浅谈综合气象观测系统发展

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1、浅谈综合气象观测系统发展　　摘要：回顾了气象探测发展史，进一步描述了气象探测发展的现状，对于新技术的应用前景与气象仪器的未来发展趋势进行了分析与阐述，同时介绍了国际GOOS、GEOSS、WIGOS综合观测计划。关键词：气象观测；气象仪器；国际综合观刚计划引言2008年世界气象日的主题是“观测我们的星球，为了更美好的明天”。气象观测是指对地球大气圈及其密切相关的水圈、冰雪圈、岩石圈（陆面）、生物圈等的物理、化学、生物特征及其变化过程进行系统的、连续的观察和测定，并对获得的记录进行整理的过程。气象观测具有准确性、代表性与可比较性3个

2、特点，要为气象预报预测、气象服务和气象科学研究提供高质量、可靠的观测数据。IPCC第四次报告表明，许多自然系统正在受到区域气候变化，特别是温度升高的影响，并且人为增暖已经对自然和许多生物系统产生了可辨别的影响。因此我们要建立综合气象观测系统，把握天气气候变化的实况和造成的灾情，为弄清其变化机理，进而制作天气预报和气候预测提供可靠的依据。一、气象观测发展概况7气象观测是基础理论与现代科学技术相结合、多学科交叉融合的独立学科，处于大气科学发展的前沿。气象观测信息和数据是开展天气预警预报、气候预测预估及气象服务、科学研究的基础，是推动

3、气象科学发展的动力。1597年，意大利物理学家和天文学家伽利略发明了空气温度表；1643年意大利物理学家托里拆利发明了气压表；1662年，英国的雷恩发明了虹吸式自记雨量计；1667年英国物理学家和数学家胡克发明了压板式风速器；1783年瑞士索絮尔发明了毛发湿度计。这些仪器以及其他观测仪器的陆续发明和不断改进，使气压、气温、大气湿度、风速等实现了定量观测，为大气科学的建立奠定了基础。气象要素的定量测量，尤其是气压表的发明，使人们不仅获得了气压的概念，而且能够定量测出不易为人感知的大气压强，从而使研究气体状态方程、流体静力学方程和一

4、切大气运动方程成为可能。1802年拉马契克进行了云状分类，逐步发展了云和天气现象的目测内容。7观测站的建立，观测资料的积累，又使人们可以用图表等形式分析气象要素的空间分布和时间变化，为进一步研究大气环流和天气气候的变化提供了条件。而观测项目、观测时间和记录格式的统一，对于大气科学研究的进展具有非常重要的意义。大气遥感技术的发展极大地推动了大气探测的发展，扩展了大气探测的范围，提高了探测的连续性，突出标志是气象雷达与气象卫星的应用。1960年代以来，声雷达、激光雷达、风廓线雷达、微波辐射计的研制与试验成功，拓展了获取高空三维空间气

5、象信息的手段。随着电子传感器与单片机的发展，推动了气象观测的自动化进程，气象观测台站常规的温度、湿度、气压、风向、风速、辐射等气象要素实现了自动化观测，观测数据的稳定性、准确性与客观性都大为增强，观测数据实现了分钟级的采集，大大减轻了人工负担。随着气象仪器自动化程度的提高，多种遥测与遥感技术应用，一个崭新的现代地球大气探测系统已经展现在我们的眼前。二、气象观测推动了气象预报服务的发展回顾历史，可以看到，地面观测系统的建立，形成了早期的天气图预报方法和有限能力的短期天气预报；全球高空气象探测网资料对于数值天气预报的发展做出了重要贡

6、献；天气雷达网建设，有力地推进了中小尺度强对流天气的研究和短时临近天气监测预警的发展；而全球气象卫星观测网的形成，为地球系统科学研究和全球天气预报服务提供了实时覆盖全球的观测数据。每一次探测技术的革命性进步，都推动了气象科学与业务的巨大发展。7随着气象台站网的建立，使气象资料的组网应用成为可能。天气图的诞生，是近代气象学研究起点的标志。1851年，英国的格莱舍利用电报传送资料，绘制了天气图。法国巴黎天文台台长勒威耶在总结克里米亚战争黑海风暴事故天气原因的基础上，提出了组织气象台站网、开展天气图分析和天气预报的建议，于1856年组

7、织了气象观测网，1860年创立风暴警报业务。从此，绘制天气图便成为一项日常业务，并陆续推广到欧美各国。由于气象观测业务对社会经济的巨大影响和自身的重要科学价值，WMO十分重视全球气象观测系统建设，现已建成了世界天气监视网（WWW）。除了常规的天气观测网以外，针对多种多样的服务需求，还形成了生态与农业气象、海洋气象、交通气象、城市环境气象、气候资源、干旱监测、雷电监测、水文气象等专业观测网，为预报预测与专业气象服务提供了坚实的基础。7改进预报是大气观测的主要目的之一，而观测的可实现性限制了预报的提高，这也是一个历史性的难题；观测的

8、改进为预报的改进提供了基础条件，但是观测的改进并不一定带来预报的明显改进，观测对预报的贡献依赖于观测的要素、位置、时间、天气形势等多方面的因素。改进观测的代价一般十分昂贵，必须充分考虑取得的效益。因此要由观测决定预报转到由预报指引观测的理念，推进观测与预报的互动