微型无人驾驶飞机气象探空系统

微型无人驾驶飞机气象探空系统由微型无人驾驶飞机、数字化探空仪和地面接收控制处理系统组成。微型无人驾驶飞机采用ＧＰＳ导航，具有自动导航、自动驾驶功能，它能在机载自动控制系统控制下完成预定航线的飞行，并实时地将飞机的飞行轨迹和探测数据传送到地面。地面接收控制处理系统显示飞机所在位置的经纬度、高度和探测资料，并可发出控制指令。数字化探空仪采集温、压、湿资料。利用ＧＰＳ信息进行测风处理，获得风向风速。

拉曼激光雷达在边界层气象探空观测中的应用分析

大气水汽含量和相态变化直接影响辐射收支,可导致飓风、雷暴、强降水等气象灾害。拉曼激光雷达可精细化探测大气温湿度变化过程,有助于及时发现局地强对流天气,加强气象灾害防御能力。雷达常数标定方法是业务应用的关键技术之一。我国气象部门可依托国家地面观测站、气象探空观测站、地基GPS水汽垂直观测站和气象卫星的综合观测数据,建立地面-探空-遥感立体化标定方法,提高边界层大气温湿度观测数据的准确性。面向天气预报业务需求,拉曼激光雷达具有组网观测的可行性。

气象探空数据动态比对中误差计算方法研究

在高空动态数据比对中,需要同时考虑系统误差与随机误差。采用多个探空仪同球比对施放的方法,从相对系统误差、标准偏差等方面,对被试探空仪进行比对评估,同时采取误差分离方法,计算被试探空仪的随机误差。考虑高空温度在对流层与平流层的不同变化趋势,采取细化分层方式进行计算,以反映大气特性。

利用气象探空资料开展河道生态流量的研究

水电开发中引水式电站大坝与厂房之间往往会形成一定的减脱水段,如何确定大坝最小下泄流量,满足下游生态环境需水要求,国内外有许多学者提出了各种生态环境需水量计算方法。由于历史原因,新疆部分地区水文监测站点匮乏且基础资料严重不足,难以取得有效的径流成果。以新疆塔什库尔干河齐热哈塔尔水电站为例,探讨利用气象探空资料对最大洪峰流量等水文资料进行差补延长,结合洪峰流量和探空资料分析成果之间较好的相关性,进而推算河道生态流量,为同类水电工程生态下泄流量的计算分析提供借鉴和参考。

气象探空资料的客观分析

用逐步订正法将气象探空数据作客观分析 ,并在微机上进行计算 ,计算误差在允许的范围内。

L波段气象探空雷达常见故障分析及排除

L波段气象探空雷达具有操作方便、精确度高、采样快速方便等特点,因此在气象探测自动化和数字化的改革下,为确保L波段气象探空雷达性能的充分发挥,提高其使用寿命,就需要加强对常见故障的分析,并及时进行故障的排除,促进日常探空工作的正常进行,有效提高探空资料的质量。

探究GPS技术在气象探空测风中的应用

本文对GPS技术在气象探空测风当中的实际应用过程进行分析,根据GPS自身的定位原理以及数据交换协议,将其融入到气象探空测风当中,从根本上保证测风的精准度,提高GPS技术在气象探空测风当中的实际应用价值。

长沙站一次雷雨天气探空资料分析

为考察2022年5月29日19时雷雨天气对探空观测的影响,文章采用长沙站雷达探空数据、地面观测数据等资料分析,获得以下结论:29日19时探空平均升速为844 m/min,最大升速为1 300 m/min,是该次的最大特点,突出了上升气流的强盛程度;温度较高且较活跃,大气层具有不稳定性,且提供较强持续上升运动的能量;湿度在850~461 hPa无信号,为100%,对应的露点温度差保持为0,风向形成高低层切变线,风速较小,已具有降水条件,且零度层较高不具备产生冰雹的条件。此次雷雨天气是在西南急流、切变线南压、冷暖气流共同作用下产生的,导致整个探空过程在积雨云区进行,产生雷暴致使仪器无信号。且地面降水量从29日19时至30日03时02分累计34.4 mm,达到大雨量级。

