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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

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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

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