西北区域气象计量检定实验室量值比对分析

为验证西北区域各省（区）气象计量检定机构的检定能力,2014年宁夏气象计量检定所作为主导实验室组织开展温度、湿度、气压3个要素量值比对工作。比对采用圆环形路线,比对样品选用自动气象站传感器。参比实验室按照规定的比对方案对比对样品进行比对实验及不确定度评定,主导实验室对比对数据进行汇总分析,采用归一化偏差方法分析评价比对结果。比对结果：温度与气压实验室比对结果满意,湿度实验室比对结果较满意。参比样品的比对数据真实,结果可信,较为客观地反映了西北区域各参比实验室的检定/校准水平及气象计量标准装置的现状,有效识别了参加量值比对实验室存在的问题,对促进实验室检定能力的提高具有重要意义。     

气象计量实验室能力验证实施

针对气象计量检定机构在组织和参加实验室间比对活动中在编制比对方案、参考值来源、结果评价方法、粗大误差的剔除、比对报告编制等方面的内容进行分析,探讨气象计量实验室能力。通过开展气象计量实验室间的比对工作,确立气象计量检定机构在社会上的专业计量检定地位,确保各计量标准量值的准确、可靠、一致,也为考察各实验室计量检定人员技术水平和数据处理能力,发现问题、积累经验,更好地开展气象计量检定工作,可以识别与同行各机构之间存在的差异,发现自身存在的问题,为自身的持续改进和质量管理提供信息。     

华北四省(市)气象计量检定风洞实验室比对分析

计量实验室比对,可以客观、公正地反映计量实验室现状,验证各实验室开展检定和校准的能力,考察计量人员的技术水平和设备运行状态,识别人员、设备及技术等方面存在的问题。文章针对2015年内蒙古、山东、河北、天津四省(市)气象计量风洞实验室,以自动气象站风速传感器为比对样品,确定比对内容和方法,依据相关数据处理原则,对4个实验室比对结果进行全面分析,总结比对过程中存在的问题,并对四省市风洞实验室今后的工作提出建议,最后对本次实验室比对做出总结。     

大气压力量值比对结果评价

针对气象计量检定机构组织和实施实验室间比对活动中在编制比对方案、参考值来源、结果评价方法、比对报告等方面的内容进行分析,探讨气象计量实验室能力。通过开展气象计量实验室间的比对工作,确立气象计量检定机构在社会上的专业计量检定地位。比对是验证实验室测量能力的重要手段。主要介绍了2011年由全国压力计量技术委员会气象专业分技术委员会组织,国家气象计量站为主导实验室开展的大气压力量值比对。参加比对的实验室共计8个,比对方式采用了星形比对方式,比对结果的评价采用归一化偏差值方法,比对结果表明所有参比实验室所声明的测量结果不确定度准确可靠。     

前进中的山西气象计量

山西省气象仪器计量所已走过了40年的历程。40年来随着气象事业的发展,气象检定业务也走过了一条从无到有、由弱变强的发展之路。从1959年计量所开始创业时的2名检定人员,1台湿度检定设备起家,发展到今天山西省气象仪器计量所已建设成一个我省唯一的、具有现代化水平的气象专业计量站,全权负责山西省境内气象用仪器仪表的量值传递及依法计量工作。目前,计量所拥有现代化的标准检定实验室200多平方米,开展的检定项目有大气压力、空气温度、空气湿度及空气流速。依法检定的计量器具有涉及气压、温度、湿度、风速的各种仪器数10种之多。…     

气温与风速对气压传感器现场校准的影响

为确保各要素观测数据的准确、可靠并具有可比性,须定期开展自动气象站校准。自动气象站现场校准不同于实验室的检定检测,受客观条件的影响,校准结果具有明显的不确定性,气压要素表现尤为明显。为了保证量值传递准确可靠,减小这种不确定性对校准结果造成的误判,对气压现场校准提出了改进方法。基于2012—2014年"移动气象计量检定校准核查技术集成"项目的实验资料,采用实验室检定和现场校准气压传感器对比的方法,找出现场校准中影响气压值变化的因素。结果表明:实验室检定合格的气压传感器在现场再次进行校准中有12.5%不合格。经研究试验,这种结果是由于现场校准时的环境因素影响造成,其主要影响因素为气温和风速。选择适当的校准时间,即避开最高气温和最低气温出现时段及外界风速不大于5 m/s时进行气压现场校准,能较好地减少气压传感器的测量误差,提高气压测量数据的准确性。     

