评估适合清远高空气象探测的净举力

选取清远探空站L波段(1型)高空气象探测系统2016年9月至2017年2月在无云或云量少于3成的少云天气采用株洲气球,以不同净举力进行探测所获取的资料中,选取高度最高的净举力作为分析基础,通过分析净举力大小与探测终止高度之间随着季节、观测时次、气球类型和天气情况变化的关系,对选取的净举力进行修正,得出适合清远探空站进行高空气象探测的净举力,提高探测高度。     

净举力与探测高度

气球充灌一定量氢气后产生浮力,浮力减去球皮、探空仪等附加物重量得到一个纯粹向上的力,高空气象探测中称它为净举力。一般说。附加物固定后,净举力决定气球升速快慢。升速快,球炸早;升速慢,球炸晚。为了提高探测高度。需要对它们之间的关系作些分析研究。 首先来分析净举力与气球升速的实际关系,我们挑选了涠洲岛探空站1981年6、7、8月和1982年6、7、8月各20份记录,分别求算各等压面间的每分钟升速值及20份记     

浅谈提高气球探测高度的几点体会

从气球的贮存、充灌、升速控制、净举力计算等方面对影响气球探测高度的主要因素进行了分析,并着重阐述了通过对净举力的修正来提高探测高度的方法和一些体会.     

净举力对探空高度的影响分析 —— 以贵阳探空站为例

利用贵阳探空站2014—2016年L波段高空资料,运用净举力公式、绝热方程和统计分析等方法对贵阳影响探空高度的升速及净举力因素进行分析。结果表明:(1)本站平均升速均 400 m·min~(-1),19时高于07时,探空高度19时比07时低427 m。(2)从地面到850 h Pa,实际升速小于标准密度升速,850 h Pa以上,实际升速大于标准密度升速,至10 h Pa附近,升速接近地面层附近两倍,平均每上升1 km增大约3%。(3)从净举力分析来看,业务工作中忽略日变化和季节变化因素,今后探测工作中,无雨、阴天、多云天气应少300～500 g,秋冬比春夏少300～700 g为宜。(4)净举力偏高从而降低了探测高度,通常控制在1 600～2 300 g之间为宜,平均升速可控制在360～400 m·min~(-1)。净举力分别为1 600 g、2 000 g、2 300 g,探测高度可在目前基础上提高约3 100 m、1 600 m、800 m。     

提高气球探测高度的措施

1选择合适的净举力 气球升速的快慢决定于净举力的大小.海口站地处沿海地区,冬春季节天气一般较稳定,有时即使下毛毛雨、小雨,对气球升速影响不大,这时净举力不宜太大,一般控制在1200 g左右,气球升速保持在350～400米/分,即可延长球炸时间,提高探测高度.     

提高气球探测高度的措施

1　选择合适的净举力气球升速的快慢决定于净举力的大小。海口站地处沿海地区 ,在冬春季节天气一般较稳定 ,有时即使下毛毛雨、小雨 ,对气球升速影响不大 ,这时净举力不宜太大 ,一般控制在 12 0 0 ｇ左右 ,气球升速保持在 35 0～ 40 0米/分 ,即可延长球炸时间 ,提高探测高度。夏季是雷暴、台风盛行季节 ,气球探测高度较低 ,这时净举力要增大 ,以免气球下沉 ,导致重放球。据经验总结的各种天气条件下选用的净举力见附表。不同天气条件下选用的净举力ｇ气球型号晴天或云较薄小雨或云较厚中　雨大雨、暴雨、台风12 0或 750 12 0 0 13 0 0 150 0…     

影响探测高度的几个因素及对策

随着气象科学事业的高速发展 ,气象业务对探空探测高度的要求愈来愈高 ,这就给每个高空测报员提出了更高的要求。为了提高探测高度 ,在实际工作中可采取以下几种方法。1　不同天气、季节选用不同净举力　　气球是由于净举力的作用 ,逐渐升高的 ,其升速的快慢大部分取决于净举力的大小 (表 1 )。表 1　各种天气条件下选用的净举力数值型号 (克 ) 晴天或云较薄小雨或云较厚 中雨 大雨、暴雨、台风天12 0或 75 0 12 0 0 130 0 15 0 0 16 0 0 -180 080 10 0 0 110 0 130 0 14 0 0 -16 0 0　　海口站地处沿海 ,在冬春季节天气一般较稳定 ,乱流较…     

不同气象条件下探空气球的充灌

控制探空气球升速是提高高空气象观测业务质量的关键。分析多种天气形势和天气现象对气球升速的影响,总结不同气象条件下调整气球充气量的依据,为提高高空气象探测业务质量提供参考。     

对时高线转折的分析

多年的探空资料表明:记录中的时高线在一般情况下是比较平直的,若出现转折,也都发生在低空,且常见于雷暴、雨雪、锋面过境等天气下和对流层顶附近。这是由于探空仪出入云层时遇强烈上升下沉气流或穿越特性截然不同的气层界面时,气球升速往往发生较大变化而引起的。低空出现的时高线转折,常常同时伴有时温、时压曲线的证实,所以是合理的、正常的。 可是,探测到了高空还出现时高线明显转折的话,就需要分析一下原因了。 当气球越过对流层顶进入了平流层后,由于平流层内空气的垂直运动已经显著减弱,所以整个气层比较平稳。即使空气密度和气球形状的变化可能会影响升速,也不会使升速出现不规律的突变。因此,在高空,     

