L波段雷达常见问题及处理方法

正1引言L波段雷达是我国自主研制的新一代高空气象综合性探测雷达,它与GTS1型数字式电子探空仪相配合,可自动观测高空风向、风速、气温、气压、湿度等气象要素。L波段雷达是通过对探空气球上携带的探空仪发出的信号进行跟踪,对高空中的温度、气压以及湿度进行实时探测,并根据气球移动的距离和方向来测定风向与风速,然后将得到的信息准确传回地面,由L波段雷     

L波段雷达常见问题及处理方法

<正>1引言L波段雷达是我国自主研制的新一代高空气象综合性探测雷达,它与GTS1型数字式电子探空仪相配合,可自动观测高空风向、风速、气温、气压、湿度等气象要素。L波段雷达是通过对探空气球上携带的探空仪发出的信号进行跟踪,对高空中的温度、气压以及湿度进行实时探测,并根据气球移动的距离和方向来测定风向与风速,然后将得到的信息准确传     

TK-2GPS人影火箭探空数据与L波段探空数据对比分析

利用TK-2GPS人影探测火箭探空数据,与L波段探空数据进行对比分析,结果表明TK-2GPS火箭探测仪能够比较好的描述温度、湿度、露点、风向、风速等气象要素的变化特征;TK-2GPS火箭探测仪温度廓线与L波段探测数据非常一致,且可以清楚的描述大气中存在的逆温特征;湿度露点等廓线存在一定的偏差,这也与两种探空资料的时间不同有关;TK-2GPS火箭探空仪数据在风速风向垂直廓线中存在突变,这可能与探测仪器稳定性及灵敏度有关。      

气球携带探空仪上升和降落伞携带探空仪下降的全程探空对比分析

开展气球携带探空仪上升和降落伞携带探空仪下降的探空仪观测试验,建立针对下投式的温度、湿度和气压试验评估方法。试验结果表明上升段的北斗温度、气压测量准确度与RS92基本相当,湿度差于RS92双加热湿度传感器;下降段的北斗温度测量准确度与下降段的RS92基本相当,气压由于快速下降对定位有一定影响从而导致气压误差较大,相对湿度误差基本上在5%以内,符合WMO的测量要求;与风廓线雷达进行时空匹配,上升段北斗风向测量准确度差于RS92,风速测量准确度明显优于RS92。试验同时还验证了气球携带探空仪上升和降落伞携带探空仪下降全程2次探空观测模式具有很好的应用前景,可以实现高空站网的时空加密。     

702型气象雷达数据处理系统

本文介绍了新研制的702型气象雷达数据处理系统。所述的接口硬件和应用软件,实现了雷达在跟踪携带探空仪的探空气球的过程中录取坐标信息和气象信息,进一步推算出空中不同高度上的风向、风速、温度、湿度和气压。还讨论了处理程序与探空仪的时间配合问题。     

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。     

中美联合探空站的设备概况

1979年8月,在北京建立了中美联合探空站。这是按照中美大气科学技术合作协议建立起来的一个半自动的探空站。全部设备系美国国内目前所普遍使用的3610MINI-GMD2/B系统。该系统由球载无线电探空仪、测风装置AN/GMD-2A、探空记录器AN/TMQ-5和3610高空大气数据系统等部分组成,用于对高空大气的风向、风速、气温、气压和湿度等气象要素进行综合探测。图1为联合探空站设备的系统结构示意图。测风     

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...     

基于高空气球平台的下投探空:系统研发和青藏高原实验（英文）

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年青藏高原实验中8枚下投探空仪全部成功施放,提供了合理有效的大气廓线探测数据.后续会进一步提高下投探空仪传感器性能,全面评估其探测准确性和精度.     

五九型探空仪测量的位势高度与雷达测量高度对比分析

高空气象探测是获取近地面到30km甚至更高的自由大气的风向、风速、气压、温度、湿度随高度的分布规律,它所测得的资料和情报是做好天气预报和气候分析的重要依据。由于仪器、设备等原因使测量的高度与仪器实际所在高度有明显误差,导致测量的气象要素值与实际值有明显误差。直接影响天气预报的准确率,特别是对科研、军事、气候分析、航空飞行有较大的影响。     

L波段探空高分辨率廓线中近地层信息分析及相关模型

L波段高空气象探测系统的更新换代,提高了大气探测精度,L波段＂秒级＂数据为垂直高分辨率廓线探测信息的获取提供了气象要素再分析的基础平台。为了探讨L波段探空垂直高分辨数据应用的可行性,考虑到用于对比分析的其他观测系统获取＂秒级＂＂高时间密度＂同步观测数据的设备条件,本文重点选用了JICA（中日气象灾害合作研究中心项目）PBL（行星边界层）通量铁塔梯度观测系统来进行对比分析,并构造L波段探空再分析与通量铁塔近地层气象信息相关模型。研究结果表明,L波段探空垂直高分辨率廓线近地层数据能够较好地描述大气边界层内近地层温、湿、压;所建立的温、湿、压模型具有推算PBL铁塔近地层的温、湿、压的可行性。研究结论可为L波段高分辨率垂直廓线再分析平台及其对大气结构描述可行性提供具有应用价值的技术基础。基于L波段高分辨率垂直廓线再分析信息平台的构造,将有助于开发全国L波段探空在数值模式应用方面的潜力,推进探空垂直高分辨信息在数值模式同化系统中新技术的发展。     

