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北方冬季地面气象观测常见问题分析

2016-05-14蔡鹏李芳赵娴

现代农业科技 2016年7期
关键词:冻土降雪积雪

蔡鹏 李芳 赵娴

摘要 随着综合气象业务改革的稳步推进,观测仪器的更新换代,观测项目的规定不断更新,新型自动气象站设备已在地面气象观测中普及使用,地面测报业务软件更换为MOI软件。根据地面气象观测规范及日常业务工作中遇到的技术问题进行整理,一方面便于气象观测员日常操作,另一方面也可大大提高气象观测数据的准确性。

关键词 气象观测;冬季;地面;问题分析;北方地区

中图分类号 P412.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)07-0255-02

Abstract With the steady progress of the comprehensive meteorological service reform,updating of observation instrument,updating continuously of the observed items,new automatic weather station equipment has been widely used in ground meteorological observation,the ground test business software is replaced by MOI software.The specification for ground meteorological observation and technical problems of daily business work were encountered,on the one hand,it is convenient for the daily operation of the meteorological observer,on the other hand,it can greatly improve the accuracy of the meteorological observation data.

Key words meteorological observer;winter;ground;problems analysis;north of China

地面气象观测是气象工作的基础,也是每个地面气象观测站的基本工作任务之一[1]。人们在高度关注气象观测资料的同时,也对气象观测数据的准确性提出了严格的要求。中国北方,由于冬季常出现降雪、冻土等需人工进行的观测项目,加上气温低,气象观测操作难度加大,这就需要气象观测员及时总结和积累常见问题,进行规范的操作和应对,从而提高气象观测数据的准确性。张捷军等[2]从技术性和非技术性2个方面阐述了在低温雨雪冰冻灾害天气下,地面气象观测工作中应该注意的问题和处理方法;陈柳琼等[3]根据多年的测报工作实践和台站经验,针对桂西北地区冬季出现的一些天气现象,就观测、发报、记录整理等方面介绍自己的一些观测方法,并提出相关注意事项;朱 明等[4]结合气象观测设备的使用介绍了冬季地面气象观测注意事项。因此,对冬季地面气象观测存在的问题已经得到广大学者的高度关注,本文则针对中国北方降雪和冻土2个专题的气象观测进行经验介绍,帮助广大气象观测员方便气象观测的操作。

1 雪深与雪压

1.1 定义

雪深的单位为cm,取地表与积雪表面垂直距离的整数。雪压的单位是g/cm2,即积雪在1 cm2面积上的重量,取值到1位后小位数[5]。

1.2 观测地段的选择与前期准备

对雪深及雪压进行观测的地段,宜为地面气象观测场周围的地势开阔、地面平坦的地块。在进入冬季之前,先将选好的地段进行整理,主要是整平地面、清理杂草等,并标记好。这里入冬前要除去杂草,不能理解为将地段一定要整成裸地,只是对地段上凹凸不平的地方进行平整;对杂乱草丛等进行适当剪修,并将断草运出地段,其目的是使地段保持大致平坦,使雪深(雪压)观测比较准确。冬季风比较大,光裸地面不易存在雪的台站,尤须按上述目的要求结合当地实际情况来选定、整理观测地段。为了保护观测场地的自然状态,雪深、雪压观测一般不能选择在观测场内进行。

1.3 观测标准及注意事项

当气象站四周视野内的地面积雪覆盖的面积超过1/2时,要进行雪深的观测,该过程中需要注意的问题:雪覆盖超过1/2时要观测雪深,观测雪深时要注意以下几点:在适合进行雪深观测的日子,于每天8:00在观测地点将量雪尺插入到雪中,至到地表,切记插入时一定要保持垂直,读取雪深的厘米整数,小数四舍五入,平均雪深不足0.5 cm记0;每次观测时要随机选择3个点进行测量,并将数据记录下来,求平均值;3次测量地点的选择上,要保证随机,且彼此的距离超过10 cm,为了避免出现重复测量的情况,测量过的要做好标记;如果8:00之前雪的深度没有达到测量的标准,而后来又达到时,要在14:00或20:00进行补测,补测雪深(雪压)的时间仅指14:00或20:00定时观测进行;8:00、14:00或20:00,定时之外的任何时间,都不进行补测;做好记录,并进行备注;若气象站四周有超过1/2的面积覆盖积雪,但由于一些因素的影响,观测地段没有积雪,测量雪深时可就近选择具有代表性的积雪区域进行雪深(雪压)的测量。如果有风或者其他原因,造成测量点积雪的深度不一时,要尽可能选择雪面高低差较小的地段进行测量;特殊情况:当日,地面气象观测簿中天气现象栏记有积雪现象,到8:00(或14:00、 20:00)观测时已不符合积雪现象标准,这一天既不进行雪深观测,也不必在备注栏注明;降雪时要注意自动气象站地温传感器被积雪覆盖的状况,当地温传感器被积雪覆盖时要在观测簿备注栏(一般备注事件的地温传感器的积雪情况)中备注地温传感器被雪覆盖的起止时间,精确到时分。在MDOS平台中1次降雪过程可以提交1条备注,在地温传感器的雪全部融化完提交。例如25日9:10至27日15:40地温传感器被积雪覆盖,夜间的部分时次至15:40地温传感器被积雪覆盖[1-2]。

