常规高空气象观测业务综合规范样本

附件1常规高空气象观测业务规范中华人民共和国气象局5月前言59型探空仪—701二次测风雷达观测系统已工作了近五十年，在国内气象事业发展中起到了重要作用。随着气象观测业务当代化进程和电子技术发展，L波段二次测风雷达—电子探空仪等新型高空气象观测系统陆续投入业务使用,结合世界气象组织《气象仪器和观测办法指南》（第六版）（世界气象组织，）技术规定，及时总结国内高空气象观测业务规范执行方面经验，更好地发挥新系统作用，在《常规高空气象探测规范（试行）》（）基本上修订和完善，编制了本规范。本规范与《高空气象观测规范》（1977年）和《常规高空气象探测规范（试行）》（）之间具备持续性和继承性。在历时近三年编制过程中，多次多层面征求意见，重复讨论修改，先后几易其稿，最后完毕本规范编写。本规范对高空气象观测基本任务、观测办法、技术规定以及观测记录解决办法等进行了规定。各类观测系统详细安装、操作和维护及软件用法由相应使用手册进行规定，并作为本规范重要补充。本规范修改和解释权属中华人民共和国气象局。本规范由中华人民共和国气象局综合观测司组织，中华人民共和国气象局气象探测中心编写，李伟、许正旭、陈永清、马舒庆、刘凤琴、张宇、陈益玲、吴桂根、夏峰、郭启云、赵培涛等同志参加编写。目录TOC\o"1-1"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc"前言HYPERLINK\l"_Toc"第一章总则PAGEREF_Toc\h1HYPERLINK\l"_Toc"第二章　高空气象观测站PAGEREF_Toc\h1HYPERLINK\l"_Toc"第三章　观测装备PAGEREF_Toc\h3HYPERLINK\l"_Toc"第四章　设备维护检测PAGEREF_Toc\h4HYPERLINK\l"_Toc"第五章　高空气象观测技术人员PAGEREF_Toc\h5HYPERLINK\l"_Toc"第六章　高空压、温、湿、风观测PAGEREF_Toc\h5HYPERLINK\l"_Toc"第七章观测前准备工作PAGEREF_Toc\h6HYPERLINK\l"_Toc"第八章探空仪施放及观测PAGEREF_Toc\h6HYPERLINK\l"_Toc"第九章观测数据实时解决PAGEREF_Toc\h7HYPERLINK\l"_Toc"第十章报告电码编制及传播PAGEREF_Toc\h14HYPERLINK\l"_Toc"第十一章月报编制PAGEREF_Toc\h15HYPERLINK\l"_Toc"第十二章测站质量保证PAGEREF_Toc\h15HYPERLINK\l"_Toc"第十三章高空气象观测网质量保证PAGEREF_Toc\h16HYPERLINK\l"_Toc"第十四章资料管理PAGEREF_Toc\h16HYPERLINK\l"_Toc"附件A高空观测惯用计算和参数PAGEREF_Toc\h18HYPERLINK\l"_Toc"附件B数据文献命名规则PAGEREF_Toc\h34HYPERLINK\l"_Toc"附件C探空系统秒级观测资料上传文献格式PAGEREF_Toc\h38HYPERLINK\l"_Toc"附件D高空全月观测数据归档格式PAGEREF_Toc\h51第一章总则常规高空气象观测是指采用气球携带无线电探空仪，以自由升空方式对自地球表面到几万米高度空间大气气象要素（气压、温度、湿度）和运动状态（风向风速）等变化进行观测、收集、解决活动和工作过程。1.1本规范合用于L波段二次测风雷达—电子探空仪、无线电经纬仪、卫星导航定位探空等常规高空气象观测系统。1.2本规范涉及常规高空气象观测业务管理、探测环境、仪器设备、数据采集、数据解决、编制报告电码、资料传播及质量监控等方面内容。1.3编写本规范重要根据：《气象法》（中华人民共和国，）《高空气象观测规范》（中央气象局，1977年4月）《常规高空气象探测规范（试行）》（中华人民共和国气象局，）《高空压、温、湿风报告电码（GD—04Ⅲ）》（国家气象局，1982年12月）《高空风报告电码（GD—03Ⅲ）》（国家气象局，1982年12月）《高空气候月报电码（FM75—Ⅵ）》（国家气象局，1982年12月）《气象仪器和观测办法指南》（第六版）（世界气象组织，）《氢氧站设计规范》（GB50177—）《氢气使用安全技术规程》（GB4962—）第二章　高空气象观测站2.1高空气象观测站环境规定2.1.1采用定向天线（雷达）观测系统高空气象观测站应四周开阔，障碍物对观测系统天线形成遮挡仰角不得高于5,特别是观测站盛行风下风方向120范畴内障碍物对观测系统天线形成遮挡仰角不得高于2。在观测气球施放场地半径50m范畴内规定平坦空旷，无架空电线、建筑、林木等障碍物。2.1.2卫星导航定位系统高空气象观测站应四周开阔，障碍物对卫星导航定位系统接受天线形成遮挡仰角不得高于5。在气球施放场地半径50m范畴内规定平坦空旷，无架空电线、变压器、建筑、林木等障碍物。2.1.3高空气象观测站电磁环境应满足观测系统规定。由国家无线电频率管理部门审定气象探空系统所使用无线电频段,不容许其她部门或个人非法使用。2.1.4高空气象观测站应有符合国家供电规范电源和满足实时资料传播规定通信方式。其水、电、暖、交通等附属设施齐全、便利。2.2高空气象观测站业务规定2.2.1保护探测环境，保证观测资料完整性和持续性。2.2.2按规定取准、取全具备代表性、精确性、比较性第一手观测数据，及时上传观测资料。报送每时次观测完整数据（涉及仪器和设备参数、软件系统参数、探测环境参数、台站工作参数、质量控制参数等）。准时、精确地提供高空气压、温度、湿度和风观测数据月数据文献。2.2.3观测设备按照设备技术手册规定安装、维护、检查和检定，保证设备工作状态稳定；做好观测仪器换型对比评估等工作。