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下面就帶大家走進我國自動氣象觀測站的世界，看看這些幫助制作出每日天氣預(yù)報的“第一哨”有哪些“秘密武器”？
來源：視覺中國
遍布全國的氣象觀測站
我國擁有2421個國家級氣象觀測站，7萬余個氣象觀測站，鄉(xiāng)鎮(zhèn)覆蓋率達100%，200余部雷達組成的新一代天氣雷達網(wǎng)，8顆風(fēng)云氣象衛(wèi)星在軌運行，初步建立生態(tài)環(huán)境、農(nóng)業(yè)農(nóng)村、海洋等專業(yè)氣象監(jiān)測網(wǎng)。觀測是氣象工作的基礎(chǔ)，觀測站、雷達、衛(wèi)星等觀測裝備共同構(gòu)成了世界上規(guī)模最大、覆蓋最全的綜合氣象觀測系統(tǒng)。
其中，數(shù)量最多的就是遍布全國的氣象觀測站。在“十三五”時期，我國近4萬個鄉(xiāng)鎮(zhèn)實現(xiàn)了自動氣象觀測站全覆蓋，地面氣象觀測全面實現(xiàn)自動化，觀測頻次提高4倍到8倍，觀測數(shù)據(jù)傳輸用時由分鐘級優(yōu)化至秒級，數(shù)據(jù)傳輸頻次與效率大幅提高。氣象觀測站在中國呈東多西少分布，仔細(xì)觀察就會發(fā)現(xiàn)氣象觀測站分布與中國人口分布高度重合?？紤]到氣象監(jiān)測的需求為更好服務(wù)人民，氣象觀測站成為筑牢氣象防災(zāi)減災(zāi)第一道防線的重要一環(huán)。
氣象觀測站是什么？
氣象觀測站按承擔(dān)的觀測任務(wù)和作用，按觀測層、類別和通用站名劃分為3層、7類、18種。其中包括：大氣本底站、基準(zhǔn)氣候站、綜合氣象觀測（科學(xué)）試驗基地等。以前，很多氣象觀測員入行學(xué)到的第一課就是觀測時間一到，哪怕天上“下刀子”也要到觀測場把數(shù)據(jù)讀取回來，按時報出去。有的觀測員在大風(fēng)呼嘯時用繩子捆住身體完成觀測，有的觀測員在寒冬清晨手碰到冰冷的設(shè)備被生生粘住，有的觀測員在瓢潑大雨中全身濕透奔向觀測場。如今，氣象觀測站能夠自動進行地面氣象要素的觀測、處理、存儲和傳輸。
2021年12月28日，中國氣象局印發(fā)《2022年自動觀測站網(wǎng)建設(shè)實施方案》。2022年，計劃在2021年基礎(chǔ)上，更新1054個運行時間超過10年的氣象觀測站，新建763個氣象觀測站；進一步填補西南、華北、華南、江淮、東北等防汛重點地區(qū)、重點防汛河段和防汛功能性湖泊匯水區(qū)域精密監(jiān)測空白；增加固態(tài)降水設(shè)備1000套、視程障礙現(xiàn)象儀2427套，提升東北、西北地區(qū)國家級氣象觀測站固態(tài)降水觀測覆蓋率，使國家級氣象觀測站的視程障礙觀測覆蓋率達到40%。
有哪些不同要素的氣象站？
這些氣象觀測站有的建在了沙漠中間，有的則在高速路旁，還有的“漂”在茫茫大海中，有的“聳立”在高山之巔。
近期備受關(guān)注的珠峰科考，從2021年至今，科考隊陸續(xù)在珠峰北坡建設(shè)運行了8個海拔梯度氣象觀測站，它們可記錄珠峰北坡氣溫、相對濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、太陽輻射等數(shù)據(jù)，是多要素氣象站。
其實，在日常生活中常見的有兩要素氣象觀測站（溫度、雨量），四要素氣象觀測站（溫度、雨量、風(fēng)向、風(fēng)速），五要素氣象觀測站（溫度、雨量、風(fēng)向、風(fēng)速、濕度/氣壓，濕度更多），六要素氣象觀測站（溫度、雨量、風(fēng)向、風(fēng)速、濕度、氣壓），七要素氣象觀測站（溫度、雨量、風(fēng)向、風(fēng)速、濕度、氣壓、能見度/攝像）。
在剛剛過去的2022年北京冬奧會中，就用到了超級豪華的氣象觀測站，因為它能夠監(jiān)測16個要素！
海陀山氣象觀測站，除常規(guī)溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓、雨量6個要素外。還根據(jù)冬奧會氣象觀測需求，加入了總輻射、紫外輻射、降水天氣現(xiàn)象、紅外溫度、黑球溫度、10層雪溫、5層地溫、固態(tài)降水、雪深和能見度。
為何有不同要素類型的氣象站？
最大的原因是服務(wù)需求和功能的不同，確定某一氣象站要配置哪些觀測要素，主要和該站點數(shù)據(jù)用途、功能定位以及氣候條件有關(guān)，需要大范圍布設(shè)的單雨量站，主要用于測量不同地區(qū)的降水量以及分布情況，其布點就比業(yè)務(wù)臺站的數(shù)量要多得多，主要分布在中小河流要塞、風(fēng)景旅游區(qū)、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險點等，且具備氣象觀測站建設(shè)規(guī)定的探測環(huán)境、通信條件、交通條件及觀測場地等條件的區(qū)域。
由此也應(yīng)運而生了專業(yè)氣象觀測站——如交通氣象觀測站、農(nóng)業(yè)氣象觀測站、海洋氣象觀測站，這些氣象觀測站監(jiān)測的要素也別具特色。
交通氣象觀測站：能見度、路面溫度、路基溫度、積水等。
農(nóng)業(yè)氣象觀測站：土壤水分、土壤含水量、作物長勢、紅外溫度、二氧化碳等。
海洋氣象觀測站：海水溫度、海水鹽度、運動姿態(tài)等。
不同氣象站因為地域的差異，在設(shè)計之初就有個性化要求，高山型氣象站需要抗結(jié)冰、抗強風(fēng)，海島型氣象站需要抗鹽霧腐蝕，荒漠型氣象站有高密封性，能防風(fēng)沙。
不同地理環(huán)境的自動氣象站，并不是單純地把同一種自動站裝到不同場景，而是在前期設(shè)計階段就要完全考慮設(shè)備的環(huán)境適應(yīng)性和現(xiàn)場安裝調(diào)試的便捷性，這也是自動站多種分類的由來。
以DZZ5型自動氣象站的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為例，它可在-40℃至80℃的溫度、0至100%RH的相對濕度環(huán)境中工作，而面對不同類型的溫度，它也有不一樣的監(jiān)測范圍。海南島的氣象觀測站上，不會裝備測量雪深的要素，但會在島上加密布設(shè)單要素的雨量氣象觀測站。
堅持“需求為王”、對“癥”下藥，利益最大化是氣象觀測站建設(shè)的現(xiàn)實基礎(chǔ)，爭取讓每一個地面觀測站發(fā)揮最大效益，是每一位氣象工作者努力的方向。
專家顧問：
中國氣象局氣象探測中心高級工程師張鑫
華云升達（北京）氣象科技有限責(zé)任公司總經(jīng)理劉鈞
責(zé)任編輯：胡惠雯
