XDY—02型振筒气压仪的检测

1　检测标准仪器及工作环境　　YMN谐振筒标准压力仪。环境要求温度0～40oC;湿度<90%(湿度大、灰尘多的地方须加除湿除尘器);交流稳压电源(220V、50HZ)。室内空气流通,标准仪与被检仪均放置在无振动的平台上。2　压力检测操作程序2.1　操作准备用三通管连接标准压力仪、XDY-02型振筒气压仪和压力微调。连接检定用真空胶管的规格为:外径10mm,内径5mm,插接时可将少量酒精涂抹在胶管口,严禁将胶管直接蘸入酒精等溶液中,防止酒精等液体进入到振动筒内。打开XDY-02型气压仪的外壳,在记录表中记录K1、K2、K3、K4的值后,将K2、K3、K4的值全…     

逐时本站气压数据分阶段空间一致性检查方法研究

基于气压和海拔高度的相关关系,将本站气压订正到气压表海拔高度序列的中位数高度,本文设计了一种由粗粒度质控和细粒度质控组成的分阶段逐小时本站气压空间一致性检查方法。将海平面气压作为参考要素,通过分析气压空间变率,讨论了将中位数高度订正气压用于本站气压空间一致性检查的合理性和适用性,且引入人工植入误差法定量分析方法的疑误检测能力,并利用2015年中国2420个国家级自动气象站观测资料对设计的空间一致性检查方法进行检验。结果表明:中位数高度订正气压可以用于本站气压空间一致性检查,其空间变率变化稳定且小于海平面气压,高海拔地区尤为明显,对小偏差疑误较敏感;四季引入不相同植入误差时,中位数高度订正气压的疑误检出率均高于海平面气压,误差越小提升比率越大,植入误差为2.5 h Pa时不同季节疑误检出率均超过90.00%,夏季疑误检出率最高,达98.00%;逐时本站气压分阶段空间一致性检查方法可以有效降低算法的时间复杂度,运行时效可以满足实时业务需求,并可有效检出疑误数据,检出率约为0.01%。     

仪器故障时挑取日极值应注意的问题

正点巡视仪器时，如果发现自记仪器出现钟表停摆或钟筒被卡故障，及时排除也将造成部分时段(甚至近1个小时)内的记录中断缺测。如果仪器感应部分正常工作，自记笔尖能作记录划线，则该故障是钟筒不转动而使自记笔受感应变化在原处上下划线作记录，形成一条直线，直线记录上限点与下限点应该是缺测时段内的最大值和最小值。所以在整理记录挑取最大值和最小值时，要把上述极值与自记记录正常时段内的极值作比较，进行合理判断，不能因为记录出现缺测而轻易将日极值按缺测处理。这种现象处理适用于气压、温度和湿度自记仪器，不能用于EL型电接风记录。     

气压表误差原因分析

气压表是目前测量大气压力的常规仪器 ,它是根据水银柱的重力与大气压力相平衡的原理制成的。由于自身的物质变化和人为原因 ,气压表存在一些误差。1　真空不良气压表通常都是假定其内管水银柱上部空间是完全真空的或只有可忽略的微量气体。但是 ,真空状态的微小变化都会使气压读数产生误差 ,根据波义耳 (Ｂｏｙｌｅ)定律 ,真空腔内的空气和不饱和水汽所造成的误差与水银柱上部空腔的容积成正比 ,这种误差基层台站无法解决 ,应送上级主管机构更换处理。2　液面毛细下降气压表水银柱弯月面的高度和液面毛细下降可以随气压倾向、水银受污染状…     

包气带气压计算及其影响入渗的模拟

降雨入渗过程中土壤内空气压力的变化影响到土壤的入渗能力,当包气带气压大于地球表面大气压后会对入渗水流起到顶托的作用。本文根据包气带气压变化的观测结果理论分析了包气带气体运动的一般规律,并以此为依据假设气体外逸函数,然后推导了土壤包气带中气压变化的计算公式,并模拟分析了考虑包气带气压前后对入渗过程的影响：均匀降雨条件下考虑包气带气压后开始积水时间提前,入渗率平均减小27%,有时减小程度可达32%;渗透总量在初期相同,但到压缩外逸阶段后开始出现差别,时间越长,差距越大,包气带气压的减渗作用愈显著,24小时时入渗总量平均减小约20% 。     

