大气探测高技术及应用研究进展

大气探测技术是支撑大气科学,特别是大气物理和大气环境学科发展的重要基础,其主要任务是发展新的探测和试验手段、原理和方法,为认识大气运动以及大气中各种物理、化学、生物过程的基本规律及其与周围环境的相互作用提供技术手段和方法。除了充分利用国内外已有的成熟技术和产品对大气科学发展提供支持外,大气探测还存在一系列科学与技术问题需要研究和开发,这也是大气探测科学与高技术的前沿。本文从强对流和降水探测技术、雷电探测技术、云特性探测技术、臭氧和气溶胶等大气成分探测技术、地基GPS观测反演大气和海洋参数、大气与环境综合探测平台六个方面综述近五年来中国科学院大气物理研究所在地面大气探测高技术研发、实验观测及相关研究领域所取得的一些主要进展,并对未来发展进行展望。     

近年来国际大气探测技术发展概要

1概述近年来，随着自然科学与技术的进步，国际气象探测技术也取得了显著的发展，其主要特点是：探测能力显著增强，观测自动化水平迅速提高；重视观测方法、观测网的设计，讲究观测工具的最佳配合；直接观测、遥测和遥感等三种观测技术并存。本文对近10多年来一些国家在大气探测技术方面的进步作一简要总结。2地面和高空探测在地面和高空的常规探测方面，各种感应元件的精度均有显著提高。70年代以来，一些发达国家正在利用遥测和自动气象站发展中尺度地面观测网，M点间距小至17KM。目前已有30来个国家在研制和使用自动气象站，发达国家…     

探测大气参数的GPS／MET方法

文章介绍了美国在近年发展起来的一种新的遥测地球大气的方法－ＧＰＳ／ＭＥＴ，它是ＧＰＳ导航定位技术与无线电掩星技术相结合的产物，文中比较详细的描述了ＧＰＳ／ＭＥＴ反演折射率和大气参数的方法和步骤，从国外得到的初步反演结果可看出，在５－４０ｋｍ之间，反演出的温度廓与探空资料吻合得到很好，而在５ｋｍ以下和４０ｋｍ以上，反演的结果误差较大，ＧＰＳ／ＭＥＴ探测系统的进一步发展，可能会对天气预报和全球变化研究     

智能型数据采集器DATATAKER在大气探测中的应用

DATATAKER系列智能型数据采集器具有测量精度高。性能稳定可靠,使用灵活方便等优点,可与大气探测仪器组合起来,构成智能型自动观测系统。用该数据采集器与分光单色仪组成的臭氧的光学遥测系统,和与大气辐射探测表头、系留气球等组成的低层大气辐射垂直探测系统已用于实际观测,取得了较好的观测结果。     

大气探测和雷电研究进展

大气探测研究所在2011年的研究工作中,以试验和理论研究为基础,紧密联系社会需求,分别在雷电野外试验观测和研究、闪电观测、雷电探测技术和设备研发,以及雷电预警软件的业务应用方面取得了一定的成果。     

规一化植被指数探测的大气影响与订正

本文对利用NOAA-AVHRR探测地面植被指数时大气的影响作了详细讨论,并对不同水汽含量与气溶胶情况下的大气影响进行了计算,对于大气订正方案作了研讨,对于在我国环境生态监测中如何进行大气订正的方案进行了探讨。     

初论大气探测技术发展的几个问题

针对目前大气探测技术现状，分析讨论了大气探测技术发展的未来趋势。提出大气探测技术应着眼于准确捕捉天气过程的本质特征，并迅速有效地对所探测信息实时传输，处理及图形再现，因此，其技术发展应建立在测量对象研究及自身技术体系完善这两个基础上，即一方面尽可能有效地从其它领域借鉴或移植现代高技术手段，另一方面汇用气象专家一道不断探索，研究新算法。     

中高层大气探测技术的研究进展

探测技术的发展和探测仪器的研制是中高层大气研究的重要方面,利用单一的探测技术无法完成这个相当宽的高度范围大气状态参量的测量,需要采用多种探测手段综合得出这一区域的大气结构。本文结合国际上中高层大气探测技术的发展,主要从雷达的地基遥感,高层大气探测卫星的探测及无线电掩星技术,大气参数的气球、火箭、飞船探测方面回顾了我国近几年间的研究进展。     

大气探测技术研究中心成果转化效果显著

2002年大气探测技术研究中心在科研成果的转化方面形成了自己独特的风格,本中心在产品已形成一定的品牌效应的基础上,逐渐走向了系列化、正规化.     

平流层大气动力学及其与对流层大气相互作用的研究:进展与问题

本文综述了近年来关于平流层大气动力学及其与对流层大气相互作用动力过程的研究进展,特别是回顾了近年来关于平流层大气环流和行星波动力学、热带平流层大气波动及其与基本气流相互作用、平流层大气环流变异对对流层环流和气候变异的影响及其动力过程、平流层大气数值模拟以及在全球变暖背景下平流层大气的长期演变趋势预估等的研究进展。最近的研究揭示了大气准定常行星波传播波导的振荡现象、重力波在热带平流层准两年振荡和全球物质输送中的作用、平流层长期的变冷趋势变化、平流层在对流层天气和气候变化中的作用等现象,表明了平流层大气动力学研究的重要性。平流层大气动力学的深入研究,以及对数值模式中平流层模拟性能的提高,最终都会推动整个大气科学和气候变化研究的进一步发展。     

热带大气对非绝热加热的响应及其与ENSO循环关系

通过求解赤道β平面上的线性运动方程,研究了热带大气对主要由海洋热状况异常导致的大气非绝热加热的响应,并探讨了该过程与ENSO循环的关系。结果表明,非绝热加热的直接作用及其产生的Kelvin波、Rossby短波是大气零阶的扰动位势和纬向风速变化的原因。在El Nino期间,大洋西部首先发展出正的大气位势异常。但随着海洋热状况的正异常的持续,随之在大洋西部即开始孕育和发展,导致热带太平洋海气耦合系统回归正常状态,甚至是转向La Nina的大气异常状态或系统,其标识是非绝热的异常加热所激发的大气Kelvin波的产生和东传,并伴随正位势异常的大值向东移动和大洋西部正的位势异常减弱,信风由此而增强。在La Nina的盛期,海洋热状况存在负异常(即弱于平均状态),则将有相反的过程。