气象业务自动化-第三-五讲.ppt

1、第三讲第四讲,授课教师：舒守娟 2009.7,图形显示 编辑,系统配置,配置文件中包含资料目录的一般需要修改，以适应本地数据环境，可以直接修改相应目录下的ini文件 综合图模块：C:Micaps3modualcombinecombine.ini C:MICAPS3modualamenumicapsDataMenu.txt，可以修改该文件来改变菜单内容 C:Micaps3modualradarpup下的radar.ini和radstation.txt雷达，雷达PUP产品显示 雷达基数据显示和独立窗口显示PUP产品功能模块安装在C:Micaps3modualradarDisplay通过显示界面修改

2、基数据和产品数据路径 C:Micaps3modualxcloudanimate下cloudani.ini云图目录,数据检索功能模块在C:Micaps3modualdatasearch下，可修改配置文件search.data.dat、 grapes.dat、surface.dat、high.dat、ecmwf.dat、mm5.dat、fax.dat、radar.dat等 模式资料对比和单点曲线显示模块在C:Micaps3modualNWPCredit下，修改配置文件后可以直接显示模式对比、平均场和距平场计算、模式单点资料显示等 上述配置也可以通过图形化配置程序设置修改,启动系统配置程序,菜单-“

3、设置”-“系统配置”，配置主要的一些系统运行参数 系统基本设置 常规：首选站点和动画设置 监视及路径：路径和监视设置,显示设置：用于系统主界面和弹出窗口的显示设置 地图设置：参数设置、投影设置（4幅）和显示设置（设置地图显示的属性） 等值线设置：参数设置、显示设置 地面设置、离散点设置、地理信息设置、雷达模块设置、资料检索设置、模块设置,图层控制,显示设置窗口控制(“视图”“显示设置”) 图层的显示、隐藏、属性、动画、删除(五个按钮) 选中图层自动进入编辑状态，右键取消编辑 图层选择窗口控制 在图层上双击左键显示或隐藏图层，双击右键删除图层；单击右键取消编辑状态,底图的显示与操作,显示底图 设

4、置投影 隐现经纬度、国界、省界，设置线宽、颜色，以及陆地、海洋颜色等 底图的放大、缩小、漫游 放大地图：双击左键、拉窗放大、滚轮(向上)放大 缩小地图：双击右键、滚轮(向下)缩小 漫游：左键、中键,资料检索,文件名检索：在文件检索窗口中直接选取所需数据的文件名 菜单检索：利用菜单直接选取所需数据对应的菜单项，系统打开对应的综合图 参数检索 综合图检索 翻页检索 Internet和FTP服务器资料检索,基本地图显示,MICAPS第9类数据 属性设置：设置颜色、线宽和显示/隐藏属性、单省显示、多边形裁剪 单省显示、流域显示、南海显示、区县名称显示、 基本地图数据放在basemapdata下,数据文

5、件例子： March 9 中国国界 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7 2 0 0000 0000 0000 0000 中华人民共和国 123.014 24.684 122.966 24.458 122.912 24.234,地形显示 “地图”-“地形”：显示地形高度数据 安装在modualreliefmap目录下，地形高度数据在relief子目录下，可根据需要增加或删除该目录下的数据文件 状态栏地名显示 C:Micaps3basicGeoInfo目录下的文件countyregion.txt内，既可修改也该替换数据,地面观测资料显示,常规地面观测资料显示（第一类数据） 自动站资料显示

6、单要素地面观测资料显示（第三类数据）,modualsurface 要素显示设置 属性窗口-填图要素设置 单击右键：显示/隐藏 双击左键出现颜色选择框，可改变要素填图符号或颜色 三线图显示 属性窗口-地面三线图(true)，点击站点 资料统计 选择统计阈值，显示总条件的站点数；可以分省统计,常规地面观测资料显示(第一类数据),自动站资料显示,第一类数据格式的自动站数据显示 配置文件aws.ini 希望将自动站资料写为第一类数据显示时，需要在文件说明部分包含“自动”字样；否则不要包含“自动” 自动站Z文件数据显示 显示为填图，每次打开一个文件 如果需同时显示多站点数据，需要将同一时刻的数据放在一个

