基于旋翼无人机的大气边界层环境气象垂直观测及订正方法的研究

基于旋翼无人机开展大气边界层观测可为气象要素和大气污染物垂直结构的研究提供具有高时空解析能力的新方法,有助于深入理解低层大气物理化学变化机制。本文详述了旋翼无人机在开展大气边界层环境气象垂直观测实验的应用及优势。基于自主研发的旋翼无人机环境气象观测平台,通过开展传感器在无人机上不同的搭载位置,以及旋翼无人机与探空气球、高塔的对比观测实验,明确了旋翼无人机对气象环境观测的影响及合理的搭载方式。研究进一步在湖北重污染天气条件下开展了0—1000 m的大气边界层垂直观测,并研发了基于旋翼无人机姿态数据的大气边界层气象要素及污染物垂直观测的订正方法。结果表明:实验获取了2—10 m垂直分辨率的高质量大气廓线数据,可精细捕捉大气边界层及其逆温层高度和污染物浓度等要素的垂直变化特征。本文旨在为无人机观测的科研应用提供一种技术可行且数据可靠的观测手段。     

浅谈建设综合气象观测业务服务平台的构想

1 引言 自动气象站的建设和投入业务运行,是综合气象观测业务工作的一次质的飞跃.2012年4月起,我国对综合气象观测业务工作进行了改革,进一步加快了地面气象观测自动化的步伐,但依然与中国气象局郑国光局长在全国综合气象观测工作会议提出的"三个面向"、"四个着力"、"一个加快"要求有较大差距,本文设想构建综合气象观测业务服务平台,通过建立科学合理的观测业务流程,规范观测管理,从而达到提高综合气象观测系统的稳定性和可靠性的目的.     

地面自动气象观测设备运行状态信息检测技术

地面自动气象观测设备运行状态检测机制不足一直是困扰我国地面气象观测运行保障工作的一大难题。本研究从运行监控实际业务需求角度出发,在梳理现有业务运行地面自动气象观测设备结构基础上,结合部分研究成果,从数据采集模块、气压观测模块、温湿度观测模块、风观测模块、地温观测模块、雨量观测模块、供电系统模块、软件模块、能见度观测模块和称重降水观测模块共10个方面逐一细化了每一主要部件的状态检测点,并对其进行了分类和编码,同时参考现行业务运行设备长Z数据报文,制定了地面自动气象观测设备运行状态报文规范,最终研制了地面自动气象观测设备运行状态信息检测技术。通过统一规范、标准,研究结果可解决目前我国地面自动气象观测设备监控信息设计规范缺失的问题,可缓解当前厂家多、型号杂、设备不统一的不利局面,有利于推进地面自动气象观测设备运行监控技术规范化建设工作。     

新书架

《现代气象业务丛书综合气象观测(上下册)》王强主编气象观测业务是现代气象业务体系的基础和重要组成部分。本书概括介绍了由天基、地基和空基观测系统构成的现代气象观测业务体系的历史、现状和发展趋势,气象观测的基础理论和应用技术方法。重点讲述了地面和高空气象观测的原理、技术方法和业务要求,地基气象遥感探测技术的基础知识和业务应用。有针对性地介绍了大气边界层和城市气象观测、农业和生态气象观测、海洋气象观测、大气成分观测、公路交通气象观测等专业气象服务观测系统,以及气象观测资料处理和质量管理、气象计量、综合气象观测保     

陕西气象探测设备运行监控与评估体系构建与运行

建立现代化探测设备运行监控与评估体系,对综合气象观测发展有着十分重要的意义。结合气象技术保障工作的实际需要,以"三级管理"的组织结构为基础,建立了气象探测设备运行监控与评估体系。该体系通过优化组织结构、规范业务管理、丰富评估产品、整理技术规范等方式,提高了技术保障服务水平,使得陕西省观测网络业务质量逐年提升。通过对陕西省国家级自动气象站的近些年业务质量分析,验证了该体系的有效性和实用性。     

地面气象自动化观测场防雷有效性的评价

为了解决气象观测场综合防雷有效性评价的难题,选取多个指标建立评价指标体系,利用灰色分析法求取关联度,作为气象观测场防雷有效性评价体系中确定各项指标权重的依据,进而建立灰色关联评估模型。根据评估模型对广东某观测场进行防雷有效性评价,认为该气象观测场防雷设施能够满足日常业务运行,但其有效性仍有提高的空间。     

气象观测设备运行状态综合判定技术应用

从气象观测设备运行保障角度出发,基于各观测设备自身运行状态检测信息,结合气象观测数据、气象观测元数据信息以及各级气象观测技术保障业务人员人工填报业务数据,研制了我国气象观测设备运行状态综合判定技术;同时制订了各气象观测设备运行状态分类标准和显示标准,将设备运行状态分为正常、报警、故障和非观测4类状态,分别用绿色、橙色、蓝色和灰色标识.气象观测设备运行状态综合判定技术在一定程度上促进了我国气象观测装备技术保障工作的规范化、标准化开展.该技术贴合气象装备技术保障业务实际需求,设备运行状态判定真实率达100％,结果经实践证明科学合理有效,基于该方法开展的设备运行监控保障工作提高了观测系统稳定可靠的运行能力.     

