气象卫星资料在大气物理和大气化学中的应用

一、引言遥感用于卫星之上,促进了大气物理和大气化学的发展。它可以在短时间内,获取广阔地域上大量的信息。如地球有72%是海洋,有80%的降水在海洋上,人们观测到的只有10%;在大陆上有25%的地方是永冻土,观测资料亦是缺乏的。而卫星遥感观测能够得到这方面资料的补充。又如在北太平洋上荒芜的埃尼威托克(Enewetak)环礁上也观测到大气污染物质,它们是漂洋过海而来的,因而大气化学和污染是全球性的问题,而卫星遥感是开展这方面研究的有利工具。气象卫星从事大气物理及大气化学研究越来越广泛,尤其是航天飞机     

热带气旋飞机观测及其观测设计

介绍了美国NOAA和我国台湾地区开展的热带气旋(TC)飞机观测状况,重点介绍了用于TC飞机观测设计的相关技术。利用飞机获取观测资料是近年来观测TC的又一重要手段。美国在1982年就已开展了TC飞机观测试验,并从1997年开始业务化,我国台湾地区从2003年开始也开展了TC飞机观测的DOTSTAR计划。TC飞机观测获得的大量的直接观测资料极大地促进了TC业务预报与研究。目前应用于TC飞机观测设计的技术主要有深层平均风变化(DLM)技术、集合变换卡尔曼滤波(ETKF)技术、奇异向量(SV)技术和伴随敏感引导向量(ADSSV)技术等4种,DOTSTAR从2005年起应用这4种技术进行观测设计,美国NOAA则用DLM技术确定影响TC的敏感区域,飞机同时在TC四周和敏感区域飞行观测。     

基于EOF迭代的自动气象站气温观测资料修复方法

全国目前已经建成了近7万个自动气象观测站点,然而自动气象站观测资料一直存在资料质量较低的问题,大量错误资料的存在极大影响了其在气象研究中的应用,因此对错误观测的数据进行准确的修复是一项重要工作.本文利用2019年12月1日00:00至7日23:00(北京时),共168个时次的地面自动站温度观测资料,在利用EOF(Emp...     

印刷气象资料的光学读取装置

一、前言在气象学研究中,观测资料的重要性是人所共知的。气象现象的空、时变化很大,很多情况下,需要大量的资料来进行气象研究,所以使用计算机来分析观测资料。近年来,除极少数情况外,几乎全部的气象观测数据在观测和接收后立即存入磁带,不     

青藏高原能量和水循环试验研究--GAME/Tibet与CAMP/Tibet研究进展

“全球能量水循环之亚洲季风青藏高原试验研究”(GAME/Tibet)和“全球协调加强观测计划(CEOP)亚澳季风之青藏高原试验研究”(CAMP/Tibet)的加强期观测和长期观测已经进行了8年多,并取得了大量的珍贵资料和一系列研究成果。本文首先介绍了GAME/Tibet和CAMP/Tibet试验的科学目标、研究内容、试验区概况、仪器设置、观测时间及资料采集的情况,然后介绍了这两个试验在地气相互作用的观测研究、观测与卫星遥感资料相结合估算区域陆面过程参数和对青藏高原陆面过程的数值模拟及藏北高原降水的时空变化等方面的研究进展,同时指出了目前试验研究中所存在的问题并提出了解决问题的途经。     

雪晶摄影

雪晶摄影是利用现代摄影技术对雪晶进行观测研究的一种手段.过去对雪晶的观测,偏重于观测它的形态美,而现在发现它不仅千姿百态,而且具有很大的科学研究价值.应用雪晶摄影资料可以研究不少气象物理问题.例如: (1)进行各种天气形势条件下晶型的普查; (2)研究它们的形态结构和大小分布,有助于了解降雪云的高度、厚度、温度、     

APPLESOFT BASIC程序中实现自选格式打印的方法

APPLE-Ⅱ微机的APPLESOFT BASIC语言中没有自选打印格式语句(PRINT USING语句),使用手册和国内一般资料中也没有介绍实现自选格式打印的方法。为了按要求的格式输出数据,目前一般多采用在程序中巧妙地利用取整函数、字符串函数等手段。但这样做既使程序加长、浪费内存,又很难完全代替PRINT USING语句的功能,而且还使打印速度大大降低。这对于气象业务中大量的数据输出、表格打印来说是十分不便的。而实际上,这一问题是可以圆满解决的。我们根据国内外有关资料,对外设配置不同的APPLE-Ⅱ微机系统,都分别摸索出了一套实现自选打印格式的方法。下面分别予以介绍。 1.对配有EPSON MX系列或CP-80等型号打印机的APPLE-Ⅱ机,I/O ROM中有一个功能类似于PRINT USING语句的机器语言子程序,在BASIC语言程序中调用,就可很容易地实现自选格式的打印。 这个子程序的入口地址为52480(十六进制为＄CDOO)。如果在程序中需调用此子程序输出数据,必须先把此地址值赋给某一变量。例如:     

