自动气象观测系统的使用要求

自动气象观测系统的使用要求一般包括精度、可靠性、观测参数的有效性和经济合算等几个方面。精度即仪器的观测结果准确反映周围大气情况的程度。影响精度的因素除了仪器性能以外,还有资料显示、资料处理等许多其他原因。在某种程度上,大气观测精度还取决于所观测大气运动的尺度。可靠性即仪器的实际性能与设计的一致性。气象业务对观测仪器可靠性的要求是格外严格的。关于观测参数的有效性,目前无论是对传统天气预报还是数值预报,各参数的有效性都还没有得出客观的、结论性的标准。经济合算问题包括仪器、平台、     

地基与星载仪器观测大气臭氧总量分析

本文选取多个臭氧总量观测站点,采用"三重制约法"分别对下列3组仪器观测臭氧总量数据进行统计分析,解算出不同观测资料的误差标准差,进而对比研究各种仪器的精度特征:1)1996~2003年期间地基WOUDC(World Ozone and Ultraviolet Radiation Data Centre)观测网络仪器(包括Brewer、Dobson和Filter臭氧测量仪)与星载TOMS(Total Ozone Mapping Spectrometer)和GOME(The Global Ozone Monitoring Experiment)仪器;2)2004~2013年期间WOUDC与星载OMI(ozone monitoring instrument)和SCIAMACHY(scanning imaging absorption spectrometer for atmospheric chartography)仪器;3)2004~2013年期间地基SAOZ(Système D’Analyse par Observations Zénithales)与星载OMI和SCIAMACHY仪器。结果表明,1996~2003年期间TOMS V8和GOME观测精度相当,分别为7.6±2.8 DU/46(其中,7.6±2.8 DU为所分析站点观测资料的平均精度及其标准差,46为站点数目)和7.6±1.5 DU/46。TOMS V8观测精度优于TOMS V7(8.5±3.0 DU/46),验证了前者对后者有所改进。2004~2013年期间OMI和SCIAMACHY在WOUDC地基站点观测精度接近,分别为6.6±1.4 DU/21和6.0±1.6 DU/21。SAOZ地基仪器精度为8.4±3.6 DU/8。对于3类WOUDC地基仪器,Brewer站点观测资料的平均精度最优(7.9±3.3 DU/12),Dobson次之(8.7±2.3 DU/19),Filter最差(14.7±4.0 DU/15)。相比于卫星,3种地面仪器观测平均精度较差(10.5±4.3 DU/46),这主要是由于Filter精度较差引起。中国境内的瓦里关(Brewer)、香河(Dobson)和昆明(Dobson)3个地基站点仪器观测精度均较优,分别为7.8 DU、6.7 DU和6.6 DU。尽管不同站点之间存在一定差异,但整体来说,地基与卫星仪器在中国境内3个站点观测臭氧总量吻合较好。     

HEIFE辐射仪器的标定及资料精度分析

本文对HEIFE期间中方3站所用的辐射仪器在试验前和试验中所进行的各次标定结果以及观测资料的精度进行了较详细的分析。结果表明在HEIFE中所使用的辐射仪器性能稳定，所取得的观测资料接近或达到了国际上太阳辐射野外观测的精度要求。文中还对所取得的红外辐射资料的订正进行了讨论。     

用于气象站的地表气温观测仪器的设计与实验研究北大核心

大气科学研究对地表气温观测精度有高达0.1℃甚至0.05℃的需求。然而,现有的地表气温观测仪器受到太阳直接辐射、下垫面反射辐射、长波辐射和散射辐射等影响,辐射误差可达1℃。本文设计了一种基于导流装置的地表气温观测仪器。首先,利用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法量化该仪器在各种环境条件下的辐射误差;然后,在此基础上,利用极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)方法拟合可针对多变量变化的辐射误差订正方程;最后,为验证该仪器的观测精度,进行了外场比对实验。在实验过程中,以076B型强制通风气温观测仪器的测量值作为温度基准。实验结果表明,该仪器的平均辐射误差和最大辐射误差分别为0.07℃和0.15℃。该仪器辐射误差的实验测量值与订正方程提供的辐射误差订正值之间的平均偏移量、均方根误差和相关系数分别为0.033℃、0.028℃和0.703。     

