处理和编发气象报告。
(一)地面气象观测规范
1.观测规范
《地面气象观测规范》是从事地面气象观测工作的业务规则和技术规定,规定了地面气象观测的基本任务、观测方法、技术要求以及观测记录的处理方法,在观测工作中必须严格遵守。
1986—2003年,地面气象观测继续执行中央气象局1979年印发的《地面气象观测规范》。2004年1月1日起,开始执行中国气象局2003年印发的《地面气象观测规范》。该《规范》是为了适应地面气象观测自动化的发展需求而制订的,既适用于人工观测方式,又适用于自动观测方式。
2.观测项目
1986—2003年,按照1979年版《地面气象观测规范》的要求,各站均须观测的项目有云、能见度、天气现象、气压、空气的温度和湿度、风、降水、雪深、日照、蒸发(小型)、地温(地面)。由省气象局指定的站观测项目有雪压、蒸发(E-601型)、地温(浅层和较深层)、冻土和电线积冰;按省、市、县气象局自行规定的方法和要求开展的观测项目有系统云、指示云、地方性云和天象等。
2004—2005年,在2003年版《地面气象观测规范》均须观测项目中,风的观测明确了风向和风速,地面温度观测包含草温。中国气象局增加的指定观测项目有浅层和深层地温、冻土、电线积冰、辐射、地面状态;省气象局指定的观测项目有雪压和根据服务需要增加的观测项目;省、市、县气象局要求开展的观测项目按其自行规定的方法和要求进行观测。
3.观测程序
人工观测方式观测程序:(1)一般应在正点前30分钟左右巡视观测场和仪器设备,尤其注意湿球温度表球部的湿润状况,做好湿球溶冰等准备工作;(2)4560分钟观测云、能见度、空气温度和湿度、降水、风向和风速、气压、地温、雪深等项目,连续观测天气现象;(3)雪压、冻土、蒸发、地面状态等项目的观测可在正点前40分钟至正点后10分钟内进行;(4)日照在日落后换纸,其他自记纸的换纸时间由省气象局规定;(5)电线积冰观测时间不固定,以能测得一次过程的最大值为原则;(6)观测程序的具体安排,台站可根据观测项目的多少确定,但气压观测时间应尽量接近正点,全站的观测程序必须统一,并且尽量少变动。
自动观测方式观测程序:(1)每天日出后和日落前巡视观测场和仪器设备,具体时间各站自定,但站内必须统一;(2)正点前约10分钟查看显示的自动观测实时数据是否正常;(3)00分钟,进行正点数据采样;(4)00—01分钟,完成自动观测项目的观测,并显示正点定时观测数据,发现有缺测或异常时及时按《地面气象观测规范》第二十三章的规定处理;(5)01—03分钟,向微机录入人工观测数据;(6)按照各类气象报告的时效要求完成各种定时天气报告和观测数据文件的发送。
4.观测时制、日界和时次
观测时制:人工器测日照采用真太阳时,辐射和自动观测日照采用地方平均太阳时,其余观测项目均采用北京时。
观测日界:人工器测日照以日落为日界,辐射和自动观测日照以地方平均太阳时24时为日界,其余观测项目均以北京时20时为日界。
观测时次:自动观测项目每日24小时定时观测;人工观测项目基准站进行每天24次定时观测,基本站每天进行02时、08时、14时、20时4次定时观测,一般站每天进行08时、14时、20时3次定时观测。
5.观测场地
地面气象观测场是取得地面气象资料的主要场所,地点要求设在能较好地反映本地较大范围的气象要素特点的地方,避免局部地形的影响,避开地方性雾、烟等大气污染严重的地方。在城市和工矿区,观测场应选择在城市或工矿区最多风向的上风方。观测场一般是东西和南北向长度均为25米的平整场地。
地面气象观测场的周围环境应符合《中华人民共和国气象法》(简称《气象法》),以及有关气象观测环境保护法规、规章和规范性文件的要求。气象观测场地及探测环境受法律保护。
