氣象(大氣)綜合監(jiān)測自動化系統(tǒng)工程項目可行性研究報告

1、氣象（大氣）綜合監(jiān)測自動化系統(tǒng)工程項目可行性研究報告目錄 TOC o 1-5 h z 項目背景 1前言 1需求與必要性分析 1監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀 3監(jiān)測技術的發(fā)展趨勢 3本項目與其它相關部分之間的關系 4指導思想 7項目概況 8總體建設目標 8分系統(tǒng)建設目標 9地面氣象觀測分系統(tǒng)建設目標 9高空氣象探測分系統(tǒng)建設目標 9大氣成分觀測分系統(tǒng)建設目標 9生態(tài)氣候觀測分系統(tǒng)建設目標 1.0.海洋氣象觀測分系統(tǒng)建設目標 1.0.通信網絡分系統(tǒng)建設目標 1.0.技術保障分系統(tǒng)建設目標 1.1.項目建設的主要內容和規(guī)模 1.1.概述 1.1 地面氣象觀測分系統(tǒng)建設的主要內容和規(guī)模 1.1高空氣象探測分系統(tǒng)

2、建設的主要內容和規(guī)模 1.2大氣成分觀測分系統(tǒng)建設的主要內容和規(guī)模 1.3生態(tài)氣候觀測分系統(tǒng)建設的主要內容和規(guī)模 1.3海洋氣象觀測分系統(tǒng)建設的主要內容和規(guī)模 1.4通信網絡分系統(tǒng)建設的主要內容和規(guī)模 1.5技術保障分系統(tǒng)建設的主要內容和規(guī)模 1.5系統(tǒng)功能 15總體功能 1.5 分系統(tǒng)功能 1.6 地面氣象觀測分系統(tǒng)功能 1.6.高空氣象探測分系統(tǒng)功能 1.7.大氣成分觀測分系統(tǒng)功能 1.9.生態(tài)氣候觀測分系統(tǒng)功能 2.2.海洋氣象觀測分系統(tǒng)功能 2.4.通信網絡分系統(tǒng)功能 2.6.技術保障分系統(tǒng)功能 2.7.系統(tǒng)結構 28總體結構 2.8分系統(tǒng)結構 2.9地面氣象觀測分系統(tǒng)結構 2.9.高

3、空氣象探測分系統(tǒng)結構 2.9.大氣成分觀測分系統(tǒng)結構 3.0.生態(tài)氣候觀測分系統(tǒng)結構 3.1.海洋氣象觀測分系統(tǒng)結構 3.1.通信網絡分系統(tǒng)結構 3.1.技術保障分系統(tǒng)結構 3.1.系統(tǒng)布局 32布局原則 3.2分系統(tǒng)布局 3.2地面氣象觀測分系統(tǒng)布局 3.2.高空氣象探測分系統(tǒng)布局 3.3.大氣成分觀測分系統(tǒng)布局 3.3.生態(tài)氣候觀測分系統(tǒng)布局 3.3.海洋氣象觀測分系統(tǒng)布局 3.5.通信網絡分系統(tǒng)布局 3.5.技術保障分系統(tǒng)布局 3.5.系統(tǒng)總體技術要求 36系統(tǒng)建設優(yōu)先級 36地面氣象觀測分系統(tǒng)建設優(yōu)先級 3.6.高空氣象探測分系統(tǒng)建設優(yōu)先級 3.8.大氣成分觀測分系統(tǒng)建設優(yōu)先級 3.9

4、.生態(tài)氣候觀測分系統(tǒng)建設優(yōu)先級 3.9.海洋氣象觀測分系統(tǒng)建設優(yōu)先級 3.9. TOC o 1-5 h z 資源共享 39目的 3.9政策保障 4.0機制與策略 4.0項目培訓 41指導思想 4.1培訓策略 4.1項目管理與實施計劃 42組織管理 4.2項目實施進度 4.2投資估算與資金籌措 42投資估算說明 4.2建設投資估算 4.3資金籌措 4.4效益分析 44結論 45附圖、附表、附件 451.項目背景前言 氣象觀測是氣象工作的基礎，也是發(fā)揮“公共氣象、安全氣象、資源氣象” 作用的關鍵。國民經濟和社會發(fā)展正在不斷地對氣象業(yè)務、 服務和科研工作提出許多新的 更高要求，為了適應這種需要，進一

5、步提升氣象觀測能力、增加觀測內容、提高 觀測精度，把觀測范圍從大氣圈擴展到包括大氣圈、海洋圈、冰雪圈、巖石圈和 生物圈的整個氣候系統(tǒng)已是勢在必行。本可行性研究報告是在中國氣象事業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究的指導下， 針對未來 5 年 的發(fā)展需求和可能，在現(xiàn)有基礎上進行研究和編制的。從全面、協(xié)調、統(tǒng)一的要 求出發(fā)，圍繞實現(xiàn)“建立一體化觀測體系和構建氣候系統(tǒng)觀測平臺”的目標，提 出了建立和完善包括地面、 高空、大氣成分、生態(tài)氣候、 海洋氣象等觀測分系統(tǒng)， 以及配套的通信網絡和技術保障等分系統(tǒng)的建設。需求與必要性分析（1）國家防災減災的迫切需要 在全球氣候變化的背景下，我國氣象災害及其衍生災害，如干旱、洪澇、臺風

6、、沙塵暴等頻繁發(fā)生，氣象災害造成的經濟損失在一般年份每年高達420510 億。加強防災減災，迫切需要天氣氣候預報預測有足夠的提前量和精細度 （定 時、定點、定量），使決策者在其有效的反應時間內采取措施，保護人民生命和 財產安全，這也對現(xiàn)有的大氣探測系統(tǒng)提出了新的更高要求。（2）社會發(fā)展和人民生活水平提高的迫切需要糧食安全、農業(yè)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護、氣象資源利用、城市化進程加快、交通發(fā)展、海洋經濟發(fā)展、重大工程建設等，都離不開準確的天氣預報、氣候預測 和評估； 核泄漏等重大突發(fā)事件， 其危害程度與天氣條件密切相關； 許多流行病 的分布與環(huán)境氣候條件有關， 為減少氣候變化對人類健康的負面效應及突發(fā)事

7、件 對生命的危及， 對氣象保障服務提出了新的要求。 這一切都迫切需要增強氣象綜 合監(jiān)測能力。（3）開展精細預報、提高預報準確率的迫切需要為提高天氣預報和氣候預測的準確率， 特別是數(shù)值預報模式和動力氣候模式 的發(fā)展，需要一套完善的觀測系統(tǒng)來支撐， 這套觀測系統(tǒng)應具有各種尺度的大氣 和地球表面狀態(tài)要素、參數(shù)和制約其變化的物理、化學、生物因子的監(jiān)測能力。 但是，我國現(xiàn)有觀測站網還有局限性， 特別是氣候系統(tǒng)五大圈層間交互影響的監(jiān) 測、診斷能力還很薄弱，因此需要增強此方面的能力建設。（4）適應全球氣候變化預測對觀測的需求全球氣候變化對我國生態(tài)、 資源、 環(huán)境等產生的負面效應日益彰顯， 給我國 經濟社會的

8、可持續(xù)發(fā)展帶來難以逆轉和持久的影響。對其進行準確的預測與評 估，對氣象觀測提出了新的需求。 我國面臨的資源與環(huán)境問題十分嚴重， 生態(tài)環(huán) 境受氣候系統(tǒng)各圈層相互作用及其變化的影響明顯， 因此需加強對氣候系統(tǒng)的演 變過程的模擬和演變趨勢的預測能力， 以盡可能防止天氣、 氣候和氣候變化導致 的生態(tài)和環(huán)境災難的發(fā)生。（5）認識氣候系統(tǒng)更深層次基本科學問題的需要 重大災害性天氣預報的理論和方法， 氣候變化 （包括氣候突變） 的預估及其 應對策略等， 這需要大氣科學與其它相關學科的交叉融合， 通過對相關科學的進步研究才有可能得到解決。 因此，氣象觀測系統(tǒng)應能夠獲取與氣象有關的地球 物理參數(shù)和生物地球化學參