综合气象观测运行监控业务及系统升级设计

通过对综合气象观测运行监控业务及运行监控系统现状的分析,提出了运行监控业务的发展设想,并对运行监控系统升级做了科学的设计。结果指出,运行监控业务将成为装备保障工作的核心中枢,具有监控、指挥、调度、管理功能,应形成设备监控、维修保障、装备供应与评估业务关联互动的业务体系。运行监控系统需突破目前依赖观测资料质量检查为主要手段的技术,建立以设备自身状态信息为主,故障维修业务填报信息和观测资料检查等多元信息相互校验的技术,实现监控、维修保障、装备供应的信息联动。     

上海城市气象综合观测网应用及展望

上海气象观测历史悠久,已基本建立了综合城市气象观测网络,为城市运行提供了关键气象信息应用和服务。未来,上海市气象局将以开展超大城市综合观测试验和智能气象为重点,提高城市气象观测的探测水平和应用能力。     

综合气象观测运行监控系统

为了提高我国气象装备运行保障能力和观测数据质量,中国气象局气象探测中心从2006年起创建了综合气象观测运行监控系统,并依此逐步建立了监控业务。文中围绕气象装备保障业务关于台站、省级和国家级的三级用户需求,明确了以探测设备运行状态监视、技术保障信息管理、观测数据质量监视为主线的监控业务设计思想,并奠定了监控业务系统的技术框架,提出了＂两级布设、三级应用＂的分布结构,基于互联网和WebGIS技术,建立了一套实时气象观测网运行监控和分析系统,具备实时设备运行状态监控、装备保障信息管理、观测数据质量监视、基础信息管理、运行统计评估等功能。在此基础上,文中介绍了气象观测运行监控业务概况,通过监控系统实现了对全网设备运行状况的实时掌握,开展监控产品分析服务,定期评估装备运行效能和数据质量状况,使重要气象装备如天气雷达的可用性大幅提升,为提高气象装备运行效能发挥了重要作用。     

我国农业气象自动化观测现状与展望

农业气象观测是地面观测的重要业务之一,是我国农业气象业务服务的基础.开展农业气象自动化观测有利于提升气象为农服务科技水平、提高农业气象业务服务的科学性、针对性、及时性,是适应现代气象发展和防灾减灾需求的重要举措.针对我国在土壤水分、农田小气候和农作物生长状况等方面自动化观测的现状、存在问题,展望了未来发展趋势,提出了增加观测内容、完善观测技术和加强移动观测等发展建议,为推进我国农业气象观测自动化、完善综合气象观测体系提供参考.     

旋翼无人机盐城试验观测资料分析及其在一次浓雾天气观测中的应用

2018年3月28—30日、6月20—26日和9月5—13日在江苏省盐城市射阳站开展了旋翼无人机大气边界层垂直结构观测试验,并与L波段雷达探空资料进行对比,验证无人机观测资料精度。结果表明无人机观测的温度、相对湿度、风向、风速廓线与探空观测资料具有较好的一致性。二者温度、相对湿度的相关系数均为0.98,温度绝对偏差为0.57℃,相对湿度绝对偏差为4.25%,风向相关系数为0.98,绝对偏差为11.5°,二者风速的相关系数为0.91,绝对偏差为1.88 m·s~(-1),且无人机探测的风速为对应高度上的瞬时风速,可以更好地反映出边界层内风速细节变化特征。试验期间,无人机观测到一次夏季浓雾过程边界层结构细致变化特征,其观测的雾的边界层结构特征和宏观特征与探空观测基本一致。验证结果表明无人机在边界层气象观测中具有很好的应用前景。     

ASOM系统中自动站异常数据的检查与处理

综合气象观测系统运行监控平台(简称ASOM)已成为地面测报工作中不可缺少的一种监控工具。该系统能够反馈国家级地面自动站运行中存在的问题,监控及时发现和处理ASOM系统中自动站观测数据存在的问题,可以提高自动站观测资料的业务可用性水平,保障综合气象观测系统的稳定运行。该文根据近2 a来的工作经验,分析总结了自动站运行监控中观测数据存在的一些问题,并提出了处理方法。     