6.观测仪器
地面气象观测仪器应具有中国气象局业务主管部门颁发的使用许可证,或经审批同意用于观测业务。观测仪器应按规定进行校验和检定,并应经常维护和定期检修保持规定的准确度要求。当人工观测改为自动观测或换用不同技术特性的仪器进行观测时,必须进行平行观测。
(二)地面气象观测报告
编发气象观测报告是地面气象观测工作的基本任务之一。气象观测报告包括各种地面天气报告、加密气象观测报告、重要天气报告、雨量观测报告、气象旬(月)报、气候月报、航空天气报告、危险天气通报和其他气象报告等。1985年前,各类地面气象报告均由观测员人工查算、编报;基本站和基准站于1986年1月起、一般站于1991年3月起正式使用PC-1500计算机编制地面气象报告。
1.基本地面天气报告
基本地面天气报告是提供给各级气象台站绘制地面天气图的气象观测报告。1991年10月前,执行中央气象局制定的《陆地测站地面天气报告电码(GD-01Ⅱ)》;1991年11月1日08时(北京时)起,执行国家气象局补充修改后的(GD-01Ⅲ)。发报站每日02时、08时、14时、20时将定时观测结果编制成基本地面天气报,于正点后3分钟内发出。基本地面天气报参加区域交换,有的参加全球交换。
2.补充地面天气报告
补充地面天气报告是为各级气象台站绘制辅助地面天气图使用的气象观测报告。发报站在每天的05时、11时、17时、23时(或其中某个时次)进行补充天气观测,并将观测结果按《陆地测站地面天气报告电码》格式编报,于正点后3分钟内发出。
3.加密气象观测报告
1986—1998年,绘制山东省小天气图使用的天气报告是经省气象局指定的气象站,按规定的时次和电码,观测、编发的气象观测报告。气象部门开通卫星通信后,为充分利用观测资料实现资源共享,中国气象局统一了小天气图报电码格式和编报规定,规定了必发组和可以由各省选择的选发组,并将小天气图报告统称为加密气象观测报告。《加密气象观测报告电码(GD-05)》从1999年3月起试行,规定每日08时(北京时)为全国加密气象观测报告编发时次,其他发报时次由各省气象局根据需要选定编发。发报的时限是在正点观测后10分钟内发出。
4.重要天气报告
重要天气报告是气象站为编发降水、大风、龙卷、积雪、雨凇和冰雹等重要天气使用的气象报告。1991年10月前,执行国家气象局1983年制定的《重要天气报告电码(GD-11)》;1991年11月1日08时(北京时)起,执行国家气象局补充修改的《重要天气报告电码(GD-11Ⅱ)》。按照规定,凡是出现可能造成危害的大风、暴雨、冰雹、龙卷等重要天气时编发此类报告。重要天气报告采用定时发报和不定时发报两种方式:降水、积雪、雨凇采用定时发报,即在规定时段内发现这些现象并达到标准时,须在规定发报时次正点后10分钟内编报并发出;大风、龙卷、冰雹采用不定时发报,即观测到这些现象并达到发报标准时,须在10分钟内编报并发出。
5.雨情报
雨情报是为绘制雨量图,分析雨情而编发的气象报告。雨情报编发执行地面天气报告和加密气象观测报告电码中有关规定。
6.气象旬(月)报
气象旬(月)报是反映各旬(月)的气象和农业气象情况的气象报告。编报的格式和要求,1991年6月前执行中央气象局《气象旬(月)报电码(HD-02)》,1991年7月起执行国家气象局《气象旬(月)报电码(HD-03)》。气象旬(月)报的主要内容有旬(月)的基本气象资料、作物的主要发育期及其生长状况、热量和土壤湿度资料、气象灾害发生情况、地温资料、主要作物的产量分析和预报资料等。各省气象局还可根据需要增加补充组。编发气象旬(月)报的时间是在每月的1日、11日、21日的03时前。
7.气候月报
