展開一張空白天氣圖，可以看到在以自然地理為背景的地圖上，印有許多小圓圈，象點點繁星，分布于地球表面。這些小圓圈，每一個都代表著一個氣象觀測站點，全球約有一萬多個，它們有統(tǒng)一的編號。這些站點一部分是天氣站，一部分是氣候站，事實上還有很大一部分站點在圖上沒表示出來，這些站也做類似的工作，統(tǒng)稱為氣象觀測站，它們是監(jiān)視天氣的哨兵。
氣象觀測站的觀測任務
天氣觀測站觀測的項目有氣壓、氣溫、濕度、云量、云狀、云高、風速、風向、最高最低氣溫、天氣現(xiàn)象、大氣現(xiàn)象、降水量和能見度等。各站按規(guī)范定時觀測，觀測后在限定的時間內(nèi)編碼發(fā)報，供世界各地的氣象臺收集，用于繪制天氣圖表。觀測和發(fā)報次數(shù)根據(jù)任務要求而定，每1小時、2小時，3小時不等?，F(xiàn)在全世界參加國際氣象電報交換的天氣站約有2700個陸地點，一律在世界時00，06，12，18時（即北京08，14，20，02時）正點觀測，正點后3分鐘內(nèi)發(fā)出報告。
氣候觀測站一般沒有發(fā)報的任務，觀測項目可簡可繁，次數(shù)可多可少，這些由任務而定，至少每天二次或三次。它們所取得的資料除及時用于當?shù)胤胀?，主要是積累氣候資料。
實際上一個氣象站往往同時兼顧天氣站和氣候站雙重身份。個別專業(yè)氣候站還擔負特殊的發(fā)報任務。而大多數(shù)天氣站同時兼有氣候觀測的任務。許多天氣觀測項目同時也是氣候觀測項目，另外還進行日照、日射、蒸發(fā)量、地面溫度、土壤溫度、積雪、凍土、初終霜、初終冰等項的氣候觀測。
除氣象系統(tǒng)外，一些部門根據(jù)需要也建立各自的氣象觀測系統(tǒng)，觀測基本氣象要素，并且各有獨特的項目。這些站有的已納入國家氣象網(wǎng)，有的與國家站互相協(xié)作。由于計算機的普遍使用，還可以聯(lián)機成網(wǎng)，同一般觀測站一起組成一個復雜的測報系統(tǒng)。在國外，除國家設立氣象站以外，還有大量的氣象愛好者建立個人氣象站。在我國，有成千上萬的氣象哨和氣象組，配備的儀器簡單，有的觀測也不夠正規(guī)，但也在一定程度上彌補了正規(guī)測站密度不夠的缺點。
在天氣圖上的站點中，有一部分測站還要執(zhí)行高空觀測的任務，其中有的做氣球測風，有些做無線電探空觀測，觀測高空的溫度、氣壓和濕度；有的兼做二者。一般每天進行2次，各在上下午七時開始。所測結(jié)果同地面天氣報一樣，及時傳送出去。這種高空探測站要求測點距離為500公里，按全球布點應達2000個左右，現(xiàn)在才只有800個站。
雷達觀測及其他先進技術觀測多裝配在較大的氣象臺上（不包括機載、船載雷達），做定時或臨時需要增加的觀測，一般是在必要時或固定季節(jié)才加密觀測。
在荒漠、高山等人煙稀少地區(qū)，還有一些自動觀測發(fā)報站，所測得資料一般只供本地區(qū)或本國使用。
海上觀測點有兩種：一種是在固定船舶或在浮標上進行氣象觀測，項目較簡單。一種是航行中的船舶觀測，好象是一個活動的氣象站，在航途中定時觀測和發(fā)報。這些測報資料都參加天氣電報廣播或傳送。
地面上還設有專門的信息接收站，接收氣象衛(wèi)星、火箭、飛機所探測的氣象資料。衛(wèi)星接收站裝備比較復雜。
所有這些站點日日夜夜工作所取得的氣象資料，直接地或經(jīng)過加工后為全人類的生產(chǎn)、生活活動進行持久不懈的服務。
