发布时间：2023-12-22 10:18:32
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的气象观测要素样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
关键词：地面气象；观测技术；研究
由于近地面层的冷、热、风、雨等气象要素，与作物生长和人类活动息息相关。因此，通过地面气象观测技术所获得的观测资料，与国民经济的发展和国防建设都有着紧密联系，用途非常广泛。近年来，随着我国观测技术的进步以及各类先进仪器的引用，地面气象观测技术正逐步由大尺度气象观测发展为中尺度气象观测，由天气观测发展为气候观测，由人工观测发展为自动化观测，在技术具体应用方面取得了长足的进步。
1 地面气象观测的内容及技术特点
1.1 地面气象观测的内容
地面气象观测主要内容包括了近地面层的温度、湿度、气压、降水、风向风速、云、能见度以及天气现象等，具体观测项目及内容详见下表1所示。
1.2 地面观测技术的特点
为保证地面观测资料的质量，要求所采用的地面观测技术应做到代表性、准确性与比较性。
（1）代表性。是指通过地面观测技术所得到的观测资料，不仅能反映出观测点的气象状态，而且能反映出观测点周围的平均气象状况。这就要求所选择站址、仪器性能以及仪器安装位置，都能充分满足观测的代表性要求。
（2）准确性。是指观测技术所采用的仪器性能以及观测方法，能充分满足地面观测的准确性要求，从而真实反映近地面层实际的气象状况。
（3）比较性。是指通过对不同地面气象观测站点所观测资料的比较，从而分别显示出地面气象要素在各地区的分布特点，以及随时间的变化特点。在比较过程中，要求各气象观测要素在观测时间、观测方法以及数据处理方面，都应当高度统一化和制度化。
2 地面气象观测技术的应用与发展
2.1 地面气象观测技术的应用
（1）地面气象观测站网的建设。地面气象观测站网的主要任务包括了天气观测、气候观测、航报观测以及发报任务等。目前，我国已建立了2400多个地面气象观测站点，包括了国家基准气候站（一级站点）143个、国家基本天气站（二级站点）530个、一般气象站（三级站点）1700多个。其中，国家基准气候站是国家地面气象观测站网的骨干站和标准站，其观测任务是通过长期、稳定的积累气象观测资料，作为同一气候区域其它站点的气候资料评定与修正标准，以确保观测资料的准确性与代表性。当前，各类地面气象观测站点均是按照WMO（世界观测组织）统一规定的观测规范，对近地面层的各种气象要素进行观测，并参与到世界天气监视网中交换数据资料。
（2）各类观测仪器的应用。地面气象观测中常规的观测仪器有：测量空气温湿度的干、湿球温度表、毛发湿度表、最高温度表、最低温度表、温度计等；测量大气压力的气压计、空盒气压表、水银气压表等；测量风向和风速的电传风向风速计、手持式风向风速计等；测量降水的雨量计、雨量器等；测量云底高和云量的云幕气球、云幕灯等。
近年来，随着科技进步，各类新型观测仪器在我国地面气象观测工作中，得到了广泛的普及与应用，并逐步向着测量精度化、自动化与遥测化的方向发展。例如：带有感应器的测风仪、遥测地温表、水银气压遥测装置、遥测冻土器等等。而且随着闪电定位监测、激光雷达、微波辐射计等遥感技术在地面观测中的应用，我国已初步建立了多种天气雷达所构成的监测网，包括了S波段、C波段和X波段的天气雷达，这一监测网系统的构建，在我国灾害性天气预测、监测中都发挥出了重要作用。
2.2 地面气象观测技术的发展趋势展望
（1）高准确度、高时空分辨率。随着自动气象站、无人气象站在我国各地的广泛布设，将使得地面气象观测的加密观测与连续观测成为可能。而且随着电子技术、遥测技术、信息技术等多种新型观测技术的研制与应用，将能提供近地面层各种气象因素多种尺度运动的观测资料，且观测资料更具有高准确度和高时空分辨率，更能科学的反映出各种气象因素实际状态与变化过程。
（2）遥测化、自动化。目前，人工观测正逐步被自动化的遥感遥测技术所替代。遥测技术的应用，不仅能大幅度提高地面气象观测工作的监测能力，而且促进了现代气象预报业务的发展，实现了观测资料的远程传输、异地实时共享以及智能存取等多项功能。
3 结束语
地面气象观测技术的有效应用，为当前天气预报、气候分析提供了准确、详实的资料依据。文章从地面气象观测的内容及技术特点出发，并着重就近年来我国地面气象观测技术的应用和发展进行了研究与探索，以此希望我国地面气象观测技术能更好的朝着遥测化、自动化和高精度性方向发展。
参考文献
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气象观测是气象工作的基础。它对一定范围内的气象状况及其变化，进行系统的、连续的观察和测定，为天气预报、气象情报、气候分析和科学研究提供重要依据。 加强对课本知识的认识和理解，培养用目测手段对风、云变化测量和估计的能力熟悉室外数据采集过程和对有效数据的整理过程，培养对气象与气候数据资料收集和整理的思维方法，加强时间概念在气象与气候的数据收集的有效性的过程中的作用和地位，培养严谨的科学态度和良好个人素质。激发对气象学与气候学的兴趣。
实习概况
本次实习为期三天，12月15日在校园气象观测场进行地面气象要素的综合观测;12月16日去参观广西气象台，见习包括短期天气预报、短时预报和气象预警系统、卫星通讯、网络系统、天气预报影视制作;12月17日到吴圩气象站见习参观见习地面要素观测(人工观测、自动观测)、高空观测及人工降雨基地。
实习内容
一、 校园气象观测场地面要素观测
12月15日，我们在校园进行本学期的气象观测的综合实习。平时我们都是学完一个部分的观测项目就进行这部分的观测，现在可以进行综合的观测我们都很兴奋。感受一下气象观测员所做的工作。今天我们要进行三次的气象观测。气象观测包括百叶箱气温、湿度和最高、最低温度观测，地面0厘米温度和最高、最低温度观测，地中5、10、15、20厘米温度观测，还有降水量、蒸发、日照、风向、风速、气压、云、天气现象等项目的观测。
