四川探空秒级数据质量控制

基于L波段探空综合观测的逐秒数据制定了秒数据质量控制方法,对每次探空综合观测结束后的秒级数据文件进行大段数据缺失检查、瞬时值检查、施放点订正检查、放球时间订正检查、高度差检查、气温变率检查、气压变率检查、相对湿度变率检查、仰角变率检查、方位角变率检查、斜距变率检查、升速检查、终止点检查和僵值检查。通过该方法对四川2016年探空秒级数据文件进行质量控制,发现该质量控制方法可以很好地检查出L波段探空综合观测秒数据的错误。质控结果表明:通过高度差检查的放球次数仅有1105次,通过斜距变率检查的放球次数有2221次,方位角变率检查、气温变率检查、仰角变率检查有六至七成的通过率,施放点订正检查、放球时间订正检查、湿度变率检查有近九成的通过率,剩余检查通过率在九成以上。综合总的可疑信息数量和全年平均至1次放球提出的疑误数量,探空秒数据中不正常斜距出现频率较高,雷达计算高度与压高公式计算高度超阈值情况较多,其它检查发现的疑误相对较少。     

L波段探空雷达秒数据在污染天气边界层分析中的应用

文章基于L波段探空雷达秒数据,采用总理查森数法、逆温法和位温梯度法3种方法,计算北京2014年11-12月的边界层高度,并与罗氏法进行对比。结合各类要素垂直廓线和同时段PM_(2.5)浓度数据,对2014年11月27日至12月1日、12月15-20日两次典型大气污染过程中上述4种方法边界层高度计算结果的异同点进行详细分析。研究结果表明:总理查森数法、逆温法和位温梯度法计算得出的北京地区平均边界层高度分别为653、1152和1296 m,且与PM_(2.5)浓度呈现出不同程度的负相关关系。通过概率分布统计分析发现,北京冬季大气边界层高度在0~500 m的概率分布最大,但在其他高度区间分布上存在一定差异。结合两次典型大气污染过程发现,不同方法存在一定适用性和局限性,需结合气象要素的垂直分布和污染物浓度等情况加以主观判断,从而得到大气真实的边界层高度。     

不同气象条件下探空气球的充灌

控制探空气球升速是提高高空气象观测业务质量的关键。分析多种天气形势和天气现象对气球升速的影响,总结不同气象条件下调整气球充气量的依据,为提高高空气象探测业务质量提供参考。     

Backup Magic在探空业务中的应用

针对探空业务软件无法实行实时资料数据备份双重路径设置,提出利用Backup Magic来解决数据异地备份,使数据异地备份操作更加简单、快捷。     

南海气象站迁站前后气象数据特征

根据佛山市南海区1991年和1996年2次迁站前后5年共15年的温度、风向、日照等地面观测资料进行对比分析,结果表明,2次迁站前后的温度存在着显著性差异,且与近年来全球性气候变暖趋势不一致;风向与仪器安装环境关系密切,第1次迁站的风向季风气候特征表现明显,而第2次迁站的风向特征较为零乱,基本不能代表本地的季风气候特征;日照时数有逐年递减趋势.     

L波段秒级探空资料在GRAPES同化系统中的应用研究

我国探空站的探空系统升级为L波段探空系统后,可以获取全国120个站点连续自动测定的高空温、压、湿、风等高垂直分辨率秒级和分钟级探空廓线数据。为了分析高垂直分辨率探空秒级资料水平和垂直结构特征,并将其应用于区域GRAPES-3DVAR变分同化预报系统中,文章比较秒/分钟级探空与传统探空资料使用对资料同化预报带来的影响。试验中使用2011年6—7月资料进行分析,结果发现:秒级探空资料具有水平分布均匀,垂直结构非常密集的特点;在850、500 hPa等层次上高度分析比传统探空分析更接近NCEP分析,显示出对分析场的改进效果;同时风场在200 hPa以上的高层分析中改进显著,表现出高分辨率资料使用在高层分析中对系统模拟更加准确的特征。由于模式预报初值的改进,降水预报评分有所提高,预报偏差明显变小。因此高垂直分辨率秒级探空资料的使用对数值模式分析初值及预报的改进有着积极的意义,这为进一步开发利用秒级探空资料打下基础。     

自动气象站数据质量控制软件的应用

介绍了自动气象站质量控制软件在报表预审、缺测或疑误数据的判断和处理方法等地面测报日常工作中的应用。     

河源气象站搬迁造成气象数据差异的原因

通过分析2007年河源站搬迁到东源站造成气温、风数据的差异,从地理位置、观测环境分析研究引起气温、风数据差异的原因,并通过订正保持观测资料的延续性.     

自动站观测与人工观测气象数据的对比

通过对揭西气象站2006～2007年自动站与人工平行观测项目,气温、地面温度、风、气压、湿度、雨量气象数据的对比,分析了自动站观测与人工观测气象数据的差异.结果表明,自动站与人工观测的气温月平均、年平均差值在±0.2 ℃之内;相对于传统的人工观测来说,自动站观测的相对湿度偏小,有一个偏干的现象;自动站雨量传感器经过调整和维护、运行正常情况下,月降雨量、年总降雨量可达到±4%的精度要求.     

