簡史

20世紀(jì)50年代在有些氣象臺(tái)、站上開始使用有線自動(dòng)遙測氣象儀器和出現(xiàn)比較簡單的自動(dòng)氣象站，但觀測項(xiàng)目少，精度低。60年代后，隨著各種氣象要素的感應(yīng)元件和半導(dǎo)體數(shù)字電路的出現(xiàn)和發(fā)展，自動(dòng)氣象站觀測項(xiàng)目大增至幾十項(xiàng)，測量精度明顯提高，裝備也日趨完善。70年代后期使用更多，一些國家在觀測記錄，信息貯存、處理和傳輸?shù)确矫孢_(dá)到了高度自動(dòng)化。

構(gòu)造

由于使用的目的要求不同，自動(dòng)氣象站在構(gòu)造、規(guī)模、項(xiàng)目、功能和自動(dòng)化程度等方面差異很大。一般可分為實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)觀測兩種。前者多用于天氣報(bào)告觀測和監(jiān)視危險(xiǎn)天氣；后者用于氣候和環(huán)境監(jiān)測（時(shí)間間隔較長）。但其基本組成單元是相近的。一般包括以下6部分（如圖）：①傳感器。采用各種電的或?qū)⒎请娏哭D(zhuǎn)變?yōu)殡娏康臋z測元件。如電測溫、氯化鋰測溫、電熱測風(fēng)、溫差電堆測輻射和光電池測光照等等。這類元件便于將各種氣象要素的變化量轉(zhuǎn)換為電訊號(hào)。②變換器（輸入接口）。按照統(tǒng)一系統(tǒng)將各種氣象要素變量進(jìn)行記錄或一律轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制代碼，或一律轉(zhuǎn)換為全量為0～10μV 的模擬量。③數(shù)據(jù)處理器。接收輸入訊號(hào)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。如單位換算、求平均值、極值、累計(jì)值或求解方程等。④外部設(shè)備。包括顯示器、指示儀表、模擬量連續(xù)記錄器（多筆記錄），數(shù)字打印機(jī)、磁性記錄等。⑤程序控制。由時(shí)序電路與程序電路組成，使裝置按預(yù)定程序定時(shí)、定點(diǎn)循環(huán)工作。⑥電源：用標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)壓直流電源；或用當(dāng)?shù)仉娫矗噪姵貍溆?；也可用電池，而以?nèi)燃機(jī)-發(fā)電機(jī)組、風(fēng)力發(fā)電機(jī)或太陽能電池備用。

自動(dòng)氣象站典型結(jié)構(gòu)示意圖

自動(dòng)氣象站用的傳感器與常規(guī)氣象儀器類似，但要求可靠、耐用、而且對(duì)要素的取樣要求適當(dāng)。氣壓多用空匣或膜片傳感，須防止溫度影響及長時(shí)間內(nèi)發(fā)生的漂移和振動(dòng)。測溫多用金屬電阻或熱敏電阻。溫度傳感器種類很多，但還都存在一定缺點(diǎn)。測風(fēng)多用轉(zhuǎn)杯或螺旋槳。測降水量多用翻斗裝置。測日照時(shí)數(shù)元件種類不少，但起始感光能量標(biāo)定尚不統(tǒng)一。輻射元件因產(chǎn)生的電壓小而多變，須加放大，而且有防污染問題。數(shù)據(jù)處理器的功能可以包括傳感器信息的過濾，單位轉(zhuǎn)換，選極值，求平均值，總量和統(tǒng)計(jì)量，編電碼等。

特點(diǎn)

自動(dòng)氣象站具有如下特點(diǎn)：①測量項(xiàng)目多，可任意選用。②功能多而全，既能自動(dòng)連續(xù)記錄，也能進(jìn)行數(shù)字打字或磁帶記錄，還能按編定程序進(jìn)行各種運(yùn)算。若借助外部設(shè)備，則能進(jìn)行資料整理、分析、編報(bào)并通過各種通訊通道進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳送。③結(jié)構(gòu)靈活多樣。由于采用多輸入接口，機(jī)柜的積木式結(jié)構(gòu)，所以可根據(jù)需要而靈活地增減觀測項(xiàng)目，或與其它設(shè)備聯(lián)機(jī)、并機(jī)使用。④精度高。各要素從傳感到記錄、運(yùn)算均在無人參與的情況下進(jìn)行，避免了破壞觀測現(xiàn)場和其它人為影響。⑤時(shí)效快。全部要素的測量均可在短期內(nèi)完成。數(shù)據(jù)處理和信息傳遞都能達(dá)到高速度。⑥便于選點(diǎn)、安裝和移動(dòng)。占地少，不需很大的專用觀測場。