早上8点我们就开始了第一次观测，我们拿着观测记录本分组去校园气象观测场进行观测。按照平时老师教导的知识去操作。首先观测百叶箱，先读干球再读湿球，然后读最高、最低温度表。最读数时先读干球的小数部分，再读整数部分。因为在打开百叶箱箱门的时候，温度表感应很快，外界条件会影响温度表。其他温度表也一样，且动作要迅速。观测记录好后要百叶箱的箱门关上，以避免往后时间的数据的错误。观测完这些就去观测自记温度继和自记湿度计。自记计可以记录下每个时间的温度和湿度，河南天气。看自记纸上的曲线可以很清楚地了解一天的温度和湿度的变化，还可以和人工观测的数据进行对比，可以检测出人为记录的错误。接着观测地面温度，包括0厘米和最高、最低温度。还有地中温度，然后去观测降水量、蒸发项目，广西天气。
在气象观测场观测完大部分气象要素后，我们就去观测风向、风速。风速、风向的观测仪器是电接风向风速仪。它包括感应器、指示器和记录器三部分组成的有线遥测仪器。感应器安装在气象观测场的杆子上，指示器和记录器安装室内，所以我们就在室内观测。通过指示器观测瞬时风速瞬时风向。记录器的自记纸整理后可以得出任意10分的平均风速和风向。我们今天观测都没有风所以风速记为0米?秒，风向c。
观测完风速风向后，我们就到地理楼六楼去观测气压。观测室内的气压表是动槽式水银表。使用动槽式水银气压表要进行调节才可以读数。① 观测附属温度表(简称“附温表”)，读数精确到0.1℃。当温度低于附温表最低刻度时，应在紧贴气压表外套管壁旁，另挂一支有更低刻度的温度表作为附温表，进行读数。② 调整水银槽内水银面，使之与象牙针尖恰恰相接。调整时，旋动槽底调整螺旋，使槽内水银面自下而上地升高，动作要轻而慢，直到象牙针尖与水银面恰好相接(水银面上既无小涡，也无空隙)为止。如果出现了小涡，则须重新进行调整，直至达到要求为止。③ 调整游尺与读数。先使游尺稍高于水银柱顶，并使视线与游尺环的前后下缘在同一水平线上，再慢慢下降游尺，直到游尺环的前后下缘与水银柱凸面顶点刚刚相切。此时，通过游尺下缘零线所对标尺的刻度即可读出整数。再从游尺刻度线上找出一根与标尺上某一刻度相吻合的刻度线，则游尺上这根刻度线的数字就是小数读数。④ 读数复验后，降下水银面。旋转槽底调整螺旋，使水银面离开象牙针尖约2―3mm。
在观测完所有的观测项目后，就把记录的数据查算订正。
二、 广西气象台
12月16日，早上八点我们各个小组乘车朝广西气象台进发。不一会儿就到了气象台。在气象台我们首先观看了有关气象发展的纪录片，看完纪录片后，我们分组在管理人员的带领下，参观气象台计算机网络系统、天气预报和天气预报影视制作等。
观看气象纪录片，纪录片主要讲述了气象的发展过程还有天气预报的制作过程。气象从古代就有观测，经过长时间积累的经验才有今天高水平的观测技术，和现在高科技的观测仪器。气象观测的项目包括云、能见度、温度、气压、湿度、风、降水、蒸发、日照、辐射热强度。专业气象观测可以分为城市气象观测、船舶气象观测、农业气象观测、林业气象观测、航空气象观测。天气预报方法有数值预报法、天气图预报法、雷达卫星预报法。数值预报法可以预报1―7天，甚至10天的天气;雷达卫星可以预报几小时内的天气，如暴雨、雷雨大风;天气图预报法可以预报1―3天的天气。天气预报的过程：气象资料的采集――资料的传输――天气预报的制作――做出天气预报产品――气象服务。影片还讲述了一下气象常识。
【关键词】航空气象观测;硬件;软件;操作平台
1.引言
航空气象观测是民航气象服务工作的重要组成部分，其职责是为空中交通管制、航空公司、机场保障部门等提供航空气象观测服务。2010年，民航黑龙江空中交通管理分局从芬兰Vaisala公司新引进了1套MIDAS IV型自动气象观测系统，该系统是目前世界公认的最先进的航空气象观测设备之一，自从在哈尔滨太平国际机场投入使用后，提高了该机场气象保障和服务能力。但由于该型设备的操作平台仅仅是一种基础性的终端操作平台，其业务功能与我国民航气象行业要求相比还存在较大的距离，为此分局组成了1个科研组，在前期研究成果[1]的基础上，按照我国民航行业标准和业务规范的要求，充分开发现有硬件资源，重新研发了MIDAS IV终端操作平台软件（版本号MRDS5.0，以下简称操作平台），实现了自动读取处理观测数据、自动监测特殊天气、编发航空天气报告、制作气象观测报表、统计分析查询打印等一些列航空气象观测方面的业务功能。作者将MRDS5.0的有关技术资料整理成文，供同行参考。
2.操作平台介绍
2.1 硬件结构简介
操作平台充分利用了目前哈尔滨机场现有的相关硬件资源，其硬件配置主要有自动气象观测设备、通信及相关网络设施、直属平台配置硬件等，其中：（1）气象观测数据的观测、探测及传输等通过机场目前配置的MIDAS IV型自动气象观测系统来实现;（2）通信及网络设施，是指用来实现相关数据信息交换、航空电报发送等业务功能的民航通信转报设备、机场场内局域网络等设施，全部利用机场现有的设施;（3）操作平台配属硬件主要有工作站1台、A4和A3规格打印机各1台、音响设施等。操作平台相关硬件配置及工作流程结构示意图如图1所示。
2.2 软件功能简介
民航航空气象观测员的业务工作内容主要包括：密切监测天气演变状况，编发例行天气报告和特殊天气报告，整理气象观测数据、统计气象观测报表等。作者设计的这个操作平台最终全部实现这些业务功能。
操作平台的主体软件和操作软件设计在Windows XP及以上操作系统环境下运行，其开发环境使用Delphi[2]，编程语言使用Pascal，相关支持平台有Office excel、Oracle等。软件整体结构按其功能设计、划分为数据读取维护处理及储存单元，特殊天气监测告警单元，编辑发送航空天气报告单元，统计气象观测报表单元，其它综合功能（含参数设置、查询、打印、帮助等）单元，并由平台主窗体控制。
图1 操作平台及关联设备结构示意图