9、數(shù)， 這些數(shù)據既是大氣科學發(fā)展的需要， 也是地球科 學和可持續(xù)發(fā)展科學發(fā)展的重要基礎。（6）國際合作與交流的需要 全球氣候變化問題已不僅僅是單個國家或大陸的問題，而是人類共同面臨 的難題。肆虐東北亞的沙塵暴引起了我國周邊國家的關注， 迫切需要加強國際合 作和交流，以解決困擾人類的難題。 氣候變化問題， 特別是國際減排份額的分配， 還使我國的環(huán)境外交面臨挑戰(zhàn)和壓力， 因此需要充分利用氣候變化觀測事實、 情 景預測和影響評估的科研成果， 以維護我國和廣大發(fā)展中國家的權益， 也才有可 能為保護生存環(huán)境、合理調控能源結構發(fā)揮氣象保障的作用。監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀通過幾十年來氣象事業(yè)的建設和發(fā)展， 我國氣象

10、觀測網初具規(guī)模， 探測手段 也有了很大改進，已成為世界氣象組織世界天氣監(jiān)視網和全球氣候監(jiān)測系統(tǒng)的有 機組成部分， 在國際合作及我國的經濟社會發(fā)展、 國家安全和防災減災中發(fā)揮了 重要作用。 但總體水平與氣象事業(yè)發(fā)展的需求還有較大差距， 與國際先進水平相 比仍存在很大差距，主要表現(xiàn)在：氣象臺站分布不太均勻；高原、沙漠、高山及 海洋等天氣氣候敏感地區(qū)存在監(jiān)測的空白； 反映各圈層相互作用及變化的氣候觀 測系統(tǒng)還很不完善； 一些觀測數(shù)據采集手段和信息傳輸設備落后， 能夠獲取的數(shù) 據在時空分辨率、 觀測精度、 觀測項目及觀測數(shù)據的連續(xù)性、 完整性等方面尚不 能滿足氣象業(yè)務、服務與研究的需要；高空探測系統(tǒng)還

11、很薄弱， 還沒有形成地基、 空基、天基相互補充、 綜合協(xié)調的統(tǒng)一觀測體系， 氣象綜合觀測的能力亟待增強。監(jiān)測技術的發(fā)展趨勢近年來，大氣監(jiān)測技術取得了顯著的發(fā)展， 主要表現(xiàn)在： 探測能力顯著增強， 觀測自動化水平迅速提高， 重視觀測方法、觀測網的設計， 以及觀測儀器的配合， 遙測和遙感等觀測技術并存，各取所長，綜合利用。監(jiān)測技術總的發(fā)展趨勢是：向綜合探測方向發(fā)展，如地基與空基、天基，遙 測和遙感，常規(guī)與非常規(guī)觀測等；向系統(tǒng)性方向發(fā)展，研制和開發(fā)新型設備，從 而集信息的獲取、 預處理及傳輸為一體化； 向遙測遙感自動化方向發(fā)展， 自動化 遙測遙感設備將逐步取代器測和部分目測項目； 向高精度方向發(fā)展，

12、 時空分辨率 和探測數(shù)據準確性不斷提高；探測儀器向多功能、小型化方向發(fā)展。本項目與其它相關部分之間的關系與一期工程關系大氣監(jiān)測自動化系統(tǒng)的建設是一個較大的系統(tǒng)工程項目， 為了在有限的目標 中發(fā)揮更好的效益，整個系統(tǒng)建設分為一期工程和后續(xù)工程。一期工程的建設， 以滿足天氣監(jiān)測為主要需求， 以氣象常規(guī)觀測設備的更新?lián)Q代和自動化為主要目 標，通過一期工程建設加快了我國氣象探測自動化改造的進程， 為后續(xù)工程項目 的實施奠定了基礎，積累了經驗。本項目是在充分考慮國家需求、氣象事業(yè)發(fā)展需求、探測技術發(fā)展趨勢以 及一期工程建設的基礎上， 對現(xiàn)有氣象探測系統(tǒng)的進一步完善、 創(chuàng)新和拓展， 本 項目的建設具有如下

13、特點： 實現(xiàn)了觀測體系的跨越 ：從部門的、單一的觀測系統(tǒng)，向綜合性、系 統(tǒng)性、一體化的觀測體系轉變；從以天氣監(jiān)測為主，向氣候系統(tǒng)監(jiān)測的轉變。從 而實現(xiàn)以大氣觀測為主向多圈層觀測的跨越。 拓展了新的觀測領域 ：比如生態(tài)氣候觀測分系統(tǒng)和海洋氣象觀測分系 統(tǒng)所設計的監(jiān)測網絡， 高空探測分系統(tǒng)中的電離層和中高層大氣的探測等， 都是 一期工程所未能涉及的領域 強調綜合觀測平臺的建設，重視一站多能、按需配置 ：例如本項目設 計的通量觀測平臺，配置不同性能的觀測儀器，可獲取溫、濕、風、輻射、氣溶 膠、溫室氣體、反應性氣體等資料，極大地增強了地 - 氣、海-氣相互作用的綜合 監(jiān)測能力。 增加了觀測手段，豐富了

14、觀測內容 ：觀測手段多樣化，例如臭氧觀測 中，設計了臭氧光譜儀、臭氧探空、地基平流層臭氧激光雷達、機載對流層臭氧 激光雷達等手段，以獲取臭氧總量、廓線等豐富觀測信息；觀測內容得到豐富， 例如在現(xiàn)有自動站的配置上增加了土壤水分、能見度、地表狀況等的觀測內容， 在生態(tài)觀測中設計了對不同下墊面植被的生理特征、 土壤的理化特性、 水分平衡、 陸-氣通量等的觀測。 加強了氣象業(yè)務的機動性能和應急功能 ：移動觀測項目的開展，利用 車載自動氣象站、 風廓線雷達、激光雷達，微型無人駕駛飛機和飛機探測等手段， 除常規(guī)氣象要素以外，還可獲取土壤、氣溶膠、反應性氣體、云粒子、通量等有 關信息。與中國氣象事業(yè)發(fā)展的關

15、系 氣象觀測是中國氣象事業(yè)的重要組成部分，也是氣象業(yè)務不斷發(fā)展的基礎， 氣象觀測系統(tǒng)的發(fā)展需要一系列工程項目的推動， 本項目就是推動氣象觀測現(xiàn)代 化的重大項目之一。根據對國家需求的預測和科技發(fā)展的預測， 中國氣象事業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究科學 地凝練出未來 20 年氣象事業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略目標和戰(zhàn)略任務，提出了為實現(xiàn)戰(zhàn)略目 標和戰(zhàn)略任務要完成的能力建設八大工程， 以及四個平臺的建設。 本項目將在中國氣象事業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究的指導下， 以 2010 年發(fā)展戰(zhàn)略目標為依據， 具體完成 八大工程之一的氣象綜合觀測系統(tǒng)工程中的中國氣象局可完成的部分 觀測系統(tǒng)建設任務，為構建氣候系統(tǒng)觀測和氣象信息共享等平臺奠定基礎。與中國

