地基35通道微波辐射计观测资料的初步分析
北京干湿雷暴过程的地基微波辐射资料对比分析
北京干湿雷暴过程的地基微波辐射资料对比分析王婷婷;王迎春;张文龙【摘要】利用北京城区两部地基微波辐射仪资料,结合自动站、加密探空和雷达等局地非常规观测资料,对北京地区2008年8月14日"湿雷暴"(强降水伴有雷电)和24日"干雷暴"(强雷电伴有弱降水)过程发生前的局地环境大气温湿廓线特征进行对比分析.研究结果表明:1)干湿雷暴发生前大气层结明显不同.湿雷暴探空层结曲线呈"漏斗"型,低层暖湿、高层冷干,有利降水产生;雷暴发牛前不稳定能量较高,无对流抑制能,具有较强的热力不稳定.干雷暴探空层结曲线呈"倒V字"型,低层干、中层有浅薄弱逆温,不利于降水产生:对流抑制能较大,对流发展需要有较强抬升力.2)两次过程对流不稳定能量积累和释放方式不同.湿雷暴不稳定能量缓慢积累并逐渐释放,大气层结由不稳定逐渐趋于稳定.于雷暴过程则相反,不稳定能量快速积累并迅速释放,产生强雷电.3)大气中低层水汽密度和液态含水量快速增长对强降水具有一定的指示意义.降水发生前,湿雷暴的湿垂直廓线发生明显变化,从地面到3 km,水汽密度比干雷暴约高4 g·m-3,液态水含量在3-6 km激增.干雷暴则相反,湿垂直廓线无明显变化,各层液态水含量不超过0.1 g·m-3.【期刊名称】《暴雨灾害》【年(卷),期】2011(030)001【总页数】8页(P11-18)【关键词】地基微波辐射仪;干雷暴;湿雷暴;热力不稳定;垂直廓线【作者】王婷婷;王迎春;张文龙【作者单位】吉林省气象台,长春,130062;北京市气象局,北京,100089;中国气象局北京城市气象研究所,北京,100089【正文语种】中文【中图分类】P413众所周知，雷暴形成的环境物理条件，主要包括抬升力、水汽和不稳定层结。
其中，水汽和不稳定层结条件可认为是形成雷暴天气的内因，抬升力条件是外因。
地基微波辐射计资料同化对一次特大暴雨过程影响的数值试验研究
地基微波辐射计资料同化对一次特大暴雨过程影响的数值试验研究王叶红;赖安伟;赵玉春【摘要】基于暴雨中尺度数值预报模式AREMv2.3和三维变分同化系统GRAPES-3DVAR,以2008年7月22日08时至23日08时发生在我国东部地区的一次特大暴雨过程为例,研究了荆州、咸宁、常德3部地基微波辐射计反演的相对湿度廓线资料同化对降水预报的影响.结果表明:1)同化荆州、咸宁、常德3部微波辐射计反演的相对湿度廓线资料后,模式对降水落区预报改进不明显,但对降水强度预报改进明显,24 h降水最大增幅为45mm;2)分别同化荆州、咸宁、常德微波辐射计湿度廓线资料,降水强度模拟均有所改进,24 h降水最大增幅分别达到42、10、24mm;3)单站及两站微波辐射计资料同化均对降水强度预报有所改善,但不及对3部微波辐射计资料同时同化的结果,这表明同化的中尺度水汽场信息越多,初始场的质量越高,降水模拟效果越好;4)对上述暴雨过程而言,荆州微波辐射计湿度廓线资料同化对降水强度预报改进贡献最大,常德站次之,咸宁站作用最不明显.【期刊名称】《暴雨灾害》【年(卷),期】2010(029)003【总页数】7页(P201-207)【关键词】资料同化;暴雨;微波辐射计;相对湿度廓线【作者】王叶红;赖安伟;赵玉春【作者单位】中国气象局武汉暴雨研究所,武汉,430074;中国气象局武汉暴雨研究所,武汉,430074;中国气象局武汉暴雨研究所,武汉,430074【正文语种】中文【中图分类】P413地基微波辐射计具有受云雨雾影响小，无人值守，全天候和全天时工作，有一定穿透能力，可获得连续、客观、定量监测的优势，使其越来越多地受到世界各国的重视，并被广泛应用于各个领域；同时，地基微波辐射计还具有测量大气水汽和云液态水垂直积分量及分布的能力；此外，利用多频率微波辐射计测量温度廓线、通过微波辐射计的扫描观测来获得边界层的温度廓线、辐射计的角扫描观测来研究云的结构等，也是地基微波辐射计所具有的强大功能[1-3]。
微波辐射计在西安一次强对流天气过程的分析应用