2.3 主要技术指标
（1）具有标准、美观、友好的Windows人机界面：操作平台实现简体中文显示，具有标准、美观、友好和便捷的人机互动功能，配上音箱具有很好的告警效果;操作方法简便易懂，只需要短时间培训，就能够很快掌握操作和维护方法;具有很好的兼容性，只需调整数据读取方式，就能够适应目前我们民航使用的大部分自动气象观测设备。
（2）连续接收、分析、处理、存储、显示实时观测数据：连续从观测设备接收、读取各类气象要素实时观测信息，除部分欠缺的气象要素需要人工判断、录入外，其它常规观测数据通过操作平台自动录入，并按照民航气象观测规范进行统计、分析，显示在平台主窗体上、存储在指定位置和相关表格里。
（3）编辑、发送航空天气报告：依据民航行业标准和业务规范，编辑发送例行航空天气报告、特殊航空天气报告。其中对编发特殊天气报告设为人工和自动监测两种状态，如设置为自动监测状态，那么操作平台将自动监测各气象要素，当达到特殊天气标准时，自动以声音和图像信息进行提醒、告警。
（4）统计、制作和打印月总簿、年总簿：当每月观测结束后，即可利用操作平台统计制作和打印该月观测月总簿;当每年观测结束后，即可利用操作平台统计制作和打印该年观测年总簿;可以随时对历史资料进行月总簿、年总簿回检统计。
（5）设置了较为完善的错误陷阱，对运行过程实施监控：操作平台具有较强的数据录入和运行操作过程纠错功能，避免初始数据录入出错以及操作失误导致的运行出错;依据民航行业规定和规范，连续监控航空气象报文的编发过程;连续监测数据线路状态，监控数据采集、信息交换等情况。
（6）查询气象资料和提供帮助信息：根据用户需要，随时查询各类气象要素数据，包括例行观测数据和特殊观测数据;查询编辑、的各类航空天气报告;查询某一个或几个气象要素的一个或几个数值范围的相关统计信息;查询系统帮助信息和版本信息等。
3.研发技术措施
3.1 观测数据读取
根据业务需要，读取的气象观测数据包括：风向风速、能见度（MOR）、跑道视程（RVR）、现在和近时天气现象、云况或垂直能见度、温度、露点温度、相对湿度、水汽压、修正海平面气压、场面气压、降水量等，其中部分气象要素包括1min、2min、10min数据。
针对MIDAS IV特点，操作平台接收观测数据的方式设计为：首先，MIDAS IV通过端口服务器将CAACLINE数据存入气象信息网，该数据采用RS232通信协议，每1min发送一组实时数据，利用串口通信技术将数据写入气象信息网ORACLE 11g数据库;然后操作平台直接访问气象信息网，读取其数据库中的数据，根据CAACLINE数据通信协议进行解析，逐次分解出各项观测要素数值，最后屏显在操作平台主窗体上（如图2所示），并另存入指定的位置。
图2 操作平台主窗体示意图
3.2 运行过程监测
3.2.1 特殊天气监测
根据中国民用航空局的相关规定[3-5]，要求对重要天气现象、风向风速、能见度、跑道视程、云况等气象要素进行实时监测，当达到特殊天气标准时及时实施特殊天气告警，这是航空气象观测服务于航空飞行、保障其安全和正常的重要职能之一。这项功能已经在本观测操作平台上得以实现，其监测标准和方法依据民航局相关规定来执行，比如：
（1）地面风，其特殊监测标准为：当平均地面风向比最近报告的风向有≥60o变化，且平均风速在变化前或变化后达到≥5M/S时;当平均地面风速比最近报告的风速有≥5M/S的变化时;当平均地面阵风比最近报告的阵风有≥5M/S的变化，且平均风速在变化前或变化后达到≥8M/S时;当平均地面风向相对于跑道为正侧风，且平均风速由<15M/S变为≥15M/S，或由≥15M/S变为<15M/S时。
（2）主导能见度，其特殊监测标准为：当主导能见度数值由≥800米变为<800米，或由<800米变为≥800米时;当能见度数值由≥1500米变为<1500米，或由<1500米变为≥1500米时。
（3）跑道视程（RVR），其特殊监测标准为：当RVR数值由≥600米变为<600米，或由<600米变为≥600米时;当RVR数值由≥800米变为<800米，或由<800米变为≥800米时。
3.2.2 操作运行监控
除了对气象要素进行特殊监测外，操作平台还具有较强的操作监控、纠错的功能，避免了数据录入出错以及操作失误导致的运行出错，主要监控项目和方法：
（1）连续监控对观测数据的编辑操作，其中包括：设置要素数值门限（如云量不得超过8/8），设置要素数值演变幅度限制（如场面气压每小时演变幅度超过3hPa告警），设置特定符号监控纠错功能（如不得出现非规定的云状和天气现象符号），确保气象观测满足“三性”要求（准确性、比较性、代表性）。
（2）监测航空天气报告的编辑、发送过程，确保符合航空气象电码规范和民航通信要求。
（3）监测月总簿和年总簿的统计制作过程，确保符合民航气象业务规范。
3.3 编发天气报告
编辑、航空天气报告，是民航气象观测部门向空中交通管制、航空公司、机场保障部门等提供气象观测服务，并参与全国、全世界民航气象情报交换的主要形式。
航空天气报告包括例行航空天气报告（即 METAR报）、特殊航空天气报告（即SPECI报和SPECIAL报）。其中在气象服务期间正点和半点定时编发的航空天气报告为METAR报;当各气象要素的某一组或几组达到了特殊天气标准，随即编发的航空天气报告为SPECI报、SPECIAL报（其中SPECI报与METAR报一样也参与气象情报交换，而SPECIAL报只限于机场内使用而不参与交换）。报文编辑使用的风向风速、能见度、跑道视程、云况、温度、露点温度、气压等要素采用10min数据，天气现象采用实时信息，电报格式及报文编辑方法均依据中国民航局的有关规定[6]执行。以编辑METAR报为例，其电报编辑样例如图3所示。
