吴宏钢2006/09/18
第1章 地面气象观测组织工作
自动观测项目每天24次定时观测；人工观测项目，昼夜守班站每天02、08、14、20时4次定时观测，白天守班站每天08、14、20时3次定时观测。
正点前约10分钟查看显示的自动观测实时数据。 00分，正点数据采样。
00-01分，完成自动项目的观测。
01-03分，向微机录入人工观测数据。
正点前30分钟左右巡视观测场和人工仪器设备。
45～60分观测云、能、温、湿、降水、风、压、地温、雪深等，连续观测天象。
雪压、冻土、蒸发、地面状态等项目的观测可在40分至正点后10分钟内进行。
基准站使用自动气象站后以自动观测记录进行编发报，但仍然保留24次人工定时观测。
人工器测日照以日落为日界，辐射和自动观测日照以地方平均太阳时24时为日界，其余观测项目均以北京时20时为日界。
值班员每日19时正点检查屏幕显示的采集器时钟，当与电台报时的北京时相差大于30秒时，在正点后按自动气象站技术操作手册规定的操作方法调整采集器的内部时钟，保证误差在30秒之内。
未使用自动气象站的地面气象观测站，观测用钟表要每日19时对时，保证走时误差在30秒之内。
说明：未使用自动气象站的基准站除02、08、14、20时外，其它正点时次还需观
测压、温、湿、风。
第2章 地面气象观测场
观测场25m?25m；条件限制16m（东西向）?20m（南北向）。 可将观测场南边缘向南扩展10m。 稀疏围栏约1.2m高。 草高不能超过20cm。 小路0.3～0.5m宽。
仪器东西间隔不小于4 m，南北间隔不小于3 m，距观测场边缘护栏不小于3 m。
旧站址的观测记录持续到12月31日，新站址的正式观测记录从1月1日开始。
新旧两地水平距离超过2000m、或拔海高度差在100m以上要对比观测，时间基准站为1年（1～12月）；基本站和一般站为1、4、7或7、10、1月，对比观测的时次为02、08、14、20时（80cm、160cm、320cm等层的地温仅在14时）4个时次，夜间不守班站02时可用自记记录代替。
表2.1 仪器安装要求表
第3章 地面气象观测仪器
当人工观测改为自动观测时，平行观测期限至少为2年。第1年以人工观测记录（采
用原用观测仪器）为正式观测记录，1年后以自动观测记录（采用新观测仪器观测）为正式观测记录。
平行观测时次为02、08、14、20时4个时次，非昼夜守班站，02时可不平行观测。
换用不同技术特性的仪器平行观测期限至少3个月。
第4章 云
层积云视宽度角多数大于5°。
高积云大多数云块的视宽度角在1～5°。
γd为干空气的绝热直减率，近似于0.98℃/100m，γ阶段的直减率，近似于0.17℃/100m。
z
为露点温度在干绝热
全天无云，总云量记0；天空完全为云所遮蔽，记10；天空完全为云所遮蔽，但只要从云隙中可见青天，则记10—；云占全天10分之1，总云量记1；云占全天10分之2，总云量记2，其余依次类推。
天空有少许云，其量不到天空的10分之零点5时，总云量记0。
云高的云状只记10个云属和Fc、Fs、Fn3个云类。
因雪暴、雾使天空的云量、云状无法辨明时，总、低云量记10，云状栏记该现象符号。 因吹雪、雾、轻雾使天空的云量、云状不能完全辨明时，总、低云量记10，
表4.2 各云属常见云底高度范围表
第5章 能见度
气象光学视程是指白炽灯发出色温为2700K的平行光束的光通量在大气中
削弱至初始值的5%所通过的路途长度。
白天能见度是指视力正常(对比感阈为0.05)的人。
能见度观测记录以千米（km）为单位，取1位小数，第2位小数舍去，不足0.1km记0.0。夜间观测能见度时，应先在黑暗处停留5～15分钟。
目标物的视角以0.5°～5.0°之间为宜。 目标物的仰角不宜超过6°。
⑴ 目标物的颜色、细微部分清晰可辨时，能见度通常可定为该目标物距离的5倍以上。
⑵ 目标物的颜色、细微部分隐约可辨时，能见度可定为该目标物距离的2.5到5倍。
⑶ 目标物的颜色、细微部分很难分辨时，能见度可定为大于该目标物的距离，但不应超过2.5倍。
第6章 天气现象
大风?——瞬时风速达到或超过17.0m/s(或目测估计风力达到或超过8级)的风。
尘卷风?——很小的尘卷风，直径在2米以内，高度在10米以下的不记录。 大风的起止时间，凡两段出现的时间间歇在15分钟或以内时，应作为一次记载；若间歇时间超过15分钟，则另记起止时间。
两次闻雷时间相隔15分钟或以内，应连续记载；如两次间隔时间超过15分钟，须另记起止时间。
若雷起止方向之间达到180°或以上时，须按雷暴的行径，在起止方向间加记一个中间方向。
沙尘暴、雾、雪暴以及浮尘、吹雪、烟幕、霾现象出现能见度小于1.0km时，都应观测和记录最小能见度，记录加方括号[ ]。.
