百叶箱结构对气温观测值的影响

通过分析2009年3月至2010年2月小百叶箱观测温度与自动站大百叶箱的温度发现:月、年平均温度均是小百叶箱内观测值普遍低于大百叶箱观测值,但差值较小,多数在0.2℃以内.平均最高温度差值略大,最大值为0.4℃,冬季差异大.月极端温度差值大且不稳定,差值有正有负,均在正负1℃之内.日极端温度差值比较集中,最高温度主要分布在-0.65～0.14℃,最低温度在-0.4～0.02℃.温度日变化趋势非常一致,温度变化平缓时两者基本重合;剧烈变化时,大百叶箱内升温快,降温也快.一日内降温阶段差值为正,升温阶段,差值为负,差值最大的时间在上午09:00-12:00.无论在多云和少云,还是高风速和低风速条件下,两种百叶箱内测量的气温差值普遍在0.2℃以内.     

百叶箱与通风辐射罩的气温日最值差异

利用2009年8月—2010年7月的平行观测资料,对新型自动气象站中百叶箱和通风辐射罩气温观测系统气温日最值对比差的分布、粗差率、一致率以及平均值等进行统计,对日最值的出现时间进行对比,对日最值对比差与环境风速的关系进行分析,建立并验证了百叶箱气温日最值的订正方法。结果表明:百叶箱和通风辐射罩气温日最值对比差的分布均呈右偏态,且偏斜程度较大,不服从正态分布;日最高气温与最低气温的一致率分别为90.0%和81.5%,两者存在较大差异,但其粗差率基本一致,均略高于3.0%;与通风辐射罩气温观测系统相比,百叶箱的日最值数据总体偏高0.2℃左右,同时其出现时间也存在不同程度的滞后;气温日最值的差异会随着环境风速的增强而减小,特别是当风速大于4.5 m·s-1时,其差异可缩小到0.1℃以内;以环境风速为主要参数的气温订正方法将最高气温的差异缩小到0.03℃,一致率提高到95.2%,将最低气温的差异缩小到0.01℃,一致率提高到94.1%。     

百叶箱型通风干湿表

温湿度观测是气象观测的最基本观测项目之一。目前地面气象观测的干湿球温度表、观测方法、参数等,都是沿用苏联的方法,既不适合于我国的具体情况,精确度也较低。对此,中央气象局研究所和上海气象仪器厂、南京气象学院共同设计试制成功“百叶箱型通风干湿表”。干湿表的通风装置是在干湿表球部套     

观测仪器和百叶箱的变化对地面气温观测值的影响 及其原因分析

在未来的几年来,中国几十年以来一直使用的地面人工气象观测系统将全部被自动观测系统所取代,观测系统的变化(对气温观测而言,主要是感应器的变化和百叶箱的变化)导致气象要素观测值的系统偏差将是不可避免的。检测地面自动观测与人工观测的地面气温的差异,并分析产生这种差异的原因,对于分析我国气温时间序列的均一性,科学合理使用我国长期气候序列进行气候变化研究具有重要的科学意义,同时对于改进我国地面自动观测系统,减少观测值的系统误差,具有重要的业务应用价值。选取在同一观测场观测、具有同种防辐射百叶箱、不同感应仪器的人工和自动两种地面气温观测系统所获取的5个国家基准站的平行观测资料,分析了不同时间尺度(小时、日、月)的观测和统计值的差异,揭示了两种系统获得的气温测值的偏差,并分析了产生这种偏差的原因,近似估算了仪器精度、仪器灵敏度、太阳辐射和红外辐射等影响因子导致的偏差值。观测仪器的变化对气温测值有较明显的影响,日、月、年平均气温相差0.2左右,太阳辐射对不同仪器的影响不同是主要原因,同时,两种仪器存在0.1左右的系统观测误差,对环境温度变化的敏感性的差异也可引起一天中的不同时段存在0.1—0.15的差异。通过对3个台站不同百叶箱、相同仪器的对比观测试验资料的分析,表明从总体上看,百叶箱的变化对气温观测值的影响不大,但玻璃钢百叶箱内的气温对环境气温变化较木质百叶箱更灵敏。     

Pc—1500计算机整理通风干湿表检定记录程序

一、概述:通风干湿表的检定分两次进行。一、按JJG207—80号“气象用内标式玻璃液体温度表检定规程”对温度表进行检定。检定记录整理程序“陕西气象”八三年第九期有过介绍,此文不再叙述。二、按JJG204—80号“气象用通风干湿表检定规程”对温度表球部管道通风速度进行检定。方法是给通风器上满弦、测定第四分钟末风速(技术要求大於2.5米/秒)和第六分钟末风速(技术要求大於2.2米/秒)。因为风速在2.5米/秒以上时,△值(干湿球温度表测湿系数)几乎不随风速大小的改变而变化。所以在此风速条件下用通风干湿表测定的相对湿度是比较准确的。大家知道用干湿球温度表测湿的基本原     

n值是怎样计算出来的?