如图3所示，航空天气报告编辑项目主要包括：1）电报冠字及流水号：操作平台按照通信部门要求依次自动产生;2）电报等级：操作平台按照通信部门要求自动产生，其中METAR报使用GG等级，SPECI报和SPECIAL报使用FF等级;3）收电地址：操作平台自动产生，可在人工干预下根据航班信息添加和删减;4）发报时间和地址：操作平台按照通信部门要求，依据当前时间自动产生;5）报文内容：操作平台按照民航局的相关规定，在人工监控、干预下自动产生，并通过气象信息网读进、编入预报员编发的趋势预报报文。限于论文篇幅，实现报文编辑的具体技术措施不再详细介绍。
3.3.2 发送天气报告
发送航空天气报告必须在人工监控、干预下进行的，这是因为发送出去的航空天气报告关系到航空飞行的安全和航班的正常率，必须坚决杜绝错误报文意外发出的可能性，因此暂时没有开通自动发送报文的功能。
操作平台设置了2种发送航空天气报告的方式：一种是将报文转入气象信息网，通过气象信息网发送至机场通信转报站，其前提是配置有气象信息网且具有发送电报的功能;另一种是通过操作平台主机的串行接口连接外接的调制解调器，直接向机场通信转报站发送。其中如果设定为串行接口发送，其通信参数按照机场通信转报部门的有关要求来设定，比如操作平台目前设置为串行接口发送电报（如图1中流程），其通信参数的波特率设为300BPS，奇偶校验设定为None，数据位设定为8，停止位设定为1。
3.4 制作气象报表
气象观测数据统计报表包括月总薄和年总薄，其版面设计、表格格式、统计项目、数据记录方法、合计和平均值统计、极值挑选、极值日期挑选、风的统计、天气现象统计、各类日数的统计、跨月跨年的技术处理、初终日期统计等，均严格按照中国民航局最新版本的《民用航空地面气象观测规范》[5]的有关要求实施。每月的月总薄包括1张封面、1张文字说明、21张观测数据统计表，共计23张。每年年总簿涉及1张封面、1张文字说明、4张全年观测数据统计分析表，共计6张。
考虑到制作月总簿和年总簿所涉及的数据量较为庞大，统计制作的报表较多，同时也是考虑打印输出的方便，观测操作平台采用了调用Microsoft Excel的方法来制作气象报表，最终实现了较好的效果。在调用Microsoft Excel制作月总薄和年总薄前，事先利用Excel软件编制好月总薄和年总薄模版，在操作平台软件程序的文件中，月总薄和年总薄模版分别保存为“月总薄.XLS”和“年总薄.XLS”这两个文件;在进行月总簿、年总簿的统计制作过程中，首先使用COMObj自动化应用程序，调用CreateOLEObject函数创建OLE对象Excel，返回Variant类型的数据变量，将预备好的表格以WorkBooks方式打开，再依次调用WorkSheets，然后将相关数据写入相关的工作表格里，并按照规定的统计方法完成统计、计算、存放。调用Microsoft Excel的详细技术方法及统计制作月总簿、年总簿的技术方法过程略。
3.5 其它综合处理
其它综合处理技术措施，包括数据库的控制、数据资料的储存交换、平台相关参数的设置、电报发送地址的编辑、特殊天气标准的编辑、打印输出、数据信息统计查询等，其实现的技术过程相对较为简单，本文不详细介绍。
4.结束语
MRDS5.0操作平台研发工作始于2011年，完成于2012年，2012年通过民航东北地区空管局验收，随后在哈尔滨机场正式投入业务运行，还推广到沈阳、大连、长春和齐齐哈尔等机场。经过近2年在各机场的运行情况表明，操作平台技术处理措施方法得当，各项技术指标符合民航行业标准和业务规范的要求，在我国东北各大型机场保障飞行安全、提高航班正常率的气象观测业务工作中发挥了积极的作用。而且操作平台兼容性强，操作和维护简便易懂，只需适当调整就能够适用于我国民航目前大部分机场使用的气象观测设备。
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关键词：民航气象观测服务 机场气象观测 分析处理 气象雷达
中图分类号：P412 文献标识码： A 文章编号：1674-098X（2014）04（b）-0233-01
我国民航气象观测服务行业的主要工作内容就是把观测到的各类气象要素按照规定在一定的规定时间内精准无误的传送出去，并确保气象可以真实有效的反映出当时的天气实际情况，从而可以确保飞机可以进行正常、安全的飞行活动。但是，因为我国的相关制度还不够完善，观测员工作时的疏忽大意以及技术水平良莠不齐，难免会在工作时发生疏忽、遗漏等影响气象观测质量的现象。
1 有效利用设备，实时进行检测
1.1 观测能见度
在我国民航能见度的气象观测工作中，主要包含跑道视程与主导能见度，跑道视程主要是用自动观测系统测试出来的，而主动能见度是由观测员通过目测获得而来的，所以能见度的高低是通过目测与器械测量相结合得到的结果。气象观测员要进行24小时的观测，并且每隔半个小时就要发一次报，如果在此期间出现相关规定的特殊天气情况，观测员需要及时的特殊的天气报告。但是因为夜间光线相对较差、气象观测员的精神状况不佳等客观因素的影响，比较容易出现能见度有偏差的问题，所以气象观测员应该充分的利用自动观测系统来帮助预防并解决这类现象发生。
1.2 雷电的观测
在观测员进行日常的气象观测工作过程中，可能会出现雷电发生信号强度弱，庆典活动放爆竹等现象发生，这些问题的存在直接影响到观测人员对雷暴是否存在的正常判断。当有非气象观测人员提醒观测工作人员有雷暴现象发生时或者相关工作人员向气象观测员咨询是否有雷电发生时应该采取正确的方法进行对待。首先，应加强对室外进行严密的观测，组织相关人员进行集体观测，包括感知风的变化情况、云形云状、云层的变化等等，再观察室内的自动观测系统测试的相关要素的变化情况[2]。其次，充分配合使用雷达以及卫星等相关探测资料，目前我国的气象观测岗位可以清楚的查看到雷达与卫星的图像资料，从而可以更清晰的了解到云团自身的性质以及流云的强度等。因此，当气象观测员受到外界突发状况的干扰时，应该立刻观测雷达以及卫星的观测情况，了解并分析出雷暴可能会出现的方位。
2 确保工作的连续性
