氣象監(jiān)測(cè)培訓(xùn)課件

氣象監(jiān)測(cè)培訓(xùn)課件演講人：日期：氣象監(jiān)測(cè)基本概念與原理地面氣象觀測(cè)技術(shù)與方法高空氣象探測(cè)技術(shù)與方法海洋氣象監(jiān)測(cè)技術(shù)與方法數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式及產(chǎn)品釋用氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備維護(hù)與故障排查技巧目錄CONTENTS01氣象監(jiān)測(cè)基本概念與原理CHAPTER氣象監(jiān)測(cè)定義通過(guò)氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)氣象環(huán)境狀況進(jìn)行整體性監(jiān)測(cè)和預(yù)警的活動(dòng)。氣象監(jiān)測(cè)目的提供氣象要素現(xiàn)狀及變化趨勢(shì)的數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)氣象變化，解決氣象問(wèn)題，為氣象管理服務(wù)。氣象監(jiān)測(cè)定義及目的氣象要素包括氣溫、氣壓、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、降水量、能見(jiàn)度等。觀測(cè)項(xiàng)目氣溫觀測(cè)、氣壓觀測(cè)、濕度觀測(cè)、風(fēng)向觀測(cè)、風(fēng)速觀測(cè)、降水量觀測(cè)、能見(jiàn)度觀測(cè)等。氣象要素與觀測(cè)項(xiàng)目如溫度計(jì)、濕度計(jì)、氣壓計(jì)、雨量計(jì)、風(fēng)向風(fēng)速儀等。地面氣象觀測(cè)儀器如探空氣球、氣象飛機(jī)、氣象雷達(dá)、氣象衛(wèi)星等。高空氣象觀測(cè)設(shè)備包括數(shù)據(jù)采集器、傳感器、通信設(shè)備等。氣象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)監(jiān)測(cè)儀器與設(shè)備簡(jiǎn)介010203通過(guò)傳感器將氣象要素轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行采集。數(shù)據(jù)采集采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)通信設(shè)備傳輸至數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)傳輸對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制、格式轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)和備份等處理，生成可用的氣象數(shù)據(jù)產(chǎn)品。數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)采集、傳輸與處理流程02地面氣象觀測(cè)技術(shù)與方法CHAPTER布局原則根據(jù)氣象要素的空間分布、地形地貌特征和氣候特點(diǎn)，合理規(guī)劃地面觀測(cè)站網(wǎng)布局。選址要求觀測(cè)站應(yīng)選擇在能代表當(dāng)?shù)貧庀笠靥卣?、觀測(cè)環(huán)境良好、避免各種干擾和污染的地方。站點(diǎn)密度站點(diǎn)密度應(yīng)滿(mǎn)足氣象預(yù)報(bào)和服務(wù)需求，同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)性和可行性。站點(diǎn)類(lèi)型根據(jù)觀測(cè)任務(wù)和要素的不同，地面觀測(cè)站可分為基準(zhǔn)站、基本站和一般站等。地面觀測(cè)站網(wǎng)布局及選址原則常規(guī)地面觀測(cè)項(xiàng)目及其方法氣溫觀測(cè)使用溫度計(jì)測(cè)量空氣溫度，并記錄在觀測(cè)簿中。濕度觀測(cè)使用濕度計(jì)測(cè)量空氣濕度，通常采用相對(duì)濕度來(lái)表示。氣壓觀測(cè)使用氣壓計(jì)測(cè)量大氣壓力，并換算成海平面氣壓值進(jìn)行記錄。風(fēng)向風(fēng)速觀測(cè)使用風(fēng)向標(biāo)和風(fēng)速計(jì)測(cè)量風(fēng)向和風(fēng)速，通常采用度（°）和米/秒（m/s）表示。自動(dòng)氣象站通過(guò)傳感器自動(dòng)采集氣象要素?cái)?shù)據(jù)，并進(jìn)行處理、存儲(chǔ)和傳輸。包括溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器、風(fēng)向風(fēng)速傳感器等。自動(dòng)氣象站采用微電腦氣象數(shù)據(jù)采集儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)觀測(cè)和記錄。按照儀器說(shuō)明書(shū)正確安裝和使用自動(dòng)氣象站，定期進(jìn)行維護(hù)和校準(zhǔn)。