往常,秋冬季的气象站里,或许有这番场景:
极寒天儿里,作为观测员的你正在认真工作,此时,风传感器数据出现故障。
夺门而出,你发现位于10米风塔的风传感器被“冰封”,无法正常运行。
在2020年4月,我国地面观测自动化后,装备保障已成为气象日常工作的重要内容。
此刻,为了保证风力、风向等监测数据正常传输,你需要拿着小锤顺着10米高的风塔向上攀登,并对设备进行运维。
然而,你或许恐高,或许经验少……
冬日里的长白山天池气象站,以及3米高的风塔。图/成坤
不过今年更大范围的变化正在发生。
接着往下看!下图中有两套风传感器,在长白山天池气象站3米高的风塔上,气象工作者正在清理三杯风向向风速传感器,他的身后,即被“圈”出的仪器就是超声风传感器。
可以明显看到的是,超声风传感器表面“不着一物”,运行如常!
(注:按照规定,风传感器安装高度是10至12米,即风塔高10米;但天池气象站情况特殊,当地风塔设置为3米。且基于对比观测等考虑,天池站的两套风传感器设备目前同时运行)
面对冰点,克服痛点,中国气象局党组高度关心基层气象工作,借助新技术手段破解设备难题。今年以来,中国气象局持续在全国22个省(自治区、直辖市)的237个国家自动气象观测站进行的风传感器防冻改造工程。
风向、风速是气象观测的重要要素,风传感器作为气象站的常规设备,如今已大规模列装使用。然而,每年秋冬季节,我国部分位于高山或极寒地区的气象站风传感器极易冻结,极寒地区强降雪会在风传感器表面形成覆冰。
资料图
气象工作者爬上风塔检修敲冰的案例也屡见不鲜。
2020年,随着山洪地质灾害防治气象保障工程逐步推进,中国气象局在全国500余个平均温度在0℃以上的气象台站中遴选237个国家级台站,采用改造原传感器或更新为超声风/风压传感器等方式,依照各气象站年冰冻时间和次数等数据,相继对内蒙古、吉林、甘肃、江西等22个省份的国家级台站的风传感器进行改造,确保人员作业安全和冬季观测数据稳定。
如今,防冻改造工程基本完成。
“人工智能等新技术的应用,进一步保障了防冻改造工程中数据传输的无缝衔接。”中国气象局综合观测司相关负责人介绍,前期由安徽、湖北省气象局牵头制定相关方案,并进行了大量防冻改造试验。
经过防冻改造后的风传感器能够根据外界温度的变化智能切换,确保在极寒天气条件下风向、风速观测正常。
眼下,更积极的效益正在这个冬季显现——
在海拔3700米的甘肃省甘南藏族自治州玛曲县国家基本气象站,加热风传感器进一步克服高原冬季风观测难题。
图/王涛
常年经受低温凝冻天气的贵州省黔东南苗族侗族自治州锦屏县,新安装的风传感器加热装置成功经受住南下冷空气“强势进攻”。
12月中旬,海拔1658米的福建省泉州市九仙山迎来入冬后首场雨雾凇,最低气温-2℃,电线出现结冰。而在福建唯一的高山站——九仙山气象站里,各个观测仪器运行良好,特别是位于10米高风塔且往年易受冻的风传感器表面“不着一物”,数据传输准确及时。
九仙山。图/泉州通
最低气温-44℃的长白山天池气象站,得益于新运行的超声风传感器,设备损耗率大为降低。