气象探空测风软件系统的标准化研究

高空气象观测是气象业务的基础，是天气预报、气候分析、科学研究和国际交换的气象情报和资料的主要来源。气象探空测风软件是高空气象站探空测风综合探测系统的重要组成部分，它包括了一系列严密的处理方法，同时又融汇了日益发展的计算机处理技术，其规范化、标准化程度直接影响着新一代探空系统效益的发挥。该文介绍了高空气象台站探空测风标准化软件系统的设计思路，重点在软件需求、系统结构、实现技术等方面进行阐述，旨在设计出适合于各种高空探测系统，方便实用的“标准化”探空测风软件，为进一步的软件开发工作奠定坚实的基础。     

不同天气条件下微波辐射计和风廓线雷达探测数据误差特征分析

为探讨微波辐射计和风廓线雷达探测数据的准确性和可用性,利用天津全运会期间获取的GPS探空资料,分析不同天气条件下微波辐射计探测温湿度、风廓线雷达测风的误差特征.结果表明:晴天、云天和雨天条件下,微波辐射计反演低空温度廓线效果均较好,反演高空温度廓线误差较大,云天条件下,反演的整层温度廓线与探空实测值相关性最优;3种天气...     

浅谈新型高空资料的应用

通过介绍新型高空气象探测资料中新增部分的秒数据、时空定位、埃玛图、风随高度变化图、高空风变温剖面图、高空风极坐标分析图等内容、格式、编码,初析其在天气预报方面应用,以提高探空资料在预报中的利用率,为预报人员提供更为丰富、详实观测资料从而为进一步提高天气预报准确率服务。     

L波段雷达探测资料质量控制方法探讨

<正>目前各探空站L波段雷达—电子探空仪系统的投入使用实现了角度自动跟踪、自动测距、自动数据处理功能,在减少人为失误的同时大幅度提高了工作效率。但是常因复杂天气、探空仪器性能不够稳定等因素造成探测记录出现异常,为此结合基层探空站值班和报表预审中常见问题,总结高空资料质量控制的思路和流程,确保探空资料的完整性、准确性和代表性,为天气预报、气候分析、科学研究和国际交换,提供及时、准确的高空气象探测资料。     

高原地区风廓线雷达资料评估

在简述风廓线雷达原理的基础上,将风廓线雷达探测资料与探空资料进行对比分析,发现风速风向一致性较好,温度一致性较差。对风廓线资料总的数据获取率及不同天气条件下的数据获取率进行了统计,大理风廓线雷达边界层高度的数据获取率大于80%,在对流层低层以及边界层的探测能力要远远大于高层,高空雨季后的探测高度大于雨季前的探测高度。不同天气条件下低空的数据获取率差别不大,高空阴雨天的数据获取率大于晴天的数据获取率,阴雨天的探测高度大于晴天的探测高度。     

乌鲁木齐机场持续浓雾天气垂直风场特征分析

应用常规气象资料、机场地面气象观测资料、L波段探空风场资料以及边界层风廓线雷达资料,对2014—2016年乌鲁木齐机场持续浓雾天气的垂直风场结构及其演变特征进行分析.结果表明:(1)机场持续浓雾时高空天气形势主要有脊前型、脊区型、西风波动型和横槽型4类;(2)垂直风场结构主要有两种形态:Ⅰ型风场自上而下由西西北风层和边...     

静止气象卫星云导风的结果分析

对利用静止气象卫星云导风系统生成的云迹风资料与无线电探空风资料对比分析 ,估计云迹风资料的可靠性与精度。选取2001年5～7月间12天共16个时次的资料 ,采用临近层比较法 ,对气象卫星的红外图像云迹风与水汽图像的轨迹风计算结果分别与探空风进行对比分析 ,水汽图像的导风效果略好于红外图像。把云迹风矢和探空风矢分为高、低空两层 ,分别统计给出高、低空云迹风的误差 ,在高空 ,风速误差大、风向误差小 ;在低空 ,风速误差小 ,风向误差大。对卫星云迹风与无线电探空风的最佳层比较 ,在最佳层的风速误差均方根与风向差绝对平均值均明显地减小。     

