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关键词： 自动气象站   水文站   降水资料   对比分析  

摘要： 本文利用 2015 年 4 月－ 6 月江西省气象部门自动气象站和江西省水利部门自动水位雨量站逐 1h 雨量观测数据，生 成空间分辨率为 0.05° ×0.05°的格点化逐时降水量资料，对比了两类数据的逐时降水量及典型降水过程降水量的时间和空间变 化特征，并就其差异进行了分析。结果表明：两类观测数据源的过程降水量在空间分布形态上存在着很好的相关关系，面雨量越 大，其降水量值和空间分布上的一致性就更好;两类测站对应的临近站点在过程降水的量值上基本相当，总体差异不显著。

关键词： 防雷关键技术   自动气象站系统   应用  

摘要： 自动气象站在提供高效精准的气象服务、防灾减灾的方面大有裨益。由于自动气象站电子元件所处环境的复杂性和元件本身的脆弱性,导致自动气象站容易受到雷击。深入探究了防雷关键技术在自动气象站系统中的应用,以供参考。

关键词： 新型自动气象站   地面综合观测业务   问题   对策  

摘要： 随着时代的发展和科技水平的提高,气象监控系统也在逐步更新以实现智能化,新型自动气象站在气象系统的监控和运营中的占比逐渐加大.新型自动气象站的地面综合观测业务,可以极大地促进人们的现代生活水平的提高.加强对新型自动气象台的地面一体化观测业务的研发,对于提高整个气象系统的服务水平具有至关重要的作用.本文将对新型自动气象台的地面一体化服务系统进行详细的剖析,并针对如何解决该系统的问题进行了讨论,提出一些行之有效的对策.

关键词： QML201   自动气象站   校验和,无线传输  

摘要： 自动气象观测系统(AWOS)是基础气象探测设备,在提供航空气象服务和保障飞行安全中发挥着重要的作用。广州白云机场安装了Vaisala公司的AviMet系统,配备有MAWS301、AWS310两种型号的自动气象站,为空管、机场、航空公司等用户实时提供各类气象数据。本文以其为典型,介绍了自动气象站的系统结构和传感器接入配置,分析其数据传输所采用的校验和算法,探讨自动气象站在民航机场的应用。

关键词： GSI同化系统   三维变分   FDDA   自动气象站   背景误差协方差水平相关特征尺度  

摘要： GSI-3DVAR（Gridpoint Statistical Interpolation–3 Dimensional Variational data assimilation）和FDDA（Four Dimensional Data Assimilation）同化方法在数值天气预报业务和研究中应用广泛。本文基于华东地区3 km分辨率WRF（Weather Research and Forecasting）模式和高密度地面自动气象站（AWS）观测,针对一典型复杂天气过程案例,研究了GSI-3DVAR和FDDA同化方法对我国东部及沿海不同地形区域地面AWS资料的温度、风向、风速和相对湿度的同化效果。结果表明:（1）运用GSI-3DVAR同化地面AWS观测时,背景误差协方差水平相关特征尺度(RHZSCL)的取值较为敏感;为有效改进地面分析场精度,需要选取合适的RHZSCL。GSI-3DVAR采用合适的RHZSCL,分析场相较于背景场地面温度和地面矢量风差（VWD）的RMSE均可减小35%以上。RHZSCL过大会导致温度高、低值中心的影响范围过大,风分析场较为平滑,无法反映出中小尺度环流结构。但RHZSCL过小则会使得温度分析场增加误差,并会导致风分析场出现虚假大风。对于观测分布较为稀疏的海面及西部等地区,需要较大的RHZSCL同化以更好地将观测信息传播出去。观测密度稀疏化的敏感性试验结果表明,地面温度场及风场所适应的最优RHZSCL皆随着观测密度的增大而相应增大。（2）GSI-3DVAR每小时单独同化方法对模式地面温度、地面风场和地面水汽场的分析精度均有提升。在平缓地形区域的地面温度和地面水汽场的误差小于复杂地形区域;同化后的地面风场相比于未同化试验平滑的风场分布,其分析出了边界层中小尺度环流,并且改善了未同化试验风速偏高现象。（3）GSI-3DVAR循环同化和FDDA同化方法可以提高数值模式的分析精度。整体上GSI-3DVAR循环同化试验在平缓地形区域对地面温度和地面风场的分析能力优于FDDA同化试验,复杂地形区域则反之。各同化试验的地面温度日变化趋势与观测一致,误差小于未同化试验,GSI-3DVAR循环同化主要在夜晚同化效果较好,但稳定性弱于FDDA同化试验;GSI-3DVAR循环同化方法和FDDA同化方法分别在平缓和复杂地形区域的地面风场模拟效果较好,GSI-3DVAR循环同化在复杂地形区域会放大大风区域使整体风速偏高造成误差。在平缓地形区域两种同化方法在夜晚和上午的模拟效果较好,复杂地形区域GSI-3DVAR循环同化试验在夜间模拟的地面风速偏大,FDDA同化方法的改善程度也减弱;FDDA同化试验对于模式地面水汽的改善程度优于GSI-3DVAR循环同化试验。（4）运用GSI-3DVAR循环同化和FDDA同化方法同化沿海地区地面AWS观测资料后可对近海气象场产生一定影响,主要影响范围集中在50 km以内海域。运用FDDA方法同化后会减小近海海面风速并提高东海水汽值。GSI-3DVAR循环同化试验在观测密度差异较大的陆海交界处会产生风速正负分析增量中心,对于交界处的风场模拟造成一定影响。