氣象臺站的氣象觀測員都受過一定的專業(yè)訓練，具有一定的科學技術水平和工作經(jīng)驗，能在復雜的天氣情況下，排除意外，完成任務。他們必須具有嚴肅的科學態(tài)度，自覺認真地工作，按規(guī)范、制度辦事。觀測時間不能提前或延后，工作程序不能變動少許，觀測、記錄、發(fā)報等一切工序必須準確及時。更難能可貴的是他們具有高尚的為科學事業(yè)獻身的精神，不論酷暑、嚴寒、狂風、暴雨，都堅持一絲不茍的工作。許多氣象員長期堅守在高山、孤島、荒漠、絕地，遠離親友，與世隔絕，默默地獻身于氣象科學事業(yè)。無論出現(xiàn)多么惡劣危險的天氣，觀測員們都要堅守崗位，有的巡行觀測場地，有的攀登觀測高臺，有的埋首熒光屏前、發(fā)報機旁做他們重復過不知多少次的工作。
通常人們認為氣象臺是專門發(fā)布天氣預報的機構(gòu)，實際上它的任務很繁重，發(fā)布天氣預報只是它的一項中心任務。
氣象臺站的分級建制與分工
各國的氣象臺都分為幾級包括中央臺、區(qū)域臺、省臺（州、縣臺，聯(lián)邦臺等）、地區(qū)臺和專業(yè)臺。各級臺都有它一定的監(jiān)管地域范圍和專門業(yè)務。
中央臺和區(qū)域臺往往是一個國家內(nèi)的氣象中心。它們的任務是收集、積累和傳送氣象觀測資料，制作天氣圖表，制作和發(fā)布天氣預報、警報，開展科學研究和技術改進，進行技術服務，指導下級臺站的業(yè)務技術工作，對當?shù)氐臍夂蚝痛髿赓|(zhì)量作出評價等，通過這些活動廣泛地為經(jīng)濟建設、國防事業(yè)、人民生活服務。其它各級氣象臺業(yè)務情況大致類似，只是范圍較小，內(nèi)容也簡繁不一。
氣象臺裝備有適應業(yè)務需要的有線、無線通信設備，包括有線、無線收發(fā)報機、電傳打字機、圖象傳真收發(fā)機、電視圖象傳送設備、衛(wèi)星信息接收設備、短波無線電廣播設備、高頻無線電話收發(fā)系統(tǒng)、專線電路和撥號電話、以及管理通信、實現(xiàn)傳輸自動化和圖象傳真數(shù)字化的電子計算機。各級臺通過這些設備做如下工作：接收各種探測來源的實時氣象資料，和其他氣象機構(gòu)發(fā)出的加工資料和產(chǎn)品如天氣預報、氣象參數(shù)等；同時也通過這些設備向臺站或資料儲存單位檢索所需要的各種實時或非實時的氣象資料；向各級臺站發(fā)送各種資料；向國家廣播、新聞部門及用戶發(fā)送天氣預報、情報、警報；隨時答復用戶的天氣咨詢。
根據(jù)業(yè)務的簡繁，各級氣象臺配備有從微型到巨型的電子計算機，除通信業(yè)務外，承擔氣象資料的處理工作，包括計算、統(tǒng)計、整理、編輯、填圖、分析、繪圖、顯象、復印、數(shù)據(jù)存儲、用以制作數(shù)值預報產(chǎn)品等?，F(xiàn)在國內(nèi)外些較先進的氣象臺已借助計算機基本上實現(xiàn)了全部業(yè)務自動化。
在應用氣象資料作出天氣預報的過程中，氣象臺要使用收到的或自己制作的大量天氣圖表。最普通的是地面天氣圖，圖的地理范圍大小不等，可以是局部區(qū)域的，也可以是半球或全球的。在圖上，每個站點上填繪發(fā)自該處的氣象電報記錄（約為十幾個到二十幾個氣象要素），這張圖內(nèi)某一時刻的天氣狀況便一覽無遺。大致在正點觀測時間后半小時至兩個多小時，各地氣象臺就能掌握所需了解的情況了。一般氣象臺每天繪制四次較大范圍的圖，小范圍的圖則可多可少，隨季節(jié)和任務而增減，專業(yè)臺如航空臺和軍事臺繪制這類圖的次數(shù)較多。