7、文件中,识别字符串=自动,单要素地面观测资料显示（第三类数据）,分析和显示离散点数据（MICAPS第三类数据），在C:Micaps3modualdiscrete 属性设置：站点、站号显示、显示小数位数、设置分析属性和分析显示 (填充或线条) 属性-分级设置，设置分级字体大小和颜色 站点变化显示：属性-时间变化显示 统计显示：属性-统计窗口 属性-行政边界填充,高空观测资料显示,高空观测填图 TlogP 探空时空剖面 AMDAR资料显示,高空观测填图,显示高空观测资料(MICAPS第2类数据)，目录为modualhigh 可通过改变设置文件(high.ini)改变缺省设置 可以通过属性设置窗口设

8、置显示属性,HighProperty HighProperty 站点颜色=Black 温度颜色=Red 高度颜色=Black 露点颜色=Black 风颜色=Black 隐藏温度=True 隐藏高度 =True 隐藏温度露点差 =True 隐藏风 =True 隐藏站号 =False 字体 =宋体, 9.75pt 符号大小=1.8 线宽=1,三种打开方式Tlogp图文件 菜单“高空观测”- “Tlogp”(最新) 工具栏按钮“ 打开”中的文件直接打开方式 直接拖动最新TlogP文件到主窗口中 显示TlogP图界面，其属性设置窗口的 “显示TlogP”属性为true,TlogP,里查逊数显示消隐按扭

9、 辅助窗口显示按扭 风矢端图：风向刻度、风矢端线、速度圈 物理量列表：单击物理量名可以在地图上显示多站物理量值 交互窗口显示与消隐：列表、属性框、抬升方式选择列表 鼠标浮动帮助窗口显示消隐 数据导出向导：将算出的物理量生成文本文件 TlogP图片保存按扭,确定冷暖平流 红线段-热成风暖平流；蓝线段-热成风冷平流 判断大气稳定度 当低层有暖平流，高层有冷平流时不稳定度增加，也就是低层红线高层蓝线 判断不同方位上的不稳定度 判断锋面 看有无较大的热成风层次；估计锋的移动速度；判明该层是冷平流还是暖平流 分析测站附近气压系统 其它应用，如判断大气层结的螺旋度、对流单体的移向移速等,辅助窗口用法参考,

10、1、时段选择 2、当选择批量时段后，单击选择文件按扭加入要处理的文件 3、选择存储文件方式，如按站点或日期排列 4、选择横坐标排列方式 5、选择要处理的站点 6、选择要处理的物理量 7、选择目标文件夹 8、完成按扭-系统进行计算并按要求输出数据,数据导出向导,探空资料报告,单击层结资料页后可查看各站的层结资料报告 包括了实况报文资料，各层比湿、饱和比湿、相对湿度、凝结函数、位温、假相当位温、虚温、静力温度等 一些特殊层的资料，如TCL(抬升凝结高度)、ELC（平衡高度）、LFC（自由对流高度）、YDC（云顶高度）、CCL（对流凝结高度）、ZH（0度层高度）、-10H（负10度高度）、-20H（

11、负20度高度）等,垂直物理量分析,单击垂直物理量页后可进行垂直物理量分析 垂直水汽分析、垂直位温分析、静力温度分析、相对湿度分析、垂直凝结函数分布、假湿球温度分布、能量线 各物理量之间还可以进行比较分析。如当比湿和饱和比湿线接近时说明相对湿度大，远离时相对湿度小。当垂直位温图的斜率呈负增长时气块不稳定等,点击雷雨顺能量线后如图 图上画出干静力温度线，湿静力温度线，饱和湿静力温度线，能量平衡高度 图中红色区域为不稳定能量，横线区为启动能量，斜线区为潜热能，点线区为饱和能差 当pe点即能量平衡高度较高，红色区域（也就是不稳定能量）大时，易出现对流天气 当红色区域（也就是不稳定能量区域）大时，易出现

