地面观测

摘要： 本文利用北京首都机场6个站点2021年1~11月地面观测的风、温、湿、压资料,对气象部门实时观测分析系统(RTOAS)的实况分析场进行了独立性检验,通过均方根误差、相关分析和偏差分析,得到RTOAS2米气温分析具有较好的准确性,其次是气压、相对湿度,最后是风速。2米气温90%样本平均偏差小于0.5°C,相关系数达到0.99,24小时滚动均方根误差主体在1°C以内。气压的平均偏差小于3 hPa,24小时滚动均方根误差在1.5~3 hPa。2米相对湿度平均偏差基本小于3%,相关系数1.03,均方根误差主要在2.5%~5%。风速的准确性相对低一些,偏差小于3 m/s,相关系数0.59。由于机场不同观测点之间存在差异,采用不同点的平均值进行检验的效果优于不同点的检验。

摘要： 地面气象观测自动化业务改革带来业务体制机制的深刻变化,需要在业务技术、管理理念和管理方式上不断创新完善,从而促进观测业务高质量发展。文章通过对巴中市地面气象观测业务现状的研究,提出管理新思路,列举工作措施,旨在完善地面气象观测自动化背景下的市县级业务运行机制,为基层地面气象观测业务建设提供参考。

摘要： 美国东部时间2022年9月26日,美国国家航空航天局(NASA)的“双小行星重定向测试”(DART)探测器成功撞击目标小行星“迪莫弗斯”(Dimorphos),使其偏离原运行轨道。DART探测器是世界上首次成功实施的行星防御测试任务,其携带的立方星、全球多台地面望远镜以及天基望远镜参与了撞击事件的观测,以了解动能撞击技术在行星防御方面的可用性以及撞击产生的各类影响。此次撞击是人造物体对小行星最大规模的一次撞击,并且是首次可通过地面观测了解撞击对小行星轨道的影响。

摘要： 2月26日,中国平煤神马集团股份八矿地测队班长吴恩锋来到瓦斯电厂,看到该队职工杨海泉在使用改造后的全站仪进行测量,便主动问他使用效果怎么样。"吴班长,你改造后的全站仪电池很耐用,一块电池可以用一整天,充电时间也由原来的8个小时缩短为两个小时,这下我们不用随身携带备用电池,太方便了。"杨海泉说。全站仪是该队经常使用的测量仪器,无论是在井下采掘头面标定中心腰线,还是在地面观测沉陷等都离不开它。全站仪使用起来方便、测量精度高,但价格昂贵,该队之前能够使用的全站仪数量不多。

摘要： 基于雷达资料快速更新四维变分同化(RR4DVar)技术和三维数值云模式发展的快速更新雷达四维变分分析系统(VDRAS),通过在系统中加入地面自动气象站观测资料的同化方法,对发生在北京地区的10个强对流过程开展了地面资料同化的高分辨率模拟分析和检验评估,并与已经业务使用的地面资料融合方法进行对比.研究结果发现,地面观测资料同化使边界层1 km高度以下的分析场改善最为明显,风速和风向的均方根误差分别平均降低0.1 m/s和7.2°,温度的均方根误差降低0.2°C.模式最低层100 m高度的风速均方根误差降低0.5 m/s,风速的误差随高度上升逐渐增大.模式最低层风向的均方根误差降低15.5°,温度的均方根误差降低0.4°C,且1.5 km高度以下的温度偏差都减小.区域内地面10 m高风速的均方根误差平均降低0.2 m/s,风向的均方根误差降低10.8°,地面2 m气温的偏差也降低.随着预报时效的延长,地面温度和风场的误差不断增大,但地面资料同化方法在一定程度上可以提高1 h内地面气象要素的预报效果.对2019年5月17日北京地区局地强对流新生和增强过程的详细分析表明,地面自动气象站观测资料的同化方法相对于融合,可以通过更细致准确地分析低层大气的热动力特征,改善低层气象要素的预报效果.在此基础上,通过探究对流单体的局地触发机理发现,海风锋辐合线与城市的相互作用一定程度上影响了对流的局地新生和发展,该同化方法可以进一步提高北京地区局地突发强对流的临近数值预报能力.

