L波段与59-701探测系统观测数据的对比分析

对济南高空气象观测站2003年7月和青岛高空气象观测站2003年6月L波段与59-701探测系统的观测数据进行对比分析,发现两套探测系统在观测数据上存在着差异,在济南站和青岛站高空探测气象要素的对比差值中,规定等压面的高度差和温度差除几个等压面差值偏大外,大部分一致率较好,但露点温度差值较大.     

位势高度计算中气压〖CDF*2〗高度公式的简化及其误差

对高空气象学领域而言,位势高度是重要的一个参量,为天气学和气候学业务应用所提供的高度一般是位势高度。位势高度通常采用探空所实时测量的温度、气压和湿度来计算,计算公式为气压〖CD*2〗高度公式（简称压高公式）。本文针对压高公式进行了推导分析,并指出公式中简化的由来以及定量计算了简化所引起的误差,分析表明,压高公式中的重力加速度变量若用当地不同高度的实际重力加速度来代替现行的恒定值,将会减小位势高度的计算误差。     

59型探空仪与L波段探空仪数据对比分析

利用西安泾河站2004、2007年共1460多个时次的高空资料,对100hPa及以下等压面的位势高度、温度、露点温度和相对湿度进行全面统计、对比、分析,结果表明：59型探空仪与L波段探空仪所测位势高度和温度差异较小,但59型探空仪前后时次探测值波动较大,而L波段探空仪探测值波动小,前后时次连续性好;59型探空仪与L波段探空仪所测露点温度和湿度差异较大,59型探空仪湿度变化比较平稳,曲线较均匀,符合大气层结规律,而L波段电子探空仪湿度变化较大,曲线呈锯齿状,不符合大气层结规律,L波段电子探空仪湿度感应元件的质量和性能还须进一步提高。     

第一规定等压面高度查算简表的制作

要求算本站第一规定等压面的高度,规范只给了地面气压与第一规定等压面间0℃、干燥时的厚度,若平均温度及相对湿度不是0℃或干燥,则需进行订正,最后加上本站的拔海高度,才能求出本站第一规定等压面的高度。 目前,台站在查算第一规定等压面高度时,通常采用的办法是,求出K值后拉计算尺、查曲线图和查     

利用无人机探测台风海鸥的气象要素特征

2008年7月18日对0807号台风海鸥进行了无人机探测工作。该次探测为中国大陆首次利用无人机直接向台风中心方向飞行, 进行台风基本气象要素的探测。无人机对台风海鸥进行了近4 h的飞行探测, 飞行高度为500 m, 距台风中心最近距离为108.4 km, 成功获得了探测时段内的温度、气压、相对湿度、风向、风速及海拔高度等基本气象要素数据。结果表明:气压和海拔高度呈显著性相关 (r=-0.98);距离台风中心越近, 气压越低, 风速越大, 温度也呈明显下降趋势; 地面至300 m的平均温度梯度为-1.02 ℃/100 m, 300~500 m的平均温度梯度为-0.46 ℃/100 m, 近地面的温度随高度变化较大; 探测时段内, 风速最大值为22.3 m/s, 平均值为15.1 m/s。     

云南降雨型滑坡县级预警雨量阈值分析

根据云南省华坪县滑坡灾害历史数据和同期气象站实测小时降雨资料,以滇西北的华坪县为例动态地计算了每次滑坡灾害的有效降雨天数和对应前期的有效降雨量;并应用主成分分析法对44场降雨型滑坡进行分析,结果表明间接前期雨量、发生雨量和激发雨量对诱发滑坡都有重要影响,得出诱发滑坡的降水有短时强降雨和长时低强度降雨两种类型。由此建立了含有两类降雨特点的华坪县I〖CD*2〗D（降雨强度〖CD*2〗历时）阈值曲线,并在此过程中提出了确定降雨历时D结束时刻的方法和有待进一步研究的问题。通过对华坪县滑坡预警雨量研究,为其他县级滑坡灾害预警雨量阈值的确定提供一种方法。     

关于规定等压面高度计算与国际接轨问题的探讨

1前言高空规定等压面高度是指规定等压面的海拔高度。它的计算过程贯穿于整个高空值班工作的开始到终止，并延伸到月报表中。它的计算工作是整个高空值班工作中最繁杂、最花时间和精力的一道工序。气象预报、气候分析和气象科学研究人员在应用探空资料时，都知道规定等压面的重要性，特别是近地面的1000．925、850，以及700、500、100、50hPa。它的精确与否，将影响到该等压面的风向、风速和温度、湿度或露点的准确性。由此可见，高空规定等压面高度的计算在整个高空工作中的重要性。2问题的起因我国规定等压面高度的计算，是由该规定等压…     