半干旱区陆面过程观测试验的仪器精度和观测误差分析

利用定西试验基地2017年5月的平行对比观测资料,分析陆面过程观测试验的仪器精度和观测误差。结果表明：HMP45D型空气温湿度传感器、107-L型土壤温度传感器、WAA151型风速仪、HFP01型土壤热通量板和涡动系统（CSAT3+Li-7500）观测数据的偏差较小,均在允许范围内,说明相同仪器之间的观测数据基本一致,但观测土壤湿度的CS616型仪器在使用时需要订正;不同型号仪器观测长短波辐射的一致性很高,其相关系数均近乎1;观测数据的偏差也直接影响能量闭合率,试验中湍流通量观测偏差造成地表能量闭合率0.61%～2.20%的不确定性,可利用能量观测偏差造成地表能量闭合率0.08%～1.67%的不确定性。     

西峰降水量对比观测误差分析

引言降水量是气候的重要标志,降水量的多少关系到水分平衡计算、气候环境变化及其评估等,因此,降水量观测的准确性十分重要。影响降水量观测精度的因子除了仪器系统误差和观测随机误差外,还存在仪器设置高度与地表面之间的降水量差值问题。人们真正需要的是,降水量到...     

自动站报表审核容易出现的误区及审核技巧

地面观测由人工观测发展为自动观测,提高了观测时效和精度,消除了人工读数误差,减轻了观测员的劳动强度。但是由于自动站观测仪器的性能、构造和原理及观测方式与过去人工站观测仪器完全不同,数据处理方式和规定也不相同,这就在报表数据文件的处理上对审核工作提出了新的要求。由于自动站报表审核工作刚起步．对自动站报表审核特点和规范理解掌握不深。容易造成误区。本文就自动站报表审核工作中常见的误区进行分析。     

OZ—IA—S臭氧探测器使用方法的比较结果

关于ＯＺ－ＩＡ－Ｓ臭氧探测器在野外观测中所获数据的精度问题，我们对其观测方法进行了比较分析。结果表明，该仪器是一种灵敏度很高的仪器，每次使用前都应清洗扩散器，在使用时用干燥好的固体过滤器过滤，以得到准确的数据。     

遂溪自动气象站与人工站温湿度、气压值的差异

分析遂溪县气象局2007年自动气象站与人工站主要气象要素气温、湿度、气压差值的变化特点,找出产生差异的原因,主要是系统偏差、仪器感应测量元件对气象要素变化响应的灵敏度差异、观测取值时间差及人为因素.通过两种观测数据分析, 满足<地面气象观测规范>中对仪器技术精度的标准规范要求,认为自动气象站的观测结果更接近大气中的实际情况.     

遥测辐射仪研制报告

本文介绍了遥测辐射仪的结构特点、工作原理、技术指标及误差分析。该仪器在材料、工艺、性能、自动化程度及精度等方面,比台站现用辐射仪器均有明显的改进。遥测辐射仪在台站推广使用后,将减轻观测人员的劳动强度,提高工作效率,较大地改善我国辐射观测质量,以满足各方面对辐射观测资料的需求。     

FY-4A卫星云导风观测误差优化及同化效果影响研究

为了推进FY-4A卫星资料在数值模式中的实际应用,本研究选择云导风产品作为研究对象,首先统计了FY-4A高层水汽通道和红外通道云导风的观测误差,进一步基于WRFDA(Weather Research and Forecasting model Data Assimilation system)系统,利用默认观测误差和新...     

影响统计插值分析误差的若干因素分析

采用理想观测网,用数值方法计算统计插值分析误差。减小观测误差或初估值误差、增加观测数量、恰当减小观测空间间距、以及选取分布合理的观测资料,有利提高分析精度;如果计算使用的归一化观测误差方差、误差相关函数的特征和总体统计平均情况不一致,有可能造成分析误差的明显增加。最后,利用特征向量分析方法,对归一化观测误差方差、观测误差相关属性对于不同尺度统计插值分析误差的影响进行讨论。     

风电场风资源测量与计算的精度控制

根据多个复杂地形风电场观测操作实践和大量观测数据的计算分析,提出了对观测数据和计算质量精度控制的主要措施,包括:复杂地形测风站布设的5个原则,仪器的合理选型和设置;对由于测风仪固有的系统误差和缺测数据的插补订正可能引起的计算误差进行了定量估算,通过对大量实测数据的对比计算显示:①目前普遍采用的进口风速计的相对偏差在1.6%～5.25%之间,由此可导致轮毂高度附近的年平均风功率密度误差在5%以上,最大达13.8%;②在季风气候区、复杂地形和风的年变率较大的地区,进行缺测数据插补订正时,应选取同季或同一主导风向的数据作为插补订正的基础数据,否则可能导致其平均风功率密度相对误差达20%～50%.     