关于地市级移动气象计量检定系统应用要点的探讨

1地市级移动气象计量检定系统应用的背景根据区域气象监测的需要,黑龙江省将逐步建成覆盖所有气象观测站点的气象计量检测机构。因省级气象计量机构为主体的计量保障体系难以承受全省区域站的计量工作,所以将计量保障体系的主体推进到地市级,形成省级气象计量机构针对国家站网自动气象站开展业务,地市级气象计量机构针对区域站网开展业务的新的气象计量保障模式。地市级气象计量机构的业务配置应采用与省级气象计量机构相近似的模式,即实验室校准和现场移动校准、核查相结合,实现对于区域自动气象站充分、有效、及时的计量保障。     

气象计量实验室如何进行中间核查

中间核查是指对设备和参考标准、计量基准、传递标准或工作标准以及标准物质在相邻的两次检定或校准间隔内 ,为保持其准确可靠而进行的一种核查。在 GB/T1 5 4 81 - 2 0 0 0《检测和校准实验室能力的通用要求》中 ,明确要求对设备和参考标准、传递标准或工作标准、标准物质、参考物质进行中间核查。在气象部门 ,气象计量检定实验室是开展气象检定测试 ,健全本部门计量基准、标准和量值传递系统 ,保障气象要素量值的准确可靠和计量单位统一 ,以确保气象资料的三性 (准确性、比较性、代表性 ) ,满足国际交换及国内需求的法定实验室。气象计…     

省级气象计量检定业务自动化系统

省级气象计量检定业务自动化系统 (以下简称系统) 是省级气象计量部门的业务应用平台, 以提高其业务管理水平、工作效率和检定质量。系统基于现有省级气象计量标准硬件设备,辅之以自动化智能控制技术,采用B/S和C/S软件开发模式,实现检定业务的数字化、信息化和自动化。该系统包含计量业务管理和自动化检定两个子系统,共用同一个检定数据库。计量业务管理子系统由仪器收发、常规仪器检修、系统管理、预警超检、报表处理、综合查询统计、计量器具管理等模块组成;自动化检定子系统包括温度、湿度、气压、风、雨量等传感器的自动化检测,能够自动采集数据、自动生成原始记录和检测证书。系统的业务应用表明:系统自动化程度高,提高了业务管理水平、工作效率和检定质量。     

计量保证方案在气象计量中的前景与作用

1引言气象观测作为气象学的基础对所使用的气象仪器提出了越来越高的测量准确度要求,由此也对气象计量工作提出了更多的挑战。对于气象学而言,大气压力、温度、湿度、流速、降水和太阳辐射、常温黑体辐射等都属于气象量值传递系统,是国家量值传递系统的组成部分。国家气象计量的量传体制主要采用传统的量值传递方式[1]。即:通过对计量器具的检定或校准,将国家基准所复现的计量单位量值通过各等级标准传递到工作计量器具,以保证对被测对象量值的准确和一致。     

气象用90m/s回流开闭两用强风风洞设计

为解决国内70m/s以上风速传感器没有检定和校准能力的问题,本文设计一种风速上限为90m/s的回流强风气象风洞,并利用移动导轨使试验段具备开闭两用功能。风洞整体尺寸为26m×10m×4.2m(长×宽×高);流速范围闭口时达到0.49~90.74m/s;控制系统采用物理量全数字化设计,满足计量实验的自动化需求。性能指标通过验收均满足气象低速风洞性能测试规范要求。     

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.     