最大冰雹的最大直径大于10mm时，应同时测量冰雹的最大平均重量。 强浓雾 能见度小于0.05km
浓雾 能见度0.05km～小于0.5km 雾 能见度0.5km～小于1.0km 特强沙尘暴 能见度小于0.05km
强沙尘暴 能见度0.05km～小于0.5km 沙尘暴 能见度0.5km～小于1.0km
6.1 降水现象的特征和区别
6.3 视程障碍现象的特征和区别
第7章 气压
气压以百帕（hPa）为单位，取1位小数。 水银气压表安装后要稳定4个小时。
气压读数复验后，降下水银面，使水银面离开象牙针尖约2～3mm。 观测用电灯15～40W。
记号前后两处读数≥0.3hPa（温度≥0.3°C，相对湿度≥3%），称为跳跃式变化。
自记值同实测值的比较，系统误差超过1.5hPa时，应调整仪器笔位。 日转型自记钟一天快慢超过10分钟，应调整自记钟的快慢针。 计算海平面气压的气温直减率，规定采用0.5℃/100m。
第8章 气空温度和湿度
小百叶箱内部高537mm、宽460mm、深290mm。 大百叶箱内部高612mm、宽460mm、深460mm。
玻璃钢百叶箱内部高615mm、宽470mm、深465mm，支架顶端约高出地面125cm。
木质百叶箱1至3年重新油漆一次。
百叶箱内外箱壁每月至少定期擦洗1次。 百叶箱照明用的电灯不得超过25W。 湿球杯口距球部约3cm。 纱布长约10cm。
包卷纱布的重叠部分不要超过球部圆周的1/4。 湿球纱布冻结后，在球下部2-3mm处剪断。
气温在-10.0℃或以上湿球纱布结冰时，观测前须湿球溶冰。
溶冰时风速、湿度中常时，在观测前30分钟左右进行；湿度很小，风速很大时，在观测前20分钟以内进行；湿度很大，风速很小时，要在观测前50分钟左右进行。
气温在-10.0℃以下时，停止观测湿球温度，改用毛发湿度表或湿度计测定湿度。但在冬季偶有几次气温低于-10.0℃的地区，仍可用干、湿球温度表进行观测。
气温在-36.0℃以下，接近水银凝固点（-38.9℃）时，改用酒精温度表观测气温。
湿球纱布一般应每周换1次。
水杯中的蒸馏水一般每周更换1次。
最高温度表安装高出干湿球温度表球部3cm。 气温在-36.0℃以下时，停止最高温度表的观测。 最低温度表水平地安装并低于最高温度表1 cm。
1～5日20时应读取最低温度表酒精柱，5日的平均差值如果≤0.5℃，最低温度表可以使用，＞0.5℃，应撤换最低温度表。
中途换用了最低温度表，在换用后的前5天内，观测酒精柱的示度。
温度计记录值与实测值相比较，系统误差超过1.0℃时，应及时调整仪器笔位。
铂电阻在0 ℃时的电阻值为100Ω。
湿度计读数时，若笔尖超出自记纸下沿（0%），但未靠着钟筒的底沿；或笔尖超出自记纸上沿（100%），但未超出自记纸，则按外延法读数，订正后的值＞100时，记为100；＜0时，记为0。
湿度计若订正后的最小相对湿度＜0时，记为0。
第9章 风向和风速
风速以米/秒（m/s）为单位，取1位小数。最大风速是指在某个时段内出现的最大10分钟平均风速值，瞬时风速是指3秒钟的平均风速。
风的平均量是指在规定时间段的平均值，有3秒钟、2分钟和10分钟的平均值。
风速感应器（风杯中心）距地高度10～12m；若安装在平台上，风速感应器（风杯中心）距平台面（平台有围墙者，为距围墙顶）6～8m，且距地面高度不得低于10m。
EL型电接风电源使用交流电（220V）或干电池12V（串联），电压如已低于8.5V就不能保证仪器正常工作。
更换风向指示灯泡时，用6～8V，0.15A的，不可用超过0.15A的灯泡。 静风时，风速记0.0，风向记C；平均风速超过40.0m/s，则记为＞40.0，作日合计、日平均时，按40.0统计。
当自记钟在24小时内的计时误差≤20分钟时，不必进行时间差订正。 风速自记部分是按空气行程200m电接1次，风速自记笔相应跳动1次来记录的。如10分钟内跳动1次，风速便是0.3m/s(即200m/600s)；如10分钟内笔尖跳动两次，风速便是0.7m/s(即400m/600s)。因此，风速的小数位只能是0、3和7。
