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新中国常规探空仪的发展历程——李吉明工程师访谈录

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中国科技史杂志 2023年第1期44卷 143-153页

作者：李忠明沈璐南京师范大学文学院南京信息工程大学科技史研究院

我国在高空气象探测方面起步较晚，新中国成立后才开始稳步发展。尤其是高空探测的关键设备——无线电探空仪，在新中国成立后，经过科技人员十年左右的努力，从学习、借鉴、模仿到独立自主创新，迅速从一无所有走向大规模工业化生产，... 详细信息

我国在高空气象探测方面起步较晚，新中国成立后才开始稳步发展。尤其是高空探测的关键设备——无线电探空仪，在新中国成立后，经过科技人员十年左右的努力，从学习、借鉴、模仿到独立自主创新，迅速从一无所有走向大规模工业化生产，为中国气象事业和工业、农业、军事乃至人民日常生活保障做出巨大贡献。这一自主创新过程不仅是新中国科技飞速发展的典型案例，更对当今中国由制造大国向创造大国转型有着积极的借鉴意义。作为中国最重要的两种探空仪——59型和GTS1型探空仪的主要研发人员之一，李吉明工程师讲述了自新中国成立以来我国自主研发、改进探空仪的历史，涉及59型、GZZ7型和GTS1型探空仪的立项、生产以及探空仪的发展对高空气象事业的影响。

关键词：探空仪 59型 GTS1型口述史

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飞升3万米，感受天空的“呼吸” A07

飞升3万米，感受天空的“呼吸”

南方日报

作者：张子俊黄敏立王天巍陈盈张志超

新年第一天的早晨，4个一人多高的气球分别从河源、清远、阳江、汕头的气象观测站上升，带着探空仪去到3万多米高空。新年第一飞，标志着广东的气象高空探测业务，在全国率先全面转入北斗探空模式。我国从19世纪开始开展高空气象观测... 详细信息

新年第一天的早晨，4个一人多高的气球分别从河源、清远、阳江、汕头的气象观测站上升，带着探空仪去到3万多米高空。新年第一飞，标志着广东的气象高空探测业务，在全国率先全面转入北斗探空模式。我国从19世纪开始开展高空气象观测业务。如今，它不仅为气象预报员提供地面?

关键词：探空气球探空仪高空气象观测高空探测平流层气象观测数据气象要素世界气象组织接收站探空资料

来源： cnki报纸评论

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临近空间探空仪温度传感器设计

电子测量技术 2023年第20期46卷 1-6页

作者：宋小凡刘清惓姚澄王亚楠南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044

针对开展临近空间科学探测的需求增加,设计了一种基于微型珠状热敏电阻的临近空间探空仪温度传感器。首先用计算流体动力学(CFD)方法对探头进行仿真并计算出太阳辐射误差;然后使用逆向传播(BP)神经网络和遗传算法优化的逆向传播(GA-BP)... 详细信息

针对开展临近空间科学探测的需求增加,设计了一种基于微型珠状热敏电阻的临近空间探空仪温度传感器。首先用计算流体动力学(CFD)方法对探头进行仿真并计算出太阳辐射误差;然后使用逆向传播(BP)神经网络和遗传算法优化的逆向传播(GA-BP)神经网络训练数据比较预测模型;并搭建模拟临近空间条件的低气压风洞实验平台测试不同参数下的太阳辐射误差,比较测试结果与预测模型输出数据,证实传感器的测量精度。实验表明,本文提出的传感器探头的平均测量误差为0.0073 K,误差均方根为0.0098 K。

关键词：临近空间探空仪计算流体动力学珠状热敏电阻遗传算法逆向传播神经网络

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湍流气象探空仪的研制及其性能分析

强激光与粒子束 2009年第2期21卷 166-170页

作者：秦余贞吴晓庆李多扬许利明中国科学院安徽光学精密机械研究所大气光学中心合肥230031

最新研制的湍流气象探空仪是将温度脉动仪附加在常规气象探空仪上,实现了两路折射率结构常数、温湿压常规气象参数、温度谱等测量。通过在合肥和长春的实验表明该系统具有较高的测量精度和稳定性,在高空低温动态条件下探空仪系统噪声与... 详细信息

最新研制的湍流气象探空仪是将温度脉动仪附加在常规气象探空仪上,实现了两路折射率结构常数、温湿压常规气象参数、温度谱等测量。通过在合肥和长春的实验表明该系统具有较高的测量精度和稳定性,在高空低温动态条件下探空仪系统噪声与温度脉动仪地面常温静态条件下的噪声相当。探空系统噪声引起的等效折射率结构常数小于2×10-18m-2/3。能服务于激光传输、大气质量评价及天文台选址等相关领域对大气光学湍流研究的需要。

关键词：大气光学探空仪折射率结构常数光学湍流双通道

基于毫米波雷达、无线电掩星和探空仪资料的云边界高度对比研究

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地球物理学报 2012年第7期55卷 2212-2226页

作者：严卫韩丁赵现斌周小珂解放军理工大学气象学院南京211101

为准确评估基于相对湿度廓线法反演云边界高度的有效性,以CloudSat和CALIPSO联合探测结果为基准,对2008年1月至2009年1月COSMIC无线电掩星和探空仪的云底高与云顶高反演结果进行定量对比验证,结果表明:CloudSat、掩星和探空仪检测到高... 详细信息