民航的气象观测工作要求每天24小时进行连续观测，天气的变化情况也是具有连续性的，由于这种工作的特殊性，所以进行气象观测工作的交接时应十分的严谨，特别是遇到影响飞机飞行活动安全的特殊天气时，交接双方一定要进行细致的交接，详细的说明实时天气状况、天气气象记录情况，尤其是气象趋势的发展情况，其可以让气象观测员对接近两个小时的天气状况有一定的了解，从而很快的进入工作角色。当气象观测设备出现问题时，交接班的工作人员也应该及时的说明故障产生会对气象观测工作造成的影响，口头交接之后在工作日志中也应该有所体现，从而避免疏漏现象发生[3]。
3 如何应对特殊天气与总结分析
每个季节都具备自己的不同的天气特点，每个季节都会有影响天气的特殊天气因素，在季节交替时，应根据这些天气特点，开展换季学习工作，提醒观测员即将出现的特殊天气以及这些天气对航班会造成哪些影响等。与此同时，应对特殊天气时需要注意的事项设立警示牌，帮助提醒气象观测员更好的进行观测工作。百密一疏，气象观测员要对每个班次的工作质量进行严格的检查，但是，由于自己很难查找到自己的错误，所以应该成立一种分层检查的工作制度，如班长带领班员查看下一班组的工作情况，科室领导则需要进行每月的工作检查，将每月查出的问题汇总并分析其问题出现的原因[4]。在每月的业务服务学习、研讨中应该分部门的提出整改意见，从会议当中意识到别人发生的错误可能会发生在自己身上，只有严格要求自己，保证学习与实践有效结合，才能防止错误重复发生[5]。
4 结语
气象观测员对于上级规定的规则制度应该严格执行，领悟上级的精神实质，提高工作的完善性与严谨性，从而充实科室的规章制度，使规章更具针对性与时效性，在这样的规章制度下才能提高我国气象观测工作的工作质量。我国民航气象观测工作主要依靠科学的管理、完整的规章制度、先进的技术与设备，但是最为重要的还是观测人员的职业技能与责任心。因此，必须要加强对人员的培训力度，提高工作人员之间的交流与沟通，提升我国观测工作人员的职业技巧，与此同时，加大安全防范教育，让观测人员深刻的认识到自身工作的重要性与严密性，促使观测人员有足够的责任心来完成观测工作，只有做到以上几点才能在最大程度上提升民航气象观测的工作质量。
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[关键词]地面气象观测；气象观测；措施
中图分类号：P412.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）45-0361-01
地面气象观测是对地面气象进行观测，从而希望获得更准确和更有代表性的气象记录。目前，气象观测主要有目测和借助仪器测量两种方法，其中常用的仪器测量。但当前气象观测仪器存在着诸多的问题，这导致气象观测不够准确，所以，需要针对问题采取有效措施，提高地面气象观测。下文将对地面气象观测的相关内容进行论述。
一、地面气象观测的概述
1.地面气象观测的涵义
地面观测是指在地面观测平台上，借助仪器和目力测量和观察气候要素和天气现象的方法和技术。而地面气象观测是用凭借仪器和目力对近地面的大气情况进行持续不断的观测。其中主要观测的天气现象有：大气压力、地表温度、空气温度、降水量、蒸发量、日照、积雪等等。高空气象观测顾名思义就是观察和测定大气高空中的气象状况。其主要是对空气湿度、温度、风和气压进行观测。
2.地面气象观测的发展历程
气象观测中起步最早、最常见的是地面气象观测。在气象仪器出现之前，完全是靠目力和感觉对气象进行判断。到19世纪末，气象观测站随着通信网络的发展而发展，出现了系统的气象台站网。之后，随着气象仪器的创新发展和气象技术的不断更新，气象观测向着自动化遥控的方向发展。
3.地面气象观测的类别
地面气象观测主要分为气候观测、天气观测、专项观测和专业观测等等。
（1）气候观测
气候观测主要是指为研究气候而进行观测不断积累资料。而观测时次和项目各国各不相同，我国的观测时次与天气观测相一致，项目和天气观测相似，此外，还增加观测项目，如日照时数、蒸发量、各层土壤温度和积雪等等。
（2）天气观测
天气观测主要是指对天气进行观测，从而提供气象信息，进而对天气进行分析和形成天气预报。按其作用主要分为三种：基本天气观测、补充天气观测和辅助天气观测。其中基本天气观测是按照世界气象组织对观测时次和项目的规定进行测量，提供气象资料，从而根据气象资料绘制地面天气图。主要的观测项目有：气压、湿度、气温、云况、风向、风速、降水量和地面情况等等。如果是海上船舶天气观测还需要测量船速、船向、波浪方向、浪高、海水温度和海上出现的特殊状况等等。然后将观测结果编成电码，在规定时次的正点后十分钟内发出情报。辅助天气观测是指为绘制辅助天气图而进行观测提供气象情报。观察时间为北京时间的11、17、23、05时。补充天气观测是指在上述两种观测的时间之间而进行的观测，目的是及时了解天气变化或是为了某些特殊要求。因此，其观测时次和相关根据需要而定。
（3）专项观测
专项观测是指借助专门的设备对大气污染、臭氧、云雾物理、天电等进行观测。其中观测项目、方法、时间和设备，根据需要而进行选择。
（4）专业观测
专业观测是指为满足专业需要而进行测量，如林业气象观测、航空气象观测、农业气象观测和水文气象观测等等。因此，其观测时间、项目、次数各不相同，与观测对象相关联。如航空气象观测则主要是对能见度、低层风向风速、雷暴等天气现象进行观测，而水文气象观测重点观测降水量和蒸发量。
二、地面气象观测的影响因素
1.温度表液柱中断
地面气象观测被动式感应器包括温度表、雨量器和气压表，温度表经常出现的故障是液柱的中断，解决办法主要是手甩法、撞击法、加热法等等。其中撞击法是解决液柱中断的常用且有效的方法。
2.夏季蒸发量记录不真实
夏季降水多且频繁，大量的降水会导致蒸发器中的水溢出，或是雨过大致使蒸发皿中的水流出，结果导致关于蒸发量的记录不真实。该问题的解决办法是蒸发器旁边放置一个盛纳较多水的广口瓶，并且盖紧瓶口，同时中间穿插一根试管，然后利用橡胶管和蒸发器的倒水嘴相连，出现大量的降水时，蒸发量中的水会通过管流向广口瓶，水不再溢出。