五九型探空仪的气压温度系数

五九型探空仪是我国目前广泛用以探测高空气象要素的仪器。它的气压感应元件是一组磷青铜膜盒,具有较大的温度系数。尽管采用了膜盒内残留定量气体的气体补偿法和双金属补偿器进行温度补偿,但在大批量生产的条件下,要在气压的测量范围内(1050—1O毫巴)作到“全补偿”,几乎是不可能的。所以,产品技术条件规定,经温度补偿后,气压感应器的温度系数为:>500毫巴(以下简称为“低空”)≤O.075     

一次强寒潮过程的多相态降水分析

综合利用常规观测资料、双偏振雷达和雨滴谱仪探测资料，对2020年3月28日发生在常州地区的一次罕见强寒潮引起的降雨、雨夹雪和雪不同相态降水天气进行了分析。结果表明：①此次3月末罕见强寒潮和降水主要是在高空槽、中低层切变线和西南急流与地面冷高压配合下，强冷平流入侵以及850 hPa明显干层的蒸发（或升华）吸热的共同作用引起的，中低层温度的急剧下降，导致降水相态发生变化。②双偏振雷达监测到3种降水相态呈现出不同的偏振变量特征：降雨相态向雨夹雪转变时，反射率因子Z增大，差分反射率因子ZDR增大，相关系数CC有明显的低值带状分布，呈现出Z>30 dBz，ZDR>1 dB，CC<0.95组成的雨雪相态混合区域；而纯雪则为Z>22 dBz，ZDR<1 dB，CC>0.98。③雨滴谱仪显示降雨阶段主要由高浓度小粒子构成，雨滴速度〖CD*2〗尺度谱呈现为倾斜的带状；雨夹雪阶段数浓度减小，粒径范围较宽，质量加权平均直径明显增大，雨滴速度〖CD*2〗粒径范围介于降雨和纯雪之间；纯雪阶段速度〖CD*2〗尺度谱下压右伸，粒子直径分布较宽。     

从实践中改进充球方法

对探空气球充灌适量的氢气,是保证探空仪按预定的升速上升,准确地探测空中温、压、湿气象要素值的必要条件。充灌气球的操作正确与否,也会影响到探测的高度。气象探测人员必须严格遵守充氢的有关规定,熟练掌握充球的操作要领。此外,还要在工作中,注意积累经验教训,加以总结,改进操作技术,以便不断地提高探测高度,更好地完成探测任务。几年来,我对探空气球的充灌方法摸索了一些做法和经验,供参考。     

L波段气象探测网运行监控系统设计

L波段气象探测网监控系统用来监视包括L波段探空设备与探空数据在内的全国高空气象探测网总体运行情况。基于L波段探空系统提供的监控信息与探空资料,结合业务运行经验与用户需求建立L波段高空气象探测网监控系统。运行结果表明:利用L波段高空监视系统,结合探空资料质量检查,能够及时发现探空系统存在的问题;高空监视系统有助于全面掌握全国探测网系统设备的运行状况,保障高空探测网稳定运行,提高气象探空数据质量,业务效果显著。但是在探空质量评估中也发现位势高度、温度以及风向与风速变化阈值存在控制过严的现象,需要加以改进,以避免虚警次数过多。     

TK-2GPS人影火箭探空数据与L波段探空数据对比分析

利用TK-2GPS人影探测火箭探空数据,与L波段探空数据进行对比分析,结果表明TK-2GPS火箭探测仪能够比较好的描述温度、湿度、露点、风向、风速等气象要素的变化特征;TK-2GPS火箭探测仪温度廓线与L波段探测数据非常一致,且可以清楚的描述大气中存在的逆温特征;湿度露点等廓线存在一定的偏差,这也与两种探空资料的时间不同有关;TK-2GPS火箭探空仪数据在风速风向垂直廓线中存在突变,这可能与探测仪器稳定性及灵敏度有关。      

基于往返式平漂探空的FY-3D卫星反演温度检验

往返式平漂探空观测（以下简称平漂探空）可实现对流层至平流层低层大气温度廓线垂直探测以及平流层低层内持续4 h的水平温度分布探测。该文介绍利用平漂探空试验数据对风云3号气象卫星D星（FY-3D）反演温度数据的检验评估算法,基于该算法和2021年3—9月长江中下游平漂探空试验数据完成对卫星反演大气温度数据的检验。结果显示:FY-3D卫星反演的温度数据准确度总体较高,与平漂探空上升段数据平均绝对偏差约为1.34℃,与下降段数据平均绝对偏差约为1.93℃;卫星反演的100 hPa以上和850 hPa以下温度误差分别偏大0.59℃和0.33℃;卫星反演平流层温度准确度低于温度廓线,平均绝对偏差约为3.92℃;与平漂探空数据相比,卫星大气温度廓线分辨率较低、趋势较平滑,无法显示大气温度垂直分布和平流层温度水平分布的细节特征。     

