三维超声风速仪观测中风向角计算方法

在对三维超声风速仪观测资料处理中,风向角的计算具有一定的技巧性。根据三维超声风速仪自身观测坐标系统与地理坐标系之间的差异,推导出计算地理坐标系下风向角的一种方法,为超声风观测资料的处理和应用提供借鉴。同时利用锡林浩特国家气候观象台2008年全年通量观测资料对风向角进行了计算,并与台站统计资料进行了对比,结果表明两组数据无论从风向角分布趋势还是从相关性来看,均非常吻合（相关系数为0.97）,从而证明了该方法的正确性及可应用性。     

风杯风速仪过高效应的订正研究

该文基于对风杯风速仪动力方程的数值计算和风杯风速仪与超声风速仪平行对比的观测结果,发现专用于近地面层精细风廓线测量的轻型低阈值风杯风速仪测风的过高效应引起的u-error约为1%,因风速平均方法不同（标量平均和矢量平均）引起的DP-error是风杯风速仪测风过高的主要原因,在小风情况下更为明显。DP-error经修正后可获得合理的风速值。     

船舶海平面气压观测资料质量控制

随着数值预报模式不断发展,各类观测资料在数值模式中发挥着越来越重要的作用,船舶观测资料是海上3类观测系统 (卫星、飞机、船舶) 资料之一。为了保障船舶观测资料质量并有效地应用于数值模式,该文依据船舶观测资料的时空分布特征,以及2011年1月和7月T639分析场与观测资料对比分析结果,建立了一套船舶海平面气压资料质量控制方案,包括要素极值范围检查、缺测和冗余资料剔除、背景场一致性检查、测站黑名单建立等,并将该方案应用于2011年2月、6月、8月的观测资料。结果表明:船舶观测资料在时间上不连续且空间分布不均匀,会影响时间一致性检查和空间一致性检查质量控制效果;船舶海平面气压观测资料在所有观测要素中资料量最大,但其缺测和冗余资料量约占50%;黑名单资料的质量控制方案能够有效识别和剔除黑名单资料,且有利于对各测站的检查与维修工作;由于五大湖和大奴湖地区地形高度的影响,在背景场一致性检查过程中需对这些区域的背景场资料进行订正。     

冻雨天气如何确保风的正常观测

冻雨的出现,会影响对其风速监测的人工观测风向风速感应器、自动观测单翼风向传感器和风杯风速传感器。冻结后出现的风速为静风,不能真实地记录当时的风向风速,造成观测数据缺测。为了确保观测数据的连续性和完整性,作者在实际工作中进行了一些探索,采取多种方式方法对该问题进行预防和补救,最大限度保证了资料的连续性、完整性。     

广西自动气象站平行观测资料质量评估

对广西2004年投入运行的39个自动气象站的自动观测资料与人工观测资料进行对比分析,形成了各个观测要素的质量评估,并对两种观测资料差异的原因进行了初步探讨。     

全球观测资料质量监视评估

全球观测资料质量监视评估系统是为监视评估国家气象中心所接收的全球气象观测资料的质量而设计开发的。该系统以资料同化的6小时预报场为背景场,计算观测资料与背景场的偏差;运用质量控制技术排除观测资料中的可能是错误的资料;实时和非实时地统计分析各类观测报告的状况和观测资料的质量。采用的质量控制技术和统计分析方法都尽量和国际上发达气象中心相一致。所有产品都以图表形式在气象系统内部web网页上发布。该系统应用于日常观测资料质量监视评估及中国区域探空资料问题的详细分析、探空站综合评分、探空观测资料归档、探空观测资料偏差订正效果检验、L波段探空资料质量分析等,取得了显著效果。对加强观测业务管理、保证观测资料质量、改进观测技术发挥了积极的作用。     