16、氣候系統(tǒng)觀測計劃的關系 中國氣候系統(tǒng)觀測計劃是一個正在研究中的、擬與國際氣候監(jiān)測系統(tǒng)（GCOS）接軌的、為滿足中國氣候系統(tǒng)模式創(chuàng)新工程的氣候系統(tǒng)模式研制需求 的、跨部門、多學科的長期觀測計劃。在本項目的建設中，將綜合考慮與中國氣 候系統(tǒng)觀測計劃的銜接， 完成其中由中國氣象局所承擔的任務， 在常規(guī)氣象觀測 的基礎上，突出以大氣圈為核心的多圈層相互作用， 增加觀測項目， 豐富觀測手 段，提高觀測精度， 為氣候預測預報、 氣候變化研究及對策等提供與氣象有關的 熱量、動量、能量和物質交換等基礎性數(shù)據。例如氣候變化研究和預測評估中關心的水循環(huán)問題， 本項目的設計予以了強 力的支持。由遍布于我國領土（包括

17、海岸線、島嶼）的自動氣象站提供雨量、蒸 發(fā)、土壤含水量等信息，高空站提供濕度廓線、大氣水汽柱總量信息，大氣成分 觀測分系統(tǒng)的監(jiān)測網絡可提供降水同位素等觀測信息， 生態(tài)氣候分系統(tǒng)的監(jiān)測網 絡，除可提供自動氣象站信息外，還可獲取積雪、冰川（蓋） 、凍土、海冰、湖 冰、河冰，以及不同生態(tài)類型地表的蒸滲量信息。根據我國氣候特點布設站網，是本項目與中國氣候觀測系統(tǒng)相結合的重點。 如在北京及周邊地區(qū)建立的監(jiān)測網絡， 突出了城市群下墊面對大氣質量、 區(qū)域氣 候影響的監(jiān)測功能， 除常規(guī)觀測項目外， 還增設了大氣邊界層觀測示范網、 電離 層和中高層大氣探測示范站，強化了集太陽輻射、氣溶膠、溫室氣體、反應性氣 體

18、、臭氧、干濕沉降為一體的大氣成分監(jiān)測網絡， 以全新思路設計了大氣環(huán)境 （包 括城市空氣質量和邊界層） 、地下水環(huán)境（水位和水質） 、典型下墊面（物質與能 量收支、土壤溫濕廓線） 、植被（生長量）和下墊面遙感探測相結合的城市生態(tài) 氣候觀測網絡。 這種設計思路也將應用于我國其他典型的氣候區(qū)域， 如青藏高原 水循環(huán)關鍵區(qū)、黑龍江濕地與森林、內蒙古錫林郭勒草原、新疆沙漠與冰川、甘 肅荒漠、陜北干旱地區(qū)、長江中下游及洞庭湖區(qū)、沿海、以上海和廣州等特大城 市為中心的經濟圈等。2.指導思想（1）緊緊圍繞提高氣象預報預測準確率和氣象服務水平的發(fā)展需求來綜合 考慮監(jiān)測系統(tǒng)的項目設計，為氣象業(yè)務、服務、科研提供范

19、圍廣、種類多、信息 量大、精確度高的各種探測信息， 并著力增強對氣候系統(tǒng)各圈層的綜合探測和信 息獲取能力。（2）堅持和運用科學發(fā)展觀，以中國氣象事業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究成果為指導， 站在國家高度， 謀劃系統(tǒng)建設； 跟蹤當前國際上建立地球觀測系統(tǒng)的形勢， 面向 氣象科技發(fā)展的前沿， 正確把握氣象綜合探測系統(tǒng)的發(fā)展方向； 結合建立中國氣 候觀測系統(tǒng)的計劃， 落實氣象部門承擔的建設任務； 結合大監(jiān)一期工程的建設成 果，既要與其相銜接，又要在其基礎上有所創(chuàng)新和發(fā)展。（3）在觀測站網的建設上，堅持一站多能，實行一站多用和綜合觀測，充 分發(fā)揮氣象部門各種站網資源的作用； 逐步實現(xiàn)從部門的、 單一的觀測系統(tǒng)， 向

20、綜合性、系統(tǒng)性、 一體化的觀測體系轉變和從以天氣監(jiān)測為主， 向氣候系統(tǒng)監(jiān)測 的轉變。4）堅持效益優(yōu)先，資源共享。充分重視和發(fā)揮氣象現(xiàn)代化建設的效益 建立有利于信息共享的標準體系和政策、 法規(guī)環(huán)境， 以共享促進應用， 最大限度地發(fā)揮氣象信息對國家發(fā)展、 經濟建設、 社會進步和科技創(chuàng)新的支撐作用， 充分 發(fā)揮氣象信息在國民經濟各部門的資源性作用。（5）堅持先進性、成熟性與可行性的統(tǒng)一。項目建設既要考慮技術的先進 性，又要考慮技術的成熟性， 還要與全國各地臺站的實際情況相結合， 并要充分 考慮項目在技術、經濟、實施等方面的可行性。（6）堅持“硬、軟”并重，注重業(yè)務應用。在系統(tǒng)設計和建設中，既要重 視

21、“硬件”系統(tǒng)建設，更要重視“軟件”和應用系統(tǒng)的建設。同時，還要重視數(shù) 據格式標準和規(guī)范的制訂、數(shù)據質量控制、人才隊伍建設和人員技術培訓。（7）堅持正確的現(xiàn)代化觀，重視系統(tǒng)建設中各子系統(tǒng)間的協(xié)調發(fā)展。在設 計各探測分系統(tǒng)的同時，還要重視通信網絡、技術保障和相關基礎設施的建設， 確保工程建成后系統(tǒng)的整體性，增強系統(tǒng)的整體運轉能力和效率。3.項目概況總體建設目標瞄準國際大氣探測先進水平，利用各種先進、成熟的探測和信息技術，基 本形成門類比較齊全、 站網密度適宜、 布局合理、 自動化程度較高的綜合觀測體 系，初步建立具有較高時、 空分辨率和探測精度、 運行持續(xù)穩(wěn)定的綜合觀測網系 統(tǒng)，并建立相應技術支持

22、和保障體系。充分發(fā)揮綜合觀測網系統(tǒng)對地球環(huán)境的綜合監(jiān)測能力，構建氣候系統(tǒng)觀測 平臺，使其初步形成規(guī)模， 逐步實現(xiàn)對反映氣候系統(tǒng)變化特征等五大圈層相互作 用過程的綜合監(jiān)測，獲取地球物理、大氣化學參數(shù)以及相關氣象要素建立協(xié)調、統(tǒng)一與規(guī)范的信息采集和分發(fā)系統(tǒng)，并實現(xiàn)多學科、跨部門的 資源共享和合作。分系統(tǒng)建設目標地面氣象觀測分系統(tǒng)建設目標建成并完善由自動氣象站觀測、 車載移動觀測、 輻射觀測、 衛(wèi)星遙感地面大 氣校準監(jiān)測所組成的地面氣象觀測業(yè)務體系。通過本工程的建設， 我國地面氣象觀測將全面實現(xiàn)自動化。 優(yōu)化組合、 合理 配置、資源共享，實現(xiàn)多種技術和手段的綜合觀測，增強觀測能力，提高地面氣 象觀測

23、的時空分辨率和準確性， 為天氣、 氣候、氣候變化等業(yè)務的需求和科學研 究提供完整、準確的觀測資料。高空氣象探測分系統(tǒng)建設目標實現(xiàn)探空站網由目前單一的、 無線電探空測風探測網， 向以遙測為基準、 遙 感為主體的綜合高空探測網跨越。高空探測網的探測站集成高空探測系統(tǒng)， 遙測測風達到國際先進水平； 遙感 測風、溫、濕的探測實現(xiàn)連續(xù)化； 在全國展開以微型無人駕駛飛機為平臺的機動、 應急探測；建立業(yè)務化的電離層和中高層探測站點，為發(fā)展連續(xù)、定點、定時天 氣預報和氣候預測創(chuàng)造條件。大氣成分觀測分系統(tǒng)建設目標形成資源配置合理、 技術水平先進、 響應快速、 能基本滿足國家戰(zhàn)略需求和 相關學科發(fā)展需要， 并與國

