佛山市农村气象科普体验观测站设计与应用探讨

佛山市农村气象科普体验观测站设计与应用探讨

田良钰 叶智明 丁伟杰 黄志聪

（佛山市高明区气象局 广东佛山 528500）

摘 要：加强气象综合监测能力、强化基层气象科普宣传是提升社会群众防灾减灾救灾能力的重要措施，对于保障本地经济社会稳定发展有着重要意义。如果能够将气象观测站点与气象科普、气象信息发布等方面结合起来，将起到良好的气象为农服务效果。本文围绕面向农村的气象科普体验观测站的方案设计和优势特点等内容进行了探讨。

关键词：佛山市；气象为农服务；气象科普；自动气象站

引言

佛山市地处珠江三角洲腹地，受益于温暖湿润的亚热带季风气候，四季如春，雨量充沛，自古就是富饶的鱼米之乡，但同时也面临着气候灾害的威胁，如台风、暴雨、低温、干旱等灾害性天气，时常给农业生产造成十分严重的经济损失。因此加强农村的气象综合监测能力、强化气象科普知识宣传，提升群众的防灾减灾救灾意识和能力，对于本地经济社会可持续发展有着重要意义。

目前，有较多气象为农服务方面的研究，如杜尧东等分析了广东“三农”气象服务取得的成效和存在的问题，提出了加强农村气象监测、气象服务信息进村入户等建议^[1]；陶晓岚等^[2]]针对农村气象科普工作进行了讨论；达月珍等^[4]探讨了国内校园气象站的现状和发展方向。但并未见到将农村气象观测和科普工作相结合的研究。

本文旨在提出一种安装在农村户外场所的气象科普体验观测站，将通过分析现状和归纳需求，探讨该站点的建设方案、相对优势和发展建议，以期为本地气象为农服务工作提出新的思路、进一步发挥气象在乡村振兴中的作用。

1 气象科普体验观测站方案设计

1.1总体框架

气象科普体验观测站由气象观测设备、户外电子显示设备、宣传科普设施、互动体验设施及其他配套设施等部分组成，其中观测设备按照统一标准进行规范化建设，其余配套设施根据实际需求选配。该站点能够在完成常规气象观测任务的同时，向周边群众直观显示站点监测数据以及预报、预警服务信息，而通过将真实的气象设备和科普介绍相结合，还能起到良好的科普宣传教育作用。如图1。

图1 气象科普体验观测站组成结构图

1.2气象观测设备

气象观测设备是气象科普体验观测站的核心组成部分。目前，佛山市辖区内基本上使用广东省气象计算机应用开发研究所的WP3103型自动气象站，该气象站主要由传感器、数据采集处理单元（主机）、供电电源、数据传输单元（DTU）以及电缆五部分组成，探测要素多为包含风向、风速、气温、雨量的4要素站，一部分为增加了气压和湿度的6要素站，截止2019年全市共有209个自动气象站，能够实现对上述要素的连续不间断监测，并将数据实时上传（技术指标见图2）。

图2 WP3103型自动气象站设备技术指标

针对气象科普体验观测站的需求，考虑到WP3103型自动气象站已纳入气象部门业务管理和考核，日常运行维护有较好的保障，因此其观测数据的规范性、准确性和可靠性较好，因此建议使用业务上在用的区域自动气象站为基础进行升级和改造。

1.3电子显示设备

通过科技电子信息技术，能够将现场的气象监测数据实时直观显示出来，并且可以通过信息接收终端接收气象预报、预警等信息，进行综合显示，当地村民可结合气象信息及时作出灾害应对，避免因气象灾害问题而导致的农业财产损失，进而充分发挥气象为农业指导服务的作用，切实提高农业农村的防灾减灾能力。显示设备建议使用户外型LED点阵电子显示屏，能够单色、双色或彩色显示，应采用防水箱体保证密封性，数据通过有线或无线方式与区域自动气象站主机对接，同时可增配通信模块接收天气预报预警信息。

