《L波段雷达探空秒级风场计算方法》.docx

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1、ICS07.060CCSA47QX中华人民共和国气象行业标准XX/TXXXXX-XXXX1.波段雷达探空秒级风场计算方法Methodo1.ogyof1.-bandradarradiosondehighreso1.utionwindvectorca1.cu1.ation（点击此处添加与国际标准一致性程度的标识）（征求意见稿）（本草案完成时间：2024-（）6-10）在提交反愦意见时，请将愚知道的相关专利连同支持性文件一并附上XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施中国气象局发布目次演H1范围12规范性引用文件13术语和定义141.波段雷达探空观测秒级风场计算内容和方法2Ii1.波段留达探

2、空观测秒级风场计算内容2I9.1.波段雷达探空观测秒级风场计算方法251.波段雷达探空观测杪级风场计算方法使用建议2附录A（规范性滑动均方根误差变率检杳3附录B（规范性要索间一致性检查4附录C（规范性）秒级计算方法5参考文航14-A-刖S本文件按照GB/T1.12020标准化工作手则第1部分；标准化文件的结构和起草规则3的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利.本文件的发布机构不承担识别专利的责任.本文件由全国气象基本信息标准化技术委员会(SAC/TC346)提出并f1.I.本文件起草单位：国家气象信息中心、河北省邢台市气象局、中国气&同气思探测中心.本文件主要起草人：远芳、彦捷、刘立辉

3、、吴恒、李庆雷、熨元彩、於秋兰。1.波段雷达探空秒级风场计算方法1楚困本文件规定了1.波段雷达探空观测秒级风场计算的内容、方法和步骤,本文件适用于时1.波段雷达探空观测杪缎风向风速的计尊.2规葩性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款.大中.注日期的引用文件.仅该日期时应的版本适用于本文件：不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T37467-2019气象仪器术语GB/T14914.6-2021海洋观测规范QX/T932008气象数据回档格式地面气象忸射QX/T118-2020气段观测资料质量控制地面3术语和定义下列术语和定义适用于

4、本文件，无线电探空仪radiosonde用运敦工具携带升空，在空中运动中探测大气晶度、气压、湿度等气象要素，并用无税电信号将探测结果传送到地面接收和处理设备，以获得所溺气象要素分布的仪器、来源：GB/T37467-2019.定义4.1,1二次测风雷达secondary*ind-findingradar跟踪具有应答功能的目标,用来探测而空大气层的风向风速的雷达.来源：GB/T37467-2019,定义4.I.Ia1质量控制qua1.itycontro1.枭用一定方法、模型和参数，判断数据旗更可粘性，并进行成量标识的处理过程,【来源：GB/T14914.62021.定义3.54 4质量控制码qua

5、Iitycontro1.marker标识数据质量的数字.来源：QVT93-2008.定义3.25 S仰角e1.evationang1.e啜I1.平面内，雷达与探空仪之间的连战与水平戌之间的角度，6 A方位角azimuthang1.e田达所在点的正北方向线起,按照联时针防线旋转到甫达与探空仪在地向承宜投影点的连线之间的水平夹角.7 7科距s1.antrange雷达与探空仪之间的出线距禹.8 1.波段雷达探空观测秒级风场计算内容和方法11.波段雷达探空观测秒级风场计算内容探空观测杪级风场计算包括对1.波段雷达观测的秒娘斜地要洪的质量控制方法，以及利用杪级仰角、方位角和斜距计算高空大气层风向和风速的

6、驾法.451.波段雷达探空观测秒级风场计算方法4. 2.1斛距质量控制5. 2.1.1滑动均方根误差变率检查若斜距与其滑动平均值的均方根误差的变率较大，F1.超出一定做值，则这部分斜跖数据将不参与风场的计竟.参见附录A.6. 2.1.2要素间一致性检查若深始观测斜距与利用位势商度和和角重算的斜距之间的差异超出一定范树，则这部分斜距数据将不参与风场的计舞.参见附录B.7. 2.2秒级风场计算方法利用却角、方位角和斜距计算风向风速.参见附录C.8. 1.波段雷达探空观测秒级风场计算方法使用建议1 .波段番达探空观测秒级风场计算可按照下列步骡进行：首先对探空杪级斜矩观测进行滑动均方根误差变率松杏和要

