沿海气象自动站建设目的及升级改造

　　我们都知道地球上大面积都是海洋，占到了地球表面积的71%，其中也储藏了丰富的水资源，也是气候系统中的重要组成。由于海水运动的复杂性和多变性，海洋对于气候的调节也有重要的作用，在不同的时间尺度上，海洋也在影响着气候。因此，做好沿海气候环境的监测工作，是气象部门的重点。需要根据沿海的地形，人文环境，从而有效的部署气象自动站，做好海洋的监测工作，从而降低海啸，大风等恶劣天气对人类的危害，这也是重视沿海气象自动站的重要目的。

　　关键词：海洋观测,气象自动站,自动观测

　　1前言

　　漳州市的海洋监测技术因缺乏高技术支撑和经费不足等问题，发展较为滞后。大雾等海洋气象条件的分析，多使用21世纪初李子华总结了中国近40年来在大雾的研究方面以及刘小宁等人分析了国内大雾的气候特征及变化所取得的成果。

　　近年来，实际的预报普遍采用的是天气图分析和基于统计理论的预报方法[1]。由于能见度观测站点的布设范围小，没有足够的数据进行对比，无法对实际情况进行说明。沿海地带海雾持续时间短、次数多、范围小难以监控，只有根据沿海地带对站点进行有效布设，加大站点密度，以实时观测数据进行监测预警，减少海雾对人民群众生产生活的危害。

　　2漳州能见度观测站点现状

　　目前，漳州市气象部门对海上能见度的研究多着重于湿度对海雾的影响。然而，周围环境、风向风速的变化也是影响海上能见度的重要要素。漳浦、东山毗邻南海，有漫长的海岸线、丰富的近海养殖业资源和宜人的海洋旅游生态环境。漳浦海岸线连绵曲折长达216公里，居福建省第二位。东山四面环海，全县年游客接待量突破600万人次。

　　对沿海能见度的实时监测有助于气象预报更好、更精准的服务普罗大众，保护人民群众的安全。为因地制宜发展旅游业、近海养殖业做出贡献。通过对沿海重点地区、旅游景区等人员聚集，地形复杂地区建设包含能见度实时监测的七要素自动站为气象预报预警提供实时数据。

　　3自动观测设备升级改造，服务沿海气象观测

　　(1)通过对沿海重点地区、旅游景区等人员聚集，地形复杂地区进行分析，建设包含能见度实时监测的七要素自动站为气象预报预警提供实时数据。为保证自动站运行稳定，所有自动站采用统一型号的采集器和传感器，使观测数据可以相互对照、易于分析。

　　(2)通过选取东山县、漳浦县沿海地区的多个站点进行多要素自动站的建设，密集沿海信息的实时观测，提高观测准确率。然后通过移动运营商的通讯网络将数据上传至市局的接收端服务器。

　　(3)对数据进行解析、统计、总结，得出漳州地区能见度变化规律和低能见度出现的频率。通过预报员对观测数据进行分析整理，做出服务产品，将沿海地区的实时状态和预报资料向大众服务。具体的数据信息流向为气象自动站--气象局服务器--分析、处理--预报服务大众。

　　(4)本次使用的能见度测量传感器为前向型能见度传感器,其基本原理类似于激光雷达。前向散射能见度仪的发射器与接收器在成一定角度和一定距离的两处。接收器不能接收到发射器直接发射和后向散射的光，而只能接收大气的前向散射光。通过测量散射光强度，可以得出散射系数，从而估算出消光系数,计算出气象光学视程和能见度[2]。

　　(5)海洋观测的能见度测量,使用的使前向散射法测量的传感器。它和其他方式测量的传感器相比有维护方便、准确度高、重量轻抗干扰能力强、耐腐蚀等特点,是一种可方便用在沿海地带的设备。YOUNG风传感器可测量的风速范围：0-100m/s;精度：0.3m/s,远远优于普通传感器，可以大大加强海洋气象条件的监测范围。

　　(6)气象部门也能通过一段时间的自动站相关数据采集分析，对后期在能见度沿海岸线布点提供选择依据。通过能见度变化的特性资料的收集调查，并进行不间断观测，确定在合适、有效测量能见度属性的地区进行自动站建设，逐步满足日益发展的网格化预报的要求。

　　4气象自动站升级改造主要操作

　　(1)漳州市现本次进行沿海站点改造，采用DZZ4型号的设备，能见度传感器为维萨拉PWD20，风向风速采集器采用YOUNG05106风的设备进行升级。

　　(2)为满足沿海站点的观测要求，气象自动站升级后应能采集气温、湿度、气压、风向、风速、降水、能见度的实时观测数据，并采用移动运营商的网络进行数据通信，保证数据的实时监测。

　　(3)气象自动站升级改造中采用WUSH-BH6采集器进行数据采集，自动气象站因配套传感器的更改。与采集器原始配置不一致情况，应当重新进行设置。使用超级终端软件或其他串口调试软件，通过命令的方式进行检查和设置。因采集器所挂接的YOUNG05106风向传感器的多项式系数为0，360，0，0;键入命令为：SENCOWD00.500。使用YOUNG05106风速传感器时，传感器系数为：0，0.098，0，0;键入命令为：SENCOWS0，0.098，0，0。增加气象能见度传感器观测，需要对能见度(VI)信道进行配置VARCHVICOM.4V,V10。

　　(4)气象能见度传感器需安装在2.5米高度，距离安装点方圆100米内不得有大型建筑物，视野开阔。远离热源,光源。站点附近不得有遮挡物和反射表面。接收端和发射端镜头均不可对着光源。北半球应将接收端镜头朝北。YOUNG05106能见度传感器为配合采集器的正常工作，需对传感器进行配置，使用串口软件进行连接后，键入“OPEN”命令，打开配置信道，并在一分钟内进行配置，键入“BAUD4800N81”，从而更改能见度传感器的波特率。通过“AMES060”完成信息类型和采集时间的选择。完成设置后，通过输入入“MESSAGE0”，能直接得到实时的一分钟和十分钟的能见度数值。

　　(5)通过站点采集器和传感器的结合使用，升级改造气象自动站得到对应的数据。可以有效的反应相对位置的风向风速和能见度等气象条件的变化，为气象沿海预警预报提供可能。

　　5小结：

　　通过对原有自动站的升级改造，利用原有基础，减低成本，提高布局规划效率。对原自动站的数据进行分析，选择恰当的地点，且相应的站点数据也不会出现断档，只是数据的要素增加，提高可用性，历史性的分析效果。充分利用沿海的区域自动气象站的观测数据，为渔业、养殖业、旅游业等气象服务提供及时、定点的数据。自动气象站实时数据的上传及应用即利用移动网络自动定时的将采集器内的数据提取并存储在气象资料数据库，对沿海区域自动气象站进行远程监测与调控，仅需在通信条件上确保每个测站通讯畅通，设备运行正常气象预报人员就可以通过监测数据提高预报准确性。

　　参考文献：

　　[1]王彦磊,曹炳伟,黄兵,等.基于神经网络的单站雾预报试验[J].应用气象学报.2010,21(1)

　　[2]周林,巩在武.等能见度自动观测和人工目测的对比分析[J].安徽农业科学.2015,11

　　[3]范亚辉等.农业气象自动站建设与管理[J].农业与技术.2012,6

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　　大气科学是研究大气的各种现象(包括人类活动对它的影响)，这些现象的演变规律，以及如何利用这些规律为人类服务的一门学科。大气科学是地球科学的一个组成部分。大气科学的分支学科主要有大气探测、气候学、天气学、动力气象学、大气物理学、大气化学、人工影响天气、应用气象学等。