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1.
本文从高空风探测原理出发，提出可业务化运行的卫星导航探空系统高空风平滑计算方法。该算法首先根据北斗〖CD*2〗GPS（Global Positioning System）双模式探空仪提供的大地坐标秒间隔数据，基于地心坐标系计算原始高空风；然后，采用矢量滑动平均法对原始数据进行平滑处理。通过与同球施放的芬兰RS92探空系统做比对分析得出，滑动平均窗口在0～32 km高度范围内设置为34 s、在32 km高度以上设置为60 s条件下，卫星导航探空系统与RS92探空系统高空风测量结果吻合较好。该算法计算结果同基于站心坐标系计算的30 s滑动平均风基本相同，但其风速分量误差范围在32 km高度以下略优、在32 km高度以上减小明显，升空全程误差范围更为稳定。 相似文献
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对我国高空气象观测业务中的平均风计算方法及其存在的问题进行了分析和探讨,提出了完全采用矢量平均风算法来求取高空规定层风的业务流程改进方案;用锡林浩特站和阳江站同球施放的RS92GPS探空仪与L波段雷达-GTS1探空仪的对比观测数据集,对20~200s时间窗口下的各种矢量平均风计算方案及其规定风层计算结果进行了分析比对,提出未来改进的L波段高空气象观测系统可以测试使用时间窗口为30~45s的矢量平均风、使得计算风层达到每150~350m高程一个,以便进一步提高与GPS测风结果的一致性、更好地满足预报服务部门对高空风垂直分辨率的应用需求。 相似文献
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为进一步挖掘L波段高空气象探测业务系统原始资料潜力、优化改进现行测风业务算法,本文基于新疆博湖东岸L波段系统机动站累积的两年探空原始资料,提出了可业务化运行的高空风改进算法。该算法首先对雷达原始秒点坐标进行严格的质量控制,采用低通滤波、加权最小二乘法、线性补缺等方法去除探空仪摆动、雷达测量误差等对秒点坐标造成的扰动;然后采用逐秒点坐标滑动计算矢量平均风,通过与同球施放的GPS探空做比对分析得出,在全程使用50-60s计算时间窗口或前50分钟使用30-40s时间窗口、50分钟以后使用50-60s时间窗口条件下,雷达矢量平均风廓线与GPS矢量平均风廓线吻合较好;规定高度层风和固定垂直分辨率高度层风采用查找表方法确定,其结果不仅能在风场结构上与现行业务算法一致,同时能呈现出明显的风层脉动信息。 相似文献
4.
新研制的GPS探空仪是在我国高空站网上普遍使用的L波段雷达-数字探空仪系统中增加GPS定位模块,高空风数据不但可以通过GPS定位数据计算获得,同时还可以通过L波段雷达单测风方式进行计算,这样使其自身获得了多方面的动态比对试验。通过对23份对比施放记录分析发现:在一般情况下,经过同等的适当滑动平滑后,从L波段雷达和GPS定位两个独立系统得出的高空风廓线基本一致,说明L波段雷达的测风精度基本可以达到GPS测风水平。但在探空仪上升到高空小风速区且远离测站时,雷达测风精度明显较GPS测风精度低,需要对原始数据进行更大范围的平滑。对照分析表明:目前高空站的L波段雷达观测业务还有较大发展潜力。 相似文献
5.
对我国高空气象观测业务规范存在的纰漏和现行业务软件算法对观测秒数据利用率不高,导致计算结果精度不足等问题进行了分析,并就如何扩展应用L波段雷达〖CD*2〗GTS1电子探空仪系统元数据来解决相关问题进行了探讨。结果表明：测风秒数据的最大利用价值在于优化和调整量得风层的计算厚度（时间间隔）,可将L波段系统测风精度提高到与RS92 GPS探空系统同一数量级,基本满足业务部门对高空风的观测精度要求;通过对气球下沉记录处理流程的调整改进可实现相关记录数据段的妥善保存;引入探空和测风秒数据的野值综合判别、自动剔除和拟合补缺算法,可在提高秒数据利用率的同时进一步提升业务系统的智能化、自动化水平。上述新技术、新方法的采用,都须以对现行高空气象观测规范中的相关业务规定进行调整、改进作为前提。 相似文献
6.
国产GPS探空系统探测能力分析 总被引：1，自引：0，他引：1
实验室测试和外场比对试验表明,我国研制的GPS探空系统采用卫星导航测风体制进行测风,GPS高度反算气压取代气压传感器,较之雷达探空体制要更为准确和精确。其在电气性能和稳定性、可靠性方面满足CIMO的探空要求。实验室测试表明,在采用新型温、湿、压传感器和测试条件情况下,准确性误差分别在±0.1℃、±2%、±1hPa之内,满足WMO对常规高空探测要求。与RS92型探空系统相比,国产GPS探空仪的动态测量性能除相对湿度准确性方面由于技术和工艺水平仍有一定差距外,其余要素已接近RS92的水平,尤其与GPS定位相关的气压、位势高度、风向和风速,其一致性标准差已与RS92相当,达到了较高的水平。与我国现有高空探测业务使用的L波段探空系统相比,测量准确性方面已优于L波段探空系统。 相似文献
7.
