气象观测将再添“千里眼”
第17版：新知周刊·科技
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气象观测将再添“千里眼”
&&&&▲气象台施放高空探测气球做测量。&&&&气象自动探空系统。
&&&&L波段探测雷达
&&&&李&伟&&&&新闻背景&&&&&近日，中国气象局决定将在全国建成气象自动探空系统。据悉，目前我国拥有120个高空气象观测站，但存在站点分布不均、东部站点较密、西部站点较疏的现象；同时，我国天气上游的气候敏感地区，如青藏高原，是高空气象观测资料空白区。新系统可以有效填补我国在边远、艰苦地区高空气象观测的空白。&&&&温度计捆绑在风筝上&&&&高空气象观测经过200多年艰难探索&&&&高空气象观测，是借助地基设备跟踪探空仪实现对大气中各高度的气象状况进行观察和测定。观测项目有空气温度、湿度、气压和风等，其他还有一些特殊项目，如大气成分、臭氧、辐射、大气电等。主要的观测方法有气球观测、气象飞机观测、无线电探空和测风、气象雷达观测、气象火箭观测、气象卫星观测等。&&&&风筝是高空气象探测的先驱，1749年，英国人亚利山大·威尔逊把温度计捆绑在风筝上，用以测量最低层的大气温度，从而开始了人类向高空气象探测的跬步。三十几年后的1783年，法国人查理制成携带温度、气压自记装置的氢气球测定高空温度和气压。1809年，英国人沃利斯和福雷斯首创用测风气球探测高空风。&&&&但以上这些方法都不适宜做业务观测，因为时间上来不及。于是人们设法让气球携带发报机，把观测到的气象记录通过无线电信号，即时发送到地面上来。这种试验最早开始在1918年，但并没有成功。1923年美国陆军气象学家布赖尔继续试验时，地面得到了历时20分钟的讯号，这是无线电探空第一次获得成功。1927年德国气象学家爱德拉格和布利欧首次把波长42米的电子管发报机系在上升气球下面进行试验，收到了发报机发自平流层的讯号。&&&&对高空气压、温度和风等较完善的探测，还是在1928年。当时，前苏联的莫尔恰夫发明了无线电探空仪。该仪器是随氢气球升入高空，并将所测的各高度上的气压、温度、湿度、风等要素，通过仪器上的无线电发报机将气象要素信息传回地面，由地面收报机接收，从而获得高空气象资料的一种装置。它体积小巧，观测简便，探测结果可靠，探测高度一般达到10至15公里，因而很快成为高空气象观测普遍使用的工具。1931年12月，芬兰人维萨拉也发明了著名的芬式无线电探空仪。这类探空仪是现今探测30至40公里以下高度高空气象要素的主要仪器，全世界都在使用。&&&&探空气球加二次雷达&&&&高空探测仪器实现数字化自动化&&&&高空气象观测资料在天气预报和气候监测中发挥着重要作用。大气中各个高度上的气压、温度、湿度、风向、风速随时间和空间分布的资料，是研究大气热力和动力过程以及天气分析和预报的最基础资料。&&&&上世纪50年代，我国自主研制生产的049型探空仪开始改变我国探空仪依赖芬兰的局面，以后又研究试验了57型、58型、59型探空仪。到上世纪80年代末，全国气象部门共有118个探空站，均使用59-701探空系统。&&&&自2002年起，我国高空探测以L波段二次测风雷达-GTS1电子探空仪系统为主，逐步取代了“59-701”系统。到2010年底，中国气象局完全实现了全国120个探空站L波段雷达业务使用。它可探测从地面至30000米高空的风向、风速、气温、气压、湿度等气象要素，具有探测精度高、采样速率快、使用方便等特点，实现了高空探测仪器的数字化和自动化。&&&&这个系统的工作原理是，探空气球携带着无线电回答器升空后，雷达在地面向它发出“询问信号”，回答器被“询问信号”所触发，向地面发回“回答信号”。根据每一组询问与回答信号往返时间之间隔和回答信号的来向，就可测出每一瞬间探空气球在空间距地面雷达的直线距离、方位角和仰角，再根据高空风计算公式，可得出各高度层的风向、风速。&&&&而压力、温度、湿度三个气象要素的探测，是利用升空气球携带的探空仪来完成的。探空仪由压力传感器、温度传感器、湿度传感器及转换电路、编码电路和回答器所组成，各传感器的电参量随高空的压力、温度、湿度的变化而变化。转换电路则对变化的电参量进行采集、编码而形成探空码，然后用此探空码去控制回答器，数据传回地面后，经解码软件进行解码，就得到了高空中不同高度的压力、温度和湿度三个气象要素数据。&&&&青藏高原是影响气候敏感区&&&&加强西部高空气象观测迫在眉睫&&&&目前，中国气象局拥有120个高空气象观测站，平均间距基本满足世界气象组织对全球交换探空站平均间距在250公里以内的布局要求，但存在站点分布不均、东部站点较密、西部站点较疏的现象；同时，我国天气上游的气候敏感地区，如青藏高原，是高空气象观测资料空白区。