
MWP967KV 型微波輻射計(jì)晴陰天氣分析(上)
發(fā)布時(shí)間:2019-12-02 16:40:47 來源:民航學(xué)報(bào)2019年5月 第3卷 第3期
準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)低云、 低能見度等復(fù)雜天氣, 對(duì)航空飛行的安全, 尤其是飛機(jī)在起降時(shí)的安全, 有著至關(guān)重要的作用。而機(jī)場(chǎng)現(xiàn)有的 AWOS (自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)) 數(shù)據(jù), 每一種要素值都是在近地面特定高度上的值, 這固然對(duì)于航空氣象觀測(cè)意義非凡, 然而卻得不到要素隨高度的變化, 不能夠滿足航空氣象預(yù) 報(bào)的需求。
作者 張?zhí)炱? 黃海玲, 張榮智, 蔣維東
(中國民用航空華東地區(qū)空中交通管理局, 上海 200335)
摘 要
準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)低云、低能見度等復(fù)雜天氣,對(duì)航空飛行的安全,尤其是飛機(jī)在起降時(shí)的安全,有著至關(guān)重要的作用。而機(jī)場(chǎng)現(xiàn)有的AWOS(自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng))數(shù)據(jù),每一種要素值都是在近地面特定高度上的值,這固然對(duì)于航空氣象觀測(cè)意義非凡,然而卻得不到要素隨高度的變化,不能夠滿足航空氣象預(yù) 報(bào)的需求。MWP967KV型地基多通道微波輻射計(jì)是基于毫米波無源探測(cè)原理研發(fā)的新型大氣遙感儀器,能夠?qū)崟r(shí)自動(dòng)解算大氣溫度、濕度、云水分布以及水汽、液態(tài)水含量等多種大氣參數(shù)。本文列舉在典型晴天、陰天條件下MWP967KV型微波輻射計(jì)的數(shù)據(jù),來驗(yàn)證此儀器的適用性。
引 言
現(xiàn)有的傳統(tǒng)探空資料,越來越不能滿足日益增長的 天氣預(yù)報(bào)需求,尤其是對(duì)航空氣象預(yù)報(bào)的精細(xì)化需求。為了獲取連續(xù)的大氣廓線資料,近年來,國內(nèi)外學(xué)者致力于地基遙感探測(cè)手段的研究,取得了一些階段性的研究成果,其中比較成熟的包括采用微波輻射計(jì)探測(cè)大氣溫濕廓線。在我國,各相關(guān)單位(如各地氣象局)正逐步推廣微波輻射計(jì)的使用,而在空管單位,也陸續(xù)有地區(qū)空管局、站,對(duì)此去進(jìn)行驗(yàn)證和研究。本文以MWP967KV型微波輻射計(jì)為例,挑取2018年典型晴天與陰天條件下微波輻射計(jì)、探空資料及AWOS地面觀測(cè)資料,對(duì)MWP967KV型微波輻射計(jì)的數(shù)據(jù)適用性進(jìn)行分析。
晴天探測(cè)數(shù)據(jù)分析
在晴天狀況下,本報(bào)告選取2018年8月7日與8月29日的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。圖1為2018年8月7日08時(shí)與20時(shí)微波輻射計(jì)與探空溫度、水汽、相對(duì)濕度廓線的對(duì)比,可以看出:在7日晴天狀況下,二者的溫度廓線和水汽密度廓線的一致性較好,吻合度很高,而相對(duì)濕度廓線二者在垂直方向上變化趨勢(shì)大體一致,但若在一定高度以上取值比對(duì),吻合度不是很理想。并且,二者的偏差與高度呈正相關(guān)關(guān)系。然而,相對(duì)濕度偏差大并不能說明微波輻射計(jì)的 相對(duì)濕度真的有那么不準(zhǔn),例如,在南京江寧氣象站的3年資料中,微波輻射計(jì)的相對(duì)濕度與探空氣球的一致性還是比較好的。之所以與探空數(shù)據(jù)偏差較大,是因?yàn)?濕度的垂直變化較復(fù)雜,而常規(guī)探空自身也存在很多的不確定性。
圖2為8月29日08時(shí)與20時(shí)微波輻射計(jì)與探空溫度、水汽、相對(duì)濕度廓線的對(duì)比,得出結(jié)論與上同,在幾個(gè)月的驗(yàn)證對(duì)比過程中,晴天條件下3種要素的對(duì)比結(jié)論保持了較好的一致性,這與2017年王旗的研究結(jié)論相吻合。針對(duì)MWP967KV型微波輻射計(jì)對(duì)地面要素的探 測(cè)精度,作者也做了大量的對(duì)比驗(yàn)證工作。
由2018年8月7日與2018年8月29日微波輻射計(jì)與AWOS地面觀測(cè)數(shù)據(jù)的溫度對(duì)比(見圖3)可知,微波輻射計(jì)對(duì)溫度的探測(cè)結(jié)果與AWOS數(shù)據(jù)的契合度非常高,可以認(rèn)為,微波輻射計(jì)探測(cè)的地表溫度準(zhǔn)確可靠。在地表相對(duì)濕度的探測(cè)結(jié)果分析中,如圖所示,以2018年8月7日與2018年8月29日為例,微波輻射計(jì)探測(cè)數(shù)據(jù)雖然在數(shù)值上兩者存在一定偏差,且偏差比 較穩(wěn)定,最大偏差約在8% ~ 9% ,但變化趨勢(shì)表現(xiàn)出非常好的一致性,對(duì)浦東機(jī)場(chǎng)相對(duì)濕度的實(shí)時(shí)探測(cè)和獲取是一個(gè)非常有益的補(bǔ)充。