气象台站地面观测场地的选择与仪器的安置

摘要 从气象站台周边环境要求、地面气象观测场场地要求以及观测场内气象仪器的布置3个方面探讨了气象站台地面观测场的选址及布局等问题，旨在指导气象站台地面气象观测场的建设。

关键词 气象台站；地面气象观测场；选择；气象仪器；布置

中图分类号 TU244.7 文献标识码B文章编号1007-5739（2008）17-0309-01

1气象台站环境条件的要求

地面气象观测场必须符合观测技术上的要求，其关键在于站址的选择。气象台站应设在能较好地反映本地较大范围的气象要素特点的地方，避免局部地形的影响，观测场四周必须空旷平坦，避免建在陡坡、洼地，或邻近有铁路、公路、工矿、烟囱、高大建筑物的地方。因此，站址一般都不应选在山顶、山谷和洼地，也不应该靠近大片树林或在建筑物密集的城镇中，以及工业城市常年风向的下风方。这是因为，在同一地区的不同部位，由于受不同地形的影响，风、云、温度、湿度等要素均可能会有显著的差异，都不能真实反映这个地区自由大气的实际变化情况。树林对辐射、温度、湿度、降水，特别是风（据试验，空旷地带的风在越过20m高的树林后，风速可减小20%。）等要素有显著影响。在建筑物密集的城镇，观测资料更明显地缺乏代表性。由于建筑物吸热和散热都较快，人类活动频繁，这对温度、湿度有明显影响，一般城镇均较农村温度偏高、湿度偏低。建筑群会影响空气的运行，既减低风速，又能改变风向。此外，城镇空气固体悬浮物多，能削弱太阳辐射，使能见度下降，这对日照观测会造成影响，同时间接地也会对云、能见度、天气现象、降水造成一定影响。如果台站设在工业城市最多风向的下风方，则经常受吹来烟尘的影响，影响观测资料的代表性。

上面仅指一般情况而言，事实上有些地区很难找到完全合乎要求的地点。在这种情况下，如在相对高度相差不大的浅山区和丘陵地区，站址选在较平坦的山顶就比在山谷、山坡上要好一些；再如，戈壁沙漠、草原、林区等地形、地貌单一的地区，就应选在能反映当地下垫面自然状况的地方，否则反而没有代表性。

在资料的使用上，要求一站资料至少连续在10年以上。因此，台站建成后应尽量不变动站址；否则，既耗费国家资财，也影响资料序列的连续。新建1个台站必须慎重选择站址，使选定的地点尽可能地符合规定要求；已经建成的站，应做好探测环境的保护和场地标准化的维护工作。

2地面气象观测场的要求

如果站址合乎要求，观测场地标准与否则取决于距离障碍物（包括建筑物、树林、高杆作物等）的远近和面积大小。距障碍物过近是不合适的，如果观测场地距障碍物的距离是其高度3倍的话，将有1/10的天空看不见，这显然不合乎视野开阔的要求。据试验，在有障碍物（与观测场的距离是其高度的4~6倍）的方向上，风向频率较其他方向减小2％~6%，风速平均偏小0.5~1.0m/s。在有6级以上大风时甚至可能偏小4~5m/s，气温平均偏高0.5℃左右。因此，观测场边缘与四周孤立障碍物的距离至少应为碍障物高度的3倍以上，并尽可能大一些。

观测场地还不宜过小，否则场内仪器的安置难以达到《规范》要求。在丘陵、浅山地区要找到符合要求的场地比较困难，安置仪器件数较少的站可以适当小一点。因此，对观测场有25m×25m和20m（南北向）×16m（东西向）这2种要求。观测场四周一般应设置约1.2m高的稀疏围栏，围栏不宜采用反光太强的材料。围栏的门一般开在北面，此外还需测定观测场的经纬度和海拔高度，其数据需刻在观测场旁固定标志上。

观测场地要求平整；否则仪器安置不易达到水平的要求，而且容易积水。由于一般地区绿色植物分布的面积最广，所以观测场内应种植浅草（不长草的地区例外），以更好代表这一地区下垫面的特征。保持草层均匀，草高不能超过20cm。观测场内修建小路的目的是为了保护草层，保持场内整洁，方便行走，小路不宜过宽，也不宜过多，以免影响场内自然状态。场内铺设0.3~0.5m宽的小路（不得用沥青铺面），人员只准在小路上行走。有积雪时，除小路上的积雪可以清除外，应保护场地积雪的自然状态。根据场内仪器布设位置和线缆铺设需要，小路下修建电缆沟（管），电缆沟（管）应做到防水、防鼠，便于维护。观测场的防雷设施必须符合气象行业规定的防雷技术标准要求。

3观测场内仪器设施布置的要求

观测场内仪器设施布置的原则应当是保持距离，互不影响，便于观测操作；北高南低，东西成行；靠近小路。为了保持场地通风良好和防止仪器受阳光照射而形成影子遮蔽其他仪器，高的仪器要安在北面，低的仪器安在南面，东西成行，大体对称。为便于观测时能迅速从北面接近仪器，仪器均应安置在小路南面，观测次数多的仪器尽量靠近中间的小路，使观测员的观测活动尽量减少对观测记录代表性和准确性的影响。由于地面受太阳辐射的直接作用，其湿度自地面向上递减也很快，一般情况下，地面附近的相对湿度比1.5m高处高5%~15%。这种温度和湿度的急剧变化所达到的高度一般在1.5m左右，在此以上气温有规律地随高度增加而缓慢减小。因此，一般认为这是贴地层小气候与一般气候分界的高度，在此以上所测得的温度、湿度已不易受到地面的影响，而是比较接近大气的真实温度和湿度了。因此，百叶箱内温度表安置的高度规定为1.5m。

雨量器要安置在适当的高度上。安置太低，降至地面的雨滴容易溅入器内，安得越低溅入的雨滴越多，误差也越大，在冬季有积雪时，风从地面把雪吹入雨量器中也会使记录不准。但如果安置过高，不仅观测不方便，而且由于较大的乱流混合作用，会形成涡旋，影响雨雪的降落，甚至将已降入的雪片吹走，使测得的记录失真，所以雨量器的安置高度规定为70cm。

贴近地面层的风，由于受地面、地面障碍物以及因障碍物引起的乱流混合作用的影响，而几乎没有什么代表性。因此，测风仪器要求安置在距地面10m以上的高度。

安置日照仪器的地方基本要求就是开阔，特别是东西两面无较大的障碍物，使这些仪器终年在日出至日没之间都能受到太阳照射。如在观测场内满足不了这一要求则日照计可安在平台上。

气压仪器要求安置在不受阳光直射、远离热源、不受震动、尽可能保持温度稳定的地方。室内既要有适当的通风，以免形成温度梯度；又不能直接对门窗等通风处，以免因风的阵性而影响示度的稳定。目测项目如云、能见度、天气现象等要在视野尽量开阔的固定地点进行，观测地点不可因人、因时而异。

4参考文献

[1] 中国气象局.地面气象观测規范[M].北京：气象出版社，2003.

[2] 成都气象学院.气象学[M].北京：农业出版社，1979.

[3] 胡毅，李萍，杨建功，等.应用气象学[M].北京：气象出版社，1994.

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