激光雷达在气象和大气环境监测中的应用

论述了激光雷达的结构、分类以及不同种类激光雷达的工作原理。跟踪激光雷达最新的发展和应用,根据探测物质的不同,分别讨论了激光雷达在探测气溶胶、云、边界层、温度、能见度、风、大气成分、水汽和钠层方面的应用,综述了目前国外星载激光雷达的发展和新的应用动态。进一步讨论了在激光雷达探测中存在的问题和今后的发展趋势,认为激光雷达将向多波长、多探测功能、商业化、区域化及全球化方向发展,它在气象与环境监测中正在发挥越来越重要的作用。     

深圳气象梯度塔与测风激光雷达观测对比分析

为了更好的了解WindView 10多普勒风廓线激光雷达的准确性,2017年7月在深圳石岩气象综合观测基地进行了一次成功的风速风向观测对比试验(时间为2017年7月20—30日),利用356 m气象梯度塔与测风激光雷达测得的风数据进行了不同时次和不同高度(40、80、100和150 m)的对比,结果表明:梯度塔和雷达在300 m以下高度范围内风速风向的观测结果比较一致,各层风速风向结果的标准差、最小最大值、均值、中位数都非常接近。风速的均值偏差最小为-0.000 09 m/s,标准差偏差最小为0.002 63 m/s,风向均值偏差最小为0.169 83°,标准差偏差最小为-1.304 83°。4层高度风速风向的相关系数都很高,风速的相关系数普遍在0.95以上,风向由于360°的过零问题导致相关系数较低,但也普遍大于0.75。同时,激光雷达测得的风速均值普遍小于梯度塔,风向均值在低层小于梯度塔,在高层则偏大。验证结果表明,该型多普勒测风激光雷达是一款观测结果可靠的低层大气风廓线测量仪器。     

地面气象记录中人工与遥测异常数据的处理方法

介绍地面气象记录中人工站或遥测站出现异常数据时,观测数据相互代替的方法,以及测报系统时钟每天对时和修改时钟应注意的问题。     

气象千里眼——雷达

要破译天公的密码，除了地面观测网收集的气象信息外，还需要空中观测网的配合。空中观测网主要由探空气球、气象雷达、气象飞机、气象火箭等组成。     

浅谈桂平气象站环境变化对气象观测资料的影响

通过对桂平市1954～2011年的气温、相对湿度、日照和雾天气现象日数等观测资料的显著性变化原因分析,说明桂平城市化造成了气象站观测环境的变化,影响了气象观测资料的“三性”.     

Mie 散射激光雷达探测大气气溶胶的进展

简要论述了激光雷达探测大气的优点,以及求解M ie散射激光雷达方程的理论方法,并阐述了国内外近20 a来M ie散射激光雷达探测大气气溶胶的主要成果,及其存在的问题。     

用与时俱进的精神推动气象卫星事业的发展

1我国气象卫星事业与世界气象卫星事业同步发展我国气象卫星事业是随着世界气象卫星事业的发展而逐步成长起来的。从1960年美国成功发射世界第一颗气象卫星以来,世界气象卫星事业从实验到业务、从民用到军用、从极轨卫星到静止卫星、从单一仪器观测到综合仪器观测、从获取定性资料到获取定量资料、从观测功能到兼有数据收集和转发等通信功能、从一个国家到多个国家、从单星系统到双星系统、从单独工作到全球联网,已获得了显著的进步,取得了巨大的成就。至今已有美国、前苏联、欧洲空间局、日本、中国、印度等国家发射了气象卫星,目前中国是…     

基于切比雪夫方法的多普勒激光雷达高空风场垂直探测精度的评估分析

多普勒测风激光雷达是目前探测晴空风场精细结构的重要遥感手段之一。中国第一部车载多普勒激光雷达已经在中国气象局气象探测中心进行准业务化运行。综述了国内外非相干多普勒激光雷达技术发展概况,介绍了多普勒激光雷达风廓线探测方法,分析了测风数据误差。并以2008年9月24—28日,神舟七号飞船回收气象保障试验期间测风数据为例,对多普勒激光雷达风廓线探测进行评估分析。多普勒激光雷达测风数据与神七飞船主着陆场附近的探空资料和北京数值预报同化资料进行对比的结果表明,多普勒激光雷达的测风数据时空分辨率高,是一种可信的高精度大气风场探测手段。为了消除多普勒激光雷达的测风数据较大的高频随机误差,采用切比雪夫多项式正交展开滤波方法得到的低通分量,更好地揭示了在垂直方向上较大空间尺度波动的大气风场信息。利用这一方法对多普勒测风激光雷达测风数据进行质量控制,用于较大尺度的数值预报模式,可以提高初值场同化的效果。而滤波分析分离出的高通分量,尽管主要是高频随机误差,但其中振幅较大的高频分量也许揭示了大气风场更小尺度的波动,这需要有更多的观测事实和更进一步的分析来判定。      

吴川气象观测站环境变化对气象观测资料的影响

通过对吴川市1963～2004年的气温、相对湿度、蒸发量等观测资料的变化显著原因分析,说明了吴川城市化进程造成了气象站观测环境的变化,影响了气象观测资料的"三性".     

