简介：该项目目标是研制具有国际先进水平的无线电数字探空仪系统，为天气气候分析预报提供更加准确的高空观测资料。多功能高精度GPS探空仪系统由GPS信号接收处理模块、电子探空仪、地面跟踪接收设备和系统资料接收处理软件4部分组成。为实现研制目标，开发研制工作细化为以下内容。

简介：该激光多普勒雷达系统主要用来探测大气晴空三维风场。晴空大气风场精细结构的探测对灾害性天气的临近预报、边界层结构研究、城市环境监测和预报、大型活动特种气象保障、飞行安全等有重要意义。在中国气象局的支持下，中国气象科学研究院与中国海洋大学合作研制探测大气三维精细结构的小型化可移动非相干测风激光雷达系统，实现了车载小型化，将现有的风场一维探测扩展为二维、三维探测，提高了探测精度和系统的稳定性和可靠性，满足气象业务观测的需要。该系统将用于2008年奥运会的气象保障，提高海面风场的监测和临近预报能力。

简介：对山体滑坡、洪水、海啸、火山灰流和泥石流的位置和发生时间的预报，取决于精确的地形资料。现有的全球地形资料分辨率仅为30—90m，垂直精度约为10m。这样的分辨率和精度对于上述目标是不够的。推荐的具有分米精度的全球5m分辨率地形测量，允许以一个很小的尺度，例如对特定场所的土地利用做出决策，测绘山体滑坡和水灾。

简介：目前的人工降雨技术一般是在空中播撒碘化银颗粒作为凝结核，促使水蒸气凝结，而一项最新研究显示，可以使用激光将空气分子离子化，使之成为天然的凝结核，从而达到人工降雨的目的。

简介：在以色列两个地区评估了清洗球形辐射强度计外半球对辐射(K↓)测定值的重要性.在某一沿海地区由于城市污染而未清洗的辐射强度计测得的K↓值平均减少0.14%/天;小雨和露水使这种减少复杂化但没有使这种减少逆转,大雨仅部分地使这种减少逆转.在某个沙漠地区观测到较低的平均值的减少,之所以较低是由于污染灰尘吸

简介：利用2011—2013年汛期海河流域逐时降水量资料，将国家常规气象站与区域加密站进行分拣合成，通过面雨量离差系数和面雨量比值系数、点面关系综合分析不同地形条件下站网密度对海河流域各水系面雨量计算精度的影响。结果表明：站网密度是影响面雨量计算精度的重要因素，对不同地形面雨量分析存在不同程度的影响。其中，混合地貌水系以地形分布和降水分布差异尤为明显的滦河水系影响最大，站网密度较低的常规站对面雨量估计比高站网密度的合成站平均偏高2.5mm，12％误差超过5.0mm；其次山区永定河水系低站网密度常规站对面雨量估计平均偏高1.5mm，相对误差达80.3％，尤其局地性短时强降水时，面雨量分析误差高达10倍以上；此外，混合地貌水系北三河和南运河站网密度对面雨量影响程度略低于滦河水系，平原区徒骇马颊河及混合地貌中地形差异较小的大清河和子牙河影响较小。

简介：利用兰州大学半干旱气候与环境观测站（SACOL）2006—2011年晴空无云时激光雷达（CE-370—2）资料，结合2006年12月至2007年5月多波段太阳光度计（CE-318）资料，对比验证了激光雷达资料的反演结果，并分析了兰州地区气溶胶光学厚度的分布特征。结果表明：激光雷达反演得到的光学厚度与光度计观测得到的光学厚度，两者具有较好的相关性，相关系数为0．86。兰州地区气溶胶光学厚度3—5月和11-12月较大，主要原因是3—5月是当地沙尘频发期，11—12月是居民集中采暖期，沙尘排放和燃煤排放显著增加了大气气溶胶光学厚度。气溶胶光学厚度6～10月偏小，湿沉降清除是主要的影响因素。光学厚度季节分布为春季0．42，冬季0．36，秋季0．30，夏季0．21。光学厚度频数分布于0．0～0．3的最多，占总数的一半，且存在季节差异。兰州上空夏季干净，春季浑浊，冬季次浑浊。

