【文章內(nèi)容簡介】 飄移運動，得到大氣層各個高度上的溫度、氣壓、濕度、風(fēng)向和風(fēng)速數(shù)據(jù)。探測高度可達36公里、斜距可達200公里以上。風(fēng)廓線儀探測子系統(tǒng)——能夠不間斷地提供探測高度范圍內(nèi)的大氣水平風(fēng)場、垂直氣流、大氣虛溫以及大氣折射率結(jié)構(gòu)常數(shù)等氣象要素隨高度的分布數(shù)據(jù)。地基GPS/MET遙感探測子系統(tǒng)——可以獲得很高時間分辨率（每15～30分鐘）、達到毫米精度的水汽資料，以補充探空資料在時間分辨率上的不足。還可獲取電離層電子濃度信息，對于監(jiān)測電離層和空間天氣具有重要的應(yīng)用價值。飛機氣象觀測子系統(tǒng)——它能在機載自動控制系統(tǒng)控制下完成預(yù)定航線的飛行，并實時地將飛機的飛行軌跡和探測數(shù)據(jù)傳送到地面；地面接收控制處理系統(tǒng)能顯示飛機所在位置的經(jīng)緯度、高度和探測資料，并可發(fā)出控制指令；能攜帶數(shù)字化探空儀采集溫、壓、濕資料；能為測風(fēng)處理提供微型無人駕駛飛機在空中的位置信息（由機載GPS接收機測定）。通過GPS進行精確定位，并由機載儀器探測大氣的各種物理、化學(xué)狀態(tài)。大氣邊界層觀測子系統(tǒng)——屬中小尺度范圍內(nèi)的綜合性探測系統(tǒng)。采用多種探測技術(shù)（高密度的地面監(jiān)測站網(wǎng)、近地層氣象鐵塔、邊界層氣象鐵塔、低空氣象氣球、系留氣球、飛艇和小型飛機等）測量氣象要素在邊界層內(nèi)的空間分布和變化，實時掌握大氣邊界層的結(jié)構(gòu)和變化，測大氣和大氣邊界層之間的熱量、動量和物質(zhì)（水汽、沙塵和污染物等）的交換情況，了解人類活動對大氣邊界層的影響和大氣邊界層對天氣系統(tǒng)的演變的影響，為提高天氣預(yù)報和氣候預(yù)測的準(zhǔn)確性提供基礎(chǔ)性資料。閃電定位探測子系統(tǒng)——以地閃監(jiān)測為主，部分地區(qū)進行云閃監(jiān)測，提供高精度、高效率的閃電監(jiān)測數(shù)據(jù)。建立全國范圍內(nèi)的探測網(wǎng)可以改變閃電目測狀況，增強對雷暴等災(zāi)害性天氣的監(jiān)測能力和氣象防災(zāi)減災(zāi)能力。激光雷達觀測子系統(tǒng)——探測氣溶膠、云粒子分布和風(fēng)場垂直廓線，還可以探測三維風(fēng)場。激光雷達主要用于環(huán)境、沙塵暴、風(fēng)垂直結(jié)構(gòu)、邊界層湍流、晴空風(fēng)場三維結(jié)構(gòu)、機場風(fēng)切變和下?lián)舯┝鞯扔绊戯w機起飛和降落的中小尺度天氣監(jiān)測。電離層與中高層大氣探測子系統(tǒng)——是氣象部門一個全新的領(lǐng)域。監(jiān)測平流層以上至電離層高度的大氣狀況。電離層閃爍監(jiān)測網(wǎng)對電離層閃爍指數(shù)（包括幅度閃爍和相位閃爍指數(shù)）的進行全面系統(tǒng)的監(jiān)測，具備基本預(yù)警的業(yè)務(wù)能力，同時為電離層閃爍的研究和預(yù)報積累數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，為國家空間天氣監(jiān)測預(yù)警中心開展電離層預(yù)報閃爍指數(shù)的業(yè)務(wù)提供設(shè)備支持和穩(wěn)定的數(shù)據(jù)來源。電離層和中高層大氣探測示范站能夠獲取高空大氣和電離層中的大氣風(fēng)場和溫度等稀缺的數(shù)據(jù)，積累數(shù)據(jù)建立和改進現(xiàn)有模型高空大氣模型，為航天和軍事提供服務(wù)，為空間天氣、地面氣象和氣候研究提供數(shù)據(jù)支持。中國氣象局現(xiàn)代化建設(shè)的重要領(lǐng)域之一。大氣成分的預(yù)報、預(yù)測能為我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、人民生活質(zhì)量的提高、資源和生態(tài)環(huán)境保護、國家氣候和環(huán)境外交等提供更加及時有效的服務(wù)。