2.2.4观测资料要按照规定原则、办法进行质量控制。2.3值班工作室应符合相应观测设备安装和使用技术规定。2.4观测系统设施与设备要采用有效雷电和静电防护办法，保护设备不受损害。2.5高空气象观测站制（储、用）氢规定2.5.1制（储、用）氢室应选取远离繁华市区、住宅和火源区域；不适当位于明火源下风方；制（储、用）氢室与民用建筑距离必要不不大于25m以上，与重要建筑距离不不大于50m以上。制氢室、储氢室和充气室均为防爆间，应采用轻质屋顶和有助于泄压门窗，各房间门、窗面积与房间体积比值介于0.05～0.22（m2/m3）。2.5.2制（储、用）氢室通风良好，禁止烟火，室外要有明显警示标志，并有健全安全办法。化学制氢用苛性钠、矽铁粉必要分别存储。制氢室、储氢室和充气室必要互为独立，且制氢室和储氢室两者距离≥5m。顶棚和墙壁采用阻燃材料建造。2.5.3水电解制氢设备主机工作环境规定在0℃以上。2.5.4制（储、用）氢室供电装置必要符合《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》等规定。并安装防爆灯和防爆开关。配备必要消防设施。2.5.5制（储、用）氢室具备良好防雷和防静电设施，其接地电阻应不大于4Ω。并定期检查防雷和防静电接地有效性，保证接地牢固可靠。2.5.6制（储、用）氢设备要进行定期检查、维护和检定。2.6观测时次2.6.1定期高空气象观测时次是指北京时02时、08时、14时、20时，正点施放时间分别是北京时01时15分、07时15分、13时15分、19时15分。各高空气象观测站详细进行观测时次及项目由国务院气象主管机构规定。2.6.2需暂时增长高空气象观测时，须经省、自治区、直辖市以上气象主管机构批准，并报国务院气象主管机构备案。2.7做好观测人员技术培训工作；严格执行业务规章制度和质量考核办法。第三章　观测装备3.1无线电探空仪:由温度、湿度、气压传感器，测量电路，控制（解码）电路，发射电路和电池等某些构成。探空仪传感器测量范畴分别为：温度从50℃至―90℃；湿度从1%至100%（RH）；气压从1050hPa至1hPa，观测精度应符合规定规定。3.1.1温度传感器:对环境温度变化必要具备充分快反映速率，以保证上升过程中热滞后导致系统误差＜0.1℃/km。3.1.2湿度传感器：与大气中水分子自由迅速互换，可以真实反映大气中水汽分布状况。3.1.3气压传感器:在1050至5hPa动态范畴内保持其精确度，并在规定较低气压下仍具备0.1hPa辨别率。3.1.4测量、控制（解码）和发射电路:测量、控制（解码）电路必要加装参照器和电子转换器。用于二次雷达探空仪应具备无线电应答器。卫星导航定位探空系统应具备无线电导航讯号接受和发射功能。探空仪无线电频谱宽度满足关于技术规定规定。3.1.5电池:无线电探空仪所使用电池应具备充分容量，在温度15℃条件下能提供100分钟及以上电能，且输出电压减少幅度不能高于标称电压5%。而当温度从15℃降至–10℃时，输出电压不应减少标称电压10%以上。电池不应对人体和环境导致危害。3.2探空仪基测箱：探空仪基测箱是对探空仪温度、湿度传感器在探空仪施放前与检测箱内温度、湿度原则器进行比对综合性检测设备。探空仪基测箱内环境要稳定，智能化限度高，尽量消除由于操作而引起误差。定期对基测箱内原则器进行检定。3.3探空气球:具备良好弹性、防老化性和耐低温性。高空气象观测站依照其观测业务规定，选用相应型号探空气球。探空气球按用途和质量重要有两种：经纬仪测风气球（如：30g气球）和探空气球（如：300g、750g、800g、1600g气球等），经纬仪测风气球为红色、黑色或胶乳本色，探空气球为胶乳本色。3.4数据采集系统3.4.1测风雷达:由接受、发射、天线和伺服系统等构成。具备对压、温、湿、仰角、方位角、斜距等基本数据接受和解决功能。雷达性能指标应符合其功能规格书规定。3.4.2卫星导航定位接受系统:可以接受和解决卫星导航定位探空仪发回地面信号，运用卫星星历解算导航电文，通过数据解决软件完毕高空气象要素观测。3.4.3数据解决终端：数据解决终端由硬件和软件构成。硬件要满足系统基本配备需求，软件要符合规范规定。3.5常规高空气象观测仪器设备总体测量精确度规定高空气象观测仪器装备测量精确度应当满足气象业务规定规定。依照当前生产技术水平及发展趋势,高空气象观测仪器总体测量精确度应达到表1规定。表1：高空气象观测仪器总体测量精确度规定气象要素测量误差（绝对值）测量范畴基本规定（Ⅰ级）WMO规定（Ⅱ级）温度≤0.5℃≤0.5℃地面～100hPa≤2.0℃≤1.0℃100hPa以上～5hPa湿度≤5%RH≤5%RH第一种对流层顶及如下≤10%RH第一种对流层顶以上气压≤2hPa≤1hPa地面～500hPa≤1hPa500hPa以上～5hPa风向≤5°≤2.5°地面～100hPa风速≤10m/s风速＞10m/s≤5°100hPa以上～5hPa≤5°≤10°风速＞25m/S风速≤25m/S风速≤1m/s≤2m/s地面～100hPa100hPa以上～5hPa≤1m/s≤10%风速≤10m/s风速＞10m/s第四章　设备维护检测4.1高空气象观测业务所使用装备必要具备国务院气象主管机构颁发使用允许证。4.2观测系统装备应严格按系统装备维护阐明或维修手册规定进行定期标定、检查、维护和保养，以使观测系统装备处在良好工作状态。4.3观测系统检测和校准仪器、仪表应保持良好工作状态，其附件保持完整和齐备；必要严格执行操作规程。4.4凡用于测量原则器、仪表、设备及器具必要严格按计量法规、规范进行保养和计量校准。4.5数据解决终端（计算机）时间应于每日19时与原则时间（北京时）进行对时，当计算机时间与原则时间相差不不大于30秒时，要对计算机时间进行修正。4.6禁止使用超检仪器。