地基微波輻射計聯合觀測系統

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地基微波輻射計聯合觀測系統

地基微波輻射計聯合觀測系統是由地基微波輻射計和多(duō)普勒風廓線(xiàn)激光雷達組成。通過地基微波輻射計和風廓線(xiàn)雷達的聯合觀測與數據對比分(fēn)析，疊加兩種設備測得的站點上空0~10km高度上的多(duō)種大氣參數，地基微波輻射計聯合觀測系統所觀測的數據可(kě)通過應用(yòng)系統中(zhōng)的相關軟件完成分(fēn)析，加工(gōng)并輸出二次産(chǎn)品，包括但不限于：大氣不穩定指數KI、對流有(yǒu)效位能(néng)CAPE、沙氏指數SI、大風指數Windex 。
本系統可(kě)以用(yòng)來幫助預報和即時報告當地的閃電(diàn)、冰雹、雨、霧、陣風鋒、湍流、風切變、空氣質(zhì)量和結冰概率等，為(wèi)短期、臨近天氣預報和天氣過程分(fēn)析提供數據支撐。

方案構成

地基微波輻射計聯合觀測系統是由地基微波輻射計和多(duō)普勒風廓線(xiàn)激光雷達組成。其中(zhōng)地基微波輻射計具(jù)備溫度及水汽多(duō)通道複合大氣微波輻射接收能(néng)力，自動化實時探測頂空10km範圍内的大氣溫度、濕度、雲水垂直分(fēn)布以及水汽、液态水含量等多(duō)種大氣參數，同時還能(néng)監測工(gōng)作(zuò)現場的溫度、濕度、氣壓、降水等氣象要素以及設備工(gōng)作(zuò)狀态信息，并采用(yòng)全中(zhōng)文(wén)、圖形化綜合處理(lǐ)終端實時記錄、顯示和回放。多(duō)普勒風廓線(xiàn)激光雷達是通過向高空發射不同方向的電(diàn)磁波束，接收并處理(lǐ)這些電(diàn)磁波束因大氣垂直結構不均勻而返回的信息進行高空風場探測的一種遙感設備。風廓線(xiàn)雷達利用(yòng)多(duō)普勒效應能(néng)夠探測其上空風向、風速等氣象要素随高度的變化情況，具(jù)有(yǒu)探測時空分(fēn)辨率高、自動化程度高等優點。

方案特點

穩定度高

設備軟硬件設計均按照國(guó)際标準，采用(yòng)了質(zhì)量極高的材料和零部件，适用(yòng)于多(duō)種環境場景下的觀測需求，可(kě)實現全天候多(duō)場景野外長(cháng)期觀測得應用(yòng)。系統設計壽命在10年以上，連續穩定工(gōng)作(zuò)時長(cháng)可(kě)長(cháng)達3000小(xiǎo)時以上
探測範圍

自安(ān)裝(zhuāng)站點至垂直方向上10km高度範圍内的大氣溫度、濕度、雲水垂直分(fēn)布以及水汽、液态水含量、風力、風向等多(duō)種大氣參數，同時還能(néng)監測工(gōng)作(zuò)現場的溫度、濕度、氣壓、降水等氣象要素以及設備工(gōng)作(zuò)狀态信息，并采用(yòng)圖形化綜合處理(lǐ)終端實時記錄、顯示和回放
操作(zuò)簡單

系統集成度較高，且穩定度高故障率低，使用(yòng)人員操作(zuò)和維護量小(xiǎo)，可(kě)實現長(cháng)期無人值守觀測任務(wù)。
可(kě)擴展性強

按照規範化和标準化的要求進行工(gōng)程的設計和實施，硬件配置和軟件采用(yòng)國(guó)際通用(yòng)的标準化技(jì )術，避免系統互聯的障礙；充分(fēn)考慮系統的兼容性，各分(fēn)系統可(kě)以支持後續升級、擴容開發按照規範化和标準化的要求進行工(gōng)程的設計和實施，硬件配置和軟件采用(yòng)國(guó)際通用(yòng)的标準化技(jì )術，避免系統互聯的障礙；充分(fēn)考慮系統的兼容性，各分(fēn)系統可(kě)以支持後續升級、擴容開發

應用(yòng)領域

人工(gōng)影響天氣：利用(yòng)輻射計監測雲層的數據為(wèi)人工(gōng)增雨的監測、催化、檢驗過程提供重要參考。

區(qū)域空中(zhōng)水資源評估：利用(yòng)輻射計大氣濕度探測數據反演出區(qū)域大氣分(fēn)層中(zhōng)水汽含量，從而評估空中(zhōng)水資源。

實時高精(jīng)度空中(zhōng)氣象要素監測：監測大氣積分(fēn)水汽、溫度、濕度廓線(xiàn)，雲中(zhōng)液态水含量、雲高，并結合其他(tā)設備可(kě)進行：風、雷電(diàn)、氣溶膠、氣體(tǐ)分(fēn)子等監測。

短時天氣預報：結合空中(zhōng)水氣、溫度探測數據，進行區(qū)域短時天氣預報。

重點區(qū)域災害天氣預警：針對機場、航線(xiàn)進行雲層水冰數據探測，保證飛行安(ān)全。

霧霾立體(tǐ)監測與預警：基于多(duō)種數據分(fēn)析區(qū)域污染過程、區(qū)域污染特征、以及區(qū)域污染來源，做好現狀評估，提供決策依據。

海洋環境監測：通過海洋表面輻射的比輻射率探測，可(kě)中(zhōng)小(xiǎo)尺度遙感海洋鹽度、海洋内場、赤潮等海洋環境。

典型案例

北京市氣象局已經安(ān)裝(zhuāng)實施了杭州淺海科(kē)技(jì )的地基微波輻射計聯合觀測系統，為(wèi)研究雲霧降，為(wèi)幫助預報和即時報告當地的閃電(diàn)、冰雹、雨、霧、陣風鋒、湍流、風切變、空氣質(zhì)量和結冰概率等，為(wèi)短期、臨近天氣預報和天氣過程分(fēn)析提供了科(kē)技(jì )基礎和數據儲備。
圖為(wèi)北京市氣象局南郊觀象台安(ān)裝(zhuāng)實例