问:湿度查算表(第一号常用表)中的n值是怎样计算出来的? ——区海洋气象台观测站 答:用干、湿球温度表测定空气湿度时,空气中的水汽压e,是根据干球温度t和湿球温度t′的实测值,由测湿公式e=Et′-AP(t-t′)……①来进行计算的。而测湿公式则是根据道尔顿蒸发定律和牛顿公式推导出来的(推导略)。 式中:e为水汽压;Et′为湿球温度t,所对应的饱和水汽压;A为测湿系数;P为气压。由于A值是由百叶箱里的风速所决定的,随时都可能发生变化,而气压值P,也是经常     

水杯水位和湿度的关系

调节好水杯水位,是确保百叶箱通风干湿表测湿精度的一项重要措施。地面观测规范规定“水杯高度一般调至使水面略高于湿球球部底端,以保持湿球纱布充分湿润”及“调节次数和时间随地区、季节,天气情况灵活掌握”。但实施中,灵活性大,不易掌握。因此观测员只好摸索着干,操作难度较大。在湿度多变的日子里,它的水位不是偏高,致     

毛发湿度表的正确使用

固定台站测定湿度通常是由百叶箱中固定干湿表來测定的.于湿球温度差误差0.1℃时:气温在零上,由此引起的相对湿度误差为1个百分点左右;气温在零下,随着温度的降低,由此引起的相对湿度误差急剧增大,气温为-10℃时,相对湿度误差为4个百分点;气温为-20℃时,相对湿度误差为8个百分点,气温为-30℃时,相对湿度误差为18个百分点.规范规定,当气温低于-10℃时应使用毛发湿度表测湿.     

玻璃钢百叶箱与木制百叶箱内温湿度测量的对比分析

通过分析2005年2—7月玻璃钢百叶箱与木制百叶箱内温湿度对比试验资料，得到了两种材料百叶箱内温湿度测量的差异以及两种百叶箱间对大气温湿度变化反应速度的差异，并分别讨论了不同云量、不同风速条件下，两种材料百叶箱气温测量差值的变化。结果表明：两种材料百叶箱内测量的气温平均差值在0．1℃以内，差值标准差在0．2℃以内，相对湿度平均差值在0．4％以内，差值标准差在2．1％以内；玻璃钢百叶箱对大气温湿度的反应比木制百叶箱快或相当；无论在多云和少云条件下，还是高风速和低风速条件下，两种百叶箱内测量的气温差值普遍在0．1℃以内。     

临桂站极大风速观测值可靠性分析

广西桂林市临桂国家气象观测站2019年3月21日21:13观测到60.3m/s极端大风,数据使用单位对风速观测值的真实性提出了疑问。针对临桂站观测到的极大风速值,对观测场内主用、备用自动站观测资料进行分析,撤换风传感器进行检定,通过综合分析认为:(1)极端大风值出现前后临桂站的主、备自动站观测资料变化趋势一致,观测要素变化符合要素间的逻辑关系,临桂站的观测资料是可信的。(2)检定结果说明风速传感器的频率值与风速仍然存在很好的线性关系,根据新的线性关系订正出的风速值更接近临桂站当时极端大风的真实值。在分析和总结的同时,从数据质量控制、观测数据极值认定和订正应用、设备运维措施等三个方面提出了思考和建议。     

Geostrophic drag coefficients

Data on the relationship of the surface wind to the geostrophic wind at Porton Down, Salisbury Plain, are presented for various stability conditions and analysed in the light of the Rossbynumber similarity theory. For near-neutral conditions, the geostrophic drag coefficients for geostrophic wind speeds 5 to 15 m s^-1 are close to those found by other workers but at higher speeds the values are low. Comparisons of geostrophic and radar wind speeds for ⋍900-m height, suggest that undetectably small mean cyclonic curvatures of the trajectories of the air are responsible for this departure. A value of the geostrophic drag coefficient for the open sea at wind speeds around 8 m s^-1 (neutral conditions) is deduced from recent observations of the drag in relation to the surface wind, combined with the ratios of 900-mb radar wind to surface wind obtained from the North Atlantic weather ship data tabulations of Findlater et al. (1966).     