第五章　高空气象观测技术人员5.1必要具备良好职业道德。5.2掌握常规高空气象观测所需基本理论和办法。5.3纯熟掌握高空气象观测系统装备基本工作原理和操作、检测、维护、校准等办法。5.4必要持有省级及以上气象主管机构考核颁发高空气象观测岗位证书。第六章　高空压、温、湿、风观测6.1高空压、温、湿观测是由气球携带无线电探空仪升空，将实时观测压、温、湿等高空气象数据传送至地面接受设备。6.2高空风观测采用定向天线（雷达）跟踪、经纬仪或卫星导航定位系统等方式。定向天线（雷达）和经纬仪重要通过跟踪气球飞升过程中仰角、方位角、斜距或高度计算风向、风速。卫星导航定位系统通过接受导航信号，拟定气球携带探空仪（应答器）在空间位移，计算风向、风速。风向是指风来向，以º为单位，以正北方位为0º，顺时针旋转。风速是指单位时间内空气移动水平距离，以m/s为单位。6.3地面数据解决终端对气压、温度、湿度、风向、风速等数据进行解决，获取规定等压面、规定高度、特性层、对流层顶、零度层、空间定位等资料，并形成上传数据文献和秒数据文献等，编制高空压、温、湿记录月报表和高空风记录月报表，形成月数据文献，观测业务人员在规定期间内完毕文献传播。6.4为保证高空风观测精度，用定向天线（雷达）跟踪探空气球时，要结合测站四周观测环境拟定测站定向天线（雷达）最低工作仰角。第七章观测前准备工作7.1设备准备检查供电电源；按操作手册规定办法接通地面观测设备电源；检查观测设备各项参数与否正常。7.2探空仪准备7.2.1探空仪信号检查探空仪在施放之前要进行发射信号和应答信号检查，并通过地面接受设备检查探空仪发送气象要素与否正常。7.2.2探空仪基值测定基值测定普通在探空仪基测箱中进行，规定环境稳定，避免阳光直射。探空仪各传感器要在探空仪基测箱环境中充分感应，探空数据变化特性要与原则仪表响应特性相适应。探空仪测得气象要素值与原则仪表达值比较，必要达到规定规定，否则不得施放。7.2.3探空仪装配按规定装配探空仪各部件及电池。为避免探空仪实测数据与施放瞬间原则仪表数据间浮现较大差值，应将待施放探空仪放置在避免阳光直射环境中。7.3气球准备严格按照操作规程充灌气球，气球升速应符合高空气象观测系统规定。综合观测平均升速应控制在400米/分钟左右。经纬仪测风气球应依照当时天空背景，选取气球颜色。通过天平称取气球及附加物重量，并依照当时气压、温度以及气球及附加物重量计算出净举力，依照净举力大小拟定砝码重量，以保证经纬仪测风气球平均升速严格控制在200米/分钟。7.4探空仪与气球连接探空仪与气球间绳长应符合探空仪使用技术规定。夜间放球如需附带照明装置，不得使用明显发热、明火光源。第八章探空仪施放及观测8.1施放探空仪8.1.1施放时间定期常规高空气象观测应在正点进行，不得提前施放。如在正点后75分钟内无法放球，该时次观测停止进行。8.1.2施放地点依照天气和环境状况，施放地点应选在便于自动跟踪、不易丢球位置。为避免近地层记录浮现不持续或丢失某些资料，施放时探空仪高度与本站气压表应在同一水平面上（高度差不不不大于4米），高度差≥1米时，必要订正；施放时探空仪与瞬间观测仪器应处在同一环境，两者水平距离不应超过100米。施放瞬间放球点作为高空风计算坐标原点。8.1.3海拔高度探空（压、温、湿）海拔高度以测站水银槽面海拔高度为基准；测风海拔高度以定向天线光电轴中心或经纬仪镜筒海拔高度为基准；卫星导航定位测风系统海拔高度以天线接受信号天线平面海拔高度为基准。8.1.4施放瞬间地面气象要素获取应在施放先后5分钟内进行施放瞬间压、温、湿、风向风速及云状、云量、能见度和天气现象等气象要素观测。施放瞬间地面气象要素通过高空气象观测站施放环境观测仪器获取。8.2观测期间监控探空仪施放后应密切注视观测系统工作状态，获取完整、高质量观测资料。8.3观测终结遇球炸、探空仪故障（超过表2规定期间）、雷达故障等状况时可终结观测。8.4重放球8.4.1当观测获取可用数据未达500hPa，应在规定期间(正点放球后75分钟)内重放球。8.4.2观测获取可用数据已达500hPa，但时间局限性10分钟，应在规定期间(正点放球后75分钟)内重放球。8.4.3遇有压、温、湿数据持续缺测或可信度差时间超过规定规定（见表2），应在规定期间内重放球。8.4.4遇有近地层高空风失测（海拔高度≤5500米），应在正点放球后75分钟内用经纬仪测风（小球）办法补测，确因天气因素无法补测，按失测解决。当进行经纬仪测风（小球）时，事先做好经纬仪架设，并进行水平、焦距、方位调节。经纬仪测风气球施放后，每分钟采集仰角、方位角数据。第九章观测数据实时解决9.1地面层要素值施放瞬间值作为地面层要素值。当气温≤-10.0℃时，取探空仪测得湿度值为湿度瞬间值。9.2观测原始数据解决观测原始数据是指地面接受设备直接接受到未经任何人工或计算机自动质量控制来自探空仪器压、温、湿及测风数据。9.2.1观测原始数据存储观测原始数据必要实时存储，存储数据涉及施放前5分钟内探空和测风数据等。9.2.2观测原始数据存储格式和内容由厂家提供，经国务院气象主管机构审定。9.2.3基本数据文献由观测原始数据转换成气象要素值，并与测站基本参数、基值测定和瞬间地面气象要素值一并存储生成。其内容与格式见附件B。9.3数据质量控制9.3.1自动质量控制依照压、温、湿等曲线正常趋势，剔除明显错误值，并对曲线通过最小二乘法多项式曲线拟合进行平滑。9.3.2人工质量控制操作员应实时监控观测数据，通过历史数据资料库和数据变化趋势等对记录进行对比分析，启动人工质量控制模块，删除明显错误值。9.4观测系统测量误差订正观测系统测量误差必要进行订正，订正办法由厂家提供，经国务院气象主管机构审定。9.5使用定向天线（雷达）进行测风时，考虑到测站四周观测环境对低仰角记录导致影响，对可信度差测风数据应进行剔除解决。9.6计算项目及公式见附件A。