24、際接軌的大氣成分一體化業(yè)務觀測體系， 增強對我國 各類氣候、 地域有代表性的站點和對全球及區(qū)域氣候、 環(huán)境本底變化有重要意義 的大氣成分要素進行精確、 系統(tǒng)和長期觀測的能力； 大幅度提升現(xiàn)有觀測站網的 整體技術水平和中央級單位運行保障能力； 為相關領域的業(yè)務發(fā)展和科學研究提 供不同尺度、高時空分辨率、 高精度、準實時的大氣成分觀測數(shù)據和多種服務產 品；大幅度提升我國在相關領域的綜合探測能力； 為我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、 國家 安全和國際氣候與環(huán)境外交談判等的實施，提供有力支撐和預測預警服務。生態(tài)氣候觀測分系統(tǒng)建設目標 通過對大氣、水、土壤、氣候及其生物狀況等進行同步、長期地監(jiān)測，獲取 生態(tài)環(huán)境的綜

25、合信息， 向國家和社會各部門提供綜合生態(tài)環(huán)境資料； 通過建立完 善的數(shù)據質量檢驗體系， 為開發(fā)研制我國生態(tài)環(huán)境預測預警業(yè)務系統(tǒng)提供基礎數(shù) 據，為發(fā)展天氣、氣候模式提供基礎物理參數(shù)；通過建立資料共享體系，為拓展 業(yè)務領域，開展公共氣象、安全氣象、資源環(huán)境氣象服務提供支持。海洋氣象觀測分系統(tǒng)建設目標瞄準世界先進水平， 采用先進、 可靠的觀測設備， 與其它觀測系統(tǒng)一起構成 立體化的海洋氣象自動化觀測體系， 提供高密度、 高覆蓋率的中國海岸與近海氣 象觀測數(shù)據；獲得海岸生態(tài)環(huán)境的氣象、 氣候因子數(shù)據； 為數(shù)值模式提供海洋遙 感數(shù)據與實測數(shù)據， 校正遙感數(shù)據、 提高資料質量； 提供中國沿海氣候敏感地區(qū)

26、近海海洋、海氣交互觀測數(shù)據。通信網絡分系統(tǒng)建設目標 通過系統(tǒng)的建設，將使中國氣象通信網絡系統(tǒng)能夠及時、準確、安全、可靠 地收集各觀測臺站的觀測信息， 并能將這些信息迅速、 可靠地匯集到國家氣象信 息中心；國家和省級中心的分析預報指導產品能及時準確地傳輸?shù)叫枰@些資料 用戶，基本滿足業(yè)務的發(fā)展需求技術保障分系統(tǒng)建設目標分系統(tǒng)建立在技術裝備遠程運行監(jiān)控和故障診斷網絡基礎上， 具有快速反應 能力，是一個多級計量檢定、 測試、質量監(jiān)控、 維修維護和技術支持的保障體系。3.3 項目建設的主要內容和規(guī)模概述本項目是一個復雜的監(jiān)測業(yè)務系統(tǒng)， 包括地面氣象觀測、 高空氣象探測、 大 氣成分觀測、 生態(tài)氣候觀測

27、、 海洋氣象觀測等五大部分， 以及為保證項目建成后 正常業(yè)務運行所必須建立的通信網絡分系統(tǒng)和技術保障分系統(tǒng)。地面氣象觀測分系統(tǒng)建設的主要內容和規(guī)模 本分系統(tǒng)建設的主要內容是： 用自動觀測裝備替代氣象臺站地面氣象要素的 全部人工目測項目； 在人煙稀少或無人地區(qū)布設無人自動氣象站； 建設應對重大 災害性天氣和突發(fā)性事件的車載移動觀測； 建設輻射基準站和輻射站； 增建衛(wèi)星 遙感輻射校正場和真值檢驗場， 建立衛(wèi)星遙感定校開放實驗室和衛(wèi)星遙感輻射校 正資料處理中心等。建設項目有：（ 1）新建、改善各種類型要素自動氣象站共 2872 個。（2 ）建立云高、云狀、云量自動監(jiān)測實驗點 2 個。（3 ）為基準站

28、、基本站置換玻璃鋼百葉箱。共 700 個（4 ）布設單雨量站網。共 100 套（含組網）。（5 ）網絡安全防護（配在有人站） 3000 套。（6 ）建立移動登陸臺風邊界層觀測實驗點 1 個和車載登陸臺風的移動觀測 實驗點 1 個。（7 ）建立車載移動自動氣象站觀測實驗點 31 個。（8 ）建立一套車載邊界層風廓線雷達系統(tǒng) 4 套。（9 ）改建、新建 5 個輻射校正場和 8 個真值檢驗場（10 ）建立遙感衛(wèi)星定標開放實驗室 1個和輻射校正資料處理中心 1 個。（11 ）建設輻射基準站 2 個。（12 ）改造現(xiàn)有普通輻射站網。擴建觀測站點 72 個。（13 ）新建紫外輻射站 50 個。高空氣象探測

29、分系統(tǒng)建設的主要內容和規(guī)模本分系統(tǒng)建設的主要內容是：改造常規(guī)高空探測站成為裝備具有GPS測風功 能的集成高空探測系統(tǒng)的探空站； 布設微型無人駕駛飛機探測站； 建設風廓線探 測站網、地基 GPS/MET 遙感探測、閃電監(jiān)測站網、激光雷達，建設電離層與中 高層探測系統(tǒng)和邊界層探測子系統(tǒng)。建設項目有：（1）在已有的高空探測站基礎上， 改造完善建成集成高空探測站共 120 個。（2）建立可移動的微型無人駕駛飛機探空站 47 個。（3 ）建立風廓線雷達探測站 30 個。（4）建立地基 GPS/MET 遙感探測站，共 113 個。（5 ）建立電離層閃爍接收站（組網） 。共 15 個。（6）建立垂測站（組網

30、） 。共 5 個。（7）建立用于業(yè)務試運行的激光多普勒雷達，共 1 套。（8）建立用于業(yè)務試運行的探測氣溶膠的激光雷達，共 1 套。（9）在全國范圍內布設的地閃探測子站。共 298 個。10 ）布設 11 個云閃監(jiān)測區(qū)域站網。包括探測子站共 33 個（11 ）建設具有典型性和示范性的邊界層探測網，共 5 個。大氣成分觀測分系統(tǒng)建設的主要內容和規(guī)模本分系統(tǒng)建設的主要內容是： 建設大氣本底變化骨干觀測網站， 氣溶膠監(jiān)測 網站，溫室氣體及相關微量成分子觀測網站， 反應性氣體監(jiān)測網站， 地基臭氧和 UV 監(jiān)測網站，干濕沉降監(jiān)測網站，大氣化學分析中心實驗室等。建設項目有：（1 ）完善和改造全球大氣本底觀

31、測站 1 個。（2 ）新建全球大氣本底觀測站 1 個。（3 ）完善和改造區(qū)域大氣本底觀測站 3 個。（4 ）新建區(qū)域大氣本底觀測站 3 個。（5 ）建立氣溶膠監(jiān)測站 26 個。（6 ）建立溫室氣體及相關微量成分觀測站 22 個。（7 ）建立反應性氣體監(jiān)測城市周邊站 5 個。（8 ）臭氧總量、臭氧探空站 8 個。（9 ）現(xiàn)有酸雨觀測站的設備升級和改造，共 150 個。（10 ）大氣降水化學成分監(jiān)測站、降水同位素觀測站、干沉降觀測站各43個。（11 ）反應性氣體干沉降速率觀測站 2 個。（12 ）大氣化學分析中心實驗室 1 個。生態(tài)氣候觀測分系統(tǒng)建設的主要內容和規(guī)模本分系統(tǒng)建設的主要內容是： 建設

