抓好气球提高质量

随着电子技术的不断普及和发展,我站经纬仪测风工作自使用FX-702P袖珍计算机程序以来,大大减轻了值班员点绘计算的劳动强度,明显地提高了发报时效及测报质量. 但是,由于条件所限,目前小球测风工作中的气球跟踪,仍然需要用测风经纬仪观测,也就是说球影经过经纬仪的放大,还需要用人的眼睛去“抓”.这样,就要求我们必须苦练过硬的“抓球”基本功.近几年来,随着站上人员的变动和新人员的不断增加,正确的掌握好“抓球”技术是提高经纬仪测风质量的重要环节.     

GYR1型电子测风经纬仪使用和维护

GYR1型电子测风经纬仪是新型的高空测风仪器之一,2010年开始陆续配备到台站中使用,掌握正确的使用方法以及必要的维护保养技术非常必要。简要介绍了GYR1型电子测风经纬仪构造与原理,结合台站的实际操作经验,总结归纳了GYR1型电子测风经纬仪与原70-I型测风经纬仪不同之处及其使用方法,并介绍了"联机输出"与"手工录入"的两种不同观测数据输出处理办法和机器日常维护保养方法以及要注意的事项,以供气象台站技术人员参考。     

不能盲目将701雷达当无线电经纬仪使用

我国气象台站用701雷达探测高空风,常用的方法主要是“雷达测风法”(简称雷达法)。但在斜距资料缺测时,往往改用探空高度代替斜距计算高空风,即改用“经纬仪测风法”(简称经纬仪法)。这种观测方法的改变,若使用不当,将会使测得的高空风速误差急剧增大。因此,不能盲目地将701雷达当无线电经纬仪使用来测定高空风。     

一种用计算机处理双经纬仪测风数据的方案

在一些气象研究课题和业务工作中,边界层内风场的详尽资料是不可缺少的,获取这项资料的基本手段是进行双经纬仪基线测风。我们在进行有关空气污染的气象观测中,为取得大气边界层内风的资料而经常使用双经纬仪测风法。 过去进行双经纬仪测风的一大麻烦是数据处理问题,数据处理的步骤是:选择适当的投影面,由经纬仪读数和基线长度算出各时刻的气球高度,用测风绘图板求得量得风层风向风速,最后内插得规定层风向风速。这种手算方法一是工作量大,二是计算过程繁杂,容易出错,三是计算精度差,只能分辨到1米/秒。国外在六十年代就已开始用计算机处理双经纬仪测风资料,国内在近几年的大规模试验工作中也采用了电子计算机处理资料。随着环境问题的重要性日益突出,很多部门和省市进行了双经纬仪测风,我们在这里介绍一种适用于电子计算机的双经纬仪数据计算方案。这种方案在国外已被广泛使用并得到较好评价,     

单经纬仪测风时的微机程序处理方法

在 0 1时单独测风时 ,有时需要采用单经纬仪测风观测。但在现行的《5 9- 70 1微机数据处理系统探测手册》中 ,没有微机程序处理单经纬仪测风记录的说明。台站工作人员在遇到单经纬仪测风时 ,按照雷达单测风处理的办法 ,假设在使用雷达观测时遇到前几分钟缺测 ,在留出足够的空间后 ,随便输入几分钟的雷达测风数据 ,后边采用补放经纬仪小球的方法处理。然后在高表 - 1 6中 ,根据规定等压面的平均高度内插风向风速 ,手工修改相应报文及测风方法指示码。这种办法极不方便 ,需要人工修改的地方很多 ,容易延误时间或出现错情。在实际工作中 ,经过…     

CFJ-1型光学测风经纬仪的检查与维护

在伟大的无产阶级文化大革命运动的推动下,我国自行设计、生产的光学测风经纬仪已陆续在各高空测风台站使用。由于仪器经常处于室外,不可避免地受到日晒、风沙和水汽的侵袭。因此,要保证仪器良好,提高观测高度,延长其使用年限,除了观测员正确细心的使用外,经常对仪器进行检查、维护,是十分重要的。现将我们在这方面的一些体会介绍如下:     

光学测风经纬仪的使用技巧

通过对GYR1型电子式光学测风经纬仪使用方法的阐述、分析,得出经纬仪在架设、标定、快速定向、抓球、数据传输、日常维护等方面的使用技巧,为新设备的正常使用提供参考,以实现所有台站对电子经纬仪的熟练使用,充分发挥其在高空气象业务中的重要作用。     