一种基于海上探空气象数据的大气折射率模型

针对测量船精度鉴定中电波折射经验模型修正精度较差的问题,在双指数大气折射率模型的基础上,通过对测量船历次任务的100多次探空气象数据进行处理,回归分析得到干项和湿项特征高度与海平面气象参数的关系式。试算结果表明:基于该模型用射线描迹法计算折射修正量,其计算精度与事后数据处理采用的计算方法相当,距离、仰角修正后的最大残余误差约为3%,满足了测量船在三大洋任意海域的精度鉴定需求。

论气象探空气球对拉萨航线飞行安全的影响及对策

根据世界气象组织规定,每天北京时间07:15和19:15,全球固定探空站必须在同一时间准时进行高空探测,如遇特殊原因,放球可推迟,但不能超过正点的1.5小时。昌都地区气象局是国家确定的基本气象观测站,也是世界气象组织在全球范围内的国际气象资料交换站。因此,该地区无权停止施放探空气球或者改变施放时间。而昌都是拉萨航带线上极其重要的一个导航台,按正班时刻,早晨从成都起飞到拉萨的几个航班都要受到很大的影响。如何解决这一问题,不仅关系到航空公司和旅客的安全及利益,也是我们空管部门服务态度、质量和效益的一个重要指标。 2001年9月25日,执行成都-拉萨航班任务的CXN4401于北京时间06:44从双流机场起飞。

浅析气象探空气球对民航飞行的影响

近年来在成都到拉萨航线上，飞行员多次报告目视看到气球后采取紧急避让，据事后调查飞行员看到的气球是昌都气象部门每日都要施放的气象探空气球，目前气球给民航航空器带来的安全隐患已经引起有关部门的高度重视。本文浅析了气象探空气球对民航飞行的影响，同时分析了在管制过程中应该注意的问题。

多种探空仪数据处理显示软件设计

探空业务可获取30 km高度范围内的温湿压风等气象要素。气象科学研究和高空大气实验中使用的探空仪及探空系统有多种,其数据格式也各不相同,为便于使用和分析数据,需要一套通用的处理显示软件。系统采用可视化编程工具Visual C++进行软件系统的设计,实现多种探空仪数据的统一格式转换,它基于MFC单文档视图结构,利用绘图函数实现探空气象要素的垂直廓线显示,并建立了基于SQL Server 2008的数据库,通过编程实现了对探空数据的存储和查询等功能。

探空记录出现信号点异常的原因及处理

分析探空记录十位电码、个位电码和球炸时出现的异常信号点,找出这些信号点出现异常分别是由电码片不清、结冰等原因造成的。提出应根据高空气象探测规范,对异常信号点作出正确判断,及时进行人工纠点或按仪器异常处理。

顾及周期性变化的大气加权平均温度模型构建

针对大气加权平均温度(T_(m))是地基全球卫星导航系统(GNSS)水汽反演过程中的一个中间变量,其精度会影响地基GNSS水汽反演精度,同时T_(m)表现出较强的地域性差异的现状,研究建立地区的T_(m)模型:利用兰州市榆中探空站气象数据和欧洲中期天气预报中心第五代大气再分析数据集(ERA5)分别建立单因子、顾及年周期变化、顾及年和半年周期变化的T_(m)模型;并对2种气象数据所建的3类模型进行显著性检验和精度验证。结果表明:模型均能通过显著性水平为0.05的显著性检验,同时顾及周期性变化模型的预测值的均方根误差和平均绝对误差均小于贝维斯(Bevis)模型和单因子模型;利用顾及周期变化的模型预测的T_(m)偏差中大于5 K和大于10 K的值占比明显减小且预测残差的周期趋势明显减弱,具有零均值的正态分布特性,仅表现出误差的随机性。总体而言,ERA5气象数据所建模型预测精度高于探空站气象数据所建模型;用ERA5气象数据建立的顾及周期性变化的T_(m)模型可用于兰州市GNSS大气水汽反演。

