自动气象站风速传感器的检定及提高检定精度的方法

对自动气象站风速传感器检定工作情况进行分析,找出风速传感器的主要故障和发生的原因,提出了相应提高检定精度的措施。     

提高飞机大气温度测量精度的方法研究

随着集成技术的飞速发展，用于飞机人工增雨作业大气温度测量的传感器越来越多，这些传感器具有精度高、性能稳定、可控性和线性好等优点，但前提是必须在稳定的环境中工作，而飞机人工增雨作业工作环境恶劣、动态变化无常、干扰因素多而不定，从而导致非传感器本身的误差因子增多，直接造成温度测量精度下降等结果。本文结合吉林省近年来飞机增雨作业实际经验，就如何改善非传感器误差因子导致的测量精度问题进行了研究，给出了部分解决方案和方法，仅供广大人影工作者参考。     

遥测雨量传感器测量精度的简便调试

目前我国大部分气象台站都在使用的遥测雨量传感器使用一段时间后,易出现仪器测量精度大于±4·0%的情况,此时要对其进行精度调整,直至误差≤4·0%为止。但基层台站因为没有专业检定设备、较难对其精度进行调试,在这里介绍一种简单的调试方法,供台站同行参考。1调试准备工作用细木条等材料制作一支架放在雨量传感器的承水器上,并使之高于口缘10cm以上,上面倒置装有10mm水量的标准强度塑料瓶,注入定量清水,然后将在药房或医院可购到的输液管,一头插入塑料瓶,另一头放在雨量传感器的承水器内。再准备一个简便计数器(文体用品商店可购到)。2调…     

一种精度较高的智能气压表

利用集成硅气压传感器这种具有较大温度系数及非线性误差的典型传感器而设计一智能化的气压仪表,提出了较好地利用分段二次插值的方法,使非线性及温度误差降至完全可被忽略的程度,从而来提高仪表的精度;并提出了利用简易监视计数器等电路的设计来提高可靠性及合理的电路设计来降低功耗提高整机性能等一些完善而实用的方法。     

谈自动站雨量传感器的精度检查

1问题的提出降水的观测是地面气象观测站基本观测项目之一,降水观测数据的准确性对气候分析、气象服务极为重要。为保证自动站降水量测量的准确度,《地面气象观测规范》规定雨量传感器在使用过程中要进行精度检查,当测量误差>±4.0%时要调整基点。但是,由于目前没有给台站配备雨量传感器现场调整测试设备,台站在进行注水校验和调整基点过程中只能借助数据采集器传送到主控微机显示的降水量数值进行比较,因此注入的水量也被当做“雨量”记录到了自动站Z文件中,并形成实时上传文件。文件的内容不能得到及时更改,在实时数据传输中为校验而注入…     

基于气象要素内插的GPS水汽反演方法研究与精度分析

准确获取测站气压和温度对GPS水汽反演至关重要。由于我国地域辽阔、经济和社会发展的差异较大,我国GPS气象站网有部分站点未布设气象传感器,无法准确获取测站的气压和温度,其对测站上方水汽造成了较大影响。本文提出一种增加高度订正的反距离加权法,并利用全国113个GNSS气象站(包括25个实验站点,88个插值站点)的连续3个月的气象数据对该方法进行验证。结果表明,内插得到的气压和温度的均方差为1.53 hPa和1.18 K,平均偏差为0.94 hPa和0.82 K。精度随着内插站点与实验站点之间高差的增大,偏差随之增大。最后将内插得到的气压和温度应用于GPS水汽解算,并与GPT-2模型的精度对比。内插气象数据得到的PWV(Precipitale Water Vapor)的均方差和平均偏差为0.59 mm和0.38 mm,精度明显优于GPT-2模型。     

半干旱区陆面过程观测试验的仪器精度和观测误差分析

利用定西试验基地2017年5月的平行对比观测资料,分析陆面过程观测试验的仪器精度和观测误差。结果表明：HMP45D型空气温湿度传感器、107-L型土壤温度传感器、WAA151型风速仪、HFP01型土壤热通量板和涡动系统（CSAT3+Li-7500）观测数据的偏差较小,均在允许范围内,说明相同仪器之间的观测数据基本一致,但观测土壤湿度的CS616型仪器在使用时需要订正;不同型号仪器观测长短波辐射的一致性很高,其相关系数均近乎1;观测数据的偏差也直接影响能量闭合率,试验中湍流通量观测偏差造成地表能量闭合率0.61%～2.20%的不确定性,可利用能量观测偏差造成地表能量闭合率0.08%～1.67%的不确定性。     