摘要： 谱逼近方法和变分资料同化方法都是提高动力降尺度模拟效果的有效手段,其中谱逼近方法通过引入分析或再分析资料来订正长时间连续积分造成的大尺度偏差问题,其模拟输出有望为变分同化提供质量较好的背景场。为此,本文通过WRF模式对2015年夏季秦巴山区实施水平分辨率为5 km的短期气候动力降尺度模拟,探讨在谱逼近方法的基础上利用三维变分(3DVar)同化方法同化地面观测资料的降尺度模拟效果,以期为获取复杂地形下高精度的高分辨率降尺度数据集提供一种有效途径。结果表明,在动力降尺度过程中使用谱逼近方法能够改善2 m温度、10 m风速和降水的模拟结果。只同化地面观测资料对模拟的2 m温度和10 m风速有明显改善,但对降水模拟有负作用。谱逼近方法和地面资料同化方法的结合使用能够得到2 m温度、10 m风速的最佳模拟效果,对降水的模拟结果也优于只同化地面观测资料的试验效果。使用谱逼近方法能够有效地对风场和水汽场做出合理调整,这是其降水模拟精度提高的原因之一。

摘要： 在系统评估青藏高原积雪观测典型气象站历史定位坐标精度基础上,利用站点雪深资料对NOAA IMS4km和1km分辨率雪冰产品在青藏高原的精度和适用性进行了验证和评估,定量分析了IMS4km到1km空间分辨率提高和气象站历史定位与GPS定位坐标之间的差异对青藏高原IMS积雪监测精度的影响。结果表明:青藏高原个别气象站历史坐标与当前GPS接收机定位之间存在较大的差异,如安多气象站经度偏小0.6°,纬度偏大0.08°。IMS4km雪冰产品在青藏高原的总精度介于76.4%~83.2%,平均为80.1%,积雪分类精度介于35.8%~60.7%,平均为47.2%,平均误判率为17.1%,平均漏判率为45.5%,总体上呈现地面观测的积雪日数越多、平均雪深越大,其总体监测精度越低,而积雪分类精度越高的特点。IMS分辨率从4km到1km总体精度平均提高了2.9%,积雪分类精度平均提高了0.9%,主要是由于个别站点的精度提升较大引起的,对高原多数台站积雪监测精度的改进和提升很小。除个别台站外,目前气象站历史坐标和GPS定位坐标之间的差异,对IMS4km积雪监测精度验证结果没有影响。然而,今后随着卫星遥感技术的发展,更高时空分辨率的遥感积雪产品将用于积雪监测和研究,精确的地面观测站坐标信息是对这些遥感数据开展精度验证与实际应用的前提。

摘要： 据统计,在中国民航事故中,气象原因造成的飞行事故占到了 15%-20%,而由于天气原因而导致的航班延误则达到了总延误次数的 70%,其中大雾天气是此类气象原因中最常见因素之一。本文通过对杭州萧山机场大雾天气的统计结果进行分析和研究,以增强低能见度天气时的观测保障能力。

摘要： 台站是获取和应用地面气象观测数据的基层单位.观测数据信息化,使台站可以通过编制专用软件、生成数据文件,创建台站地面观测数据集.本文设计台站地面观测数据集的文件格式、数据流程、软件功能,并对所编制的台站地面观测数据集软件介绍使用方法,帮助基层提高观测数据处理能力.

摘要： 文章对高空探测和地面观测两个不同的测报领域进入到一体化业务流程后,一线观测员在实际业务处理过程中,遇到的疑难特殊记录实进行例判断分析,给出了详细的处理方法;对业务运行过程中常见仪器设备故障排除进行列举,并提出了解决的技巧.

