观测仪器维护

观测仪器维护（精选6篇）

观测仪器维护篇1

摘要：本文主要根据呼和浩特地区7个土壤水分测试站的运行状态和常见故障, 对太阳能控制器、采集器和传感器从维护、安装、设置和常见故障方面做了具体介绍, 供台站维护人员参考。

关键词：土壤水分测试仪器,维护,安装,设置,故障

1 SDRC-10Ⅰ太阳能电源控制器

1.1 太阳能控制器接线方法与步骤

1.1.1 与连接蓄电池

先连接控制器上蓄电池的接线端子, 再将另外的端头连至蓄电池上, 注意+、-极, 不要反接。如果连接正确, 指示灯 (2) 应亮, 可按按键来检查。否则, 需检查连接对否。如发生反接, 不会烧保险丝及损坏控制器任何部件。保险丝只作为控制器本身内部电路损坏短路的最终保护。

1.1.2 连接太阳能电池导线

先连接控制器上太阳能电池的接线端子, 再将另外的端头连接至太阳能电池上, 注意+、-极, 不要反接, 如果有阳光, 充电指示灯 (1) 应亮。否则, 需检查连接对否。

1.1.3 负载连接

将负载的连线接入控制器上的负载输出端, 注意+、-极, 不要反接, 以免烧坏用电器。

1.2 工作模式设置

设置方法:按下负载开关按钮持续5s, 模式 (MODE) 显示数字LED闪烁, 松开按钮, 每按1次转换1个数字, 直到LED显示的数字对上用户从表中所选的模式对应的数字即停止按键, 等到LED数字不闪烁即完成设置。每按1次按钮, LED数字点亮, 可观察到设置的值。

而土壤水分测试仪器一般采用通用控制器方式“6.”:此方式仅取消光控、时控功能、输出延时以及相关的功能, 保留其他所有功能, 作为一般的通用控制器使用。

1.3 常见故障现象及处理方法

太阳能控制器的常用故障主要有以下几点, 具体现象和解决办法如表1。

2 数据采集器

采集器内部主要由太阳能电源控制器、蓄电池、采集器板和GPRS通讯板等组成。

2.1 采集器状态灯指示

采集器正常运行时指示灯状态如下:

电源指示 (黄色) :常亮。

电源指示 (红色) :闪烁 (亮灭各1s) 。

GPRS登录指示 (绿色) :登录到服务器亮, 退出时灭。

2.2 采集器运行注意事项

由于采集器在运输过程中会引起连接端子和跳线帽的松动, 因此采集器在加电之前, 一定要检查跳线帽是否脱落, 接线端子连接是否松动, 确保各个连接器正确可靠连接;检查蓄电池的电压是否正常 (12~15V) ;安装连接完成后, 使用笔记本电脑通过RS232接口与采集器连接, 即时读取当前水分值, 确保在合理范围之内。

2.3 采集器运行设置

进入本软件的安装目录, 双击可执行文件Soil_Debug.exe或调试软件图标即可完成启动。

2.3.1 串口设置

在串口设置区域, 正确选择所连接的串口, 设置串口方法一般为用右键打开“我的电脑”下拉菜单, 选择“管理”, 进入计算机管理选择“设备管理器”, 在下拉菜单打开“端口”, 可以看到与设备连接的端口, 当端口不在1-4时, 需要在端口设置高级中把对应的端口设为1-4中空闲的端口, 然后点击确定, 再把软件中的串口设置为对应的串口点击通讯连接就可以连接到采集器。

2.3.2 参数设置

程序启动默认的界面即为参数设置页, 通讯连接。

主机地址:一般设置为1。

采集器地址:一般设置为1;也可以根据中心站具体的命名设置为相应的编号。

电压采样间隔:一般设置为3s。

数据存储间隔:采集器自动采集存储的时间间隔, 我市一般设置为255。

数据存储间隔单位:选择分钟或小时, 呼和浩特市一般设置为分钟。

传感器扫描间隔:呼和浩特市一般设置为3s。

传感器数量:探测器连接的传感器数量;根据探测深度和传感器的数量确定。

设置参数:正确输入采集器的各种参数后, 单击该按钮, 可以将参数写入采集器中。

读取参数:读取出采集器的各种参数, 检查输入是否正确。对时:将采集器与PC机对时。

读时钟:读取采集器内的时钟。

单击采集器对时框内的读时钟按钮, 将弹出读时钟完毕对话框。然后单击对时按钮, 将弹出与采集器对时完毕对话框。

GPRS服务器IP和端口设置:服务器地址一般设置为中心站的地址, 呼和浩特市服务器IP地址在区局, 地址设置为222.74.231.206, 服务器端口设置为2020。