气候月报是中国气象局指定的气象站,将每月的气压、温度、水汽压、降水量、日照等气象要素和雷暴、冰雹等灾害性天气,按规定进行统计后编制的气象报告。气候月报电码的格式和要求,1994年11月前执行中央气象局《陆地测站地面气候月报电码(FM71-Ⅵ)》,从1994年12月起执行中国气象局补充修改的《陆地测站地面气候月报电码FM 71-X CLIMAT》。气候月报由编发气象站于每月4日9时前发至省气象信息网络中心,并由其汇总后发往国家气象中心。
8.航空天气报告和危险天气通报
航空天气报告(简称航空报)和危险天气通报(简称危险报)是应民航、军航等部门的要求,向有关单位编发的气象报告。
航空报分固定航空报和预约航空报两种,每年由使用单位与省气象局签订合同。承担编发航空报的气象站按照合同规定的时段、时次进行观测,同时将观测结果编报于正点前发出,通过电信部门传至使用单位。航空报的编发执行《航空天气报告(航空报)电码(GD-21Ⅱ)》的格式。在编发航空报的时段内如发现有雷暴、大风等可能对飞行安全造成影响的危险天气并已达到发报标准时,须在5分钟内发出危险报。危险报的编发执行《危险天气通报电码(GD-22Ⅱ)》的格式。危险天气达到解除标准并已持续达20分钟后,应在5分钟内向使用单位编发危险天气解除通报。
(三)地面气象记录报表
地面气象观测人员在进行观测时,要随时将观测到的气象要素值和天气现象按规定记录到观测簿中。观测结束后,须按规范要求进行查算,并将有关记录及计算结果抄录到气象报表中。
地面气象记录报表是气象站所积累的气象情报资料原始档案,分为月报表(气表-1)和年报表(气表-21)两种。其编制的方法按《地面气象观测规范》的规定执行。
1.地面气象记录月报表
月报表是在观测簿、自记仪器记录纸和有关材料的基础上编制而成。地面气象记录月报表的格式,按观测方式和气象站类别分为人工观测方式、自动观测方式和基准站方式3种。
1987年6月前,气表-1均由气象站人工抄录、统计、预审后,经市(地)气象局业务管理部门人工审核和省气候资料室人工复审完成。1987年7月开始,全省基本站停止人工编制气表-1,改用PC-1500计算机和省气候资料室CCS400微机编制。工作流程为:气象站将原始观测资料经预审后输入PC-1500计算机,整理并录入磁带,将磁带、原始记录和气表-1的底本上报省气候资料室;省气候资料室将磁带数据读入CCS400微机,并进行格式检查、记录审核、输出打印气表-1,复印气表-1返回给市(地)气象局和气象站。
从1988年4月开始,一般站停止人工编制气表-1,由市(地)气象局负责用APPLE-Ⅱ微机编制气表-1。工作流程为:气象站将预审后的原始观测资料报市(地)气象局;市(地)气象局审核原始资料无误后,将资料输入APPLE-Ⅱ微机,经计算机审核、统计后输出气表-1,并将气表-1报送省气候资料室;省气候资料室将气表-1复印后返回给市(地)气象局。从同年8月开始,除烟台市气象局外,其他市(地)气象局所属基本站的气表-1也改由市(地)气象局使用APPLE-Ⅱ微机编制。1989年1月起,除莒县、龙口两个基准站仍由人工编制气表-1外,全省基本站和一般站全部使用APPLE-Ⅱ微机编制。
1992年,省气象局引进湖北省气象局研制的《集约化地面气象报表处理系统》,气表-1的编制过程又进行了一次变动。全省基本站以及青岛、枣庄、烟台、威海、德州5个市(地)的一般站从1992年1月开始,其他市(地)的一般站从1992年7月开始,改由气象站向省气候资料室报送气表-1简表,由省气候资料室用IBM-PC微机编制气表-1。基准站自1992年1月起,同时执行国家气象局颁发的《微机编制地面气象记录报表暂行规定》中的有关规定。1993年4月1日起,全省所有气象台站执行省气象局下发的《微机编制地面气象记录报表规定》。
