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1、常规高空气象观测常规高空气象观测常规高空气象观测常规高空气象观测业务规范业务规范业务规范业务规范中国气象局气象探测中心中国气象局气象探测中心 刘凤琴刘凤琴 20112011年年1111月月报告主要内容报告主要内容报告主要内容报告主要内容 常规高空气象观测业务规范常规高空气象观测业务规范常规高空气象观测业务规范常规高空气象观测业务规范的编写说明的编写说明的编写说明的编写说明 常规高空气象观测业务规范常规高空气象观测业务规范常规高空气象观测业务规范常规高空气象观测业务规范修改的主要修改的主要修改的主要修改的主要内容及修改依据内容及修改依据内容及修改依据内容及修改依据 常规高空气象观测业务规范常规高
2、空气象观测业务规范常规高空气象观测业务规范常规高空气象观测业务规范内容介绍内容介绍内容介绍内容介绍一、高空气象观测业务规范一、高空气象观测业务规范一、高空气象观测业务规范一、高空气象观测业务规范编写说明编写说明编写说明编写说明任务来源任务来源承担单位承担单位修订的背景及意义修订的背景及意义修订过程修订过程一、高空气象探测业务规范一、高空气象探测业务规范一、高空气象探测业务规范一、高空气象探测业务规范编写说明编写说明编写说明编写说明1. 1.任务来源任务来源 20062006年根据中国气象局的要求，为了适应我年根据中国气象局的要求，为了适应我国高空气象观测业务的发展需求，需要制定一国高空气象观测
3、业务的发展需求，需要制定一部内容齐全、术语规范、算法标准、指导面广部内容齐全、术语规范、算法标准、指导面广的高空气象观测业务规范。的高空气象观测业务规范。 依据：依据：依据：依据： 气象法气象法（中华人民共和国，（中华人民共和国，20012001年）年） 高空气象观测规范高空气象观测规范（中央气象局，（中央气象局，19771977年年4 4月）月）常规高空气象探测规范（试行）常规高空气象探测规范（试行）（20032003年）年） 氢气使用安全技术规程（氢气使用安全技术规程（ GBGB49624962 19851985） 国家气象局等法规性文件。国家气象局等法规性文件。 目的：目的：目的：目的：
4、将将常规高空气象探测规范（试行）常规高空气象探测规范（试行）（20032003年）版修订为年）版修订为常规高空气象观测业务规常规高空气象观测业务规常规高空气象观测业务规常规高空气象观测业务规范范范范 。 2. 2.承担单位承担单位 中国气象局气象探测中心中国气象局气象探测中心3. 3.修订的背景及意义修订的背景及意义修订的背景及意义修订的背景及意义探空资料非常重要，探测的高空观测记录是探空资料非常重要，探测的高空观测记录是探空资料非常重要，探测的高空观测记录是探空资料非常重要，探测的高空观测记录是通过在全球观测网络每天施放无线电探空通过在全球观测网络每天施放无线电探空通过在全球观测网络每天施放
5、无线电探空通过在全球观测网络每天施放无线电探空仪获取的，这些探空仪提供了自仪获取的，这些探空仪提供了自仪获取的，这些探空仪提供了自仪获取的，这些探空仪提供了自20202020世纪世纪世纪世纪30303030年代以来的高空气象变量的数据库。年代以来的高空气象变量的数据库。年代以来的高空气象变量的数据库。年代以来的高空气象变量的数据库。3. 3.修订的背景及意义修订的背景及意义修订的背景及意义修订的背景及意义高空探测历史高空探测历史 1928192819281928年，前苏联年，前苏联年，前苏联年，前苏联IIIIIIII H H H H莫尔恰夫发明了无线电探空仪。体积莫尔恰夫发明了无线电探空仪。体
