簡史

20世紀50年代在有些氣象臺、站上開始使用有線自動遙測氣象儀器和出現(xiàn)比較簡單的自動氣象站，但觀測項目少，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，自動氣象站觀測項目大增至幾十項，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_到了高度自動化。

構(gòu)造

由于使用的目的要求不同，自動氣象站在構(gòu)造、規(guī)模、項目、功能和自動化程度等方面差異很大。一般可分為實時和非實時觀測兩種。前者多用于天氣報告觀測和監(jiān)視危險天氣；后者用于氣候和環(huán)境監(jiān)測（時間間隔較長）。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、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。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行記錄或一律轉(zhuǎn)換為二進制代碼，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，并對這些數(shù)據(jù)進行處理。如單位換算、求平均值、極值、累計值或求解方程等。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、磁性記錄等。⑤程序控制。由時序電路與程序電路組成，使裝置按預(yù)定程序定時、定點循環(huán)工作。⑥電源：用標準穩(wěn)壓直流電源；或用當?shù)仉娫?，而以電池備用；也可用電池，而以?nèi)燃機-發(fā)電機組、風力發(fā)電機或太陽能電池備用。

自動氣象站典型結(jié)構(gòu)示意圖

自動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、而且對要素的取樣要求適當。氣壓多用空匣或膜片傳感，須防止溫度影響及長時間內(nèi)發(fā)生的漂移和振動。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。測風多用轉(zhuǎn)杯或螺旋槳。測降水量多用翻斗裝置。測日照時數(shù)元件種類不少，但起始感光能量標定尚不統(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)計量，編電碼等。

特點

自動氣象站具有如下特點：①測量項目多，可任意選用。②功能多而全，既能自動連續(xù)記錄，也能進行數(shù)字打字或磁帶記錄，還能按編定程序進行各種運算。若借助外部設(shè)備，則能進行資料整理、分析、編報并通過各種通訊通道進行遠距離傳送。③結(jié)構(gòu)靈活多樣。由于采用多輸入接口，機柜的積木式結(jié)構(gòu)，所以可根據(jù)需要而靈活地增減觀測項目，或與其它設(shè)備聯(lián)機、并機使用。④精度高。各要素從傳感到記錄、運算均在無人參與的情況下進行，避免了破壞觀測現(xiàn)場和其它人為影響。⑤時效快。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到高速度。⑥便于選點、安裝和移動。占地少，不需很大的專用觀測場。