第五节 大气探测技术应用研究

知识类型: 析出资源
查看原文
内容出处: 《福建省志·气象志》 图书
唯一号: 130020020220003985
颗粒名称: 第五节 大气探测技术应用研究
分类号: P456
页数: 5
页码: 130-134
摘要: 本节记述了福建省大气探测技术应用研究的情况,其中包括了雷达资料应用与防护技术、观测与资料处理、装备保障技术、自动站站网技术等。
关键词: 大气探测技术 福建省

内容

一、雷达资料应用与防护技术
  1996—1998年,厦门市气象局研制的《多普勒天气雷达资料处理和释用技术》是在中国气象局首部自行设计与研制的714(SD波段)多普勒天气雷达上进行二次开发的软件,主要技术包括常规业务计算(实时图像、原始资料显示、资料自动压缩归档)、强对流的自动识别、闪电定位资料显示(闪电定位、数字化地形、雷达资料叠加显示)、台风的探测(台风定位、台风路径显示、台风编报、台风风场反演)、资料滤波分析和雷达定量测量降水等方面。该技术对环境要求低,能在网络工作站中独立运行,实现资料共享。
  1999年,省气象局研制《雷达等射束高度图制作方法》。该研究成果详细介绍雷达等射束高度图(即雷达有效地理视距图)制作原理和方法,要求遮挡角测量及等射束高度图绘制在建站前后各做一次,建站前是为选址服务,建站后可以根据雷达天线实际情况(高度和遮挡角)变化而定。在四周遮挡角发生较大变化后,应及时绘制新的等射束高度图,并提供给相关单位。
  2002年,龙岩市气象局承担《新一代多普勒天气雷达(CINRAD/SA)系统高山站环境研究》项目。应用多学科的先进技术,解决(SD波段)系统高山运行环境、雷达站环境、电磁环境、防雷系统、通信系统、供电系统等建设中的关键技术问题。其主要技术有:在国内首次提出应用天气雷达频率分析的计算方法,使站址选择科学合理。应用小尺度空间屏蔽网、全线路的屏蔽处理、优化均压地网和电源系统三至四级保护等技术,有效地解决高山雷达站雷电防护问题。应用微波一光纤宽带传输系统,实现市气象局与高山雷达站远程宽带通信及系统“遥控、遥测、遥传”功能。应用多级防雷技术、安装高通滤波器等技术,提高市电电能质量,确保雷达系统的安全可靠运行。研究成果充分发挥新一代多普勒天气雷达系统对灾害性天气的监测能力,为新一代天气雷达大范围布网,尤其是高山雷达站建设提供技术。
  2004年,南平市气象局研制《新一代天气雷达业务综合应用系统》。从雷达观测出发,结合实际工作状况,编写实用程序弥补雷达软件系统的不足。其成果有:新一代天气雷达产品自动传输和产品复显;将PUP(新一代天气雷达产品显示)产品自动读取和传输到指定的计算机内,并上传到指定的服务器上,完成图像产品上网,实现PUP产品的显示;新一代天气雷达PUP地图汉化、编辑与定位;制造定点定位字符,对PUP地图进行汉化,编辑南平市精细地图;新一代天气雷达基数据监控及自动拷贝;通过程序对RPG(新一代天气雷达基数据处理)存储的基数据进行监控,对造成基数据停存的雷达故障发出警报;当基数据文件扩展名编号到999时,或程序自身运行发生错误时,发出报警;当基数存储到一定量时自动转移,建立新一代天气雷达观测平台;使雷达回波分析并产生分析意见,省气象台文件传输、天气形势下载、雷达拼图及文件上传情况检查等功能集中在统一平台上,便于操作。该成果分别在建阳气象雷达站、南平市气象台、武夷山机场等10个地区推广使用。
  二、观测与资料处理、装备保障技术
  1991年,省气候中心承担《福建省丘陵山区观测台站网最佳密度的研究》项目。应用气象要素线性内插误差与该要素结构函数有关的理论,根据观测站网内地形差异,即气象要素空间递变的规律,研究不同地形区域气象站网设置。结果表明:该方法运用于高度差不太大的丘陵山区是可行的。其站网设置,福建省山地区域39公里、丘陵区域42公里、平原区域50公里为最佳距离。