9.7计算规定层输出数据（内容、格式见附件B）9.7.1规定等压面规定等压面为：地面，1000，925，850，700，600，500，400，300，250，200，150，100，70，50，40，30，20，15，10，7，5，3，2，1hPa。计算规定等压面时间、海拔高度、温度、湿度、露点温度、温度露点差、风向、风速和空间定位经纬度偏差数据等。当某规定等压面在测站海拔高度如下时，不进行计算。9.7.2选用对流层顶按如下顺序和条件选取第一（极地类）、第二（热带、副热带类）对流层顶：A)第一对流层顶（气压不大于等于500hPa至气压不不大于150hPa之间选用）：温度垂直递减率≤2℃/km气层最低高度，若此高度以上2km（可跨越150hPa）及以内任何高度与此高度间平均温度垂直递减率也都≤2℃/km，则此最低高度应选为第一对流层顶。第一对流层顶只能有一种，如有几种气层都符合第一对流层顶条件，则选用高度最低一种。B)第二对流层顶（气压不大于等于150hPa至气压不不大于40hPa之间选用）：状况一：如果不存在第一对流层顶：温度垂直递减率≤2℃/km气层最低高度，若此高度以上2km及以内任何高度与此高度间平均温度垂直递减率也都≤2℃/km，则此最低高度应选为第二对流层顶。状况二：如果存在第一对流层顶：在第一对流层顶以上存在一种厚度至少达1km、平均温度垂直递减率＞3℃/km气层，在该气层以上又浮现温度垂直递减率≤2℃/km最低高度，如果此高度以上2km及以内任何高度与此高度间平均温度垂直递减率也都≤2℃/km，则此最低高度也应选为第二对流层顶。第二对流层顶也只能有一种,如有几种气层都符合对流层顶条件，则选高度最低一种。C)因记录终结，拟选对流层顶处以上厚度局限性2km时，将记录终结时温度以干绝热温度递减率（1℃/100m）递减到2km厚度位置处，其平均温度垂直递减率≤2℃/km时，选为对流层顶，否则，不选用。D）对流层顶附近遇有记录做缺测解决时，则不选用该对流层顶。计算对流层顶时间、海拔高度、气压、温度、湿度、露点温度、温度露点差、风向、风速和空间定位经纬度偏差数据等。9.7.3选用零度层零度层选取条件：当施放瞬间地面温度不低于0℃时，高度最低气温为0℃气层选为零度层。地面温度为0℃时，地面层选为零度层。计算零度层时间、海拔高度、气压、湿度、露点温度、温度露点差、空间定位经纬度偏差数据等。9.7.4选用温、湿特性层温、湿特性层是指温度或湿度层结曲线明显转折点。温、湿特性层选取条件：地面层；终结层；对流层顶；对流层顶如下厚度不不大于400米等温层起始点和终结点；对流层顶如下温差不不大于1度逆温层起始点和终结点；温（或湿）缺测层起、止点，中间再任选一层；在110－100hPa之间，如果没有温、湿特性层，则应在此范畴内加选一层；凡在T－lnP坐标上，温度变化曲线与已选温、湿特性层间温度线性内插差值在第一种对流层顶如下超过1℃，在第一种对流层顶以上超过2℃者，则在差值最大处补选一温、湿特性层；凡在U－lnP坐标上，湿度变化曲线与已选温、湿特性层间相对湿度线性内插差值超过15%者，则在差值最大处补选一温、湿特性层；两特性层上层气压与下层气压比值不大于0.6时，该两特性层之间任意加选一层。计算温、湿特性层时间、海拔高度、气压、温度、湿度、露点温度、温度露点差、空间定位经纬度偏差数据等。9.7.5量得风层量得风层是指上、下两计算分钟平均风层。1～20分钟，计算量得风层时间间隔为1分钟；20～40分钟计算量得风层时间间隔为2分钟；40分钟后来，计算量得风层时间间隔为4分钟。量得风层时间为两计算分钟平均时间。遇有测风数据持续失测或可信度差，按表3规定解决。9.7.6规定高度层风规定高度为：距地高度（m）：300，600，900；海拔高度（km）：0.5，1.0，1.5，2.0，3.0，4.0，5.0，5.5，6.0，7.0，8.0，9.0，10.0，10.5，12.0，14.0……其后每2km为一层。计算规定高度风向、风速和空间定位经纬度偏差数据等。当某规定高度在测站海拔高度如下时，不进行计算。9.7.7选用最大风层最大风层选取条件：高度在500hPa以上（进行经纬仪小球测风时，其高度为5500m），从某一高度开始至某一高度结束，浮现风速均不不大于30m/s大风区，在该大风区中，风速最大气层为最大风层。在该大风区中，有两个或以上风速相似最大风层时，则选用高度最低一层作为最大风层。在某大风区以上，又浮现符合上述条件大风区，且其最大风速与前一大风区后浮现最小风速之间差值在10m/s或以上时，则该大风区中风速最大层也选为最大风层。当某一“大风区”中最大风速与前一大风区后“大风闭合区”中浮现最小风速之间差值虽不大于10m/s，但该最大风速层次为整份记录中所有量得风层风速最大值，作为特殊状况，该风速最大层次补选为最大风层。当大风区跨越500hPa（5500m）时，该大风区内无论风速最大层次出当前500hPa（5500m）及以上或如下时，该风速最大层次也选为最大风层。遇有记录缺测时，按实有记录选用。计算最大风层时间、海拔高度、气压、风向、风速、空间定位经纬度偏差数据等。9.7.8选用高空风特性层高空风特性层是指风速、风向变化曲线明显转折点。风特性层选取条件：地面层；施放终结层；凡在S（风速）－lnP坐标上，风速变化曲线与已选风特性层间风速线性内插差值超过5m/s者，则在差值最大处补选一风特性层；凡在D（风向）－lnP坐标上，风向变化曲线与已选风特性层间风向线性内插差值超过10°者，在差值最大处补选一风特性层；计算风特性层气压、温度、湿度、露点温度、温度露点差、空间定位经纬度偏差数据等。9.7.9雷达单独测风雷达单独测风是指气球不携带探空仪，由雷达跟踪应答器进行高空风观测办法。雷达单独测风量得风层计算办法与综合观测相似。