净举力对探空高度的影响分析 —— 以贵阳探空站为例

利用贵阳探空站2014—2016年L波段高空资料,运用净举力公式、绝热方程和统计分析等方法对贵阳影响探空高度的升速及净举力因素进行分析。结果表明:(1)本站平均升速均 400 m·min~(-1),19时高于07时,探空高度19时比07时低427 m。(2)从地面到850 h Pa,实际升速小于标准密度升速,850 h Pa以上,实际升速大于标准密度升速,至10 h Pa附近,升速接近地面层附近两倍,平均每上升1 km增大约3%。(3)从净举力分析来看,业务工作中忽略日变化和季节变化因素,今后探测工作中,无雨、阴天、多云天气应少300～500 g,秋冬比春夏少300～700 g为宜。(4)净举力偏高从而降低了探测高度,通常控制在1 600～2 300 g之间为宜,平均升速可控制在360～400 m·min~(-1)。净举力分别为1 600 g、2 000 g、2 300 g,探测高度可在目前基础上提高约3 100 m、1 600 m、800 m。     

PC-1500处理探空记录的有关问题

探空记录在整理过程中,由于受到人工读数的误差和PC——1500计算机查取气压值“取整”的影响,往往会出现一些手工整理时不易出现的矛盾记录. 在某特性层与某规定等压面层非常接近,但又不完全重合时;在最大风层的时间与某特性层(或某规定等压面层)的时间很接近时(ΔT≤0.1分钟);在最大风层的时间与某特性层(或某规定等压面层)的时间完全相同,但在两次气压符号读数不一致的情况下;在零度层与某规定等压面层(或特性层)很接近时;在终止层的气压符号与上     

浅谈特性层与规定等压面等重合时应注意的几个问题

在审核探空记录中,常常会发现特性层与规定等压面等重合时,而气压、温度等数据不相同的情况.从审核的角度看,其数据必有错,造成错误的原因与诸多因素有关,如探空仪的精度;探空讯号的接收;压、温、湿各气象要素变化曲线的绘制以及各要素电码符号值的读取和输入,探空观测记录的不正常处理等.具体来说,主要有以下几个方面:     

关于探空与测风时间不同步记录的处理方法

1　探空时间有误 (测风时间正确 )由于探空用记时装置如秒表、记录器等造成的时间系统性误差 ,可采用平均分配在探空时间中的办法解决 ,而测风记录则照常整理。如测风时间终止于 60 min,而探空时间由于记录器慢造成比测风终止时间少 2 min,即探空终止时间为 58min,这时 ,记录处理方法如下 :测风记录照常整理 (但大风气压符号应按重画等分钟线后的时间读取 ) ;探空记录应重画等分钟线 ,相应地 ,各规定等压面、规定高度、对流层顶的时间都应按重画等分钟线后的时间读取。该例中 ,画等分钟线时 ,每分钟的长度为 ( 58× 1 .5/ 60 ) cm(即平均分…     

高空探测中探空仪气压元件变性的探讨

2004年5月27日18时～20时阿克苏出现一次强对流天气,其中18时27分至19时52分出现雷暴,19时05分至20时25分出现阵雨,致使基值测定和施放瞬间观测的干、湿球温度值变化较大,并且临近放球时风速达9m/s放球后,气球升速偏慢,至20时26分钟球炸(气球飞行了65.8m in)。用辅助功能查算61.9m in后气球平均升速<150m/m in,故确定探空终止层在61.9m in,测风从62m in开始至65m in采用单独测风计算方法整理(简称单测)。从打印出的资料上看,除气球平均升速为206m/m in有点反常外,似乎记录并无其它异常情况,但是后来通过认真分析,判断出本时次的探空仪气压元…     

净举力与探测高度

气球充灌一定量氢气后产生浮力,浮力减去球皮、探空仪等附加物重量得到一个纯粹向上的力,高空气象探测中称它为净举力。一般说。附加物固定后,净举力决定气球升速快慢。升速快,球炸早;升速慢,球炸晚。为了提高探测高度。需要对它们之间的关系作些分析研究。 首先来分析净举力与气球升速的实际关系,我们挑选了涠洲岛探空站1981年6、7、8月和1982年6、7、8月各20份记录,分别求算各等压面间的每分钟升速值及20份记     

中国探空位势高度资料的非均一性检验与订正

利用加拿大环境部气候研究中心研发的PMFT均一化检验方法,结合国家气象信息中心整理的中国区域各探空台站元数据信息,对我国123个探空台站各标准等压面月平均探空位势高度资料进行了非均一性检验和订正。结果表明：仪器换型、探测系统升级以及辐射订正方法改变是造成中国区域月平均探空位势高度资料不均一的主要原因。两个观测时次位势高度序列不均一的台站数随高度的增加而增加。各标准等压面上月平均位势高度序列不均一的探空台站平均订正幅度也随着位势高度的升高而增大。并且两个观测时次各标准等压面位势高度序列均为负订正,表明我国各标准等压面位势高度资料存在系统性偏高的问题。123个探空台站在对流层顶和对流层高层位势高度序列订正前是位势高度降低趋势,订正后位势高度序列呈增高趋势。对流层中低层原始位势高度序列呈增高趋势,订正后这种增高趋势更加明显。     

