秒级探空数据随机误差评估

利用2007年6月和2008年6—7月国内GPS探空仪同步比对试验数据及2010年中国阳江国际探空系统比对试验数据,基于现有的探空仪随机误差的间接计算方法,深入分析不同的探空原始数据平滑处理程度对随机误差评估的影响。分析表明:现有的探空仪随机误差评估方法不能完全适用于秒级探空数据,特别是对风、平流层温度和对流层相对湿度这3个要素的随机误差的评估。在同步比对施放中,如果对探空原始数据的平滑处理程度一致,可以利用现有的随机误差评估方法,不会产生明显偏差;反之,如果平滑处理程度差异较大,则间接计算得出的随机误差会明显偏大。在比对施放方案中,为了更好地获取某种型号探空仪的随机误差,建议将多个同型号探空仪同球施放进行比对观测,避免作为参考仪器的其他型号探空仪自身的误差参与计算,影响待测探空仪随机误差的评估。同型号探空仪同球施放的探空仪越多,获取的有效统计数据越多,随机误差的分析越准确。     

浅谈湿度检定箱的维护

探空仪湿度检定箱是一种人工控制的变湿器,用以检查或检定探空仪的湿度感应元件变化情况,目前各气象台站所使用的湿度检定箱的通常是DJM_4型。现介绍一些湿度检定箱的维护方法: 一、清洁擦拭。清除密封间和机架内外的灰尘,擦净玻璃;清洗玻璃器皿和加水器     

日本RS2-80型无线电探空测风仪

日本于1949年开始使用符号式探空仪以来,虽经几次改进,但直到1981年为止的30多年时间里仍分别采用了双金属片、空盒、毛发来测量气温、气压、湿度。从迅速发展的测量技术来看,符号式探空仪有如下几点需要改进: (1)现用的各种感应元件是变形式的,检定以后,施放前必须弄清基点的精度,因此必须提高各个感应元件的稳定性。 (2)各种订正和资料处理是手工操作的,有必要使其单纯重复的操作自动化。 (3)从探空仪的施放和降落安全性方面考虑有     

探空仪器故障原因的分析

根据平时检查GTS1和59型探空仪的各感应元件,查出故障并提供解决的方法,为今后能快速、正确处理此类情况提供借鉴.     

PC-1500机探空程序操作错误个例剖析

PC-1500袖珍计算机“SBG-32g”探空程序操作正确与否,是直接关系探空内在质量的一个重要环节.本文从两类操作错误而引起记录系统性错误进行分析,供探空测报人员理解操作正确的重要性. 一、探空仪检定曲线公式化处理操作错误引起记录系统性错误     

探空式仪器的准备

要减少重放球与信号突失 ,除《规范》规定的 8种特殊情况外 ,还要把好仪器准备关。探空仪的准备。 5 9型探空仪是我国高空气象探测的重要仪器之一。气球施放前 ,常有一些探空仪的马达电流值偏大。可先检查各传动机构啮合是否妥当 ;然后打开电机的防尘罩 ,用针头或尖细的硬金属 ,在微电机运转情况下 ,轻轻接触整流子 ,把它表面的氧化物刮去 ,即可降低它的工作电流 ;有些探空仪齿轮上的毛刺 ,也会造成马达电流的摆动值偏大 ,可将电机电压调至 3Ｖ ,用左手拇指向上推电码筒的齿轮 ,使马达电流达 15 0～ 2 0 0ｍＡ之间 ,然后松开 ,反复几次后 ,…     

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.     

全程探空记录数据分析

文章通过分析探空仪上升和下降这两个阶段所得资料,发现下降段温度元件的长波辐射误差、太阳辐射误差均比上升段的相应误差小,下降段温度元件的滞后误差比上升段相应误差大,但下降段温度元件总体测温误差并没有增加。外界温度变化速率的大小对现用探空气压传感器影响不大,同时从上升和下降两段观测到的等压面和对流层顶气压看,下降段气压观测误差几乎没有出现,不影响观测的可用性。湿度滞后误差与环境温度密切相关,测湿误差虽然较大,但其观测误差仍然远远好于过去的59型探空仪。雷达测风数据与探空仪上升或下降状态没有关系,因此探空仪下降段的资料可用。     