Observational analysis of moisture evolution and variability in the boundary layer during the dryline on 22 May 2002

An observational analysis of boundary layer moisture evolution during the dryline on 22 May 2002 is presented. This dryline occurred during the International H₂O Project (IHOP) and was well observed by a variety of instruments at the intensive observing region (IOR), Homestead site. Although the observed strong upward air motion and the well-mixed boundary layer favored convection, the dryline did not trigger a convective storm. Several operational and research forecast models predicted deep convection at the IOR. High spatial and temporal resolution observational data from National Aeronautics and Space Administration (NASA) lidar instruments, Atmospheric Emitted Radiance Interferometer (AERI), sounding profiles and simulation results are used to investigate the role of moisture during this dryline. It is hypothesized that in addition to convection and lifting, abundant, deep and persistent moisture is required for a dryline to trigger convection. The possible reason why the dryline failed to trigger convection over the IOR is discussed.     

气象探测环境现状及保护措施的探讨

良好的气象探测环境,才能获取优质的气象探测信息。近几十年来,城市化带来的城市建筑面积猛增和城市建设用地增加,致使气象探测环境频频遭受破坏,严重影响了气象探测资料的准确性、代表性和比较性,必须引起高度重视。简述了气象探测环境保护要求的历史沿革和法律依据。以实例分析了气象探测环境保护面临的严峻形势。统计得出气象探测环境遭破坏主要由于周围建筑物超过《气象探测环境和设施保护办法》限制的高度,其原因来自于气象部门外部和内部两个方面,国家经济社会快速发展和当地政府的土地开发利益使得房地产建设迅猛发展,不可遏制;气象部门内部的办公、业务用房建设标准以及气象观测站新站址选择模式,使得选址困难和频繁被迁站。有针对性地提出保护气象探测环境也应从气象部门内部和外部两个方面入手,气象部门内部需要确立气象探测环境保护标准的科学性、严谨性,建立气象探测环境的分类保护机制;依法保护气象探测环境的同时充分应用行政干预;顺应国家经济社会的发展形势,周全应对气象探测环境保护问题;对被迫搬迁的气象观测站,选择新址时应将探测环境保护需求放在首位;同时新站址的建设布局可以采用多种模式。     

Comparison of ground-based and satellite measurements of total ozone

Presented are the results of studies dealing with the analysis of discrepancies in the data on total ozone measurements carried out using different instruments. The results of measurements with ground-based spectral (UV and visible) and filter instruments and spaceborne nadir scanning instruments are used as initial data. As a result of the analysis of relative systematic and random discrepancies, it is concluded that the data of filter instruments are of insufficient accuracy for diagnosing total ozone values. The analysis of linear trends revealed the presence of considerable differences in the data series obtained by spectral instruments. It is concluded that there is every reason to hope for obtaining the most homogeneous measurement data in Russia using the instruments operating in the Chappuis band.     

激光云高仪试验数据对比分析

文章介绍了2014年6-10月在北京市观象台和长沙气象局开展的激光云高仪的对比观测试验和结果。参与此次为期3个多月试验的仪器来自4个厂家、共5种型号的15台仪器参加了对比试验,试验采用了HY-CL51型激光云高仪与CYY-2B型激光云高仪的测量结果作为标准云高,人工观测结果辅助判断,提出了云高标准值的确定方法和云高有效观测样本的选取方法,测试了不同型号激光云高仪的各项性能。结果表明:不同型号的激光云高仪均存在漏判和误判现象,雾、霾天气对仪器的漏判和误判会造成较大的影响,部分型号的仪器样本准确率整体较高,各项性能指标能够达到业务要求。