矢量法处理双经纬仪测风资料及其计算程序

在大气探测中,常用双经纬仪测量大气边界层中的风向风速。传统的方法是用投影方法处理双经纬仪资料。而在1962年,Norman Thyer提出了一种新的计算方法,即“矢量法”。用这种方法,我们在APPLE-Ⅱ微机上,使用BASIC语言编写的双经纬仪测风计算程序,处理了500多份双经纬仪探测资料,取得了令人满意的效果。     

测风气球净举力的计算和误差分析

目前在气象和环保部门测量高空风向风速,常采用光学经纬仪跟踪气球的方法。单经纬仪测风或双经纬仪测风同时测垂直气流,以及气球进云后定低空探空仪的高度,均应采用升速已知的气球。气球上升速度W(m/min)取决于气球净举力大小,可由下式确定:     

谈谈测风气球的颜色

气象台站每天施放测风气球,它的颜色并非都是一样的,有时用红色球,有时用白色球,有时又用黑色或黄色球。测风气球为什么要选择球皮颜色呢?我们知道,测风气球是用经纬仪进行观测的。在用经纬仪观测飞升中的测风气球时,为了容易找到空中的球影,延长观测时间,获得更多的高空风资料,在施放测风气球时,必须根据当时的天空状况来选择球皮颜色。     

L波段测风雷达探测应注意的问题

正确选取对比观测的时间,观测前做好经纬仪的水平、方位、焦距的调整,提高经纬仪的观测精度,确保经纬仪观测与雷达观测的误差的精确度,进一步确保雷达观测的精度,保证高空气象资料的准确性。     

机载多普勒激光测风雷达风场反演研究

中国科学院上海光学精密机械研究所研制出机载全固态多普勒激光测风雷达,并成功进行了试验飞行。本文介绍了机载多普勒激光测风雷达的基本参数和探测三维风场的工作原理,并对利用激光回波信号和机载辅助数据反演三维风场的详细算法进行了研究,获得了3 000 m以下高度具有较高精度的三维风场,同时用经纬仪气球测风法进行了对比验证实验,验证了机载多普勒激光测风雷达测量数据的准确性。     

探空资料后续处理程序

介绍了自行开发的探空资料后续处理程序的设计思路和主要模块功能。程序实现了测报质量自动统计、探空原始资料上传和光学经纬仪与701雷达对比观测数据处理程序化等功能,使高空探测业务工作在规范化、自动化方面更进一步。     

基于观测数据的风向传感器故障检测方法设计与应用

当自动气象站观测仪器发生故障或运行性能下降,通常是利用专用设备进行维修和检定,但为安装在十数米或数十米高度的风观测仪器进行日常维护会有较大困难。为提高测风设备的维护能力,提出了基于观测记录的风向传感器故障检测方法。利用全国2009—2011年2420站逐小时极大风速的风向和瞬时风速的风向资料,基于风向传感器的格雷码盘的编码原理,设计了风向传感器格雷码失效故障的检测方法,对全国的风资料进行了质量控制,同时通过模拟格雷码失效后风向变化情况,评估了格雷码失效故障所造成的影响。检测分析结果表明：（1）采用逐时极大风速的风向和瞬时风速的风向资料,可检测格雷码失效故障;（2）格雷码第二至七位出现失效故障的台站在全国所占比例为0.4%～0.8%,格雷码第一位出现失效故障的比例为2.6%;（3）格雷码失效对风向观测数据的质量影响较大,特别是失效格雷码为第四至七位时,甚至会造成风向频率的分布完全失真。     

济南边界层风廓线雷达与L波段雷达探空测风资料对比研究

采用统计、相关分析等方法,对2014年济南站边界层风廓线雷达观测资料和L波段雷达探空资料进行了长期时空变化规律的对比,进而研究了地面无降雨、有降雨时段两者的风向、风速数据的相关关系及差值。结果得出全年有降雨、无降雨时段两者的风向、风速总体一致性较好,相关性较高,并具有较好可比性和互补性的结论,对了解固定式边界层风廓线雷达探测的准确性,改进观测资料质量控制方法等具有很好的参考价值。     