三种大气可降水量推算方法结果的比较分析

以湖北省为例,分别用气象探空资料累加计算、地面气象资料推算(又有两种)、地基GPS探测资料反演等三种方法计算出该省空中水汽资源含量,并以探空法计算的水汽资源含量为基准来评估其他两种方法计算结果的偏差情况。结果表明:(1)与探空法计算结果相比,地面法计算结果偏小,恩施、宜昌、武汉等3站年平均空中水汽资源含量分别只偏小4.7%、2.9%、5.4%,且两种推算方法计算的月空中水汽资源含量变化趋势一致;(2)宜昌站GPS法比探空法计算结果偏大5.6%,同期地面法比探空法偏小3.5%;(3)对于有降水日的有效空中水汽资源,地面法、GPS法推算的整层水汽含量与探空法计算结果分别相差-1.4%和8.4%。可见地面法和GPS法推算空中水汽资源精度均比较高,可满足空中水汽资源推算要求,且站点多,从而可有效弥补探空站少的不足。总体上GPS法推算空中水汽资源精度略低于地面法,还可在今后应用中进一步订正优化。

江苏地区Tm-Ts相关性分析及其线性模型的建立

为提高GNSS反演可降水量的精度,文中采集江苏附近5个气象探空站2005—2015年共11年的数据,分析加权平均温度(Tm)年周期的变化规律,同时分析Tm与地表气温(Ts)的线性关系。结论表明,两者的线性关系会随着季节的变化发生相应的变化。文章试验几种线性回归的方案,并利用该区域2016年的数据进行检验,其中将数据每8d一组进行分段拟合得到的模型精度最高,其R_(ms)为2.49k高于传统Bevis模型的3.08k,提高近19%。

中国区域加权平均温度的建模研究

主要研究了中国区域加权平均温度(T_m)与地表温度(T_s)的函数关系模型。为提高中国区域T_m的计算精度,收集了中国区域内2013-2015年76个测站的无线电探空数据,采用传统线性回归建模方法建立T_m与地表温度(Ts)的线性回归模型A;然后,顾及T_m的年周期变化,提出了一种改进回归模型B。利用2016年69个测站的探空数据对模型A和模型B进行检验,模型A与模型B的年均方根误差分别为±3.147K和±3.025K,而常用的Bevis模型年均方根误差为±3.385K。模型A与模型B的精度较之常用的Bevis模型分别提高了7%和11%。本研究成果可以提高GNSS技术探测大气可降水量的精度,对GNSS气象学的发展和完善具有积极意义。

基于神经网络模型误差补偿技术的对流层延迟模型研究

针对传统对流层延迟模型精度较低的缺点,基于神经网络模型误差补偿技术,在Hopfield模型基础上建立一个适用于北半球的高精度融合模型。以Wyoming大学提供的2010年全球120多个观测台站的气象探空数据精密解算的天顶对流层延迟(ZTD)作为近似"真值",分析比较Hopfield模型、传统BP模型和融合模型的计算精度。结果表明,Hopfield模型的均方根误差(RM_SE)为35.31mm,传统BP模型为30.34mm,融合模型为23.31mm。

基于误差补偿的中国区域加权平均温度模型研究

考虑到加权平均温度(T_(m))与地表气温(T_(S))之间关系的复杂性,采用中国及毗邻地区80个气象探空站2003—2013年共11年的数据,结合基于神经网络的模型误差补偿技术构建适用于中国区域Tm估计的融合模型。利用中国区域其余74个气象探空站2014—2018年的数据进行验证,结果表明:融合模型的精度比传统Bevis模型提高24%,比分区拟合的线性回归模型提高15%,比无实测气象参数的T_(m)模型(IGPT2w-1)提高26%,在西北部地区的Tm估计精度得到显著地改善。

Effects of Changes in Meteorological Factors on the Growth and Development of Wheat and Countermeasures

To explore main meteorological factors influencing wheat production in Dengzhou City, changes of meteorological factors and their effects on the growth and development of wheat in Dengzhou City from 2001 to 2015 were analyzed, and countermeasures to increase wheat yield were put forward. The results show that constant decrease of of sunshine duration have limited the increase of wheat yield, and it is necessary to improve photosynthetic efficiency to increase wheat yield.