秒级探空数据随机误差评估

利用2007年6月和2008年6—7月国内GPS探空仪同步比对试验数据及2010年中国阳江国际探空系统比对试验数据,基于现有的探空仪随机误差的间接计算方法,深入分析不同的探空原始数据平滑处理程度对随机误差评估的影响。分析表明:现有的探空仪随机误差评估方法不能完全适用于秒级探空数据,特别是对风、平流层温度和对流层相对湿度这3个要素的随机误差的评估。在同步比对施放中,如果对探空原始数据的平滑处理程度一致,可以利用现有的随机误差评估方法,不会产生明显偏差;反之,如果平滑处理程度差异较大,则间接计算得出的随机误差会明显偏大。在比对施放方案中,为了更好地获取某种型号探空仪的随机误差,建议将多个同型号探空仪同球施放进行比对观测,避免作为参考仪器的其他型号探空仪自身的误差参与计算,影响待测探空仪随机误差的评估。同型号探空仪同球施放的探空仪越多,获取的有效统计数据越多,随机误差的分析越准确。     

微型无人驾驶飞机气象探空系统

微型无人驾驶飞机气象探空系统由微型无人驾驶飞机,数字化探空仪和地面接收控制处理系统组成。微型无人驾驶飞机采用ＧＰＳ导航,具有自动导航,、自动驾驶功能,它能在机载自动控制系统控制下完成预定航线的飞行,并实时地浆飞机的飞行轨迹和探测数据传送到地面。     

A miniature robotic plane meteorological sounding system

This article presents a miniature robotic plane meteorological sounding system (RPMSS), which consists of three major subsystems: a miniature robotic plane, an air-borne meteorological sounding and flight control system, and a ground-based system. Take-off and landing of the miniature aircraft are guided by radio control, and the flight of the robotic plane along a pre-designed trajectory is automatically piloted by an onboard navigation system. The observed meteorological data as well as all flight information are sent back in real time to the ground, then displayed and recorded by the ground-based computer. The ground-based subsystem can also transmit instructions to the air-borne control subsystem. Good system performance has been demonstrated by more than 300 hours of flight for atmospheric sounding.     

边界层微型火箭气象探空系统研制与应用

首次介绍了国内自主研制的边界层微型火箭气象探空系统,系统包括火箭发射装置、探空仪、降落伞、地基接收设备和数据接收处理软件,其温度、湿度和气压测量采用数字式传感器,风速和风向由北斗/GPS全球定位信息获得。火箭升空至顶点后,将探空仪和降落伞从仪器舱弹出,在下降过程中测量大气的温度、湿度、气压和风速、风向等参数,通过无线发射机传送至地面接收机,由处理软件实现数据存储和参数分析。不同地区、不同气象条件下多次外场比较试验和实际应用结果表明,该系统性能稳定,探测技术指标和功能满足使用单位的设备研制要求,可应用于气象保障、大气探测、环境监测及海洋气象要素廓线的观测。     

L波段探空高分辨率廓线中近地层信息分析及相关模型

L波段高空气象探测系统的更新换代,提高了大气探测精度,L波段＂秒级＂数据为垂直高分辨率廓线探测信息的获取提供了气象要素再分析的基础平台。为了探讨L波段探空垂直高分辨数据应用的可行性,考虑到用于对比分析的其他观测系统获取＂秒级＂＂高时间密度＂同步观测数据的设备条件,本文重点选用了JICA（中日气象灾害合作研究中心项目）PBL（行星边界层）通量铁塔梯度观测系统来进行对比分析,并构造L波段探空再分析与通量铁塔近地层气象信息相关模型。研究结果表明,L波段探空垂直高分辨率廓线近地层数据能够较好地描述大气边界层内近地层温、湿、压;所建立的温、湿、压模型具有推算PBL铁塔近地层的温、湿、压的可行性。研究结论可为L波段高分辨率垂直廓线再分析平台及其对大气结构描述可行性提供具有应用价值的技术基础。基于L波段高分辨率垂直廓线再分析信息平台的构造,将有助于开发全国L波段探空在数值模式应用方面的潜力,推进探空垂直高分辨信息在数值模式同化系统中新技术的发展。     

移动式自动气象站设计及其在应急气象环境监测服务中的应用

随着国民经济和社会的迅速发展,突发气象灾害对社会造成的危害越来越大,建设气象灾害监测预警与应急系统工程是全面提升气象防灾减灾应急响应能力的需要。设计满足应急气象环境监测服务需求的移动式自动气象站,采集地面实时气象要素,可以为突发气象灾害以及其它环境灾害提供气象决策服务。该文介绍国外移动综合探测系统的发展概况和国内移动应急气象观测的现状,并提出满足应急气象环境观测服务需要的自动气象站技术性能要求和设计原则。移动式自动气象站在应急气象环境监测中扮演着重要角色,在气象、林业、水利、交通、环保等领域均具有广阔的应用前景。     

基于LAPS系统的内蒙古自治区多源气象资料融合实现

文章主要是从LAPS系统入手,实现LAPS系统在内蒙古自治区本地化运行。通过对气象部门观测的探空、地面自动站资料在系统前端的预处理,能够实现LAPS系统对上述数据资料进行接入及融合分析,生成1h的温度要素场数据产品。