地基微波辐射计联合观测系统

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地基微波辐射计联合观测系统

地基微波辐射计联合观测系统是由地基微波辐射计和多普勒风廓线激光雷达组成。通过地基微波辐射计和风廓线雷达的联合观测与数据对比分析，叠加两种设备测得的站点上空0~10km高度上的多种大气参数，地基微波辐射计联合观测系统所观测的数据可通过应用系统中的相关软件完成分析，加工并输出二次产品，包括但不限于：大气不稳定指数KI、对流有效位能CAPE、沙氏指数SI、大风指数Windex 。
本系统可以用来帮助预报和即时报告当地的闪电、冰雹、雨、雾、阵风锋、湍流、风切变、空气质量和结冰概率等，为短期、临近天气预报和天气过程分析提供数据支撑。

方案构成

地基微波辐射计联合观测系统是由地基微波辐射计和多普勒风廓线激光雷达组成。其中地基微波辐射计具备温度及水汽多通道复合大气微波辐射接收能力，自动化实时探测顶空10km范围内的大气温度、湿度、云水垂直分布以及水汽、液态水含量等多种大气参数，同时还能监测工作现场的温度、湿度、气压、降水等气象要素以及设备工作状态信息，并采用全中文、图形化综合处理终端实时记录、显示和回放。多普勒风廓线激光雷达是通过向高空发射不同方向的电磁波束，接收并处理这些电磁波束因大气垂直结构不均匀而返回的信息进行高空风场探测的一种遥感设备。风廓线雷达利用多普勒效应能够探测其上空风向、风速等气象要素随高度的变化情况，具有探测时空分辨率高、自动化程度高等优点。

方案特点

稳定度高

设备软硬件设计均按照国际标准，采用了质量极高的材料和零部件，适用于多种环境场景下的观测需求，可实现全天候多场景野外长期观测得应用。系统设计寿命在10年以上，连续稳定工作时长可长达3000小时以上
探测范围

自安装站点至垂直方向上10km高度范围内的大气温度、湿度、云水垂直分布以及水汽、液态水含量、风力、风向等多种大气参数，同时还能监测工作现场的温度、湿度、气压、降水等气象要素以及设备工作状态信息，并采用图形化综合处理终端实时记录、显示和回放
操作简单

系统集成度较高，且稳定度高故障率低，使用人员操作和维护量小，可实现长期无人值守观测任务。
可扩展性强

按照规范化和标准化的要求进行工程的设计和实施，硬件配置和软件采用国际通用的标准化技术，避免系统互联的障碍；充分考虑系统的兼容性，各分系统可以支持后续升级、扩容开发按照规范化和标准化的要求进行工程的设计和实施，硬件配置和软件采用国际通用的标准化技术，避免系统互联的障碍；充分考虑系统的兼容性，各分系统可以支持后续升级、扩容开发

应用领域

人工影响天气：利用辐射计监测云层的数据为人工增雨的监测、催化、检验过程提供重要参考。

区域空中水资源评估：利用辐射计大气湿度探测数据反演出区域大气分层中水汽含量，从而评估空中水资源。

实时高精度空中气象要素监测：监测大气积分水汽、温度、湿度廓线，云中液态水含量、云高，并结合其他设备可进行：风、雷电、气溶胶、气体分子等监测。

短时天气预报：结合空中水气、温度探测数据，进行区域短时天气预报。

重点区域灾害天气预警：针对机场、航线进行云层水冰数据探测，保证飞行安全。

雾霾立体监测与预警：基于多种数据分析区域污染过程、区域污染特征、以及区域污染来源，做好现状评估，提供决策依据。

海洋环境监测：通过海洋表面辐射的比辐射率探测，可中小尺度遥感海洋盐度、海洋内场、赤潮等海洋环境。

典型案例

北京市气象局已经安装实施了杭州浅海科技的地基微波辐射计联合观测系统，为研究云雾降，为帮助预报和即时报告当地的闪电、冰雹、雨、雾、阵风锋、湍流、风切变、空气质量和结冰概率等，为短期、临近天气预报和天气过程分析提供了科技基础和数据储备。
图为北京市气象局南郊观象台安装实例