论Eppley PIR精密红外辐射仪的测量精度

本文依据红外辐射表(PIR)的结构、性能和工作原理讨论了测量精度及有关影响因素,比较了粗测和精测两种方法的特点,在此基础上提出了各测量方法的适用范围和精度范围以及提高测量精度的措施,同时也给出了一些特定场合下的测量实例及提高测量精度的具体方法。分析表明:精测方法具有很好的测量精度以及很强的环境适应性。粗测在限定的温度范围内具有测量简单、换算方便、易于实现自动化等优点,精度尚能满足一般要求,但在限定的温度范围以外,测量精度急剧恶化。在影响测量精度的各因素中以温度响应中表体热辐射测量的影响最大,在粗测方法中表内电池的性能与测量精度关系重大。强烈日射对测量精度有一定影响,经订正后可基本消除。     

基于RBF的气压传感器非线性校正算法

高空气象探测技术的发展与探测仪器的进步密不可分。气压传感器作为探空仪搭载的核心器件,在高海拔极端环境下受到制作工艺及温度波动等因素的影响,会出现测量数据精度受损的现象。针对上述问题,通过分析气压传感器的标准气压值和误差之间的关系,推导了误差波动描述算式,把气压传感器标校任务转化为非线性回归方程系数的拟合任务,并设计一种用于误差系数拟合的RBF模型。将拟合后的系数结合误差波动算式来计算最终的标校气压值,以达到提高气压传感器标校精度的目的。实验结果表明：RBF神经网络拟合系数获取的标校值与传统的BP神经网络相比,可使测量误差的偏差度≤0.1%,有效提高了高空气象探测中的气压传感器的测量精度。     

藏北高原GlobAlbedo地表反照率的精度分析

为了分析欧洲航天局多星观测数据联合反演的全球地表反照率产品Glob Albedo在青藏高原的反演精度,促进其在青藏高原地—气相互作用研究中的应用,利用藏北高原BJ站和西大滩站观测的上行和下行太阳短波辐射资料,对比分析了Glob Albedo的精度,并与MODIS地表反照率产品MCD43B3进行了比较。结果表明:空间分辨率1 km的Glob Albedo短波波段(0.3~5.0μm)的地表反照率与地面观测结果总体上具有较好的一致性,但是精度受积雪覆盖比例的影响较大。积雪覆盖比例0.1时,Glob Albedo短波波段的地表反照率与高质量地面观测结果的均方根误差介于0.0100~0.0218,Glob Albedo的精度完全能够满足气候和陆面模式的精度要求。反之,它们的均方根误差介于0.0252~0.1461,存在较大的不确定性。对比Glob Albedo和MCD43B3,前者的精度略高于后者:Glob Albedo短波波段地表反照率与高质量地面观测结果的均方根误差介于0.0195~0.0959,MCD43B3短波波段地表反照率与高质量地面观测结果的均方根误差介于0.0273~0.1269。     

精细农业研究进展

精细农业是随着全球定位系统、遥感技术和农业新技术、地理信息系统、计算机技术的发展而兴起的现代农业管理方法,它将给农业生产带来深刻的变革.从农业资源的利用现状出发,分析了精细农业概念产生的必然性及其核心指导思想,并阐述了精细农业的技术组成、形成过程、国内外现状、发展趋势和成功应用.     

伊犁河谷初冬降水条件下风廓线雷达评估分析

对伊犁河谷地区初冬降水条件下风廓线雷达资料评估其数据获取率并与探空资料进行对比分析,定义两者风向偏差在10°以内或风速偏差在1 m/s范围的样本为有效样本,分别用E_v和E_d表示风速有效样本比率(风速有效样本数/总样本数)和风向有效样本比率(风向有效样本数/总样本数)。结果显示:超过80%数据获取率的高度,降雨时为3000 m,降雪时达到预设2000 m;降雪时E_v和E_d均比无降水时高,且降雪量大小与风廓线的探测高度呈正相关,降雪量大小对E_d有明显影响,对E_v无明显影响;比较不同高度数据,降雪时0～3 km范围的E_v和E_d值均比无降水时高30%左右,无降水时3～5 km范围的E_d接近100%。     

利用大气环流模式讨论舍入误差对东亚和西北太平洋夏季气候模拟的影响

采用单精度和双精度编译的大气环流模式对东亚以及西北太平洋气候进行集合模拟,分析舍入误差对大气环流模式在东亚和西北太平洋区域夏季气候模拟的影响,结果表明采用双精度编译的模式在850 hPa环流场比单精度模式模拟效果要好。为了进一步分析双精度模式模拟效果优于单精度模式的原因,集中研究了850 hPa纬向风场的模拟情况。结果表明,双精度模式对东亚以及西太平洋850 hPa纬向风场第1模态有着更好的模拟,而且第2模态的时间序列与再分析资料850hPa纬向风场的第2模态时间序列有着更好的相关。这些结果表明,由于舍入误差的影响使得该区域大气内部噪音更强烈,从而使得海温强迫导致的气候变率变弱,进而使得双精度编译的模式对东亚和西北太平洋区域气候的模拟要优于单精度模式。     