&&&&青藏高原是一个隆起的巨大地形，大气在经过高山地形时，产生动力作用和热力作用，使大气环流形式发生变化。青藏高原不仅对影响我国天气气候的副热带高压、南亚高压、东亚大槽、冷涌等大的天气系统的形成和发展具有重要作用，而且对东亚季风的建立、维持与传播有重要作用。此外，青藏高原的雪盖与我国大气环流、雨季及季风等都有密切关系；青藏高原夏季大气低频变化的周期也影响我国下半年的降水分布和强度。西藏地区处在影响我国天气系统的重要位置，因此，通过加密布设探空站，获取更准确、全面的探测要素资料，将对研究影响我国天气气候形成的机理产生重要意义。&&&&为了实现对西藏地区山洪地质灾害发生发展状况的有效捕捉，对气象观测站点的密度及稳定性提出更高要求。西藏全区约120万平方公里，目前只有5个探空站（定日、拉萨、林芝、那曲和昌都），平均每24万平方公里才有1个探空站，站距300至500公里，且均处在西藏东南地区；尤其是西部和西北部地区，仅有狮泉河和改则两个小球测风站，站点异常稀疏，与全国平均间距小于250公里的站距要求相差甚远。&&&&在现有高空气象观测站网布局的基础上，利用自动探空系统适当增建自动探空站，可填补西部气候敏感区的资料空白，使西部站点密度基本达到中部平均水平，满足天气预报和气候监测的需求。&&&&延伸阅读&&&&加强高空气象观测&有效预防灾害天气&&&&我国现有的高空气象观测系统，无论是时间分辨率还是空间分辨率，远不能有效地捕捉到中小尺度灾害性天气系统的发生与发展。因此，防洪减灾的形势对自动探空系统提出更高需求，有必要建立高时空分辨率的高空观测网络，实现对防治区中小尺度天气系统的覆盖，切实有效捕捉到灾害性天气的发生发展。&&&&由于造成局地暴雨的中小尺度灾害性天气系统从生成到发展只有几小时甚至几十分钟的时间，从山洪地质灾害防治工作实际需要出发，迫切需要能够获得局地性、突发性强降水等灾害性天气发生发展的精确预报。这对气象部门的天气预报水平，特别是降水的定时、定点、定量精细化预报、短时临近预报能力提出更高的需求。目前在山洪防治区，尤其是西藏自治区，受高空观测站点稀疏、数值天气预报水平有限等因素影响，不能很好地满足防洪减灾对精确预报灾害性天气的需求。&&&&另一方面，我国目前地面、高空等各项气象观测缺少有机联系，观测业务集约化不够等问题日益显露出来，也迫切需要通过深化改革加以解决。&&&&（作者为中国气象局气象探测中心天基室主任、研究员）
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仪&积雪量雪尺称雪器&其他仪器电线积冰架冻土器酸雨观测比色计&天气预报&短期预报&为2天以内的天气预报预报内容有天空状况风向风力最高最低温度降水以及大&风寒潮冰雹暴雨霜冻等灾害性天气&安庆气象&#46;&#46;&#46;
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3秒自动关闭窗口气象局收集气象数据 每天两次放飞探空气球
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探空气球 每天升起在高原上 探访西南地区海拔最高的探空站&#8212;&#8212;阿坝红原气象局每天清晨和傍晚的7点15分，草原上里都会准时升起一个大气球，在送往3万5千米高空的“旅途”中，它将收集高原地区的大气气压、湿度、温度以及风速等数据，为当地提供天气预报。这就是阿坝红原气象局的探空气球。今年4月24日，本报记者探访了西南地区海拔最高的探空站&#8212;&#8212;红原气象局。
红原气象局属国家基准气候站，成立于1960年，是根据国家气候区划，以及全球气候观测系统的要求而设。每天早晚7点15分，红原气象局将与全球所有的气象高空站同时释放探空气球，形成全球共享的一张网。探测结果将定时传送到四川省气象局信息中心及国家气象信息中心。职责每天两次放气球收集气象数据4月24日清晨6点20分，当草原的万物生灵仍在沉睡，红原气象局的工作人员已开始紧张准备着释放探空气球。由于观测工作不能离人，气象局的26名工作人员常年都住在紧邻办公室的宿舍里。 此时，红原气象局副局长李冬立正在办公室检验着数字探空仪，这个小盒子里面除了有电池，还有感应温度的电阻及感应湿度的原件片等器件，他说“气球只是承载工具，最核心的还是它挂的这个数字探空仪。” 7点整，探空仪被准时拴在气球上。由于风很大，这个大气球须由两名工作人员抓着，稍有不慎，狂风就会将气球和工作人员吹到三四米外。 “三，二，一，放！”7点15分，气球准时飞上了天空。同时，同步数据也在电脑上开始显示。