微波辐射计在西安一次强对流天气过程的分析应用雷连发;陈婷;杨柳;朱磊;陈瑞;程桂玉;秦江【摘要】本文利用地基多通道微波辐射计和大气对流参数对西安2017年7月28日晚上一次强降雨过程的大气状态进行了分析.通过利用微波辐射计观测数据计算分析了对流有效势能(CAPE)、KI指数和对流凝结高度(LCL)等多个常用的对流参数以及各参数在强降水发生过程前的变化特征.结果表明通过微波辐射计观测数据计算得到的强对流参数之间具有很好的相关性,很好的反应了强对流天气的水汽、稳定度和云的发展变化过程,这对强对流天气的预警预报具有指示作用.【期刊名称】《火控雷达技术》【年(卷),期】2017(046)004【总页数】4页(P63-66)【关键词】微波辐射计;强对流天气;对流有效势能;KI指示;抬升凝结高度【作者】雷连发;陈婷;杨柳;朱磊;陈瑞;程桂玉;秦江【作者单位】西安电子工程研究所西安710100;北方天穹信息技术(西安)有限公司西安710100;西安电子工程研究所西安710100;西安电子工程研究所西安710100;西安电子工程研究所西安710100;北方天穹信息技术(西安)有限公司西安710100;西安电子工程研究所西安710100;北方天穹信息技术(西安)有限公司西安710100;西安电子工程研究所西安710100;北方天穹信息技术(西安)有限公司西安710100;西安电子工程研究所西安710100;北方天穹信息技术(西安)有限公司西安710100【正文语种】中文【中图分类】TN970 引言强对流天气是气象学上所指的发生突然、移动迅速、破坏力极大的灾害性天气，主要发生于中小尺度天气系统，空间尺度小，生命史短暂并带有明显的突发性，暴雨的发生伴随着明显的局地性[1]。
强降水尽管次数不多，但是近年来突发的强降水一般强度大，时间短，一旦发生就会造成严重的影响[2-3]。
强对流天气发生发展过程中常常通过一些动力学、大气热力学等强对流参数进行分析。
MP-3000型地基微波辐射计探测性能分析
197中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2019.09 （下）探空是测量大气温度、气压、风和水汽等廓线的最基本方法，但在测量精度、费用以及时间连续性等方面存在诸多局限性。
随着气象服务领域的扩展，气象业务越来越需要时空密度更大、实时性更强的探空资料，但是目前我国气象探空站仍然以传统的定时、定点的氢气球探空为主，这种观测方式所获得的探空资料具有较高的代表性和可信度，但是由于气球漂移存在误差，同时，因为存在单次探空成本相对较高和单次探测时间持续较长等不足，无法24h 连续获得探空数据。
地基微波辐射计是一种新型被动遥感探测设备，具有高时间、空间分辨率、高灵敏度特点，能够实现全天候实时测量和无人值守工作。
Ware 等对微波辐射计和探空资料进行了对比，指出在数值预报中微波辐射计与探空资料具有同等的准确性。
刘红燕等分析讨论了微波辐射计、无线电探空和GPSMET 三种测量水汽技术间的差异，得出各个小时水汽与温度的相关系数都按照秋、春、冬、夏的顺序递减的结论。
为此，本文利用2016年南京微波辐射计和同址探空站探测资料，开展了MP-3000型地基微波辐射计探测资料与该站探空站资料的对比分析研究。
1 仪器与资料探空观测采用L 波段高空气象探测系统。
每日探测2次，MP-3000型地基微波辐射计探测性能分析周晨1，张军2，乔贺3（1.江苏省气象局，江苏 南京 210008；2.南京市气象探测中心；3.江苏省气象探测中心，江苏 南京 210008）摘要：本研究利用南京MP-3000型地基微波辐射计与L 波段高空气象探测系统2016年逐日探测的温湿度数据进行对比分析。
结果表明：微波辐射计与探空测量温、湿度具有较好的相关性和一致性，两者观测58层高度的温度、相对湿度的相关系数分别为0.98、0.59和0.86，均达到0.01显著性水平。