探空记录出现信号点异常的原因及处理

分析探空记录十位电码、个位电码和球炸时出现的异常信号点,找出这些信号点出现异常分别是由电码片不清、结冰等原因造成的。提出应根据高空气象探测规范,对异常信号点作出正确判断,及时进行人工纠点或按仪器异常处理。     

随机误差传递的高空气象秒级数据快速校验方法

【目的】为保证气象预报结果的准确性。【方法】提出了考虑随机误差传递的高空气象秒级数据快速校验方法。对高空气象秒级数据进行预处理,包括数据中心化处理、特征点提取。数据中心化的处理方式为实施各组数据的加权平均处理,获得新的数据组作为基准数据;特征点提取使用的处理方法为遍历法,需要遍历全部数据点。考虑数据获取过程中的随机误差传递情况,对预处理后的高空气象秒级数据实施空间一致性检查、内部一致性检查。应用集合经验模态分解EEMD（Ensemble Empirical Mode Decomposition）算法与对比源反演CSI(Contrast Source Inversion)算法构建基于CSI-EEMD的高空气象秒级数据快速校验模型,实施数据得到快速校验。【结果】测试结果表明,该方法能够实现4个气象站数据的快速校验,校验结果的均方根误差与平均绝对误差均低于0.1,实现了数据的质量控制。【结论】将该方法应用于气象站数据校验中,可以实现精准度的数据校验,具有一定的实用价值。     

探空雷达干扰造成风速异常的现象和排除方法

针对DZZ—Ⅱ型自动站风速突然出现大风信号,且发生的时间均在探空观测时段内,通过采取人工模拟探空观测环境的试验后,分析产生的原因是：探空雷达电磁感应干扰影响。排除方法是加装信号线抗干扰措施,做好自动站电缆信号线屏蔽。提出了避免类似电磁干扰而影响自动站传感器信号,造成气象数据失真的问题。     

面向数值同化应用的L波段秒级探空资料的质量控制方法研究

世界气象组织于2003年提出探空报文格式改革,推动探空资料从传统报文转向二进制秒级存储,这一举措促使秒级探空资料在数值预报模式中的应用成为未来的发展趋势。资料的质量控制是同化应用前极为重要的基础性工作,L波段秒级探空观测误差特点与传统常规探空显著不同,因此,本文发展了面向同化应用的L波段秒级探空资料的两步质量控制方法。第一步质控在集成常规探空质量控制方法的基础上,针对秒级探空的资料特性增加对应检查步骤,旨在尽可能剔除人为观测误差;第二步质控在同化系统中引入动态黑名单检查模块,同时借助同化系统自带的背景场检查来剔除观测和背景间偏离较大的资料,目的在于控制观测的代表性偏差。本文通过对比和分析质量控制前后观测样本的统计特征,并结合数值模式的实际同化分析结果,综合论证了两步质量控制方案的合理性：两步质控后资料异常大幅减少,观测背景差更接近高斯分布,资料的同化适用性更强,同化应用效果更优。本文的研究工作为今后L波段秒级探空资料在GRAPES(Global/Regional Assimilation and Prediction System)模式中的实现业务应用奠定了基础。     

提高地面遥测站月报表质量的对策

针对地面遥测站数据的处理和维护,从地面遥测站月报表审核中发现的问题,提出了减少月报表错误的方法和措施。     

适用于温度和气压秒级数据的质量检查方法初探

利用自动气象站秒级观测数据,应用一种基于百分位阈值法的界限值检查算法,对温度、气压2种秒级数据进行了界限值检查试验。结果表明：针对试验站温度、气压秒级数据进行质量检查,采用百分位(p=99.9%和p=0.1%)阈值法的检查效率较高,且具有误判率较低的特点。采用6种百分位阈值法系数组合方案以及2种标准差法进行检查试验,其中有3种方案的“标记”率低于给定的统计预期值,误检率较低,检查结果较好,检查出的“标记”数据分别为33个、3个和0个,标记率分别为0.076%、0.007%和0.000%。综合分析,以1 min滑动窗口结合30 min时间区间系数组合方案的百分位阈值法检查效率最优,具有“标记”数据少,误判率低,且计算机运算负荷小的特点。对连续30 d的温度和气压秒级数据运用该算法检查,结果均较好。对人工构造的错误数据,能准确检出。该质量检查算法可应用到无长年代历史观测资料的气象站、缺少临近站对比的气象站以及新建气象站使用,对于地处偏远、条件恶劣的气象站也同样适用。     

辐射数据出现异常的故障分析

辐射观测是气象观测的主要观测项目之一,是气象业务、服务和科学研究的基础。但因某种原因导致辐射观测数据出现缺测、野值的情况经常发生。主要介绍辐射数据出现异常的故障原因及解决办法,目的是为了提高观测员的故障分析能力和解决故障的能力,以便提高辐射观测资料质量和确保辐射观测数据记录的完整性和准确性。     

基于高空气球平台的下投探空:系统研发和青藏高原实验

为提高复杂地理环境和极端天气条件下的大气廓线探测能力,本文自主研发了基于平流层高空气球平台的下投探空系统,并在青藏高原开展探测评估实验.该系统主要由下投探空舱,携带降落伞的下投探空仪,下投施放装置,数据接收通讯天线和GPS模块等组成.下投探空仪测量数据通过卫星通信链路和无线电信号实时发送至数据接收机存储处理.2020年...     

应对自动气象站数据缺测的措施

针对自动气象站数据的处理和维护,从工作环境、系统状态、设备应急处理、数据矛盾等方面,提出了减少数据缺测的方法和措施。     

如何避免酸雨观测的数据失真

针对日常酸雨观测中容易引起观测数据失真的问题,指出避免的工作要点。     

基于无线电掩星数据,探空资料以及再分析资料估算大气边界层高度的比较

用11年的全球无线电掩星数据(COSMIC),无线电探空数据(IGRA)以及欧洲中心再分析资料(ERA-Interim)对全球大气边界层高度(PBLH)进行估算比较.结果表明:(1)在1200 UTC和0000 UTC,由ERA-Interim和IGRA数据估算得到的全球PBLH空间分布较为一致,相关性较好,在白天正午...