风廓线仪功能规格需求书

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1、风廓线仪功能规格需求书（试行）中国气象局监测网络司2000年3月编制说明为适应气象事业发展，根据中国气象局要求，监测网络司组织有关专家和技术人员进行了《风廓线仪功能规格需求书》的编制。编制过程中，曾对国内外有关风廓线仪设备及其应用调研，撰写成《风廓线仪功能规格需求书》（草稿）后，多次邀请气象行业各有关部门的专家、管理人员对其进行讨论和修改，最后报请中国气象局审批，修改后定稿。主要参加编制的人员有：葛润生、汤洁、王顺生、樊振德、朱小燕、赵志强、王星等。目录1.前言.............................

2、...........................................................................................12.风廓线仪技术原理................................................................................................33.风廓线仪总体性能规格需求.................................................

3、...............................54.风廓线仪技术参数要求*......................................................................................75.验收和评估..........................................................................................................166.附录声—无线电探测系统（R

4、ASS）..............................................................18风廓线仪功能规格需求书1.前言1.1《我国高空探测系统发展规划（1996-2010）》和《中尺度灾害性天气监测预警系统建设指南》，是编制《风廓线仪功能规格需求书》的依据。1.2《我国高空探测系统发展规划（1996-2010）》提出“逐步发展风廓线仪和GPS探测系统”，“在中尺度天气监测预报服务基地优先布设风廓线仪，风廓线仪宜安插在常规探空测站之间或天气变化的敏感区；风廓线仪站间距以20

5、0-250公里为宜，建立风廓线仪探测网”，风廓线仪作为21世纪的高空探测系统之一，将在气象业务观测系统中应用。风廓线仪的发展和在气象业务中的应用，是气象事业发展的需要。1.3《中尺度灾害性天气监测预警系统建设指南》中也明确地将风廓线仪作为中尺度灾害性天气监测子系统中的一部分，对风廓线仪的总体性能提出了要求。风廓线仪探测网的建设，将增加获取高空风资料的时空密度，有效地监测高低空急流活动，预警中尺度灾害性天气的发生、发展。1.4风廓线仪技术发展于六十年代后期，经过二十多年的完善，趋于成熟，八十年代中期开始进入气象业务使用。

6、美国在其中部地区建立了国家风廓线仪网（NPN），由32部对流层风廓线仪组成，弥补了常规高空探测站网空间密度和时间密度上的不足，监测输送墨西哥湾暖湿空气的低空急流和它引起的雷暴活动，在中尺度灾害性天气的监测中发挥作用，并将风廓线数据在数值预报模式中进行应用试验，另外在阿拉斯加建立了三部风廓线仪。西欧也有计划建立由50多部对流层风廓线仪组成的站网，监测灾害性天气的发生、发展。采用相近技术的边界层风廓线仪国外已形成商品，在边界层探测、环境监测等方面得到较多应用。1.5国内风廓线仪技术最早开发于八十年代末，1989年中国气象科

7、学研究院和航天部23所研制成功首台对流层风廓线仪，并投入了科研试用，“八五”攻关课题中，气科院与信息产业部电子第十四研究所研制了新型对流层风廓线仪，技术有新突破，1随后一些研究单位和企业又相继研制成功低平流层风廓线仪、边界层风廓线仪，投入科学试验和业务试用。目前国内的风廓线仪技术已趋于成熟，有能力立足于国内技术组建适宜气象业务需求的风廓线仪网。22.风廓线仪技术原理2.1大气中折射率的不均匀引起对电磁波的散射，基本有两类：一类是折射率的空间分布变化较为有序而引起的散射，如折射率空间分布周期性的变化引起对相同波长电磁波造

8、成强散射的Bragg散射，折射率梯度很大的水平层状结构上对电磁波的反射，即Fresnal散射；另一类是大气中的湍流活动造成折射率的涨落而引起的散射，即湍流散射。散射层的运动和湍流块的运动都可造成返回电磁波信号的多普勒频移，采用多普勒技术可以获得其相对于雷达的径向速度。通过进行多射向的速度测量，在一定的假定条件下可估测出回波信号所在