GPRS服务器APN设置:呼和浩特市采用移动信号传输, 设置为CMNET。

3 传感器

传感器的维护维修, 一般需要台站和盟市技术人员能够熟练判别传感器的状态, 传感器工作状态检测步骤主要有以下几点:

3.1 接线端子检查

检查跳线帽是否脱落, 用手重新按压各个传感器和主机板与带缆线的排线插针, 确保各个连接器可靠连接。

3.2 检查传感器电路板与两个铜环之间的连接线是否脱落

如脱落, 要用大功率烙铁重新焊接;传感器连接松动、损坏, RS485线路损坏, 传感器处理板、连接用的扁平电缆等出现问题等可能导致通讯无法正常连接, 监控软件、调试软件都将无法进行通讯连接。

3.3 传感器问题

某一传感器出现问题, 将直接导致该层对应的数据出现错误或异常。使用调试软件进行数据监视 (具体操作请参考调试软件的使用说明) , 观察水分值和频率值。若某一层或某几层数值对应为0, 说明该层传感器可能已经损坏或无法正常工作。在彻底断电的情况下, 检查传感器与扁平电缆连接是否完好, 传感器外观有无明显异常或松动等。

4 结语

随着土壤水分自动化观测的逐步发展, 土壤水分测试仪器将逐渐普及, 这就要求台站技术人员要逐步掌握土壤水分测试仪器的调试和维护, 希望广大维护人员能够认真研究仪器的结构和功能, 保证仪器的正常使用。

参考文献

[1]祝景先, 王伟.黑龙江省土壤水分观测仪器典型故障及分析[J].黑龙江科技信息, 2012 (29) .

观测仪器维护篇2

1 温度传感器的故障处理及维修

1.1 温度传感器的故障处理

温度传感器是CAWS3000 自动气象站所不可缺少的一个元件, 一旦温度传感器出现了故障, 则CAWS3000 自动气象站所检测到的温度就会有偏差, 进而影响自动气象站的检测质量。

当温度传感器出现故障时, 首先要检查其线路连接是否出现了问题, 在重新连接好电路后, 借用万能表的蜂鸣档对温度传感器的4 根线进行测量, 然后测量传感器脚1 与脚3 ( 脚2 与脚4) 之间的电阻值R1, 正常情况下, 电阻值的大小为110 欧姆左右, 然后测量脚1 与脚2 ( 脚3 与脚4) 之间的电阻R2, 通常情况下, 此电阻值较小, 然后用R1—R2, 得出电阻R的值, 根据公式T= ( R- 100) /0.385℃计算出温度值, 最后将结果与标准值进行对比, 检查传感器是否能够进行正常的工作。

1.2 温度传感器的日常维护

每月检查百叶箱的顶端、箱内以及壁缝内是否有灰尘、杂物等影响观测的物件, 并用湿毛巾或者毛刷将其清理干净, 注意, 在对温度传感器进行日常维护的时候, 切勿移动百叶箱内的温度传感器, 此外, 还要对温度传感器的感应部位进行定期的检查。

2 主采集系统的雷击故障处理

主采集系统最容易出现的故障就受到雷击从而发生故障, 当主采集器发生故障时, 最好的解决办法是重新更换一个主采集系统, 因此, 对于主采集系统来说, 主采集系统的日常维护就变得十分的重要。

3 雨量传感器的故障处理以及日常维护

3.1 雨量传感器的故障处理

雨量传感器由承水器、上翻斗、计量翻斗、计数翻斗等组成, 仪器感应器用二芯电缆连接, 输出机械触点信号 ( 干簧管) 。当雨量传感器发生有降水无降水记录的故障时, 其处理的方法是将雨量传感器的外筒打开, 检查其内部的承水口, 观察是否被灰尘、杂物堵住, 然后对计数翻斗进行检查, 检查其内部是否有蜘蛛网, 同时还要检测翻斗翻转时的干簧管是否吸合, 使用标准量杯检查雨量翻斗数是否正常; 检查测量通道, 使用导线搭碰测量通道的输入端子, 检查采集器计数是否正常; 检查接线是否有虚接现象, 屏蔽线是否接好。

