揭秘“气温先生”:天气家族“最熟悉的陌生人”-中新

发布日期:2020-06-24 06:15   来源:未知   阅读:

  假如“气温先生”来世间走一遭??

  揭秘天气家族“最熟悉的陌生人”

  今天的我们,想要获取天气信息可以说易如反掌。只要拿出手机,就可以看到实时天气数据??气温30℃,西北风3级,湿度12%……那么要不要出门,出门要不要带伞?有了这些数据,可以更科学地安排工作和生活中一切可能受天气影响的活动。

  但许多人不知道,这些天气观测数据从采集到抵达每一个公众手里,究竟经历了怎样的旅程。今天我们来揭秘天气家族中“最熟悉的陌生人”??“气温先生”,以他为例展示天气观测数据的奇妙旅程。

  旅程是从观测站开始的。

  在我国960万平方公里的土地上,有国家级观测站2423个,区域观测站则超过6万个。在国家级观测站里,一般都会有一个面积25米×25米大小的观测场,那里四周空旷、场地平坦,涂着白漆的围栏围了一圈,里面种着不能高过20厘米的均匀草层。

  在观测场,观测设备各自坚守岗位,负责“捕捉”大气环境中多种多样的气象要素和现象。观测员常说的“温压湿风雨”“总直净散反”,就是温度、气压、湿度、风向风速、雨量和总辐射、直接辐射、净辐射、散射辐射、反射辐射,当然还有能见度、云等各种各样的观测项目。

  以前,气温“诞生”的容器是玻璃棒。与人们常用测体温的水银温度计一样,玻璃棒里有水银,水银受热会放大、受冷会缩小,也就是我们物理课上所说的“热胀冷缩”原理。

  水银体积的变化带来了玻璃棒刻度上的变化,再由观测员去读取数据,便有了气温。

  不过,最近我们迎来了好消息:从今年4月1日起,我国地面观测要实现全面自动化。这样一来,气温的“出生”就省事儿多了,也能更准确地代表大气中真实的温度。

  中国气象局气象探测中心高级工程师张鑫告诉记者,如果说自动化观测主要解放了人力,提高了运行效率,那么智能化观测的主要研究方向就是提高数据准确率。目前,自动化观测指标已经达到合格线,形成自动化、集约化、标准化的业务体系。而智能化的目标就是精益求精,进一步提升观测数据的准确率。

  按照新方法,玻璃棒会被一种金属??铂电阻代替。铂电阻在感受到气温变化的同时,电阻值会发生变化,所以,气象科技工作者就想出了一个好办法:找到电阻值和气温之间的关系,建立模型,只要把电阻值转化成气温值,就能以铂电阻的变化来反推气温变化。

  按照气象专家的说法,铂电阻本身就是电子元器件,所以气温值可直接通过电路实时测量,免去了人工读取数据环节,也减少了许多出现误差的可能性。

  当电阻值信号转化为电压信号后,传感器后面长得像盒子一样的采集器,就能把包括气温的电子信号都收集起来。

  这时候,天气家族中的其他成员??如气压、湿度等,大多也有了方便、智能的传感器设备,经由采集器一并收集。

  至此,天气家族成员聚齐。这时,他们可以迈出旅行的第一步??从户外观测场,来到气象人员值班室的业务电脑。

  别看这段路不长,却很重要。这段路上的交通工具,已经由以前的电线换成现在的光纤,不仅传输效率提高了,错码率变少了,防雷效果也增强了。

  在抵达第一个目的地??业务电脑之后,天气家族成员不用再靠观测员手动录入,就能自动进入一个叫做地面综合观测业务软件的程序。对这道程序来说,分门别类整理和处理各种观测数据“轻车熟路”,而天气家族成员需要在这里过一道重要“关卡”??质量控制。

  何谓质量控制?打个比方,下雨或下冰雹时,气温一般会下降,但如果”气温先生”的数值升高或者没有变化,那就可能存在问题;又或者,天气没什么变化,但10分钟前的“气温先生A”和现在的“气温先生B”数值相差太大,也意味着出现问题,会被贴上“质疑”或“错误”的标签。

  顺利通过“关卡”的天气家族成员,在地面综合观测业务软件中打包整理完成后,便能坐上前往下一站??省级气象信息中心的列车。

  在那里,来自全省各地的天气家族成员迎来了又一个质量控制“关卡”。这一关主要考验空间连续性,比如,“气温先生A”和“气温先生B”出生在相距5公里的观测站,数值却相差较大,那么他们便会被标记为“质疑”。

  同样的故事再次上演,通过考核的天气家族成员才有资格再次踏上更远的旅程??最终抵达国家气象信息中心。

  这一站,天气家族成员的面孔就更多样了,不但有来自各个地面观测站的,还有其他各种观测设备观测到的数据。国家气象信息中心的工作人员利用处理系统再次把他们整理、分类、入库,按需将打包处理好的数据推送给不同的用户。

  比如,天气预报员需要的数据会来到国家气象中心,气候预测专家需要的数据会来到国家气候中心。当然,“气温先生”是使用最广泛的天气家族成员之一,到处都少不了他的身影。

  还有很多数据是每一个普通人安排生产生活都要看的,所以会被送到公共气象服务中心,经过可视化处理,成为长得漂亮又容易懂的数据产品的一部分,有些还会再经过一些公司的个性化处理,最终出现在每个人手机天气服务软件中。

  几十年过去,这条漫长的路对技术条件的要求越来越高,但“气温先生”从观测场走到公众身边花的时间却越来越短,耗费的人力也越来越少。

  中青报?中青网记者 邱晨辉 通讯员 张格苗 来源:中国青年报

  2020年06月23日 12 版 【编辑:黄钰涵】