几种常规测风仪器的更换对观测值的影响

1.前言 1970年前后,风速测量仪器更换为4杯型(鲁滨逊风速表)、3杯型和风向风速计(风车型风向风速计)。如果比较一下由这些风速仪器得到的风速观测值,则和疾风日数(风速10m/s以上)的历年变化一样,观测仪器的系统误差是明显的。可是和歌山地方气象站的疾风注意报基准值(12m/s)主要使用当时四杯型仪器测得的资料,为了推定这个值相当于目前使用风车型风向风速计进行观测多大的观测值而进行了这种调查。结果表明:用4杯型仪器测得的12m/s大体相当于现用风车型风向风速计     

日本地面气象仪器简介

日本气象厅的气象观测已有一百多年历史,随着技术的发展和社会对气象业务要求的变化,观测方法也正在发生变化。首先,叙述一下有关日本气象厅用于业务上的气象仪器,然后,介绍最近研制的几种气象仪器。一、业务用地面气象仪器1.风1886年日本气象业务开始采用1840年鲁滨逊发明的4杯型鲁滨逊风速计。但是,由于在有风速变动的气流中4杯风速计的感应比3杯风速计差,所以,从1961年开始,就用3杯风速计取代了4杯风速计。在1961年以后的数年内,又引进了螺旋桨式风向风速计,代替以前使用的达因风压计,用于测定最     

电接风的常见故障排除及使用维护

在我国现有的地面观测常规仪器中电接式风向风速计是测量风向和风速的最基本计量工具.它能够解决地面观测中的2分钟平均风速和10分钟平均风速的观测问题.     

深圳气象梯度塔与测风激光雷达观测对比分析

为了更好的了解WindView 10多普勒风廓线激光雷达的准确性,2017年7月在深圳石岩气象综合观测基地进行了一次成功的风速风向观测对比试验(时间为2017年7月20—30日),利用356 m气象梯度塔与测风激光雷达测得的风数据进行了不同时次和不同高度(40、80、100和150 m)的对比,结果表明:梯度塔和雷达在300 m以下高度范围内风速风向的观测结果比较一致,各层风速风向结果的标准差、最小最大值、均值、中位数都非常接近。风速的均值偏差最小为-0.000 09 m/s,标准差偏差最小为0.002 63 m/s,风向均值偏差最小为0.169 83°,标准差偏差最小为-1.304 83°。4层高度风速风向的相关系数都很高,风速的相关系数普遍在0.95以上,风向由于360°的过零问题导致相关系数较低,但也普遍大于0.75。同时,激光雷达测得的风速均值普遍小于梯度塔,风向均值在低层小于梯度塔,在高层则偏大。验证结果表明,该型多普勒测风激光雷达是一款观测结果可靠的低层大气风廓线测量仪器。     

河北省电线积冰的气候特征及一次电线积冰天气过程分析

利用河北省1980-2009年20个气象站的电线积冰观测资料,分析了河北省电线积冰的时空分布特征和不同方位电线积冰的特征。结果表明：河北省电线积冰平原多于山区;年际变化较大,呈减少的趋势;季节变化十分明显,1月份电线积冰日数最多;东西方向和南北方向的电线积冰在最大重量上有一定差别。利用常规观测资料、1°×1°间隔6h的NCEP资料和2010年1月1910日黄骅气象站逐时风向风速资料,对一次引起线路舞动的电线积冰天气过程进行了分析。结果表明：这次电线积冰是在地面冷空气与500hPa、700hPa低槽共同影响下由雨凇形成的。20日受冷空气影响,黄骅地面气温快速降至0℃附近,而850hPa温度由零上逐渐转为零下,在对流层低层有逆温层,气温的垂直结构有利于形成雨凇;发生舞动的线路走向与风向夹角较大;舞动发生在较大风速出现之后。     

抗干扰校北仪的设计与实现

介绍了深圳市国家气候观象台开发的抗干扰校北仪硬件设计、客户端功能模块,该仪器利用电子罗盘、陀螺仪和手机终端相结合,发挥各模块的优势特点,开发出了抗干扰校北仪,可在各种磁场复杂以及应用场景复杂的环境下提供精确的指北校准,准确度为0. 5°,比气象上的风向允许误差值5°提高了10倍的精度;介绍了该仪器在区域自动气象站的风向校北的过程中的应用,以及对局地小气候的精细化观测应用上重要的推广价值。     

