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1、第29卷第3期高原氣象Vol.29No.32010年6月PLATEAUMETEOROLOGYJune,2010吳志根,沈利峰.邊界層風(fēng)廓線儀應(yīng)用中存在的若干問題[J].高原氣象,2010,29(3):801-809邊界層風(fēng)廓線儀應(yīng)用中存在的若干問題吳志根,沈利峰(上海市氣象局,上海200030)摘要:根據(jù)多年來在上海地區(qū)邊界層風(fēng)廓線儀布設(shè)和應(yīng)用中取得的經(jīng)驗(yàn)和研究結(jié)果,詳細(xì)介紹了邊界層風(fēng)廓線儀在大城市組網(wǎng)、選址和建站方面需要注意的問題,同時針對邊界層風(fēng)廓線儀受地物雜波干擾和降水污染影響的問
2、題進(jìn)行了典型個例分析。關(guān)鍵詞:邊界層風(fēng)廓線儀;多普勒頻譜;地物雜波;水平風(fēng)文章編號:10000534(2010)03080109中圖分類號:P414.7文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A料的應(yīng)用和研究改進(jìn)了多項(xiàng)氣象業(yè)務(wù),包括高空風(fēng)1引言探測率的提高;龍卷、雷暴、暴雨和冬季風(fēng)暴預(yù)警風(fēng)廓線儀是測量大氣水平風(fēng)垂直分布廓線的有時效的提高;航空和火險天氣預(yù)報的改善;強(qiáng)烈天效工具。與常規(guī)的無線電探空系統(tǒng)相比,其主要優(yōu)氣系統(tǒng)監(jiān)測和預(yù)報準(zhǔn)確率的提高;對0~12h風(fēng)的點(diǎn)表現(xiàn)在:(1)可對測站上空水平風(fēng)的垂直分布進(jìn)預(yù)報改善以及對高空風(fēng)場模式預(yù)報改善的貢獻(xiàn)等。行連續(xù)365天24
3、h探測,其時間密度高,對5波另一方面,國外已將風(fēng)廓線儀資料廣泛地應(yīng)用到大束的風(fēng)廓線儀而言,最密時每5min即可獲取一條氣邊界層、空氣污染和環(huán)保等領(lǐng)域,并且取得了許大氣的垂直風(fēng)廓線;(2)系統(tǒng)穩(wěn)定性好,通常設(shè)備多應(yīng)用和研究成果。例如,研究邊界層熱通量和動[7]的MTBF達(dá)到4000h或以上,風(fēng)廓線儀測站一般量通量算法;應(yīng)用風(fēng)廓線儀多普勒譜反演雨滴譜[8][9]實(shí)行無人值守運(yùn)行模式;(3)它屬于無球探空,探的方法;對流邊界層厚度算法的統(tǒng)計(jì)對比以及[10]測成本較低而且在軍事上使用時保密性好,機(jī)動性測風(fēng)數(shù)據(jù)受候鳥遷移影響的解決算法等。強(qiáng);(4)風(fēng)廓線儀測量的
4、是站址上空水平風(fēng)的垂直正是因?yàn)轱L(fēng)廓線儀探測和資料有上述優(yōu)點(diǎn),最分布情況,而常規(guī)探空時氣球隨風(fēng)飄離測站,所測近幾年來國內(nèi)氣象、民航、海洋、環(huán)保等行業(yè)對該的風(fēng)并不是測站上空的實(shí)際情況。尤其是當(dāng)水平風(fēng)類探測設(shè)備的需求也日趨增多。然而,風(fēng)廓線儀探速較大時,實(shí)際探測點(diǎn)的位移很大,使數(shù)據(jù)的代表測也存在缺點(diǎn)和不足,特別是其探測數(shù)據(jù)容易受到性變差;(5)當(dāng)風(fēng)廓線儀與無線電聲探測系統(tǒng)外界的干擾。其主要的外界干擾源有:地物雜波以(RASS)組合使用時還可以同時獲得近地面到對流及水(海)面雜波、無線電發(fā)射干擾、遷移的候鳥[1-2][3-4]層中部的溫度廓線資料和濕度廓線
5、。除了群、雷達(dá)旁瓣反射、降水影響以及各種空中移動目以上優(yōu)點(diǎn)外,風(fēng)廓線儀還可以直接測量大氣折射指標(biāo)物等干擾。所以,風(fēng)廓線儀探測信號和數(shù)據(jù)質(zhì)量2[5]數(shù)Cn值和湍流脈動,并且監(jiān)測其隨時間變化的控制是一個非常重要的問題。它不僅涉及的內(nèi)容空間分布情況。多、技術(shù)面廣,而且處理方法復(fù)雜繁瑣。長期以來風(fēng)廓線探測資料的應(yīng)用范圍十分廣泛,一方面國外已在這方面做了大量深入細(xì)致的研究工[11-12]在天氣預(yù)報中應(yīng)用風(fēng)廓線儀資料可以提高預(yù)報預(yù)警作,并且取得了很多成果和經(jīng)驗(yàn)。通過這些能力。早在1994年美國NOAA/NWS和OAR在成果的應(yīng)用,明顯提高了風(fēng)廓線儀的探測能力及
6、數(shù)[6]風(fēng)廓線儀的評估報告中就已經(jīng)指出,風(fēng)廓線儀資據(jù)質(zhì)量。收稿日期:20090421;改回日期:20090823基金項(xiàng)目:上海市氣象局邊界層風(fēng)廓線儀組網(wǎng)項(xiàng)目資助作者簡介:吳志根(1953),男,上海人,高級工程師,主要從事風(fēng)廓線儀、氣象雷達(dá)等探測技術(shù)研究.Email:zgwu@smb.gov.cn802高原氣象29卷國內(nèi)對風(fēng)廓線儀探測和資料的應(yīng)用也做了一些邊界層風(fēng)廓線儀的應(yīng)用十分廣泛,從城市環(huán)境污[13]試驗(yàn)和研究。例如,利用風(fēng)廓線儀探測降水云染、中小尺
7、度天氣系統(tǒng)探測到邊界層研究等許多領(lǐng)的研究,在珠峰北坡用風(fēng)廓線儀觀測大氣垂直結(jié)域,其中美國邊界層風(fēng)廓線儀網(wǎng)(CAP)在加利福尼[14-16]構(gòu)等。但總體而言,國內(nèi)對風(fēng)廓線儀的適用亞州及其沿海就布設(shè)了30多部風(fēng)廓線儀。這些發(fā)性、探測原理、資料精度以及數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法的達(dá)國家組網(wǎng)的現(xiàn)狀表明,風(fēng)廓線儀組網(wǎng)布局的密度介紹和研究尚不多。目前風(fēng)廓線儀的應(yīng)用在國內(nèi)還和覆蓋范圍通常是按研究的對象和實(shí)際需要來設(shè)計(jì)處于設(shè)備選型、采購及設(shè)站建臺的起步階段。上海的。目前,位于美國佛羅里達(dá)州的航天飛機(jī)發(fā)射場市氣象局開展風(fēng)廓線儀的應(yīng)用研究工作始于20世的風(fēng)廓線儀網(wǎng)是世界上布點(diǎn)最密的
8、邊界層風(fēng)廓線儀[17-18]紀(jì)90年代初?，F(xiàn)在上海地區(qū)共有5臺邊界層探測網(wǎng),其風(fēng)廓線儀之間的距