該分系統(tǒng)主要由大氣本底變化觀測網(wǎng)、氣溶膠監(jiān)測、溫室氣體及相關(guān)微量成分監(jiān)測、反應(yīng)性氣體監(jiān)測、地基臭氧和UV監(jiān)測、干濕沉降監(jiān)測、大氣化學(xué)分析中心實驗室、數(shù)據(jù)采集處理與監(jiān)控共8個子系統(tǒng)組成。對氣溶膠、溫室氣體、反應(yīng)性氣體、臭氧和UVB、干濕沉降，以及常規(guī)氣象要素、大氣輻射等核心項目進行長期、系統(tǒng)、精確的網(wǎng)絡(luò)化觀測。為各類大氣成分觀測站網(wǎng)的長期穩(wěn)定業(yè)務(wù)運行和可持續(xù)發(fā)展提供全方位的科學(xué)指導(dǎo)、技術(shù)保障，并實現(xiàn)強有力的觀測質(zhì)量監(jiān)控。各子系統(tǒng)的功能是： 大氣本底變化觀測子系統(tǒng)——大氣本底觀測是氣象業(yè)務(wù)的一個重要組成部分，是大氣探測的前沿發(fā)展領(lǐng)域。其任務(wù)是進行全球大氣本底基準(zhǔn)觀測，在我國具有特定的氣候、地域環(huán)境代表性的地點對大氣中的化學(xué)成分、大氣物理、化學(xué)以及大氣中對全球及區(qū)域氣候、環(huán)境本底化具有重要意義的微量成分進行長期、系統(tǒng)的觀測及分析評估，積累基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可以為國家經(jīng)濟建設(shè)和科學(xué)決策提供第一手的數(shù)據(jù)。溫室氣體及相關(guān)微量成分監(jiān)測子系統(tǒng)——對大氣中的主要溫室氣體進行長期、連續(xù)的瓶采樣觀測；并在具有典型生態(tài)代表性的站點開展溫室氣體（如COCHN2O）通量的觀測。提供具有區(qū)域代表性和環(huán)境典型的我國溫室氣體大氣本底狀況長期、系統(tǒng)、準(zhǔn)確和可靠的基礎(chǔ)觀測資料。地基臭氧和UV監(jiān)測子系統(tǒng)——為區(qū)域空氣質(zhì)量預(yù)報、預(yù)測提供基礎(chǔ)性的數(shù)據(jù)；為區(qū)域紫外輻射預(yù)報、預(yù)測提供關(guān)鍵性的數(shù)據(jù)和校準(zhǔn)手段；獲取準(zhǔn)確、長期的地基臭氧總量、臭氧垂直分布的數(shù)據(jù)，為發(fā)展衛(wèi)星遙測全球臭氧總量、臭氧垂直廓線分布提供數(shù)據(jù)和校準(zhǔn)手段，建立我國與國際標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)接軌的臭氧、UV監(jiān)測的傳遞技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，保障對臭氧、UV業(yè)務(wù)監(jiān)測的質(zhì)量控制技術(shù)方法。反應(yīng)性氣體監(jiān)測子系統(tǒng)——在我國的全球尺度代表性、區(qū)域尺度代表性、特大城市和城市群尺度代表性的站點上，以及地面和空中移動監(jiān)測設(shè)施上，選擇性地開展包括臭氧、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、氨、揮發(fā)性有機物、甲醛、過氧乙酰硝酸酯、過氧化氫和總氮氧化物在內(nèi)的反應(yīng)性氣體的監(jiān)測，獲得它們在不同尺度站點的本底濃度值和相應(yīng)變化趨勢，為我國氣候系統(tǒng)模式、大氣光化學(xué)模式、氣溶膠模式、酸沉降模式的研究和業(yè)務(wù)應(yīng)用，以及大氣物理化學(xué)過程的研究、生態(tài)和健康影響評估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，同時為未來反應(yīng)性氣體的一體化觀測系統(tǒng)打下堅實的基礎(chǔ)。