12、对流天气； 当浅热能大，饱和能差小时，整层大气中的水汽更接近饱和； 当T/P0时大气不稳定，在图中也就是当湿静力温度线随高度增加减小时，气层不稳定。从图中可直观看出不稳定层次。当不稳定层次厚度较厚且饱和能差小时易出现对流和强降水天气； 启动能量表征了要使潜在不稳定能量变成现实有用的能量，外界应提供的能量。启动能量过大，则不易发生对流，过小则不利于积累不稳定能量，只有适当才最有利发生强对流。 当干静力温度线、湿静力温度线、饱和湿静力温度线三条线整体数值较偏右，也就是整体数值较大时，能量高易出现不稳定天气，偏左时，能量低，不易出现不稳定天气。,系统提供以下参数输出,探空时空剖面,空间剖面图 打开探

13、空数据文件（第5类数据），且属性窗口“显示空间剖面”属性为“ture” 左键在主窗口单击选择剖面（选择点数最多不超过20个），单击右键结束选择 时间剖面图 属性窗口“时间剖面图”属性为“ture” 在弹出的时间剖面图右侧下方选择时间段，然后点击“绘制”按钮,AMDAR资料显示,MICAPS3.0 定义了新的第31类数据格式显示AMDAR资料 在属性中选择显示温度、风、垂直速度、湍流度等要素。在属性中设置“探空”属性值为true，则显示探空图 如果存在同时刻的气象探空资料（第5类数据），则可以通过“叠加探空”实现两者探空的叠加显示 选择“叠加探空”后，再选择航班号刷新显示才能显示叠加(图上方显示

14、探空时间，下方显示AMDAR资料的时间和机场名称),卫星资料显示,MICAPS第13类数据 属性-调色板和放大比例设定 GPF格式云图：中规模云图接收站接收并处理后的云图格式，每个数据文件中可以有多个通道数据 属性-调色板、通道选择 图层绘制顺序调整：设置该图层绘制的顺序，整数数字越小，绘制越早，不会遮盖其他图层 多通道合成显示：当通道数不少于5个时，“多通道合成”属性为true，则显示水汽、红外和可见光三个通道的红、绿、蓝合成图像,AWX格式云图及产品显示,存放在服务器satellite目录下，按投影方式、范围、通道和卫星分类放在不同目录下 数据命名采用长文件名方式，文件名中包含卫星、通道、

15、范围、时间等信息 AWX云图包含定标信息，在状态栏红外通道显示亮温值，可见光通道显示反射率值 AWX产品包括云分类、大气运动矢量（云导风）、向外长波辐射（OLR）、TBB、总云量、降水估计等,黑体亮度温度（TBB） 射出长波辐射（OLR） 海温（SST） 云区湿度廓线（HPF） 晴空大气可降水（TPW） 大气运动矢量（AMV） 对流层上部相对湿度（UTH） 降水估计产品（PRE） 沙尘暴监测产品（DST） 地面入射太阳辐射（SSI）,卫星总云量（CTA） 云分类（CLC） 标称投影数据集（NOM） 大雾监测 积雪覆盖 海冰监测 火情监测 水情监测 投影云图,AWX格式卫星数值产品及云图说明,黑