3.2 雨量传感器的日常维护

雨量传感器在进行日常维护时要注意现将传感器的信号连接线断开, 然后检查漏斗通道, 看是否有杂物堵住通道, 如果有, 要将杂物小心的去除, 其次要检查过滤网, 并对过滤网进行一个清洁。注意, 在有特殊要求对翻斗表面进行清理时, 在清理完成后不能够用手再次触碰翻斗内部, 以免产生误差。

4 气压传感器的故障处理以及日常维护

4.1 气压传感器的故障处理

如果传感器出现故障, 直接检查气压传感器串口和气压传感器的工作状态; 如果串口通讯出现故障, 使用串口调试检查采集器气压通讯串口的工作状态。

4.2 气压传感器的日常维护

气压传感器通过静压管与大气相连, 因此, 日常维护人员在对气压传感器进行维护时, 要对静压管的气孔进行重点的检查, 观测静压管的气孔是否被堵住, 为气压传感器能够正确方便的感受到外界的大气压, 还要对气孔以及传感器进行定期的功能检查。

5 风向风速传感器的故障处理以及日常维护

5.1 风向风速传感器的故障处理

传感器出现故障时使用万用表检查传感器输出的风向格雷码信号是否正常。测量通道出现故障时检查采集器的测量通道的格雷码测量是否正常。风向风速传感器如果使用得当则无需特别维护。

5.2 风向风速传感器的日常维护

对于风向风速传感器来说, 其轴承的清洁是十分重要的, 因而, 地面气象站的维护人员每年都要对风向风速传感器的轴承进行一次彻底的清洁, 以保证风向风速传感器的正常运行。除此之外, 还要对风向风速传感器的风向标以及风向杯的转动情况进行检查, 对于异常的情况要进行及时的处理, 同时, 还要检查风杆的拉绳情况, 观察其松紧情况, 对于松动的部位要进行拉紧处理, 最后在对风杆的垂直度进行校准。

6 自动能见度观测器以及自动站与计算机终端的故障处理

如果自动站采集不到数据, 一般是空气开关跳开、交流电输入不正常、蓄电池出现故障。计算机终端卸载不了数据时, 如果是串口通讯隔离器出现故障, 应及时更换串口隔离器; 如不是串口通讯隔离器故障, 应查看通讯电缆是否出现短路和断路, 如有故障应重新接好。

7 结束语

综合全文的叙述, 可以得出以下结论, 地面气象观测仪器的常见故障有7 个, 分别是主采集系统的雷击故障、温度传感器的故障、雨量传感器的故障、气压传感器的故障、风向风速传感器的故障、自动能见度观测器以及自动站与计算机终端的故障。为了减少地面气象观测仪器出现误判或漏判的现象, 因此, 要对以上常见的故障期间进行日常的维修以及保护, 以提升我国地面气象观测的质量。

参考文献

[1]张丽达.地面气象观测仪器常见故障及维修维护[J].北京农业, 2014.

[2]次旦平措, 德白.地面气象观测仪器常见故障及维修维护[J].北京农业, 2014.

[3]温芸芸, 李化泉.地面气象观测工作中常见故障的处理[J].现代农业, 2015.

[4]石晓鑫, 宋方超, 成军军.地面气象观测仪器常见故障及维修维护[J].科技与创新, 2015.

观测仪器维护篇3

一、地面气象观测仪器的常见故障

地面气象观测仪器常见故障中的重点问题就是计算机系统故障。计算机出现故障的情况通常分为三种, 只要有针对性地解决, 就可以使地面观测仪器正常运行。第一种是自动站长时间运行, 占用了大量的计算机资源, 从而导致计算机的采集效率下降。这时候就需要工作人员清理计算机, 释放计算机资源, 提高计算机的运行效率。第二种就是计算机病毒侵入计算机, 造成计算机不能正常工作, 采集软件停止工作, 并且不能正常保存已经采集的信息, 造成数据文件的丢失或者缺漏测量。这种情况就需要工作人员增强计算机的防火墙安全防护功能, 定时对计算机系统进行排查, 增强计算机的防毒能力, 防止计算机中毒。第三种情况就是计算机与采集器时钟不一致。

