【摘 要】
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我国于上世纪七十年代初就开始了对微波辐射计的研究,期间也取得了大量有价值的成果,但至今仍还处在研究或试用阶段,作为高空温湿要素的新型探测设备,微波辐射计具有高时空分辨率的显著优势,但其资料的气象业务定量应用尚需进行大量的分析论证.本文将2014年7、8月北京南郊观象台(站号：54511)气球探空资料作为标准值,选取爱尔达HTG-3型辐射计资料,采用时间同步和高度同步的方法(时间同步的方法,是指根据
【机 构】
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成都信息工程学院大气科学学院和高原大气与环境四川省重点实验室,成都610225 成都信息工程学院大
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我国于上世纪七十年代初就开始了对微波辐射计的研究,期间也取得了大量有价值的成果,但至今仍还处在研究或试用阶段,作为高空温湿要素的新型探测设备,微波辐射计具有高时空分辨率的显著优势,但其资料的气象业务定量应用尚需进行大量的分析论证.本文将2014年7、8月北京南郊观象台(站号：54511)气球探空资料作为标准值,选取爱尔达HTG-3型辐射计资料,采用时间同步和高度同步的方法(时间同步的方法,是指根据固定的探空球施放时间为早7 15和晚19 15,按400m/min的上升速度计算得到其到达各标准气压层的耗时,选取同时刻辐射计资料,保证了比对数据的时间一致；高度同步的方法,是指由于HTG-3型微波辐射计从地面到高空10000m(对应气压为1013.25～264.43hPa)共计39层温湿数据中并没有直接给出各标准气压层的数据,现选用了三次样条插值法,对时间同步的辐射计资料进行插值得到各标准气压层数据,保证了比对数据的高度一致.),同时考虑到探测时间和天空状况的不同对辐射计数据质量的影响,分作两类进行定量对比分析.第一类不考虑天空状况,只考虑时间,将探测资料按08时、20时分别进行比对；第二类,按照08时和20时不同天空状况和天气现象的观测记录,选取晴(总云量≤3成)、雾(水平能见度 ＜10km)、阴(中低云量≥8成)、雨、雷暴天进行分析.最后,按重要层结高度、能量及雷暴指数、稳定度指数等进行了物理量参数的定量对比.结果表明：(1)温湿基础数据的相关性整体表现为低层优于高层,温度在300hPa以下各标准层的相关系数均＞0.80,500hPa以下各标准层露点和水汽密度的相关系数均＞0.75；(2) 700hPa以下各标准层温度、1000hPa露点和水汽密度与探空值基本相当,可直接定量使用,其余数据则需进行订正后使用,(3)除雷暴天外700hPa以下各标准层温度,1000hPa的露点以及晴、阴、雨天1000hPa的水汽密度与探空值基本一致,可替代使用,其余数据需进行订正后使用；(4)温度廓线和水汽密度廓线的一致性较好,露点廓线的差异较大,晴天温度廓线最为接近,雷雨天的露点廓线差异很小,阴雨天的水汽密度廓线则最为一致,温度廓线的一致性按优排序为晴、雾、阴、雨、雷暴,露点廓线按优排序则正好相反；(5)辐射计探测的温度、露点和水汽密度廓线往往不能如气球探空完整地反映出相应气象要素随高度的曲折变化特征,即各气象要素廓线存在平滑现象,反演算法尚需改进；(6)除EL外的重要层结高度、雷暴指数中VT、TT以及稳定度指数中SI等的相对误差在±10％左右,按照气球探空的物理量参数标准,基本可以定量使用外,其余参数均需视情况进行订正或根据辐射计自身特点重新推导对应参量的计算公式.
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