3.日照纸造成日照记录缺测
在给日照纸涂药时，如果不留意会出现一些问题，造成换纸困难，导致日照缺测。加之有些未将洞孔除掉，也会导致记录缺测。解决办法是确保日照纸的涂药质量并进行感光试验，同时仔细检查涂药面正确与否，并且要确保换的纸正确。
4.虹吸雨量器问题
虹吸雨量器由于某些原因，如摩擦等会导致滴水划平线或是突跳等。解决办法是：要检查虹吸管是否漏气，同时保证虹吸管的清洁和正常。
三、做好地面气象观测的措施
1.强化地面气象观测意识
地面气象观测工作枯燥且繁琐，同时对工作的要求比较高，因此，要想做好地面气象观测工作，需要做好以下三点：首先观测员要重视观测工作，提高观测意识，同时还要实事求是；其次，观测员还要努力做好本职工作，增强工作责任心，认真做好本职工作等等；最后，气象部门领导要关心工人疾苦，关心其生活，培养观测员甘于奉献、用于吃苦的精神作风，充分调动其工作的积极性和主动性。
2.保证观测仪器的质量
在地面气象观测中，观测员管理好观测仪器，不要因为仪器损坏而影响观测工作。各级部门要各司其职，首先严把仪器质量关，不能使用质量有问题的仪器；其次，要对仪器进行开包验收；再次，做好仪器的保管工作。
3.掌握天气规律，有利于提高观测质量和水平
天气复杂多变，因此，为更好地进行气象观测，需要根据复杂天气情况来规范观测过程。同时不同季节的天气情况也不一样，所以，需要清楚了解某种特定天气的状况，然后针对具体情况进行行之有效的观测，有利于提高观测质量和水平。
4.提高观测技术
地面气象观测工作的成效与技术密切相关，因此，需要多进行技术交流，正确理解对技术的规定，同时还要加强技术技能培训；此外，还要注重将计算机技术与观测知识相结合，努力符合现代设备的要求。
5.提高观测员的心理素质
新观测员由于缺少工作经验，在工作中常出现心理紧张的问题，同时老观测员要帮助新观测员，帮助其克服紧张的心理；而对于老观测员，如果仪器设备或是工作运行等发生变化，一方面观测站应该对其进行培训、学习，使其明确其变化；另一方面，老观测员要积极适应变化，积极转变心态。
四、结语
综上所述，地面气象观测工作是一项系统复杂的工作，操作起来比较难，因此，本文对地面气象观测的相关知识进行论述，希望能够提供一些建议，从而促进地面气象观测工作的顺利开展，提高其观测水平和质量。
参考文献
[1] 何春燕：《浅议地面气象观测的几个要素》[J]，《科技与企业》，2011 年第11期.
[2] 刘丽秋、李明哲：《夏季地面气象观测注意事项》[J]，《吉林农业：学术版》，2011年第6期.
【关键词】探讨；民航；气象观测；质量
民航气象观测的任务是把观测到的各气象要素及时、准确的出去，保证气象信息真实，从而保障航班的安全、正常。但由于制度不完善、有章不循、观测员的疏忽以及业务水平的不同，难免在日常工作中出现一些影响观测质量的现象。本文从观测技巧、落实规章、安全管理等方面介绍了几种提高民航气象观测工作质量的方法，希望能为堵塞工作中的漏洞，提高观测工作质量提供借鉴。
一、 充分利用设备及时进行观测
（一） 雷暴的观测
在日常的气象观测工作中，会出现雷暴发生得特别突然且强度很弱、人工降雨放炮、阴天搞庆典活动放爆竹等现象。这些现象的存在会干扰观测员对雷暴存在与否的正常判断。如果有非观测人员提醒打雷了或塔台管制员打电话询问是否有雷暴，在什么方位，这时该如何处理呢？此时，观测员应立刻到室外进行人工观测，并充分利用探测设备加以确定雷暴是否存在。具体方法如下： （1）加强室外观测，并观测，仔细观测云层、云状，感知风的变化，然后，室内认真查看自动观测系统测得的风、温度、气压等气象要素的值。由于自动观测系统可测得气象要素每分钟的平均值，并提供连续变化曲线，所以查看气象要素的变化非常直观，而温度、气压和风的变化与雷暴等对流天气发生密切相关。（2）充分利用雷达及卫星的探测资料。目前，观测岗位都可以查看雷达和卫星的最新图像资料，可以便捷地了解本地云团的性质、对流云的强度、到本场的距离。所以观测员一旦受外界干扰或雷暴出现非常突然的情况下，马上查看雷达及卫星的最新的探测资料，了解本场的天气形势，分析判断并实时观测雷暴出现的可能性及方位。
（二） 能见度的观测
民航气象观测工作中，能见度观测主要包括主导能见度和跑道视程。主导能见度是观测员目测获得的，而跑道视程是由自动观测系统测出，所以能见度的观测基本上是目测、器测相结合的方式进行。观测员24小时观测，每半小时发一次报，如果出现《民航气象地面观测规范》中规定的特殊天气，观测员要及时特殊天气报告。由于夜间光线差，观测员疲劳困顿，精力容易分散等客观因素的影响，容易造成观测员对能见度变化不敏感的现象。为了避免由于大雾等天气现象升消速度较快，引起能见度在短时间内发生很大变化而使观测员不能及时发现的现象发生，观测员应充分利用自动观测系统。跑道视程是自动观测系统自动测出的跑道方向能见度值，且数值连续，变化趋势很明显。虽然在数值上与人工目测能见度有一定的差距，但它的变化趋势还是可以参考的。所以，在夜间观测员除了进行室外目测主导能见度外，还应将自动观测系统测得的跑道视程变化趋势曲线作为参考，如果跑道视程变化曲线出现大幅下跌及上扬时，主导能见度很可能也出现了大的变化，观测员提高警惕，加密室外观测，及时捕捉能见度的变化，迅速报告并进行通报。
二、 适时进行培训，及时提醒
一年四季有不同的天气特点，每个季节都有危及飞行安全的特殊天气。在每个季节转换时，根据天气特点，适时开展换季学习，及时提醒观测员将要出现的特殊天气，以及这些特殊天气对观测、发报及记录等业务造成那些影响，需要关注哪些相关的业务规定等。同时，还可以根据季节的转换制作不同的警示牌，把每季影响飞行安全的主要天气及工作中需要特别注意的事项进行简明、扼要的注释，放在非常醒目的位置，给观测员以直观的提醒。
三、 开发软件，查缺堵漏