调兵山地区污染气象特征研究

利用2003—2005年法库县气象站的地面常规气象资料和2006年12月在调兵山地区进行的低空污染气象探测资料,分析了调兵山地区低空污染气象特征。结果表明:该地区各类型风廓线出现频率比较均匀,而且由于下垫面相对平坦,因此风廓线指数与国标推荐值类似;文中定义N,NE,NNE和ENE四个方位的风向为对调兵山市区大气污染的不利风向,而其他方位为有利风向,按地面风统计本区不利风向的频率为20.88%,有利风向的频率为79.12%。     

L波段测风雷达探测应注意的问题

正确选取对比观测的时间,观测前做好经纬仪的水平、方位、焦距的调整,提高经纬仪的观测精度,确保经纬仪观测与雷达观测的误差的精确度,进一步确保雷达观测的精度,保证高空气象资料的准确性。     

电接风常见的故障和检修分析

电接风向风速计 (以下简称为“电接风” )用于记录风的行程 ,并每隔两分半钟记录一次瞬时风向。记录纸经过整理后 ,可得出任意十分钟的平均风速及其相应风向。它由感应器、指示器和记录器三部分组成 ,感应器安装在室外的杆子上 ,指示器和记录器则置于室内 ,并通过一根十二线电缆、二十线电缆连接成为一个整体。电接风广泛应用于气象、监测、环保、机场、航海等部门。现时 ,电接风是气象台站的主要观测仪器之一 ,每年撤换仪器的主要任务 ,检修台站有问题的电接风。现介绍一些常见的故障及其检修方法供台站参考。1　故障现象 :瞬时风速无指示…     

北京城市复杂下垫面条件下三种边界层测风资料对比

利用2016年8月28日至9月2日北京市朝阳区气象观测站激光测风雷达、风廓线雷达和GPS探空仪同步观测数据,对比分析三种测风仪在城市复杂下垫面条件下边界层不同高度处的测风性能。结果表明:(1)激光测风雷达与GPS探空仪测风结果具有较好一致性,风速、风向的相关系数分别为0. 66～0. 96、0. 71～0. 98,其中风速平均绝对误差小于2 m·s-1,风向误差在20°之内。(2)风廓线雷达资料的精度相对较差,与GPS探空仪的风速、风向相关系数分别为0. 66～0. 91、0. 55～0. 86,误差随高度呈现先减后增的垂直分布特征。其中,400～1000 m高度范围两种资料的吻合度最高,相关系数在0. 80以上,为仪器最佳测量范围;此外,风廓线雷达的风速整体高于GPS探空仪,两者最大偏差可达4 m·s-1左右,风向平均误差最大可达30°。(3) GPS探空仪的工作方式及测量结果也存在不足,一是观测频次较低,难以详细、精准地描述边界层风场结构的变化过程;二是当存在垂直风切变时,探测初期具有明显滞后性,由当前状态转变为真实的风场示踪物需要一定时间。     

EC型电接风向风速计故障排除实例

EC型电接风向风速计是地面气象观测工作中故障出现最多的仪器之一,笔者在实际工作中遇到这样一例特殊故障;指示器指示的瞬时风向和记录器记录的风向同时出现与实际风向不符。经检查,指示器、记录器工作正常,仔细检查感应器风向标转动部分发现内面安有两对小钢轮完全锈死转不动,致使风向标始终指向某一方位,说明故障出在感应器风向转动部分,属于机械方面的故障。     

利用日中线法准确测定气象台站南北线

通过地球南北极的轴线所指的方向即为正南北方向,地面上任一点的南北方向线,称为该点的真子午线(或称南北线)。气象台站南北线的准确与否影响着辐射、日照、风等仪器的正确安装,从而影响着相关气象要素的正确采集。准确测定气象台站的南北线具有重要意义。测定南北线主要有北极     

注意保持风杯及风向标的平衡

按照电接风向风速计技术要求,“风向风速计感应器的风杯及风向标应当保持平衡,其风杯的平衡套与风向标的平衡锤应固定并加封.”而我们在日常的仪器检查、维修工作中,却容易忽略风杯及风向标平衡性的检查、调整.有时一台风向风速计从出厂使用起,就很少或根本不检查、调整风杯及风向标的平衡性. 尽管风向风速计在出厂时,其风杯、风向标的平衡性都经过调整合格,并经过严格的     

地面气象观测站自动检测系统研究

为了解决目前的计量检定标准设备和方法不适于地面气象观测站仪器,检测的自动化水平及工作效率低等矛盾,研究设计了地面气象观测站自动检测系统,特点是将地面气象观测站的温度、湿度、大气压力、风速风向和降水等传感器和地面气象观测站的数据采集器分开进行性能的自动检测.传感器自动检测系统采用多通道设计,可同时进行多个传感器的自动检测并自动输出检测结果.数据采集器自动检测系统可以对气象台站使用的各种不同的地面气象观测站数据采集器系统进行性能测试.文章所设计的地面气象观测站自动检测系统提高了地面自动观测仪器的检测效率,确保了各台站的地面气象自动观测仪器观测数据的准确可靠.     