自動(dòng)氣象站工作原理及操作指南工作原理傳感器類(lèi)型數(shù)據(jù)采集與處理操作指南數(shù)據(jù)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)氣象觀測(cè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估，判斷數(shù)據(jù)是否滿(mǎn)足氣象預(yù)報(bào)和服務(wù)需求。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與備份觀測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)存儲(chǔ)在可靠的存儲(chǔ)介質(zhì)中，并定期進(jìn)行備份和歸檔，確保數(shù)據(jù)安全。缺測(cè)數(shù)據(jù)處理對(duì)于缺測(cè)數(shù)據(jù)，應(yīng)根據(jù)相鄰站點(diǎn)數(shù)據(jù)或歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)或估算，保證數(shù)據(jù)完整性。數(shù)據(jù)質(zhì)量控制對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)質(zhì)量控制，包括極值檢查、時(shí)間一致性檢查等，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制與評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)03高空氣象探測(cè)技術(shù)與方法CHAPTER氣象預(yù)報(bào)高空氣象探測(cè)是氣象預(yù)報(bào)的重要手段之一，能夠提供大氣中溫度、濕度、氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速等氣象要素的垂直分布情況，為天氣預(yù)報(bào)提供重要數(shù)據(jù)支持。科學(xué)研究高空氣象探測(cè)為大氣科學(xué)、地球科學(xué)等領(lǐng)域的研究提供了重要的觀測(cè)數(shù)據(jù)，有助于推動(dòng)相關(guān)學(xué)科的發(fā)展。國(guó)際交換高空氣象探測(cè)數(shù)據(jù)是國(guó)際交換的重要內(nèi)容之一，對(duì)于全球氣象預(yù)報(bào)和氣候變化研究具有重要意義。氣候分析高空氣象探測(cè)資料對(duì)于氣候分析、氣候變化研究以及氣象災(zāi)害預(yù)警等方面具有重要意義。高空氣象探測(cè)意義及應(yīng)用領(lǐng)域數(shù)據(jù)處理對(duì)接收到的探空數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，包括數(shù)據(jù)篩選、質(zhì)量控制、格式轉(zhuǎn)換等。探空氣球選擇合適的氣球材料、規(guī)格和充氣量，確保氣球升空高度和穩(wěn)定性。掌握氣球的放飛和回收技巧，確保探測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。無(wú)線電探空儀熟悉探空儀的使用方法和性能，正確安裝和調(diào)試探空儀。掌握無(wú)線電信號(hào)接收和處理技術(shù)，確保探測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和接收。探空氣球和無(wú)線電探空儀使用技巧雷達(dá)探測(cè)利用雷達(dá)探測(cè)大氣中的水汽、云滴、冰晶等粒子，獲取大氣中的降水、云層、風(fēng)場(chǎng)等信息。雷達(dá)探測(cè)具有高時(shí)空分辨率、連續(xù)觀測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。01.雷達(dá)和衛(wèi)星遙感技術(shù)在高空氣象中應(yīng)用衛(wèi)星遙感利用衛(wèi)星遙感技術(shù)獲取全球范圍內(nèi)的大氣溫度、濕度、氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速等氣象要素分布信息。衛(wèi)星遙感具有觀測(cè)范圍廣、連續(xù)性強(qiáng)、不受地域限制等優(yōu)點(diǎn)。02.數(shù)據(jù)同化將雷達(dá)和衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)同化到數(shù)值預(yù)報(bào)模式中，提高氣象預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性和時(shí)效性。03.數(shù)據(jù)解析對(duì)高空氣象探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，提取有用信息，包括溫度、濕度、氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速等氣象要素的垂直分布和變化趨勢(shì)。