沈安民 宋葉峰 全琦 長興縣氣象局
引言:高時空密度的加密氣象觀測資料在氣象服務(wù)特別是決策氣象服務(wù)中越來越發(fā)揮著重要作用,加密自動氣象站的建設(shè)越來越得到各級政府的關(guān)注和認(rèn)同。長興縣域范圍內(nèi)近年來陸續(xù)新建了32個區(qū)域自動氣象站,氣象站的規(guī)模和種類各有不同,不僅有標(biāo)準(zhǔn)的六要素站,還有農(nóng)田小氣候站,水產(chǎn)觀測站等,觀測設(shè)備也多種多樣,包括稱重降水傳感器,雪深傳感器等。多種多樣的觀測設(shè)備在很大程度上增加了氣象數(shù)據(jù)的時間和空間密度,為氣象監(jiān)測預(yù)警工作提供了大量的數(shù)據(jù)支持。為了保證多種自動化設(shè)備健康平穩(wěn)的運行,提早發(fā)現(xiàn)和解決潛在的故障,需要氣象裝備保障人員對其進(jìn)行定期的保障與維護(hù)[1]。維護(hù)包括維護(hù)觀測場地的探測環(huán)境穩(wěn)定、定期清潔溫濕度傳感器的百葉箱內(nèi)外側(cè)[2]、定期對雨量傳感器翻斗進(jìn)行清理[3]、稱重式降水傳感器的日常維護(hù)[4-5]、能見度傳感器的鏡面清潔[6]等,確保區(qū)域氣象觀測站能穩(wěn)定運行。
區(qū)域氣象觀測站對周邊探測環(huán)境有較高的要求,首先其所在地探測到的觀測數(shù)據(jù)要具有一定的地域代表性,也要避免區(qū)域氣象觀測站建成運行以后,周圍的探測環(huán)境被人為改變。觀測場地一般應(yīng)設(shè)置堅固、稀疏、美觀的圍欄,圍欄外側(cè)應(yīng)設(shè)立告示牌。定期清理觀測場地的雜草,如果種植草坪的場地,要控制草高低于20厘米,及時清除周邊遮擋儀器的高大樹木的枝葉、攀爬在圍欄和風(fēng)桿上的藤蔓植物以及站內(nèi)探測儀器以外的雜物。為了記錄每個站點的探測環(huán)境現(xiàn)狀和保護(hù)情況,需要按月填報該站點探測環(huán)境變化情況并存檔。
采集器需要定期進(jìn)行保障與維護(hù),以保證采集器正常運行,如果采集箱內(nèi)出現(xiàn)雜物要盡快清理。拆卸采集器時要保證電源已切斷,切忌帶電操作。
從實踐經(jīng)驗上來說,溫濕度傳感器不易發(fā)生故障,只需要定期采用相對干燥的細(xì)毛刷把溫濕度傳感器外面的蜘蛛網(wǎng)、灰塵等清理干凈,不能用手去觸摸。在對百葉箱中的溫濕度傳感器加以維護(hù)的過程中,一般需要直接在百葉箱內(nèi)操作,不可以將傳感器搬離百葉箱。規(guī)范要求傳感器距觀測場地面的高度為1.5米,若發(fā)現(xiàn)高度偏差過大應(yīng)該及時調(diào)整。
出現(xiàn)有降雨卻沒有雨量的情況,多半是因為翻斗雨量傳感器發(fā)生堵塞。平時的工作中,保障人員需要定期對雨量傳感器進(jìn)行檢查,及時對濾網(wǎng)上的小蟲、灰塵等雜質(zhì)進(jìn)行清理干凈,以免承水口漏斗出現(xiàn)堵塞而影響到雨量的觀測結(jié)果。維護(hù)時,要先將雨量傳感器接線端子從采集器上拔掉,清洗后,保證翻斗內(nèi)無殘余水漬,同時上翻斗、計量翻斗、計數(shù)翻斗方向一致,以免出現(xiàn)降水量野值,維護(hù)結(jié)束后,及時將接線端子插好。除此之外,還要定期檢查翻斗翻轉(zhuǎn)的靈活性。發(fā)現(xiàn)有阻滯感,應(yīng)檢查翻斗軸向工作游隙是否正常,軸承如有微小的塵沙,可用清水進(jìn)行清洗;翻斗軸如有變形或磨損,應(yīng)更換軸承。切勿給軸承加油,以免粘上塵土使軸承磨損。
