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1、气象监测系统项目可行性研究报告 1 气象监测系统项目可行性研究报告 （此文档为 word 格式 , 下载后您可任意修改编辑！ ） 气象监测系统项目可行性研究报告 2 目 录 1. 项目背景 . 1 1.1 前言 . 1 1.2 需求与必要性分析 . 1 1.3 监测系统的发展现状 . 3 1.4 监测技术的发展趋势 . 4 1.5 本项目与其它相关部分之间的关系 . 4 2. 指导思想 . 8 3. 项目概况 . 9 3.1 总体建设目标 . 9 3.2 分系统建设目标 . 10 3.2.1 地面气象观测分系统建设目标 . 10 3.2.2 高空气象探测分系统建设目标 . 10 3.2.3 大
2、气成分观测分系统建设目标 . 10 3.2.4 生态气候观测分系统建设目标 . 11 3.2.5 海洋气象观测分系统建设目标 . 11 3.2.6 通信网络分系统建设目标 . 12 3.2.7 技术保障分系统建设目标 . 12 气象监测系统项目可行性研究报告 3 3.3 项目建设的主要内容和规模 . 12 3.3.1 概述 . 12 3.3.2 地面气象观测分系统建设的主要内容和规模 . 12 3.3.3 高空气象探测分系统建设的主要内容和规模 . 13 3.3.4 大气成分观测分系统建设的主要内容和规模 . 14 3.3.5 生态气候观测分系统建设的主要内容和规模 . 15 3.3.6 海洋
3、气象观测分系统建设的主要内容和规模 . 16 3.3.7 通信网络分系统建设的主要内容和规模 . 16 3.3.8 技术保障分系统建设的主要内容和规模 . 16 4. 系统功能 . 16 4.1 总体功能 . 16 4.2 分系统功能 . 17 4.2.1 地面气象观测分系统功能 . 17 4.2.2 高空气象探测分系统功能 . 19 4.2.3 大气成分观测分系统功能 . 21 4.2.4 生态气候观测分系统功能 . 24 4.2.5 海洋气象观测分系统功能 . 26 4.2.6 通信网络分系统功能 . 28 4.2.7 技术保障分系统功能 . 30 5. 系统结构 . 31 5.1 总体结
4、构 . 31 5.2 分系统结构 . 32 气象监测系统项目可行性研究报告 4 5.2.1 地面气象观测分系统结构 . 32 5.2.2 高空气象探测分系统结构 . 33 5.2.3 大气成分观测分系统结构 . 34 5.2.4 生态气候观测分系统结构 . 34 5.2.5 海洋气象观测分系统结构 . 34 5.2.6 通信网络分系统结构 . 34 5.2.7 技术保障分系统结构 . 34 6. 系统布局 . 35 6.1 布局原则 . 35 6.2 分系统布局 . 35 6.2.1 地面气象观测分系统布局 . 35 6.2.2 高空气象探测分系统布局 . 36 6.2.3 大气成分观测分系统
5、布局 . 36 6.2.4 生态气候观测分系统布局 . 37 6.2.5 海洋气象观测分系统布局 . 38 6.2.6 通信网络分系统布局 . 39 6.2.7 技术保障分系统布局 . 39 7. 系统总体技术要求 . 39 8. 系统建设优先级 . 40 8.1 地面气象观测分系统建设优先级 . 40 8.2 高空气象探测分系统建设优先级 . 41 8.3 大气成分观测分系统建设优先级 . 42 气象监测系统项目可行性研究报告 5 8.4 生态气候观测分系统建设优先级 . 43 8.5 海洋气象观测分系统建设优先级 . 43 9. 资源共享 . 43 9.1 目的 . 43 9.2 政策保障