精细农业研究进展

精细农业是随着全球定位系统、遥感技术和农业新技术、地理信息系统、计算机技术的发展而兴起的现代农业管理方法,它将给农业生产带来深刻的变革。从农业资源的利用现状出发,分析了精细农业概念产生的必然性及其核心指导思想,并阐述了精细农业的技术组成、形成过程、国内外现状、发展趋势和成功应用。     

数值模式预报时效对计算精度和时间步长的依赖关系

通过数值计算研究Lorenz非线性动力系统,探讨了非线性动力系统中初值问题的解对时间步长和计算精度的依赖关系,从新的角度研究动力系统的预报时效问题,讨论了评价舍入误差对预报时效影响程度的方法。实验结果表明:动力系统的预报时效不仅与初值误差有关,而且在一定条件下敏感地依赖于计算采用的时间步长和计算精度。     

新一代天气雷达回波强度自动标校技术

回波强度标定技术直接关系到定量测量的准确度,是新一代天气雷达组网定量测量的基础,是提高天气雷达探测精度的重要手段。简要介绍了新一代天气雷达系统的回波强度自动标校技术,并以CINRAD/CC雷达为例,对新一代多普勒天气雷达(CINRAD/CC)自动标校的技术原理作了详细分析,对其在自动标校中采用的DDS(Direct Digital Synthesis)技术以及标校技术的实施方法作了具体的介绍,对其回波强度自动标校的准确度进行了测量,给出了系统自动标校的实际检验结果。结果表明该系统发射参数、接收参数在出现较大变化时,能保证回波强度的测量准确度在1 dB以内。还对影响自动标校准确度的因素作了分析。     

雨量计自动校验仪设计

雨量计是气象、水文、农业等部门观测降水量的重要仪器,新生产的雨量计以及使用中的雨量计都需要进行校验以确保其精度和可靠性.目前利用手工校验的方法不方便且精度难以保证,针对这一情况,设计了一种便携式雨量计自动校验仪.该仪器利用超声波实时检测当前液位进而控制步进电机自动调节流速、流量,保持水流量的均匀.利用软件可设置不同的雨量来模拟实际的降雨,最后通过对比雨量计读数看其是否符合精度要求.系统选用了高频的超声波传感器,处理器计时频率达到50MHz,提高了测量的精度.     

本站气压对湿度测量精度的影响

通过山地生态气候研究工作的实践,分析本站气压对测湿精度的影响,并介绍一种用平均本站气压作空气湿度订正的方法,由此可以提高湿度测量精度。     

FY-3D MERSI-II云顶产品算法及精度检验

云顶温度和云顶高度作为基本的云参数,在云的热辐射强迫估计,航空气象保障,数值天气预报,天气气候研究等方面具有十分重要的意义。FY-3D/MERSI-II云顶温度产品基于云在红外波段的发射率假设,利用两个红外分裂窗通道(11.0 μm、12.0 μm)结合一维变分方法寻找最优云顶温度层,再利用数值天气预报廓线产品插值反演对应的云顶高度和压强。利用AQUA/MODIS所提供的云产品数据对FY-3D/MERSI-II云顶温度、云顶高度、云顶压强产品进行精度检验,结果表明:FY-3D/MERSI-II水云云顶温度精度为-1.2±4.6 K,云顶高度精度为1.4±1.8 km,云顶压强精度为-140.9±114.5 hPa;厚冰云云顶温度精度为7.0±6.0 K,云顶高度精度为-1.0±0.9 km,云顶压强精度为37.1±36.0 hPa;混合云云顶温度精度为1.5±8.5 K,云顶高度精度为0.8±2.2 km,云顶压强精度为-87.4±157.8 hPa,单层卷云和多层云的反演偏差较大。辐射传输模式在云顶性质反演中有十分关键的作用,但目前对冰云特别是卷云的性质认识不足,因此如何精确描述冰晶辐射特性,提高冰云特别是卷云辐射传输的模拟精度将是下一步的工作重点。      

用周期分析方法预测全球稻谷总产量

应用功率谱和逐步回归周期分析方法对全球稻谷总产量预测进行了探讨，结果表明逐步回归周期分析方法具有很好的拟合精度和较高的预测精度。