三种新型数字探空仪GTS11、GTS12、GTS13性能评估

根据2020年1－4、7月,3种新型探空仪在林芝探空站使用情况,选取最多有效资料,采用静态和动态分析的方法对其性能评估,结果表明：①1－4月新仪器不合格、重放仪器的百分率,由大到小排列,不合格：GTS13、GTS11、GTS12,重放：GTS11、GTS12、GTS13。② 7月20：00规定等压面层700～250hpa区间上,新仪器观测要素值的平均与标准值比较,偏差绝对值的最大偏差,由大到小排列,温度：GTS13、GTS11、GTS12。位势高度：GTS13、GTS11、GTS12。③新仪器单日20：00探空秒数据要素值与标准值比较,偏差的绝对值范围内出现次数所上百分比,由大到到小顺序排列,温度≤0.50℃：GTS13、GTS11、GTS12;湿度≤5%：GTS13、GTS11、GTS12。     

基于第8届国际探空比对试验对GTS1-2型探空仪技术改进与对比分析

经过国内学者和WMO的评估,GTS1-2型探空仪需要进行技术改进以适应高空气象观测业务的发展需求.2012年,GTS1-2型探空仪在原体制基础上进行了技术改进(暂命名为GTS1-2A型).2012年8月在阳江探空站开展比对试验,试验结果表明:GTS1-2A型探空仪夜间温度测量性能良好,系统误差在-0.3℃以内,标准偏差总体上在0.2℃左右;日间温度除探测中高层和出入云时外,系统误差整体上在-0.3℃,标准偏差整体上在0.4℃以内;气压除近地层有约-1.5 hPa的系统误差外,整体上系统误差和标准偏差小于GTS1-2型探空仪,尤其标准偏差在全量程范围内在0.7 hPa以内;GTS1-2A型探空仪湿度测量结果与RS92型探空仪一致性较好,灵敏度明显优于GTS1-2型探空仪,系统误差和标准偏差整体上均在10％RH以内.     

基于第8届国际探空比对试验对GTS1 2型探空仪技术改进与对比分析

经过国内学者和WMO的评估,GTS1 2型探空仪需要进行技术改进以适应高空气象观测业务的发展需求。2012年,GTS1 2型探空仪在原体制基础上进行了技术改进(暂命名为GTS1 2A型)。2012年8月在阳江探空站开展比对试验,试验结果表明：GTS1 2A型探空仪夜间温度测量性能良好,系统误差在-03 ℃以内,标准偏差总体上在02 ℃左右;日间温度除探测中高层和出入云时外,系统误差整体上在-03 ℃,标准偏差整体上在04 ℃以内;气压除近地层有约-15 hPa的系统误差外,整体上系统误差和标准偏差小于GTS1 2型探空仪,尤其标准偏差在全量程范围内在07 hPa以内;GTS1 2A型探空仪湿度测量结果与RS92型探空仪一致性较好,灵敏度明显优于GTS1 2型探空仪,系统误差和标准偏差整体上均在10%RH以内。     

GTS1型探空仪技术改进对比试验

GTS1型探空仪在中国气象局探空网站使用已超过10年,其技术略显滞后,迫切需要技术改进.2010年,GTS1型探空仪在其原技术体制基础上进行了技术改进.中国气象局气象探测中心分别于2010年9月和2011年12月,在阳江探空站组织开展了动态比对试验和温度辐射修正算法改进试验.试验结果表明,改进后的GTS1型探空仪夜间温度偏差较小,在0.1℃左右,日间温度偏差在0.3℃以内;气压测量结果偏小于RS92型探空仪,稳定性优于GTS1型探空仪;湿度传感器反应灵敏,测量结果与RS92型一致性很好,偏差在5％RH以内.     

