综合气象观测系统(20140713)幻灯片.ppt

综合气象观测系统,2014年4月,提纲,综合气象观测系统的概念和作用综合气象观测系统的现状和存在的问题综合气象观测系统发展规划（20142020）基层台站综合气象观测业务的四项重点工作,基本概念,气象：指大气中表现出的所有物理（包括部分化学）过程和现象。气象观测：借助仪器和目力对气象现象进行的测量和判定。综合气象观测是对地球气候系统的大气圈、水圈、冰雪圈、岩石圈、生物圈等五大圈层的物理、化学、生物特征及其变化过程和相互作用开展长期、连续、系统的观测。综合气象观测系统主要包括地基、空基、天基观测系统，以及相应的数据处理、技术保障等系统。,综合的含义,第一层，观测过程的综合。综合是观测、分析、模式和应用的集成，是从初始观测、数据采集、预报信息产品加工到应用的全过程。第二层，观测领域的综合。综合是地基、空基、天基观测的综合，是气象及与气象相关领域的综合观测。第三层，观测要素的综合。综合还包括物理过程、化学过程、生态过程的集成观测。除了传统的温度、气压、风等物理量的观测，综合观测还应该包括温室气体、气溶胶、空气质量等的观测。此外，综合观测中的“综合”还包括仪器和观测方法、数据处理、同化以及观测数据格式、标准，数据分发、网络、分类、存档、交换、查询和应用等。,现代气象观测发展来说，首先要讲综合集成和系统集约，要讲科学应用。综合观测不仅是观测方式上要综合统筹布局，运行管理上更要统筹集约，并与整体业务协调融合。完整的综合观测业务包括集成观测、运行监控、维护保障、标准规范或定位定标、信息识别、数据质控、产品加工到应用等的全过程。,综合气象观测系统的概念,综合气象观测系统是为满足气象防灾减灾和应对气候变化的需求，综合地基、空基、天基观测手段，全面获取气象及其相关信息的系统。（综合气象观测系统发展指导意见，2009年4月）,传感器所处位置,按承担的任务和作用,地表,中层大气,综合气象观测系统的概念,综合气象观测系统的概念,观测是气象现代化的基础，也是整个气象业务的基础，没有观测，谈不上预报，更谈不上服务。郑国光在首届全国气象观测技术经验交流会上的讲话,9,气象观测的基础地位,国务院关于加快气象事业发展的若干意见:“综合气象观测系统是国家重要的公共基础设施，是气象和地球相关学科业务与科研的重要基础。要大力加强气候观测系统、气象卫星系统和天气雷达、雷电监测网、农村和重点林区及海域气象站网等基础设施建设，将其纳入经济社会发展规划，保证其稳定可靠运行，不断提高综合气象观测能力和水平。”,气象观测的基础地位,中国气象局综合观测司,11,气象科学的发展从观测开始：是气象科学的重要分支，它将基础理论和现代科学技术相结合，形成多学科交叉整合的独立学科，处于大气科学发展的前沿。若只能获取一个点的气象信息时，则只能开展对这个点的气象监测。若能获取一个面的气象信息时，则可以基于外推开展简单的气象预报。若能获取立体气象信息，才使得我们能开展有科学基础的气象预报。,气象观测的基础地位（气象学科发展）,气象观测能力决定着气象预报和服务水平：开展天气预报预警、气候预测预估、气象服务、气象科学研究的基础，是推动气象科学发展的原动力。科学决策的基础气象科研业务的基础能力决定于人们对大气状况及其演变规律的把握程度，即人们对气象信息的获取和认识水平，其首要问题是我们的科技水平能否使我们观测到必需获取的气象信息。所以说气象观测系统建设从根本上决定着气象科学和事业的发展水平，决定着最终的气象预报能力和气象服务水平。,气象观测的基础地位（业务发展）,综合气象观测系统的地位,装备保障科技支撑和人才队伍,综合气象观测系统,提高“四个能力”,大气成分观测,高空气象观测,风能观测,农业交通电力等专业观测,太阳能观测,天气雷达,地面气象观测,气象卫星观测,保障措施,国家气候观测网,综合气象观测对气象事业发展发挥重要基础支撑作用,综合气象观测系统的作用,提纲,综合气象观测系统的概念和作用综合气象观测系统的现状和存在的问题综合气象观测系统发展规划（20142020）基层台站综合气象观测业务的四项重点工作,“十一五”是我国气象观测历史上发展最好的五年，是具有里程碑意义的五年,高空探测系统完成了升级换代新一代天气雷达网建设成效显著，新建73，总体164部,160部投入正式运行（2013.9.30）气象卫星真正实现了业务化稳定运行，完成了极轨气象卫星的升级换代，静止气象卫星双星运行、在轨备份静止气象卫星实现了每6分钟一次的区域加密观测，极轨气象卫星全球观测频次由12小时提高到6小时国家基准气候站、国家基本气象站、国家一般气象站全部建成了自动气象站建成了近49094个区域自动站，乡镇覆盖率达到88.6%建设了2075个自动土壤水分观测站实现了温室气体的在线观测建成GPS/MET站433个建设了400座风塔,在综合气象观测能力、规模、密度等方面，可以骄傲地说，我们处于世界先进水平。