留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

利用GPS定位资料分析L波段雷达测风性能

姚雯 马颖 黄炳勋 郭亚田

姚雯, 马颖, 黄炳勋, 等. 利用GPS定位资料分析L波段雷达测风性能. 应用气象学报, 2009, 20(2): 195-202..
引用本文: 姚雯, 马颖, 黄炳勋, 等. 利用GPS定位资料分析L波段雷达测风性能. 应用气象学报, 2009, 20(2): 195-202.
Yao Wen, Ma Ying, Huang Bingxun, et al. Wind measuring accuracy of L-band radar-digital radiosonde system through the intercomparison with GPS data. J Appl Meteor Sci, 2009, 20(2): 195-202.
Citation: Yao Wen, Ma Ying, Huang Bingxun, et al. Wind measuring accuracy of L-band radar-digital radiosonde system through the intercomparison with GPS data. J Appl Meteor Sci, 2009, 20(2): 195-202.

利用GPS定位资料分析L波段雷达测风性能

资助项目: 科技部科学技术研究专项课题“多功能高精度GPS探空仪系统”资助

Wind Measuring Accuracy of L-band Radar-digital Radiosonde System Through the Intercomparison with GPS Data

  • 摘要: 新研制的GPS探空仪是在我国高空站网上普遍使用的L波段雷达-数字探空仪系统中增加GPS定位模块,高空风数据不但可以通过GPS定位数据计算获得,同时还可以通过L波段雷达单测风方式进行计算,这样使其自身获得了多方面的动态比对试验。通过对23份对比施放记录分析发现:在一般情况下,经过同等的适当滑动平滑后,从L波段雷达和GPS定位两个独立系统得出的高空风廓线基本一致,说明L波段雷达的测风精度基本可以达到GPS测风水平。但在探空仪上升到高空小风速区且远离测站时,雷达测风精度明显较GPS测风精度低,需要对原始数据进行更大范围的平滑。对照分析表明:目前高空站的L波段雷达观测业务还有较大发展潜力。
  • 图  1  施放后30 s原始定位数据随时间变化 (a) GPS 探空仪, (b)L 波段雷达

    Fig. 1  Temporal variations of original positioning data just 30 seconds after setting free (a)GPS radiosonde, (b)L-band radar

    图  2  施放 55 min 后原始定位数据随时间变化 (a) GPS 探空仪, (b)L 波段雷达

    Fig. 2  Temporal variations of original positioning data just 55 minutes after setting free (a)GPS radiosonde, (b)L-band radar

    图  3  2006年5月27日14:00上海站 L 波段雷达经过3点滑动平均处理的风向数据和GPS探空仪测得未滑动平均处理的风向数据比较(a)低空, (b)高空

    Fig. 3  Comparison of 3-point smoothing wind direction of L-band radar and GPS radiosonde wind direction without smoothing at 14:00 on May 27, 2006 of Shanghai (a)bottom air, (b)superior air

    图  4  GPS探空仪上升下降过程中获得的风记录(a)风向, (b)风速

    Fig. 4  Rise-and-fall wind record of GPS radiosonde(a)wind direction, (b)wind velocity

    图  5  2006年5月27日14 : 00 上海站低仰角施放气球时经过 30 点滑动平均后的风廓线比较(a)风向, (b)风速

    Fig. 5  Comparison on 30-point smoothing wind profile of L-band radar and GPS radio sonde at low elevation at 14:00 on May 27, 2006 of Shanghai (a)wind direction, (b)wind velocity

    图  6  用比较折中的滑动平均方法获得的高空风廓线 (a)风向, (b)风速

    Fig. 6  Wind profile of L-band radar and GPS radiosonde smoothed by suitable method (a)wind direction, (b)wind velocity

    表  1  不同时间段 GPS 定位能力

    Table  1  GPS orientation in different time period

    表  2  南京站 、上海站雷达在不同等压面高度差比较

    Table  2  Comparison of height difference at different pressure surface of Nanjing and Shanghai radars

  • [1] 李峰, 马舒庆.从毛里求斯国际对比看全球探空系统发展趋势.气象科技, 2006, 34(5) : 606 -610. http://cpfd.cnki.com.cn/Article/CPFDTOTAL-ZGQX200510001015.htm
    [2] Li F. New Developments with Upper-air Sounding in China. Instruments and Observing Methods Report No.94, WMO/TD-No. 1354, Paper 2(1) . Geneva : WMO, 2006 .
    [3] Pathack B, Nash J, Smout R, et al. WMO Intercomparison of High Quality Radiosonde Systems. Instruments and Observing Methods Report No.94, WMO/TD-No. 1354 : 19(6). Geneva :WMO, 2006 .
    [4] Guo Yatian, Huang Bingxun.Correction for Bias of Chinese Upper-air Measurements. Commission For Instruments and Mehtods of Observation, Geneva: WMO, 2004.
    [5] 马舒庆, 赵志强, 邢毅. Vaisala探空技术及中国探空技术的发展.气象科技, 2005, 33(4) : 390-393. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXKJ200505001.htm
    [6] Reinaldo B da Silveira, Gilberto Fisch, Luiz A T Machado, et al . Executive Summary of the WMO Intercomparison of GPS Radiosondes. Instruments and Observing Methods Report No.76, WMO/TD-No. 1153: 3-5 . Geneva: WMO, 2003 .
    [7] 中芬高空探测对比试验技术组.中芬高空探测对比试验结果分析报告.气象软科学, 1997(增刊) : 38-49.
    [8] 姚琪.新型L波段二次测风雷达系统测量精度分析.现代雷达, 2006, 28(11): 22-24. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XDLD200611006.htm
    [9] 秦晓军.GPS技术在气象探空测风中的应用.陕西气象, 2006, 3: 29-30. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SXQI200603010.htm
    [10] 陈世范.GPS气象观测应用的研究进展与展望.气象学报, 1999, 57(2): 242-252. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXXB902.012.htm
    [11] 李国平, 黄丁发. GPS气象学研究及应用的进展与前景.气象科学, 2005, 25(6): 652-660. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXKX200506012.htm
    [12] 姚雯, 郑国光, 郭亚田, 等.气象探空测风软件系统的标准化研究.应用气象学报, 2004, 15(1): 88-94. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20040112&flag=1
    [13] 张霭琛.现代气象观测.北京:北京大学出版社, 2000 : 310-315.
    [14] 刘咏, 孙庆国, 迟海艳.高空气象探测系统数据处理与误差分析.气象水文海洋仪器, 2007, 2: 1-5. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXSW200702003.htm
    [15] 黄炳勋. C-波段测风一次雷达的跟踪特性及其应用前景.应用气象学报, 1995, 6(2): 153-162. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=19950220&flag=1
    [16] 张立功, 陈志斌, 王勇, 等. L波段雷达-电子探空仪系统对比观测分析.气象科技, 2007, 35(1): 123-125. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXKJ200701027.htm
  • 加载中
图(6) / 表(2)
计量
  • 摘要浏览量:  4542
  • HTML全文浏览量:  270
  • PDF下载量:  1429
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2008-03-17
  • 修回日期:  2008-12-18
  • 刊出日期:  2009-04-01

目录

    /

    返回文章
    返回