1998年,微机替代了基准站、基本站的PC-1500计算机和各市(地)气象局的APPLE-II微机。从1998年5月开始,正式使用中国气象局《AHDM4.0》程序制作气表-1,并生成气象记录月报表信息化文件。2000年10月起,济南、青岛等31个气象站,通过网络传输气象记录月报表信息化文件,不再上报纸质报表。2001年1月开始,全省气象台站全部通过网络传输气象记录月报表信息化文件。地面气象观测改用自动气象站后,使用中国气象局“地面气象测报业务软件(OSSMO 2004版)”,除云、天气现象等人工观测项目外,由计算机完成对地面气象观测数据文件的处理、审核、生成报表等一系列工作。
2.地面气象记录年报表
地面气象记录年报表是在月报表的基础上编制而成的。1981年起,按照中央气象局的要求增加了异常气象年报表。人工观测方式、自动观测方式或基准站的地面气象记录年报表均按同一格式编制。
1986—1992年,全省气象站的年报表均由气象站人工抄录、统计、预审后,经市(地)气象局人工审核和省气候资料室复审完成。基本站和一般站1993年后的年报表改由省气候资料室制作审核。1995年全省各气象站的年报表全部由省气候资料室制作审核,各站只需上报年报表的补充资料。1998年使用《AHDM4.0》程序后,各站只需上报地面气象记录月报表的信息化文件。
(四)地面气象观测自动化建设
自动气象站是一种能自动观测和存储气象观测数据的设备。按照中国气象局《大气探测自动化系统建设工程一期工程》的部署,山东省从2002年开始建设地面气象自动观测系统。2003年1月1日至2005年1月1日,山东省国家地面气象观测站先后建成并投入业务运行的自动气象站有114个;2005年底,全省国家地面气象观测站全部建成自动气象观测站,同时还建成131个区域自动气象观测站。初步建成的自动气象站网实现了地面气象观测自动化,提高了观测的时空分辨率和准确性。

2003—2005年山东省自动气象站建设情况一览表
表2-3
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┃ 建成时间 │建成站数(个) │ 建成站点 ┃
┠─────┼───────┼──────────────────────────────────────┨
┃ 2003. │ 39 │ 济南、青岛、胶州、即墨、平度、莱西、淄博、淄川、沂源、枣庄、东营、福山、牟 ┃
┃ 01.01 │ │平、长岛、龙口、莱阳、莱州、蓬莱、栖霞、寒亭、临朐、诸城、安丘、兖州、泰山、┃
┃ │ │威海、荣成、成山头、石岛、乳山、日照、五莲、莒县、莱芜、费县、陵县、莘县、惠┃
┃ │ │民、定陶 ┃
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┃ 2004. │ 71 │长清、平阴、济阳、商河、章丘、胶南、博山、桓台、高青、峄城、台儿庄、滕州、河┃
┃ 01.01 │ │口、垦利、利津、广饶、海阳、昌乐、青州、寿光、高密、昌邑、微山、鱼台、金乡、┃
┃ │ │嘉祥、汶上、泗水、梁山、曲阜、泰安、宁阳、东平、肥城、沂南、郯城、沂水、苍 ┃
┃ │ │山、平邑、莒南、蒙阴、临沭、宁津、庆云、临邑、平原、夏津、武城、乐陵、禹城、┃
┃ │ │聊城、阳谷、茌平、东阿、冠县、高唐、临清、滨州、阳信、无棣、沾化、博兴、邹 ┃
┃ │ │平、菏泽、曹县、单县、成武、巨野、郓城、鄄城、东明 ┃
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┃ 2005. │ 4 │ 薛城、招远、新泰、文登 ┃