保障人員需定期把風(fēng)向風(fēng)速傳感器換回來標(biāo)校,標(biāo)校過程中首先對風(fēng)傳感器的軸承進(jìn)行檢查,還要對軸承進(jìn)行密封清洗,做好風(fēng)向標(biāo)指北方位的檢查和校準(zhǔn)。冬季維護(hù)時要注意風(fēng)向、風(fēng)速傳感器是否被凍結(jié),特別出現(xiàn)降雪天氣后,要及時分析檢查各區(qū)域站風(fēng)向風(fēng)速數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,對出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)的站點進(jìn)行維護(hù)。
氣壓傳感器安裝于主采集機箱內(nèi),保障人員需定期檢查靜壓管是否被阻塞、進(jìn)水,如果發(fā)現(xiàn)靜壓管有異物或破損時應(yīng)及時清潔或者更換。
檢查電源控制器工作指示燈是否正常,然后斷開線路,分別測量太陽能板、蓄電池的電壓,太陽能板電量不同天氣情況下電壓不等,一般天氣晴好時電壓能達(dá)到20V左右,蓄電池正常電壓范圍不低于11.5V,如果出現(xiàn)電壓低的情況,要及時更換蓄電池。
維護(hù)前,需檢查承水口的水平、高度及防雷接地等情況,確保所采集到的降水?dāng)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及可靠性。如發(fā)現(xiàn)內(nèi)筒里的液體較多或雜物過多時,應(yīng)該及時清空,重新添加適量的防凍液與抑制蒸發(fā)油。在維護(hù)的過程中設(shè)備要輕拿輕放,避免稱重單元受到外力而影響到數(shù)據(jù)質(zhì)量的計算。
為了提高冬季降雪天氣期間的氣象服務(wù),目前區(qū)域氣象站也逐漸增加雪深的觀測要素。目前長興縣內(nèi)有5個區(qū)域氣象站安裝了雪深傳感器。每年在啟用雪深觀測傳感器之前,應(yīng)徹底清理基準(zhǔn)面,檢查基準(zhǔn)面是否水平并進(jìn)行現(xiàn)場校準(zhǔn)。在雪深傳感器停用期間,要做好蓄電池定期的充放電,保證下次啟用時能正常工作。
目前我縣內(nèi)已有2個區(qū)域氣象站增裝了能見度傳感器,這也增加了裝備保障人員的維護(hù)業(yè)務(wù)工作,需要定期維護(hù)能見度傳感器。因鏡頭變臟時測量的能見度值會偏高,所以能見度儀的透鏡保護(hù)窗口要保持清潔以便得到準(zhǔn)確的測量結(jié)果。保障人員在維護(hù)時要注意觀察能見度儀附近是否有蜘蛛網(wǎng)、樹枝、樹葉等影響數(shù)據(jù)采集光路的雜物,若有雜物遮擋則會影響能見度觀測值,使其降至幾百米,嚴(yán)重影響能見度的準(zhǔn)確性。
閃電定位儀是用來觀測雷電現(xiàn)象,包括放電過程的發(fā)生時間、位置等要素。長興縣范圍內(nèi)目前安裝有6臺閃電定位儀,定期對電源、通信模塊、觀測設(shè)備進(jìn)行檢查維護(hù),災(zāi)害性天氣發(fā)生后,應(yīng)及時進(jìn)行檢查維護(hù),特別檢查供電設(shè)施,保證供電安全。定期檢查干燥劑是否失效,失效時應(yīng)及時更換。當(dāng)設(shè)備故障時應(yīng)及時進(jìn)行維護(hù)或維修。
只有基層氣象保障人員認(rèn)真負(fù)責(zé),科學(xué)高效地做好維護(hù)工作,才能保證區(qū)域氣象觀測站更加平穩(wěn)高效的運行,采集到的觀測數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確和有效,從而滿足當(dāng)?shù)貧庀箢A(yù)報服務(wù)需求。隨著氣象觀測逐步趨于全自動化,對氣象儀器裝備保障工作的要求將會越來越高,所以基層臺站的裝備保障人員應(yīng)通過學(xué)習(xí)思考來不斷扎實自動氣象站維護(hù)的理論知識和實踐能力。