,郑国光在首届全国气象观测技术经验交流会上的讲话,地面气象观测自动化水平稳步提升,49094,88.6%,气溶胶质量浓度观测业务已经覆盖全国所有省会和副省级城市，开展了74个重点城市的气溶胶质量浓度观测系统建设。,高空气象观测系统升级换代步上新台阶,新增24部，39部风廓线雷达,831个GNSS/MET,新一代天气雷达网显著提升气象灾害监测预警水平,已建成164部新一代天气雷达，超额完成“十一五”末158部的天气雷达发展规划建设任务形成了覆盖全国重点地区的天气雷达观测网实现了每6分钟一次的数据实时传输和联网拼图，业务可用性超过95%,气象卫星跻身国际先进行列,实现了极轨气象卫星的换代和上下午星组网观测，实现了全球、全天候、多光谱、三维定量观测，最高空间分辨率达到250米，时间分辨率6小时静止气象卫星双星运行、在轨备份，可以提供6分钟一次的高频次观测资料风云系列气象卫星已成为WMO全球卫星观测网的重要成员,专业气象观测能力显著增强,建成400个风能观测站，为陆地风能资源评估提供坚实基础建成2075个自动土壤水分观测站，在抗旱气象服务中发挥了重要作用建成653个农业气象观测站，开展农作物、林草和渔业气象观测建成221个海洋气象观测站，18个浮标站,1210个自动土壤水分观测站布局图,专业气象观测能力显著增强,建成425个雷电观测，实现了雷电灾害联网监测建成1086个交通气象观测站，为保障交通运输安、畅通和高效提供了气象观测基础建成10个空间天气观，初步形成电离层监测网，已为世博会、亚运会提供了空间天气保障服务,综合气象观测系统稳定可靠运行能力稳步提升,初步建成了综合气象观测系统运行监控业务平台，实现业务运行设备的自动监控建成了省级自动气象站维修测试平台，维修维护能力得到了提升气象卫星运行成功率、新一代天气雷达可用性、地面和高空测报质量均保持在较高水平,全国气象观测站点/设施现状,综合气象观测系统存在的问题,综合观测、统筹协调和科学发展的理念在具体实践中落实仍有偏差；基层观测队伍如何适应观测自动化和气象现代化的发展要求，措施不到位；观测资料质量控制和应用水平仍有待提高；现代化的业务流程和管理体制有待建立完善；观测装备保障系统还不健全等。,问题1观测自动化总体水平不高,目前有16种地面观测项目，仅有8种实现了自动化观测,高空：制氢、充气、气球施放尚未实现自动化,基本要素的自动观测与人工观测存在系统误差，且原因不详,问题2观测的连续性和准确性不够,观测环境变化、台站迁移、观测设备更换、设备升级和观测方式变化等因素的影响，已严重“污染”了观测信息！,城市化对观测资料的影响,缺乏对观测信息的客观分析，已严重影响观测系统建设科学性、科研结果可靠性、预报准确性和服务的有效性！,历史罕见多年不遇把区域自动站和国家级三站一起看极值,问题3观测业务布局不合理,问题4观测质量管理体系需要健全，观测资料应用水平亟待提高,问题5装备保障体系建设亟待加强，稳定可靠运行能力亟待增强,问题6科技支撑薄弱和人才队伍匮乏,提纲,综合气象观测系统的概念和作用综合气象观测系统的现状和存在的问题综合气象观测系统发展规划（20142020）基层台站综合气象观测业务的四项重点工作,综合气象观测系统的发展目标,20142015：形成地基、空基和天基观测有机结合，优势互补，布局合理、自动化程度高、运行稳定、质量可靠的综合气象观测系统，实现地面观测自动化，观测要素、时空分辨率和准确度基本满足数值预报服务需求。,观测自动化水平：云量、云高、能见度和主要天气现象观测实现自动化，观测准确度达到世界气象组织（WMO）业务要求。高空观测具备自动化条件，专业气象观测关键技术取得突破。,综合观测能力：气象卫星综合观测能力得到增强，区域加密观测和全球资料获取时效得到提高。