简介：利用2006年6月至2008年5月CALIOP（Cloud-AerosolLIdarwithOrthogonalPolarization）水平分辨率25km云层产品来研究中国地区的卷云分布特征。所采用的3条基于卷云气候态的质量控制标准能够有效的剔除CALIOP云种分类产品中判别误差。通过卷云水平分布的研究发现,区域性强烈的辐合上升气流和丰富的水汽导致中国南部靠近热带辐合带（ITCZ）的热带地区卷云具有约60%左右的最大发生频率。沿青藏高原抬升的暖湿空气能够产生很多地形型卷云,从而导致干旱的青藏高原东北坡出现了相对较大约30%~40%的卷云覆盖。ITCZ和季风的时空迁移主导了卷云在纬度上的季节性分布特征,同时也导致青藏高原东北坡的相对高值主要出现在春冬季节。沿纬度的卷云垂直分布的变化揭示出低纬度卷云的云顶高度更多的集中在16km附近,这主要是因为对流层顶限制了卷云的发展。通过对多层卷云系统的研究揭示出伴随不同云种的系统的水平分布特征与各种云种的随纬度的分布密切联系。除伴随卷云发生的多层卷云系统以外,青藏高原东北部的相对高值主要是伴随海拔较高的高积云的系统的发生导致的。

简介：论述了激光雷达的结构、分类以及不同种类激光雷达的工作原理。跟踪激光雷达最新发展和应用,根据探测物质的不同,分别讨论了激光雷达在探测气溶胶、云、边界层、温度、能见度、风、大气成分、水汽和钠层方面的应用,综述了目前国外星载激光雷达的发展和新的应用动态。进一步讨论了在激光雷达探测中存在的问题和今后的发展趋势,认为激光雷达将向多波长、多探测功能、商业化、区域化及全球化方向发展,它在气象与环境监测中正在发挥越来越重要的作用。

简介：中国科学院大气物理研究所研制了一台双波长偏振激光雷达,在格尔木市气象局进行了为期一年的不连续观测。本文选择了其中一天的观测个例,分别从雷达硬件结构、数据类型、数据处理方法等方面进行了系统的介绍和分析。结果表明,此次观测个例中,卷云位于地表以上4.7km-7km处,光学厚度均小于0.1,532nm和1064nm上的平均激光雷达比分别为24.3Sr（激光雷达比）和29.9Sr,色比多集中在0.8-1之间,此外532nm波长上的退偏比多集中在0.25-0.3之间。此雷达对高空卷云能进行有效探测,为下一步研究青藏高原地区卷云长期时空分布特征奠定基础。

简介：利用中国太阳分光观测网的观测资料结合MODIS（中分辨率成像光谱仪）的气溶胶产品分析了北京、兰州、上海3个典型区域城市的气溶胶光学特性。结果表明：北京AOD（气溶胶光学厚度）年平均为0．41±0．35，春夏高，秋冬低，Angstrom波长指数a年平均为1．40±0．85表现为细模态粒子，MODIS的光学厚度为0．52±0．39与地面观测相关系数为0．91，存在系统性高估；兰州AOD年平均为0．55±0．21，夏季最低，秋冬较高，a年平均为0．95±0．20表现为粗模态粒子，MODIS光学厚度为0．43±0．21与地面观测相关系数仅为0．07，存在系统性低估；上海AOD年平均为0．55±0．21，无明显季节变化，a平均为1．03±0．25，MODIS光学厚度为0．74±0．30与地面观测相关系数为0．75，存在系统性高估。城市地理位置和复杂地表等原因造成反照率的不确定，MODIS气溶胶产品在这3个城市的反演效果仍有很大提升空间。

简介：以2009年11月5～8日北京地区发生的一次特殊天气形势下的重污染天气过程为例，研究分析本次污染特点和大气边界层结构特征以及此天气过程的大气温度和相对湿度结构特点。激光雷达是探测大气边界层及气溶胶的一个高效工具，利用ALS300激光雷达系统测量信号，应用Fernald方法反演大气消光系数，根据反演的气溶胶消光系数的最大突变，即最大递减率的高度来确定大气边界层的高度。利用其观测的退偏比分析大气污染物特性。利用微波辐射计数据，确定大气温度和湿度时空特征。研究结果表明：在本次污染天气下，大气具有很强的逆温结构，逆温最大可达近1K（100m）^-1，500m以上的大气相对湿度很低，在这种天气特征下的大气边界层高度在400m左右，非常稳定。污染结束降雪开始前，大气逆温结构消失，大气湿度大幅度增加，接近饱和。根据lidar（lightdetectionandranging）退偏比的分析，本次污染天气是一次典型的烟尘类颗粒物的污染，污染具有区域性特点。PM2.5（空气动力学当量直径小于等于2.5μm的颗粒物）与AOT（AerosolOpticalThickness）之间有明显的线性关系，相关系数达到0.72。该lidar系统能够反演出秋季降雪前本次污染天气背景下北京城区上空的大气污染特性和大气边界层高度。