氣溶膠監(jiān)測子系統(tǒng)——地基監(jiān)測大氣氣溶膠的物理化學(xué)特性的測量，包括氣溶膠光學(xué)吸收特性、散射特性、整層大氣氣溶膠光學(xué)厚度及關(guān)鍵輻射傳輸參數(shù)、氣溶膠質(zhì)量濃度（PM10, PM1），并采集用于氣溶膠化學(xué)特性的樣品，在部分站點開展氣溶膠的垂直廓線監(jiān)測；機載氣溶膠的測量系統(tǒng)可對對流層內(nèi)大氣氣溶膠的進行采樣和在線監(jiān)測。獲得我國不同區(qū)域大氣氣溶膠物理化學(xué)特性長期變化的基礎(chǔ)信息資料。干濕沉降監(jiān)測子系統(tǒng)——提供酸沉降、大氣降水化學(xué)、降水同位素、氣溶膠以及部分氣體成分干沉降的觀測，包括各種樣本的采集、保存、寄送、分析，氣體干沉降通量的直接測量、觀測數(shù)據(jù)的采集、處理、質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)報表編制和上傳等。北京大氣化學(xué)分析中心實驗室——在中國氣象局和WMOGAW規(guī)范化的業(yè)務(wù)技術(shù)體制下，為全球和區(qū)域大氣觀測站、其它有關(guān)大氣成分觀測體系的業(yè)務(wù)運行和發(fā)展，提供全方位的技術(shù)保障和科學(xué)支撐，實施特殊及大型設(shè)備的維修維護和為臺站提供人員培訓(xùn)等。數(shù)據(jù)采集處理與監(jiān)控子系統(tǒng)——由于大氣成分觀測的特殊性，數(shù)據(jù)必須通過分析、質(zhì)控，數(shù)據(jù)同化后才能后期應(yīng)用。該子系統(tǒng)具有對各種自動觀測儀器及人工觀測采集的資料進行收集、處理、備份、分析、應(yīng)用的功能，同時還具有與通信傳輸系統(tǒng)配合進行數(shù)據(jù)傳輸以及遠程監(jiān)控、維護等方面的功能。該分系統(tǒng)主要由農(nóng)田業(yè)生態(tài)氣候監(jiān)測、森林生態(tài)氣候監(jiān)測、草地生態(tài)氣候觀測、濕地生態(tài)氣候觀測、城市生態(tài)氣候觀測、荒漠生態(tài)氣候監(jiān)測、旱災(zāi)生態(tài)氣候監(jiān)測、冰雪凍土生態(tài)氣候監(jiān)測共8個子系統(tǒng)組成。分系統(tǒng)的建設(shè)是參照國際地球觀測計劃(GCOS)的發(fā)展動向，為滿足中國地球觀測計劃（CCOS）的建設(shè)要求設(shè)計的。結(jié)合遙感、地理信息系統(tǒng)和數(shù)學(xué)模型等現(xiàn)代手段，對農(nóng)田、森林、草地、濕地、城市、荒漠、氣象衍生災(zāi)害、冰雪凍土等各主要類型的生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境狀況的長期、全面的監(jiān)測。各子系統(tǒng)的功能是：農(nóng)田生態(tài)氣候監(jiān)測子系統(tǒng)——通過在典型的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)地段建立生態(tài)定位觀測站及長期在固定樣地上對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)、生物生產(chǎn)力、養(yǎng)分循環(huán)、水熱循環(huán)和能力利用等在自然狀態(tài)下或人為活動影響下的動態(tài)變化格局與過程進行長期監(jiān)測，揭示農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)演變規(guī)律及其動因，測定農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，建立農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)功能指標(biāo)體系，揭示全球變化對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的影響及其反饋作用，為氣候系統(tǒng)模式提供基本參數(shù)，為生態(tài)環(huán)境監(jiān)測和信息服務(wù)提供基本數(shù)據(jù)和技術(shù)支持。