高空氣象數(shù)據(jù)解析和預(yù)報(bào)方法數(shù)值預(yù)報(bào)利用數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式，結(jié)合觀測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)未來(lái)天氣進(jìn)行預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)。數(shù)值預(yù)報(bào)具有高精度、可預(yù)報(bào)時(shí)段長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，對(duì)歷史氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和分析，建立氣象要素之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，對(duì)未來(lái)天氣進(jìn)行預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)。統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)具有簡(jiǎn)單易行、計(jì)算量小等優(yōu)點(diǎn)。04海洋氣象監(jiān)測(cè)技術(shù)與方法CHAPTER海洋對(duì)氣候的影響顯著，能夠調(diào)節(jié)氣溫、濕度和降水等氣候要素，從而影響天氣系統(tǒng)的形成和演變。海洋對(duì)氣候的影響海洋環(huán)流是海洋中的水體運(yùn)動(dòng)，對(duì)全球氣候產(chǎn)生重要影響，如厄爾尼諾現(xiàn)象和拉尼娜現(xiàn)象等。海洋環(huán)流與氣候變化海洋和大氣之間相互作用密切，包括能量交換、物質(zhì)交換和動(dòng)量交換等，對(duì)天氣系統(tǒng)的形成和演變具有重要影響。海洋-大氣相互作用海洋環(huán)境對(duì)天氣系統(tǒng)影響分析浮標(biāo)一種漂浮在海面上的觀測(cè)平臺(tái)，可搭載多種氣象、水文觀測(cè)儀器，進(jìn)行長(zhǎng)期、連續(xù)的海洋環(huán)境觀測(cè)。潛標(biāo)一種潛入水下的觀測(cè)設(shè)備，能夠測(cè)量水溫、鹽度、海流等水文要素，以及溶解氧、葉綠素等生物化學(xué)要素。其他觀測(cè)設(shè)備包括海洋雷達(dá)、海洋衛(wèi)星等，可實(shí)現(xiàn)對(duì)海洋環(huán)境的大范圍、高精度觀測(cè)。浮標(biāo)、潛標(biāo)等海洋觀測(cè)設(shè)備介紹海洋氣象數(shù)據(jù)獲取途徑和處理方法數(shù)據(jù)獲取途徑包括現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、衛(wèi)星遙感、雷達(dá)探測(cè)等多種手段，以及國(guó)際交換和共享等途徑。數(shù)據(jù)質(zhì)量控制數(shù)據(jù)處理與分析對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估和控制，包括數(shù)據(jù)篩選、異常值處理、數(shù)據(jù)插補(bǔ)等，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，包括數(shù)據(jù)可視化、統(tǒng)計(jì)分析、趨勢(shì)預(yù)測(cè)等，為海洋氣象預(yù)報(bào)和氣候研究提供科學(xué)依據(jù)。災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)開(kāi)展海洋災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和區(qū)劃工作，為海洋開(kāi)發(fā)和防災(zāi)減災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)。災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制建立完善的海洋災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制，包括應(yīng)急預(yù)案制定、應(yīng)急演練、應(yīng)急資源調(diào)配等，提高應(yīng)對(duì)海洋災(zāi)害的能力和水平。建立海洋災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)，包括海嘯預(yù)警、風(fēng)暴潮預(yù)警、海冰預(yù)警等，提高海洋災(zāi)害的預(yù)警和應(yīng)對(duì)能力。海洋災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)體系建設(shè)05數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式及產(chǎn)品釋用CHAPTER數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的概念一種定量的和客觀的預(yù)報(bào)方法，通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，預(yù)測(cè)未來(lái)天氣狀況。