不同资料同化对登陆台风菲特(2013)短时预报的影响研究

为定量评估地面、探空、飞机报、卫星辐射亮温、雷达反射率及径向风等不同观测资料同化对台风预报性能的影响,本文以2013年严重影响我国的登陆台风菲特为例,利用WRF模式与GSI-3DVAR同化系统开展观测系统试验(OSE)研究,探讨了不同类型资料同化对"菲特"(2013)路径、强度、形势场和降水短时预报的相对贡献及可能影响机理。结果表明:(1)不同类型资料同化对模拟结果贡献程度有明显差别,其中探空、雷达反射率和飞机报对模拟结果有较大影响,分别"拒绝"这三种资料后模式模拟的高空各要素均方根误差分别上升约54.8%~62.0%、9.2%~16.5%和6.1%~6.4%。(2)对于不同的台风预报效果评估参数,各类资料的贡献率大小排序不同。对高空场和台风路径模拟影响较大的是探空和飞机报,对台风强度模拟影响较大的依次是雷达径向风、反射率、探空和飞机报,而对降水模拟影响较大的依次是雷达反射率、探空和飞机报。(3)各类资料对降水模拟的贡献率随时间变化不同。雷达反射率资料对降水的贡献随着模式积分时间明显下降,而飞机报、探空资料等对降水的贡献在模式积分3 h之后开始出现。(4)资料同化对降水模拟的改进与其对台风路径、水物质及强度模拟改进有关,因此影响高空场、台风路径和强度较大的雷达反射率、探空和飞机报资料,也是对降水模拟贡献较大的资料。     

呼和浩特2009年近地层风特征分析

利用呼和浩特探空站2009年高空风资料,分析了呼和浩特近地层距离地面300、600、900m高度的风向、风速变化特征。     

OSUAO软件在探空质量控制中的应用

400M-701x高空探测系统在2006年底投入正式运行,根据近两年来对全疆4个该系统探空站资料的审核经验,以及系统软件的应用实践,通过曲线、数据同屏显示;前后资料对比;探空、测风高度比较;轨迹图等功能的介绍,总结了OSUAO软件丰富的图形显示功能在高空探测资料质量控制中的几点方便快捷的分析和应用技巧.     

西昌2010年6月8日强对流天气过程对探空L波段雷达放球的影响

针对2010年6月8日强对流天气过程对西昌探空L波段雷达放球造成的重放球,分析了面对强对流天气过程,如何充灌气球氢气量。探索了强对流天气时如何减少或避免探空仪被雷击的装配技术,提高强对流天气过程中高空探测的成功率,以保证探测质量及探测资料的完整性、准确性,节约高空探测器材。     

模式再分析与实际探空资料的对比分析

利用2007年11月—2008年11月美国国家环境预报中心(NCEP)和国家大气中心(NCAR)的全球再分析资料与阜阳和安庆探空站的高空资料,对NCEP资料进行垂直的拉格朗日插值和水平的双线性插值后,对比分析了模式再分析与探空资料的一致性。结果表明:探空资料和NCEP资料中温度、相对湿度、u风和v风4种气象要素的绝对差值随地点、高度和季节变化较小,0.5～8 km基本稳定在一定的范围内:温度相差0.5～1.0℃,相对湿度相差5%～15%,u风和v风分别相差1～3 m/s和1～4 m/s。但值得注意的是近地面(0.5 km以下)二者差异相对较大。对比结果验证了利用模式探空资料来分析无实际探空资料地区上空气象参量变化特征的可行性。     

高空探测与天气

本文分析了气球施放高度，气球的升速，地在同接收讯号，特性层，高空测风等与天气之间的种种联系，指出探空员可以从中获得一定的天气预报信息，可以为天气预报作出贡献。     

NCEP再分析资料在强对流环境分析中的应用

为考察NCEP再分析资料在我国强对流天气产生环境分析中的适用性,选取2002—2009年多普勒天气雷达识别的60例超级单体风暴个例,对比分析常规探空资料和NCEP再分析资料提取的温、湿、风垂直廓线,结果表明:NCEP再分析资料计算的对流有效位能因对抬升气团湿度敏感而与观测间差异较大,宜用K指数、温度直减率分析大气层结稳定度;因对流层中高层风与探空差异不大,其中500~700 hPa的风与探空近乎一致,因此NCEP再分析资料计算的深层、中层风垂直切变参量可靠性较高;NCEP再分析资料水汽参数与探空资料差异大,特别是在大气边界层,需用观测资料订正;边界层物理量,特别是风向与探空差异显著,因此不宜用NCEP再分析资料讨论雷暴触发问题;平均而言,NCEP再分析资料湿度廓线低层偏干而中层偏湿,925 hPa以上风速偏小,降低了强对流发生概率。     