二、地面气象观测仪器的维护建议

(一) 更换维护仪器应注意的事项。仪器在维护中需要注意一些方面, 以保证仪器的正常工作。对于记录仪器的更换, 要避开恶劣的天气, 并且要求安装迅速到位, 细节方面要注意。仪器的更换维护将会影响各项要素的正常极值记录, 同时受到运输条件、存放条件的影响, 很容易导致仪器不能正常工作, 所以在更换仪器之前, 要先对仪器进行一周的试用。对于气压、温湿度计的更换, 要选在晚上八点观测完之后进行维护更换, 这样不影响第二天的极值观测。各种玻璃温度仪表等的维护, 要仔细检查有无磨损、损坏、酒精柱中断的情况, 在安装完成后还要调试每一个部件, 在稳定运行至少4小时后再投入使用。

(二) 日照计的清洁与维护。日照计的清洁与维护通常在晚上或者阴天的时候进行, 在这时候进行是因为没有日照或者日照不充足, 对日照计的影响不明显, 同时还有一点需要注意, 在换下日照纸之后清洁日照计的效果要更好。日照纸的更换也有很多需要注意的事情, 在更换过程中, 避免有杂物进入日照桶, 如果有类似小虫子或者尘土进入, 需要用湿棉花将其粘出, 或者用镊子将其夹出也可以, 保持日照筒内的清洁。对日照计的小孔还要经常进行检查, 每天在日出之前对日照计的小孔要进行检查, 防止有小虫子或者其他的异物将小孔阻塞, 影响日照计的正常工作。对日照计的维护工作主要包括对仪器的安装工作以及正常工作状况进行检查, 还有就是对仪器的方位、纬度及水平进行正确的调整, 使得仪器可以正常工作, 保持仪器的精确性, 这一类的工作适合白天进行。

(三) 地温场的平整与维护。对于地温场的维护主要是维护地温场的环境, 一是要保证地温场的表面平整、无草、疏松, 不影响日照;二是要注意雨后容易导致土壤结块, 这不利于数据的准确性, 所以要对地温场的土壤进行松土活动, 保持土质的疏松;三是平整地温场的活动不能选在大雨之后, 大雨之后的土壤湿润, 平整效果不好;四是要注意及时对地温场内的积水进行疏通工作, 定期对地温场进行维护, 以免水的影响使地面温度表的数据不精确或者缺失。

(四) 雨量传感器和温度传感器的维护建议。雨量传感器的清洁主要是通过滤网将水桶内的阻塞物清理出来, 也可以用中性洗涤剂清洗传感器的翻斗。清洗的时候, 首先将传感器的信号线断开, 清理污物并清理滤网, 如果有必要清洗漏斗表面, 在清洗时不能用手触碰传感器内壁, 防止传感器内壁沾上油污, 影响传感器的正常工作, 同时在清洗完后不能用手触碰漏斗和翻斗表面, 清洗动作要轻。

(五) 称重式降水传感器的维护。称重式降水传感器日常的维护要求主要有三点:第一, 当内筒内的液体较多或杂物过多时, 应清空, 然后添加相应的防冻液和蒸发抑制油。第二, 当内筒内的防冻液和蒸发抑制油过少时, 应适量添加。第三, 每年春季应对称重式降水传感器进行防雷安全检查。维护内容有六点:一是每日检查内筒内液面高度和供电情况;二是每日定时就仪器小清洁, 口沿以外的积雪、沙尘等杂物应及时清除, 如遇到盛水口沿被积雪覆盖, 应及时将口沿积雪扫入桶内, 口沿以外的积雪及时清除;三是每周检查承水口水平、高度情况;四是每次较大降水过程后及时检查, 防止溢出;五是降水过程中注意分析判断降水量数据的准确性, 如有疑问, 应及时进行现场测试;六是每月检查防雷接地情况。

三、结语

地面气象的观测工作是一项基础又非常重要关键的工作, 对于每一个部件的要求都十分严格, 因此对于地面气象观测仪器需要进行定期的维护。在维护中需要对每一个部件都进行严格的检查和清洗, 并按相关步骤进行安装。对于地面气象观测仪器中的常见故障, 工作人员要掌握排除故障的方法, 保证仪器的正常使用, 为提供更加准确、全面的气象观测数据而努力。

