新型自动气象站在夜间农业气象观测中的运用探讨

摘要：天气现象作为物理过程，存在的主要意义在于对天气的变化加以体现。文章首先简明扼要的概括了需要观测的气象类型，然后指明了农业气象夜间观测的注意事项，最后对农业气象夜间观测中自动气象站的运用进行了深入的探讨，为天气预测和农业生产工作提供理论支持。

关键词：新型自动气象站；夜间；农业气象观测；运用

新型自动气象站指的是能够对气象进行自动观测，并将相应数据加以储存的设备，主要由软件和硬件两部分所构成。软件包括业务软件和系统软件，对业务软件进行安装的平台为计算机，业务软件所具有的作用主要在于对气象站进行监控，并且对观测到的数据进行及时的采集、处理和上传。硬件包括传感器、采集器和其他外围设备，硬件系统主要用于对天气现象的实地观测，保证观测工作的顺利开展。

1 被观测的气象类型

随着新型自动气象站被广泛应用在农业气象的夜间观测过程中，现阶段被观测的气象种类与过去相比有了较为明显的不同。例如，米雪、冰粒和大雪分别出现时，均记录为“雪”，但是当米雪、冰粒和大雪同时出现时，则记录为“雨夹雪”。另外，在夜间通过观测软件对各气象要素进行采集或观测的时间通常为20：00至8：00，连续观测的时间则为8：00至20：00。

2 农业气象夜间观测的注意事项

2.1 雨凇与结冰的区分

雨凇最常见的状态为毛玻璃或是透明状态、外表光滑。雨凇是由过冷却降水和地面物体互相接触所形成的，因此，当降水现象停止后，雨凇便会随之消失。结冰是当夜间温度低于0℃时，在露天水面通过冻结所形成的冰。

2.2 霜、露和积雪能否共存

积雪指的是被雪所覆盖的地面面积达到台站能见面积的1/2或以上时的天气现象。由此可以看出，积雪现象的形成，需要以降雪为前提。另外，即使有积雪现象的存在，夜间也同样可以形成霜和露。

2.3 霜、露和雾、雾凇能否共存

雾是微小水滴在空中大量悬浮所形成。现阶段通过人工的方式对雾进行观测，能见度最高为1000米，而自动水平能见度最高仅为750米[1]。雾凇是由水汽凝华或是雾滴冻结而形成冰晶物，雾凇最突出的特征在于结构松散、表面呈粒状，极易由于振动而塌落。雾和雾凇均为乳白色。如果霜、露和雾同时存在，只需要对雾进行记录，当雾消失后，在对新生的露加以记录。

2.4 霜、露和液态降水能否共存

霜的形成需要满足以下几个条件：晴朗、微风、地面温度低于0℃，霜是由水汽或水珠通过凝华所形成的，常见形态为白色冰晶。在地面温度高于0℃、晴朗的夜间或傍晚，或地面温度高于0℃、湿度较大的夜间或傍晚，都会形成露。另外，在近地面或地面物体上存在由水汽凝结所形成的冰，也是由露形成的。

3 农业气象夜间观测中新型自动气象站的运用方法

到目前为止，我国气象观测业务还无法实现对雨凇、阵雨、雨夹雪、积雪或是结冰等现象的自动观测，尤其是对位于高山之上的气象观测站来说，气候环境恶劣，自动气象站想要实现对农业夜间气象进行高效的观测，还有很长的一段路要走。工作人员在记录各种天气现象的过程中，需要根据天气的变化情况，对不同气象要素所呈现出来的变化趋势进行结合，并且通过科学的分析，保证最终记录的准确性，如果时间已经超过20：00，工作人员不仅需要对发生的各种天气现象进行记录，还需要以气象要素所对应的变化趋势为基础，对降水或其他天气现象进行判断并及时记录。操作的具体方法为：工作人员首先打开站台测报软件的“天气现象”一栏，然后再将夜间所观测到的天气现象根据其出现的时间和顺序进行记录，并且在7：00至8：00再一次对天气现象进行检查，如果发现了与上次记录不同的天气现象，则及时将其记录在案。如果不存在降水，并且地面没有非常明显的潮湿现象，那么工作人员就应当将观测的重点转向霜、露、雾凇等现象方面，通过气象站在夜间所记录的地温、气温以及其他相关因素的变化情况，对凝结、冻结等现象出现的时间进行大致估算，如果出现了降水现象，还需要对该降水现象属于固态、液态还是混合态加以分析，同时结合夜间是否有闪电、雷鸣等情况的出现，对降雨连续性进行判断，最后将判断结果记录在“天气现象”一栏中[2]。

现阶段，已经能够被有效自动观测的常见天气现象有轻雾、浮尘、沙尘暴等，这主要是因为当出现上述天气现象时，空气中往往含有大量的水汽和细微尘粒，因此，自动站可以通过对风度、温度、能见度等传感器的应用，对相应的轻雾、浮尘、沙尘暴等天气现象所對应的视程障碍进行判别和记录[3]。需要注意一点，在对天气现象进行自动观测时，工作人员应当保证所应用观测软件始终处于正常运行的状态下，如果由于夜间停电或其他不可抗因素而导致电脑关闭、数据缺失，在电脑重启后，应当在异地时间对缺失数据进行补充。在对天气现象和相关因素进行记录的过程中，工作人员应当保证所对应天气要素记录的准确性，如果有大风现象出现，那么对出现大风现象的时间进行详细记录。

4 结论

综上所述，虽然随着新型自动气象站的建成，轻雾、浮尘、沙尘暴等多种具有视程障碍的天气现象都能够被准确的观测和记录，但是由于夜间天气现象复杂多变，在对其进行自动观测的过程中仍旧存在观测盲区。上文从观测工作的注意事项和应用方法两个方面对自动气象站的运用进行了深入的探讨，希望能够为农业生产以及其他相关工作提供参考。

参考文献：

[1]邵文东，乐义，徐文龙，冀红霞.新型自动气象站在夜间农业气象观测中的应用[J].安徽农学通报，2015，14：159160.

[2]G.Lopardo，S.Bellagarda，F.Bertiglia，A.Merlone，G. Roggero，N.Jandric.A calibration facility for automatic weather stations[J].Met.Apps，2015，22.

[3]易建平，李雪莲，郑华珠.论新型自动气象站对夜间农业气象的观测[J].中国农业信息，2014，05：199200.