新疆气象技术装备保障中心

新疆气象技术装备保障中心是新疆气象局直属事业单位，下设办公室、技术保障科、物资供应站、检定所（与气象计量站合署办公）、科技服务科五个科室，主要负责全疆气象装备和器材的计划、采购、供应、仓储工作，承担全疆气象雷达、自动气象站、雷电监测设备，大气观测设备，气象仪器，电解水制氢设备，通讯设备，

近33 a新疆阿勒泰地区积雪变化特征及其与气象因子的关系

利用阿勒泰地区7个气象观测站1981—2013年积雪初、终日期、积雪期(积雪初、终日期间日数),以及同期平均气温、平均0 cm地面温度、降水量、日照时数和平均风速资料,分析了该区积雪的变化特征及其与5个气象因子的关系。结果表明:阿勒泰地区平均积雪初日为11月3日,积雪终日为4月2日,平均积雪期为152 d;近33 a阿勒泰地区积雪初日呈推迟的趋势,而终日和积雪期是呈提前(缩短)趋势;各站在积雪期内与降水量呈显著的正相关,降水因子相比其它因子对各站积雪期的影响更大;阿勒泰地区的各站积雪期与积雪初、终日期间的风速、降水量、0 cm地温、日平均气温、日照时数5个因子的相关系数中有57%通过了信度0.05的显著性检验,还有20%的通过了信度0.001的显著性检验。

利用Surfer软件绘制新疆区域自动气象站降雨量的等值线图

简单介绍Golden Software Surfer（简称Surfer）绘图软件的功能特点，以及借助其等值线绘制软件系统制作新疆区域自动气象站降雨量等值线图的方法。

墨玉气象站迁移前后观测要素对比分析

选取墨玉新旧站2017年逐小时气温、相对湿度、风速3个气象观测要素进行差值分析,同时选择旧站1966—2013年与新站2014—2021年的月平均数据做t检验。结果表明:(1)墨玉新旧站气温、相对湿度和风速差值均呈偏态分布,气温差值分布较分散,仅有38.68%的差值在-1~1℃,相对湿度和风速差值分布较集中,58.91%的相对湿度差值在-10%~10%,79%的风速差值在-1~1 m·s^(-1)。(2)新站平均气温低于旧站,全年平均气温差值为-1.7℃;新站平均相对湿度和平均风速大于旧站,全年平均相对湿度差和平均风速差分别为11%和0.3 m·s^(-1)。(3)经t检验,在0.05的显著性条件下,3种要素均存在断点,需进一步订正。平均气温在1、2、7、9月连续,平均相对湿度在1—3月和10—12月连续,平均风速仅3月连续。

新疆酸雨自动观测与人工观测对比试验研究

选取2021年1月—2022年5月乌鲁木齐市国家基本气象站、2021年1月—2022年12月伊宁国家基本气象站以及2020年4—12月、2021年1—8月、2022年3—5月喀什国家基准气候站的酸雨观测数据共计206条,开展自动和人工酸雨观测对比试验,分析pH值和电导率(K值)之间的差异。结果表明:(1)乌鲁木齐气象站和喀什气象站电导率的一致性明显大于pH值的一致性,乌鲁木齐气象站电导率和pH值数据均具有显著的线性正相关性,喀什气象站的电导率数据显示有较高的线性相关性,pH值的相关性则具有中等线性相关性,而伊宁气象站pH值和电导率的相关性都相对较弱;(2)乌鲁木齐气象站的pH值和电导率的人工观测和自动观测结果具有较好的相关性,喀什气象站的pH值人工观测和自动观测结果的相关性较差,伊宁气象站的降水的pH值和电导率的人工观测结果也与自动观测结果相关性较差;(3)人工观测和自动观测结果之间的差异可能是多种因素综合影响的结果,其中包括采样方式和观测方法的不同,以及观测时间的差异等,人工观测受制于观测人员的经验和操作水平,而自动观测则更加精确和稳定。此外,观测时间的不同也可能导致观测结果的差异,自动观测可以实时监测,避免了漏采或误采现象。