关键词：微波辐射计；温度；相对湿度；对比分析中图分类号：P407.7 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2019）09（下）-0197-02探测时间为07时和19时(北京时)，采集0～30000m 资料，获得连续各个高度的气压、温度、露点温度、相对湿度等。
RPG-HATPRO地基多通道微波辐射计的使用与维护
RPG-HATPRO地基多通道微波辐射计的使用与维护刘敏;李礼;许丽萍;余家燕;刘萍【摘要】The RPG-HATPRO multi-channel ground based microwave radiometer is a kind of vertical atmospheric remote sensing temperature and humidity profiler .It utilizes atmospheric attenuation charac-teristics to inverse atmospheric temperature ,humidity ,water vapor density and liquid water profiles of both boundary layer and troposphere by means of neural network algorithm .It can provide comprehensive atmospheric observations and help for air quality forcasting and warning studies .This paper introduced the structure of the instrument ,principles of measurement ,operating procedures and common maintenances , based on practical using experiences .%RPG - HATPRO 地基多通道微波辐射计是一款大气垂直遥测的温度和湿度廓线仪，通过神经网络算法利用大气衰减特征分析反演边界层和对流层大气的温度、湿度、水汽密度及液态水廓线，为大气环境综合观测及空气质量预报预警提供综合分析手段。
根据实际使用经验，对 RPG - HATPRO 地基多通道微波辐射计的仪器结构、测量原理、工作流程和运行维护等方面进行了介绍和总结。
基于微波辐射计对呼和浩特市一次r冰雹天气过程的观测分析
基于微波辐射计对呼和浩特市一次r冰雹天气过程的观测分析许志丽;史金丽【摘要】利用呼和浩特市35通道MP-3000A微波辐射计探测资料对2016年6月9日呼和浩特市一次冰雹天气过程进行监测分析.分析结果表明:高层干冷空气与中低层西南暖湿气流交绥形成的"上干、下湿"的湿度垂直结构分布以及中低层的水汽供应为冰雹天气的发生与维持提供了不稳定层结结构和水汽条件;IWV、ILW在降雹前均迅速增长、在降雹开始后均迅速减小,降雹前上升气流将低层的热量向高层输送,使0、-10、-20℃层抬升,中低层出现明显的增温现象,且冰雹发生在液态水含量分布的深厚大值区,冰雹形成过程中会消耗0℃以下的累积液态水;微波辐射计资料计算的K、TT、SI三种不稳定指数均能较好的反应冰雹天气过程的大气层结稳定度状态,对冰雹天气的预警有一定的指示意义.【期刊名称】《内蒙古气象》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】5页(P15-19)【关键词】微波辐射计;冰雹;温度;相对湿度;液态水【作者】许志丽;史金丽【作者单位】内蒙古气象科学研究所,内蒙古呼和浩特 010051;内蒙古气象科学研究所,内蒙古呼和浩特 010051【正文语种】中文【中图分类】P458.1+21.2微波辐射计是利用大气自然辐射的微波信号连续的探测大气中的温度、湿度、液态水含量等大气信息，是一种被动式的微波遥感仪器，因其高时间分辨率、高精度以及可以长时间无人值守等工作优点而在大气廓线探测[1-4]、云与降水研究[5-9]、人工影响天气作业[10-14]等方面得到广泛的研究应用。