表9.1 风向符号与度数对照表
第10章 降水
降水量以毫米（mm）为单位，取1位小数。
通常测定5分钟、10分钟和1小时内的最大降水量。
我国采用直径为20cm正圆形承水器。
量杯有100分度，每1分度等于雨量筒内水深0.1mm。
当雪深超过30cm时，应把仪器移至备份架子上进行观测。
每天08、20时分别量取前12小时降水量
20时降水量观测时和观测前无降水，而其后至20时正点之间（包括延续至次日）有降水；或20时观测时和观测前有降水，但降水恰在20时正点或正点之前终止。遇有以上两种情况时，应于20时正点补测一次降水量，并记入当日20时降水量定时栏，使天气现象与降水量的记录相配合。
降水量不足0.05mm时记0.0。
虹吸式雨量计无降水时，自记纸可连续使用8～10天，用加注1.0mm水量的办法来抬高笔位。
虹吸式雨量计有降水（自记迹线上升≥0.1mm）时，必须换纸。
在雨季，每月应将盛水器内的自然排水进行1～2次测量。
第11章 雪深和雪压
雪深是从积雪表面到地面的垂直深度，以厘米（cm）为单位，取整数；雪压是以克/平方厘米（g/cm2）为单位，取1位小数。?
在规定的日子当雪深达到或超过5cm时要观测雪压。
三次测量的地点，彼此相距应在10m以上。
平均雪深不足0.5cm记0。
8时未达到测定雪深的标准，之后因降雪而达到测定标准时，则应在14时或20时补测一次。
体积量雪器内截面积为100cm2。
5、10、15、20、25日和月末最后一天，雪深达到5cm或以上，在雪深观测后观测雪压。
因降雪使得雪深一日间又增加5cm或以上，须在该日雪深观测后，补测雪压。
2。。称雪器圆筒内截面积50 cm
第12章 蒸发
蒸发量以毫米（mm）为单位，取1位小数。
E-601B型蒸发器口面积为3000cm2
器口向下6.5cm器壁上是测针插。
土圈高度应低于蒸发桶口缘约7.5cm。
护圈口缘低于蒸发桶口缘5-6 cm。
小型蒸发器口径20cm，高约10cm, 蒸发量为负值时，记0.0。
第13章 辐射
紫外辐射分三个亚区：
UV-C：0.100～0.280μm
UV-B：0.280～0.315μm
UV-A：0.315～0.400μm
第14章 日照
在一给定时间，日照时数定义为太阳直接辐照度达到或超过120瓦?米-2（W?m-2）的那段时间总和。日照时以小时（h）为单位，取1位小数。
赤血盐、枸橼酸铁铵分别与水的比例一般为1:10和3:10。
纸上10时线对准筒口的白线，14时线对准筒底的白线。
日照纸浸漂3～5分钟。
全天无日照，日照时数记0.0。
涂刷日照纸以用量10张为宜。
第15章 地温
地温以摄氏度(℃)为单位，取1位小数。
5、10、15、20cm曲管地温表表身成135°夹角。表安装间相隔约5cm。
地温场面积为2?4m2。
踏板宽约30cm，长约100cm，相距表北面约40cm处。
浅层铂电阻表安装板条全长250mm，宽30mm，厚5mm。
电缆应有1m左右的长度埋入土中。
直管温度地段面积为3?4m2，人工表表间相隔约50cm，
在表北边约30cm处，应设置一个木制观测台架，架宽约30cm
铂电阻表深层表安在人工深层表南侧50cm处，表间相隔约50cm。
草地观测面积约1 m2。传感器安装在距地6cm高度处，传感器一端有0.5m左右的电缆露出地面。
草温和雪温观测的切换应在20时进行。当草株高度超过10cm时，应修剪草层高度。 8时地面最低温度可能出现在±5℃之间时，应于8时观测一次地面最低温度。地面温度值降到-36.0℃以下时，只读地面最低温度表的酒精柱和游标示度， 并以经器差订正后的酒精柱读数作为0cm记录。
第16章 冻土
冻土是指含有水分的土壤因温度下降到0℃或以下而呈冻结的状态。
第17章 电线积冰
电线积冰以毫米（mm）为单位，取整数。积冰最大重量，以克/米（g/m）为单位。 两组积冰架之间距离约150～200cm。