數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式的組成部分包括大氣運(yùn)動(dòng)方程組、初始條件、邊界條件等。數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式的運(yùn)行過(guò)程輸入觀測(cè)數(shù)據(jù)→數(shù)據(jù)同化→模式初始化→數(shù)值積分→輸出結(jié)果。數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式的優(yōu)勢(shì)能夠定量、客觀地預(yù)測(cè)未來(lái)天氣狀況，減少人為因素干擾。數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式基本原理覆蓋全球范圍，分辨率較低，適用于大尺度天氣系統(tǒng)預(yù)測(cè)。全球模式針對(duì)特定區(qū)域進(jìn)行精細(xì)化預(yù)報(bào)，分辨率較高，但計(jì)算量較大。有限區(qū)域模式全球模式計(jì)算速度快，但精度相對(duì)較低；有限區(qū)域模式精度高，但計(jì)算量大，需高性能計(jì)算機(jī)支持。優(yōu)缺點(diǎn)比較常用數(shù)值模式介紹及優(yōu)缺點(diǎn)比較短期天氣預(yù)報(bào)利用數(shù)值模式輸出結(jié)果，制作短期天氣預(yù)報(bào)，如1-3天預(yù)報(bào)。中期天氣預(yù)報(bào)通過(guò)數(shù)值模式對(duì)大氣環(huán)流形勢(shì)的預(yù)測(cè)，制作中期天氣預(yù)報(bào)，如4-10天預(yù)報(bào)。氣候預(yù)測(cè)利用數(shù)值模式模擬氣候系統(tǒng)變化，為氣候預(yù)測(cè)提供依據(jù)。災(zāi)害性天氣預(yù)警根據(jù)數(shù)值模式預(yù)測(cè)結(jié)果，發(fā)布災(zāi)害性天氣預(yù)警信息。模式產(chǎn)品在天氣預(yù)報(bào)中應(yīng)用示例不斷優(yōu)化數(shù)值模式，提高模式對(duì)大氣運(yùn)動(dòng)規(guī)律的描述能力。改進(jìn)數(shù)值模式將更多種類(lèi)的觀測(cè)數(shù)據(jù)同化到模式中，提高初始場(chǎng)的準(zhǔn)確性。加強(qiáng)資料同化技術(shù)01020304加強(qiáng)氣象觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，提高觀測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量和時(shí)空分辨率。提高觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量提高計(jì)算機(jī)性能，縮短模式運(yùn)行時(shí)間，提高預(yù)報(bào)時(shí)效性。發(fā)展高性能計(jì)算技術(shù)如何提高模式預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率06氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備維護(hù)與故障排查技巧CHAPTER設(shè)備日常檢查保養(yǎng)流程定期檢查對(duì)設(shè)備的外觀、電纜、傳感器等進(jìn)行檢查，確保設(shè)備完整無(wú)損。清潔保養(yǎng)定期清潔設(shè)備，包括清洗傳感器、更換濾網(wǎng)等，確保設(shè)備正常運(yùn)行。功能測(cè)試對(duì)設(shè)備的各項(xiàng)功能進(jìn)行測(cè)試，確保設(shè)備測(cè)量準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)傳輸正常。校準(zhǔn)比對(duì)定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比對(duì)，確保測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。常見(jiàn)故障類(lèi)型及原因分析數(shù)據(jù)異常可能是由于傳感器損壞、數(shù)據(jù)傳輸故障或電源問(wèn)題引起的。設(shè)備無(wú)法啟動(dòng)可能是由于電源故障、內(nèi)部電路故障或軟件問(wèn)題引起的。顯示屏故障可能是由于顯示屏損壞、連接不良或電源問(wèn)題引起的。通訊故障可能是由于通信模塊故障、信號(hào)干擾或數(shù)據(jù)傳輸線路問(wèn)題引起的。數(shù)據(jù)異常顯示屏故障設(shè)備無(wú)法啟動(dòng)通訊故障首先檢查傳感器和數(shù)據(jù)傳輸線路是否正常，若有問(wèn)題及時(shí)更換或修復(fù)；若傳感器和數(shù)據(jù)傳輸線路正常，則進(jìn)行校準(zhǔn)操作。首先檢查顯示屏連接是否良好，若連接正常則進(jìn)行顯示屏測(cè)試；若顯示屏損壞則更換顯示屏。首先檢查電源是否正常，若電源正常則檢查內(nèi)部電路是否損壞，如有損壞及時(shí)更換或修復(fù)；若內(nèi)部電路正常，則進(jìn)行軟件重置或升級(jí)操作。首先檢查通信模塊和信號(hào)是否正常，若通信模塊