地基微波辐射计露点温度廓线估算方案及初步应用

面向业务和台站实际,针对露点温度直接和间接计算经验公式的不确定性,结合地基微波辐射计LV2级数据特征,开展了露点温度估算方案适用性及应用讨论,旨在为预报员提供高时空分辨率的基础物理量露点温度来判识大气饱和程度,服务于强对流天气预报预警分析。研究表明:(1)相对湿度是主导露点温度直接和间接计算公式计算结果差异的敏感因子。地基微波辐射计露点温度估算方案可为相对湿度小于50%时,采用直接计算公式;相对湿度为50%~99%时,采用间接计算公式;相对湿度为100%(饱和)时,温度大于-48.75℃,采用间接计算公式,温度小于-48.75℃,采用直接计算公式。(2)地基微波辐射计估算的露点温度产品精度保持了温度产品的高相关性,较大程度上改善了系统偏差,但离散程度略有扩大。其中,相关系数由0.99变成0.98,降低了0.01;系统性偏差由-3.18℃变成-0.98℃,缩小了2.2℃;均方差由4.92℃变成5.26℃,扩大了0.34℃。(3)相较相对湿度,估算的露点差对高湿区(相对湿度大于70%以上)较为“敏感”,能很好地“勾勒”出云等水凝物内部水汽饱和状态及其特征结构,便于用户判断出饱和区、非饱和区及两者过渡区;与地基微波辐射计直接测量产品联合,可监测强对流天气发生前、中、后水凝物垂直结构特征及其演变,便于天气预报预警,其中预警提前量可达0.5~1.0 h,降水结束预报提前量接近10 min。

塔克拉玛干沙漠粉尘释放通量研究

土壤风蚀产生的粉尘颗粒物严重影响空气环境质量,为了探明粉尘释放规律,有必要研究不同高度层风速和摩阻风速对粉尘释放通量的影响机制。通过分析塔克拉玛干沙漠观测站不同高度层风速和平均摩阻风速,利用DPM模型计算粉尘释放通量,综合分析摩阻风速与粉尘释放通量的相互关系。结果表明:(1)不同观测日不同高度层的风速变化各不相同,2 m高度层风速的变化范围是0.05~7.73 m/s,4 m高度层风速的变化范围是0.09~7.19 m/s,10 m高度层风速的变化范围是0.5~8.09 m/s。(2)4月1-30日各个观测日24 h内平均摩阻风速分别为0.42、0.34、0.27、0.34、0.16、0.32 m/s,变化范围为0.16~0.42 m/s。(3)DPM模型研究发现实测跃移通量约为模拟值的129%,模拟值与实测值相关性较好,R2为0.91。

西北区域气象计量实验室综合能力比对结果分析

分析评价西北区域参加实验室比对的试验结果,及时发现问题并进行纠正,总结实施实验间比对工作的经验,提高实验室检定/校准能力和质量管理水平。参加比对的计量检定实验室分别对气压、温度、湿度、风速比对样品进行比对试验,用归一化偏差(En)进行统计分析。2011年西北区域气象计量检定的温度、湿度、气压实验室比对结果为满意,风速实验室比对结果为较满意。该次比对的实验数据客观、真实、可信,是对各参加比对实验室检定/校准能力的综合评价,较为客观地反映了各技术机构检定装置的测量能力、检定人员的技术水平以及西北区域气象计量标准装置的现状。

气象观测设备测试与试验系统设计与实现

为了实现气象观测设备测试评估与试验业务的规范化、标准化和自动化处理,设计实现针对常规地面气象观测设备测试评估与试验的业务系统。系统基于主流Web开发技术和Oracle数据库,以灵活配置、分层设计、模块化应用的方式,实现了测试评估与试验业务中的流程管理、数据配置、设备运行及状态管理、专家分析计算、数据查询显示、测评报告生成导出和系统管理等功能模块,实现了测试评估与试验业务的统一规范管理、提高了工作效率,并在雪深观测仪等设备的测试评估与试验中得到应用,计算结果和评估结论与人工处理一致。后期将以此为基础,进一步设计开发探空设备、雷达设备等适用的测试评估与试验平台系统。