自动站双轨工作期间测报业务流程

自动气象站开始双轨运行和新版《地面气象观测规范》的执行，使地面测报业务工作流程有了较大变化。现根据有关规定、制度归纳了在自动站和人工观测双轨运行期间每日业务工作和流程，以便台站工作人员参考。     

论江西气象综合观测体系改革与建设

介绍了江西现有的气象综合观测体系,并就江西气象综合观测体系改革与建设的内容进行了论述,认为江西气象综合观测体系的改革与建设,应按照中国气象局调整“国家气候观象台、国家气象观测站、区域气象观测站”3类台站布局,构建“国家气候监测网、国家天气观测网、国家专业气象观测网和区域气象观测网”的总体要求,坚持全面性、开放性、可行性和连续性相统一的原则,根据一站多用、一站多能和一体化、集约化的原则,结合江西经济社会发展、国家安全和可持续发展的实际需要,对全省各台站进行统筹规划、科学布局,形成一站多点、一站多能、满足多轨道业务需求的综合气象观测网。     

农业气象观测数据自动化处理系统

长期以来 ,农业气象观测资料的处理依靠人工方式进行 ,效率低 ,质量不高 ,不能满足业务服务工作的需要。为解决这一问题 ,适应农业气象业务现代化的建设及农业气象观测资料信息化处理的发展要求 ,开发研制了农业气象观测数据自动化处理系统。使用这一系统 ,可以使农气观测资料处理 ,报表制作、打印 ,农气历史资料的查询管理等工作依靠计算机自动完成 ,实现农气观测资料保存、传输的无纸化 ,将对提高农气观测质量、建立规范的农气观测数据库系统、开展科研服务提供有力的支持。1　系统的设计原则和思路在系统设计上 ,力求建立规范的、通用性…     

学习新版地面气象观测规范的一些体会

引言 地面气象观测规范,是从事地面气象观测工作的业务规则和技术规定,观测工作中必须严格遵守[1].随着地面气象探测现代化进程不断推进,自动气象站在全国气象台站已广泛使用,原有的1979年版《地面气象观测规范》已不适应现行地面业务开展的需求.中国气象局本着"立足当前、面向未来、兼顾历史"的原则,历时多年,编制了既适用于人工观测方式,又适用于不同型号自动气象站进行自动观测的《地面气象观测规范》(2003版).     

云浮市综合观测业务改革的探讨

通过云浮市地面气象观测业务无人值守改革试点运行,对未来观测、预报、服务融合一体的综合气象业务体系进行评价,总结出更适宜气象现代化发展需要、更加科学、高效的综合观测业务改革模式。通过4个月的试点运行,云浮通过调整综合业务改革岗位职责、优化业务流程和工作制度、严格数据质量控制、加强自动站维修等措施,使试运行期间出现的问题得到有效解决并有针对性地提出建议,一是观测员要及时转变观念,不断加强学习公共气象服务、预报预测、设备维护等方面的知识,以适应向综合业务岗位转变的要求;二是配备天气现象、激光云高、全天空成像仪,日照观测仪等自动化仪器设备,促进观测业务实现全自动化。     

农业气象观测记录年报表审核系统设计与实现

为满足农业气象观测资料归档与服务的需求,解决农业气象观测记录年报表长期处于人工审核的问题,采用面向对象与模块化结构技术,开发了由数据层、技术层、应用层和用户层4层架构组成,具有年报表管理、电子审核、格式转换等业务功能的农业气象观测记录报表审核系统(AgMOReview)。本文介绍该系统审核方法、审核流程、审核方式等,通过构建系列审核策略数据表,配置相关观测项目的检查内容,从观测项目与内容的完整性、一致性和观测要素的阈值检查等方面进行综合审核,实现了作物生育状况、土壤水分、自然物候以及畜牧气象观测记录电子报表的自动审核业务。该系统自2015年起在全国各省(区、市)气象部门推广并投入业务运行以来,每年审核与标准化全国2000多份台站农业气象观测记录电子年报表,效果较好,表现出良好的稳定性、可靠性和可操作性。     

内蒙古气象资料的质量控制体系及发展方向

气象观测资料是气象业务和气象研究的基础资源,各种数据序列质量的优劣直接影响着气象业务和气象研究的应用效果、准确性和可靠性。随着内蒙古气象局气象业务技术体制改革的不断深入,各种气象观测资料信息量不断增长,资料采集、数据传输、数据加工处理、信息服务和数据存储各个环节的质量控制必须进一步加强。文章系统地阐述了内蒙古气象资料质量控制体系的现状和资料观测、数据传输、统计处理等各个环节的质量控制方法,并描述了气象资料质量控制体系的发展方向。