森林生態(tài)氣候監(jiān)測子系統(tǒng)——對各種不同類型森林生態(tài)系統(tǒng)的主要環(huán)境因子和生物群落及其基本生態(tài)過程進行長期監(jiān)測，提供水、土、氣、生等長期監(jiān)測數(shù)據(jù)，揭示森林生態(tài)系統(tǒng)及其環(huán)境要素的演變規(guī)律及其動因，分析森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能，研究森林生態(tài)系統(tǒng)與全球變化的關(guān)系，監(jiān)測與預(yù)警森林生態(tài)系統(tǒng)災(zāi)害等。草地生態(tài)氣候監(jiān)測子系統(tǒng)——監(jiān)測草地氣象常規(guī)要素與大氣近地層能流與物質(zhì)交換梯度；監(jiān)測草地植被狀況以揭示其與大氣的相互作用與影響；監(jiān)測草地土壤狀況以揭示其與大氣的相互作用與影響；監(jiān)測草地放牧與其它人類活動及其與地球生態(tài)系統(tǒng)之間的相互作用與影響；監(jiān)測對草地正常的畜牧業(yè)生產(chǎn)乃至人畜安全有嚴(yán)重影響的降雪（包括雪暴）、長期的連續(xù)干旱、蟲災(zāi)、鼠害的發(fā)生時間、數(shù)量、強度、危害程度等。濕地生態(tài)氣候監(jiān)測子系統(tǒng)——按標(biāo)準(zhǔn)化方法對我濕地的一些重要生態(tài)環(huán)境因子進行定期觀測，獲取濕地小氣候、水文、水質(zhì)、土壤、生物、水熱通量、碳通量、溫室氣體濃度和排放通量等數(shù)據(jù)，為我國氣候系統(tǒng)模式的發(fā)展提供參數(shù)，對濕地生態(tài)系統(tǒng)的變化進行監(jiān)測和預(yù)警，同時為濕地遙感產(chǎn)品提供校正資料。城市生態(tài)氣候監(jiān)測子系統(tǒng)——建立以城市氣候監(jiān)測為主、結(jié)合其它形式監(jiān)測為輔的城市氣候監(jiān)測站，主要包括對大氣邊界層結(jié)構(gòu)、大氣氣溶膠、空氣質(zhì)量、城市地下水環(huán)境、城市自然植被物候等的監(jiān)測和對城市生態(tài)氣候?qū)嵤╅L期定位監(jiān)測，為相關(guān)部門提供科學(xué)數(shù)據(jù)和技術(shù)服務(wù)，并作為城市生態(tài)氣候系統(tǒng)綜合觀測示范站。荒漠生態(tài)氣候監(jiān)測子系統(tǒng)——氣象部門根據(jù)自身的特點，發(fā)揮特有的業(yè)務(wù)技術(shù)優(yōu)勢，建立“荒漠生態(tài)氣候監(jiān)測子系統(tǒng)”，采用地面觀測、調(diào)查、試驗方式，結(jié)合衛(wèi)星遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)等先進技術(shù)，建立荒漠生態(tài)氣候監(jiān)測綜合數(shù)據(jù)庫。實現(xiàn)對荒漠生態(tài)、荒漠氣候、荒漠資源與環(huán)境的長期定位觀測和遙感宏觀動態(tài)監(jiān)測，為地區(qū)和國家資源與環(huán)境方面的重大決策提供科學(xué)依據(jù)，促進地球系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展。旱災(zāi)監(jiān)測子系統(tǒng)——揭示旱災(zāi)及其環(huán)境要素的演變規(guī)律及其動因和全球變化對我國旱災(zāi)的影響及其反饋作用，建立真正可供業(yè)務(wù)使用的旱災(zāi)監(jiān)測體系，可及時、準(zhǔn)確地為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門提供農(nóng)業(yè)干旱、災(zāi)情信息，為國家防災(zāi)減災(zāi)、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供業(yè)務(wù)服務(wù)。冰雪凍土氣候監(jiān)測子系統(tǒng)——在典型地區(qū)監(jiān)測冰凍圈與大氣之間的熱量和水分交換，為遙感地面驗證提供依據(jù)，以便準(zhǔn)確描述以冰雪為下墊面的陸面過程，作為大氣環(huán)流模式和氣候模式的輸入?yún)?shù)和嵌套模塊。