通过雷达获取仰角、斜距值求取高度计算分钟距测站平面几何高度，对所得几何高度进行大气折射订正、地球曲率订正和位势m与几何m换算，得到高度计算分钟距海平面位势高度（计算公式见附件A）。通过高度计算分钟和位势高度，绘制时间——高度曲线图。雷达单独测风规定等压面高度取自24小时及以内最接近探空综合观测规定等压面高度。依照规定等压面高度和各规定高度，在时间——高度曲线图上求取各规定等压面和各规定高度时间，并计算规定等压面和规定高度风向、风速和空间定位经纬度偏差等数据。如果前24小时内综合观测缺测或其终结高度低于本次雷达单独测风终结高度时，雷达单独测风规定等压面高度则用该等压面平均高度代替。当某规定等压面、规定高度在测站海拔高度如下时，不进行计算。9.8数据传播按世界气象组织（WMO）和国务院气象主管机构规定，实时传播高空压、温、湿、风报告电码，秒级观测数据，全月观测归档数据，气候月报、观测数据和业务质量考核数据等。9.9特殊状况解决9.9.1压温湿数据其中之一持续缺测或可信度差，按表2规定进行解决：表2：压温湿数据持续缺测或可信度差解决规定要素500hPa及如下500hPa以上缺测或可信度差时间△t(分)规定缺测或可信度差时间△t(分)规定气压△t≤5按先后趋势拟合连线△t≤7按先后趋势拟合连线△t＞5重放球△t＞7不论温度记录与否正常，位势高度只计算到可靠气压记录为止。如日后同步又有可靠气压、温度记录浮现，可继续整顿规定等压面温度、湿度记录（缺测位势高度），气压缺测段加补缺测特性层。　　　　　　　　　　　　　　　　　　温度△t≤2按先后趋势拟合连线△t≤3按先后趋势拟合连线2＜△t≤5按先后趋势拟合连线，供计算厚度和系统误差订正用，温度数据作缺测解决3＜△t≤7按先后趋势拟合连线，供计算厚度和系统误差订正用，温度数据作缺测解决△t＞5重放球△t＞7不论气压记录与否正常，位势高度只计算到可靠温度记录为止。如日后同步又有可靠气压、温度记录浮现，可继续整顿规定等压面温度、湿度记录（缺测位势高度），温度缺测段加补缺测特性层。湿度△t≤2按先后趋势拟合连线△t≤3按先后趋势拟合连线2＜△t≤5按先后趋势拟合连线，供计算厚度和系统误差订正用，湿度数据作缺测解决3＜△t≤7按先后趋势拟合连线，供计算厚度和系统误差订正用，湿度数据作缺测解决△t＞5重放球（若缺测层无云且前一时次同等高度平均湿度低于30%时，可不重放球。按先后趋势拟合连线，供计算厚度和系统误差订正用，湿度记录作缺测解决。）△t＞7湿度记录只整顿到有可靠湿度记录为止，其他照常整顿（湿度按1%计算）压温湿数据持续缺测或可信度差记录处在500hPa上下时，按500hPa如下规定解决。9.9.2测风数据持续失测或可信度差，按表3规定解决：表3：测风数据持续失测或可信度差解决规定时间范畴0＜t≤20（分）20＜t≤40（分）40＜t（分）失测分钟△t≤1△t≥2△t＜3△t≥3△t＜5△t≥5规定数据照常计算解决作缺测解决数据照常计算解决作缺测解决数据照常计算解决作缺测解决9.9.3规定高度、规定等压面或对流层顶风遇有失测（或记录终结）时代替范畴按表4规定解决表4：量得风层遇有失测时规定层风代替范畴规定规定高度≤900m（距地）＞900m（距地）且≤6000m（海拔）＞6000m（海拔）代替范畴±100m±200m±500m9.9.4气球浮现下降后又上升状况时，应将重叠部份记录删除。9.9.5当浮现高空温度≤-60.0℃层次时，该层次后来规定等压面、特性层、对流层顶等不再求取露点温度。9.10实时观测存档数据文献9.10.1存档文献种类a.数据文献：涉及测站参数、探空仪参数、基值测定、施放瞬间地面要素值、终端接受到原始数据等。b.各规定层、特性层和零度层、对流层顶、最大风层以及空间定位经纬度偏差数据等规定输出数据文献。c.报文文献、报表文献和气象资料信息化文献。d.各类自定义内容输出文献（涉及秒数据文献、全月数据上传文献等）。9.10.2文献命名及内容格式（存盘数据文献名、内容、格式详见附件B、C、D）。9.11资料预审高空气象观测站获取资料在站内要进行预审。预审目是检查观测数据与否有错误或异常，尽量在数据文献传出前得到改正。预审重要采用气象要素及其计算成果（如等压面、对流层顶等）时空变化和天气现象、天气形势作为根据，进行人工或计算机软件逻辑判断。第十章报告电码编制及传播10.1高空气象综合观测每次观测，在规定期间内编发高空压、温、湿风报告电码（TTAA、TTBB、TTCC、TTDD）和高空风报告电码（PPBB、PPDD）、空间定位经纬度偏差信息，并发送状态文献、秒级观测数据文献。TTAA报告电码必要在正点后75分钟内上传，遇有重放球、迟放球等其时间顺延；其他报告电码、状态文献和秒级观测数据文献必要正点后165分钟内上传。综合观测报文改正电码和状态文献、秒级观测数据文献改正文献必要在正点后195分钟内上传。10.2雷达单独测风每次观测，在规定期间内编发高空风报告电码（PPAA、PPBB、PPCC、PPDD）以及空间定位经纬度偏差信息，并发送状态文献、秒级观测数据文献。PPAA、PPBB、PPCC、PPDD报告电码、状态文献必要在正点后105分钟内上传。单独测风观测报文改正电码和状态文献改正文献必要在正点后135分钟内上传。10.3高空气象观测站每月10日前形成并上传全月观测归档数据文献（G文献）及业务质量考核文献。10.4需要编发高空气候月报观测站，在每月4日09：00（北京时）之前编发高空气候月报电码（CU）。高空气候月报改正电码应在正常发报时限后6小时之内上传。10.5某次观测因故所有缺测，编发（TTAA、TTBB、TTCC、TTDD，PPAA、PPBB、PPCC、PPDD）固定格式缺测报告电码。