基于数值模式的月尺度近地层气象要素预报技术研究

利用WRF模式对美国NCEP发布的CFS气候预测业务产品在中国区域内进行动力降尺度预报,可得到预报时效为45天的逐6小时、30 km分辨率基础气象要素预测产品。再利用全国气象站观测资料和3个风电场70 m高度风速、温度观测资料对2015年冬季预测结果进行检验评估和分析,最后通过线性方法对地面要素预测结果和70 m高度风速、温度预测结果进行统计订正。结果表明:（1）2 m温度和相对湿度的全国预报平均绝对误差分别为4.71 ℃和18.81%,在华东、华中和华南地区误差较小;（2）10 m风速预报平均绝对误差为2.42 m/s,在东北、华北和西北地区误差较小;（3）线性订正后,2 m气温、相对湿度和10 m风速的预报绝对误差分别减小1.05 ℃、5.29%和1.47 m/s,并且订正后误差随时间变化更平稳;（4）订正后70 m高度风速和温度的预报绝对误差均减小,风速平均误差减小最大可达1.29 m/s（B塔）,气温平均绝对误差减小最大可达3 ℃（C塔）。研究结果表明,基于CFS产品和WRF模式的、与月尺度风电预报关系密切的气象要素预报性能较好,未来可将该方法尝试于风电场的月尺度功率预测产品研发。      

Regional differences in surface sensible and latent heat fluxes in China

This study documents the variability of surface sensible and latent heat fluxes in five regions of China (Northwest China, the Tibetan Plateau, Northeast China, North China, and Southeast China) using the ERA-40 reanalysis for the years 1960–2000. The surface sensible and latent heat flux variations are remarkably different in Northwest and Southeast China. The seasonal variation of the surface sensible heat fluxes is largest in Northwest China and smallest in Southeast China. In contrast, the seasonal variation in latent heat flux is largest in Southeast China and smallest in Northwest China. The interdecadal variation of surface sensible and surface latent heat fluxes strongly depends on both the region and season. The trends in surface sensible and latent heat fluxes in all four seasons are mainly caused by variations in both the land–air temperature difference and in the specific humidity. There is also a limited contribution of wind speed in some regions, depending on the season.     

Difference in the Interdecadal Variability of Spring and Summer Sensible Heat Flux over Northwest China

The present study investigates the difference in interdecadal variability of the spring and summer sensible heat fluxes over Northwest China by using station observations from 1960 to 2000. It was found that the spring sensible heat flux over Northwest China was greater during the period from the late 1970s to the 1990s than during the period from the 1960s to the mid-1970s. The summer sensible heat flux was smaller in the late 1980s through the 1990s than it was in the 1970s through the early 1980s. Both the spring and summer land-air temperature differences over Northwest China displayed an obvious interdecadal increase in the late 1970s. Both the spring and summer surface wind speeds experienced an obvious interdecadal weakening in the late 1970s. The change in the surface wind speed played a more important role in the interdecadal variations in sensible heat flux during the summer, whereas the change in the land-air temperature difference was more important for the interdecadal variations in sensible heat flux in the spring. This difference was related to seasonal changes in the mean land-air temperature difference and the surface wind speed. Further analysis indicated that the increase in the spring land surface temperature in Northwest China was related to an increase in surface net radiation.     

自动与人工观测数据的差异

该文概述了造成自动观测与人工观测数据差异的各种原因，其中包括仪器的测量原理与观测方法不同，观测时间和空间不同，采样方式与算法不同，观测时次不同等等。通过对比分析基本气象要素，如气压、气温、地温、风向风速、降水、湿度等的两种观测数据，认为自动气象站的观测结果更接近大气中的实际情况。自动站对气压、气温和风向风速的观测有明显的优势，但在雨量累计量的测量和高温高湿下的湿度测量效果不理想。     

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。     

Evaluation of the Forecast Accuracy of Near-Surface Temperature and Wind in Northwest China Based on the WRF Model

This study investigated the performance of the mesoscale Weather Research and Forecasting (WRF) model in predicting near-surface atmospheric temperature and wind for a complex underlying surface in Northwest China in June and December 2015. The spatial distribution of the monthly average bias errors in the forecasts of 2-m temperature and 10-m wind speed is analyzed first. It is found that the forecast errors for 2-m temperature and 10-m wind speed in June are strongly correlated with the terrain distribution. However, this type of correlation is not apparent in December, perhaps due to the inaccurate specification of the surface albedo and freezing–thawing process of frozen soil in winter in Northwest China in the WRF model. In addition, the WRF model is able to reproduce the diurnal variation in 2-m temperature and 10-m wind speed, although with weakened magnitude. Elevations and land-use types have strong influences on the forecast of near-surface variables with seasonal variations. The overall results imply that accurate specification of the complex underlying surface and seasonal changes in land cover is necessary for improving near-surface forecasts over Northwest China.