ASCAT近岸风在山东沿海的适用性分析

利用2013年1月—2014年12月山东近海的8个浮标站、海岛站和自动站资料与ASCAT近岸风速和风向进行对比,以分析ASCAT反演风场在山东沿海的适用性。研究发现：总体上看,ASCAT近岸风速与代表站实况风速正相关,ASCAT近岸风速在山东沿海误差较小,风向有明显的偏离。ASCAT近岸风在渤海、渤海海峡和黄海北部的适用性优于黄海中部。风力不同时,ASCAT近岸风速与实况偏差有明显差别,表现为当实况出现6级及以上的大风,ASCAT近岸风速小于实况;当实况出现6级以下的风,ASCAT近岸风速大于实况。就ASCAT风速偏差而言,6级以下的风速偏差小于6级及以上风。ASCAT近岸风向与实况偏差也有明显差别,当实况出现6级及以上的大风,ASCAT近岸风向与实况的偏离变小;当实况出现6级以下的风,ASCAT近岸风向与实况的偏离变大。因此,ASCAT近岸风速在山东沿海有较好的适用性,6级以下风更优;ASCAT近岸风向也有一定的适用性,6级及以上风向可用性比6级以下强。     

测风塔资料质量控制及效果检验评估

本文针对择取的103座测风塔资料提出了一套完整的质量控制方案,并基于JRA-55、CRA-40等再分析资料,对测风塔资料的数据质量及质控方案效果进行检验评估。结果表明：(1)有观测数据的测风塔数目在2010—2011年时间段内为最多,有400座左右;随后测风塔数量逐年减少,直到2018年以后,仅存大约50个测风塔有观测数据;(2)对本文选取103座测风塔开展质量控制,发现绝大部分测风塔数据的缺测率、可疑率和错误率都较低,只有少数测风塔在某些观测高度处的上述三个指标较高;(3)无论是温度还是U风,测风塔资料与JRA-55再分析背景场资料的OMB结果都更接近0值,显示出相对于CRA-40再分析资料,JRA-55再分析资料在近地面气象要素重现模拟上具有一定的优势;(4)基于再分析资料对测风塔观测资料质量控制效果进行检验评估结果表明,质量控制后的温度和UV风相对于再分析资料的偏差更接近于0值,标准差减小。相较而言,质量控制后UV风偏差和标准差减小的更多,其应用效果较温度要素好。     

上海沿岸海域风场质量控制与预报检验

利用2016年上海沿岸海域19个站点的风场资料,进行了风场质量控制,包括完整性检查、内部一致性检查、持续性检查和高度订正。同时挑选10个站点作为实况对2016年风场模式预报进行检验,包括风速预报误差、风速预报准确率和风向预报检验,对比了风场观测资料质量控制前后的检验结果,最后对两次大风过程进行了检验。结果表明:预报检验结果均随着预报时效的增加而变差;整体误差秋季和冬季较小,6月和7月误差较大;分级检验0～5级风速准确率在0.9～1之间,预报值比实况偏大,6级以上风速预报准确率逐渐降低,且预报值比实况偏小;风向检验呈现明显的季节性,冬季12月、1月误差小,准确率最高,夏季6月误差最大,准确率最低;质量控制后检验结果都得到正面提升;两次大风过程预报准确率均在70%以上。     

边界层风廓线雷达测风精度分析

利用CLC-11-D型边界层风廓线雷达的5波束观测数据,对比分析了晴空、稳定性降水和对流性降水等不同类型气象条件下边界层风廓线雷达测风的准确性,并对2016年3月1日—2017年2月28日共计7300时次的晴空观测资料进行了测风质量评估,得出结论如下:在晴空条件下大气均匀稳定,水平风速和风向测量精度要优于稳定性降水和对流性降水天气,降水出现前后环境大气扰动较大是导致稳定性降水和对流性降水天气下测风精度较差的原因;150 m以下近地层高度的测风质量较差,与地杂波干扰较强有关;夏季有效探测高度最高可达6300 m左右,春秋季有效探测高度比较接近,分别为2000 m和2500 m左右,冬季有效探测高度最低,仅为1100 m左右;4个季节测风质量评估达标高度分别为900、4000、2200 m和1100 m,大气环境的湿度条件和水平风速、风向标准差的波动是影响测风质量评估的重要因素。