如：TTAAYYGG/IIiii/////NIL=PPBBYYGGа4IIiii/////NIL=10.6某次综合观测高空风资料所有缺测而补放经纬仪小球测风时，所得高空风资料不能编入TTAA和TTCC报告电码中，需编发PPAA（PPCC某些合并在PPAA中）和PPBB（PPDD某些合并在PPBB中）两份报告电码。第十一章月报表编制11.1规定等压面、零度层、对流层顶要进行旬、月平均、月次数、月最高、月最低记录。遇有某规定等压面气象要素未观测到或缺测时，按实有记录进行记录。11.2特性层月报表和高空风记录月报表只编制不记录。11.3记录各规定等压面矢量风、风稳定度、温度露点差等。11.4特殊状况时记录规定11.4.1本地面气压位于某一规定等压面附近，遇有地面气压低于该规定等压面值（涉及只有一次）时，则该规定等压面只挑选高度月最高值，别的各值均不作记录。11.4.2本地面气温处在0℃附近，遇有地面气温低于0℃（含只有一次）时，则零度层只挑取气压最低值和高度最高值，别的各项均不作记录。11.4.3当某规定等压面温度处在-60℃附近，遇有该规定等压面温度≤-60℃（含只有一次）时，则该规定等压面露点只记录月最高值，露点旬平均、月平均、月总次数、月最低值均不作记录。但高度、温度各项仍应作记录。11.5某时次观测获取两份及以上记录时，选用观测高度最高一次记录编制月报表。11.6按规定格式和内容储存高空观测数据归档文献和各类观测月报表数据文献，并准时上报。第十二章测站质量保证探空仪在施放之前要依照技术操作手册规定做相应校准和检查，施放后来记录要进行认真预审。观测设备要按规定进行定期标校，以保证观测质量。12.1观测设备标校测风雷达、无线电经纬仪水平、仰角、方位角、距离零点及其有关机械、光、电轴等项目应按规定进行定期标校；定期开展雷达与经纬仪对比观测；卫星导航定位系统测风和探空接受机敏捷度、解调器等要进行定期检查。12.2获取气压、温度、湿度、风向、风速等气象要素相对原则设备要按气象计量规定进行定期标校，保证其误差在规定范畴内。12.3基值测定设备和各原则传感器精确性要进行定期标校，使之达到规定规定。12.4测站对获取观测资料进行校对，保证观测资料无误后，上传各类数据文献。第十三章高空气象观测网质量保证高空气象观测网质量涉及不同测站、不同观测系统之间差别，以及探空仪生产、存储和计量原则标校、维修管理等因素。13.1业务质量保证13.1.1建立统一原则、统一考核办法、统一操作规程，保证观测质量相对一致性。13.1.2气象要素计量原则标校要按计量原则规程执行；基本参数获取要有统一原则。13.1.3不同业务观测系统或同一业务观测系统进行技术改进时要进行对比，求取修订值，控制测量误差。13.1.4加强各级质量监控力度，采用记录、数值分析等办法对站网观测质量进行监控。13.1.5上级气象主管部门组织对测站进行定期和不定期检查。13.2仪器设备生产质量监控13.2.1国务院气象主管机构制定观测设备出厂检查、存储与有效期管理办法，保证站网设备整体质量。13.2.2生产厂家气象要素原则应由气象计量规范传递，按计量原则规程定期校验。其他仪器设备原则，应由国家行业原则传递，按行业计量原则规程定期校验。13.2.3新开发研制仪器、设备必要在国务院气象主管机构指定单位完毕性能和业务化考核。第十四章资料管理14.1资料载体为纸张和计算机外存储器（如光盘、硬盘等）。14.2观测资料，特别是基本资料要定期转录到专用独立存储设备中永久保存，同步做好异地备份保存。附件A高空观测惯用计算公式和参数1本站气压单管水银气压表计算本站气压公式：（1）式中：：本站气压（hPa）；：水银气压表读数（hPa）；：器差修正值（hPa）；：测站重力加速度（m/s2）；：原则重力加速度（m/s2），其值为9.80665；：水银膨胀系数，其值为0.0001818/℃；：为铜标尺膨胀系数，其值为0.0000184/℃；：经器差修正后水银气压表附属温度表读数（℃）。而（1）式中（2）这里为纬度处平均海平面重力加速度（m/s2），为测站海拔高度（m），为以站点为圆心，半径为150千米范畴内平均海拔高度（m）。在150千米范畴内地形较平坦台站，设。否则应当采用实测值。而（2）式中（3）2饱和水汽压、水汽压及相对湿度计算公式饱和水汽压采用WMO推荐Goff-Gratch公式。2.1水面饱和水汽压计算公式（合用温度范畴-50～100℃）（4）式中：:水面饱和水汽压(hPa)；:水三相点温度，K；:绝对温度，；:摄氏温度（℃）。2.2冰面饱和水汽压计算公式（合用温度范畴-100～-0.0℃）（5）式中：:冰面饱和水汽压(hPa)；:水三相点温度，K；:绝对温度，；:摄氏温度（℃）。2.3使用通风干湿表计算空气中水汽压公式使用通风速度2.5米/秒干湿表计算空气中水汽压公式：（6）式中：：空气中水汽压(hPa)；:湿球温度所相应饱和水汽压，当湿球结冰时使用冰面饱和水汽压公式[即公式（5）]计算，当湿球未结冰时使用水面饱和水汽压公式[即公式（4）]计算(单位：hPa)；：通风干湿表系数(单位:℃-1)湿球未结冰时=0.000662湿球结冰时=0.000584；:测站气压(hPa)；:干球温度(℃)；:湿球温度(℃)。2.4空气相对湿度计算公式（7）式中：:相对湿度(%)；:空气中水汽压(hPa)；:空气温度（或干球温度）所相应水面饱和水汽压(hPa)。3露点温度及温度露点差计算公式3.1露点温度（8）：露点温度（℃）；：气温（℃）；：相对湿度（%）。3.2温度露点差（9）式中：：气温（℃）；：为露点温度（℃）。4厚度及海拔高度计算公式4.1相邻两气压层间厚度由大气静力学公式推导而来相邻两气压层间厚度计算公式：（10）其中：为厚度（位势米）；为干空气比气体常数，取值287.05J·kg-1·K-1；为原则重力加速度，取值9.80665m/s2；；为层间平均虚温（K）；（11）其中：：层间平均绝对温度（K）；：平均相对湿度（%）；：对水面平均饱和水汽压（hPa）；：平均气压（hPa）。