32、農田生態(tài)觀測、 森林生態(tài)觀測、 草地生態(tài)觀測、濕地生態(tài)觀測、荒漠生態(tài)觀測、冰雪凍土氣候觀測、干旱氣候觀測和城市 生態(tài)觀測等站點建設項目有：1）農田生態(tài)氣候監(jiān)測基本站70 個，輔助站 710 個。森林生態(tài)氣候監(jiān)測基本站20 個，輔助站 80 個。3）草地生態(tài)氣候監(jiān)測中心站5個、基本站1830個、一般站或自動站80 個。4）濕地生態(tài)氣候監(jiān)測中心站15個，基本站 17個，輔助站 58個。5）城市生態(tài)氣候監(jiān)測基本站8 個，省級站 25 30 個。6）荒漠生態(tài)氣候監(jiān)測基本站13個，輔助站 30個。7）旱災監(jiān)測基本站 62 個，輔助站 195 260 個。8）冰雪凍土氣候監(jiān)測，積雪站 80 個；冰川（蓋）

33、站國內 10 個、北極 1個、南極 5 個；凍土站 80 個；海冰站 4 個，包括南極 2 個、北極 1 個；湖冰站4 個；河冰站 10 個。海洋氣象觀測分系統(tǒng)建設的主要內容和規(guī)模 本分系統(tǒng)建設的主要內容是： 建設沿海氣象綜合觀測網站， 沿海自動化浮標 觀測站，船舶觀測等。建設項目有：（1 ）新建、改擴建海島海岸自動氣象站212 ；（2） 建成以海氣通量和梯度觀測為重點的海洋氣候綜合觀測站12 個；（3）建立近海浮標觀測大浮標 9 個，小浮標 22 個；（4）快艇移動觀測系統(tǒng) 15 個，建立地區(qū)支持中心 3 個。通信網絡分系統(tǒng)建設的主要內容和規(guī)模本分系統(tǒng)建設的主要內容是： 建設數(shù)據收集與分發(fā)、

34、 全國寬帶主干網、 數(shù)據 管理、信息傳輸業(yè)務監(jiān)控、 數(shù)據格式標準化、 數(shù)據共享等子系統(tǒng)以及配套的基礎 設施。技術保障分系統(tǒng)建設的主要內容和規(guī)模本分系統(tǒng)建設的主要內容是：國家級技術保障中心， 31 個省級技術保障中 心，以及若干地級保障機構和縣級站，包括監(jiān)控中心建設、國家計量站建設、試 驗基地建設、外場考核試驗場地建設、 儀器設備維修、 技術支持和質量監(jiān)督等部 分的建設。4.系統(tǒng)功能總體功能系統(tǒng)能夠根據業(yè)務、服務和科研的需要，定時進行地面、高空、大氣成分、 生態(tài)氣候和海洋氣象觀測， 并且通過通信網絡系統(tǒng)快速收集和分發(fā)大氣監(jiān)測資料 與經過加工所生成的產品，實現(xiàn)氣象部門內、外對氣象資源的共享與合作。

35、監(jiān)測部分 承擔包括地面、 高空、大氣成分、 生態(tài)氣候和海洋氣象監(jiān)測和 探測任務，獲取各種氣象數(shù)據。通信網絡部分 承擔氣象資料的傳輸、數(shù)據管理與質量監(jiān)控。技術保障部分 承擔該系統(tǒng)的技術保障， 涉及探測設備的監(jiān)控、 氣象儀器 設備的業(yè)務化試驗、計量、檢測和維修、技術支持和技術培訓等各個方面。分系統(tǒng)功能4.2.1 地面氣象觀測分系統(tǒng)功能該分系統(tǒng)主要由自動氣象站、 車載移動氣象綜合觀測、 衛(wèi)星遙感地面大氣校 準檢測輻射觀測 4 個子系統(tǒng)組成。自動采集、處理、存儲或傳輸多種地面氣象要素，可全面滿足天氣預報、氣 候預測的需求。 采用移動式的觀測技術和手段。 及時準確應對重大災害性天氣和 突發(fā)事件， 為組織

36、搶險救災提供現(xiàn)場服務。 對國內、外的對地遙感衛(wèi)星遙感器的 在軌輻射定標和儀器在軌性能變化進行地表輻射、 大氣探空、 大氣光學厚度標定 和定位測量。 對國內、外定量遙感產品進行真值檢驗， 為定量遙感產品的合理性 分析和產品反演精度提供基礎性數(shù)據。各子系統(tǒng)的功能如下：自動氣象站子系統(tǒng) 采集氣壓、氣溫、相對濕度、風向、風速、雨量和 地溫等 7 種氣象信息，以及采集總輻射、散射輻射、直接輻射、反射輻射、凈輻 射、紫外輻射等輻射信息和蒸發(fā)、土壤水分、地表狀況、能見度等多種觀測要素 信息。數(shù)據采集的時空密度高， 自動氣象站的數(shù)據存儲能力強， 網絡化傳送與處 理功能日趨完善， 具備較強的軟件功能和組網功能，

37、 可以全面滿足地面氣象觀測 業(yè)務的要求。車載移動氣象綜合觀測子系統(tǒng) 具備良好的野外機動性能，有車載移動 登陸臺風觀測、 車載移動式自動站和車載邊界層風廓線雷達三種形式， 是一種移 動式高精度的綜合地面觀測系統(tǒng)。 可對時、空隨機性強的重大災害性天氣事件 （如 熱帶氣旅、沙塵暴、龍卷等）進行追蹤監(jiān)測，還能對重要區(qū)域（如大城市、高速 公路、主要交通樞紐等）和影響嚴重的突發(fā)性氣象事件（如洪水、暴雪、冰凍、 濃霧、灰霾）以及重大活動（如重大工程的關鍵性作業(yè)、重大科學實驗、重大災 難事件、大型運動會等）進行現(xiàn)場氣象監(jiān)測和快速應急保障服務。衛(wèi)星遙感地面大氣校準子系統(tǒng) 可為國內外對地遙感衛(wèi)星遙感器的在軌 輻射

38、定標和儀器在軌性能變化進行地表輻射、 大氣探空、 大氣光學厚度的定位測 量和標定。 利用輻射定標實驗室的設備為輻射校正場測量設備進行標定工作，利用輻射校正資料處理系統(tǒng)為在軌遙感衛(wèi)星進行發(fā)射前和在軌定標資料處理。 具有 承接國內外氣象衛(wèi)星、地球觀測衛(wèi)星（EOS）、海洋衛(wèi)星、資源衛(wèi)星、環(huán)境衛(wèi)星 遙感器的輻射定標和對各類衛(wèi)星定量產品檢驗的能力， 為氣候數(shù)據的定量化分析 應用提供高頻次、高精度的衛(wèi)星定標數(shù)據和真值檢驗結果資料。輻射觀測子系統(tǒng) 對地球表面的太陽輻射進行包括總輻射、太陽直接輻 射、散射輻射、反射輻射、凈全輻射、大氣混濁度、紫外輻射、紅外輻射等方面 的長期、準確的測量，有助于確定影響全球氣候

39、及其變化的能量吸收和傳輸機制， 為衛(wèi)星輻射觀測提供地面訂正， 并為經濟建設和人民生活更有效地利用太陽能技 術提供服務等。高空氣象探測分系統(tǒng)功能 該分系統(tǒng)主要由集成高空探測、風廓線儀探測、地基 GPS/MET 遙感探測、 飛機氣象觀測、大氣邊界層觀測、閃電定位探測、激光雷達觀測、電離層與中高 層大氣探測等 8 個子系統(tǒng)組成。探測從地面到電離層（地面至 30 或 36 公里以下空間）的高空氣壓、氣溫、 濕度、風向風速、 太陽和地氣系統(tǒng)輻射及臭氧含量等要素的分布， 探測精度符合 世界氣象組織對高空氣象探測的要求，自動化程度高。各子系統(tǒng)的功能如下：集成高空探測子系統(tǒng) 采用探空氣球攜帶電子探空儀升空，由