简介：利用小波变换法反演边界层高度时，不同小波母函数的选取可能得到不同的边界层高度。因此，对构造的白天及夜间激光雷达后向散射信号理想廓线进行Haar小波协方差变换，并对后向散射信号梯度廓线进行Morlet与MexicanHat小波变换反演边界层高度。结果表明，宜采用Haar函数与MexicanHat函数作为小波母函数，其中Haar函数准确性优于MexicanHat函数，而MexicanHat函数更易稳定。同时为了进一步检验3种小波变换法的反演结果对小波振幅的敏感性，通过改变小波母函数的小波振幅，发现无论是理想廓线还是叠加扰动的廓线，较大的小波振幅易得到比较稳定准确的白天边界层高度与夜间混合层高度。

简介：空间对流层测风的重大改进带动了更准确、更可靠、更长时效的天气预报业务的发展，对于社会和经济产生了直接的重要影响。为了改进天气预报，对流层测风是目前未实现的最大目标。改进极端天气事件预报，减小灾害的影响，也会给社会安全带来好处。例如，飓风经常受到对流层风的控制，对流层风的垂直切变经常会引起飓风强度的增加。

简介：为了对降水微物理特征测量仪（PMCS）的测量性能进行评估,利用PMCS、激光雨滴谱仪（OTT）和雨量计（Gauge）在南京地区进行了降水对比观测实验,通过分析各仪器所测得的降水强度和累计降水量,研究了PMCS和OTT在不同降水强度条件下的尺度谱及其谱参数测量的差异性。结果表明：PMCS所测得的降水强度和累计降水量较OTT小,但更接近于Gauge所测得标准降水强度和累计降水量,3种仪器降水强度结果的相关性均在0.96以上。PMCS测得的谱均值、谱方差、雷达回波强度均小于OTT所测得结果,数密度均大于OTT所测得结果,两者所测得谱参数的变化趋势具有较好的一致性。在相同降水强度范围内,PMCS和OTT所测得的雨滴尺度谱分布趋势具有较好的一致性,在雨滴大尺度段,PMCS测得的雨滴数较OTT偏少,PMCS和OTT对于雨滴的捕获性能随着降水强度增加而增强,并在达到峰值后逐渐减弱。

简介：通过对大样本的云／雨场的多角度的定量分析，文中指出，静止气象卫星的红外通道（GMS／IR1／WV）的观测数据，在经一定的技术处理后，与卫星观测时数h之后的h＋1、h＋2时的降水强度R（h＋1）、R（h＋2）均有显著的相关关系，而与h＋3时之外的降水强度的相关关系则呈现出锐减的趋势。这表明，利用静止气象卫星的云观测资料来进行降水的短时定量估算是有可能的，但可外延的估算时效是很有限的，约在3h之内。依据云／雨场的定量分析结果，文中设计两个表征云／雨关系特征的形态函数f（tb）和p（s）；通过函数参数优化组合分析，求得各函数的最优参数组合，由此给出一个以动态云图先行MαCS属性识别为前提的R（h＋2）的定量估算模式。本篇介绍卫星定量估算短时降水模式及其应用效果的评估。以详实的对比结果证实以GMS通道数据进行短时降水定量估算的现实可行性。

简介：利用兰州大学半干旱区气候与环境观测站（SOCAL）的微脉冲激光雷达（MPL）2008年4月30日至5月2日观测资料，对晴朗天气、浮沉天气及扬沙天气过程中气溶胶垂直分布的连续变化、物理机制进行了对比分析与探讨。结果表明MPL很好地反映出不同天气过程中大气气溶胶廓线的日变化特征：受人类活动影响，天气晴朗时，早晨9时开始在0—2km范围出现气溶胶聚集区，持续至15时，气溶胶平均消光系数〈0．20km-1；受沙尘输送影响，浮尘天气时，气溶胶聚集区高度范围为1—2km，高层气溶胶富集区高度范围为5—7km，气溶胶平均消光系数0．38km-1；扬沙天气时，气溶胶聚集区高度范围为0—1km，浓度远大于浮尘天气，但高层气溶胶浓度较小且分布较均匀，气溶胶平均消光系数〉0．50km-1。