层间平均绝对温度与层间平均摄氏温度关系：（12）对水面平均饱和水汽压用新系数马格努斯公式计算：（13）平均气压计算：由于大气压随高度按指数递减，关于大气压平均、内插等计算都按其对数值进行，如：（14）其中：、分别为相邻两高度上气压。4.2各气压层海拔位势高度由（10）式从下而上累加而得。测站地面起始层海拔位势高度用（45）式计算。5量得风层计算雷达测风方式：（15）无线电经纬仪测风方式：（16）（17）（18）其中：、、：第i分钟雷达或无线电经纬仪测得时间、仰角、方位；：第i分钟雷达测得斜距；、、：第i+1分钟雷达或无线电经纬仪测得时间、仰角、方位；：第i+1分钟雷达测得斜距；、：第i、i+1分钟无线电经纬仪测得几何高度；用（45）式反算，把位势高度转换成几何高度。；（19）；（20）（21）风速：（22）风向：（23）时：（24）时：（25）（26）时：=静风（C）（27）（28）（29）6内插计算公式6.1规定风层内插计算公式规定等压面层、规定高度层、对流层顶、零度层、温湿特性层等层风从与其相邻上、下两量得风层中内插求取：(30)(31)式中：分别为规定风层(需内插层)风向、风速、时间；分别为最接近规定风层下层量得风层风向、风速、时间；分别为最接近规定风层上层量得风层风向、风速、时间。6.2气压内插公式由于大气压随高度按指数递减，因而大气压内插计算按其对数值进行，其内插公式为：（32）式中：分别为需内插层气压、时间；分别为下层气压、时间；分别为上层气压、时间。6.3温度、湿度等其她要素内插可参照(30)、(31)式进行。7规定等压面间平均升速（33）式中：：高度（m）；：时间（s）。8平均升速（34）时间单位：s。9矢量风（35）（36）10综合观测雷达测量位势高度用雷达测定斜距和仰角计算位势高度，需要进行大气折射修正。10.1大气折射引起仰角测量误差修正大气折射引起测角误差由、两某些角度误差构成：（单位：弧度）（37）（38）其中：、：分别为目的所在高度折射指数和折射率；：地面折射指数；：地面实测目的仰角；：目的射线在目的高度仰角。而（39）（40）其中：：目的所在位置大气温度（K）；：目的所在位置大气气压（hPa）；：目的所在位置大气湿度（%）；：目的所在位置大气水汽压（hPa）；依照折射余弦定理：（41）其中：：地球平均半径6371000（m）；：测站海拔几何高度（m）；：气球离测站几何高度（m）。精确仰角值E’为（42）实际计算表白，由于目的仰角高于6，大气折射误差-普通不大于0.2。10.2测距误差修正由于电波在大气中实际传播速度不大于光速，由此引起测距误差：（43）其中：：目的所在高度折射指数，：地面折射指数；：雷达测得斜距读数。10.3球坐标中几何高度计算公式（44）其中：：目的海拔几何高度（m）；：测站海拔几何高度（m）；：地球平均半径，为和数值分析网格点计算办法获得一致，取值6371000m；：目的物斜距（m）；：目的物仰角（º）。10.4几何高度-位势高度转换（45）其中：:目的物海拔位势高度（m）；:目的物在球坐标中海拔几何高度（m）；:地球平均半径，取值同前；:原则重力加速度，取值9.80665m/s2；:纬度；g,0:纬度为海平面处重力加速度：（46）11用雷达测高计算气压用雷达测得位势高度[见(45）]计算气压时，可由(10)式变换而得：（47）其中：：上层气压（hPa）；:下层气压（hPa）；:上层位势高度（m）；:下层位势高度（m）；:层间平均虚温，计算公式同（11）式；:常数29.27096（Rd/G）12相对经纬度计算公式（空间定位）相对纬度偏移：（48）式中：：相对纬度偏移（º）；：目的物方位角（º）；：地球平均半径，取值同前；：目的物海拔几何高度（m）；：目的物在测站高度离测站水平距离（m）。相对径度偏移：（49）式中：：相对经度偏移（º）；：目的物方位角（º）；：地球平均半径，取值同前；：目的物海拔高度（m）；：测站纬度（º）；:目的物在测站高度离测站水平距离（m）。13热敏电阻温度元件误差订正探空仪热敏电阻温度元件存在着长波辐射误差、太阳辐射误差及滞后误差，对这些误差需要进行订正。热敏电阻温度元件不同其误差大小不同，为此其误差订正办法应由厂家提供，经国务院气象主管机构组织审定后使用。现以中华人民共和国气象科学研究院开发直径为1mm白色杆状热敏电阻为例加以阐明。13.1长波辐射误差温度元件长波辐射误差PDTL：（50）其中：：温度元件接受到长波辐射；：温度元件绝对温度（K）；：为努塞特数：（51）其中：：通风量，（52）其中：，为相继两分钟相应气压（hPa），I为施放后分钟数。13.2太阳辐射误差13.2.1日高角计算施放到第I分钟时日高角：（53）式中参数(注：当参数时，为90°)（54）其中：：为度转化为弧度系数，其值为；：是测站纬度(º)；：为太阳视赤纬(rad)：（55）其中：为以弧度计施放日期角：（56）其中：：全年合计到上月底总天数；：当月施放日期；（54）式中：时角（弧度）：（57）其中：为施放到第I分钟北京时（小时），是测站经度(度)，为时差（分），是真太阳时与平太阳时之差。计算法：（58）其中：：施放瞬间(北京时)小时数，：施放瞬间分钟数，I：施放后分钟数。计算法：（59）其中：为以弧度计日期角，用（56）式计算。13.2.2太阳辐射误差计算公式太阳辐射误差PDT为：（60）其中：：日高角（°）：地气系统（特别是云顶）反射率：（61）其中：：云层厚度（km）：云量，满天有云时为1。A为太阳辐射强度随气压和日高角变化削减因子：（62）其中：P(0)、P(I)分别为地面及施放I分钟后气压（hPa），h为日高角（°）；Nu：努塞特数，计算办法同（51）式。如探空仪在云层如下，则（60）式应再除云层削减因子，即：（63）其中：DH：上面各层云总厚度（千米）。