中尺度天气的高空地面综合图分析

中尺度强天气的预报能力非常有限,一个重要原因是在业务预报中,缺乏对中尺度对流天气发生的环境场条件和发生发展特征进行及时有效的分析。本文介绍了国家气象中心正在试行的中尺度天气的天气图分析方法。中尺度天气的天气图分析主要利用探空资料和数值预报相关参量资料,分析中尺度对流天气发生发展的环境场条件,包括高空综合图分析和地面分析。在高空分析中重视风、温度、湿度、变温、变高的分析,并通过将不同等压面上最能反映水汽、抬升、不稳定和垂直风切变状况的特征系统和特征线绘制在一张图上形成综合图,以更直观的方式反映产生中尺度深厚对流系统发生发展潜势的高低空配置环境场条件。地面分析包括气压、风、温度、湿度、对流天气现象和各类边界线(锋)的分析。国家气象中心的强对流天气预报业务试验表明,中尺度天气的天气图分析已经成为强对流天气潜势预报的重要依据。     

黄淮流域一次飑线天气的数值模拟与分析

利用1°×1°NCEP再分析资料和探空资料,对2009年6月3日发生在黄淮流域的强飑线天气过程进行诊断分析,并采用WRF模式进行天气过程模拟和进一步研究。结果表明：本次飑线天气是东北冷涡后部横槽引导冷空气南下与南方暖湿气流相遇引发的。地面干线附近是雷暴和飑线的高发区。这次飑线天气发生在高空急流减弱之际、低空急流建立之前。高低空急流的U、V风分量变化对飑线有一定的指示意义。不同阶段的飑线降水和大风出现位置不同。     

不能盲目将701雷达当无线电经纬仪使用

我国气象台站用701雷达探测高空风,常用的方法主要是“雷达测风法”(简称雷达法)。但在斜距资料缺测时,往往改用探空高度代替斜距计算高空风,即改用“经纬仪测风法”(简称经纬仪法)。这种观测方法的改变,若使用不当,将会使测得的高空风速误差急剧增大。因此,不能盲目地将701雷达当无线电经纬仪使用来测定高空风。     

哈尔滨站高空盛行风向的统计

高空测风的目的是为了测定自由大气中各个不同高度的风向和风速,藉以了解大气的结构,作为天气预报和气象服务的重要资料。为了能使有关单位更方便,更直观地了解、使用高空风的资料,特将近年来的高空风风向作一统计(见表)。此表的数据是历年来所统计的哈尔滨站资料中最全的一次,使用价值较高,它较为直观的反映了哈尔滨市上空各不同高度盛行风向。为各方面的应用有着重要的参考价值。表哈尔滨探空站高空盛行风平均风向统计表高度月份地面0.51.02.03.04.05.05.57.08.09.010121416182022242612101912592732622622572522622662762832792762732722…     

风廓线雷达与天气雷达风廓线数据的融合及应用

风廓线雷达与多普勒天气雷达风廓线产品均可以获取高时间分辨率的高空风信息,但两种遥感测风的探测原理及时空代表性不同。在对风廓线雷达进行质量控制处理、剔除降水粒子空间不均匀分布对数据可信度影响之后,根据风廓线雷达与天气雷达风廓线数据探测原理差异,进行不同时间代表性的风廓线数据的空间匹配试验,确定与天气雷达风廓线数据进行融合的风廓线雷达数据最优时间分辨率,结果为1 h。利用2015年7月北京南郊观象台的探空、风廓线雷达、天气雷达测风数据进行三种高空风的一致性比对,结果表明三种测风数据具有较好的一致性,均方根误差分别为2.3和2.5 m·s~(-1);60、30以及6 min不同时间代表性风廓线雷达数据与天气雷达风廓线数据之间的均方根误差分别为2.6、2.8及3.1 m·s~(-1),60 min数据的融合效果最佳,低空尤其明显。利用广东省2014年5月的风廓线雷达观测网以及天气雷达网风廓线数据进行了高空风场的融合分析试验,融合分析场提供了更为丰富的高空中尺度水平风场信息,低空的涡旋更加明显。     

L波段探空资料质量控制要点讨论

通过近年L波段资料的审核经验总结,从探空仪基测、探空数据、测风数据的处理审核,以及L波段数据处理软件各项功能的应用等方面详细阐述了L波段高空探测资料质量控制的重点.