取得准确日照时数应注意的问题

日照时数的观测是地面气象观测的重要观测项目。为了确保取得准确的日照时数,从仪器安装、涂刷日照纸、记录的整理和维护等方面介绍了日照时数观测应注意事项:正确安装日照计、正确涂刷日照纸、正确整理日照迹线和正确维护日照计。     

综合气象观测系统的发展

回顾了气象探测发展史,分析了气象探测与气象预报、气象科学发展之间的紧密关系,指出了气象探测的发展推动了气象科学、气象预报和气象服务的发展;进一步描述了气象探测发展的现状,对于新技术的应用前景与气象仪器的未来发展趋势进行了分析与阐述,同时介绍了国际GCOS、GEOSS、WIGOS综合观测计划.     

广东省地面气象综合探测全网实时监控系统

介绍广东省气象综合探测网并提出建立实时监控系统的必要性,全面阐述该监控系统的组成结构以及监控系统的功能。该监控系统包括监控数据收集、监控数据传输、监控数据分析和异常识别、异常报警数据发布等内容。还介绍了实现该实时系统的设计方法,主要介绍网络的实时通信技术,数据的获取与分析技术,以及信息的发布技术。     

气象卫星的云观测

云体现着不同尺度天气系统发生、发展和消亡的过程。云还通过反射太阳辐射和阻止地球发射辐射,维持着全球能量平衡。1960年气象卫星的出现,揭开了从浩瀚太空,俯视千变万化云系的历史。气象卫星云图的获取,加深了人们对天气、气候变化过程的认识,推进了大气科学的发展。本文围绕气象卫星云遥感主题,首先概述了利用卫星资料开展云检测、云相态识别、云光学厚度与等效粒子半径反演的原理和方法。而后,着重介绍了各类天气尺度和中尺度天气过程的云系特征。最后,文章回顾了国际卫星云气候方面的工作,展望了未来云观测技术的发展前景。     

中国近代气象观测记录特点浅析

综合有关中国近代气象观测的史料文献和档案资料,对中国近代气象观测记录的存档现状及主要特点进行初步的论述和分析,对保护和开发利用近代历史气象资料、提供数据共享有一定的参考作用。     

地面智能观测显示与监控综合处理系统

随着观测业务的逐渐智能化,大量新设备和新业务不断增加,从而造成观测数据显示和设备状态监控越来越复杂、凌乱,维护成本不断提高。提出并实现了地面智能观测站实时显示与监控系统,该系统采用Dundas、Grid、3ds MAX建模、系统拓扑结构图等多种直观、形象、智能的方式将所有观测数据显示和设备状态监控功能集约在一个平台上,便于工作人员管理和维护。在观测站的试运行中,极大的提高了整个观测站的业务效率,降低了观测人员的工作量。     

自动气象站综合探测网的构建

简要介绍了我国地面气象观测中并存的两种类型自动气象站组网模式,分析了两种组网模式的产生背景、现状,以及两种组网模式在提高地面气象观测网密度、自动化程度和观测精度方面所发挥的重要作用。根据两种组网模式在2004年以来江西省的实际应用情况,对遇到的自动站资料综合应用、综合观测系统的设计问题,提出了建立综合探测网,利用多种探测资料同化形成气象再分析场,从而为中尺度强对流天气预警监测提供服务的设想。     

气象元数据应用研究进展

对元数据及元数据标准在国内及气象部门内的研究进展情况进行分析,然后讨论了目前气象业务发展中气象数据管理和共享中存在的问题,并对元数据的需求提出一些展望。     

气象站迁站前后主要气象要素的差异性分析及对预报服务工作的影响

利用河南近年来7站迁移后新旧站观测资料,采用通用的差值统计方法,分析新旧站观测资料的差异,评估台站迁移对预报服务工作的影响。统计结果显示:新、旧测站平均气温年差值7站平均为-0.8℃;相对湿度年差值平均为5.4%;平均风速年差值平均为0.6 m/s,风向相符率最小为29%,最大为62%,大多数台站风向相符率均未超过50%。新站址气温低于旧站址的,相对湿度、平均风速大于旧址的,新、旧站址风向一致性较差。迁站对最低气温的影响大于对平均气温及最高气温的影响。由于台站旧址受破坏程度、周边障碍物方位和距离、下垫面性质及新与旧站址间距离、高差等的不同,迁站对气象要素的影响也不尽相同。预报员在作预报时,应充分考虑新旧站气象要素的差异。     

地面气象观测站自动检测系统研究

为了解决目前的计量检定标准设备和方法不适于地面气象观测站仪器,检测的自动化水平及工作效率低等矛盾,研究设计了地面气象观测站自动检测系统,特点是将地面气象观测站的温度、湿度、大气压力、风速风向和降水等传感器和地面气象观测站的数据采集器分开进行性能的自动检测.传感器自动检测系统采用多通道设计,可同时进行多个传感器的自动检测并自动输出检测结果.数据采集器自动检测系统可以对气象台站使用的各种不同的地面气象观测站数据采集器系统进行性能测试.文章所设计的地面气象观测站自动检测系统提高了地面自动观测仪器的检测效率,确保了各台站的地面气象自动观测仪器观测数据的准确可靠.     

山东省气象观测降水量自动编报软件

山东省气象观测降水量自动编报软件以时间、降水量因子为判据,对从自动站正点地面常规要素数据文件读取的发报时段降水量,智能化筛选过滤,经人工审查修改后,完成报文编制、保存、打印等一系列处理,满足了山东省目前人工站到自动站双轨运行和单轨运行期间的降水报编报需求。软件主题清晰、界面简约、操作流畅,伴随鼠标的移动给予提示性帮助。目前该软件已在全省推广使用。