气象观测与计算机技术的整合实践研究论文

　　摘 要：气象观测属于大气科学，包括地面气象观测、高空气象观测、大气遥感探测和气象卫星探测等。目前，气象观测逐由传统的人体感知系统转变为与计算机科学技术相结合的观测系统，能观测从地面到高层，从局地到全球的大气状态及其变化。所以，不断引进其他科

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　　摘 要：气象观测属于大气科学，包括地面气象观测、高空气象观测、大气遥感探测和气象卫星探测等。目前，气象观测逐由传统的人体感知系统转变为与计算机科学技术相结合的观测系统，能观测从地面到高层，从局地到全球的大气状态及其变化。所以，不断引进其他科学领域的新技术成果，革新气象观测系统，加强气象观测与计算机科学技术的整合实践是发展大气科学的重要措施。

　　关键词：气象观测;计算机技术;技术整合

　　1 气象观测

　　1.1 气象观测的定义

　　气象观测是指在各种地面观测平台上，用仪器及目力对气象要素和天气现象进行测量和观察的方法和技术。又称地面观测。由于观测的结果需在一个国家、一个大区以至全球范围进行分析比较，所以，气象站的位置，气象仪器的精度及其安装使用方法，观测时间和观测项目，观测方法和记录方法以及观测结果的传递等各方面，都必须按世界气象组织和国家气象部门的统一规定进行。是一种气象术语，即在地面上进行相应的观测，使用仪器对天气情况的测量，以便获得相关的气象信息。

　　1.2 气象观测发展简史

　　气象观测是气象观测中开始最早、发展最普遍的一类。在没有气象仪器之前,全凭目力和感觉判定。在气象仪器发展的基础上，17-18世纪欧洲陆续组建了气象观测网。至19世纪末，随着计算机技术的发展，基本建成了系统的气象台站网。此后，由于各种气象仪器的创制和新技术的应用，常规观测逐渐向自动化遥测过渡。如今，观测内容包括地面、海洋、空间环境;除了对湿度、雨水、风力、温度等元素进行常规观测，还有地面环境对大气环境的影响导致气象变化的监测。目前，各国对气象部门的作用和地位正在进行重新定位，传统的公益性气象服务已走向多样化，一些发达国家气象部门正在研究制订新型气象业务技术体制，在美国已经提出了“无缝隙”预报服务战略。

　　2 气象观测与激素及技术整合实践的发展与作用

　　2.1 用仪器进行气象观测的3个发展阶段

　　16世纪末-20世纪初，是气象观测的形成阶段。仪器以及其他观测仪器的陆续发明，使气象观测由定性描述向定量观测发展,在这阶段发明的气压表、温度表、湿度表、风向风速计、雨量器、蒸发皿、日射表等气象仪器，为逐步组建比较完善的地面气象观测站网和对近地面层气象要素进行日常的系统观测提供了物质基础。并为绘制天气图和气候图，开创近代天气分析和天气预报等的研究和业务提供了定量的科学依据。

　　20世纪20年代末-60年代初，是由地面观测发展到高空观测的阶段。随着无线电技术的发展，出现了无线电探空仪，得以测量各高度大气的温度、湿度、压力、风等气象要素，使气象观测突破了200 a来只能对近地面层大气进行系统测量的局限。到40年代中期，气象火箭把探测高度进一步抬升到100 km左右;同时，气象雷达也开始应用于大气探测(一部气象雷达能够对几百公里范围内的雷暴分布和结构连续地进行探测)。这些高空探测技术的发展，使人们对大气三维空间的结构有了真正的了解。

　　60年代初以来，气象观测进入了第三个阶段，即大气遥感探测阶段。它以1960年4月1日美国发射第一颗气象卫星(泰罗斯1号)为主要标志。大气遥感不仅扩大了探测的空间范围,增强了探测的连续性，而且更增加了观测内容。一颗地球同步气象卫星可以提供几乎1/5地球范围内每隔10 min左右的连续气象资料。

　　2.2 气象观测与计算机技术整合实践的意义

　　气象观测记录和依据它编发的气象情报，除了可以预测天气之外，还为工、农、林等其他行业提供重要数据。2005年2月，国际政府间地球观测组织正式成立，并启动了全球综合地球观测)10 a执行计划，以期进一步整合计算机技术的力量，通过在现有的国家、区域和全球系统的基础上建立一个全球地球综合观测系统。世界气象组织的观测系统是全球综合地球观测系统的核心组成部分。因此，全球地球综合观测系统的成效取决于世界气象组织全球综合气象观测系统的进一步建立和完善，加强这一系统的整合将为提供天气、气候和水等相关服务做出很大的贡献。

　　3 结语

　　随着计算机技术的不断发展，如今气象部门已完成高空气象观测站的装备统一和升级换代，实现从人工观测到机械观测再到电子观测和自动观测的根本转变。气象观测系统升级换代后，观测自动化程度明显提高，人工劳动强度大大减轻，观测准确度和质量显著提高。现在的高空观测资料和产品非常丰富，为云雾物理结构分析、人工影响天气作业提供了更加精细化的观测数据支撑。在观测装备上，本着使用一代、研制一代、规划一代的原则，不断向前推进。气象观测与计算机技术的整合不仅是为大众提供了更加方便的气象信息，也推动了计算机科学发展的动力。从古老的人体感知观测到如今的探空观测，气象观测在不断的进步发展，科学技术也在不断地向前推进。

　　参考文献

　　[1] 多维克，查尼克. 多普勒雷达与气象观测(第2版). 北京：气象出版社.

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