观测资料的收集监控系统

气象资料收集监控系统是用于对实时天气观测资料及预报产品的收集、转发、监控、质量统计的系统 ,该文对系统的设计原则、构成和配置、主要功能和技术实现进行了较详细介绍 ,作为 92 10气象信息业务系统(MIOS)的前端处理软件和备份 ,满足了系统稳定可靠、质量监控和运行管理等方面的要求。     

广西自动气象站平行观测资料质量评估

对广西2004年投入运行的39个自动气象站的自动观测资料与人工观测资料进行对比分析,形成了各个观测要素的质量评估,并对两种观测资料差异的原因进行了初步探讨。     

陕西2005年自动气象站观测资料质量评估分析

2005年,陕西省第二批37个自动站进行第二阶段平行观测(即以自动站观测为主,人工观测为辅),为评估自动站和人工站仪器间的差异,有利于换型后资料的连续使用,按照中国气象局规定的评估方法,对陕西省2005年37个自动站资料评估分析。1评估依据和方法参加评估的数据文件为自动站观测     

地面气象观测数据质量控制方法

文章介绍了地面观测数据的格式检查、逻辑检查、质量检查等措施,根据这些措施对地面气象观测数据结果进行有效的检查。保证地面观测数据的准确性、完整性和质量的可靠性。     

常规地面观测资料在GRAPES同化系统中的误差控制试验

利用GRAPES-3Dvar系统,分别对2004年9月3~5日、2005年7月2~4日、2008年7月20~22日的3个降水个例进行了常规地面资料各同化变量误差倍数改变的质量控制试验。结果表明,改变地面同化变量的误差倍数对进入同化系统的资料条目数是有所改变的;H的误差倍数取4时就能保证80%的资料进入同化系统,而U、V、Q的误差倍数取到2时,就能保证90%的资料进入同化系统;通过对目标函数及其梯度随跌代步数下降趋势对比分析,发现同化各变量的误差倍数取4及其以下时,其代价函数就能满足收敛条件,从而得到分析场;随着误差倍数的增加,进入同化的H资料的条目数越多,其对四川境内的降水预报的改善程度越差,而进入同化的U、V、Q条目数越多,其对四川境内的降水预报的改善程度越好,同时当误差倍数取到3以上时,各同化变量在四川境内的降水雨带与各自的误差倍数取3时一致。在既保证最大程度的利用更多同化资料,又保证其同化质量的前提下,H、U、V、Q的误差倍数的取值分别为4、3、3、3。     

台站温度质量控制中IDW算法改进及应用

在反距离加权插值算法的基础上,结合气象上温度随高程的变化,以及各测站垂直方向上温度场与气压场的关系,对国内地面气象观测站的温度数据进行插值算法改进。然后,从搜索半径与距离权重系数的关系,以及参与插值站点数量与距离权重系数的关系两个方面进行试验数据分析,试图找出相对最佳的算法参数和最小的插值误差。最后,将改进的算法应用到温度观测数据的质量控制中。结果表明:改进后的算法可明显改善因近地面逆温造成的插值误差,在台站分布较密集的我国中东部地区,温度质量检验的灵敏度可达到1至5摄氏度。     

浅谈如何做好地面气象观测资料的质量控制工作

地面气象观测资料的质量控制是保障资料使用者正确研究分析天气、气候变化的基础,是提高资料的质量,保证资料发挥高效益的关键环节。质量控制的目的是确保提供应用的资料符合代表性、准确性和比较性。本文就如何做好地面观测资料的质量控制工作,特别是对人工观测项目之间的配合检查谈了工作中的经验和方法。     