参考文献

[1]石颜青.常用地面气象观测仪器的日常管理与维护[J].北京农业, 2014, 33

[2]王学敏, 王子一, 李艳明.论地面气象观测仪器的故障及维护[J].建筑工程技术与设计, 2015, 7

[3]王宗海.宿秋兰地面气象观测仪器有关问题的探讨[J].气象水文海洋仪器, 2010, 1

我国学者确认最古老天文观测仪器篇4

据介绍, 汝阴侯墓“不知名漆器”的主体为完全对称并以木铰链连接、可折叠的两个部分, 每部分各有一个可折叠的立耳和一个沟槽, 槽中各填有一个龙头状和两个刀状木块。打开后顺着南北方向摆放, 利用其北侧立耳在正午时投下的影子, 就能指示冬至、春分、夏至和秋分的到来。“这种类型圭表适用的地理纬度是固定的, 而我们的计算则表明, 汝阴侯墓圭表的适用纬度恰恰就在汉代长安到汝阴侯国 (今安徽阜阳) 一带。”石云里说。

这架圭表的精妙之处还在于, 四个节气日影所在的位置不是用刻度表示, 而是暗含在木块和漆器上的一些特殊图案和位置中。最突出的是龙头形木块上春分和秋分的日影位置, 标记它的是一个由四个“ (”形符号围绕一个中央圆点组成的特殊图案。“经古文字学考证, 这个特殊图案与‘圭’字, 也即‘立表测影’有关, 更与《周礼》中记载的‘土圭之法’存在某种联系。漆器折叠起来的长度正好就是《周礼》描述的‘土圭’长度。”石云里说。同墓出土的两个漆器圆盘, 周围分别标有周天刻度和二十八宿坐标, 此前国外一些学者认为它是星占工具, 而国内有人则猜想是赤道式天文观测仪器, 但两种观点都缺乏确切证据, 原因是大多数学者都忽略了与它们一起出土的一只结构复杂的“漆盒”。

观测仪器维护篇5

记者:首先祝贺全国气象仪器与观测方法标准化技术委员会成立。自我国加入世贸之后,党和国家对标准化工作给予了高度重视。我想请您介绍一下,中国气象局如何定位气象标准化工作在气象工作中所处的地位?

郑局长:标准是一种重要资源,甚至可以说是一种战略性的资源,也是履行政府社会管理和公共服务职能的重要手段。中国气象局肩负国务院赋予气象行业管理的职责,承担气象行业规划、标准的制定职责。标准也是衡量我们工作的尺子,气象工作离不开标准。这就需要我们加快建立气象标准化体系,用标准引领气象行业的业务发展方向,用标准来统一规范气象行业的业务工作,用标准来实现气象行业气象信息的共享共用。

我们已经认识到,随着经济社会快速发展对气象需求的日益增加,随着气象现代化建设的不断推进,气象标准化工作也面临着许多不适应、不满足的问题。我们要高度重视气象标准,将其作为气象现代化建设的重要环节,加大工作力度,努力使标准成为提高防灾减灾和应对气候变化能力的重要基础,气象科技成果转化为业务服务能力的重要途径,以及履行气象社会管理和公共服务职能、引领气象事业科学发展的重要支撑和保障。去年12月,温总理视察中国气象局时特别强调,在依法发展气象事业的同时要加强气象标准体系建设。这是对所有从事气象标准化工作的人员乃至全体气象工作者的巨大鼓舞,我们深感责任重大。2006年国务院下发了《关于加快气象事业发展的若干意见》,我们称为国务院3号文件,提出要建立健全以综合探测、气象仪器装备和气象服务技术为重点的气象标准体系,加强气象业务工作的标准化、规范化管理。中国气象局和国标委对如何贯彻国务院3号文件进行了认真的研究,积极地推进文件的贯彻。经过两年的筹备,2008年国标委批准成立了全国气象防灾减灾标准化技术委员会、全国气象基本信息标准化技术委员会、全国卫星气象与空间天气标准化技术委员会及其3个分技术委员会,加快了标准制定步伐,现在已有气象国家标准20项,行业标准121项。这对气象业务服务的发展,起到了非常重要的作用。