《沙漠与绿洲气象(新疆气象)》2017,(1)
为进一步挖掘L波段高空气象探测业务系统原始资料潜力、优化改进现行测风业务算法,本文基于新疆博斯腾湖东岸L波段系统机动站累积的2 a探空原始资料,提出了可业务化运行的高空风改进算法。该算法首先对雷达原始秒点坐标进行严格的质量控制,采用低通滤波、加权最小二乘法、线性补缺等方法去除探空仪摆动、雷达测量误差等对秒点坐标造成的扰动;然后采用逐秒点坐标滑动计算矢量平均风,通过与同球施放的GPS探空做比对分析得出,在全程使用50~60 s计算时间窗口或前50 min使用30~40 s时间窗口、50 min以后使用50~60 s时间窗口条件下,雷达矢量平均风廓线与GPS矢量平均风廓线吻合较好;规定高度层风和固定垂直分辨率高度层风采用查找表方法确定,其结果不仅能在风场结构上与现行业务算法一致,同时能呈现出明显的风层中小尺度扰动信息。 相似文献
8.
VAISALA探空技术及中国探空技术的发展 总被引：11，自引：2，他引：11
VAISALA公司推出的数字化探空仪RS92标志着VAISALA探空技术有了全新的发展,探空系统和探空仪完全实现数字化.RS92采用了数字技术,在提高测量精度、提高信息传输的抗干扰能力上都将获益.RS92的发射机占用带宽大约是RS80的十分之一.测风采用GPS扩频技术,大幅度提高测风数据获取率.温、压、湿传感器都有明显改进.中国探空技术要加强传感器和探空仪传感器测量手段的发展. 相似文献
9.
通过近年L波段资料的审核经验总结,从探空仪基测、探空数据、测风数据的处理审核,以及L波段数据处理软件各项功能的应用等方面详细阐述了L波段高空探测资料质量控制的重点. 相似文献
10.
用GPS定位数据研究L波段雷达数字探空仪系统的测高误差 总被引：2，自引：2，他引：0
我国高空站网已普遍推广L波段雷达-数字探空仪系统,但业务上作为测风使用的L波段雷达设备的探测精度只经过了近距离静态目标的标定,缺乏相关的动态检验.为了解该系统的动态探测性能,作者在数字探空仪上增加了GPS定位模块,以获得的GPS高度数据作标准,分析了2006年5月至6月上海和南京探空站23份施放记录,结果表明: L波段雷达设备由于水平标定精度不够,造成测高误差较大,100hPa高度以下最大系统误差达到几百米,而且每个站的误差带有系统性,但利用GPS高度数据与雷达测得高度的对比分析结果,来修正雷达仰角参数后,大幅度提高了L波段雷达的测高准确度,系统误差在100hPa高度以下不超过40m.因此在高空探测业务上以GPS定位资料作为L波段雷达定标的参考标准具有可行性. 相似文献
11.
M. M. Smirnova K. G. Rubinshtein V. P. Yushkov 《Russian Meteorology and Hydrology》2011,36(12):777-785
Carried out is the comparison of the temporal courses of temperature and wind speed at different levels as well as of the
wind and temperature profiles in the atmospheric boundary layer obtained from the WRF regional model forecasts and using the
upper-air in situ and remote measurements in Moscow region. The errors in temperature and wind speed forecasts at different
levels are computed as well as the statistical estimates of the forecast of temperature inversions, atmospheric stratification
types, and monthly mean wind speed profiles on the basis of model forecasts and acoustic sounding. 相似文献
12.
高空气象观测是气象业务的基础，是天气预报、气候分析、科学研究和国际交换的气象情报和资料的主要来源。气象探空测风软件是高空气象站探空测风综合探测系统的重要组成部分，它包括了一系列严密的处理方法，同时又融汇了日益发展的计算机处理技术，其规范化、标准化程度直接影响着新一代探空系统效益的发挥。该文介绍了高空气象台站探空测风标准化软件系统的设计思路，重点在软件需求、系统结构、实现技术等方面进行阐述，旨在设计出适合于各种高空探测系统，方便实用的“标准化”探空测风软件，为进一步的软件开发工作奠定坚实的基础。 相似文献
13.
对流性天气的气候背景分析是临近预报的基础,是做好北京2008年奥运气象服务必不可少的准备工作。对北京地区暖季(5—9月)发生雷暴、冰雹、暴雨和大风4种对流天气当日08时高空探测资料(2002—2005年)的压、温、湿、风等气象参数进行气候统计和分析,并与气候平均值进行比较,以揭示发生对流天气的环境条件及规律,为预报业务提供参考。结果表明:4种对流天气日所在各月高空要素均表现出比较典型的特征;500 hPa急流和对流产生有一定的对应关系:急流存在时,容易产生对流性天气,且雷暴、大风、暴雨甚至冰雹同时发生的概率增大;对流性天气过程与风向垂直切变有很好的对应关系,强雷暴、冰雹、暴雨和大风4种对流日500 hPa以下出现顺转平均发生率为84.2%。风向较强的逆转常常发生混合性对流天气,且逆转高度越高、对流越强。整层顺转容易发生多站暴雨,但雷暴发生较少。 相似文献
14.