6、 . 44 9.3 机制与策略 . 44 10. 项目培训 . 45 10.1 指导思想 . 45 10.2 培训策略 . 45 11. 项目管理与实施计划 . 46 11.1 组织管理 . 46 11.2 项目实施进度 . 46 12. 投资估算与资金筹措 . 46 12.1 投资估算说明 . 46 12.2 建设投资估算 . 48 12.3 资金筹措 . 48 13. 效益分析 . 48 14. 结论 . 49 附图、附表、附件 . 错误！未定义书签。 气象监测系统项目可行性研究报告 1 1. 项目背景 1.1 前言 气象观测是气象工作的基础，也是发挥“公共气象、安全气象、 资源气象”作用
7、的关键。 国民经济和社会发展正在不断地对气象业务、 服务和科研工作提 出许多新的更高要求， 为了适应这种需要， 进一步提升气象观测能力、 增加观测内容、 提高观测精度， 把观测范围从大气圈扩展到包括大气 圈、 海洋圈、 冰雪圈、 岩石圈和生物圈的整个气候系统已是势在必行。 本可行性研究报告是在中国气象事业发展战略研究的指导下， 针 对未来 5 年的发展需求和可能， 在现有基础上进行研究和编制的。 从 全面、协调、统一的要求出发，围绕实现“建立一体化观测体系和构 建气候系统观测平台”的目标，提出了建立和完善包括地面、高空、 大气成分、生态气候、海洋气象等观测分系统，以及配套的通信网络 和技术保障
8、等分系统的建设。 1.2 需求与必要性分析 （ 1）国家防灾减灾的迫切需要 在全球气候变化的背景下， 我国气象灾害及其衍生灾害， 如干旱、 洪涝、台风、沙尘暴等频繁发生，气象灾害造成的经济损失在一般年 份每年高达 420 510 亿。加强防灾减灾，迫切需要天气气候预报预 测有足够的提前量和精细度（定时、定点、定量） ，使决策者在其有 效的反应时间内采取措施， 保护人民生命和财产安全， 这也对现有的 大气探测系统提出了新的更高要求。 气象监测系统项目可行性研究报告 2 （ 2）社会发展和人民生活水平提高的迫切需要 粮食安全、农业发展、生态环境保护、气象资源利用、城市化进 程加快、交通发展、海洋经
9、济发展、重大工程建设等，都离不开准确 的天气预报、气候预测和评估；核泄漏等重大突发事件，其危害程度 与天气条件密切相关； 许多流行病的分布与环境气候条件有关， 为减 少气候变化对人类健康的负面效应及突发事件对生命的危及， 对气象 保障服务提出了新的要求。这一切都迫切需要增强气象综合监测能 力。 （ 3）开展精细预报、提高预报准确率的迫切需要 为提高天气预报和气候预测的准确率， 特别是数值预报模式和动 力气候模式的发展， 需要一套完善的观测系统来支撑， 这套观测系统 应具有各种尺度的大气和地球表面状态要素、 参数和制约其变化的物 理、化学、生物因子的监测能力。但是，我国现有观测站网还有局限 性，
10、 特别是气候系统五大圈层间交互影响的监测、 诊断能力还很薄弱， 因此需要增强此方面的能力建设。 （ 4）适应全球气候变化预测对观测的需求 全球气候变化对我国生态、 资源、 环境等产生的负面效应日益彰 显， 给我国经济社会的可持续发展带来难以逆转和持久的影响。 对其 进行准确的预测与评估， 对气象观测提出了新的需求。 我国面临的资 源与环境问题十分严重， 生态环境受气候系统各圈层相互作用及其变 化的影响明显， 因此需加强对气候系统的演变过程的模拟和演变趋势 的预测能力， 以尽可能防止天气、 气候和气候变化导致的生态和环境 气象监测系统项目可行性研究报告 3 灾难的发生。 （ 5）认识气候系统更深
11、层次基本科学问题的需要 重大灾害性天气预报的理论和方法，气候变化（包括气候突变） 的预估及其应对策略等，这需要大气科学与其它相关学科的交叉融 合，通过对相关科学的进一步研究才有可能得到解决。因此，气象观 测系统应能够获取与气象有关的地球物理参数和生物地球化学参数， 这些数据既是大气科学发展的需要， 也是地球科学和可持续发展科学 发展的重要基础。 （ 6）国际合作与交流的需要 全球气候变化问题已不仅仅是单个国家或大陆的问题， 而是人类 共同面临的难题。肆虐东北亚的沙尘暴引起了我国周边国家的关注， 迫切需要加强国际合作和交流， 以解决困扰人类的难题。 气候变化问 题， 特别是国际减排份额的分配，