计算参考气压的一种新方案

本文根据位相当温度与相当温度以及气压之间的内在关系指出,在气压给定的情况下,位相当温度与相当温度之间存在线性关系;而当相当温度确定时,位相当温度与气压的关系是非线性的。进而提出在第一次调整中应当先线性内插得到对应的相当温度、再由三者关系的另一种表达式计算对应的气压的新方案。同时也指出,由于时间平均可能造成某些θ_e。无对应参考气压P_r,在考虑区域问题时,第二次调整宜用空间平均,以及为了避免再出现不稳定层结,宜在计算程序中增加一次类似于第一次的调整。文章最后通过实例对比,证实了新方案在客观地确定参考气压、准确地计算湿有效位能等方面都比原方案有较明显的改进。      

自动气象站标准检定方法初探

引　言目前全国已有几个省 (区 )装备了不同类型的自动气象站 ,我省也在榆中气象站装备了ＭＩＬＯＳ 5 0 0自动气象站 ,并进入正常业务观测 ,随着时间推移还将有更多台站将要装备自动气象站 ,为了保证测量的准确可靠 ,就必须要对其进行校准、检定。经认真研究 ,提出我们的思路 ,为将要制定的自动检定方法提供参考。1　现场较准1 .1　气　压标准器 :采用准确度优于 0 .2ｈＰａ的振筒压力仪或Ｓｅｔｒａ 370。设备 :由手动调压器等组成的密闭测量装置。条件 :将标准器和被校气压传感器、调压装置 ,用管连成一个封密系统 ,系统能满足升、降压要…     

基于气象要素内插的GPS水汽反演方法研究与精度分析

准确获取测站气压和温度对GPS水汽反演至关重要。由于我国地域辽阔、经济和社会发展的差异较大,我国GPS气象站网有部分站点未布设气象传感器,无法准确获取测站的气压和温度,其对测站上方水汽造成了较大影响。本文提出一种增加高度订正的反距离加权法,并利用全国113个GNSS气象站(包括25个实验站点,88个插值站点)的连续3个月的气象数据对该方法进行验证。结果表明,内插得到的气压和温度的均方差为1.53 hPa和1.18 K,平均偏差为0.94 hPa和0.82 K。精度随着内插站点与实验站点之间高差的增大,偏差随之增大。最后将内插得到的气压和温度应用于GPS水汽解算,并与GPT-2模型的精度对比。内插气象数据得到的PWV(Precipitale Water Vapor)的均方差和平均偏差为0.59 mm和0.38 mm,精度明显优于GPT-2模型。     

北太平洋海平面气压的EOF分析与北方涛动

本文利用自然正交函数(E0F)分析方法,对1951—1980年北太平洋月平均海平面气压距平场进行分解,讨论了自然正交函数前两个最重要的特征向量的空间分布及其年际变化的特征。指出第一特征向量的模型在西太平洋低纬地区有最大的凝聚,其时间系数序列与马尼拉站气压距平的年际变化很相似,而第二特征向量的模型在东太平洋副热带地区有最大的凝聚,其时间系数序列与 Ship N站气压距平的年际变化也很一致,并且由这两个特征向量的时间系数定义的北方涛动指数同由Ship N和马尼拉两个单站的气压距平定义的北方涛动指数之间有很好的对应关系。由于第一和第二特征向量的大尺度特征,及其表示了北太平洋气压年际变化总方差的30.5％,可以认为,马尼拉和Ship N站的气压距平在空间上是有代表性的,并且北方涛动在北太平洋大气环流年际变化中占有头等重要地位。     

空间差值检验方法在地面气象资料质量控制中的应用

将差值稳定性原理引入气象资料质量控制中,形成了一种新的资料空间一致性检验方法——空间差值检验法,并利用2007年代表我国7个行政区的7个基本观测站的逐日平均气压、最高气压、最低气压、平均气温、最高气温、最低气温、平均水汽压、平均地表温度、最高地表温度和最低地表温度共10个要素的观测资料,检验该方法在气象资料质量检验中的适用性。结果表明空间差值检验方法能有效的检验出可疑数据,并且可以给出具有明确统计意义的误判率。通过对添加的随机人为误差的检验,可以证明该方法相对于目前广泛使用的空间回归法具有更好的检验效果,但是与一般空间检验方法相同,该方法的检验效果与观测站间待检要素的相关程度有关。     

論气压波和温度波的移动

利用一个修正的二层模式,作者推导了在均匀基本气流情况下大气中层气压波和其以下平均溫度波的移速公式.其主要結果如下: 1) 在一般情况下除波数为3—10的波外,溫度波的移动速度大子气压波; 2) 当地面基本气流为西风时,气压槽接近地势高的地方加速,离开时減速,而气压脊則相反. 把这些結果和气压波、溫度波的发生发展联系起来,可以解释一些天气图上出現的現象。 作为上述情况的推广,对在不均匀基本气流情况下气压波和溫度波的移速也进行了討論,其主要結果是: 1) 气压波、溫度波的移速和基本气流的分布有极密切的关系,并主要由后者所决定; 2) 一般气压波和溫度波在高原北侧比在高原南側移动快,但在它們之間位相差很小而振幅差較大时則有例外. 最后,对这些結果和高原以西斜槽、急流沿高原分支、切断低压形成等的联系也作了討論。     

谈谈气象要素(压、温、湿、风)的物理意义和预报应用价值

正形形色色的气象变量,本质上都是由"气压、温度、湿度和风"这四个基本"元素"组成的,所以只有这四个量才被称为气象要素。天气预报中用到的气象变量(有时也称为物理量、诊断量),其数量之多数以十计、百计,但是只有气压、温度、湿度和风这四个量被称为气象要素,简称"压、温、湿、风"。要素的英文名称是"element",它也可翻译成"元素"。也就是说,     

大气凝结水汽汇、凝结潜热作用与积云对流参数化

从引入包含质量(水汽)源、汇的连续方程出发,重新推导出大尺度凝结降水和积云对流凝结降水之水汽汇起作用的热力学方程,从而重新给出气压、气温预报方程及地面气压与高空位势高度预报方程。发现,在此基础上,才能实现凝结3个作用:气块水汽质量流失与气压降低;气块虚温降低;加热气块;和通过大气运动方程,实现大气凝结潜热“热机”作功。这时,对于预报气压、气温场,积云对流参数化方案中的参数在凝结3个作用中保持一致。否则,通过积云对流参数化方案,虽可以近似实现对于预报气压和气温场的凝结3个作用,但不可能调好参数的降水物理特性及其时空分布特征。且对于静力模式预报地面气压和高空位势高度场,不可能实现上述的第一凝结作用。最后表明,当模式分辨率提高到只用降水显式方案、不再用积云对流参数化方案后,则必须引入包含水汽源、汇的连续方程。因在热带海洋面上的水蒸发过程,水汽进入大气将改变地面气压场,且蒸发潜热可分为内潜热(水汽内能)和外潜热(水汽压力能),内潜热立即成为大气热能的一部分,而外潜热直接对大气层作功,使得大气位能增加。文中研究了大气中的大尺度凝结降水和积云对流凝结降水对气压场与位势高度场的影响。一般积云对流参数化方案都已考虑内潜热对大气的加热作用,但还须考虑因凝结与降水造成地面气压场及高空位势高度场的变化,后者应是外潜热作用的结果。在上述研究过程中,必须引入考虑凝结作用的连续方程,且最终可以改变有降水(包括大尺度凝结降水和积云对流凝结降水)发生时的数值预报模式动力框架。     

祁连山区平均气压场的再分析

本文利用1980年以前近30年的资料,对祁连山区的气压和风进行了重新分析,证实了20多年前所指出的5个中型气压系统确实存在,但强度太强,另外青海湖区冬季存在一个小低压。夏季的冷龙岭高压并非高原季风高压,它与位于河西走廊以北的高原季风高压之间有一条明显的东西向低压槽线和风向切变线。     

我国海平面气压多年变化与温度关系的时空结构分析

本文根据1911—1980年全国50个站点海平面气压资料,用主成分分析方法,讨论了我国海平面气压的长期趋势相周期振动特征及其温、压场之间年际变化的相关性。结果表明,一、七月分我国大范围海平面气压长期趋势明显,与温度长期趋势对应较好,表示温度变化与大气质量的经、纬向输送强度密切相关,不同月分,不同主成分其显著周期各不相同,但显著周期集中出现在17.5—23.3年和11.7—14.0年波段,前者与温度分布周期相对应。温、压场年际变化相关各月不同,一月两者在信度α=0.05时统计显著,相关密切。七月两者在信度α=0.50时统计显著,四、十月两者统计不显著。     

一次自上向下发展的高原涡的多尺度动力学分析

高原涡作为经常给我国带来暴雨等灾害的天气系统,其形成一般认为是通过感热和潜热自下而上激发的,然而,2013年5月下旬发生的一次引发其下游灾害性强降水的高原涡却是由对流层高层天气尺度低涡诱发的。为此,基于新发展的多尺度子空间变换和多尺度能量涡度方法以及ERA5再分析资料对其动力学过程进行了详尽的探讨,先将原始场重构到三个尺度子空间,即背景环流尺度子空间、天气尺度子空间和高频尺度子空间,重构场上首次显示此次过程生成于青藏高原西北侧,其成因为对流层高层基本气流尺度向天气尺度的跨尺度动能正则传输,即正压失稳,并且表现为从高层向下。在发展阶段,其能量最终来源为基本气流向天气尺度的有效位能传输和非绝热加热,然而这些过程只发生于涡旋低层的西侧。进一步分析发现,天气尺度内存在一个能量再分配“路径”:首先,低层西侧获得的有效位能转换为动能,西侧垂直的气压梯度力做功将低层获得动能向高层分配;在高层,水平的气压梯度力做功进而将西侧获得的动能向东侧分配;东侧垂直的气压梯度力做功再将动能向低层分配;至此,低层西侧获得的能量被分配到整个涡旋空间中,使得涡旋能够均匀发展。     

我对减少观测错的一点体会

观测错是目前我们测报工作中较容易出 现的错情。它包括读数、查算、统计等。怎 样才能减少观测错?我的体会是: 一、利用巡视仪器之时看实测与自记差 值。规范规定:每次定时观测,一般应在正 点前30分钟左右巡视观测场及所用仪器。我 除了按规范规定进行巡视外,还采用对干湿 球及气压表进行读数(记在脑子里),然后 进行查算的办法。看其实测与自记差值是否 符合一般的变化规律,如果违反了一般变化 规律,立刻找原因。例如:在一次定时观测 巡视仪器中,发现当时的本站气压与前三小 时本站气压差值为负值,但自记迹线是上升 的,当时立即查看上一班前三小时气压表的     

春季江淮气旋波的某些特征

我国江淮气旋波有它独有的特点,预报它的新生,有时也有难处。因此,它是日常天气预报工作中比较注意的一个问题。本文着重分析它的新生与发展问题。 普查1961—1963年,1968—1971年3到5月的资料。当地面图上(凡是40°N以南130°E以西的我国东部地区范围内)有一条闭合等压线的锋面气旋波出现时,就算有一次气旋新生,都在统计之列。总共有92个气旋波,锋面气旋波形成时,最低闭合等压线的气压,一般都在1000—1015毫巴之间,尤以1005—1010毫巴为最多。在锋面气旋波形成之前,等压线的形状一般成倒V形,通常称为倒槽。这点与古典锋面气旋波的初始阶段不相同。     

NASA ER-2飞机的气象测量系统

设计并在NASA的一架ER-2高空飞机上安装了一套气象测量系统(MMS)。MMS提供自由流气压(±0.3 hPa)、温度(±0.3℃)和风矢量(±1m~(-1))的现场测量结果。它包括一个专为科学应用设计的高分辨率惯性导航系统(INS)、一个用于测量气流角的整流罩压差系统和一个用于采样、处理和在磁带和磁盘上存储45种变量的计算机控制的小型数据获取系统。描述了MMS的硬件和软件,讨论了仪器的分辨率和准确度。定制的软件方便了飞行前的系统检查、飞行中的数据获取和飞行后的快速数据卸载。它适应各种形式的MMS数据:模拟和数字数据、串行和并行数据,以及同步和非同步数据。     

大气的遥相关现象

大气中的遥相关现象是指空间距离相隔数千公里以上的两个地点气象要素之间存在显著的相关性。用以分析遥相关的气象要素有海平面气压、降水、气温和等压面位势高度等。半世纪初发现的三大涛动:南方涛动(SO)、北太平洋涛动(NPO)和北太西洋涛动(NAO)都是典型的遥相关现象。美国气象工作者发现的与美冷冬相联系的太平洋/北美环流型(PNA)是另一个典型的遥相关现象。它反映了东太平洋槽和北美东岸槽与加拿大西部脊之间的关联。我国天气