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一、观测分类
地面气象观测台站按承担的观测业务属性和作用分为国家基准气候站、国家基本气象站、国家一般气象站三类，此外还有无人值守气象站。承担气象辐射观测任务的站，按观测项目的多少分为一级站、二级站和三级站。
国家基准气候站--简称基准站。是根据国家气候区划，以及全球气候观测系统的要求，为获取具有充分代表性的长期、连续气候资料而设置的气候观测站，是国家气候站网的骨干。必要时可承担观测业务试验任务。
国家基本气象站--简称基本站。是根据全国气候分析和天气预报的需要所设置的气象观测站，大多担负区域或国家气象情报交换任务，是国家天气气候站网中的主体。
国家一般气象站--简称一般站。是按省（区、市）行政区划设置的地面气象观测站，获取的观测资料主要用于本省（区、市）和当地的气象服务，也是国家天气气候站网观测资料的补充。
无人值守气象站--简称无人站。是在不便建立人工观测站的地方，利用自动气象站建立的无人气象观测站，用于天气气候站网的空间加密，观测项目和发报时次可根据需要而设定。
另外还可布设机动地面气象观测站，按气象业务和服务的临时需要组织所需的地面气象观测。
1、气象辐射观测一级站--进行总辐射、散射辐射、太阳直接辐射、反射辐射和净全辐射观测的辐射观测站。
2、 气象辐射观测二级站--进行总辐射、净全辐射观测的辐射观测站。
3、气象辐射观测三级站--只进行总辐射观测的辐射观测站。

二、观测方式
地面气象观测分为人工观测和自动观测两种方式，其中人工观测又包括人工目测和人工器测。

三、观测任务
地面气象观测工作的基本任务是观测、记录处理和编发气象报告。
1、按规定的时次为积累气候资料进行定时气象观测。自动观测项目每天进行24次定时观测；人工观测项目，昼夜守班站每天进行02、08、14、20时四次定时观测，白天守班站每天进行08、14、20时三次定时观测。基准站使用自动气象站后仍然保留二十四次人工定时观测。
2、按规定的时次为制作天气预报提供气象实况资料进行天气观测，并按规定的种类和电码及数据格式编发各种地面气象报告。
3、进行国务院气象主管机构根据业务发展需要新增加项目的观测。
4、 按省、地、县级气象主管机构的规定，进行自定项目和开展气象服务所需项目的观测。
5、经省级气象主管机构指定的气象站，按规定的时次、种类和电码，观测、编发定时加密天气观测报告、不定时加密雨量观测报告和其他气象报告。
6、按统一的格式和规定统计整理观测记录，进行记录质量检查，按时形成并传送观测数据文件和各种报表数据文件，并可按要求打印出各类报表。
7、按有关协议观测、编发定时航空天气观测报告和不定时危险天气观测报告。
8、对出现的灾害性天气及时进行调查记载。