减少探空记录误差的一些方法

读取各规定等压面间的平均温度是求得各层等压面高度的最主要依据。一旦某两层等压面间平均温度发生了差错,不但影响该层的高度,而且会使向上各等压面的高度产生系统误差;影响整份记录的使用效果。目前读取平均温度     

1979—2012年中国探空相对湿度资料的非均一性检验与订正

利用加拿大环境部气候研究中心研发的PMTred非均一性检验方法,以ERA interim资料作为参考序列,应用中国区域各探空台站详细的元数据信息为主要断点判断依据,对1979—2012年我国125个探空台站各标准等压面月平均探空相对湿度资料进行了非均一性检验和订正。并结合详细的元数据信息分析了造成我国探空相对湿度序列非均一问题形成的主要原因及对资料的影响程度。结果表明：仪器换型、探测系统资料整理计算方式变化以及辐射订正方法改变和探测系统升级等是造成这一时段中国区域月平均探空相对湿度资料不均一的主要原因。其中,2002年以后的L波段雷达 电子探空仪换型造成了相对湿度资料非常明显的不连续问题,这主要是由于早期59 701型探空仪穿云挂水,造成探测到的相对湿度资料明显偏湿。两个观测时次相对湿度序列不均一的台站数和断点数随高度的增加而增加。各标准等压面上月平均相对湿度序列不均一的探空台站平均订正幅度也随着高度的升高而增大,并且订正量为负值的比例在整套订正资料中所占的比例较高,说明我国的探空月平均相对湿度原始观测资料有明显高估的问题。1979—2012年以来,从全国的情况来看,订正前全国850~300 hPa 5个标准等压面全部为相对湿度降低趋势。但是订正后,850~300 hPa这5个标准等压面在1979—2012年相对湿度的变化趋势均不显著。     

对流温度的数值计算及热力对流云预报应用

对流温度(Tc)可用于估计局地热对流发展的可能性,但在实际业务中囿于有限的探空时次和诸多前提假设,其实用性受到限制.针对此问题,首先给出Tc的一种数值计算方案,进而提出基于模式探空制作热力对流云预报的思路,即:利用数值预报输出的2 m露点温度、地表气压和等压面温度计算各预报时刻的Tc,结合2 m高度气温(T2 m),构...     

金衢盆地逆温层初步分析

本文根据衢州市气象站1979年1月1日至12月31日逐日07、19时两个时次的探空资料,取地面、1000hpa、850hpa、700hpa、600hpa、500hpa六个标准等压面进行逆温层分析。这里逆温是指气温随高度不递减。由于逆温出现层次不同,分近地面逆温层和低层逆温层两类。前者逆温底部从地表附近开始,后者逆温底部从850hpa开始。     

探空气球升速的误差修正研究

为确保探空气球实际升速在合理的范围内,减少探空气球升速理论值与实测值之间的误差,分析了气球升速过快或过慢对资料准确性的影响,探讨了空气密度、空气阻力系数、重力加速度、净举力、球皮及附加物重量等5个与气球升速密切相关因素的影响原理、取值范围、变化规律及影响程度,分析了气球升速理论值与实测值之间存在相对误差的原因,并以衡阳气象台高空探测资料为例,提出采用无量纲的升速修正系数对探空气球升速理论值进行修正,升速修正系数的数值体现了空气阻力、层流或湍流、氢气渗漏等暂时不能定量描述的因素对气球升速的影响程度。研究结果表明:对气球理论升速影响较大的因素是空气密度和空气阻力系数,且空气阻力系数是雷诺数的函数,很难得出定量值;传统方法计算的气球理论值与实测值的平均相对偏差达到了25.5%,主要是由于设置了恒定的空气阻力系数,致使理论升速远大于实际升速;修正后的气球升速理论值与实测值之间相对误差减小到了6.0%,因此修正后的气球升速理论值可以为高空气象探测业务中净举力的确定提供依据。     

对时高线转折的分析

多年的探空资料表明:记录中的时高线在一般情况下是比较平直的,若出现转折,也都发生在低空,且常见于雷暴、雨雪、锋面过境等天气下和对流层顶附近。这是由于探空仪出入云层时遇强烈上升下沉气流或穿越特性截然不同的气层界面时,气球升速往往发生较大变化而引起的。低空出现的时高线转折,常常同时伴有时温、时压曲线的证实,所以是合理的、正常的。 可是,探测到了高空还出现时高线明显转折的话,就需要分析一下原因了。 当气球越过对流层顶进入了平流层后,由于平流层内空气的垂直运动已经显著减弱,所以整个气层比较平稳。即使空气密度和气球形状的变化可能会影响升速,也不会使升速出现不规律的突变。因此,在高空,     