自动气象站校准工作方式的比较研究

自动气象站校准是保证自动气象站探测数据准确可靠的基础,作者在新疆对若干个自动站进行现场校准后,对实验室检定全套设备方式、现场检测采集器实验室检定传感器方式、传感器实验室校准与现场校准相结合方式和现场检定方式进行分析比较,就这4种自动气象站校准工作方式的优缺点进行了探讨。

西北区域气象计量检定实验室量值比对分析

为验证西北区域各省(区)气象计量检定机构的检定能力,2014年宁夏气象计量检定所作为主导实验室组织开展温度、湿度、气压3个要素量值比对工作。比对采用圆环形路线,比对样品选用自动气象站传感器。参比实验室按照规定的比对方案对比对样品进行比对实验及不确定度评定,主导实验室对比对数据进行汇总分析,采用归一化偏差方法分析评价比对结果。比对结果:温度与气压实验室比对结果满意,湿度实验室比对结果较满意。参比样品的比对数据真实,结果可信,较为客观地反映了西北区域各参比实验室的检定/校准水平及气象计量标准装置的现状,有效识别了参加量值比对实验室存在的问题,对促进实验室检定能力的提高具有重要意义。

区域自动气象站通信故障分析与排除

分析区域自动气象站在数据传输过程中出现的通信问题并介绍在实际应用中遇到通信故障后的处理方法。

新型自动气象站的结构特点及传感器的日常维护与维修

自动气象站直接获取气象信息，是气象业务服务的基石，是中气象事业发展的生命线。新疆气象自动站建设近几年在中国气象局大力支持下得到了快速发展。自动气象站在综合观测系统中的重要作用及其庞大的网络布点，做好技术保障工作显得尤为重要，同时当今成熟的、稳定的、先进的电子测量、数据传输和控制系统技术的应用，不仅使自动气象站具有高稳定、高准确易扩展特点，同时增加了技术保障工作的难度，提出了更高的要求。本文就新疆区使用最广泛的中国华云技术开发公司、江苏省无线电科学研究所有限公司生产的新型自动气象站的特点及结构、原理进行分析，并就在长期工作中总结的故障的基本原因及分析原则与同行共享，讨论了自动气象站的常见故障及排除方法，为技术保障人员提供理论参考。

超声波测风系统的设计及低速风洞试验分析

本文主要探究了超声波测风系统的软硬件设计内容,并通过风洞标定试验对本系统的应用效果进行了验证。该系统的主控单元采用低功耗、高性能的MSP430F5528单片机,使用TDC1000收发一体超声波换能器,获取顺风和逆风下超声波信号的飞行时间,并通过时差法求得风速。试验结果表明,本系统的风速测量结果与风洞实际风速十分接近,误差在0.04 m/s~0.08 m/s,超声波测风精度较高,达到了设计预期。

基于太阳辐射传感器的温室环境监控系统设计与实现

基于太阳辐射传感器设计与实现一套温室环境监控系统。该系统充分利用多种传感器技术,包括温湿度传感器、光照传感器和二氧化碳传感器,全面监测温室内关键环境参数,提高温室种植效益和推动农业生产智能化。在系统的硬件架构设计中,特别注重传感器与执行器的接口设计,以确保数据传输的准确性和稳定性。对于控制单元的选型与配置,选择了高性能、低功耗的嵌入式微控制器作为控制单元的核心,为控制单元配置了多个通信接口,如UART、SPI和I2C等,确保系统可以与太阳辐射传感器及其他外部设备进行稳定、高效的数据交互;为控制单元集成多个通用输入/输出接口,用于连接执行器和其他控制元件,实现对温室环境的动态调节,同时还在控制单元中配置了实时操作系统(RTOS)以及相应的任务调度策略,有助于确保太阳辐射传感器的数据采集、处理和控制指令的执行能够在高度协调的同时,充分发挥系统的整体性能。系统实际仿真实验结果表明,该系统能够准确监测温室内环境参数,具有高度的可靠性和实用性,能够满足温室种植的实际需求,为农业生产提供精准的数据支持,提升农业生产的现代化和智能化水平。