摘要： 根据传感器所处位置的不同,闪电观测资料的获取主要有地面观测和卫星观测两种方式,二者各有优势,互为补充.本文将2010年至2013年低轨道卫星平台LIS(Lightning hmaging Sensor)观测到的中国区域闪电数据与我国目前气象部门唯一的国家级地基闪电监测网络——国家雷电监测网探测到的中国境内闪电数据加以综合分析,通过挖掘数据特点,基于科学的方法进行星地观测数据的有效匹配,从年份、季节、昼夜等维度开展两者的对比研究,探讨了低轨道卫星闪电探测数据的误差来源,揭示了中国境内陆地云地闪比率分布规律,从新的视角细化对我国闪电分布特征的认识,同时为即将发射的我国首枚静止轨道平台闪电成像仪的地面真实性检验提供数据和技术储备.

摘要： 本文针对2013年1月华北一次大雾天气过程,采用WRF 模式系统,设计了多组数值试验方案,分别采用不同的边界层方案、微物理方案和陆面方案对此次大雾进行了模拟试验.通过与地面观测资料的对比分析,检验了不同模式参数化方案对大雾过程的模拟效果,找出了部分最适合于此次大雾过程模拟的参数化方案,它们分别是TEMF 边界层方案、God微物理方案和RUC陆面方案.数值对比试验还表明,WRF模式对大雾天气地面风速风向的模拟能力较好,其它气象要素存在一定的误差,用10米液态水含量和10米相对湿度指标共同诊断大雾天气能有效提高大雾判识准确率.

摘要： 2014年我局引进了中国气象局陆面数据同化系统(CLDAS1.0),并对其中的土壤湿度产品进行了本地化应用.利用2014-2015年吉林省自动土壤水分监测及人工观测数据对基于CLDAS模式的10厘米土壤湿度产品进行了初步评估.结果表明:基于CLDAS模式的土壤含水率监测结果有较高的使用参考价值,虽然模拟结果在各地的偏差不尽相同,但土壤含水率的变化趋势模拟较好;系统性的偏干/偏湿站点分布区域性明显,呈东部偏干、西部偏湿的态势,吉林省中部地区效果最好.

摘要： 2014年我局引进了中国气象局陆面数据同化系统(CLDAS1.0),并对其中的土壤湿度产品进行了本地化应用.利用2014-2015年吉林省自动土壤水分监测及人工观测数据对基于CLDAS模式的10厘米土壤湿度产品进行了初步评估.结果表明:基于CLDAS模式的土壤含水率监测结果有较高的使用参考价值,虽然模拟结果在各地的偏差不尽相同,但土壤含水率的变化趋势模拟较好;系统性的偏干/偏湿站点分布区域性明显,呈东部偏干、西部偏湿的态势,吉林省中部地区效果最好.

摘要： 2014年我局引进了中国气象局陆面数据同化系统(CLDAS1.0),并对其中的土壤湿度产品进行了本地化应用.利用2014-2015年吉林省自动土壤水分监测及人工观测数据对基于CLDAS模式的10厘米土壤湿度产品进行了初步评估.结果表明:基于CLDAS模式的土壤含水率监测结果有较高的使用参考价值,虽然模拟结果在各地的偏差不尽相同,但土壤含水率的变化趋势模拟较好;系统性的偏干/偏湿站点分布区域性明显,呈东部偏干、西部偏湿的态势,吉林省中部地区效果最好.

摘要： 分析了水平偶极子天线空域极化特性,得到了实际地面上的水平偶极子天线空域极化一般表现为椭圆极化,不同的观测方向天线极化状态不同这一重要结论.计算了实际地面对水平偶极子天线空域极化的影响,结果表明:实际地面的导电条件越好,水平偶极子天线空域极化椭圆轴比越小,趋近线极化.

摘要： 分析了水平偶极子天线空域极化特性,得到了实际地面上的水平偶极子天线空域极化一般表现为椭圆极化,不同的观测方向天线极化状态不同这一重要结论.计算了实际地面对水平偶极子天线空域极化的影响,结果表明:实际地面的导电条件越好,水平偶极子天线空域极化椭圆轴比越小,趋近线极化.

摘要： 分析了水平偶极子天线空域极化特性,得到了实际地面上的水平偶极子天线空域极化一般表现为椭圆极化,不同的观测方向天线极化状态不同这一重要结论.计算了实际地面对水平偶极子天线空域极化的影响,结果表明:实际地面的导电条件越好,水平偶极子天线空域极化椭圆轴比越小,趋近线极化.