建成全国新一代天气雷达网，加密布设灾害易发区局地天气雷达和自动气象站，基本实现中小尺度天气系统实时组网观测。建设风廓线雷达业务试验网，形成地基遥感和气象卫星垂直观测能力。基本气候要素观测覆盖主要气候区，观测准确度达到WMO业务要求。,技术装备保障水平：业务使用的主要技术装备实现国产化，功能性能得到较大改善，整体可靠性基本满足业务运行要求。建立布局分工合理的装备保障业务，主要观测系统的稳定运行得到保障。观测数据产品质量：基本建立观测信息获取、观测数据质量控制和观测产品加工制作业务流程，观测数据可用率和观测产品正确率基本满足预报服务需要。,2016-2020年到2020年，建成地基、空基和天基观测综合集成，布局科学、技术先进、功能完善、运行可靠的综合气象观测系统，全面实现观测业务现代化，观测要素、布局和时空分辨率适应预报服务需求。观测自动化、气象卫星、天气雷达、风廓线雷达等领域的综合观测能力和主要技术装备水平达到世界先进水平。,观测自动化水平：地面观测、高空观测和专业气象观测实现自动化，观测准确度全面达到WMO业务要求。,综合观测能力：气象卫星具备雷达主动观测和温室气体观测能力，区域加密观测和全球资料获取时效进一步提高。形成高空观测、商用飞机气象观测（AMDAR）以及地基遥感和气象卫星组成的垂直组网观测能力，观测准确度和时空分辨率达到数值预报要求。完成灾害易发区局地天气雷达布局，自动气象站实现乡镇全覆盖、重点区加密，基本消除气象灾害监测盲区。完成基准气候观测布局，实现气候区全覆盖，形成海-陆-气相互作用的综合观测能力，观测准确度达到全球气候观测系统（GCOS）技术要求。,技术装备保障水平：主要技术装备实现技术升级，功能性能达到或接近同期世界先进水平，整体可靠性满足业务运行要求。建立比较完善的装备保障业务，显著提高观测系统稳定运行能力。,观测数据产品质量：建立较为完善的观测数据产品加工处理业务，观测数据质量得到保证，观测数据总体可用率和观测产品正确率满足同期预报服务需要。,观测业务总体架构,综合气象观测业务从功能结构上由观测信息获取业务、观测信息传输业务、观测数据产品加工处理业务和装备保障业务四部分组成。观测信息获取业务实行国家和台站两级布局。国家级主要承担气象卫星观测业务和飞机观测业务，负责制定观测方法、业务规范和业务管理规章。台站主要承担地面、高空、天气雷达等观测业务。,观测信息传输业务实行国家、省和台站三级布局。国家级主要承担全国气象观测数据收集分发、存储归档和共享服务，负责观测数据国际交换，负责制定相应的业务规范和业务管理规章。省级主要承担本省气象观测数据收集分发、上传、存储归档和共享服务。台站主要承担观测信息上传。,观测数据产品加工处理业务实行国家和省两级布局。国家级主要承担全国气象观测数据质量控制、检验评估和观测产品制作业务，负责制定相应的业务规范和业务管理规章。省级主要承担本省各类气象观测数据质量控制、检验评估和观测产品制作业务。,装备保障业务实行国家、省、地和县四级布局。国家级主要承担综合气象观测系统全网运行监控、计量检定业务，负责制定装备保障各项业务规范和业务管理规章，负责制定技术装备产品标准、考核定型和装备许可，组织装备质量监督，负责装备保障业务的技术支持和全国气象装备物质应急储备供应。省级是装备保障业务的责任主体，负责日常运行监控、计量检定和储备供应业务，负责重大技术装备巡检维护、全省技术装备故障诊断维修和技术支持，负责本省技术装备质量监督。地县两级负责技术装备日常维护巡检和简单故障排除，并作为省级补充承担现场校准。,提升观测自动化水平增强综合观测能力加强装备保障业务建立观测数据产品加工处理业务完善观测站网布局加强科技支撑能力,提纲,综合气象观测系统的概念和作用综合气象观测系统的现状和存在的问题综合气象观测系统发展规划（20142020）基层台站综合气象观测业务的四项重点工作,基层台站综合气象观测业务的重点工作,基层台站,获取准确可靠的气象观测数据,保证观测仪器设备的稳定运行,保护气象探测环境工作,重点工作,气象业务服务与科研的基础支撑,区域气象站的建设,获取准确可靠的观测数据,观测的三性要求代表性观测记录不仅要反映测点的气象状况，而且要反映测点周围一定范围内的平均气象状况。准确性观测记录应真实地反映实际气象状况，满足气候要求，连续准确。可比较性历史上的同站点资料的可比较性和现实与其他站点