16、体亮度温度（TBB）,是由卫星通过扫描辐射仪观测下垫面物体获取的辐射值经量化处理后得到，它反映了不同下垫面的亮度温度状况。TBB在天气、气候研究中有着较为广泛的应用，如对天气系统分析、暴雨研究和降水估计、气候模拟及诊断等都是作为常用资料之一,射出长波辐射（OLR）,是指地球大气系统在大气层顶向外空辐射出去的所有波长的电磁波能量密度（亦称热辐射能量密度，单位：瓦/米），由于它的波长主要集中在4 m，气象上又称为射出长波辐射，其大小主要由发射下垫面的温度所决定。在有云覆盖的下垫面或寒冷的冬季晴空下垫面，云顶温度或地表温度较低，辐射出去的OLR值低；在温暖的晴空下垫面，由于地表温度较高，辐射出去的O

17、LR值较大，因此，OLR基本上反映了观测地区的气候状况和云覆盖状况,海温（SST）,是指卫星在红外窗区观测比辐射率近似为1的海水，其表皮大约10m处的海洋表皮温度。静止气象卫星海表水温产品用每天多时次观测数据、多通道测值，自动生成50S50N, 55E155E范围内0.50.5格点场的海表水温。在此基础上计算出逐日、侯、旬、月的平均海表水温。,云区湿度廓线（HPF）,利用卫星多通道信息和卫星资料反演的云信息（包括云类、云量和云高等）和卫星多通道光谱信息，估计出的云区各标准等压面上的湿度 根据天气学原理，云是大气中的水汽凝结而产生的。那么在云所在的高度上，大气应当是饱和的。既然我们用卫星图像己经

18、可以识别出云的类别，那么用不同类别云的典型水汽垂直分布廓线就可以估计出云所在地点的水汽垂直廓线。进一步可以通过找出与湿度密切相关的卫星通道测值、云信息等特征因子，建立统计模式，估计大气中各标准层的相对湿度,晴空大气可降水（TPW）,指晴空条件下大气柱中水汽总含量。该产品数据只有在晴空条件下有效,有云时数据为无效数据，因此产品质量受云检测产品质量的影响。另外由于所采用的反演算法的一个基本假定：表面红外发射率为1，这条假定对晴空海洋是成立的，但是对陆地并不严格，因此本产品在海洋上的质量比陆地高,大气运动矢量（AMV）,利用FY2卫星探测的红外云图和水汽图像资料估算出卫星云图中的云块的平均移动距离，

19、使用球面三角公式计算出几何矢量，再使用卫星探测器的物理原理估算出用来推算出移动距离的云块的环境温度，有此温度推算出风矢量的等压面高度,对流层上部相对湿度（UTH）,是一种对600hPa至400hPa范围内大气平均相对湿度进行估计的产品。该产品只能对没有中、高云的区域进行推导。用这些区域卫星观测像元的平均入瞳辐射值、卫星观测视角、大气廓线和用数值预报计算得到的对流层上部湿度查算表，获得对流层上部相对湿度,降水估计产品（PRE）,是以FY-2静止气象卫星资料为主，以常规地面观测资料为辅，通过卫星中心静止气象卫星降水估计技术和卫星估计结果与地面常规雨量观测结果的融合技术所生成的覆盖中国及周边地区的定

20、量雨量估计结果,沙尘暴监测产品（DST）,利用FY2气象卫星的热红外分裂窗通道亮度温度差，联合可见光、水汽和红外光谱聚类的方法，监测中国北方春季沙尘暴发生区域的遥感产品。沙尘暴监测产品采用计算机自动判视和自动报警方式，一旦发现某一区域有沙尘天气，就会自动报警，报警的同时给出沙尘天气发生的位置、区域面积和强度等级,地面入射太阳辐射（SSI）,指地面入射太阳总辐射日曝辐量。 大气对太阳短波辐射的直接吸收十分微弱，入射到地球表面的太阳辐射除少部分被反射回太空外，大部分被地表吸收后再以感热和潜热形式加热大气，从而驱动了大气环流。太阳辐射加热大气的这种间接方式说明，地面入射太阳辐射在整个地气系统的能量收

