气象监测

气象观测设备、常规六要素监测与观测场建设标准

常规六要素监测设备

气象常规六要素:气温、气压、湿度、风向风速、降水量、太阳辐射

百叶箱

描述:保护温湿度传感器免受太阳直射和降水影响,确保测量准确

原理:白色百叶片反射阳光,内部空气自由流通,箱内温度接近真实气温

应用:用于计算体感温度、舒适度指数,发布高温/低温预警

建设标准

安装高度1.5米,箱门朝北 置于平坦草坪地面上,四周不得有高大建筑物或树木遮挡 距围栏不小于3米 箱体保持洁白,定期清洁维护 每日08时、14时、20时定时观测
风向标与风速仪

描述:测量风的来向和风速大小

原理:风杯随风转动产生电信号,风向标指向风的来向

应用:为交通、航运、建筑施工、森林防火提供风力数据

建设标准

风向风速杆高10米,杆体垂直牢固 安装于开阔地带,距周围障碍物距离应大于障碍物高度的10倍 风杯中心距地面10米 四周不得有影响气流的障碍物 数据每分钟采集一次
雨量筒

描述:收集并测量一段时间内降水量

原理:翻斗式雨量筒每收集0.1mm降水翻转一次,发出脉冲信号

应用:判断是否达到暴雨、大暴雨标准,发布暴雨预警信号

建设标准

雨量筒口缘距地面0.7米,口缘保持水平 安装于开阔平坦处,距障碍物距离大于障碍物高度的2倍 筒口上方45度仰角范围内不得有遮挡物 承水器口缘直径20厘米 数据实时自动采集上传
气压计

描述:测量大气压力变化

原理:利用空盒或硅压阻元件感应大气压力变化

应用:气压下降常预示天气变化,辅助判断台风、暴雨等系统移近

建设标准

气压传感器安装于百叶箱内或专用仪器室内,距地面1.5米左右 避免阳光直射和强风影响 保持恒温恒湿环境 气压数据每分钟采集,通过专用通信线路实时传输
太阳辐射传感器

描述:测量太阳辐射强度

原理:热电堆原理,将太阳辐射能转换为电信号

应用:用于计算紫外线指数、农业光合有效辐射、太阳能评估

建设标准

辐射传感器安装于视野开阔处,四周障碍物在仪器上方形成的遮蔽角小于5度 感应面水平朝上 距地面1.5米 保持感应面清洁,定期校准 辐射数据每分钟自动采集

六要素区域站观测场布局(8m×4m=32㎡)

依据《省级气象观测站建设规范》,四至六要素站(无固定拉绳风杆)观测场不小于8m(南北)×4m(东西),仪器间东西间隔≥2m,南北间隔≥2m,距围栏≥2m。

国家基准气候站与区域气象站对比

对比项 国家基准气候站 区域气象站
观测要素 气温、气压、湿度、风向、风速、降水量、能见度、天气现象、地温、辐射、日照等全要素 气温、气压、湿度、风向、风速、降水量(常规六要素)
观测时次 24小时连续自动观测,人工与自动并行 24小时自动观测,无人值守
选址要求 四周开阔,距障碍物距离≥障碍物高度的10倍 四周开阔,距障碍物距离≥障碍物高度的4倍
设备精度 高精度传感器,定期标校,精度达WMO标准 中等精度传感器,满足业务需求
数据传输 每分钟传输,多通道备份,5分钟内到达 5-10分钟传输一次,单通道传输
建设密度 县级行政区1个 乡镇级1个,重点区域加密

观测场建设标准

1

场地选址

观测场应建在能代表本地较大范围气象要素特征的地点,四周平坦空旷,避开建筑物、树木、水体等影响。距障碍物距离为其高度的10倍(国家基准站)或4倍(区域站)以上。

2

场地尺寸

六要素区域站观测场不小于8m(南北)×4m(东西)=32㎡,正南北走向。国家基准站不小于25m×25m=625㎡。

3

围栏标准

观测场四周设置1.2m高金属网格围栏,围栏醒目位置悬挂测站标识牌(800mm×600mm)和探测环境保护警示牌。

4

仪器布设

各仪器东西排列成行、南北布设成列,仪器间东西间隔≥2m,南北间隔≥2m,仪器距围栏≥2m。风杆设在观测场北侧。

5

地面要求

观测场内铺设浅草草坪,草高不超过20cm,禁止种植作物。场地地势需高于周边,防止积水。

6

防雷接地

按GB/T 31162要求安装避雷装置,观测场防雷接地电阻≤4Ω,采集箱和传感器良好接地。

7

供电通信

采用太阳能或220V交流供电,连续供电不低于7天。采用无线通信传输数据,5分钟内到达用户端。

8

探测环境保护

观测场周围不得有高大建筑物、构筑物及其他影响探测环境的设施。保护范围按GB/T 3122执行。

探测环境保护与天气预报的关系

探测环境遭破坏的影响
  • 建筑物遮挡导致温度、湿度观测值失真
  • 热岛效应使气温偏高,无法代表区域真实气候
  • 遮挡物影响风向风速,导致风力数据不准确
  • 数据连续性被破坏,影响气候统计和历史资料分析
  • 观测站被迫迁移,历史数据断裂
保护探测环境的意义
  • 确保气象观测数据的准确性、代表性和连续性
  • 为天气预报提供可靠的第一手观测资料
  • 提高数值预报模式的初值质量,提升预报准确率
  • 为气候变化研究提供长期稳定的观测序列
  • 为防灾减灾、农业生产、交通运输提供科学依据
法律依据:《中华人民共和国气象法》和《气象设施和气象探测环境保护条例》明确规定,任何组织和个人都有保护气象探测环境的义务。各级气象主管机构应当将气象探测环境保护纳入城市规划和土地利用规划。