记者:郑局长,这次成立的全国气象仪器与观测方法标准化技术委员会是国标委批准中国气象局成立的第四个全国性的标准化技术委员会,标委会的57名委员来自有关部门和行业产、学、研、用户等单位,并与世界气象组织仪器与观测方法技术委员会对口,承担仪器、技术装备和观测方法等领域的国家标准制修订工作,请您谈谈对这个标委会工作前景的展望。

郑局长:气象观测是气象业务服务的基础,而气象仪器和观测方法标准则是气象业务服务的“生命线”。全国气象仪器与观测方法标准化技术委员会的成立,既标志着我国气象标准化工作又向前迈出了重要的一步,也是发展现代气象业务的一个重要举措。我相信,标委会的成立必将加快我国气象仪器与观测方法领域标准化的进程,在较高的起点上加快建立我国气象仪器与观测方法标准体系,推动气象事业科学发展。

气象仪器与观测方法是获取基本气象信息的重要手段和保证,是气象业务、服务和科研的基础和支撑。现在,气象探测已经从传统的人工和简单的器测、仪器仪表观测,发展为多种技术手段、遥感遥测、高新技术装备的综合式、立体式观测。台站的观测时次加密了,观测站点增多了,观测资料丰富了。观测业务的巨大变化,迫切需要建立和完善气象仪器和观测方法标准体系,规范指导气象观测技术装备研发和业务应用运行。在改革开放初期,气象仪器厂为数不超过10家,而现在从事气象仪器装备研制和生产的厂家过百,需要有标准来指导气象仪器的生产,指导气象仪器走向国际市场。虽然我国有些气象仪器装备质量不错并开始逐步出口,但是由于没有与国际标准相衔接的国家标准,这些装备难以走向国际市场。气象技术装备必须有与国际标准相衔接的国家标准才能走向国际,才能突破走向国际市场的瓶颈。中国气象仪器能够走向国际市场,符合世界气象组织广大成员国的期望,也有助于世界气象事业健康发展。

中国虽然是个气象大国,但还不是气象强国,我们与世界先进国家的差距不仅反映在气象仪器的硬件上,更多反映在我们的软件上,特别是在气象标准化方面。我国气象标准化工作起步晚、欠账也多,目前气象业务服务的标准,许多是使用或参照发达国家和世界气象组织的气象标准。在世界气象组织推进标准化工作的进程中,我们要通过建立一套适合中国国情的气象标准化体系,引领国际气象标准化。作为一个发展中的大国和负责任的大国,我们还要在力所能及的情况下支持发展中国家推进气象标准,减少发展中国家执行发达国家标准的难度,帮助广大的发展中国家推进标准化体系建设。

这些年气象业务建设运行的多普勒雷达、自动气象观测站等,由于缺少国际气象标准,各部门自建的气象仪器和观测方法,以及建站环境、采样标准等都不一致,使得气象观测数据的格式不统一,数据记录不统一,难以实现观测资料的共享。全球气候观测系统中国委员会由13个部委组成,由7个部门组成的专家委员会共同编制了中国气候观测系统的规划和实施方案。实施这个方案最大的瓶颈是没有标准,造成资料不能共享,数据格式不一样,仪器不一样,保障也不一样。气象仪器与观测方法标准化技术委员会的成立很重要,通过这个标委会,可以推动相关气象仪器、气候观测仪器的标准化,推动中国气候观测系统规划实施方案的顺利实施,使今后的观测资源和资料可以得到共享。

这个标委会的委员组成面广,并且与国际对口,承担的标准化工作任务繁重。因此,我希望标委会采取开放式工作方式,充分发挥各位委员的作用,使其成为凝聚全行业和各位专家的平台和纽带,将各方面专家的聪明才智贡献于气象仪器与观测方法标准编制当中。

记者:郑局长,从国家标准化管理委员会获悉,中国气象局将在2011年启动《地面气象观测站探测环境保护规范》等四项强制性国家标准的编制工作。请您向广大读者介绍一下编制这四项强制性标准的重要意义。