  1997年,省气象技术装备中心研制《气象计量检定系统》。本着为社会提供公用标准,为各行各业提供准确数据、拓宽社会服务领域的原则,建立、完善气温、气压、湿度、风四个项目五个标准,其性能标准达到国家技术监督局的要求。开发计量管理及检定数据处理系统,进行检定设备自控和设备改进,提高自动化程度和技术水准。
  1998年,厦门市气象局研制《福建省国家基本站地面测报气象信息处理系统》。运用BASIC语言编程,使地面气象资料处理从数据输入存储、计算编报、自动转发报直至机制报表业务实现一体化,提高地面气象测报信息处理能力。利用微机软件开通厦门一福州自动转发报,开发厦门市气象台一市邮电局之间的航危报自动转发报软件。
  2000年,省气象科学研究所承担《农业气象观测报表微机制作研究》项目。对23个农业气象观测站三个项目相应观测报表实现在计算机上制作,解决报表线条数值化、资料录入、打印输出等关键问题,达到观测要素统计无差错、报表格式化,符合中国气象局规定要求。软件可运行于WINDOWS中文操作系统,制作简便快捷,符合农业气象人员应用要求。
  2002年,省大气探测技术保障中心承担《采用分组交换网络传输基本(准)站上行资料的试验》项目。其成果:选择和试验成功用X.25网上传全省基本(准)站上行资料;自主开发出与安徽“地面编报软件”衔接的端站通信程序,实现气象经X.25网顺利通信传输;编制省气象台中心站通信软件,将经X.25网上行的气象资料加工处理,形成新的文件送入“9210”工程通信双向站,上传至国家气象中心。
  2004年,省气象局承担《浙闽沿海及台湾海峡冬季大风风速计算方法探讨》项目。利用东海区海陆大风对比的试验结果及26艘船只两个月的海上航测实况资料,通过对各种风速进行海陆比值分析、差值分析和测站对比分析,论证据陆上大风推算该海区大风风速计算式的可靠性。结果认为:嵊泗、大陈两岛测站陆上风速接近海区实况,其余沿海测站陆上风速较海区实际风速相差甚远;经计算的海区风速更接近海区的实际,除平潭站的计算结果对海上大风不敏感没有代表性外,其余代表站对所在海区风速增减较敏感,具有较好的代表性;崇武站的计算风速大于海上实际风速,其余各代表站的计算风速都小于海上实际风速;各代表站对9级以上大风敏感性差,计算偏差较大,且风速越大,偏差越大。
  2005年,省大气探测技术保障中心研制《福建省气象设备运行监控网络一故障报警综合处理系统》。该研究在设备运行监控中心,实现对新一代天气雷达、自动气象站、闪电定位仪等设备故障的统一处理。其处理系统包括故障报警分类集成显示,故障报警信息的统一查询,设备信息的统一查询,设备运行管理信息的人工录入和统一查询等。同时实现故障报警信息设备运行状态参数、设备操作记录、台站信息的统一处理和集中查询,以及维修记录的人工录入和统一管理。
  三、卫星气象产品应用技术
  2001年,省气象科学研究所承担《前汛期中尺度对流云团的特征分析》项目。根据地面雨强分布,与对流云团的云顶温度及相应尺度变化逐级拟合,以定量方法寻找和确定影响福建省中尺度对流云团形成时的云顶温度阈值;同时对中尺度对流云团作逐个跟踪,分析云团图形特征量和地面降水变化情况,寻找其生消规律并给予定量描述,为卫星云图定量估计降水、数值模拟和人工降水提供客观依据。同年,省气象科学研究所承担《福建省前汛期对流云团红外云图特征量统计分析》项目。利用前汛期气象卫星红外云图观测资料,计算红外云图云顶温度TBB(TBB≤-44℃像素点总和区域)的面积,获得影响云团降水的特征量,即云顶温度TBB和云团冷层云温面积占有率的小时变化量(△Zi),用于在一定限度内估测地面降水。当前汛期中尺度对流云团冷层面积占有率(∑Zi)平均可达到38%时,在冷层面积达到峰值前,地面强降水(R≥8毫米/小时)可持续3—4小时。
  2001年,省气象局和福清市气象局联合研制《气象信息局域网络预报服务产品制作平台》。利用单收站原始资料,建立适合于INTERNET技术的气象信息局域网,将MICAPS卫星接收系统的卫星云图转换成通用的图形格式。同时,应用动态网页技术,实现天气预报文本信息、卫星云图资料、全区四要素自动站资料的实时更新、制作网页,具有气象信息的远程检索及信息交互等功能,能及时、方便、快速地调阅各种气象信息。