气象探空数据动态比对中误差计算方法研究

在高空动态数据比对中,需要同时考虑系统误差与随机误差。采用多个探空仪同球比对施放的方法,从相对系统误差、标准偏差等方面,对被试探空仪进行比对评估,同时采取误差分离方法,计算被试探空仪的随机误差。考虑高空温度在对流层与平流层的不同变化趋势,采取细化分层方式进行计算,以反映大气特性。     

高空观测球炸后的探空记录可用性分析

通过对射阳高空气象观测站采集的球炸后探空仪下降过程中的感应资料进行分析,发现探空仪上升和下降过程中同气压层温度差是由摩擦增温、滞后误差、仪器故障、温度空间变化、温度时间变化等原因造成,并就采集的下降资料因仪器快速下降造成的摩擦增温误差、滞后误差测算方法进行了研究,探讨了一些获取球炸后探空仪下降过程中周边环境准确气象资料的途径和努力方向,提出了高空观测球炸后继续观测和使用降落伞减缓下降速度的建议,以利获取更多的气象资料。     

GZZ2型轉筒式探空仪温湿檢定中的几个问题

一、温度检定点的确定 GZZ 2型转筒式电码探空仪温度感应元件,究竟做几个点的检定才能使绘出的温度检定线基本上符合温度感应元件的变化特性,从而使探空仪测得的高空气温资料具有所要求的准确性?针对这个问题,我们做了各种批量探空仪的114点、12点、7点和5点的温度检定试验。 我们用5台太原无线电一厂1978年生产的和8台上海无线电23厂生产的探空仪从-74℃— 40℃每隔1℃做一个温度点检定,每台仪器做114个点,     

减少探空讯号突失的体会

减少探空讯号突失,是做好高空气象测报工作的一项重要措施。使用同样的探空仪、回答器、电池,地面接收设备同样是701测风雷达,但突失率相差很大,如1978、1979两年的探空讯号突失统计:南宁8次,突失率0.5%,梧州55次,突失率3.7%,桂林76次、突失率5.3%。这说明了经过主观努力,减少探空讯号突失是有可能的。通过工作实践和试验,我们体会做到如下几个方面,是可以减少探空讯号突失的。过细地进行外观检查。外观检查的重点是探空仪、回答器、电池的每一个焊接点是否虚脱焊。由于氧锈作用,镁电池易霉烂,负极片焊点常常脱落,这种脱落在电池未泡浸之前或     

两种探空系统的对比分析

对701二次测风雷达-59型机械式探空仪高空探测系统与GFE(L)1型二次测风雷达-GTS1型数字式电子探空仪高空探测系统(以下简称L波段探空系统)的工作原理、结构、软件等进行了对比分析。     

L波段雷达探空系统镁电池浸泡技术

新一代高空气象探测系统采用镁电池供给GTS1型探空仪电源,镁电池出现故障,GTS1型探空仪的智能转换板和发射机就不能正常工作,地面雷达就接收不到探空仪信号,影响探空球炸率、探测高度或造成探测高度不足500hPa重放球。因此镁电池的正确浸泡是新一代高空气象探测系统成功运行的关键因素。对镁电池的浸泡技术进行总结,指导探空观测员正确浸泡该电池,保证探空施放成功率。     

L波段与59-701探空系统相对湿度对比分析

通过统计全国探空系统早期换型时获取的59个高空站L波段雷达-GTS1型电子探空仪系统相对于59-701探空系统在1000 hPa到200 hPa之间各规定等压面相对湿度的差值,分析探空系统换型对于相对湿度一致性的影响。结果表明:GTS1型探空仪测得的相对湿度明显比59型探空仪低,且差值随高度增加而增大,近地层二者相对湿度差值低于5%,200 hPa高度二者差值达到20%以上;冬季两套探空系统相对湿度的差值明显大于夏季,且差值随高度分布情况不尽相同。分析表明:相对湿度差值的变化除了与探空仪施放过程中外界温度变化相关,还与湿度变化趋势和变化幅度密切相关,湿度传感器存在湿滞回线和滞后现象。分析还发现,太原无线电一厂与上海长望气象科技有限公司制造的59型探空仪的性能差异不明显,且GTS1型探空仪与59型探空仪的两种湿度传感器在白天受太阳辐射的残余影响差异也不明显。     