12、还使我国的环境外交面临挑战和压 力， 因此需要充分利用气候变化观测事实、 情景预测和影响评估的科 研成果， 以维护我国和广大发展中国家的权益， 也才有可能为保护生 存环境、合理调控能源结构发挥气象保障的作用。 1.3 监测系统的发展现状 通过几十年来气象事业的建设和发展，我国气象观测网初具规 模， 探测手段也有了很大改进， 已成为世界气象组织世界天气监视网 和全球气候监测系统的有机组成部分， 在国际合作及我国的经济社会 发展、 国家安全和防灾减灾中发挥了重要作用。 但总体水平与气象事 业发展的需求还有较大差距，与国际先进水平相比仍存在很大差距， 气象监测系统项目可行性研究报告 4 主要表现在：
13、气象台站分布不太均匀；高原、沙漠、高山及海洋等天 气气候敏感地区存在监测的空白； 反映各圈层相互作用及变化的气候 观测系统还很不完善；一些观测数据采集手段和信息传输设备落后， 能够获取的数据在时空分辨率、 观测精度、 观测项目及观测数据的连 续性、完整性等方面尚不能满足气象业务、服务与研究的需要；高空 探测系统还很薄弱，还没有形成地基、空基、天基相互补充、综合协 调的统一观测体系，气象综合观测的能力亟待增强。 1.4 监测技术的发展趋势 近年来，大气监测技术取得了显著的发展，主要表现在：探测能 力显著增强，观测自动化水平迅速提高，重视观测方法、观测网的设 计，以及观测仪器的配合，遥测和遥感等观
14、测技术并存，各取所长， 综合利用。 监测技术总的发展趋势是： 向综合探测方向发展， 如地基与空基、 天基，遥测和遥感，常规与非常规观测等；向系统性方向发展，研制 和开发新型设备，从而集信息的获取、预处理及传输为一体化；向遥 测遥感自动化方向发展， 自动化遥测遥感设备将逐步取代器测和部分 目测项目； 向高精度方向发展， 时空分辨率和探测数据准确性不断提 高；探测仪器向多功能、小型化方向发展。 1.5 本项目与其它相关部分之间的关系 1.5.1 与一期工程关系 大气监测自动化系统的建设是一个较大的系统工程项目， 为了在 有限的目标中发挥更好的效益， 整个系统建设分为一期工程和后续工 气象监测系统项
15、目可行性研究报告 5 程。一期工程的建设，以满足天气监测为主要需求，以气象常规观测 设备的更新换代和自动化为主要目标， 通过一期工程建设加快了我国 气象探测自动化改造的进程， 为后续工程项目的实施奠定了基础， 积 累了经验。 本项目是在充分考虑国家需求、 气象事业发展需求、 探测技术发 展趋势以及一期工程建设的基础上， 对现有气象探测系统的进一步完 善、创新和拓展，本项目的建设具有如下特点： 实现了观测体系的跨越 ： 从部门的、 单一的观测系统， 向综 合性、系统性、一体化的观测体系转变；从以天气监测为主，向气候 系统监测的转变。从而实现以大气观测为主向多圈层观测的跨越。 拓展了新的观测领域
16、： 比如生态气候观测分系统和海洋气象 观测分系统所设计的监测网络， 高空探测分系统中的电离层和中高层 大气的探测等，都是一期工程所未能涉及的领域。 强调综合观测平台的建设， 重视一站多能、 按需配臵 ： 例如 本项目设计的通量观测平台，配臵不同性能的观测仪器，可获取温、 湿、风、辐射、气溶胶、温室气体、反应性气体等资料，极大地增强 了地 -气、海 -气相互作用的综合监测能力。 增加了观测手段， 丰富了观测内容 ： 观测手段多样化， 例如 臭氧观测中，设计了臭氧光谱仪、臭氧探空、地基平流层臭氧激光雷 达、机载对流层臭氧激光雷达等手段，以获取臭氧总量、廓线等丰富 观测信息； 观测内容得到丰富， 例如在现有自动站的配臵上增加了土 壤水分、能见度、 地表状况等的观测内容，在生态观测中设计了对不 气象监测系统项目可行性研究报告 6 同下垫面植被的生理特征、土壤的理化特性、水分平衡、陆 -气通量 等的观测。 加强了气象业务的机动性能和应急功能 ： 移动观测项目的开 展，利用车载自动气象站、风廓线雷达、激光雷达，微型无人驾驶飞 机和飞机探测等手段， 除常规气象要素以外， 还可获取土壤、 气溶胶、 反