复杂地形下地面观测资料同化Ⅰ. 模式地形与观测站地形高度差异对地面资料同化的影响研究

中国地形复杂, 模式地形与实际观测地形存在一定高度差异, 因此设计合理的复杂地形下地面观测资料的同化方案有利于使我国目前仅用作探测手段的地面观测资料 (常规地面观测站和地面自动站) 在中尺度数值模式中得到充分利用.作者在MM5_3DVAR同化系统中利用近地层相似理论将地面观测资料进行直接三维变分同化分析, 并对地面资料同化方案设计中是否需要考虑模式与实际观测站地形高度差异进行探讨研究.研究结果表明: 通过近地层相似理论将地面观测资料同化到数值模式能起到一定的作用, 并且地面观测资料 (温度、湿度、风场、地面气压) 中各物理量同化到数值模式都能影响24小时降水数值结果, 但各物理量起的作用大小不一样, 其中影响最大的是温度, 其次为湿度; 地面观测资料同化方案设计有必要考虑模式地形与实际观测站地形高度差异, 适当考虑这种高度差异能取得较好的结果.     

台风数值预报中受云影响微波卫星资料的同化试验

目前, 数值预报中卫星资料的应用主要只是针对晴空条件, 大量受云和降水影响的卫星资料被丢弃不加以使用。但是, 云雨区观测往往包含有大量与天气系统发生发展密切相关的大气信息, 对这部分资料的同化应用由此成为当前研究的一个重要问题。在快速辐射传输模式中云雨粒子辐射效应的考虑还有待于进一步完善情况下, 云雨区卫星资料的应用通常是采用云检测方案对观测受云影响的严重程度进行判识并决定使用的取舍。以0604号热带气旋Bilis作为研究个例, 该文设计了一组受云影响微波卫星资料不同云检测方案和通道选择的应用试验。对AMSU-A资料, 云检测方案包括散射因子、降水概率和小雨检测3种, AMSU-B卫星资料的云检测方法选用了通道2亮温模拟观测误差和Bennartz散射因子。在对进入分析系统卫星资料与天气系统的配置关系、卫星模拟与实际观测偏差特征的统计以及对初始分析影响研究的基础上, 探讨了它们对台风不同阶段数值预报效果的影响。     

评《OLR的应用和图集》

气象卫星观测的射出长波辐射(OLR)资料为天气学和气候学研究提供了新的信息和工具,在大气环流、气候变化和海气相互作用等方面的研究以及天气分析预报中得到越来越广泛的应用,尤其是在低纬度地区应用更为广泛。由于 OLR 主要决定于云顶温度和下垫面温度,可以反映出大气和海洋的大量信息,能分析出有关的大气和海洋状况与变化,所以近年来在 OLR 资料的应用方面已取得大量有意义的研究成果。显然,对这方面的工     

青藏高原地区大气参数的反演以及卷云对反演的影响

利用气象卫星遥感的大气和地表信息进行大气参数反演一直是人们极为关注的问题。随着遥感技术的发展,反演方法的不断改进,卫星资料无论在天气实况监视、气候研究或者作为数值预报初始场等方面正在发挥越来越大的作用。与传统的常规观测手段相比,气象卫星可以连续地提供不受地理位置     

基于集合的观测资料影响性评价——简单AGCM的理想试验

在Liu and Kalnay (2008) 的研究基础上, 将基于集合的观测资料影响性评价方法(简称LK08法)运用到一个简单的大气环流模式中, 对模拟探空资料的预报影响性进行了综合评价, 考察了LK08法在真实大气环流模式上的适用性。研究结果表明, 应用基于集合的评价方法可以一次性计算出同化系统中每个观测的影响性, 然后按观测手段、观测区域等进行影响性数值的简单累加, 以此可以比较不同类型观测的相对影响性。比较结果显示, 不同半球的模拟探空观测对预报的总影响性相差不大, 但由于南半球资料个数要远远少于北半球, 因此, 南半球单个观测的影响性要大于北半球的单个观测。不同观测类型对预报的总影响性也不相同。有效性验证分析表明, 按LK08法计算得到的总体观测影响性能解释实际影响性的70%～80%, 且很好地抓住了其变化和走势。     

无辐射平衡观测的日射计算程序说明

随着各种研究的不断深入,怎样才能正确有效地利用太阳能的问题已越来越被各方面所重视,在农业生产、能源开发等领域对能源的研究已越来越深入。而日射观测正是当前获取太阳能第一手资料的主要手段,并且已有很多台站设有这一观测项目。为此,根据我组情况。并参照《日射观测规范》,特编写了无辐射平衡观测的日射计算程序(工作原理见流程图)。     

略谈地面观测场地和仪器安置的要求

地面气象观测是认识大气物理现象和过程的手段之一,而地面气象观测的主要项目都是固定在观测场内通过各种仪器进行的。观测场地的选择和仪器安置是否正确,对观测资料的代表性、准确性和比较性影响极大。     

四维分析

一、四维分析的背景和目的四维分析的提出,很明显是由于最近新技术的发展使资料增多,特别是气象卫星所利用的红外辐射仪遥测技术的发展。在全球大气研究计划第一次全球大气试验(FGGE)期间,可供利用的观测资料如表1所示。表1中新资料的特征,第一是不定时观测,而原来高空观测资料和地面观测资料是定时观测。从此可明显地看出,由于增加时间变量,因而使用四维这个名称。另一个特征是由于观测手段的多样化,资料的质量和精度不同,特别是遥测和原来的直接测定相比,有许多不同点。比如,采用红外辐射仪测定的垂直温度分布是某一区域面积的平均温度;静止气     

气象卫星探测资料在数值天气预报中的应用

卫星遥感技术和其他非常规观测技术的发展和成熟，提供了大量的非实时、非完全、准连续的观测资料。与其他非常规观测资料相比，卫星观测资料具有水平分辨率高，观测面广阔，测量误差易于掌握等优点。分析和总结了目前卫星观测资料在数值天气预报模式中的应用情况，并对其未来发展做了一些有益的探讨。     

Pc-1500微机使用小技巧

现在用的PC—1500微机测报程序《DNICX－A。》，在2、8、14、观肘观测输完地．温资料后，显示屏上出现“CHECKI／2”时，容易忘记输“2”而直接接“ZNTER”键清除了显示屏，打印出地温资料。在不熟悉测报程序的情况下，往往使用“DEFA”重新启动输入全部资料，或者使用“DEFG”重新校对当时次的资料来最后打印地温资料。这种重复打印费时、麻烦。如果使用“G0T0490”，就可使计算机转入地温资料校对状态，校对完地温资料出现“CHECKI／2”时，输入“2”即可打印出地温资料，这种方法还可以用来改正打印完地温资料后发现的地温…     

积雪气象卫星图片定性解释的若干原则和方法

一、问题的提出: 大面积积雪分布的状况,对国民经济建设和天气气候分析都有十分重要的意义,特别是依靠灌溉来维持和发展农牧业生产的新疆,尤其如此. 国外的冰雪工作者从地面观测、飞机探测、雷达探测、陆地卫星观测、气象卫星观测等不同的设备和手段进行大量研究,奠定     

基于三次样条插值的探空气温质量控制研究

利用上海地区2016年11月份探空气温观测资料,把观测资料分为五个高度段,采用平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)对气温观测资料进行质量控制分析。对每个高度段气温观测资料进行三次样条插值,结合交叉检验的思想对探空质量控制进行研究。结果表明:三次样条插值的质量控制算法在低空天气状况良好的条件下,对探空气温观测资料的质量控制效果显著,能更有效地标记出气温观测数据中的可疑值。     

农业气象观测数据自动化处理系统

长期以来 ,农业气象观测资料的处理依靠人工方式进行 ,效率低 ,质量不高 ,不能满足业务服务工作的需要。为解决这一问题 ,适应农业气象业务现代化的建设及农业气象观测资料信息化处理的发展要求 ,开发研制了农业气象观测数据自动化处理系统。使用这一系统 ,可以使农气观测资料处理 ,报表制作、打印 ,农气历史资料的查询管理等工作依靠计算机自动完成 ,实现农气观测资料保存、传输的无纸化 ,将对提高农气观测质量、建立规范的农气观测数据库系统、开展科研服务提供有力的支持。1　系统的设计原则和思路在系统设计上 ,力求建立规范的、通用性…