用数值预报场间接对比新疆两种型号探空系统

利用2007—2010年近4年的探空资料对比新疆中、北部地区乌鲁木齐、伊宁、克拉玛依、北塔山4个采用GTS (U)-2型P波段雷达-电子探空仪的探空站及其周围的阿勒泰、阿克苏和库尔勒3个采用GTS1型L波段雷达-电子探空仪的探空站的探空记录与预报场的偏差值,发现采用GTS1型探空仪的3个探空站的探空记录不仅在同一观测时段而且08:00(北京时,下同) 与20:00两个不同的观测时段与预报场差值的差异小;4个采用GTS (U)-2型探空仪的探空站的探空记录与预报场的差值在同一观测时间的差异小,但08:00和20:00的差异很大;且GTS (U)-2型探空仪与GTS1型探空仪20:00获取的探空记录与预报场差值的差异小,但08:00探空记录的差异大。综合对比结果表明:2007年1月—2010年3月新疆自治区采用的GTS (U)-2型探空仪的探空记录08:00可能存在问题,用户在数据资料分析时需要特别注意。     

GTS1型数字式探空仪电池的使用技巧和故障处理

通过对GTS1型数字探空仪施放过程中因电池问题而引起的重放球、探空信号弱、探空信号变性、测距凹口波不清、信号突失、探空仪施放前财准雷达探空仪无信号等问题进行分析总结,得出GTS1型数字式探空仪电池的浸泡方法、电池装配技巧和故障处理的经验。     

GTS1型数字式探空仪施放前的准备工作

GTS1型数字式探空仪是一次性使用的高空气象仪器,具有探测精度高、采样速度快、抗干扰能力强等特点,实现了数字化、模块化,整体性能好。GTS1型数字式探空仪使用前不用进行灵敏度检查和基点检查,基测方便,不受外界天气的影响,检测数据稳定可靠。探空仪载频采用了多重调制技术,提高了探空发送传递数据的可靠性和抗同频干扰的能力,但是GTS1型数字式探空仪施放前的准备工作要求较高,稍有失误就会影响本次探测资料的完整性或造成重放球。     

新型GPS探空仪与业务GTS1 2探空仪对比分析

2012年8月,中国气象局气象探测中心在广东阳江开展自动探空系统新型GPS探空仪比对试验,对比分析其技术改进后的准确性,试验结果表明：温度测量性明显优于GTS1 2型探空仪。湿度测量结果与RS92型探空仪一致性较好,系统误差在15%RH内,标准偏差在12%RH内。气压系统误差全量程在±10 hPa内,标准偏差在08 hPa内。位势高度系统误差在±20 gpm以内,标准偏差在70 gpm内。GPS定位测风性能优于GTS1 2型探空仪配合L波段二次测风雷达测风性能结果。     

国产GTS1探空仪与VAISALA公司RS92探空仪对比分析

文章从静态指标与动态对比两个方面,对中国国产GTS1探空仪与芬兰Vaisala公司RS92探空仪的综合性能进行对比.对比结果表明,GTS1探空仪温度存在滞后误差,RS92探空仪湿度测量结果明显好于GTS1探空仪,200hPa以上RS92探空仪气压变化低于GTS1探空仪,测风精度方面RS92探空仪高于GTS1探空仪,850hPa以下和150hPa以上GTS1探空仪测风与RS92探空仪存在1m·s-1以内的系统差,RS92探空仪在整体性能上高于GTS1探空仪.     

中国GTS1-2型电子探空仪阳江国际比对结果分析

根据世界气象组织阳江第八届国际探空比对资料,对中国GTS1-2型探空仪系统开展了系统性评估。初步评估结果表明：GTS1-2型探空仪温度传感器系统偏差在0.2℃之内（高度在33 km以下）,标准偏差在1℃之内;气压传感器系统偏差在0.7 hPa之内,标准偏差在1 hPa之内;位势高度系统偏差在40 gpm之内,标准偏差在320 gpm之内;温度、气压、位势高度一致性较好,但是还需进一步改善高空辐射误差修正软件;湿度测量结果与其他国家有一定的差距,具体表现温度在-30℃～-50℃,时间常数明显增大,变化幅度变小,反应滞后;风向风速与GPS导航卫星定位测风的结果比较接近。     