屬本項目新拓展的內(nèi)容。海洋和大氣是全球氣候系統(tǒng)的重要組成部分，兩者之間的相互作用影響著全球氣候和環(huán)境變化。該分系統(tǒng)主要由沿海及海島站網(wǎng)觀測、近海浮標(biāo)觀測、船舶觀測、衛(wèi)星遙測應(yīng)用4個子系統(tǒng)組成。通過建設(shè)覆蓋我國沿海地區(qū)的密度適中的現(xiàn)代化沿海氣象綜合觀測站網(wǎng)和初步建成的沿海自動化浮標(biāo)觀測系統(tǒng)，結(jié)合利用船舶移動平臺觀測和海洋衛(wèi)星的遙感觀測，能夠?qū)ρ睾×姨鞖?、沿海生態(tài)環(huán)境變化的氣象背景、重要海洋災(zāi)害的氣象條件、海氣交互和沿海重要經(jīng)濟活動區(qū)域的天氣變化、海面上各種氣象要素和上層海水溫度、海氣溫差、海鹽、海浪、涌浪、潮流、洋流等影響天氣氣候的海洋要素等，進行立體、動態(tài)、綜合監(jiān)測，獲取沿海和海洋的天氣氣候和環(huán)境變化數(shù)據(jù)。各子系統(tǒng)的功能是：沿海及海島站網(wǎng)觀測子系統(tǒng)——是沿海地區(qū)中尺度預(yù)警系統(tǒng)組成部分。提供海岸與近海氣象觀測（尤其是強風(fēng)、能見度等）數(shù)據(jù)，獲得海面各種氣象要素和海水溫度、海氣溫差、海浪、涌浪、潮流、洋流、風(fēng)暴潮等資料，為局地區(qū)域高分辨率海流數(shù)值預(yù)報模式系統(tǒng)提供基礎(chǔ)資料和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，為港口建設(shè)、裝卸和海洋航運、沿海和海上各類生產(chǎn)作業(yè)、沿海防護、海上遇險搜索和救援等提供氣象保障服務(wù)。新建和改擴建海島海岸自動氣象站（含強風(fēng)、能見度儀），其中部分距離海岸較近的觀測站有溫鹽特征等海洋參數(shù)觀測。在生態(tài)氣候敏感地區(qū)，重點建成多個以海氣通量和梯度觀測為主的海洋氣候綜合觀測站(含3個三角洲地區(qū)國家多生態(tài)類型氣候監(jiān)測基地)。近海浮標(biāo)觀測子系統(tǒng)——提供海洋面各種氣象要素和海水溫度、海氣溫差、海浪、涌浪、潮流、洋流、風(fēng)暴潮等資料。近海浮標(biāo)主要針對地區(qū)天氣預(yù)報、預(yù)警和生態(tài)環(huán)境的天氣、氣候監(jiān)測，提供風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫、氣壓等參數(shù)和水文、水質(zhì)要素如表層流速、流向、表層水溫、鹽度和PH、溶解氧、濁度等。大洋浮標(biāo)則為全球尺度數(shù)值模式預(yù)報和氣候監(jiān)測服務(wù)。船舶觀測子系統(tǒng)——以觀測船為載體，安裝全自動氣象海洋觀測站，定時全自動觀測、編報、發(fā)報，通過國際海事衛(wèi)星將數(shù)據(jù)統(tǒng)一傳輸至國家海洋局信息中心，經(jīng)處理后傳輸至氣象信息中心。建設(shè)快艇移動觀測網(wǎng)絡(luò)，同時建立3個地區(qū)支持中心。衛(wèi)星遙測應(yīng)用子系統(tǒng)——通過利用海洋水色衛(wèi)星、海洋地形衛(wèi)星、海洋動力環(huán)境衛(wèi)星統(tǒng)一接收、統(tǒng)一傳輸和統(tǒng)一存儲多種衛(wèi)星遙感的海洋氣象資料，建立業(yè)務(wù)化的資料分析和應(yīng)用體系。將衛(wèi)星遙感信息轉(zhuǎn)換成描述天氣、氣候和海洋環(huán)境的定量參數(shù)，為天氣預(yù)報、氣候研究、災(zāi)情監(jiān)測評估等提供科學(xué)依據(jù)。通過統(tǒng)一配備地面接收處理系統(tǒng)，由衛(wèi)星中心對不同衛(wèi)星數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集、傳輸、存儲、分析和分發(fā)，組成空基觀測應(yīng)用系統(tǒng)。通信網(wǎng)絡(luò)