郑局长:气象学是一个预测的科学,预测科学的基础就是要通过观测了解大气的实况,分析大气的规律。当前应对气候变化是热点问题,百年来全球平均气温上升0.74℃,得到这个结果,靠的是标准的仪器在统一的观测标准下所进行的观测。气象台站是承担气象观测业务的技术实体,保护气象探测环境和设施至关重要,这项任务在城市化进程加快的形势下显得更加迫切。我国青海瓦里关的全球大气本底站是全球22个观测站之一。正因为这个大气本底站提供了应对气候国际谈判最基础的数据,才使我们在国际应对气候变化谈判中有了话语权。对这个台站的保护,要求是很严格的,方圆50公里范围内不能有任何工厂,即使是观测人员也不能生火做饭,目的是要将人为活动对大气环境的影响降到最低。所以,国务院正在组织制定《气象探测环境和设施保护条例》,确保气象探测环境得到良好的保护。为了配合国务院《气象探测环境和设施保护条例》的出台,我局按照国务院法制办的要求,于去年向国家标准化管理委员会提出了制定四项强制性国家标准的建议。

观测仪器维护篇6

近年来, 随着气象现代化进程的发展, 越来越多的气象站以自动采集仪器代替了人工观测, 这在一定程度上减轻了观测员的工作量;自动站采集的数据更为准确和连续;但在实际工作中, 在有人工观测向自动采集过渡的平行观测期间, 有些数据存在着一定的差异[3], 比如许昌国家基本气象站在2013年3月底安装了一套新型自动站, OSSMO2004和新型站并轨运行, 2013年3—8月的试运行期间, 发现使用的CJY-1G (J) 型能见度仪检测出来的数据小于人眼目测的能见度;为了确保观测数据的准确性, 特进行了一些研究, 结果发现CJY-1G (J) 型能见度仪检测数据比人眼观测数据更准确。

1 能见度传感器工作原理

CJY-1G (J) 型能见度仪由发射器、接收器、控制箱组成, 其利用光的向前散射原理, 采用微处理器控制。它发出红外光脉冲, 并测量大气中悬浮粒子的前向散射光强度, 采用适当的算法将测量值转换成气象能见度 (图1) 。散射测量:散射通量与消光系数成正比 (吸收通常可忽略不计) 。

向散射仪发射出一束光, 照射到空气中的粒子上并发生光线散射, 测量散射光的强度, 以此换算消光系数。当能见度低时, 有强的散射强度就会产生高消光系数;当能见度高时, 有弱的散射强度就会产生低消光系数。需要注意的是:只有部分的散射光是被测量的。

传感器可以迅速采集散射信号, 并从信号中可探测到降水离子, 根据信号强弱判断粒子的大小 (图2) 。

2 MOR

世界气象组织 (WMO) 将气象光学视程 (MOR) 定义为代表大气光学状态的基本变量。气象光学视程是指白炽灯发出色温为2 700 K的平行光束的光通量, 在大气中削弱至初始值的5%所通过的路径长度。白天能见度是指视力正常的人 (对比感阀为0.05) , 在当时的条件下, 能够从天空背影中看到和辨认的目标物 (黑色、大小适度) 的最大水平距离。夜间能见度是指:①假定总体照明程度增加到正常白天水平, 适当大小的黑色目标物能够看到和辨认出的最大水平距离。②中等强度的发光体能被看到和识别的最大水平距离[4]。

MOR符合人工能见度观测 (白天观察) , 被定义为一个单纯的物理量。MOR的定义:气象光学视程 (MOR) 被定义为一束光的强度衰减到原始强度5%的距离 (衰减是由散射和吸收造成的) 。CJY—1G (J) 系列能见度仪是对MOR进行测量的 (图3) 。

3 人眼观测距离 (VN)

VN的定义:Normal visibility (VN) 与气象光学视程 (MOR) 类似, 但人眼能够观测到的距离范围是在0.6%~8.0%, 一般取2%。

Normal visibility (VN) 即为一束光的强度衰减到原始强度2%的距离 (图4) 。

4 MOR与VN的计算

MOR的计算:比尔-朗伯定律 (law of Bouguer-Lambert) ,

WMO定义的MOR:

MOR可以由消光系数计算得到:

式中:F为 (在x距离处的) 光通量, F0为原始光通量 (x=0) , x为距离, s为消光系数 (s=a+b, a为吸收系数, b为散射系数) 。

VN的计算:比尔-朗伯定律 (law of Bouguer-Lambert) ,

Normal visibility (VN) 的定义:

VN可以由消光系数计算得到: