对400MHz电子探空仪-701C测风雷达探测技术实现的探讨

目前我国的高空气象探测系统是由测风雷达和气球携带的探空仪两部分组成。测风雷达测定气球的空间位置，探空仪提供大气的温度、气压和湿度数据。全国120多个高空站中，除少数台站使用“GTS数字探空仪—GFE型L波段二次测风雷达”和“TK-2电子探空仪—707型C波段一次测风雷达”外，     

国产GTS1探空仪与VAISALA公司RS92探空仪对比分析

文章从静态指标与动态对比两个方面,对中国国产GTS1探空仪与芬兰Vaisala公司RS92探空仪的综合性能进行对比.对比结果表明,GTS1探空仪温度存在滞后误差,RS92探空仪湿度测量结果明显好于GTS1探空仪,200hPa以上RS92探空仪气压变化低于GTS1探空仪,测风精度方面RS92探空仪高于GTS1探空仪,850hPa以下和150hPa以上GTS1探空仪测风与RS92探空仪存在1m·s-1以内的系统差,RS92探空仪在整体性能上高于GTS1探空仪.     

新型GPS探空仪与业务GTS1 2探空仪对比分析

2012年8月,中国气象局气象探测中心在广东阳江开展自动探空系统新型GPS探空仪比对试验,对比分析其技术改进后的准确性,试验结果表明：温度测量性明显优于GTS1 2型探空仪。湿度测量结果与RS92型探空仪一致性较好,系统误差在15%RH内,标准偏差在12%RH内。气压系统误差全量程在±10 hPa内,标准偏差在08 hPa内。位势高度系统误差在±20 gpm以内,标准偏差在70 gpm内。GPS定位测风性能优于GTS1 2型探空仪配合L波段二次测风雷达测风性能结果。     

探空仪测湿部件的改进

美国VIZ厂对其产品无线电探空仪作了部份改进。美国海洋和大气管理局已把这项改进列入美国探空仪规范内。这种探空仪上装有太阳辐射防护罩、双气流导管,测湿元件改用磷青铜弹簧夹子夹住。测湿元件仍为该厂出的碳膜元件,精度为±2％(相对湿度的均方差)。但过去由于安     

GPS在高空气象探测中的应用

全球卫星定位系统 (简称ＧＰＳ) ,是美国国防部 90年代部署的新导航系统。ＧＰＳ利用 15 75ＭＨｚ及 12 2 6ＭＨｚ载波发送定位码信号 ,只要接收处理任何 4颗卫星信号就可以确定接收机在空间的位置。它的定位精度可达 10ｍ ,测风精度可达 0 .1～ 0 .2 5ｍ/ｓ。ＧＰＳ测风系统除有高精度外 ,还具有地面设备简单、自动化程度高、操作方便、故障低、耗电极少等优点。ＧＰＳ探空仪系统是指由ＧＰＳ探空仪和地面接收处理设备组成的系统。ＧＰＳ探空仪系统有多普勒ＧＰＳ探空仪系统和测距定位ＧＰＳ探空仪系统。1996年 3～ 4月中国气象局与芬兰Ｖ…     

回答器的使用和维修

测风雷达升压回答器,简称回答器。它附在探空仪上,用气球带到高空,一方面将探空仪所测得的高空温、压、湿讯号变成超高频的电码讯号发射到地面;另一方面,当它接到地面雷达发射来的询问讯号时,立即发回一个回答讯号,以测定雷达站与探空仪之间的距离。由于地面雷达站对探空仪的连续定位,即可算得各高度上的风向和风速。现根据我们的体会,对它韵使用和维修作一个介绍。     

对常规探空仪测高误差的分析

一、前言 目前我国高空气象台站使用的GZZ2型电码式探空仪,是1963年开始逐步在我国高空气象台站推广使用的。二十多年来,它与701测风雷达配套使用,进行了高空大气温、压、湿和风的综合探测,基本上满足了天气预报和各项事业对高空气象情报、资料的需要。随着四化建设的发展,对高空大气探测也提出了更高要求,因此,对于常规探空仪的测高误差,已经引起了人们的注意。 探空仪测高精度的高低,会直接影响到其它高空气象要素的探测精度。该型探空仪气压传感器采用温度系数较大的磷青铜膜盒,虽然设有气压温度补偿机构,但要实现全量程完全补偿仍是很困难的。气压温度系数直接影响测压精度,特别在20km以上的测高误差较大。本文拟通过一批常规探空仪的对比施放试验,对探空仪的测高误差进行统计和分析。 二、探空仪对比施放试验的方案 我们采用随机抽取三个工厂生产的经地面检查合格的探空仪,进行综合对比施放。 本次试验共施放了15个探空气球,每次携带两台不同工厂生产的探空仪,作并行对比施放。为了客观起见,将三家工厂(代号A、B、C)的探空     

400M电子探空仪-701C测风雷达高空探测技术的实现

目前我国的高空气象探测设备 ,是由测风雷达和气球携带的探空仪两部分组成。测风雷达测定气球的空间位置 ,探空仪提供大气的温度、气压和湿度数据。全国的 1 2 0个高空站中 ,除郑州、呼和浩特、长春和榆中 4个高空站使用Ｃ波段一次测风雷达外 ,其余的高空站都使用 70 1系列的测风雷达 ,配用 5 9型机械电码式探空仪。自 60年代起 ,全面布设 70 1系列的测风雷达后 ,又研制了多种型号的测风雷达 ,但由于受到技术、环境及其它各种因素的制约 ,加之测风雷达造价昂贵 ,现在仍没有投入业务使用。目前 ,新一代Ｌ波段二次测风雷达处于试运行和小批量…     

导航测风

导航测风是近几年发展起来的一种新的测风体制。在探空仪上附加一个简单的接收机,用来接收远程或超远程无线电导航信号,并将接收到的导航信号调制在探空仪的特高频发射机上,连同探空信息一起传送至探空站。在探空站上,根据陆续收到的导航信号,获知不同时刻探空仪位置的信息,并用以算出风向风速。导航测风方式与雷达跟踪的方式相比,精度大体相同,但天线系统大大简化了,用于行动中的舰船测风,尤为有利。一、基本原理采用导航测风方式时,在探空站上并不需要发射任何信号,也不需要单独建设导航信号     

探空观测中特殊天气的基测

1　大风天的基测　　由于风速大 ,使探空仪感应器对气象要素感应较快 ,为减少沙尘对仪器的污染 ,在基测前 2 0min将仪器拿出室外感应 ,且不宜在电码筒上涂防冻油 ,以免沾上沙尘使信号不清。2　日出日没时的基测　　日出日没时 ,由于大气温度变化大 ,温度感应器易产生滞后误差 ,操作时要迅速 ,必要时应采取基测前后读数法 ,即基测开始前先将通风干湿表上水、上发条 ,待稳定后 ,先读取一次干湿球温度再听取探空仪信号 ,然后再次读取干湿球温度。先听取信号的探空仪用前面的干湿球温度 ,后面仪器用后读取的干湿球温度做基测 ,从减小误差。3　需…     

北斗探空系统研发及其测风性能初步分析

高空气象观测是综合气象观测系统的重要组成部分,对天气预报、气候变化等业务科研具有重要的作用。基于北斗卫星导航系统研发了北斗探空仪及地面接收系统,目前试验样机生产已初步完成。北斗探空仪可采取单北斗、单GPS、北斗与GPS混合定位测风等3种测风模式,试验结果表明:北斗探空仪采用混合定位测速方式测风与GPS标准探空仪相比, 北向速度标准差为0.05 m·s-1,平均偏差为-0.05 m·s-1; 东向速度标准偏差为0.03 m·s-1, 平均偏差为-0.01 m·s-1; 高度标准偏差为6.88 m,平均偏差为7.48 m。北斗探空仪测风性能与GPS探空仪相当。     

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。     

探空仪机体温度系数的测定及其对测高精度的影响

我国气象台站现行使用的常规探空仪,其测压元件薄膜空盒的温度系数,是用双金属片进行补偿的。对于探空仪机体的温度系数及其对测高精度的影响,尚未得到广泛的注视。本文介绍以实验的方法测定探空仪机体的温度系数,并以实测和统计的数据估算由机体温度系数而引起探空仪测高误差的量值。     

GPSO3和Vaisala臭氧探空仪平行施放比对结果的初步分析

为促进中国大气臭氧高空探测业务化进程，中国科学院大气物理研究所和中国气象局监测网络司联合组织了对国产GPS数字化大气臭氧探空仪（GPSO3）和芬兰Vaisala 公司产大气臭氧探空仪(Vaisala)主要技术性能的比对。现场平行施放比对于2002年1月在北京进行，共施放了7对臭氧探空仪。对两类大气臭氧探空仪现场平行施放比对试验结果的分析表明，两种臭氧探空仪所获得的大气中臭氧浓度随高度的变化特征之间有很好的一致性。在12～27 km高度范围内，两种探空仪臭氧测值之间的相对误差平均在10％以内，而在10 km以下和27 km以上，GPSO3探空仪的臭氧测值偏高。本文介绍了比对方法，分析了两类探空仪对臭氧廓线某些特征值的比对结果并讨论了平行施放比对时气球升速的差异可能对臭氧测值带来的影响。     

陕西北部马铃薯生育气象条件与适宜播种期

TD2-A型数字式电子探空仪,是太原无线电一厂近年来自行研制的一次性使用的新型数字化高空气象探测仪器。59型机械探空仪,是建国后我们国家自行研究和设计制造的一次性使用的无线电高空气象探测仪器。TD2-A型数字式电子探空仪与59型机械探空仪,均是由充满氢气的气球携带升空,与地面701型二次测风雷达相配合,对地面至30 km甚至更高范围内大气层不同高度的温度、气压、相对湿度和风向、风速进行探测,二者在结构组成、工作原理、气象要素的测量范围、检定数据等方面有着一定的差别。     

国产珠状温度传感器对比分析

通过比对试验,采取同球比对施放方式,选择德国GRAW探空仪作为比对标准,使用总共12次同球比对数据,对中国长峰、华云和大桥3种型号探空仪的珠状电阻温度传感器开展比对分析.经典型个例分析与统计分析表明:3个型号国产探空仪高空温度廓线与德国GRAW探空仪具有较好的整体一致性,温度测量夜间性能均好于白天;长峰探空仪温度探测性能随高度变化比较稳定,而华云探空仪与大桥探空仪性能相仿,均随高度性能下降,尤其是30km以上高空;长峰探空仪温度探测整体性能最好,相对系统误差在0.2℃左右;而华云探空仪与大桥探空仪误差可达1℃,且均表现为整体上温度测值偏低.体积较小的珠状温度传感器将是未来高空温度探测的一个好的选择,下一步需要改善华云探空仪与大桥探空仪温度传感器表面涂层工艺,两者的温度辐射订正算法也需要进一步完善.     

59型探空仪与L波段探空仪数据对比分析

利用西安泾河站2004、2007年共1460多个时次的高空资料,对100hPa及以下等压面的位势高度、温度、露点温度和相对湿度进行全面统计、对比、分析,结果表明：59型探空仪与L波段探空仪所测位势高度和温度差异较小,但59型探空仪前后时次探测值波动较大,而L波段探空仪探测值波动小,前后时次连续性好;59型探空仪与L波段探空仪所测露点温度和湿度差异较大,59型探空仪湿度变化比较平稳,曲线较均匀,符合大气层结规律,而L波段电子探空仪湿度变化较大,曲线呈锯齿状,不符合大气层结规律,L波段电子探空仪湿度感应元件的质量和性能还须进一步提高。     

VAISALA探空技术及中国探空技术的发展

VAISALA公司推出的数字化探空仪RS92标志着VAISALA探空技术有了全新的发展,探空系统和探空仪完全实现数字化.RS92采用了数字技术,在提高测量精度、提高信息传输的抗干扰能力上都将获益.RS92的发射机占用带宽大约是RS80的十分之一.测风采用GPS扩频技术,大幅度提高测风数据获取率.温、压、湿传感器都有明显改进.中国探空技术要加强传感器和探空仪传感器测量手段的发展.     

L波段测风雷达-电子探空仪系统简介

1　高空探测业务现状新中国成立以来,我国高空探测系统获得了长足发展,业务应用的探空仪从苏式49型探空仪等比较杂乱的型号,发展到我国1958年开始自行研制、生产的59型探空仪和80年代的电子探空仪;地面接收测风系统从短波收报机、光学经纬仪、200ＭＨＺ无线电经纬仪迅速发展到60年代初期的400ＭＨＺ701型二次测风雷达,并建成120个站的业务探测网,成为全球探空站密度最高的国家之一。随着科学技术和气象事业的发展,59—701高空探测系统已不能满足当前业务发展的需求。主要表现在:(1)技术体制落后。59型探空仪是机械式仪器,探测灵敏度低、辐射…     

两种探空仪判别云垂直结构的对比研究

利用广东省阳江地区2010年7—8月WMO组织的国际高性能探空系统对比试验数据,对Vaisala RS92型探空仪和国产长峰探空仪的测云性能进行对比分析,并利用同步观测的Vaisala云高计和毫米波雷达数据进行了分析和验证。结果表明:两种探空仪判别的云层垂直结构都能较好地反映阳江的实际的云层情况。对于低云,两种探空仪的探测结果比较接近;对于不密实的云层,两种探空仪都会误判为多层云;对于高云,两种探空仪的判别效果均不理想,长峰探空仪还容易漏判云层。RS92探空仪探测的高云的云底和云顶的平均高度要高于长峰探空仪的探测结果。