新型风仪——EN_2风向风速仪简介

目前为止,EL型风向风速仪为气象台普遍来用的仪器。且不论该仪器无法达到世界气象组织的规定要求,而其数据的处理手工强度大、统计繁锁,已不能适应气象台站现代化建设的要求。数据精度低、误差大也同样不能很好地为各行各业所使用。由长春气象仪器研究所和山东科学院能源研究所联合开发的EN_2风向风速仪已通过中国国家气象局鉴定,正式列为气象台站地面常规仪器,逐步取代EL型风向风速仪。     

电接风向风速计检查器

目前我国广大气象台站普遍采用电接风向风速计来测量和记载地面风向风速。整个仪器,每时每刻处于动态,其部分仪器长期暴露在室外。为了保证获得完整和准确的记录,就需要平时经常做好维护修理工作。     

ENVISAT星载合成孔径雷达反演风场在江苏近海风场研究中的应用初探

为了弥补海上风的常规直接观测资料较少的不足,探索将合成孔径雷达(Advanced Synthetic Aperture Radar,ASAR)观测资料用于风场研究,以江苏近海为研究对象,利用沿海地面观测数据和2008年11幅ASAR影像反演获得的风速和风向进行对比,并将卫星反演风场同化至数值模式,分析对海上风场模拟效果的改进。结果表明:ASAR影像反演的海面风场和地面实测吻合度较高,可以作为没有直接风观测的海上区域的补充。风速反演值略大于观测值,均方根误差为1.8 m·s~(-1),83.6%的站点偏差在±2 m·s~(-1)之内;风向反演值比观测值偏北,均方根误差为39.3°,41.8%的站点偏差在±22.5°之内。将反演风场同化至WRF模式后,提高了海上风场的模拟效果,风速均方根误差1月降低至0.9 m·s~(-1),7月降低至1.6 m·s~(-1);风向均方根误差1月降低为57.3°,7月降低为50.6°。     

电接风感应器日常维护的两点体会

在气象观测要素中,风要素是不可缺少的项目之一。为保障记录的完整和真实准确,日常对测风仪器的维护就显得尤为重要。下面就实际工作中对电接风向感应器维护的体会略述一二,希望起到抛砖引玉的效果。在目前使用的人工站测风仪器中,大多是电接式风向风速计,少数台站也有使用达因式风向风速计的。本文主要分析电接式风向风速计常见故障的诊断、维修和防护。     

部分风向笔尖速线中断时风向挑取方法

部分风向笔尖速线中断时风向挑取方法电接风向风速计由于诸多原因，时常出现部分风向笔尖迹线中断。其中有些属于对正点记录无影响，而在挑取时容易误判、除《地面气象观测规范冲所述“部分风向笔尖迹线虽有中断，但从实有的五次划线中挑取的最多风向为ＮＮＥ、ＥＮＥ、Ｅ...     

多源观测资料在LAPS中尺度分析场中的作用分析

利用LAPS系统,分别针对华中、华南两个区域,将2008—2010年5—7月采集的观测资料进行融合同化分析,设计几种敏感性试验方案,以探空资料为客观标准,对比分析各种观测资料对LAPS分析场各要素误差的作用。将LAPS分析资料和FNL再分析资料做比较,给出融合多种观测资料后LAPS分析场的误差精度。结果表明,LAPS融合同化雷达资料、探空资料、地面观测资料后所得到的分析场误差最小;雷达资料和探空资料的融合对于改善风场及温度场的分析具有正效果,并可减小低层相对湿度误差;融合地面资料后能改善低层的温度场和湿度场分析,但对中高层无影响。对比试验期间各要素总均方根误差可发现,LAPS分析的温度、风向和风速较FNL再分析资料有明显改善,各要素误差在观测误差范围内;高度误差在中低层小于10 m,高层小于20 m;温度误差在1℃左右;相对湿度误差在中低层小于20%,高层误差较大;850hPa以上风向误差较小,不超过20°,风速误差小于2m·s-1。