三种新型探空仪的性能对比与分析

呼和浩特国家高空气象观测站利用三个厂家的新型探空仪,开展冬季平行观测,并与换型前的GTS1探空仪进行对比,从外观结构、性能指标、对比观测数据等方面评述换型后三种新型探空仪在业务使用中的表现。从太阳辐射对三种新型探空仪温湿支架的增温影响看,GTS13温湿支架设计的最好。从温湿支架上湿度元件防雨帽的效果比较看,GTS13防雨帽最佳、GTS12次之,且GTS12温湿支架出口需硅胶封口改进。业务对比表明,GTS11、GTS12、GTS13探空仪的测温、测湿性能优于GTS1型,三种新型探空仪温度和等压面高度数值比较接近,但在测湿的灵敏度方面,GTS12更好。从雷达接收的探空信号、雷达测距信号强度看,GTS12、GTS13性能比较接近,GTS11在探空观测后期,斜距大于70 km以后,探空信号、雷达信号强度明显变差,尤其是雷达测距信号,甚至看不到凹口,信号变差的比率为22%。三种新型探空仪湿度感应元件在实际应用中,虽然对湿度的感应曲线变化趋势一致,但湿度随气压的变化各具特点。     

浅谈GTS1型电子探空仪的检查维护方法

针对新型的GTS1型电子探空仪—探测系统观测在使用过程中出现的一些情况,主要从日常工作中应注意的细节、平时对GTS1型电子探空仪检查维护保障,总结一些经验,目的在于促进业务水平的提高。     

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。     

GTS1型探空仪与59型探空仪测得的逆温比较

对比阳江高空站L波段高空探测系统(使用GTS1电子探空仪)与59-701高空探测系统(使用59型探空仪)的观测资料,发现对流层以下出现逆温时,湿度随高度增高而突然大幅变小,湿度曲线变率比温度曲线变率更大.GTS1电子探空仪还能发现在个别情况下,逆温出现前,气温还有一小段时间(3～8 s)的明显下降过程,温度下降幅度约1～3 ℃后,逆温现象才出现,这是59型探空仪没有探测出来的.     

GTS1—2型数字式电子探空仪操作使用技巧

对GTS1—2型数字式电子探空仪的一些使用技巧作了阐述,掌握这些方法与技巧,可在工作中起到事半功倍的效果。     

GTS1型数字式探空仪性能简介

GTS1型数字式探空仪是近年来中国自行研制的新型数字化高空探测仪器，其功能是与GFE(1)型二次测风雷达(L波段雷达)相配合，利用氢气球携带仪器升空，在规定的时间间隔内，综合观测地面至高空30kin范围内不同高度上大气层温、压、湿、风向、风速、空间定位等气象要素。GTS1型数字式探空仪具有探测精度高、采样速度快、抗干扰能力强等特点，同时还具有体积小、重量轻、灵敏度高、感应速度快等优点。整体性能实现了数字化、模块化，是目前国内比较先进的高空探测仪器。     

齐齐哈尔气象站四种数字探空仪观测数据对比分析

基于齐齐哈尔国家基本气象站2020年1月和7月高空气象平行观测?数据,采用Ryan-Joiner方法进行正态性检验,采用平均偏差、绝对偏差、均方根误差和相对误差作为对比分析的评估指标,探讨了GTS11、GTS12、GTS13与GTS1型数字探空仪在925～500hPa规定等压面上,测得的温度、相对湿度和位势高度的差异。结果表明：GTS11、GTS12、GTS13型3种探空仪测得的温度均低于GTS1型探空仪；相对湿度均高于GTS1型探空仪；位势高度略低于GTS1型探空仪,比对样本之间具有较好的一致性。     

浅析GTS1探空仪零度层高度误差

该文通过GTS1型数字式探空仪在测温过程中,对零度层附近云的微物理特征及云物理过程作一些分析,认为GTS1型数字式探空仪在零度层有沾水误差的存在,对测得零度层高度有一定影响.     

浅谈GFE（L）型雷达和GTS（1）型数字探空仪使用技巧

本文通过对GFE（L）型雷达和GTS（1）型数字探空仪在我站使用以来，对业务运行过程中遇到的一些问题进行了分析，并提出一些具体的处理方法和建议，以便探空员在工作中得到更好的掌握。     

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。