Effects of Sea-Surface Waves and Ocean Spray on Air-Sea Momentum Fluxes

The effects of sea-surface waves and ocean spray on the marine atmospheric boundary layer(MABL) at different wind speeds and wave ages were investigated. An MABL model was developed that introduces a wave-induced component and spray force to the total surface stress. The theoretical model solution was determined assuming the eddy viscosity coefficient varied linearly with height above the sea surface. The wave-induced component was evaluated using a directional wave spectrum and growth rate. Spray force was described using interactions between ocean-spray droplets and wind-velocity shear. Wind profiles and sea-surface drag coefficients were calculated for low to high wind speeds for wind-generated sea at different wave ages to examine surface-wave and ocean-spray effects on MABL momentum distribution. The theoretical solutions were compared with model solutions neglecting wave-induced stress and/or spray stress. Surface waves strongly affected near-surface wind profiles and sea-surface drag coefficients at low to moderate wind speeds. Drag coefficients and near-surface wind speeds were lower for young than for old waves. At high wind speeds, ocean-spray droplets produced by wind-tearing breaking-wave crests affected the MABL strongly in comparison with surface waves, implying that wave age affects the MABL only negligibly. Low drag coefficients at high wind caused by ocean-spray production increased turbulent stress in the sea-spray generation layer, accelerating near-sea-surface wind. Comparing the analytical drag coefficient values with laboratory measurements and field observations indicated that surface waves and ocean spray significantly affect the MABL at different wind speeds and wave ages.     

彭州边界层铁塔风梯度特征研究

利用2018年10月~2020年12月彭州边界层铁塔的风速风向观测资料,分析了彭州地区近地面各季节平均风速日变化、盛行风向及污染系数特征,在此基础上,选取彭州大风天气个例,对按月分类法和风速区间法的反演结果进行了有效性验证。结果表明:除夏季10m高度盛行西风以外,其余三季各高度均盛行东北风,秋冬两季各高度东北风出现频率大于春夏两季,每个季节随着高度增加,东北风出现频率均逐渐增大,对应平均风速均逐渐增大。春夏季10m高度的最大污染系数在偏西方向,其他各高度最大污染系数均在东北方向,各层高度最小污染系数多在东南或偏南方向;秋冬季各高度污染系数均大于春夏季,最大均为东北方向,10~20m最小污染系数多在偏南或偏东南方向,60~90m最小污染系数为偏西北方向;彭州铁塔偏西和东北方向不宜布设污染源。两种风速反演方法均能对近地面风速进行较为有效的反演,风速区间法在大风区间的反演效果优于按月分类法。      

Estimation of the Exchange Coefficient of Heat During Low Wind Convective Conditions

For the first time, the exchange coefficient of heat C_H has been estimated from eddy correlation of velocity and virtual temperature fluctuations using sonic anemometer measurements made at low wind speeds over the monsoon land atJodhpur (26°18' N, 73°04' E), a semi arid station. It shows strong dependence on wind speed, increasing rapidly with decreasing wind speed, and scales according to a power law C_H = 0.025U₁₀ ^-0.7 (where U₁₀ is the mean wind speed at 10-m height). A similar but more rapid increase in the drag coefficient C_Dhas already been reported in an earlier study. Low winds (<4 m s^-1) are associated with both near neutral and strong unstable situations. It is noted that C_H increases with increasing instability. The present observations best describe a low wind convective regime as revealed in the scaling behaviour of drag, sensible heat flux and the non-dimensional temperature gradient. Neutral drag and heat cofficients,corrected using Monin–Obukhov (M–O) theory, show a more uniform behaviour at low wind speeds in convective conditions, when compared with the observed coefficients discussed in a coming paper.At low wind convective conditions, M-O theory is unable to capture the observed linear dependence of drag on wind speed, unlike during forced convections. The non-dimensional shear inferred from the present data shows noticeable deviations from Businger's formulation, a forced convection similarity. Heat flux is insensitive to drag associated with weak winds superposed on true free convection. With heat flux as the primary variable, definition of new velocity scales leads to a new drag parameterization scheme at low wind speeds during convective conditionsdiscussed in a coming paper.     

三维非静力E—ε闭合模式对山体流场及浓度分布的模拟

本文采用三维非静力E-ε闭合模式,在对流层边界层方程组中,加入湍能和耗散率方程描述边界层中的湍流运动。求解孤立三维山地地形上的流场、湍流场和浓度场,并分析地形对气流的影响及对污染物浓度分布的影响。同时做了不同坡度和不同风速下的孤立三维山体的流场、湍流场和浓度场比较。数值计算结果表明,地形能改变气流运动,气流过山时将出现分支现象,山后背坡有反向回流出现,并且回流区大小随着山体坡度的增大而增大。山体对气流的阻挡作用随山体高度的增加而更明显,随风速的增加而减弱。湍能及耗散率随高度衰减较快。随着山体坡度增加,山前气流的垂直速度也增加,湍流运动更强。风速大时湍流运动越显著。污染物在山前出现辐散,迎风坡是浓度高值区,山后背风坡也是相对高值区。山坡度越大,山前迎风坡污物浓度越高。     