为准确评估基于相对湿度廓线法反演云边界高度的有效性,以CloudSat和CALIPSO联合探测结果为基准,对2008年1月至2009年1月COSMIC无线电掩星和探空仪的云底高与云顶高反演结果进行定量对比验证,结果表明:CloudSat、掩星和探空仪检测到高云的比例差异较大,掩星和探空仪云检测效率相近,但云检测质量掩星优于探空仪,云层沿高度的发生概率同样掩星与CloudSat具有更好的一致性;陆地与海洋地区掩星和探空仪云底高反演精度大于云顶高,且反演精度与云层高度有关,二者对不同类型云的边界高度具有不同的反演优势,云底高发生概率掩星和探空仪与CloudSat都有很好的一致性,但云顶高概率掩星与CloudSat的吻合程度更好;CloudSat云边界高度随纬度升高而减小,其与掩星和探空仪的反演偏差同样是低纬大于中高纬,且具有不同的季节分布特点.此外,三者检测的底层云中低云所占比例从冬季到夏季逐渐减小,顶层云中云顶高于10km的比例从冬季到夏季却逐渐增加.

关键词： CloudSat COSMIC 探空仪云底高云顶高相对湿度

探空仪湿度测量误差研究现状及其对云识别的影响

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地球科学进展 2018年第1期33卷 85-92页

作者：孙丽赵姝慧辽宁省人工影响天气办公室辽宁沈阳110166

探空湿度观测是获取湿度资料的重要手段,探空仪湿度传感器的性能会直接影响湿度的测量结果并对基于探空湿度资料识别的云层准确性造成影响。为更好地了解目前国内外探空仪湿度测量的准确性,回顾了大量国内外研究成果,简要介绍了国内外... 详细信息

探空湿度观测是获取湿度资料的重要手段,探空仪湿度传感器的性能会直接影响湿度的测量结果并对基于探空湿度资料识别的云层准确性造成影响。为更好地了解目前国内外探空仪湿度测量的准确性,回顾了大量国内外研究成果,简要介绍了国内外探空仪的类型及湿度传感器性能,归纳了探空仪湿度测量误差并探讨了湿度测量误差对云识别的影响。分析发现,探空仪湿度测量误差来源多样,是多种因素综合作用的结果。一般而言,在对流层低层温度较高的条件下,湿度测量的结果较为准确,云层识别较为可靠;但湿度传感器在低温条件下响应时间变长、灵敏度下降,导致云底的识别准确性要高于云顶,而识别的中、高云偏少;而高湿条件下,测湿元件易被沾湿,导致湿度异常偏高,从而使得识别的云层偏厚;探空仪普遍存在湿度异常偏低的情况,尤其是湿度较高的测站,从而导致云层漏判。

关键词：湿度探空仪测量误差云识别

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3种新型探空仪的质量评估及风险应对措施

气象水文海洋仪器 2023年第4期40卷 115-118页

作者：张明覃金华孙文辉湖北省宜昌市气象局宜昌443000

文章收集整理了宜昌国家高空气象观测站2020—2021年3种新型探空仪在施放中出现的基测不合格、要素变性、信号突失等质量问题,统计分析了各种质量问题出现的频率,以及对探空质量的影响程度;同时针对业务使用中因质量问题存在的风险,结... 详细信息

文章收集整理了宜昌国家高空气象观测站2020—2021年3种新型探空仪在施放中出现的基测不合格、要素变性、信号突失等质量问题,统计分析了各种质量问题出现的频率,以及对探空质量的影响程度;同时针对业务使用中因质量问题存在的风险,结合实际业务工作提出了切实可行的防范措施,旨在为新型探空仪的业务应用及探空质量的提升提供参考。

关键词：高空探空仪质量防范措施

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银川站探空仪换型平行观测数据对比分析

宁夏工程技术 2022年第2期21卷 114-117,123页

作者：陈荣李琨杨文军任柏帆中国气象局旱区特色农业气象灾害监测预警与风险管理重点实验室宁夏银川750002 宁夏气象防灾减灾重点实验室宁夏银川750002 银川市气象局宁夏银川750002 贺兰县气象局宁夏银川750200 中国电信股份有限公司宁夏分公司宁夏银川750002

利用银川市国家高空气象观测站2020年探空仪换型平行观测期间的探空数据,分别对新型探空仪和换型前探空仪30 hPa以下逐层规定等压面层的位势高度、温度、湿度差值进行了对比分析。结果表明:GTS11,GTS12和GTS13型新型探空仪,其位势高度... 详细信息

利用银川市国家高空气象观测站2020年探空仪换型平行观测期间的探空数据,分别对新型探空仪和换型前探空仪30 hPa以下逐层规定等压面层的位势高度、温度、湿度差值进行了对比分析。结果表明:GTS11,GTS12和GTS13型新型探空仪,其位势高度差值均为负值,且随高度的增加而增大;GTS13型探空仪温度差值随高度的增加基本保持在-0.2℃不变,更接近换型前探空仪测得的温度值;GTS11和GTS13型探空仪的湿度差值较为一致,700 hPa以上为正值,700 hPa以下为负值,湿度差值总体随着高度的增加而增大,至100 hPa时湿度差值逐渐减小;GTS13型探空仪探空平均高度最高,超过考核指标。

关键词：探空仪换型平行观测

GNSS与Graw探空仪的比对实验结果分析

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电子技术（上海） 2023年第4期52卷 176-177页

作者：王炜李樾凌姜海梅严家德南京信息工程大学大气物理学院江苏210044

阐述一种新型GNSS探空仪,并将GNSS探空仪与德国Graw探空仪进行了4次同球施放比对实验,探讨研究背景、实验过程、结果与讨论,包括廓线比对分析、误差修正、修正结果分析。

关键词：探空仪比对实验误差订正