冰雹天气过程发展迅速，持续时间短，具有较强的局地性，许多学者利用雷达、卫星等资料分析冰雹天气过程，了解冰雹发生过程中的动力、热力等特点以及冰雹的形成机制。
微波辐射计可以连续观测强天气过程中大气中温度、湿度和液态水含量以及云中水相变趋势，从而可以分析冰雹云发展过程中的微物理变化特征，因而被逐渐开始引用于强对流天气过程的分析应用中，如廖晓农等[15]使用微波辐射计观测资料对2006年北京地区罕见的雷暴、大风天气分析，揭示其发生的环境条件。
地基微波辐射计观测网建设方案
地基微波辐射计观测网建设方案作者：陈后财任雍来源：《电子技术与软件工程》2017年第05期摘要 QFW-6000型地基微波辐射计作为大气观探测、天气监测新型仪器装备，凭借其高时空分辨率、高探测精度、全天候、数据产品丰富、直观、实时、连续等优点，成为遥感大气温度、湿度、云液态水廓线的有力工具，在气象、环保、航空、测控等诸多领域广泛使用。
本文提出了地基微波辐射计组网观测方案架构，本方案不仅适用于业务应用中的辐射计设备，还适用于观测网中其他设备，甚至对整个业务观测网络的建设也具有参考意义。
【关键词】微波辐射计强对流天气组网观测1 引言按照中国气象局的发展战略和省市气象局的部署，以及地区性的农业经济发展规划，气象工作的重点之一应是增强灾害性天气监测预警能力，提高中短期天气预报准确度，为防灾减灾、大气环境保护、农业保障和资源开发利用，生态系统平衡等方面提供优质气象服务。
温度、相对湿度、液态水廓线（0～20km高空）是描述大气热力状态的基本参数，实时探测温度、相对湿度、云液态水分布及其变化，对于数值天气预报和气候变化研究以及各种气象保障工作，都是必不可少的。
QFW-6000型地基微波辐射计作为大气观探测、天气监测新型仪器装备，凭借其高时空分辨率、高探测精度、全天候、数据产品丰富、直观、实时、连续等优点，成为遥感大气温度、湿度、云液态水廓线的有力工具，在气象、环保、航空、测控等诸多领域广泛使用。
尤其是诊断分析得到的一系列连续的大气热力学参数、预报指标，对雾霾的监测治理、人工影响天气、区域水资源的评估、航空气象保障以及对雷暴、冰雹、暴雨等强对流极端天气的研究有很好的指示作用，为灾害性天气预报、预警提供数据依据，为相关决策部门制定防灾、减灾预案提供数据支持。
目前，河北地区计划在唐山、廊坊、沧州、衡水、邯郸等地投入使用有5台地基微波辐射计。
为充分发挥仪器设备的功效，有效利用其数据资源，使河北地区各市、区气象预报保障、短时及临近预报、灾害性天气预警、人工影响天气、防雷、消雹等气象预报业务及相应的决策部门，都能够及时、准确地利用5台地基微波辐射计的数据资源，实现互联互通、资源共享、有效决策，有必要对现有地基微波辐射计的安装运行、观测分析数据的存储、传输、共享以及产品信息的发布等进行规范统一，使其网络化、系统化。
辐射计观测方法和数据使用分析报告
性能指标 <500K (所有天线) 1.0K 内置狄克开关和外部液氮 内置狄克开关和标准噪声 天空倾动定标 <0.05K <-30dB 0~350K -30°~45° 0~360° -90°~90° 8.20m <3KW 5KW
高度角的定义：水平方向观测时为 0°，向上转动辐射计的角度为正值，向 下为负值；方位角的定义：以大车车头方向为 0°，俯视图中的顺时针方向转动 角度增加(图 1-2)。
图 1-6 水面微波亮温实测与模拟对比结果（图中蓝色线为模拟值，虚线为 V 极 化模拟值，实线为 H 极化模拟值；红色方形为 V 极化测量值，红色圆圈为 H 极 化测量值）
2 车载微波辐射计观测标准
以往利用辐射计进行微波辐射特征观测试验时， 均采用的是单次观测的方法。 卡车和辐射计位置不变获取地表辐射亮温， 然后平均得到辐射计的观测亮温数据。 但是在这种观测方法存在很大的偶然性，观测得到的数据说服力不够。与测量其 它地表参数一样， 采用多次测量取平均的方法能够减小这种偶然性，从而更好的 表现观测目标的微波辐射特征。基于以上考虑，制定了辐射计的观测方法如下：
2.3 注意事项