探空温度观测与ERA-interim再分析资料的对比分析

在观测资料同化系统中,探空资料是重要的资料之一。为了解探空温度观测资料的误差特征、合理使用观测,选用欧洲中心再分析场为参照场,针对从国家气象信息中心资料库中检索到的探空资料,按着仪器类型和太阳高度角统计探空温度观测资料的平均偏差和均方差。统计时段分别为夏季(2014年6—8月)和冬季(2014年12月—2015年2月)两个季节。统计结果显示,检索到的全球探空站总数约有680个,使用的探空仪共有三十多种(有仪器标识)。其中约275个探空站使用Vaisala系列探空仪,90个探空站使用中国上海生产的探空仪,约80个探空站使用美国生产的探空仪。不同类型的探空仪器在不同太阳高度角,探空温度观测相对欧洲中心再分析场的偏差差别很大。而有些探空仪器无论是平均偏差(一般低于0.5℃),还是均方差都较小,且随太阳高度角变化不大;有些探空仪器探测温度偏差较大(在高层绝对值大于2℃)。     

阳江国际探空试验的GPS、探空、微波辐射计水汽资料对比分析

GPS/MET水汽资料因其建设维护成本低、时间分辨率高、可全天候、无人、自动观测等优点,已经成为获取大气水汽资料新的重要手段。以阳江第八届国际探空比对试验资料为基础,对比分析了GPS/MET与4种探空仪和微波辐射计获取的水汽资料。探空与GPS/MET测量的水汽值有较强的相关性,相关系数在0.57~0.74之间,但探空水汽值比GPS/MET偏高0.71~1.47mm,方差在3.48~3.96之间。其中RS92探空仪测量的水汽变幅与GPS/MET基本相当,但国内探空仪水汽测量值的变幅明显高于GPS/MET,偏高近1.6~1.8倍。微波辐射计在天气较好时,测量精度较高,基本上以3个国产探空仪数据相当;但微波辐射计在雨天受罩子上的雨水影响,误差较大,与GPS/MET的测量值不相关。     

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。     

简化记忆 重新编码──介绍一种简便易行的工作方法

探空仪从开箱到施放这段过程中,《规范》要求：每一步仪器号码和压、温、湿３张检定证号码必须一致。如何使记忆号码做到更简单合理,避免因仪器号码过长而出错呢？具体做法是：在做检定之前,先将４个仪器排队,再按仪器相应地将检定证排队,检定证从上到下或从下到上放置可按每个人的习惯来定,仪器号码和检定证号码排列准确无误后,在检定证上依次只编“１”、“２”、“３”、“４”四个最简单的号码,做气压灵敏度检查或就地检定、温湿度灵敏度检查或湿度就地检定、准备这三步工作中,次序一定不能乱,如果乱了就得重新校对原号码,准…     

青藏高原探空大气水汽偏差及订正方法研究

水汽是大气的主要成分和降水的主要物质来源.青藏高原大气水汽分布对区域天气和气候有很大影响,为了探讨探空观测的大气水汽总量（R）资料的可靠性,本文以地基GPS遥感的大气水汽总量（G）为参照标准,对拉萨（1999~2010年）和那曲（2003年）的R进行对比分析和偏差（R-G）订正.结果表明:近10多年拉萨站R比G明显偏小,偏小程度随使用不同的探空仪而异.GZZ-2型机械探空仪和GTS-1型电子探空仪多年平均的PW偏差分别为-8.8%和-3.9%,随机误差分别为17.6%和13.6%.近10多年PW偏差变化呈减少趋势,这与探空仪性能改进有关.分析发现,青藏高原PW偏差具有明显季节变化和日变化特征,夏季比冬季明显,1200 UTC比0000 UTC明显.拉萨站GZZ-2型和GTS-1型探空仪在1200 UTC多年平均的PW偏差分别为-15.8%和-7.3%,在0000 UTC分别为-1.6%和-0.4%.那曲站GZZ-2型探空仪在1200 UTC和0000 UTC的PW偏差分别为-12.4%和-0.3%.分析还表明,太阳辐射加热与气温的日变化和季节变化是造成高原PW偏差日变化和季节变化的重要原因.据此,提出了高原PW偏差的订正方法,并以拉萨和那曲站为例进行PW偏差订正,订正后的PW系统偏差显著减少,随机误差也相应得到了改善.