自動(dòng)氣象站應(yīng)用范圍
自動(dòng)氣象站用于對(duì)風(fēng)速、風(fēng)向、雨量、空氣溫度、空氣濕度、光照強(qiáng)度、土壤溫度、土壤濕度、蒸發(fā)量、大氣壓力等十幾個(gè)氣象要素進(jìn)行全天候現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)??梢酝ㄟ^(guò)專(zhuān)業(yè)配套的數(shù)據(jù)采集通訊線與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接,將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綒庀笥?jì)算機(jī)氣象數(shù)據(jù)庫(kù)中,用于統(tǒng)計(jì)分析和處理。
自動(dòng)氣象站是由電子設(shè)備或計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)進(jìn)行氣象觀測(cè)和資料收集傳輸?shù)臍庀笳?,一般由傳感器、變換器、數(shù)據(jù)處理裝置、資料發(fā)送裝置、電源等部分組成。變換器是將傳感器感應(yīng)的氣象參數(shù)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)(比如電壓、電流、頻率等);數(shù)據(jù)處理裝置則將對(duì)這些電信號(hào)進(jìn)行處理,再轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的氣象要素值。經(jīng)過(guò)處理的氣象要素?cái)?shù)據(jù)按規(guī)定的格式編排,經(jīng)資料發(fā)送裝置用有線或無(wú)線方式傳給用戶,或存貯在介質(zhì)上,由用戶定期回收。電源是為氣象站正常工作提供動(dòng)力的,在野外通常使用太陽(yáng)能電池。整個(gè)系統(tǒng)由一部微機(jī)自動(dòng)管理。
自動(dòng)氣象站觀測(cè)項(xiàng)目通常為氣壓、氣溫、相對(duì)濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、雨量等基本氣象要素,經(jīng)擴(kuò)充后還可測(cè)量其它要素。
自動(dòng)氣象站是一種能自動(dòng)地觀測(cè)和存儲(chǔ)氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)的設(shè)備,主要由傳感器、采集器、通訊接口、系統(tǒng)電源等組成,隨著氣象要素值的變化,各傳感器的感應(yīng)元件輸出的電量產(chǎn)生變化,這種變化量被CPU實(shí)時(shí)控制的數(shù)據(jù)采集器所采集,經(jīng)過(guò)線性化和定量化處理,實(shí)現(xiàn)工程量到要素量的轉(zhuǎn)換,再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選,得出各個(gè)氣象要素值。自動(dòng)氣象站觀測(cè)項(xiàng)目主要包括氣壓、溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、雨量等要素,經(jīng)擴(kuò)充后還可測(cè)量其它要素,數(shù)據(jù)采集頻率較高,每分鐘采集并存儲(chǔ)一組觀測(cè)數(shù)據(jù)。自動(dòng)氣象站根據(jù)對(duì)自動(dòng)氣象站人工干預(yù)情況也可將自動(dòng)氣象站分為有人自動(dòng)站和無(wú)人自動(dòng)站。自動(dòng)氣象站網(wǎng)由一個(gè)中心站和若干自動(dòng)氣象站通過(guò)通信電路組成的。
按照城區(qū)大約間隔5公里、郊區(qū)10-15公里的建設(shè)原則,北京市氣象局現(xiàn)已建成多要素自動(dòng)氣象站177個(gè)(有人自動(dòng)站20個(gè),無(wú)人自動(dòng)站157個(gè)),并在市局建立中心站組網(wǎng),實(shí)時(shí)收集、監(jiān)控、分發(fā)自動(dòng)氣象站觀測(cè)數(shù)據(jù),自動(dòng)站網(wǎng)已覆蓋北京市全地域,能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地獲取北京地區(qū)的氣象要素?cái)?shù)據(jù),較好地滿足了日常業(yè)務(wù)需要,也為更好地為奧運(yùn)會(huì)和首都人民做好氣象服務(wù)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
自動(dòng)氣象站是由電子設(shè)備或計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)進(jìn)行氣象觀測(cè)和資料收集傳輸?shù)臍庀笳?,通常有以下兩種形式:
(1)有線遙測(cè)自動(dòng)氣象站:儀器的感應(yīng)部分與接收處理部分相隔幾十米到幾公里,其間用有線通信電路傳輸。由氣象傳感器,接口電路、微機(jī)系統(tǒng)、通訊接口等組成。傳感器將氣象信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)由接口電路輸出。微機(jī)系統(tǒng)是它的心臟,負(fù)責(zé)處理接口電路及觀測(cè)員通過(guò)鍵盤(pán)輸入的信號(hào),并將處理結(jié)果輸出顯示、打印、存盤(pán),也可通過(guò)接口送到信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)。這種自動(dòng)站早期用于實(shí)時(shí)查詢氣象資料,現(xiàn)在逐漸取代氣象站日常主要觀測(cè)工作。
?。?)無(wú)線遙測(cè)氣象站:又稱(chēng)無(wú)人氣象站。它包括測(cè)量系統(tǒng)、程序控制和編碼發(fā)射系統(tǒng)、電源三部分組成。氣象要素轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的方式常見(jiàn)有機(jī)械編碼式和低頻調(diào)制式兩種,前者多使用機(jī)械位移的感應(yīng)元件,使指針在碼盤(pán)上位移而發(fā)出不同的電碼;后者多使用電參量輸出感應(yīng)元件,使它產(chǎn)生一個(gè)低頻變化的信號(hào),然后將此信號(hào)載于射頻上發(fā)射。無(wú)人氣象站通常能連續(xù)工作一年左右,每天定時(shí)觀測(cè)4─24次。可在1000公里之外的控制中心指令或接收它拍發(fā)的電報(bào),也可利用衛(wèi)星收集和轉(zhuǎn)發(fā)它拍發(fā)的資料。該站通常安置在沙漠、高山、海洋(漂浮式或固定式)等人煙稀少的地區(qū),用于填補(bǔ)地面氣象觀測(cè)網(wǎng)的空白處。