成本气球升空一天要花1200多元探空气球的作用是携带高空探测器，高空探测器则通过与地面雷达以问答的方式，将在高空中检测到的气压、温度、湿度、风向、风速等气象信息传回地面。红原气象站使用的探空气球有1米多高，净重750克。 每只探空气球加上所需要的氢气，高空探测器，总价值在600元左右。而气球和高空探测器均为一次性物品，该站每天放飞2次，共需要花费1200多元。 探空气球的终极高度一般是3万多米。以400米每分钟的速度计算，完成行程需要70至100分钟。探空气球的最终结局是爆炸成碎块，悬挂其下的高空探测器，将和气球落到方圆一两百公里以外的地方。 据悉，气象预报员在预报前，必须对卫星云图、雷达回波、地面观测、探空气球探测到的资料来综合分析。若没有高空气象资料，预报员作出的预报准确率将会大大降低。环境寒冷干燥工作人员嘴上尽是血泡记者发现，这里许多工作人员的耳朵和脸都被冻得通红，有的嘴唇上尽是血泡。“这是寒冷和干燥的大草原带来的印迹。”李冬立说，四川有7个探空站，红原气象局探空站地处青藏高原东南缘，是西南地区最高的探空站，海拔3492米。它所获得的数据代表了长江、黄河重要水源涵养地、高原草甸、湿地等连续气候资料。 红原气象局年平均气温只有1.4摄氏度，11月至次年3月平均气温均在0度以下。干旱、冰雹、霜冻等灾害天气反复无常。刚来这里不久的工作人员中，轻者染上“高原红”，重者患上高血压。李冬立表示，“这里很艰苦，但很重要，当地人民指望着我们，这也正是我们坚持的理由。”
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Copyright & 1998 - 2017 Tencent. All Rights Reserved上传用户：jpcdnblwdu资料价格：5财富值&&『』文档下载 ：『』&&『』所属分类：机构：西安市气象局,陕西省气候中心分类号：P456.7文献出处：关 键 词 ：&&&&权力声明：若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请点击。摘要：利用西安市泾河观测站2011年地面气象资料、探空资料和MM5模拟中尺度气象资料，分别采用AREMOD大气污染预测模式对陕西赛德电气锅炉烟囱排放SO2进行污染预测，MM5中尺度模拟高空资料与实际探空资料气温和风速有一定差异，但气温和风速随高度变化趋势基本一致，计算得到的边界层主要大期污染预测参数基本一致，污染预测结果也较为一致，不存在量级的差异，表明MM5模拟高空资料在大气污染预测评价中具有较好的适用性。Abstract：The Xi'an Jinghe observation station 2011 surface meteorological data, the sounding data and the MM5 simulation scale meteorological data, were used AREMOD air pollution forecast model of Shaanxi saide electric boiler chimney emissions of SO2 pollution prediction, MM5 meso scale simulation of upper air data and actual detection air temperature and wind speed have some differences, but air temperature and wind speed with height variation trend is basically the same, calculated the boundary layer during pollution prediction parameters are consistent, pollution forecast results is also more consistent, there is no order of magnitude differences, indicating that the MM5 simulated altitude data in air pollution forecast evaluation has good applicability.正文快照：大气污染预测是大气环境影响评价的主要依据,而气象条件是大气污染扩散的主要环境因子。AREMOD模式是我国法规大气污染预测模式[1],是一种稳态烟羽模式[2]。该模式考虑了地形对污染物浓度分布的影响,采用临界分流概念,将扩散流场分为2层结构,将复杂和平坦地形一体化处理,所有分享到：相关文献|}