1.4其他配套设备

为更好地发挥气象科普体验观测站的科普宣传作用，可在站点配备各个设备的介绍铭牌，以及气象观测站点基本原理的介绍，能够让村民更加直观地体验和了解到气象观测数据是如何产生的。若条件允许，可在现场增设气象科普信息宣传栏（也可与LED显示屏组合设计）、气象设备模型以及AR\VR等新技术气象科普设备，达到更好的科普宣传效果。

1.5站点建设要求

气象科普体验观测站的建设，应充分考虑拟选场址的建设条件，因地制宜地进行布局方案设计，围绕安全可靠、节约用地、绿色低碳、节能、循环经济等理念，充分利用现有地形，充分考虑地质灾害带来的影响，避免其他设备设施对观测设备造成遮挡等影响，并在外观方面与当地乡村环境建设相互融合，体现气象文化和乡村特色。供电方面，目前佛山市区域自动气象站均为太阳能供电，考虑到节能环保、稳定可靠、便于安装等因素，因此建议后续增加的电子显示屏等设备一并采用太阳能供电的方式。另外，由于气象站和显示屏等电子设备在极端天气下容易发生漏电、导电等安全事故，站点应做好防雷设施的建设。

2 气象科普体验观测站的优势

2.1农村覆盖率高

近年来，佛山市大力加强城乡气象灾害监测能力，已初步建成了高密度、多样化的大气综合探测网，在全市209个区域自动气象站中，有106个自动站位于行政村内，覆盖全市所有行政村的32.42%，每三个行政村就有一个自动站覆盖。而随着气象部门逐步推进行政村自动站建设工作，未来这个比例将进一步提升，能够有效的服务到大部分农村人群。对于气象科普展馆，虽然内容丰富多样，但农村群众很少有时间和机会去专门参观，覆盖人数也有限，而在自己家门口就能看到的气象科普体验站点将更受农村群众欢迎，能够更有效地服务农业生产和农村生活。

2.2投资小，见效快，简洁直观

气象科普体验观测站一方面可以利用现有自动站点进行升级改造，能够有效节约成本，也有利于批量化地建设覆盖；另一方面其具有简洁直观的特点，群众只要看一眼就能了解到所需要的气象信息，也能够通过科普设施进一步了解防灾减灾知识，通过直观的呈现，很好地便利了群众对气象工作的认知。

2.3后续运行维护具有保障

很多中小学校都有安装校园气象站，用于向学生科普开展气象科普教育，但往往存在设备型号规格杂乱、观测数据准确性有限、后续维护不及时等问题。相比于校园气象站，农村气象科普体验观测站以正在运行的区域气象站为基础，由气象部门承担日常的运行维护保障工作，其运行的稳定性、数据的可靠性都有良好的保障，不会出现故障损坏无人管理的问题，有利于长期的运行使用。

3 总结

随着乡村振兴工作的全面推开，为了更好地服务新时代社会主义新农村建设，对气象服务也提出了更高的要求。农村气象科普体验观测站作为面向农村的创新型气象设施，将气象观测、气象科普和气象服务等功能有效融合，具有覆盖面广、建设成本低、效果简洁直观等优点，不仅能激发群众对气象工作的兴趣，也是气象服务落实到最后一公里的有效措施。今后，还需进一步探索如何对气象科普体验观测站进行优化升级，针对农业农村的实际需求，拓展更多气象观测要素，结合新型科技手段创新科普形式，切实起到增强农村气象防灾减灾能力和促进农业经济发展的效果，充分发挥好气象为“三农”服务的重要作用。

参考文献：

[1]杜尧东,陈新光,王广伦.广东“三农”气象服务的现状、问题与对策[J].广东气象,2006(04):1-4+29.

[2]陶晓岚,叶明.湛江市农村气象科普工作现状及对策[J].现代农业科技,2010(11):288-289.

[3]达月珍,赵庆,王再军.我国校园气象站科普功效分析及其发展的思考[J].广东气象,2019,41(01):51-54.

作者简介：田良钰（1992年-）男，汉族，陕西咸阳人，本科，工程师， 从事气象装备保障工作。