40、地面設備（地面接收設備、GPS處理器）跟蹤探空儀的飛升飄移運動，得到大氣層各個高度 上的溫度、氣壓、濕度、風向和風速數(shù)據。探測高度可達 36 公里、斜距可達 200 公里以上。風廓線儀探測子系統(tǒng) 能夠不間斷地提供探測高度范圍內的大氣水平風 場、垂直氣流、大氣虛溫以及大氣折射率結構常數(shù)等氣象要素隨高度的分布數(shù)據。地基GPS/MET遙感探測子系統(tǒng)一一可以獲得很高時間分辨率（每 1530分鐘）、達到毫米精度的水汽資料，以補充探空資料在時間分辨率上的不足。還 可獲取電離層電子濃度信息，對于監(jiān)測電離層和空間天氣具有重要的應用價值。飛機氣象觀測子系統(tǒng) 它能在機載自動控制系統(tǒng)控制下完成預定航線的 飛行，并實

41、時地將飛機的飛行軌跡和探測數(shù)據傳送到地面； 地面接收控制處理系 統(tǒng)能顯示飛機所在位置的經緯度、 高度和探測資料， 并可發(fā)出控制指令； 能攜帶 數(shù)字化探空儀采集溫、 壓、濕資料； 能為測風處理提供微型無人駕駛飛機在空中 的位置信息（由機載GPS接收機測定）。通過GPS進行精確定位，并由機載儀 器探測大氣的各種物理、化學狀態(tài)。大氣邊界層觀測子系統(tǒng) 屬中小尺度范圍內的綜合性探測系統(tǒng)。 采用多種 探測技術（高密度的地面監(jiān)測站網、近地層氣象鐵塔、邊界層氣象鐵塔、低空氣 象氣球、系留氣球、 飛艇和小型飛機等） 測量氣象要素在邊界層內的空間分布和 變化，實時掌握大氣邊界層的結構和變化， 測大氣和大氣邊界層之

42、間的熱量、 動 量和物質（水汽、沙塵和污染物等）的交換情況，了解人類活動對大氣邊界層的 影響和大氣邊界層對天氣系統(tǒng)的演變的影響， 為提高天氣預報和氣候預測的準確 性提供基礎性資料。閃電定位探測子系統(tǒng) 以地閃監(jiān)測為主， 部分地區(qū)進行云閃監(jiān)測， 提供高 精度、高效率的閃電監(jiān)測數(shù)據。 建立全國范圍內的探測網可以改變閃電目測狀況， 增強對雷暴等災害性天氣的監(jiān)測能力和氣象防災減災能力。激光雷達觀測子系統(tǒng) 探測氣溶膠、云粒子分布和風場垂直廓線，還可 以探測三維風場。激光雷達主要用于環(huán)境、沙塵暴、風垂直結構、邊界層湍流、 晴空風場三維結構、 機場風切變和下?lián)舯┝鞯扔绊戯w機起飛和降落的中小尺度天 氣監(jiān)測。電離

43、層與中高層大氣探測子系統(tǒng) 是氣象部門一個全新的領域。監(jiān)測平 流層以上至電離層高度的大氣狀況。 電離層閃爍監(jiān)測網對電離層閃爍指數(shù) （包括 幅度閃爍和相位閃爍指數(shù)）的進行全面系統(tǒng)的監(jiān)測，具備基本預警的業(yè)務能力， 同時為電離層閃爍的研究和預報積累數(shù)據基礎， 為國家空間天氣監(jiān)測預警中心開 展電離層預報閃爍指數(shù)的業(yè)務提供設備支持和穩(wěn)定的數(shù)據來源。 電離層和中高層 大氣探測示范站能夠獲取高空大氣和電離層中的大氣風場和溫度等稀缺的數(shù)據， 積累數(shù)據建立和改進現(xiàn)有模型高空大氣模型， 為航天和軍事提供服務， 為空間天 氣、地面氣象和氣候研究提供數(shù)據支持。大氣成分觀測分系統(tǒng)功能中國氣象局現(xiàn)代化建設的重要領域之一。

44、大氣成分的預報、 預測能為我國經 濟可持續(xù)發(fā)展、 人民生活質量的提高、 資源和生態(tài)環(huán)境保護、 國家氣候和環(huán)境外 交等提供更加及時有效的服務。該分系統(tǒng)主要由大氣本底變化觀測網、 氣溶膠監(jiān)測、 溫室氣體及相關微量成 分監(jiān)測、反應性氣體監(jiān)測、地基臭氧和 UV 監(jiān)測、干濕沉降監(jiān)測、大氣化學分析 中心實驗室、數(shù)據采集處理與監(jiān)控共 8 個子系統(tǒng)組成。對氣溶膠、溫室氣體、反應性氣體、臭氧和 UV-B 、干濕沉降，以及常規(guī)氣象要素、大氣輻射等核心項目進行長期、系統(tǒng)、精確的網絡化觀測。為各類大氣 成分觀測站網的長期穩(wěn)定業(yè)務運行和可持續(xù)發(fā)展提供全方位的科學指導、 技術保 障，并實現(xiàn)強有力的觀測質量監(jiān)控。各子系統(tǒng)的

45、功能是：大氣本底變化觀測子系統(tǒng) 大氣本底觀測是氣象業(yè)務的一個重要組成部 分，是大氣探測的前沿發(fā)展領域。 其任務是進行全球大氣本底基準觀測， 在我國 具有特定的氣候、 地域環(huán)境代表性的地點對大氣中的化學成分、 大氣物理、 化學 以及大氣中對全球及區(qū)域氣候、環(huán)境本底化具有重要意義的微量成分進行長期、 系統(tǒng)的觀測及分析評估， 積累基礎數(shù)據， 可以為國家經濟建設和科學決策提供第 一手的數(shù)據。溫室氣體及相關微量成分監(jiān)測子系統(tǒng) 對大氣中的主要溫室氣體進行長 期、連續(xù)的瓶采樣觀測； 并在具有典型生態(tài)代表性的站點開展溫室氣體 （如 CO2 、 CH4 、N2O ）通量的觀測。提供具有區(qū)域代表性和環(huán)境典型的我國

46、溫室氣體大 氣本底狀況長期、系統(tǒng)、準確和可靠的基礎觀測資料。地基臭氧和 UV 監(jiān)測子系統(tǒng) 為區(qū)域空氣質量預報、預測提供基礎性的 數(shù)據；為區(qū)域紫外輻射預報、預測提供關鍵性的數(shù)據和校準手段；獲取準確、長 期的地基臭氧總量、 臭氧垂直分布的數(shù)據， 為發(fā)展衛(wèi)星遙測全球臭氧總量、 臭氧 垂直廓線分布提供數(shù)據和校準手段，建立我國與國際標準技術接軌的臭氧、 UV 監(jiān)測的傳遞技術標準，保障對臭氧、 UV 業(yè)務監(jiān)測的質量控制技術方法。反應性氣體監(jiān)測子系統(tǒng) 在我國的全球尺度代表性、 區(qū)域尺度代表性、 特 大城市和城市群尺度代表性的站點上， 以及地面和空中移動監(jiān)測設施上， 選擇性 地開展包括臭氧、二氧化硫、氮氧化物