B. S. Yurchak 《Russian Meteorology and Hydrology》2013,38(3):159-167
Carried out is an analysis of radiosonde launch conditions affected by the horizontal surface wind. Mathematically stated is a condition of successful launch agreed qualitatively with the known practical methods and upper-air sounding techniques. This condition is defined by several main factors taking account of the clamping force impact on the balloon, adaptation of the balloon speed to the wind speed, and approaching of the instrumental box of radiosonde to the surface immediately after the launch due to the deviation of the harness string from the vertical. The results obtained provide a theoretical basis for analyzing the launch parameters in order to increase the reliability of upper-air sounding and to develop the ways of its successful use under conditions of strong winds. 相似文献
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L. M. Psalomshchikova V. V. Stadnik I. A. Sall’ N. P. Mironicheva O. V. Trofimova G. A. Aleksandrova 《Russian Meteorology and Hydrology》2017,42(11):705-716
The calculated aeroclimatic characteristics of the lower 1000-m atmospheric layer needed to study the conditions for the atmospheric diffusion of pollutants are considered. The measurements of temperature profiles with the MTP-5 microwave temperature profiler and the data of weather balloon observations on wind speed and wind direction from the special meteorological station located at the Leningrad NPP-2 (LNPP-2) construction site are used as initial data. The characteristics of the vertical distribution of temperature and wind obtained from the observations in the LNPP-2 construction area and at the Voeikovo upper-air network station are compared. 相似文献
16.
R. Huth 《Theoretical and Applied Climatology》1997,56(3-4):165-186
Summary This study deals with one aspect of statistical downscaling, viz. links between the continental-scale upper-air circulation and surface weather variables on a daily scale. The circulation-to-weather links are expressed in terms of multiple regression between either grid point values or intensities of circulation variability modes and weather elements, including temperature variables, relative humidity, cloudiness, sunshine duration, zonal and meridional wind components, precipitation, and atmospheric pressure. The upper-air circulation influences the surface pressure, temperature and zonal wind most strongly. The relative humidity, cloudiness and sunshine duration appear not to be connected with circulation in winter at all. The low-frequency part of circulation (i.e. processes with periods longer than 10 days) is most efficient in specifying surface weather variables. The circulation-to-weather links manifest considerable intra- and interdecadal variations, posing doubts on the applicability of the downscaling-from-circulation method of constructing climate change scenarios.With 11 Figures 相似文献
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A. Routray U. C. Mohanty Dev Niyogi S. R. H. Rizvi Krishna K. Osuri 《Meteorology and Atmospheric Physics》2010,106(1-2):107-125
We present the results of the impact of the 3D variational data assimilation (3DVAR) system within the Weather Research and Forecasting (WRF) model to simulate three heavy rainfall events (25–28 June 2005, 29–31 July 2004, and 7–9 August 2002) over the Indian monsoon region. For each event, two numerical experiments were performed. In the first experiment, namely the control simulation (CNTL), the low-resolution global analyses are used as the initial and boundary conditions of the model. In the second experiment (3DV-ANA), the model integration was carried out by inserting additional observations in the model’s initial conditions using the 3DVAR scheme. The 3DVAR used surface weather stations, buoy, ship, radiosonde/rawinsonde, and satellite (oceanic surface wind, cloud motion wind, and cloud top temperature) observations obtained from the India Meteorological Department (IMD). After the successful inclusion of additional observational data using the 3DVAR data assimilation technique, the resulting reanalysis was able to successfully reproduce the structure of convective organization as well as prominent synoptic features associated with the mid-tropospheric cyclones (MTC). The location and intensity of the MTC were better simulated in the 3DV-ANA as compared to the CNTL. The results demonstrate that the improved initial conditions of the mesoscale model using 3DVAR enhanced the location and amount of rainfall over the Indian monsoon region. Model verification and statistical skill were assessed with the help of available upper-air sounding data. The objective verification further highlighted the efficiency of the data assimilation system. The improvements in the 3DVAR run are uniformly better as compared to the CNTL run for all the three cases. The mesoscale 3DVAR data assimilation system is not operational in the weather forecasting centers in India and a significant finding in this study is that the assimilation of Indian conventional and non-conventional observation datasets into numerical weather forecast models can help improve the simulation accuracy of meso-convective activities over the Indian monsoon region. Results from the control experiments also highlight that weather and regional climate model simulations with coarse analysis have high uncertainty in simulating heavy rain events over the Indian monsoon region and assimilation approaches, such as the 3DVAR can help reduce this uncertainty. 相似文献