摘要： 本发明公开了一种定量遥感地面试验协同观测方法及观测平台，第一无人/有人值守观测系统实时获取观测样本区的目标地物第一信息并反馈至远端服务器；第二无人/有人值守观测系统实时获取观测样本区的目标地物第二信息并反馈至远端服务器；四维轨道塔吊观测系统实时获取观测样本区的目标地物第三信息并进行本地保存；四维轨道塔吊观测系统实时获取塔吊设备的目标地物第四信息，并进行本地保存且记录实时时间信息；四维轨道塔吊观测系统筛选出至少部分目标地物第四信息作为协同信息并进行本地保存；四维轨道塔吊观测系统根据协同信息移动至对应的位置重复获取目标地物第三信息。本发明运行系统性强、协同性良好、观测效率高、数据实时精准。

摘要： 本发明的对地面气象观测站观测相对湿度数值的检验方法通过相对湿度、环境温度以及水气压三者逻辑关系的剔除异常气象站记录，有效降低了因错误数据对空间关系插值检查的不利影响，再通过寻求和建立不同检索半径时，空间插值计算得到的相对湿度和平均相对湿度与被检查的气象站相对湿度之间的函数关系，推算理想状态下地理位置无限接近于被检查气象站的相对湿度与实际相对湿度之间的偏差，由此确立正确性判定的算法。有益效果为：该方法对不同气象站所处的下垫面和环境温度等外界因素的差异进行了平滑处理，最终达到提高基于空间关系插值检查气象站相对湿度数据准确性和可靠性的目的。

摘要： 本发明提供了一种利用虹吸法的地面沉降观测装置及其观测方法。本发明的观测装置通过将基准贮液器和观测贮液器分别置于选定相应观测基准点和沉降观测点，并在各贮液器均安装水位传感器，通过联通水管，使基准贮液器和各观测贮液器间形成倒“U”形或平顶形的连接并相互联通，根据地面沉降所引起的高度差，形成虹吸现象，通过各时间点的液位高度差，而测得所在地面的相对沉降值。本发明的地面沉降观测装置及其观测方法，所有装置的安装都在地面上进行，且拆装方便，不必挖槽放置联通水管.也不需要做支架将相应的设备撑高；充分利用了虹吸原理，对地面沉降的观测数据准确，无需专人长时间值守，可同时对同一区域的多点的沉降数据进行采集，便于计算与统计。

摘要： 本发明公开了一种地面气象观测中结冰自动化观测方法及装置，所述方法包括：通过温度传感器实时获取受测水体的水面温度，将获取到的水面温度传输至计算机；上述计算机通过温度监测程序监测水面温度变化情况；当监测到所述水面温度下降到零度以下后，判断所述水面温度是否在规定时间内由负温上升至零度；通过计算机记录结冰发生及发生时间；当监测到所述水面温度上升到零度以上后，判断所述水面温度是否在规定时间内保持在零度以上；通过计算机记录结冰融化发生及融化发生时间；本发明通过温度传感器测量置于容器中的受测水体的水面温度传输到计算机，由计算机判断并记录结冰开始及结束，从而实现结冰自动化观察，提高了观测质量及工作效率。

摘要： 本发明涉及地面移动观测平台技术领域，具体公开了一种可变观测高度的草地多样性地面移动观测平台，所述可变观测高度的草地多样性地面移动观测平台包括底板，底板的表面固定支撑板，支撑板的上表面安装支撑座，支撑座的表面固定安装座，安装座上设置有横向安装块；有益效果为：本发明提出的可变观测高度的草地多样性地面移动观测平台通过连杆连接横向安装块和竖向安装块，在水平方向移动横向安装块的同时带动竖向安装块垂直方向的移动，实现摄像头的高度调节，并在移动方向设置滚珠或轴承座，减小在移动过程中的磨损，且在销轴上套设弹簧和支撑架与安装套，不仅便于对销轴进行散热，还便于连杆和易磨损件安装套的拆卸与安装。