点绘雷达单独测风时高线的探讨

探空、测风综合观测规定,等压面高度的时间是在探空时间高度线(以下称时高线)上读取,以规定高度出现的时间与量得风层的时间之差,经内插得到各个高度上的风向风速。雷达单独测风求取高度,是按照H=R·sinδ(H 为高度、R 为斜距、δ为仰角)算出高度,并经大气折射、地球曲率及几何米与位势米三项订正后点绘     

探空记录中的隐性错情及其审核处理方法

PC—1500机处理探空测风记录虽然减轻了探空员的劳动强度,也减少了工作错情,并能提高探空测风记录的质量,但在记录的相关性处理上存在较大的局限性,难免产生一些处理上的错误。根据多年的工作实践,将探空测风错情划分为两大类,即显性错情和隐性错情。 显性错情指读数错、处理错、计算错或书写错。随着探空业务微机化进程的加快以及观测员责任心的增强,显性错情将会越来越少。隐性错情是指在整理探空记录时,在读数、计算、书写无错的情况下,在特定的相联系的规定层与特性层要素之间出现的相互矛盾或不正确的结果。根据探空测报中的这一实际情况,着重讨论隐性错情的类型及其审核处理方法。     

求探空第一等压面高度的图解法

为了简化探空第一等压面高度的计算手续,便利值班和审核等工作,我们设计了一种图解法。 此图是用地面气压与第一规定等压面间0℃层厚度和K值,点制几组线列绘成的。 绘制方法:1。找一张10×30厘米~2左右的毫米方格纸,纵座标为地面气压值P_0,1毫米是0.5毫巴,标值可根据本站气压年极值来确定范围,如乌鲁木齐是920—970毫巴。第一等压面高度H作横坐标,如     

L波段雷达系统不同测风方法计算结果分析

根据广东阳江探空站L波段雷达系统观测的测风资料分析,测风记录用综合探测雷达测风方法与无斜距（或高度替代）测风方法计算的测风量得风层的结果,少数情况下会出现与理论值不相符的现象,两种测风方法计算的结果,有时会超出高空气象观测仪器总体测量准确度要求允许的误差范围。在雷达的仰角小于30°时,量得风层的风速小于3 m/s时,两种测风方法计算量得风层的风速基本相同（误差在允许范围内）,但风向有的相差较大,超出测量准确度要求允许的误差范围。当雷达仰角小于15°,量得风层的风速大于30 m/s时,两种测风方法计算量得风层的风向比较接近,但量得风层的风速有的却相差较大,超出测量准确度要求允许的误差范围。     

59-701微机数据处理系统特殊记录个例的处理

该系统处理探空终止早于测风记录时 ,导致雷达综合测风与雷达单独测风衔接处规定高度的时间错误 ;当测风终止于 4 2 .0～ 4 2 .9ｍｉｎ这一特殊时段时 ,各规定高度的时间全部错误。例如在某次探测中 ,探空终止于 4 2 .1ｍｉｎ(对应气压为 76ｈＰａ ,高度 1810 4ｍ ) ,测风终止于 6 6 .0ｍｉｎ。球炸后打出高表一 13发现距地 30 0ｍ、6 0 0ｍ、90 0ｍ既没有时间 ,也没有风向风速 ,不编测风报文 ,各规定高度的时间见表中ｔ1。现将该时次记录做如下处理 :(1)利用本时次各规定等压面高度和时间内差 ,求出各规定高度的时间见表 1中ｔ0 。表 1　规…     

高空探测与天气

本文分析了气球施放高度，气球的升速，地在同接收讯号，特性层，高空测风等与天气之间的种种联系，指出探空员可以从中获得一定的天气预报信息，可以为天气预报作出贡献。     

微波辐射计在乌鲁木齐机场浓雾监测中的应用

选取2016—2017年乌鲁木齐机场冬季浓雾个例,根据浓雾出现时环流形势分为槽后—脊前和偏西气流弱短波两类,进一步分析微波辐射计监测气象要素变化,结果表明浓雾出现、持续、结束与气象要素变化紧密相关:90%浓雾个例出现在综合水汽含量持续下降阶段,浓雾出现前1 h综合水汽含量降幅0.1~1.5 kg/m2。浓雾出现前1 h近地面相对湿度增幅5%~15%,浓雾出现时近地面空气相对湿度出现90%以上的湿区,多数出现相对湿度为95%以上的湿区,并向垂直方向扩展、接地;近地面相对湿度为95%以上的湿区消失,主导能见度好转。浓雾出现前30~60 min近地面探空气温持续降温,同时出现贴地逆温层,500~1500 m高度探空气温增温出现更早;浓雾结束前形成脱地逆温层,近地面出现等温层或减温层;浓雾结束时近地面增温,或近地面等温层或减温层高度达到300 m以上。