6、积莫尔恰夫发明了无线电探空仪。体积莫尔恰夫发明了无线电探空仪。体积小巧，观测简便，探测结果可靠，探测高度一般达到小巧，观测简便，探测结果可靠，探测高度一般达到小巧，观测简便，探测结果可靠，探测高度一般达到小巧，观测简便，探测结果可靠，探测高度一般达到10101010千千千千米米米米15151515千米，因而很快成为高空气象观测普遍使用的工具。千米，因而很快成为高空气象观测普遍使用的工具。千米，因而很快成为高空气象观测普遍使用的工具。千米，因而很快成为高空气象观测普遍使用的工具。 1931193119311931年年年年12121212月，芬兰维萨拉公司的创始人维萨拉也发明了著月，芬兰维萨拉公司
7、的创始人维萨拉也发明了著月，芬兰维萨拉公司的创始人维萨拉也发明了著月，芬兰维萨拉公司的创始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名的芬式无线电探空仪。这类探空仪是现今探测名的芬式无线电探空仪。这类探空仪是现今探测名的芬式无线电探空仪。这类探空仪是现今探测3030303040404040千千千千米以下高度高空气象要素的主要仪器，全世界都在使用。米以下高度高空气象要素的主要仪器，全世界都在使用。米以下高度高空气象要素的主要仪器，全世界都在使用。米以下高度高空气象要素的主要仪器，全世界都在使用。3. 3.修订的背景及意义修订的背景及意义修订的背景及意义修订的背景及意义 1941
8、194119411941年年年年- - - -1942194219421942年，出现了专门的云雨雷达。年，出现了专门的云雨雷达。年，出现了专门的云雨雷达。年，出现了专门的云雨雷达。 1960196019601960年年年年4 4 4 4月，美国发射了第一颗气象卫星泰罗斯月，美国发射了第一颗气象卫星泰罗斯月，美国发射了第一颗气象卫星泰罗斯月，美国发射了第一颗气象卫星泰罗斯- - - -1 1 1 1号。号。号。号。 上世纪上世纪上世纪上世纪60606060年代以来，声雷达、激光雷达、风廓线雷达、微年代以来，声雷达、激光雷达、风廓线雷达、微年代以来，声雷达、激光雷达、风廓线雷达、微年代以来，声雷
9、达、激光雷达、风廓线雷达、微波辐射计的研制与试验成功，拓展了获取高空三维空间气波辐射计的研制与试验成功，拓展了获取高空三维空间气波辐射计的研制与试验成功，拓展了获取高空三维空间气波辐射计的研制与试验成功，拓展了获取高空三维空间气象信息的手段。象信息的手段。象信息的手段。象信息的手段。 气象火箭探测的应用，可以将探测高度扩展到气象火箭探测的应用，可以将探测高度扩展到气象火箭探测的应用，可以将探测高度扩展到气象火箭探测的应用，可以将探测高度扩展到100100100100公里。公里。公里。公里。 飞机探测提高了高空探测的移动能力。飞机探测提高了高空探测的移动能力。飞机探测提高了高空探测的移动能力。飞
10、机探测提高了高空探测的移动能力。3. 3.修订的背景及意义修订的背景及意义修订的背景及意义修订的背景及意义全世界高空探测是何样的？全世界高空探测是何样的？全球站网分布全球站网分布全球站网分布全球站网分布 全球高空探测站可以分为三种类型：全球高空探测站可以分为三种类型： GCOSGCOS探空站探空站161161 全球资料交换探空站全球资料交换探空站794794 国内探空站国内探空站6506503. 3.修订的背景及意义修订的背景及意义修订的背景及意义修订的背景及意义全球全球全球全球GCOSGCOSGCOSGCOS站分布图站分布图站分布图站分布图3. 3.修订的背景及意义修订的背景及意义修订的背景
11、及意义修订的背景及意义全球高空探测站分布图全球高空探测站分布图我国站网我国站网我国站网我国站网 我国共有120个探空站小球测风站6个（ 不含港台和军方） GCOS探空基准站（锡林浩特） 1个 GCOS探空站7 全球交换站87 国内探空站33 移动探空站1 26个站(省会城市)进行01时的单测风观测 1个站只进行单测风观测（卢氏）使用什么技术体制？使用什么技术体制？使用什么技术体制？使用什么技术体制？全球高空探测系统从技术上主要有四种类型：全球高空探测系统从技术上主要有四种类型： GPSGPS测风测风- -探空系统探空系统 -南美、非洲、大洋洲、东南亚和部分欧南美、非洲、大洋洲、东南亚和部分欧