重庆市空气污染扩散气象条件指标研究

根据地面常规要素、L波段雷达探测资料风速和温度与污染指数（API：Air Pollution Index）的相关性,建立空气污染扩散条件的综合气象指数（A）,按指数大小分类确定潜势预报指标,并应用历史同期气候概率作空气污染潜势预报。通过相关分析发现：与API关系密切的不是20：00的气象要素而是08：00的气象要素;地面要素中,对污染物浓度影响最大的是08：00的24 h变压,而温度的高低对API影响因季节而不同;L波段雷达资料中,150 m风速3、00 m和地面温差与API相关性较好。由相关性好的上述3个要素构造的综合气象指数及确定的扩散条件预报指标是合理的,在实际业务预报中,预报效果较好。     

红雁池二电厂配套输出工程区设计风速推算

分析了乌鲁木齐、达坂城、红雁池气象哨三站的大风资料知:红雁池与乌鲁木齐风速之间的线性关系较好,因此用乌鲁木齐气象站大风资料,订正红雁池气象哨大风序列。又根据风随高度变化的规律及极值I型分布函数,计算出红雁池气象哨10m、15m高度处不同重现期10min平均最大风速和瞬间极大风速,从而进一步推出工程区构筑物所能承受的设计风速。     

宁波北仑港区一次航道海雾地基多源信息观测特征分析

结合天气形势、高空风场、370m高塔、地面要素、激光云高仪、毫米波雷达等资料,对宁波北仑港区航道2018年2月15日海雾过程进行分析。结果表明,这是一次以锋前雾为主的海雾过程,在上暖下冷的锋面背景下,地面水汽充沛、风力温和,近地层逆温结构,都为海雾的形成和维持提供了有利条件。上下大气风向不一致,不利于垂直方向空气交换,有利于雾霾的产生。激光云高仪后向散射系数、颗粒物的消光系数及退偏振比,可以比较清晰地得出雾滴粒子的光学特性和过程演变趋势。随着海雾的生成、发展、消散,后向散射系数强度也呈增强、强、逐渐减弱的变化。雾天气现象下雾滴粒子小且轻,波动幅度比较大,某一高度粒子的傅里叶变换频率谱对应频率较高,高频所占比多数大于50%。     

风廓线雷达与多普勒天气雷达风矢产品对比及相关分析

利用成都地区2010年8月和北京沙河地区2011年7—8月风廓线雷达以及多普勒天气雷达的风廓线探测资料,结合对应时段的天气现象相关记录,通过对比分析得到以下结论:①弱降水条件下,在300~2100m高度内,风廓线雷达与多普勒天气雷达探测具有很好的相关性,风向相关系数平均值为0.596,风速相关系数平均值为0.736,在做预报时两者可以同时应用,互为补充;②强降水天气条件下,风廓线雷达与多普勒天气雷达探测的风向、风速变化趋势基本一致,特别是在300~2100m之间各个高度上风向、风速相关性较好,风向相关系数平均值为0.573,风速相关系数为0.508,且风廓线雷达比多普勒天气雷达探测到的各层风向、风速变化更为详细、直观;③阴天条件下风廓线雷达与多普勒天气雷达的风向、风速相关性低层比高层好;④晴天条件下,风廓线雷达更适合用于预报和监测天气。     

Near-Surface Vertical Flux Divergence in the Stable Boundary Layer

Flow in the stable boundary layer is examined at four contrasting sites with greater upwind surface roughness. The surface heterogeneity is disorganized and in some cases weak as commonly occurs. With low wind speeds, the vertical divergence (or convergence) of the momentum and heat fluxes can be large near the surface in what is normally assumed to be the surface layer where such divergence is neglected. For the two most heterogeneous sites, a shallow “new” boundary layer is captured by the tower observations, analogous to an internal boundary layer but more complex. Above the new boundary layer, the magnitudes of the downward fluxes of heat and momentum increase with height in a transition layer, reach a maximum, and then decrease with height in an overlying regional boundary layer. Similar structure is observed at the site with rolling terrain where the shallow new boundary layer at the surface is identified as cold-air drainage generated by the local slope above which the flow undergoes transition to an overlying regional flow. Significant flux divergence near the surface is generated even over an ice floe for low wind speeds and in a shallow Ekman layer that forms during the polar night. For higher wind speeds, the magnitude of the downward fluxes decreases gradually with height at all levels as in a traditional boundary layer.