┃ 01.01 │ │ ┃
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自动气象站由硬件和系统软件组成。硬件包括传感器、数据采集器、通信接口、电源和外围设备等。传感器由敏感元件和转换器组成,将对应气象要素的变化转换成电量的相应变化,完成气象要素的自动测量;数据采集器的主要功能是数据采样、数据处理、数据存储及数据传输;通信接口是连接采集器与计算机、计算机与中心站、采集器与中心站等的通信连接设备;外围设备有计算机、打印机、显示器等。系统软件有采集软件和业务应用软件。为实现组网和远程监控,还配置了远程监控软件,将自动气象站与中心站连接形成自动气象站网。
自动气象站的主要功能:(1)自动采集气压、温度、湿度、风向、风速、雨量、蒸发量、日照、辐射、地温等全部或部分气象要素。(2)按业务需求通过计算机输入人工观测数据。(3)按照各种计算公式自动计算海平面气压、水汽压、相对湿度、露点温度以及所需的各种统计量。(4)编发各类气象报告。(5)按《地面气象观测数据文件和记录簿表格式》形成观测数据文件。(6)编制各类气象报表。(7)实现通信组网和运行状态的远程监控。
三、气象辐射观测
1986年,山东省开展气象辐射观测的有济南、烟台、济宁3个站。其中,济南、烟台为甲种气象辐射站,观测项目为总辐射和净辐射;济宁为乙种气象辐射站,观测项目为总辐射。1990年1月1日起,辐射观测站由原甲、乙两种分类,改为一级站、二级站、三级站分类。济南站、烟台站为二级站,观测项目为总辐射和净辐射;济宁站为三级站,观测项目为总辐射。
1991年1月1日起,济宁站取消辐射观测,莒县站(三级站)开始总辐射观测。1992年1月1日起,烟台站取消辐射观测,福山站(二级站)开始总辐射和净辐射观测。2005年底,山东省有辐射观测站3个,其中,济南、福山为二级站,莒县为三级站。
(一)技术规范
1989年前,执行中央气象局制定的《日射观测方法》;1990年1月1日起,执行国家气象局制定的《气象辐射观测方法(试用本)》。1996年6月,中国气象局对《气象辐射观测方法(试用本)》修改后,印发《气象辐射观测方法》,并于1997年1月1日起执行。自动气象站建成后,各辐射观测站于2004年1月1日起执行中国气象局2003年11月印发的《地面气象观测规范》。
(二)观测场地及仪器
辐射观测场地的要求与地面气象观测基本相同。1986—1991年,采用仿制苏联的仪器进行辐射观测,辐射表外接一个电流表,用人工测量电流的方法进行观测。1992年开始使用由辐射表和采集器组成的辐射自动观测仪,辐射仪通过接口与PC-1500计算机相连,实现了自动采样和记录处理的半自动化。2003年1月起,自动气象站的辐射观测仪与计算机相连,实现了采样和记录处理的全自动化。
(三)观测时制、时次及日界
辐射观测时制采用地方平均太阳时。以地方平均太阳时24时为日界。
1991年以前,基本观测每日06时—18时,每隔3小时观测1次(首末两次观测的时间根据日出日落时间按规定进行取舍)。补充观测在两次基本观测之间进行,每隔1小时观测1次。1992年,新型自动观测仪在各辐射观测站投入业务使用,改为全自动连续测量。1993年1月1日起,实现24小时连续观测。
(四)观测记录整理
1991年以前,观测员每次观测后将读取的辐射电流表数值换算成辐射值,计算出直接辐射、散射辐射和日总辐射。每月将有关记录按规定填入《日射观测记录月报表》。1992年以后,将遥测辐射仪每天打印的各种辐射值按照本站的观测项目和规定填入《日射观测记录月报表》。2003年使用自动气象站后,观测数据文件和月报表等全部自动生成。