氣象臺收集來的高空報主要用來繪制高空天氣圖，分層填繪高空氣溫、氣壓、濕度和風的記錄。在高空圖上繪制等高線、等溫線、變溫變高線，分析出高壓、低壓、急流等系統(tǒng)。根據(jù)高壓資料繪制高空平均天氣圖，標準等壓面上的要素分析圖，物理量初值圖等。各級氣象臺繪制高空圖的層次、數(shù)量、種類也繁簡不一。
氣象臺根據(jù)所接收到的各種信息也繪制或復印出各種圖表，如衛(wèi)星云圖、雷達回波圖、要素剖面圖、單站高空風分析圖、溫度對數(shù)壓力圖、等熵面圖、能量廓線圖等。除圖表的繪制分析外還有大量的計算工作。所有這些工作，小的氣象臺部分自己制作，部分從大臺接收。大臺自己制作的要向小臺發(fā)送。各級氣象臺所發(fā)出的各種時效和各種內(nèi)容的天氣預報，都是根據(jù)這些圖表、資料作出的。
完成這樣復雜的業(yè)務工作，氣象臺配備有通信、電子、觀測、計算、預報等各類專業(yè)工程技術人員。其中預報人員是全部業(yè)務程序中最后一道工序的執(zhí)行者，也是業(yè)務工作效益的最終體現(xiàn)者。他們不但同其他專業(yè)人員一樣，需要有較高的業(yè)務技術水平，較強的責任心，更要有豐富的天氣實踐經(jīng)驗。即使在將來預報方法高度數(shù)值化以后，成熟的預報經(jīng)驗仍將是良好預報質(zhì)量的保證，富有經(jīng)驗的天氣預報員仍將是氣象臺工作的重要支柱。
密集的氣象臺站網(wǎng)
我國氣象臺站網(wǎng)以國家氣象中心（中央氣象臺）為中心，下面有六個大區(qū)中心氣象臺、即沈陽、上海、武漢、成都、蘭州、廣州中心氣象臺。中心氣象臺是國內(nèi)天氣預報、氣象通信等業(yè)務和服務的區(qū)域中心，負責本大區(qū)內(nèi)業(yè)務的技術指導，同時承擔所在省、市氣象臺的任務。各省、市、自治區(qū)政府所在地，各設有省級氣象臺，負責本行政區(qū)范圍內(nèi)的天氣預報和警報、資料的加工分析和整編、氣象情報服務、情報傳輸和對下級臺站的指導工作。省以下各市、地、州、盟設地區(qū)級氣象臺。以上三級氣象臺組成我國以天氣預報為主的全面氣象服務網(wǎng)的莖干。
在地區(qū)級氣象臺以下，基本上縣縣有站，執(zhí)行各種觀測任務。我國的氣象站與國外不同，不是作單純的測報工作，它們同時以氣象臺的預報為指導，在當?shù)匕l(fā)布補充天氣預報，并進行大量的農(nóng)業(yè)氣象、專業(yè)氣象、氣候資料服務工作。
通過這些臺站，組成了氣候、天氣、高空氣象、航空天氣、農(nóng)業(yè)氣象、太陽輻射、天氣雷達、衛(wèi)星氣象八類專業(yè)探測網(wǎng)。
氣候站網(wǎng)，站間距離一般在50公里左右；國家基本站有720個，連同一般站和輔助氣候站總數(shù)在2000個以上。
地面天氣觀測站網(wǎng)，站間距離一般不大于150公里；每天進行48次定時天氣觀測和發(fā)報，同時也是氣候站網(wǎng)的站點。另有一些一般天氣站，只供應本省的需要。
高空氣象探測網(wǎng)有無線電探空站120個，測風站86個。站間距離一般在300公里左右。