12、洲地区国家洲地区国家 雷达测风雷达测风- -探空系统探空系统 -中国和前苏联国家中国和前苏联国家 罗兰导航测风罗兰导航测风- -探空系统探空系统 -欧洲、加拿大和韩国等欧洲、加拿大和韩国等 无线电经纬仪测风无线电经纬仪测风- -探空系统探空系统 -美国、印度、日本和部分东南亚国家美国、印度、日本和部分东南亚国家1、地面系统主动测风被动接收2、探空气球3、探空仪温度湿度气压（风）1、地面系统主动测风被动接收2、探空气球3、探空仪温度湿度气压（风）雷达测风雷达测风雷达测风雷达测风- -探空系统探空系统探空系统探空系统探空体制未来发展探空体制未来发展探空体制未来发展探空体制未来发展 向国际接轨，采用
13、卫星导航测风向国际接轨，采用卫星导航测风阳江第八届国际探空比对阳江第八届国际探空比对阳江第八届国际探空比对阳江第八届国际探空比对阳江第8届探空仪系统国际比对主要目的：（1）通过热带/亚热带高湿度条件下的高质量业务探空仪和研究型探空仪性能对比，为一些国家的区域基本气候网/区域基本天气网、高空基准观测站选用高质量业务探空仪提供参考。（2）多种地基遥感设备参加辅助遥感观测，为综合观测方法研究提供基础。阳江第八届国际探空比对阳江第八届国际探空比对阳江第八届国际探空比对阳江第八届国际探空比对探空仪种类探空仪种类探空仪种类探空仪种类9个国家个国家16种型号探空仪种型号探空仪参与此次国际比对试验中国、美国、
14、德国、芬兰、南非、法国、瑞士、日本、韩国主要分为两类（1）业务使用的探空仪系统（2）目前处于科学试验阶段，用于气候观测的基准探空仪系统。南非南非法国法国德国德国瑞士瑞士中国大桥中国大桥韩国韩国日本日本中国长峰中国长峰中国华云中国华云美国美国芬兰芬兰业务探空仪科学试验探空仪瑞士瑞士Meteolabor Snowwhite美国美国Lockheed Martin日本日本Meisei 德国德国CFH芬兰芬兰Vaisala国产探空仪比对初步结论国产探空仪比对初步结论国产探空仪比对初步结论国产探空仪比对初步结论（1）总体上中国探空仪系统与日本相当，且好于韩国。航天23所探空系统表现良好，能够排在4-5名，
15、而华云探空仪排名应该在7-8名。南京大桥的L波段探空仪总体表现良好，在近距离测风方面与GPS测风基本相当，温度与气压表现良好，都能满足世界气象组织要求。（2）国产GPS探空仪在温度、风、位势高度、气压观测方面，总体上与国际先进水平基本相当。从目前比对的结果来看，中国探空仪系统的问题主要集中在湿度探测方面,与欧洲、美国有一定的差距，具体表现在-40以下温度范围内的低温测试性能较差，不能有效探测低温下水汽的空间分布结构，传感器入云出云后脱湿能力弱。探空技术体现了未来发展趋势探空技术体现了未来发展趋势探空技术体现了未来发展趋势探空技术体现了未来发展趋势在业务试验探空仪上全部采用湿敏电容湿度传感器，这
16、在业务试验探空仪上全部采用湿敏电容湿度传感器，这也体现了高空湿度测量的发展趋势。也体现了高空湿度测量的发展趋势。除了中国的业务除了中国的业务L L波段电子探空仪，其它均为波段电子探空仪，其它均为GPSGPS探空探空仪，体现了未来采用卫星导航测风的发展趋势。仪，体现了未来采用卫星导航测风的发展趋势。所有所有GPSGPS探空仪均采用探空仪均采用GPSGPS高度反算气压，去掉气压传感高度反算气压，去掉气压传感器，可以大幅度降低器，可以大幅度降低GPSGPS探空仪成本，这可能也是未来探空仪成本，这可能也是未来气压探测的发展趋势。气压探测的发展趋势。阳江北斗阳江北斗阳江北斗阳江北斗GPSGPS探空仪施放探空仪施放探空仪施放探空仪施放北斗北斗北斗北斗- -GPSGPS