7、素间改性检杳，然后统计每条斜距廓线滑动均方根i关差变率桧杳和要索同一诙性依铳的结果，若斜跟的疑误率超过定比例则用公式（B.Q计算的斜距取代原始斜距用于风场的计算.最后按照附录C的方法计以风场。实际操作过程，可时质优控制环节进行增犍，本标准隹议判断是否需明算斜距的疑误率阈值是25%.可以根据实际情况进行调整.附录A(规范性)滑动均方根误差变率检查对于某次探空观测获取的个斜距观测数据组成的一条垂立观冽牌线了,首先计算得到观测与滑动平均值的均方根误差院线h算法如下：N是整条帆上非缺测的数据崎，将X按照时间顺序持序，对于第，.个点(15i-s八*,xk(A2)hft=5(A-3)d-EJ(A.I)其次

8、.计算麻线上每个点/45/(W-45)前后各30秒时间窗内两组/?序列方差的绝对差值Fi=o(?)-1.-3f1.V-W.(-fi*)2(A5)应用于对斜距的质点控制检查时，仄肝列的第一个山开始检判断若有第i点，满足心.，和.典大于。OO1.另有其后一点/自/+2点之后第一满足多月,和自典小于O(Xn的条件，若，点至/T点的平均用超过0.001，则判定，点至/点的斜矩观测值为错误数据.不参与风场的计匏.附录B（规范性）要素间一致性检查对于某次探空观测获取的N组观测数据（斜即凡小位势高哎儿用仰角。）组成的观测睨线，按照时间场序排序，对于第I个点,采用公式（B.1）重新计算料距心叫,若原始新矩RM

9、i与RC四的差值d,不满足公式（B.3）给出的条件,则认为可能存在异常,符其标记为可疑,不参与风场的计算.Rca1.=H1.sin（,）（B.1）式中：由位势高度换算的几何高度.%=?%R（R.呵）（B,2）式中：G标准重力加速度，JU9.80665ms2;R地球半径.取637Ikm：gv纬度为伊处海平面杀力加速度：a1ffi,di10femRcati30kmd1.20Am3060kmd.三三IR（H4）若某条某线上从第i个值开始,连续120杪均不满足公式（B.3）的条件,则向前追溯.将从第H个点开始.先山与也叫的差值持续大于等于2km的点均标记为可疑,不参与风场计算.附录C(规范性)秒级风场

10、计算方法风场计分方法如下：对于某次探空观测获取的N组观刑数据(IP角。、方位角尸、斜距4)加成的观测配线，根据第,秒的和用“八方位用自、斜距用，将气球在空中的位置投影到以观测点为中心的站心坐标系平面上。该平面的X轴指向正北y轴指向正东,则气球的投影坐标为：X.2三Ri.COgQfsmj,.(C1)Yi=Ricosaicosi(C.2)则秒间隔的风分量和。分别为：Ui=X1.+1-Xf(C.3)K=K+1-K(C.4)然后对秒间隔的(AV风进行两次60秒时间窗最小：柒法:阶多项式拟合，二阶多项式拟合的估计值f的计算公式为f=ax2+bx+c(C.5)C_Cgy-足衿(-*r)一审歹-/夕)(P-

11、(幻2).(x-fx7)a-(x5r-(j?7)xjXx7-(,)b=0时QreoS（一相IVd1-360的360当=0.匕VO时Wd1.=90当=0.Vi=0时Wd1.O当=o,匕o时Wa=270当o.%vo时arccos(wi-)Wdi=180-360当o,匕=。时Wd1.=180当弧v1.Qvnarccos(r)Wd1.=Ieo+3M参考文献1中国气软局,常现高空气象观测业务规范僮】.北京：气软出版社，2010.2世界气象组班.UW.2015.Manua1.onCodesInternationa1.Codes,2015ed.3 GB/T37167-2019气象仪器术语。4 GB/T149

12、11.6-2021海洋观测规范第6部分：数据处理与麻量控制。5 QX/T932008气象数据In档格式地面气象幅射.6 QWTII82020气型观测资料质量控制地面.7 NOAA.RadiosondeRep1.acementSystem(RRS)WorkstationsUserGuide.2015.8 NCDC.NCDCRawinsonde6-seconddataset.1998.9 NOAA.Federa1.Meteoro1.oici1.HandbookNo.3RawinsondcandPiba1.Observations.1997.10 UCR.AtmosphericSoundingPro

13、cessingEnvironmentUserManua1.2007.11 UW().GuidetoMeteoro1.ogica1.InstrumentsandMethodsofObservation,No.8,2008.12jFangYUAN,ZiJiangZHO1.UJie1.iao.ANewmethodforderivingthehi曲-vertica1.-reso1.utionIindVectordatafro三1.-bandradarsoundingsysteminChina.AdvancesinAtmosphericSciences,doi:10.1007s00376-024-31.63-5