关键词： 自动气象站   气象传感器   嵌入式系统   专家系统   故障检测  

摘要： 自动气象站作为主流的地面气象观测装备,能够实现对多种气象要素的自动采集、处理、存储和传输,在综合气象观测系统中发挥着重要作用。因此,确保自动气象站处于正常的工作状态对气象数据质量起着决定性的作用。本文分析了自动气象站出现故障的原因,针对目前自动气象站故障检测操作繁琐、准确率低等问题,设计并实现了一款对自动气象站进行故障检测的仪器。该仪器包含故障专家系统和现场故障检测系统,能够快速定位自动气象站故障点。论文的主要研究内容有:(1)分析多类型自动气象站各气象要素通道的结构设计和工作原理,指出各个气象量所对应的电信号参数、类型、误差范围、测量范围和转换关系,明确自动气象站故障检测仪器的性能指标和主要功能,为整个故障检测系统的开发奠定理论基础。(2)建立基于置信规则库(BRB)的自动气象站故障专家系统。针对自动气象站传感器故障等级与传感器实际数据之间存在复杂的非线性关系,利用两者定性和定量的关系,建立基于置信规则库的自动气象站故障专家系统。相较于仅基于专家经验知识建模的方法,该系统对传统专家经验库进行优化,检测结果准确性高,可解释性强。(3)针对自动气象站故障原因,结合气象信号的测量原理,研制自动气象站现场故障检测仪器,该仪器采用下位机+上位机的硬件架构。下位机以STM32F103ZET6为主控芯片,以气象信号采集和模拟电路为核心,实现对实体电路的控制、气象量与电信号之间的逻辑计算;同时采用改进型四线制电阻信号输出电路,并结合光耦隔离、USB-串口通信转换和软件补偿等方法,能够有效减少各个通道间的相互干扰,从而提高信号采集和模拟的精度。工控机作为检测系统上位机的载体,搭载气象站现场故障检测软件,主要完成控制指令的发送和显示检测结果等功能。(4)开发了检测仪器下位机嵌入式软件和上位机运行控制软件。下位机软件包含芯片端口配置驱动和逻辑运算所需代码;上位机运行控制软件实现对整个系统数据的处理、显示以及对下位机的控制等功能。实验测试结果表明,本文研制的故障检测仪器不仅能够对气象传感器进行故障等级判别,精确采集自动气象站实际输入的气象信号,快速定位传感器故障部位;还能根据用户需求模拟生成所需的气象信号,从而快速判断采集器工作状态,提升检测维修效率。

关键词： 持续浓雾   FY-4气象卫星   区域自动气象站   微波辐射计   边界层风廓线雷达  

摘要： 本文利用气象卫星、地面自动气象站、微波辐射计和风廓线雷达等多种资料开展乌鲁木齐机场浓雾天气监测及预报分析,主要结论如下:1)乌鲁木齐机场浓雾天气多与准噶尔盆地及北疆沿天山一带阴雾天气相关,气象卫星和地面气象自动站能见度资料可以实现对雾区范围、强度及其移动发展的基本监测。2)区域地面自动气象站资料可实时反映准噶尔盆地和北疆沿天山的地面中尺度风温场特征,有助于分析判断风场变化、降温条件以及雾的生消演变和传播扩散。3)机场微波辐射计和风廓线探测资料相结合,可"构建"近似实时的局地中低空气象要素探空。4)在常规资料的基础上,综合分析运用多种资料有助于分析研究乌鲁木齐机场浓雾生消机制,寻找浓雾生消监测的关键和重点,建立精细化短临预报服务思路。

关键词： 嵌入式系统   自动气象站   故障检测   传感器  

摘要： 针对自动气象站故障快速检测的需求,研制了一种基于嵌入式的便携式自动气象站故障检测仪。它集成了低功耗微控制器、高精度电子元器件和高速数据通信模块,通过四通道数字隔离器将微控制器数据总线和气象要素处理电路总线隔离提升信号间的抗干扰性,实现风向、风速、雨量、温湿度、气压信号的模拟和采集,实现对自动气象站的故障检测。试验表明该仪器能快速定位自动气象站传感器、采集器、电源模块、通讯模块的故障点,输出模拟气象信号误差最大不超过0.3,信号采集平均误差稳定在0.2上下。

关键词： Vaisala   便携式自动气象站   传感器   应用  

摘要： 便携式自动气象站是一种方便携带、容易架设的自动气象观测设备。在民航气象中,是一种重要的观测应急保障设备。对Vaisala公司生产的MAWS201型便携式自动气象站的系统组成和使用方法作了详细解读与分析,为气象用户正确使用便携式自动气象站进行应急保障提供参考。