为了保证气象观测报文的规范、及时，可以充分开发利用报文软件系统，辅助观测员高质量地完成工作。首先，对民航气象观测业务涉及的行业标准、规章、规范要进行透彻的学习、研究，对于容易引起日常观测工作中出现“错、漏、忘”的规定，给予足够的重视。一定要和软件开发人员进行细致、反复地沟通，保证他们能够清晰地了解观测员的意图，并在软件中实现对观测报文查缺补漏的功能。一旦出现不良现象，系统会及时报警，提醒观测员重新核定报文，保证报文的质量。
四、详细做好连续交接工作
由于民航气象观测工作是每天24小时连续观测，天气的变化也是连续演变的，所以每个班次和班组交接时的衔接工作非常重要。尤其是当遇到出现影响飞行安全的特殊天气时，双方一定要进行详细交接，细致说明天气实况，尤其是预报员的趋势预报情况，它能够让观测员了解近两个小时内的天气演变，对短时内的天气变化做到心中有数。详细的交接能够保证接班观测员尽快进入角色。观测设备出现故障时，交接班人员也需要具体说明设备故障、维修情况及对工作造成的影响，并强调说明下一个班组需解决或者完成的工作，口头交接完成后，在工作日记中也需记录，这样就保证了口头和书面两种方式进行交接，避免交接不清、不细出现的“漏”现象。
五、严格检查，完善规章，总结分析
百密也有一疏，忙中出错。观测员要自查每个班次的工作质量，但自己往往很难发现自己的错情。所以，一定要建立层层检查的工作制度，下一班次查上一班次，班组带班员统查本班组，下一班组查上一班组，科室领导负责每月进行检查，分工明确，责任落实。每月将查找出的问题进行记录、汇总，分析出现问题的原因。做到一事一总结、一事一整理，分门别类的提出意见，提出整改措施，使大家意识到别人的错，可能就是自己的错，吸取教训，防止类似的错误再次发生。
关键词：自动气象站；DZZ6；DYYZⅡ ；业务软件ISOS-SS；OSSMO
中图分类号：S16 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170431070
引言
随着时代的发展，气象事业的规模和职能也随之增加，传统的地面气象观测工作已经不能完全适应如今时代赋予的责任。在新旧交替的^渡时期，尤其要求从事地面观测人员认真学习、小心应对。
1 新型自动站设备与旧自动站设备的交替
气象观测站基本实现自动化观测，人工观测为辅。地面气象观测，主要分为：采集及记录；编辑及确认；传输及应用。以某观测站双套自动站为例，天津产自动气象站型号为DZZ6型的新型站为主要应用，DYYZⅡ 型自动站为备份站。两套站的设备及厂家均不相同。
2 两套自动站结构对比以及采集要素情况对比
2.1 两套站硬件结构的对比
DZZ6型气象站采用先进技术，新型站采用的是天津生产EL15-1C型风速传感器。风速低惯性轻金属风杯。 其风杯采用铝材制造。采用过载保护；外部零件选用耐腐蚀材料制造并由喷漆涂层保护，采用的结构保护仪器内部的敏感元件不受恶劣环境的影响。
备份站采用的是长春生产EZC-1型风速传感器。风杯是3个压塑成型的碳纤维增强塑料风杯。
新型气象站的核心是基于CAN总线技术和国际标准CANopen协议进行设计，达到了兼容、互换的目的。已建的自动气象站扩展新的测量要素或增加传感器时，只需要将新的分采集器/或传感器加入到系统中，并进行简单的软件升级/配置。实现最大限度地方便维护和降低维护成本。
2.2 两站温度、湿度和本站气压等要素采集频率的对比
压温湿采样频率：新型站30次/min；备份站6次/min。
风速：新型站采样4次/s，以0.25s为步长求3s滑动平均值，以1s为步长计算每分钟的1min、2min算术平均；备份站采样1次/s，仅以1s为步长计算。
新型站在采集速率上以及性能上的完善，采样频率更小，计算平均值的步长更短。
3 新旧两套站温度、湿度、本站气压以及风速数据对比分析
3.1 温度、湿度和本站气压的对比
2套自动站温、湿度传感器均安装基本相同，气压传感器高度相差3.7m。比较某站2015年1月1日―2015年12月31日的气压、温、湿度以及2min平均风速数据。
从一年逐月的样本数据比较得到，两套站气压偏差在0.2～1hpa之间；平均气温的偏差
3.2 风速两站的对比
下面用一个月内逐分钟2min平均风速数据对比。截取数据变化较为剧烈的典型时段（典型时段为：1月23日5：00―24日15：00），进行数据分析。
风速变化剧烈的时段基本一致，但新型站风数据拨动较为剧烈，变化率超过3m/s的数据较多，变化率超过4m/s出现2次，而备份站没有出现。
总体相较而言，新型站的风速传感器比备份站的风杯大，两设备中的风杯材质也不同，位置也不同，数据有所差异属正常。再根据采样频率以及内部算法的差异，新型站风数据波动幅度较大也属正常。新型站风杯较大还有另外一个优点，在季节更替时段，更多的防止风杯被冻住的情况。
4 新ISOS-SS与旧OSSMO业务软件
相对OSSMO，ISOS-SS软件更便于测报员在非定时观测发报时间，监控自动气象软件数据采集运行状况。ISOS-SS在要素挂接和观测编报方面也更优越，很直观的在采集数据监控界面就看到本站挂接的各项目，有报警提醒，观测编报界面更明朗清楚；在数据维护方面，ISOS-SS数据记录、数据整理更规范，增加了数据以表格形式导出功能，方便后期对数据的应用和分析；在报表制作与处理方面，报表的制作更便于操作，最后生成PDF格式的报表，格式更稳定，更安全；在传输文件的监控上，也更直观清晰，还具有对问题记录的查询功能，并设计了手动发送报文的应急处理模块。
5 结论
在设备上，从DYYZⅡ 型自动站到DZZ6型自动站的结构对比、数据分析，在软件方面，再由业务软件上OSSMO到ISOS-SS的换代更新。中国气象局多次进行地面气象观测业务改革调整工作，配合新型气象自动观测站和新地面观测业务软件的完善，有效提高了地面气象观测的效率。如今采用当代成熟、稳定、先进的电子测量，数据传输和控制系统技术，设计基于现代总线技术和嵌入式技术构建的新型站，满足地面气象观测全要素自动观测。实现高精度、易维护、易扩展的新型自动气象站提供准确、可靠的观测数据，为提升防灾减灾能力和提高预报预测准确率以及服务能力做好重要保证。