支柱采用50mm?50mm?5mm规格的角钢。
以4mm(又称8号)、长100cm铁(钢)丝作为导线，两端在距端点5cm处弯成直角。
合页箱长25cm直径15cm或25cm
第18章 地面状态
在观测场附近（或观测场内）选择一块约2m?5m面积的自然地面作为观测地面状态的特选场地，用于观测干、湿、积水和地面冻结这4种地面状态。 20种状况以00～19二十个数码表示。
第19章 自动气象观测系统
采集器的电源能保证采集器至少7天正常工作，数据存储器至少能存储3天的每分钟气压、气温、相对湿度、1分钟平均风向和风速、降水量和下
表列各项目的每小时正点观测数据。
2分钟平均风向
2分钟平均风速
气温
露点温度
本站气压
海平面气压
3小时变压
24小时变温、变压
24小时内最高气温
24小时内最低气温
12小时内最低气温
1小时内累计雨量
3小时内累计雨量
6小时内累计雨量
24小时内累计雨量
1小时内极大风速的风向
1小时内极大风速
6小时内极大风速的风向
6小时内极大风速
时钟误差不超过30秒/月。
气温、湿度、气压、地温、辐射的采样速率为每分钟6次，去掉一个最大值和一个最小值，余下的4次采样值求算术平均。1分钟平均值为瞬时值。
风向、风速的采样速率为每秒钟1次，求3秒钟、2分钟、10分钟的滑动平均值。3秒钟的平均值为瞬时值。
降水量、蒸发量和日照时数的采样速率为每分钟1次。
气温、湿度、气压、地温、辐射均为1分钟内有效采样值的算术平均。 风速以1秒钟为步长，求3秒钟的滑动平均值；以1秒钟为步长，求1分钟和2分钟滑动平均风速；以1分钟为步长，求10分钟滑动平均风速。
风向、风速采用滑动平均方法，计算公式为：
nnn?1 （19.1）
K=3t/T （19.2） Y?K(y?Y)?Yn?1式中 Yn：n个样本值的平均值，Yn?1：n-1个样本值的平均值，yn：第n个样本值，t：采样间隔（s），T：平均区间（s）。
风向过零处理采用以下算法：
计算 yn- Yn?1=E
若E>180°，则从E中减去360°；若E＜-180°，则在E上加360°。再用此E值重新计算Yn。若新计算的Yn＞360°，则减去360°；若新计算的Yn＜0°，则加上360°。
最大风速从10分钟平均风速值中选取。
电缆挂钩离地沟底的高度小于30cm；沟的宽度30cm左右为宜。
各种接地电阻应小于5Ω。
保持自动站设备处于正常连续的运行状态，每小时正点前10分钟要查看数据采集器的显示屏或计算机显示的实时观测数据是否正常。
每日08、20时仍须人工观测雨量筒的降水量，并记入观测簿中定时降水量栏作为正式记录。
每日20时后必须认真检查当日数据是否齐全，并做好当日数据文件的备份。
早上7点，一些白领可能还没从睡梦中醒来，而昆明太华山气象站的气象观测员江春盈，已经开始一天的工作。检查气象探测设备、传输系统是否运行正常，检查、判断实时釆集的数据和夜间记录是否准确。
尽管目前气象探测手段越来越先进，自动化程度和准确率都越来越高，但对江春盈这样的气象观测员来说，每天早上8点至晚上8点，每隔3小时一次的人工观测依然“雷打不动”。
“主要观测云量和云高，记录整个天空的总云量，以及最低一层的低云量。”江春盈介绍。
“在我们那个年代，人工观测要读温度、湿度、气压、地温等20多个项目。一天24小时，每小时观测记录一次。”昆明太华山气象站站长李振荣介绍，现在人工观测要简单一些，只需要观测降水量、云、天气现象这3大类。
在李振荣做气象观测员的时候，单就云的观测这一项，就需要观测云量、云向、云状、云高多个数据。特别是云状的观测非常重要，气象观测员需要准确识别29种云。“很多云只要一出现，就代表某种天气要来了。”比如钩卷云出现的时候，未来一两天出现恶劣天气可能性非常大。
现在，虽然每天人工观测的次数有所减少，但还是无法被自动探测设备取代。“雷达只能探测到雨，但要区分阵性雨还是非阵性雨，还需要通过人工观测。”李振荣说，将人工观测与自动监测到的天气实况相结合，就能为地方气候科学研究和气象预报提供基础数据。