Stratospheric balloon-based dropsonde technology: Development and preliminary assessment over the Tibetan Plateau: 基于高空气球平台的下投探空:系统研发和青藏高原实验

To complement the atmospheric profile measurements under complex geographical environments and extreme weather conditions, a stratospheric balloon-based dropsonde technology, which is carried by a stratospheric balloon platform from the Earth's surface to the upper troposphere and lower stratosphere (UTLS) to release the dropsonde for measurements, is independently developed and preliminarily assessed over the Tibetan Plateau (TP) in this study. The dropsonde system is mainly composed of the dropsonde chamber, dropsonde with a parachute, data receiving and communication antennas, dropsonde-releasing device, and GPS (Global Positioning System) modules. The dropsonde measurements can be sent in real time through satellite communication links and by radio signals to a data receiver at the ground control center for storage and processing. A total of eight dropsondes aboard the stratospheric balloon were successfully released during the TP campaign in 2020. A preliminary assessment was conducted based on a case comparison between the dropsonde and radiosonde measurements, which indicated that the dropsonde technology we developed can generally provide reasonable atmospheric profiles. However, further efforts are still required to improve the detection performance of the dropsonde sensors after long-term locating in the UTLS and to assess the accuracy and precision of the detection technology more carefully.摘要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年青藏高原实验中8枚下投探空仪全部成功施放, 提供了合理有效的大气廓线探测数据.后续会进一步提高下投探空仪传感器性能, 全面评估其探测准确性和精度.     

基于往返式平漂探空的FY-3D卫星反演温度检验

往返式平漂探空观测（以下简称平漂探空）可实现对流层至平流层低层大气温度廓线垂直探测以及平流层低层内持续4 h的水平温度分布探测。该文介绍利用平漂探空试验数据对风云3号气象卫星D星（FY-3D）反演温度数据的检验评估算法,基于该算法和2021年3—9月长江中下游平漂探空试验数据完成对卫星反演大气温度数据的检验。结果显示:FY-3D卫星反演的温度数据准确度总体较高,与平漂探空上升段数据平均绝对偏差约为1.34℃,与下降段数据平均绝对偏差约为1.93℃;卫星反演的100 hPa以上和850 hPa以下温度误差分别偏大0.59℃和0.33℃;卫星反演平流层温度准确度低于温度廓线,平均绝对偏差约为3.92℃;与平漂探空数据相比,卫星大气温度廓线分辨率较低、趋势较平滑,无法显示大气温度垂直分布和平流层温度水平分布的细节特征。     

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。     

移动式自动气象站设计及其在应急气象环境监测服务中的应用

随着国民经济和社会的迅速发展,突发气象灾害对社会造成的危害越来越大,建设气象灾害监测预警与应急系统工程是全面提升气象防灾减灾应急响应能力的需要。设计满足应急气象环境监测服务需求的移动式自动气象站,采集地面实时气象要素,可以为突发气象灾害以及其它环境灾害提供气象决策服务。该文介绍国外移动综合探测系统的发展概况和国内移动应急气象观测的现状,并提出满足应急气象环境观测服务需要的自动气象站技术性能要求和设计原则。移动式自动气象站在应急气象环境监测中扮演着重要角色,在气象、林业、水利、交通、环保等领域均具有广阔的应用前景。     

A miniature robotic plane meteorological sounding system

This article presents a miniature robotic plane meteorological sounding system (RPMSS), which consists of three major subsystems: a miniature robotic plane, an air-borne meteorological sounding and flight control system, and a ground-based system. Take-off and landing of the miniature aircraft are guided by radio control, and the flight of the robotic plane along a pre-designed trajectory is automatically piloted by an onboard navigation system. The observed meteorological data as well as all flight information are sent back in real time to the ground, then displayed and recorded by the ground-based computer. The ground-based subsystem can also transmit instructions to the air-borne control subsystem. Good system performance has been demonstrated by more than 300 hours of flight for atmospheric sounding.     

中国地基GPS气象应用站网建设展望

地基GPS探测大气具有探测精度高、时间分辨率高、不需要标定、设备可综合利用等诸多优点，随着中国GPS地面基准站网的建设，在将来的基准站网的气象应用方面，可分为两个层次：覆盖全国的、站间距离约100km的国家级GPS大气探测网，主要监测天气尺度的水汽分布和变化，以及电离层电子密度分布；在一些经济发达的地区，建立站间距约10-40km的中尺度GPS大气探测网，主要任务是监测中尺度水汽场及变化，并利用层析技术获取中尺度水汽廓线。在将来的站网建设时，将主要把国家、地方各部门的基准站网和气象部门的站网相结合，来满足气象部门的业务需要。气象部门的建设，将依赖于中国气象局的业务技术体制，特别是通讯和业务运行体制，面向应用，以期利用该项技术提高气象预报的精度和时效，进行空间天气的监测和气候的监测预测。     

辽宁省人工增雨数据集管理系统的设计与实现

基于辽宁省气象资料,依托机载观测仪器及地面特设仪器观测数据,利用VB编程实现了辽宁省人工增雨业务数据集管理系统。系统包括：地面站资料、高空站资料、自动站资料、雷达探测资料、卫星探测资料和双通道微波辐射计数据、机载液态水探测数据、粒子激光探测数据、飞机和火箭增雨作业信息、降水天气分型共10个方面的内容,其目的是在人工影响天气业务工作中实现信息共享,为气象业务和科研工作服务。