1) 打开辐射计前，一定先要确认已经将 UPS 打开。以保证外部电源断开后，能 够临时用 UPS 供电，从而避免仪器因为突然断电而损伤。 2) 当设置辐射计转动至某一高度角和方位角时，一定注意观察辐射计的转动方 向，以防止由于人为设置的错误而使辐射计转动到非常规的角度。当出现转 动角度错误时，请立即关闭辐射计的电源开关，重新检查设置的角度。 3) 升高辐射计时，注意观察辐射计液压平台周围情况，保证一切安全后才可操
8m
Footprint 1
20m RADIOMETER
Footprint 2
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基 金 项 目 ：中 央级 公 益 性科 研 院所 基 本 科 研业 务 费 专 项 资 金 （ Ｍ ０ ７ １ Ｉ Ｍ ０ ８２ Ｉ Ｍ ０ ６ ３ Ｉ Ｍ ０ ８ ０ 、中 国气象局 气 Ｉ ２ ０ ０ 、 ２０ ０ 、 ２ ０ ０ ， ２ ０ １ ） Ｄ Ｄ Ｄ Ｄ
候变化专项（Ｃ Ｆ ０－０ ， Ｃ Ｓ －９２ ）新疆气象局气象科技研究课题（０７６ ２０２ 、 ２０ １）新疆气象局业务新技术项 目（ Ｘ ０９０共同资助。 ０９２ 、 Ｙ ２０ １）
大气垂 直结 构是非 常重 要 的。 空是测 量大气 温度 、 探
收稿 日期 ：０９ ０ — ８ ２０ — ８ １
气压 、 风和水汽等廓线的最基本方法。 但是在测量精 度以及时间连续性等方面存在诸多局限性【 。而无 人看 守 的地 基微 波 辐 射计 可 以得 到 连续 的温 度 、 相 对湿度 、 水汽以及液态水等廓线［１ 目前 ， ５。 － ７ 社会、 经
摘
要： 选取 ２０ 年 ６月的微波辐射计观测数据和 同期探 空数据进行对 比分析ห้องสมุดไป่ตู้结果 ０８
发现 两者温湿度的相关 系数 分别为 ０ ９ ． ４和 ０６７ 都通过 了置信度为 ００ １ ９ ． ， ９ ． 的显著性水平 ０ 检验 ， 明其 总体趋势是相近似的 。 表 对于廓 线的分析采用的是各层 的平均值 ， 波辐射计和 微 探 空的结果都反 映了温度随着高度呈现递减趋势 ， 而且 经过方差分析两者在 ００ 水平差异 ． ５ 不显著。但相 对湿度的廓 线结果经过方差分析在 ０Ｏ 水平 差异极显著。 ．１ 关键 词 ： 波辐射 计 ； 微 温度 ； 对 湿度 相
Ａｂｔａ ｔ Ｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ｏ ｐ ｒｄａｄａ ａｙｅ ｅＭｉｒｗ ｖ ａ ｉ ｔｒ （ ｓｒ ｃ： ｈｓ ａｅ ｍ ａｅ ｎ ｎ ｌ ｄｔ ｃｏ ａ ｅＲ ｄ ｍｅ ｃ ｚ ｈ ｏ ｅ ＭＷＲ）ｏｓｒａｉ ｓａ ｄ ｂｅｖｔ ｎ ｎ ｏ
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研 究论文
沙 漠 与 绿 洲 气 象
Ｄｅ ｅ ｔ ｎｄ Ｏａ ｉ ｔ ｏ ｏｏ ｙ ｓ ｒ ａ ｓ ｓＭｅ ｅ ｒ ｌ ｇ
第４ 卷 第ｌ 期
２１ ０ ０年 ２月
地基 ３ 通道微波辐射计观测资料的初步分析 ５
赵 玲， 马玉芬 ， 张广兴 ， 杨莲梅
乌鲁木 齐 ８ ００ ） ３ ０ ２ （ 中国气象局乌鲁木齐沙漠 气象研 究所， 新疆
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为了提高短期临近预报的准确率 ，得到连续的
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中 图分类号 ：４ ４５ Ｐ １． 文 献标识 码 ： Ｂ 文章编 号 ：０ ２ ０９ （００）１０５ —３ １０— ７９ ２ １ Ｏ — ０６ ０
Ａｎ ｌｓｓｏ ａ ｕ ｉ ｇ Ｏｕ ｃ ｍｅ ｒ ｍ ｏ ｎ － ａ ｅ ５ Ｃｈ ｎ ｅ ａｙ ｉ ｆＭｅ ｓ ｒ ｔ ｏ ｓｆｏ Ｇｒ ｕ ｄ Ｂ ｓ ｄ ３ － ａ ｎ ｌ ｎ Ｍｉｒ ｗａ ｅ Ｒａ ｉｍｅ ｅ ｃｏ ｖ ｄｏ ｔｒ