参考文献
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关键词：地面气象观测 信息化 数据 缺测率 数据处理
中图分类号：P4 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2015）06-0298-01
近年来，我国地面气象探测自动化程度不断加深，计算机数据处理技术的发展推动了地面气象观测数据文件维护向程序化、信息化、自动化的进程。地面气象观测是气象观测重要组成部分，它为天气预报、气候分析、气象信息等提供重要的依据。而在地面气象观测中自动站地面观测数据处理更是气象观测的核心内容，因此提高数据处理能力对于提高地面观测数据的准确性，为气象预报提供准确信息具有重大的意义。
一、自动站地面气象观测数据文件审核的基本要求
1.自动站地面数据质量控制程序主要是使用地面气象测报业务程序和自动站数据质量控制程序对自动站所测得的数据文件进行审核。人工检验审核是在自动站质量控制程序进行审核的基础上按照《地面气象观测规范》、《地面气象观测规范技术问题综合解答第一号》和《地面气象测报业务系统程序操作手册》进行再次审核。
2.在自动站地面气象观测中，文件首部参数的正确性至关重要，所以是第一项被检查的项目。因为参数的正确与否直接关系到观测数据的形成、转换和计算结果的正确性。如果文件首部参数出现变更时，就必须改正单站参数库和省区的参数库，只有这样才能保证数据的正确性。
3.自动站地面气象站观测数据的人工审核主要体现在机审之后由工作人员对机审提出的每一条疑误信息和记录根据国家和有关部门的技术规定、各个项目之间的关联性和合理性进行判断，仔细检查。同时工作人员要对机审无法查出但资料确实有疑误的记录进行审查。
4.在观测项目中必须填写上级部门规定的观测项目，在审查时应该重点检查；检查的是数据文件的格式和质量。根据机审提出的“错误”信息和“可疑”记录进行仔细认真的分析审核，并判断某个记录是否真的有误，再依靠气象要素的变化找出原因。
5.对于审核中出现的问题和异常情况及时与值班员沟通验证，确保错误的及时更正，保证数据的准确性；工作人员同时还要审查A文件附加的信息，主要包括纪要栏、本月天气概况等具体内容是否与要求相符合，是否与对应数据一致。
二、降低地面气象观测数据缺测率主要方法
1.自动气象站降水记录不正常。若无降水现象，因其它原因（蚂蚁、风、人工调试等）或自动站故障而多记录时，应删除该时段内的全部分钟和小时降水量。出现漏斗堵塞或固态降水随降随化，若自动站记录的过程总量与人工雨量筒观测的量的差值百分率与其它正常时相当，则按正常处理；若自动站记录的降水量明显偏小或滞后严重，则该时段的分钟和小时降水量按缺测处理。该情况在备注栏中说明。在逐日地面数据维护时，对非降水量进行删除，再存盘返回，下次进入数据维护时，每次进入逐日数据维护时非降水量虽然还可以看到，但只要没有做存盘操作，B文件中的降水量数据就是是正确的，如果还要做存盘操作，就必须在对非降水量进行删除。
2.正点数据缺测处理。一般情况下，维持原记录。若对前后记录分析，确认正点数据有误可用正点时该的分钟数据代替，或确认正点时的分钟数据有误可用正点值代替。如果自动气象站正点数据缺测，若能获取非正点的分钟数据，在作不正常记录处理中，优先考虑用正点前后10分钟接近正点的记录来代替。
3.蒸发量缺测的技术处理措施。当大面积强降水过程作用后出现的蒸发量异常问题，可以采用日蒸发量偏差值=（1-日实际观测蒸发量数值/历年该时刻日蒸发量平均数值）×100%这一公式对蒸发量指标的偏差程度进行测算。当所得到的日蒸发量偏差值在±10%以内时，该偏差数据仍然可用；当这一偏差值在±10～20%范围内时，该偏差数据虽不精确可靠，但仍有气象利用价值，其偏差问题应在备注栏加以注明；而当这一偏差值超过±20%，则认为该蒸发量观测值无应用价值，应作观测数据缺测处理。
三、正确处理A、J文件的疑误数据
1.A文件的维护审核内容主要包括审核数据格式、记录和附加信息以及各相关要素的变化是否符合规律。而J文件维护和审核的内容主要是对分钟降水和小时降水的一致性、各日、月统计值合理性的审核。J文件分钟数据的缺测导致与A文件的数据值不一致，影响观测数据的正确性。所以要改善A、J文件疑误记录的处理。
2.时间不相符疑误信息处理：在进行疑误信息检查过程中，经常会出现日期不相符的情况，例如原文件上的日期为2012/06/25，在记录数据上却显示为2012/06/24[2]，这些细小的数据错误极有可能会对整个气象测报数据产生严重的影响，因此必须要及时进行改正，同时也必须对观测记录人员进项严格要求，保持数据的一致正确性。
3.文件正点缺测疑误信息处理。根据气象测报的有关规定可知，正点数据缺测的情况下，可以有用正点前后10min内接近正点的数据记录来代替正点数据。首先如果正点前10min中内记录的有观测数据，就作为正点的数据最好记录[1]；如果缺测了正点前10min的数据，就用正点后10min的数据代替。或者出现存在分钟数据缺测的情况，可以采用人工进行补测或平行观测数据来替代正点数据。在人工观测条件不足的情况下，还可以对缺测的气温、湿度、气压等进行内插，风、降水除外，补齐缺测的正点数据。
4.台站参数疑误信息处理。对矛盾出现原因进行深究就会发现，将次月进行冻土观测的数据B文件转换成了A文件，可是台站参数却并未对冻土项目进行观测，因此出现矛盾导致数据不一致。要解决这类问题，应当认真检查台站参数，勾选工作项目，当然在进行文件数据转换时也要格外关注任务要求，确保台站参数的准确性。
四、结束语
处理疑误气象数据对于观测数据的准确性具有重大的意义，为保证观测数据的代表性、连续性、准确性，必须认认真真对待每一条疑误信息，认真判断每一个观测数据，为气象预报和服务提供强有力的数据支持。
参考文献
[1]张明阳.气象测报地面信息化数据处理技术[J].内蒙古：网络导报.在线教育，2012（22）：57.