净举力及常规可控气象要素对探空高度的影响研究

为提高探空气球的施放高度,利用克拉玛依国家基本气象站2011年以来的观测数据作为研究对象,选取净举力、天气现象、风向、风速、温度、气压、湿度、降水量8个影响因子,突破以往定性的研究模式,首次从定量的角度通过大量实验数据借助SPSS软件构建了多元线性回归模型,比较深入地研究了探空高度与净举力及常规可控气象要素之间的关系,对该模型进行了检验优化,确定了最优的回归模型,并对模型进行了预测验证。研究结果表明,该模型预测效果良好,能有效地应用到克拉玛依探空气象的实际观测工作中。根据上述研究结果,总结出了不同天气下净举力的选取范围,从而为克拉玛依探空提供具有实际可操作性的作业指导。     

贮存环境对气球升空高度的影响初探

施放高度是高空气象探测五项业务考核指标之一，研究气球贮存环境对探测高度的影响，对提高探测高度服有直接的关系。     

贮存环境对气球升空高度的影响初探

施放高度是高空气象探测五项业务考核指标之一,研究气球贮存环境对探测高度的影响,对提高探测高度服有直接的关系。     

系留气艇探测风速的误差订正及其应用评估

使用系留气艇探空系统在常州、苏州、南京市区对边界层风速、温度、湿度廓线进行了观测,原始数据表明探测结果存在明显的系统误差。本文主要讨论风速订正问题,分析发现风速误差与高度和风速有关,据此提出了依据高度和依据风速的两种订正方案。对比结果表明:两种方案都能有效修正系留气艇测量风速的系统误差,高度订正方案表现更好。本文还用订正后的系留气艇探测结果与苏州市气象局的风廓线雷达资料进行对比,结果显示风廓线雷达探测结果在500 m以下系统偏小。     

名山站探空资料与风廓线雷达资料的对比分析

应用四川省名山站2015~2017年6月21日~7月31日每日四个时次的西南涡加密探空资料与风廓线雷达资料,对比分析了在对流层低层风探测上两种资料的差异。结果表明:名山站风廓线雷达资料有效探测高度约为4200m;风廓线雷达和探空测得的风场廓线形状总体接近,两者的风速偏差较小,仅在个别层次和时次偏差大,风速的偏差大小与风廓线风速大小存在正相关关系,除少数情况外风廓线雷达测得的风速均大于探空;两者风向差值随高度的变化规律与风速相反,在中高层较小,低层较大;除01:15时次的500m高度外,其余时次自低层到高层两者观测到的主风向均由偏东北风变为偏西南风,一致性较好;U风和V风散点分布主要沿对角线呈棒槌型,V风质量优于U风,19:15这一时次的风廓线雷达探测U风相对探空资料存在明显系统性正偏差;风廓线雷达探测高度受降水影响较大,在07:15和13:15时次有降水时其探测高度明显高于无降水时。      

探测仪器特性曲线异常分析

探测仪器感应曲线发生变化,造成升速异常、等压面的温度、湿度错误、雷达〖CD*2〗气压高差偏大、时间〖CD*2〗高度线曲变化异常造成的规定高度上的风误差偏大,使部分资料或整份资料失真,影响探测准确性。本文主要从仪器的感应曲线变化后对各气象要素产生的影响进行分析,得出结论：不同的元件变性对气象要素产生的影响不同,气压变化的影响侧重于高差和升速,温度变化则侧重于规定等压面的温度绝对误差和规定等压面高度的偏差。采用绝对误差计算、加密气象要素计算等方法,结合图形、数据对比,可以确定感应曲线变化时间,从而及时、有效的对探测数据做出合适的处理,进一步提高探测数据的精准度。     

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。     

西天山气象因子对融雪期积雪深度影响通径分析

积雪深度的变化受到多种气象因子共同影响。基于天山积雪雪崩站观测的水文气象资料,通过数理统计、标准化处理、通径分析等方法探索气象因子之间的相互作用对积雪深度变化的影响。研究结果表明:融雪期大气温度、净辐射、相对湿度等6个气象因子对积雪深度变化的影响程度不同,净辐射与积雪深度相关程度最高。气象因子之间有着不同程度的相互联系,相对湿度与降水之间的相关系数高达0.854,相对湿度与降水之间有着密切的联系。直接通径系数反映独立气象因子对积雪深度的直接影响程度,间接通径系数反映独立气象因子在其他气象因子的影响下对积雪深度的间接影响程度。根据积雪深度决定系数绝对值的大小可以得到,对积雪深度变化贡献力由大到小的气象因子依次为:净辐射、地表温度、大气温度、降水、相对湿度、风速;积雪深度的剩余系数为0.353,说明除了本研究的6个气象因子以外还存在着其他影响积雪深度变化的因素。     

测风气球净举力的计算和误差分析

目前在气象和环保部门测量高空风向风速,常采用光学经纬仪跟踪气球的方法。单经纬仪测风或双经纬仪测风同时测垂直气流,以及气球进云后定低空探空仪的高度,均应采用升速已知的气球。气球上升速度W(m/min)取决于气球净举力大小,可由下式确定:     

L波段电子探空仪相对湿度误差研究及其应用

为了提高高空大气探测数据准确度, 我国从2002年1月开始推广使用L波段雷达-电子探空仪探测系统, 用携带碳湿敏元件的数字式电子探空仪代替用肠膜测湿元件的59型探空仪进行相对湿度探测。但大量的实测探空资料表明:相对湿度探空曲线仍然存在较大误差。利用能测到-30℃低温的高精度湿度校准设备在-30~30℃试验温度范围内对碳湿敏元件进行大量静态测试, 在进一步了解碳湿敏电阻校准线随温度变化的特征基础上, 结合实际探空资料, 修正工厂的相对湿度订正原理和公式, 从而可以提高碳湿敏电阻在高湿端的测量准确度, 提高判断云层垂直位置的准确性, 进而提高L波段探空仪温度测量的精度。