摘要： 本发明公开了一种定量遥感地面试验协同观测方法及观测平台，第一无人/有人值守观测系统实时获取观测样本区的目标地物第一信息并反馈至远端服务器；第二无人/有人值守观测系统实时获取观测样本区的目标地物第二信息并反馈至远端服务器；四维轨道塔吊观测系统实时获取观测样本区的目标地物第三信息并进行本地保存；四维轨道塔吊观测系统实时获取塔吊设备的目标地物第四信息，并进行本地保存且记录实时时间信息；四维轨道塔吊观测系统筛选出至少部分目标地物第四信息作为协同信息并进行本地保存；四维轨道塔吊观测系统根据协同信息移动至对应的位置重复获取目标地物第三信息。本发明运行系统性强、协同性良好、观测效率高、数据实时精准。

摘要： 本发明提供了一种海洋大气环境因素近地面立体化观测装置及观测方法，观测装置包括设置在钢丝绳上的样品架，且能够调节样品架在钢丝绳上的位置并将样品架固定在钢丝绳上；还包括在立柱顶部设置第一滑轮组；位于立柱两侧的地面设置有第二滑轮组和第三滑轮组，钢丝绳同时配合在第一滑轮组、第二滑轮组和第三滑轮组的滑轮上并构成能够顺着滑轮移动的闭环结构。观测方法步骤包括：确定采样高度；在样品架上安装采样设施；控制钢丝绳上升，将采样设施运送至预设高度；控制钢丝绳下降，回收采样设施；获取采样数据。本发明提供的观测装置结构简单，设施成本低，以极其简单、巧妙的构思实现了将环境因素采样设施送至不同高度并开展立体化观测。

摘要： 本发明的对地面气象观测站观测相对湿度数值的检验方法通过相对湿度、环境温度以及水气压三者逻辑关系的剔除异常气象站记录，有效降低了因错误数据对空间关系插值检查的不利影响，再通过寻求和建立不同检索半径时，空间插值计算得到的相对湿度和平均相对湿度与被检查的气象站相对湿度之间的函数关系，推算理想状态下地理位置无限接近于被检查气象站的相对湿度与实际相对湿度之间的偏差，由此确立正确性判定的算法。有益效果为：该方法对不同气象站所处的下垫面和环境温度等外界因素的差异进行了平滑处理，最终达到提高基于空间关系插值检查气象站相对湿度数据准确性和可靠性的目的。

摘要： 本发明提供了一种利用虹吸法的地面沉降观测装置及其观测方法。本发明的观测装置通过将基准贮液器和观测贮液器分别置于选定相应观测基准点和沉降观测点，并在各贮液器均安装水位传感器，通过联通水管，使基准贮液器和各观测贮液器间形成倒“U”形或平顶形的连接并相互联通，根据地面沉降所引起的高度差，形成虹吸现象，通过各时间点的液位高度差，而测得所在地面的相对沉降值。本发明的地面沉降观测装置及其观测方法，所有装置的安装都在地面上进行，且拆装方便，不必挖槽放置联通水管.也不需要做支架将相应的设备撑高；充分利用了虹吸原理，对地面沉降的观测数据准确，无需专人长时间值守，可同时对同一区域的多点的沉降数据进行采集，便于计算与统计。

摘要： 本实用新型公开了一种气象观测站地面观测场探测环境自动评估系统，其包括图像采集模块、数据传输模块、图像拼接模块和信息提取模块；图像采集模块包括旋转式相机、激光测距仪、云台和云台支架，云台的底部设置在云台支架上，摄像机和激光测距仪设置在云台的转向轴上；摄像机、激光测距仪的输出信号输送至数据传输模块，数据传输模块通过无线网络连接气象观测站的PC机；图像拼接模块用于将图像采集模块采集的图像数据制作成观测场全景图；信息提取模块用于通过提取观测场全景图最大边缘像素点坐标，得到观测场障碍物在的水平方位和其到观测场中心的最大仰角。本实用新型能够实现图像传输、远程控制和现场信号采集，还能保证图像检测质量和快捷度。