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。     

AMDAR观测资料分析及质量控制

随着中国气象局与民航总局AMDAR(Aircraft Meteorological Data Relay)合作项目的开展,气象部门获得的AMDAR观测资料逐渐增加.为获取高质量的AMDAR观测资料和充分合理地使用这些观测资料,必须对AMDAR观测资料时空分布、飞行状态信息、观测资料质量等信息进行充分调研分析,并开发设计出具有实际运用价值和能力的质量控制(QC)技术,使AMDAR观测资料在数值预报业务模式系统中发挥更大作用.AMDAR QC方案在参考国际先进AMDAR QC方案的基础上,根据AMDAR资料的特点和数值天气预报模式对AMDAR资料应用的要求而设计,其目的是解决AMDAR观测资料在数值预报中应用的质量问题.文中方案采用多种质量控制技术,其中包括气候极值检查、要素间一致性检查、时间一致性检查、持续性检查、背景场一致性检查、空间一致性检查、综合决策算法、自动统计评估反馈技术,并将该方案应用于2007年6-8月的实际观测资料.试验结果表明:该方案能有效地识别观测资料中存在明显错误的资料,有效地为AMDAR资料在数值模式中的应用提供客观质量依据.     

杭州飞机气象观测资料处理及质量分析

为了更好地将全球共享的飞机气象观测资料(AMDAR资料)应用于本地气象业务,解决由AMDAR资料时空分布不均匀带来的应用不便的问题,利用2019年4月至2020年5月杭州地区获取的AMDAR资料,在质量控制处理基础上提出一种新的提取AMDAR廓线数据的处理方法,将机场周边一定时间和空间范围内的飞机探测资料视作探空气球漂移至不同位置的观测,垂直方向采用插值算法实现廓线数据均匀分布,并利用中值滤波算法对廓线做进一步质控。最终提取的AMDAR廓线数据与杭州探空数据进行了对比误差分析。结果表明：温度、风速和风向的总体平均偏差分别为-0.83℃、0.02 m/s、0.47°,均方根误差分别为1.93℃、2.02 m/s、25.05°,AMDAR温度廓线数据整体偏小,且相对暖湿的季节比相对干冷的季节偏小更加明显,AMDAR风廓线数据无明显系统误差,数据质量较好;温度和风速对比误差在2000 m及以上高度范围随高度增加而增大,但风向的对比误差相反;环境风速越大,风速的对比误差越大,风向的对比误差却越小;AMDAR廓线数据与探空数据具有较好的一致性,但在02:00—06:00以及5000 m以上高度缺...     

Evaluation of Probe-Induced Flow Distortion of Campbell CSAT3 Sonic Anemometers by Numerical Simulation

The Campbell CSAT3 sonic anemometer is one of the most popular instruments for turbulence measurements in basic micrometeorological research and ecological applications. While measurement uncertainty has been characterized by field experiments and wind-tunnel studies in the past, there are conflicting estimates, which motivated us to conduct a numerical experiment using large-eddy simulation to evaluate the probe-induced flow distortion of the CSAT3 anemometer under controlled conditions, and with exact knowledge of the undisturbed flow. As opposed to wind-tunnel studies, we imposed oscillations in both the vertical and horizontal velocity components at the distinct frequencies and amplitudes found in typical turbulence spectra in the surface layer. The resulting flow-distortion errors for the standard deviations of the vertical velocity component range from 3 to 7%, and from 1 to 3% for the horizontal velocity component, depending on the azimuth angle. The magnitude of these errors is almost independent of the frequency of wind speed fluctuations, provided the amplitude is typical for surface-layer turbulence. A comparison of the corrections for transducer shadowing proposed by both Kaimal et al. (Proc Dyn Flow Conf, 551–565, 1978) and Horst et al. (Boundary-Layer Meteorol 155:371–395, 2015) show that both methods compensate for a larger part of the observed error, but do not sufficiently account for the azimuth dependency. Further numerical simulations could be conducted in the future to characterize the flow distortion induced by other existing types of sonic anemometers for the purposes of optimizing their geometry.     

高空气象观测资料质量控制之思考

随着高时空分辨率探空设备的发展,高空观测资料也从原来的报义和报表变成了符种数据义件,进行实时和非实时的观测数据质量控制是保证数据正确性的重要手段。本文在分析目前高空观测数据质量控制过程和范田的基础上,探讨高空观测数据质量分析的流程,着重分析高空观测过程中的质量控制方法。