47、、一氧化碳、氨、揮發(fā)性有機物、甲醛、 過氧乙酰硝酸酯、 過氧化氫和總氮氧化物在內的反應性氣體的監(jiān)測， 獲得它們在 不同尺度站點的本底濃度值和相應變化趨勢， 為我國氣候系統(tǒng)模式、 大氣光化學 模式、氣溶膠模式、 酸沉降模式的研究和業(yè)務應用， 以及大氣物理化學過程的研 究、生態(tài)和健康影響評估提供基礎數(shù)據， 同時為未來反應性氣體的一體化觀測系 統(tǒng)打下堅實的基礎。氣溶膠監(jiān)測子系統(tǒng) 地基監(jiān)測大氣氣溶膠的物理化學特性的測量，包括 氣溶膠光學吸收特性、 散射特性、整層大氣氣溶膠光學厚度及關鍵輻射傳輸參數(shù)、 氣溶膠質量濃度( PM10, PM1 )，并采集用于氣溶膠化學特性的樣品，在部分站 點開展氣溶膠的垂直

48、廓線監(jiān)測； 機載氣溶膠的測量系統(tǒng)可對對流層內大氣氣溶膠 的進行采樣和在線監(jiān)測。 獲得我國不同區(qū)域大氣氣溶膠物理化學特性長期變化的 基礎信息資料。干濕沉降監(jiān)測子系統(tǒng) 提供酸沉降、大氣降水化學、 降水同位素、 氣溶膠 以及部分氣體成分干沉降的觀測，包括各種樣本的采集、保存、寄送、分析，氣 體干沉降通量的直接測量、觀測數(shù)據的采集、處理、質量控制、數(shù)據報表編制和 上傳等。北京大氣化學分析中心實驗室 在中國氣象局和 WMO-GAW 規(guī)范化的 業(yè)務技術體制下， 為全球和區(qū)域大氣觀測站、 其它有關大氣成分觀測體系的業(yè)務 運行和發(fā)展， 提供全方位的技術保障和科學支撐， 實施特殊及大型設備的維修維 護和為臺站提

49、供人員培訓等。數(shù)據采集處理與監(jiān)控子系統(tǒng) 由于大氣成分觀測的特殊性， 數(shù)據必須通過 分析、質控， 數(shù)據同化后才能后期應用。 該子系統(tǒng)具有對各種自動觀測儀器及人 工觀測采集的資料進行收集、處理、備份、分析、應用的功能，同時還具有與通 信傳輸系統(tǒng)配合進行數(shù)據傳輸以及遠程監(jiān)控、維護等方面的功能。生態(tài)氣候觀測分系統(tǒng)功能該分系統(tǒng)主要由農田業(yè)生態(tài)氣候監(jiān)測、 森林生態(tài)氣候監(jiān)測、 草地生態(tài)氣候觀 測、濕地生態(tài)氣候觀測、城市生態(tài)氣候觀測、荒漠生態(tài)氣候監(jiān)測、旱災生態(tài)氣候 監(jiān)測、冰雪凍土生態(tài)氣候監(jiān)測共 8 個子系統(tǒng)組成。分系統(tǒng)的建設是參照國際地球觀測計劃 (GCOS) 的發(fā)展動向，為滿足中國地 球觀測計劃(CCOS)

50、的建設要求設計的。結合遙感、地理信息系統(tǒng)和數(shù)學模型 等現(xiàn)代手段，對農田、森林、草地、濕地、城市、荒漠、氣象衍生災害、冰雪凍 土等各主要類型的生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境狀況的長期、全面的監(jiān)測。各子系統(tǒng)的功能是：農田生態(tài)氣候監(jiān)測子系統(tǒng) 通過在典型的農田生態(tài)系統(tǒng)地段建立生態(tài)定 位觀測站及長期在固定樣地上對農田生態(tài)系統(tǒng)的組成、 結構、生物生產力、 養(yǎng)分 循環(huán)、水熱循環(huán)和能力利用等在自然狀態(tài)下或人為活動影響下的動態(tài)變化格局與 過程進行長期監(jiān)測， 揭示農田生態(tài)系統(tǒng)演變規(guī)律及其動因， 測定農田生態(tài)系統(tǒng)的 生產力，建立農田生態(tài)系統(tǒng)功能指標體系， 揭示全球變化對農田生態(tài)系統(tǒng)的影響 及其反饋作用， 為氣候系統(tǒng)模式提供基本參數(shù)

51、， 為生態(tài)環(huán)境監(jiān)測和信息服務提供 基本數(shù)據和技術支持。森林生態(tài)氣候監(jiān)測子系統(tǒng) 對各種不同類型森林生態(tài)系統(tǒng)的主要環(huán)境因 子和生物群落及其基本生態(tài)過程進行長期監(jiān)測，提供水、土、氣、生等長期監(jiān)測 數(shù)據，揭示森林生態(tài)系統(tǒng)及其環(huán)境要素的演變規(guī)律及其動因， 分析森林生態(tài)系統(tǒng) 結構與功能， 研究森林生態(tài)系統(tǒng)與全球變化的關系， 監(jiān)測與預警森林生態(tài)系統(tǒng)災草地生態(tài)氣候監(jiān)測子系統(tǒng)一一監(jiān)測草地氣象常規(guī)要素與大氣近地層能流與 物質交換梯度；監(jiān)測草地植被狀況以揭示其與大氣的相互作用與影響；監(jiān)測草地土壤狀況以揭示其與大氣的相互作用與影響； 監(jiān)測草地放牧與其它人類活動及其 與地球生態(tài)系統(tǒng)之間的相互作用與影響；監(jiān)測對草地正常的

52、畜牧業(yè)生產乃至人畜 安全有嚴重影響的降雪（包括雪暴）、長期的連續(xù)干旱、蟲災、鼠害的發(fā)生時間、 數(shù)量、強度、危害程度等。濕地生態(tài)氣候監(jiān)測子系統(tǒng)一一按標準化方法對我濕地的一些重要生態(tài)環(huán)境 因子進行定期觀測，獲取濕地小氣候、水文、水質、土壤、生物、水熱通量、碳 通量、溫室氣體濃度和排放通量等數(shù)據，為我國氣候系統(tǒng)模式的發(fā)展提供參數(shù)， 對濕地生態(tài)系統(tǒng)的變化進行監(jiān)測和預警，同時為濕地遙感產品提供校正資料。城市生態(tài)氣候監(jiān)測子系統(tǒng)一一建立以城市氣候監(jiān)測為主、結合其它形式監(jiān)測 為輔的城市氣候監(jiān)測站，主要包括對大氣邊界層結構、大氣氣溶膠、空氣質量、 城市地下水環(huán)境、城市自然植被物候等的監(jiān)測和對城市生態(tài)氣候實施長期

53、定位監(jiān) 測，為相關部門提供科學數(shù)據和技術服務， 并作為城市生態(tài)氣候系統(tǒng)綜合觀測示 范站。荒漠生態(tài)氣候監(jiān)測子系統(tǒng)一一 氣象部門根據自身的特點，發(fā)揮特有的業(yè)務技 術優(yōu)勢，建立“荒漠生態(tài)氣候監(jiān)測子系統(tǒng)”，采用地面觀測、調查、試驗方式， 結合衛(wèi)星遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)等先進技術，建立荒漠生態(tài)氣候監(jiān) 測綜合數(shù)據庫。實現(xiàn)對荒漠生態(tài)、荒漠氣候、荒漠資源與環(huán)境的長期定位觀測和 遙感宏觀動態(tài)監(jiān)測，為地區(qū)和國家資源與環(huán)境方面的重大決策提供科學依據，促 進地球系統(tǒng)科學的發(fā)展旱災監(jiān)測子系統(tǒng) 揭示旱災及其環(huán)境要素的演變規(guī)律及其動因和全球變 化對我國旱災的影響及其反饋作用， 建立真正可供業(yè)務使用的旱災監(jiān)測體系，