  2002年,泉州市气象局研制《卫星云图反演晴空总水汽量》。利用卫星(GMS-5)红外分裂窗通道和水汽通道特征,结合探空资料反演福建省夏旱期间晴空情况下的总水汽量。根据反演结果的公式对2001年7—9月福州、厦门、邵武三站8点和20点晴空总水汽量进行计算后显示,三站总水汽量日变化比较明显,从早上开始增加一直到14点,之后又逐渐减小,到夜间3点达最小。同年,省气象台和南平市气象局研制《“98•6”闽北暴雨过程中云、雨相关分析与短时降水的云估测模式》。利用1998年6月12—22日闽北罕见的长历时暴雨过程,定量揭示这次过程云、雨间的相关特征,并进行以GMS通道资料为信息源的短时降水云估测试验和评估。结果表明:GMS-5红外1通道(IRI)的宽度温度(ITb)和水汽通道(WV)的亮度温度(WTb)在订正后与未来的短时降水量有较好又稳定的定量相关。相比之下,WTb的相关程度要优于ITb,研究给出一个短时降水的卫星定量估测模式,并做估测与对比,以实例证实卫星资料定量估测短时降水的可能性。
  四、自动站站网技术
  1998年,漳州市气象局承担《MILOS500自动气象站资料的自动处理与共享》研究项目。利用在漳州市气象局安装的VAISALA公司的MILOS500型自动气象站的监测资料,从网线布设及网络连接,自动站自动上网、上传和资料处理,显示和查询三个部分的技术进行研究,达到自动站数据实时共享及双机备份。三个部分的技术包括:地面测报自动站微机到市气象台服务器间较远距离的稳定信息传输,采用最优网线布设和信号线屏蔽及防雷接地技术,并与“9210”地网和Ⅱ型遥测站地网连接,防止雷击损坏,达到网络工作稳定。利用以VSAT卫星电话交换机为核心的内部电话网,进行终端拨号方式联网试验,实现备份联网。
  2000年,省大气探测技术保障中心研制《四要素自动站网建设》。利用自动站传输网实现实时显示、自动定时观测和资料传输等功能,开发自动站网分中心调取资料软件、资料分级上网通信传输软件、自动站微机终端显示程序和连接121的装置,以及端站实时显示装置、防雷和供电装置。用自动站资料替代5时雨量的人工报,减轻观测人员的劳动强度,在台风、暴雨等灾害性天气发生时,能及时通过自动站网了解天气实况。
  2003年,省大气探测技术保障中心承担《自动站故障信息收集和反馈软件研制》项目。利用虚拟主机在互联网上构筑一个信息平台(ASP+ⅡS),建立相关数据库(包括设备基本信息、台站基本信息、用户基本情况、维修维护记录、技术支持信息库以及论坛等),并通过ASP内嵌的ADO实现对数据库访问和管理。基层台站维护维修人员能够通过平台实时上报故障情况,实时查阅省级维修中心故障处理意见,并通过平台与省级维修中心交流。能通过平台查看和下载有关技术资料,实时查阅本站历史故障记录以及省级维修中心有关重要通知。省级维修中心开设故障实时报警功能,对台站上报的故障报告能实时写入故障处理意见,并能对台站维修维护人员进行指导。
  2004年,省气象台承担《Ⅱ型遥测仪监测资料的质量评估》研究项目。利用2000—2001年省Ⅱ型自动站遥测资料与同期人工观测的资料进行对比评估,以及遥测资料与历史资料序列的差异分析,得出遥测数据质量评估结论。质量评估总体反映新型探测数据质量状况良好,体现质量评估技术可行、可靠,为Ⅱ型自动站投入单轨业务运行,申报将Ⅱ型遥测资料作为地面气象观测的正式记录,提供科学依据。

知识出处

福建省志·气象志

《福建省志·气象志》

出版者:社会科学文献出版社

本书是记述福建省气象事业发展脉络的资料性著述,它全面、系统、准确地记述了这一时期气象事业在历史巨变中的新面貌、新成就、新特色,客观地体现出气象与经济、气象与社会民生的密切关系,详述出气象科技在社会经济发展中所具有的基础性、先导性作用。

阅读

相关地名

福建省
相关地名