21、支平衡过程中起着主导作用，对它的研究有助于加深人们对全球气候系统的了解、以及海-地-气三者的相互作用,卫星总云量（CTA）,用FY-2可见光、红外通道数据，以辐射传输方程为理论计算依据，利用探测辐射值，在完全晴空辐射、完全云盖辐射一直条件下，估算获得总云量,云分类（CLC）,利用卫星遥感技术，采用多通道卫星探测数据进行聚类分析，归纳出各种云的类别，分别代表地面、中低云、高层云、卷层云、密卷云、积雨云等，为天气分析、数值预报提供了重要的参考数据,标称投影数据集（NOM）,标称投影：若卫星在理想的地球同步轨道上，星下点为经度S度、北纬0度，卫星自旋轴与地球南北极之间的连线平行，扫描辐射仪无失配，对

22、地球做正常扫描，所得到的影像称为标称投影图像。将实际卫星图像投影到标称投影上，成为标称投影图像。在标称投影下，图像坐标与地理经纬度是一一对应 标称投影数据集这里是指将FY2C和FY2D观测得到的图像进行标称投影得到的产品，其中对于FY2C，S为东经104.5度，对于FY2D，S为东经86.5度,雷达资料显示,雷达PUP产品数据：使用主程序打开文件显示或使用雷达组件显示 雷达基数据：使用雷达组件处理和显示,主窗口显示雷达产品,直接打开或通过检索界面检索 一次最多可同时打开9部雷达的同一PUP产品，产品名单上兰色名称的产品目前均可以打开显示 “设置”-首选雷达(1部)、临近雷达(最多8部)、资料目

23、录 modualradarpupradarlist.txt-雷达站列表文件，将显示在雷达产品检索设置窗口临近雷达列表中。雷达资料显示配置文件为该目录下的配置文件radar.ini,雷达组件,支持的数据包括雷达基数据和PUP雷达产品，其中基数据目前支持国内大多数雷达的格式，可以以bz2或者zip压缩格式存放，压缩文件的命名规则必须原文件名加上bz2或者zip，比如一个资料文件明为archive.001，那么压缩文件名必须为archive.001.bz2或者archive.001.zip，否则系统可能不能正确读取 PUP雷达产品目前在列表中的是上传到国家气象中心的十六种产品,雷达组件,菜单“雷达”

24、-“单站雷达显示”，主界面上将显示所有的雷达站位置，在位置点击鼠标左键，启动独立雷达终端显示 雷达组件界面五个区域 点击刷新按钮进行资料区的资料更新 快捷工具栏(顶部) 按钮功能区(底部),左键双击是定点放大，右键双击是定点缩小,在色表条上点击右键,模式产品显示,等值线显示：格点数据等值线分析（MICAPS第四类数据） 属性设置、各种符号的交互编辑 流线显示：通用矢量格点数据的流线（第11类数据格式） 剖面图制作： 工具栏-格点(时间或空间)剖面制作 直接打开MICAPS定义的第18类格式数据文件 邮票图和切片图显示 模式资料处理及对比显示 -“显示对比” 单点变化及烟羽图显示 多模式资料集合

25、显示、T639 GRIB数据显示,其他数据显示,传真图和图像显示 城市预报数据（micaps第8类数据格式） 显示台风路径（MICAPS第7类数据） 站点信息（第17类数据格式） WS报、netCDF数据 显示单点GPS水汽资料（第42类数据） 风廓线：标准的Z格式文件和北京市气象局风廓线数据格式 闪电定位资料显示 打开文本文件或RTF格式文件显示,交互编辑与预报制作,线条、符号的编辑 城市预报制作 预警信号制作,线条、符号的编辑,天气符号 天气系统符号 交互制作符号(箭头符号、双实线、单点符号) 计算闭合线（预报线）面积 等值线编辑 文字和标志字符 线条和符号的移动、删除、撤销和保存,城市预报制作,micaps第8类数据格式 每个城市预报包括两个时段的预报（12小时和24小时），包括天气现象、温度和风 单站