54、 可 及時、準確地為農業(yè)生產部門提供農業(yè)干旱、災情信息，為國家防災減災、農業(yè) 可持續(xù)發(fā)展提供業(yè)務服務。冰雪凍土氣候監(jiān)測子系統(tǒng) 在典型地區(qū)監(jiān)測冰凍圈與大氣之間的熱量和 水分交換，為遙感地面驗證提供依據， 以便準確描述以冰雪為下墊面的陸面過程， 作為大氣環(huán)流模式和氣候模式的輸入參數(shù)和嵌套模塊。海洋氣象觀測分系統(tǒng)功能屬本項目新拓展的內容。 海洋和大氣是全球氣候系統(tǒng)的重要組成部分， 兩者 之間的相互作用影響著全球氣候和環(huán)境變化。該分系統(tǒng)主要由沿海及海島站網觀測、近海浮標觀測、船舶觀測、衛(wèi)星遙測 應用 4 個子系統(tǒng)組成。通過建設覆蓋我國沿海地區(qū)的密度適中的現(xiàn)代化沿海氣象綜合觀測站網和 初步建成的沿海自動

55、化浮標觀測系統(tǒng)， 結合利用船舶移動平臺觀測和海洋衛(wèi)星的 遙感觀測， 能夠對沿海劇烈天氣、 沿海生態(tài)環(huán)境變化的氣象背景、 重要海洋災害 的氣象條件、 海氣交互和沿海重要經濟活動區(qū)域的天氣變化、 海面上各種氣象要 素和上層海水溫度、海 - 氣溫差、海鹽、海浪、涌浪、潮流、洋流等影響天氣氣 候的海洋要素等，進行立體、動態(tài)、綜合監(jiān)測，獲取沿海和海洋的天氣氣候和環(huán) 境變化數(shù)據。各子系統(tǒng)的功能是：沿海及海島站網觀測子系統(tǒng) 是沿海地區(qū)中尺度預警系統(tǒng)組成部分。 提供 海岸與近海氣象觀測（尤其是強風、能見度等）數(shù)據，獲得海面各種氣象要素和 海水溫度、海 - 氣溫差、海浪、涌浪、潮流、洋流、風暴潮等資料，為局地區(qū)

56、域 高分辨率海流數(shù)值預報模式系統(tǒng)提供基礎資料和校準數(shù)據， 為港口建設、 裝卸和 海洋航運、沿海和海上各類生產作業(yè)、 沿海防護、 海上遇險搜索和救援等提供氣 象保障服務。新建和改擴建海島海岸自動氣象站（含強風、能見度儀） ，其中部 分距離海岸較近的觀測站有溫鹽特征等海洋參數(shù)觀測。 在生態(tài)氣候敏感地區(qū)， 重 點建成多個以海氣通量和梯度觀測為主的海洋氣候綜合觀測站 （含 3 個三角洲地 區(qū)國家多生態(tài)類型氣候監(jiān)測基地 ）。近海浮標觀測子系統(tǒng) 提供海洋面各種氣象要素和海水溫度、 海 -氣溫差、 海浪、涌浪、潮流、洋流、風暴潮等資料。近海浮標主要針對地區(qū)天氣預報、預 警和生態(tài)環(huán)境的天氣、氣候監(jiān)測，提供風速

57、、風向、氣溫、氣壓等參數(shù)和水文、 水質要素如表層流速、流向、表層水溫、鹽度和 PH 、溶解氧、濁度等。大洋浮 標則為全球尺度數(shù)值模式預報和氣候監(jiān)測服務。船舶觀測子系統(tǒng) 以觀測船為載體， 安裝全自動氣象海洋觀測站， 定時全 自動觀測、 編報、發(fā)報，通過國際海事衛(wèi)星將數(shù)據統(tǒng)一傳輸至國家海洋局信息中 心，經處理后傳輸至氣象信息中心。 建設快艇移動觀測網絡， 同時建立 3 個地區(qū) 支持中心。衛(wèi)星遙測應用子系統(tǒng) 通過利用海洋水色衛(wèi)星、 海洋地形衛(wèi)星、 海洋動力 環(huán)境衛(wèi)星統(tǒng)一接收、 統(tǒng)一傳輸和統(tǒng)一存儲多種衛(wèi)星遙感的海洋氣象資料， 建立業(yè) 務化的資料分析和應用體系。 將衛(wèi)星遙感信息轉換成描述天氣、 氣候和海

58、洋環(huán)境 的定量參數(shù)，為天氣預報、氣候研究、災情監(jiān)測評估等提供科學依據。通過統(tǒng)一 配備地面接收處理系統(tǒng)，由衛(wèi)星中心對不同衛(wèi)星數(shù)據統(tǒng)一采集、傳輸、存儲、分 析和分發(fā)，組成空基觀測應用系統(tǒng)。通信網絡分系統(tǒng)功能 通信網絡分系統(tǒng)的建設是充分利用我國公用通信網的資源，對海島、邊遠、 荒漠地區(qū)條件困難的臺站將特殊對待。 在目前中國氣象局體制的條件下， 逐步建 立國家級、省級、測站的三級網絡體制，對于那些面積較大的?。▍^(qū)） ，地（市） 級氣象臺仍然是資料的匯集中心的地方。該分系統(tǒng)主要由數(shù)據收集與分發(fā)、 全國寬帶主干網、 數(shù)據管理子系統(tǒng)、 信息 傳輸業(yè)務監(jiān)控、數(shù)據格式標準化、數(shù)據共享等 6 個子系統(tǒng)組成。系統(tǒng)可

59、及時、安全、可靠地傳輸全國各類臺站的觀測數(shù)據，分發(fā)分析預報指 導產品，提供數(shù)據共享平臺以滿足社會各界對觀測資料的需求。 提供氣象數(shù)據產 生、傳輸、歸檔的各類標準。各子系統(tǒng)的功能是：數(shù)據收集和分發(fā)子系統(tǒng) 包括國家級數(shù)據收集中心、 31 個省級數(shù)據收集 分中心和各種觀測站點的通訊系統(tǒng)， 也包括海島、 邊遠站等特殊地域的觀測站點 的通訊。傳輸與收集地面氣象觀測、高空氣象探測、大氣成分觀測、生態(tài)氣候觀 測、海洋氣象觀測資料以及技術保障分系統(tǒng)監(jiān)控數(shù)據； 采用多種方式向全國氣象 系統(tǒng)各級業(yè)務單位、 基層臺站以及與氣象相關的單位和部門分發(fā)各類氣象觀測資 料和產品。 可滿足各分系統(tǒng)提出的通信傳輸業(yè)務要求， 并

60、具有一定余量和可擴展 性。全國寬帶主干網子系統(tǒng) 全國寬帶主干網作為中國氣象局國內氣象資料 的傳輸網（省級以上） ，覆蓋中國氣象局、各省氣象局和部門外相關部門，為各 業(yè)務系統(tǒng)間提供高速的網絡連接通道。數(shù)據管理子系統(tǒng) 包括國家級數(shù)據管理系統(tǒng)和省級數(shù)據管理系統(tǒng)，覆蓋國家級中心和 31 個省級數(shù)據分中心，以數(shù)據庫為基礎對所收集的氣象數(shù)據進行 管理，改變當前氣象通信系統(tǒng)基于目錄和文件進行數(shù)據管理的方式。數(shù)據收集：24 X7隨到隨收沒有延遲和積壓。數(shù)據檢索：24 X7實時檢索，響應時間在1秒之內。數(shù)據在庫內的保存周期至少為 7 天。數(shù)據庫資料在磁帶介質上長期保存。 信息傳輸業(yè)務監(jiān)控子系統(tǒng) 包括國家級、省級