航空天氣觀測網(wǎng)包括我國絕大部分的天氣站和氣候站，定時每半小時到每3小時拍發(fā)航空天氣報告，隨時拍發(fā)危險天氣通報，以保證軍事和民航飛行的安全。
農(nóng)業(yè)氣象觀測網(wǎng)，是為專業(yè)服務的專業(yè)站網(wǎng)，根據(jù)地形、氣候、土壤、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)、經(jīng)濟作物、種植制度、重點開發(fā)地區(qū)、商品糧基地等各方面的代表性而設立，遍布全國，約有900多個站點。
太陽輻射觀測站網(wǎng)是為研究太陽輻射和開發(fā)利用太陽能資源提供資料的，全國已有近百個站點。
天氣雷達站網(wǎng)，主要監(jiān)測臺風、強降水等天氣系統(tǒng)，全國已有二百多部天氣雷達，組成了不同規(guī)模的聯(lián)防網(wǎng)。
衛(wèi)星云圖接收站，現(xiàn)已有幾十個臺站分別配備了不同類型的接收設備，并利用傳真機傳送給約二千個臺站。
在國家氣象系統(tǒng)以外，我國各專業(yè)部門、如民航、海洋、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、鹽業(yè)、水利、電力、石油、地質(zhì)等部門，以及大型廠礦、大專院校、科研單位、三軍系統(tǒng)，總共建立的氣象臺站近千個。他們擁有大批專業(yè)人才和先進設備，為本部門發(fā)展生產(chǎn)、科研進行專業(yè)服務做了大量的工作，也為全國氣象事業(yè)的發(fā)展做出很大的貢獻。
國家氣象中心
每個國家都有自己的氣象中心。它的任務是收集全國以及全世界的氣象情報資料，在這里轉(zhuǎn)發(fā)、整理、編輯、加工、儲存；制作大量的天氣圖表，計算出大量的氣象參數(shù)物理量，供給全國臺站甚至國外使用；發(fā)出最全面的天氣預報、警報，并對下面各站的預報進行指導；進行全國性、全面性的重大服務工作。國家氣象中心常常是全國通信中心，預報中心、資料中心、技術發(fā)展中心，任務十分繁忙。
我國的國家氣象中心是亞洲區(qū)域氣象中心，是世界上規(guī)模較大的氣象中心之一。由于我國現(xiàn)代化起步較晚，中心的技術裝備以及整個氣象系統(tǒng)的建設較世界先進水平還有些差距；但同國內(nèi)橫向比較，現(xiàn)代化程度居于領先地位?，F(xiàn)在它每天要接收世界各地的氣象報告，有天氣報告二萬余份，地面航空報告近三萬份，船舶報告三千余份，探空報告約一千六百份，高空報告約二千五百份，飛機探測報告約三千二百份，此外還有大量的衛(wèi)星和雷達探測資料。這巨量的資料要進行鑒定、識別整理、編輯、處理和加工使用，其中部分要向全國轉(zhuǎn)發(fā)。中心每天要利用這些資料制成一千多張?zhí)鞖鈭D，以及大量的天氣預報成品和半成品，然后用傳真圖輸送給一千多個用戶（包括國家各級臺站和大的生產(chǎn)單位）。同時，由電子計算機控制的八百多條電傳打字機線路分散給有關使用單位。
我國國家氣象中心在信息的收發(fā)、資料的加工處理、預報產(chǎn)品的制作方面，大部分實現(xiàn)了自動化，用電子計算機來完成。根據(jù)現(xiàn)在發(fā)展的速度來看，不久將會成為世界上最大的氣象中心之一。
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