13.3热敏电阻温度元件滞后误差热敏电阻滞后系数（s）经理论计算和实验测实验证为：（64）其中：Nu：努塞特数，计算办法同（51）式；K：空气导热系数，可用如下公式近似计算：K=0.2+(10000-H)/213000H<10000mK=0.2H≥10000m（65）其中：H：探空仪高度。滞后误差DT为：（66）其中：为探空仪测得大气温度变化率。14基测检定箱和水银气压表水银槽面不在同一海拔高度气压订正公式基测时，如果基测检定箱与水银气压表水银槽面不在同一海拔高度，需将探空仪测得气压仪器值按公式（67）订正到水银气压表水银槽面海拔高度上。（67）其中：：探空仪测得气压仪器值（hPa）；：基测检定箱与水银气压表水银槽面海拔高度差绝对值（m）；：气压订正值，订正值依照气压仪器值从下表查取（hPa/m）；单位高度气压订正值气压仪器值（hPa）单位高度气压订正值（hPa/m）P0≥10100.13910≤P0＜10100.12800≤P0＜9100.11690≤P0＜8000.09590≤P0＜6900.08480≤P0＜5900.07当基测检定箱海拔高度高于水银气压表水银槽面海拔高度时，订正值为正，否则为负。15雷达单独测风位势高度计算公式15.1高度计算办法（68）式中：：气球距测站平面高度（米）；：斜距（米）；：仰角（º）15.2大气折射订正（69）式中：：大气折射订正值（米）；：水平距离（米）；：地球半径（取值同上）；其他同公式（68）15.3地球曲率订正（70）式中：：地球曲率订正值（米）；其他同公式（69）15.4几何高度—位势高度转换同公式（45）16经纬仪测风（小球）计算公式16．1测风气球升速计算公式（71）式中：：气球升速（米/分钟）；：升速系数；：原则大气密度（kg/m3），（气压760毫米汞柱,温度20℃）；：实际大气密度（kg/m3）；：净举力（g）；：球皮及附加物重量（g）升速系数随净举力而变化，与之间关系见下表（g）≤140150160170180190200210220230≥24082.082.583.684.987.089.692.494.395.596.096.216.2原则密度升速值计算公式（72）式中：：原则密度升速值（米/分）；：气球升速（经纬仪小球测风时，30克气球其升速为200米/分钟）：气压（毫巴）；：温度（℃），其他同公式（71）通过上式可计算出气球净举力。气球排开同体积空气重量，减去同体积氢气重量称为气球总举力。总举力=净举力+球皮和附加物重量。运用测风平衡器充灌气球时，所加砝码等于净举力与附加物重量之和减去平衡器重量。附件B数据文献命名规则1基本数据文献（二进制格式）包括压、温、湿、球坐标等观测基本数据文献（观测基本数据资料文献），是高空观测系统生成最重要文献之一。此数据文献应按《常规高空气象观测规范》规定定期转录到非易失性存储器，如光盘上。在未转录到非易失性存储器上之前，要双备份。该文献文献名运用Windows支持长文献名特点，以便单从文献名就能获取较多信息，文献名中包括了区站号、录取日期、录取时间等信息。现举例阐明构成文献名各字符意义：sIIiiiYYYYMMDD.HH第1个字符为固定字符“S”；II字符为本站区号；(下同)iii字符为本站站号；(下同)YYYY字符为观测录取时年份；(下同)MM字符为观测录取时月份；(下同)DD字符为观测录取时日期；(下同)“.”字符为固定字符；(下同)HH字符为观测录取开始时间（北京时）。(下同)其中“时间”为按下“放球”按钮时刻时钟小时数(某小时未过30分钟，按此小时数记取；某小时超过30分，按后一小时数记取)。例如:54511测站在07月08日早上07点15分放球，则产生观测数据文献名为“S.07”。咱们可以从文献名中得到如下信息：该文献是54511测站在07月08日早上07点产生高空观测资料。每天00～03、06～09、12～15、18～21点为正点放球时段，此时段不要施放其她实验性仪器或随意按动放球键，以免导致正点放球时次次数记录错误。2报文文献（文本格式）依照观测日期、观测时间、报文辨认代码等自动形成文献名。UPDDHHXX.CCC第1、2个字符为固定字符“U”、“P”，为高空报文批示码；DD字符为观测日期；HH字符为观测时间（放球开始北京时—7，并以最接近两位整时数编码）；XX字符为报文辨认代码；“.”字符为固定字符；CCC字符为站名标记（软件自动提取“设立发报参数”中“站名代号”后三位）；其中XX报文辨认代码编码方式为：00、01、02、03、04、05、06、07分别代表TTAA、TTBB、TTCC、TTDD、PPBB、PPDD、PPAA、PPCC报文；09代表气候月报文（气候月报观测时间字符特置为固定数字00）；19、29、39分别代表气候月报文第一改正报文、第二改正报文、第三改正报文；10、11、12、13、14、15、16、17分别代表TTAA、TTBB、TTCC、TTDD、PPBB、PPDD、PPAA、PPCC第一改正报文；20、21、22、23、24、25、26、27分别代表TTAA、TTBB、TTCC、TTDD、PPBB、PPDD、PPAA、PPCC第二改正报文；30、31、32、33、34、35、36、37分别代表TTAA、TTBB、TTCC、TTDD、PPBB、PPDD、PPAA、PPCC第三改正报文；在第一、二、三改正报文中第二行最后分别添加CCA、CCB、CCC。3报表文献（二进制格式）依照区站号、观测年月及日期、观测时间等自动形成文献名（经修改或增长月报表中内容，方可产生此文献）。msIIiiiYYYYMM.HH第1、2个字符表达月文献类型，ms表达高表-2；mw表达高表-1；例如：ms5451112.19表达是54511测站12月19时高表-2月报文献。4高表-21文献（二进制格式）依照区站号、观测年及月份