1.4 雪压的观测与记录

每月5日、10日、15日、20日、25日以及月底的最后一天,当雪深≥5 cm时,在对雪深进行观测或者补测后,要选择在观测或不测点附近观测雪压。若在实现定好的观测日期里,没有积雪或者雪的深度<5 cm,之后,雪的深度≥5 cm,以及测量雪深1 d后,雪深增加的厚度≥5 cm,则应该在测完雪深后,再对雪压进行1次补测。

1.5 降雪加密观测

国家级地面气象观测站在本站出现降雪并且达到地面气象观测规范中记载积雪符号的情况下,应立即启动降雪加密观测。对于国家一般气象站,如当日北京时间20:00以后发生降雪,应从第2天北京时间8:00开始加大测量的频次(表1)。

1.6 数据记录及软件录入注意事项

在地面气象观测簿中,雪深以厘米为单位,取整数记录。在地面气象测报业务软件MOI中,雪深取整扩大10倍输入,加密观测时次按加密指令要求输入。雪压观测即输入,若8:00输入雪压观测值,14:00、20:00雪压值应删除。在积雪加密观测的时次,须在相应正点数据文件中记录连续天气现象和现在天气现象编码[3-4]。

2 冻土

2.1 定义

冻土是指含有水分的土壤因温度下降到0 ℃或以下而呈冻结的状态。承担冻土观测的气象站,应根据埋入土中的冻土器内水结冰的部位和长度来测定冻结层次及其上限和下限深度。冻土深度以厘米(cm)为单位,取整数,小数四舍五入。

2.2 观测和记录

当地面的温度≤0 ℃,土壤开始冻结时,应在每日的8:00对冻土进行1次观测,直至第1年土壤解冻。遇有冻结层达到2个或2个以上时,要分别对各冻结层的上层、下层深度进行测量,并按照从下到上的顺序将数据记录在观测薄上,若冻土的深度在0.5 cm以下时,则上限、下限的数据均可取“0”。

冻土观测操作力求迅速,尽量勿使内管弯折。遇结冰不够坚实或气温较高时尤须小心,尽量避免冰柱滑动或消融。

2.3 设备维护

当内管水量不足时,应及时补充加水。但不能在临近观测前加水,以免水温偏高影响记录。内管灌水时,应注意不能使水柱中余留气泡。注意内管是否漏水,管里的链子(铜丝或线绳)是否牢固,若有漏水或不牢固,应及时修复。勿使降水和其他物体落入外管内,否则应及时清除。每年使用冻土器前,应注意检查内管、外管的0线与地面是否齐平。若产生位移,应在土壤冻结前调整好。冻土期结束后,应将内管的水放掉,晾干,收回室内妥善保管,外管口用不渗水的物品包扎牢。在冻结较深的地区,为提取内管和观测的方便,可在靠近冻土器的东北侧设一吊架供观测时吊取内管用。

冻土器发生故障,不作挖土观测代替。因为冻土器测得的冻土深度与挖土观测的深度往往差异很大,会造成记录不规律等矛盾,因此冻土器记录缺测时,不采用挖土观测补救,亦不采用其他方法代替[5]。

3 结语

北方冬季气象要素观测,特别是需要人工观测的雪深、雪压和冻土,在观测时除要根据技术规范要求进行操作外,还需要值班人员平时多积累、多总结经验,这样才能保证观测数据的真实、客观。

4 参考文献

[1] 陈曦,王亮,王玲.冬季地面气象观测常见问题及应对[J].北京农业,2014(27):135-137.

[2] 张捷军,李肖平,廖其瑞.桂北冬季地面气象观测注意事项[J].气象研究与应用,2008,29(2):78-80.

[3] 陈柳琼,莫海燕.冬季地面观测注意事项[J].气象研究与应用,2012,33(增刊1):234-235.

[4] 朱明,康建萍.冬季地面气象观测注意事项[J].现代农业科技,2011(10):23-24.

[5] 中国气象局.地面气象观测规范[M].北京:气象出版社,2003.

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