【文章內容簡介】 設備、GPS處理器)跟蹤探空儀的飛升飄移運動，得到大氣層各個高度上的溫度、氣壓、濕度、風向和風速數(shù)據(jù)。探測高度可達36公里、斜距可達200公里以上。風廓線儀探測子系統(tǒng)——能夠不間斷地提供探測高度范圍內的大氣水平風場、垂直氣流、大氣虛溫以及大氣折射率結構常數(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、化學狀態(tài)。大氣邊界層觀測子系統(tǒng)——屬中小尺度范圍內的綜合性探測系統(tǒng)。采用多種探測技術（高密度的地面監(jiān)測站網、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的空間分布和變化，實時掌握大氣邊界層的結構和變化，測大氣和大氣邊界層之間的熱量、動量和物質（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，為提高天氣預報和氣候預測的準確性提供基礎性資料。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)。建立全國范圍內的探測網可以改變閃電目測狀況，增強對雷暴等災害性天氣的監(jiān)測能力和氣象防災減災能力。激光雷達觀測子系統(tǒng)——探測氣溶膠、云粒子分布和風場垂直廓線，還可以探測三維風場。激光雷達主要用于環(huán)境、沙塵暴、風垂直結構、邊界層湍流、晴空風場三維結構、機場風切變和下?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，具備基本預警的業(yè)務能力，同時為電離層閃爍的研究和預報積累數(shù)據(jù)基礎，為國家空間天氣監(jiān)測預警中心開展電離層預報閃爍指數(shù)的業(yè)務提供設備支持和穩(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，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)代化建設的重要領域之一。大氣成分的預報、預測能為我國經濟可持續(xù)發(fā)展、人民生活質量的提高、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。該分系統(tǒng)主要由大氣本底變化觀測網、氣溶膠監(jiān)測、溫室氣體及相關微量成分監(jiān)測、反應性氣體監(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)、精確的網絡化觀測。為各類大氣成分觀測站網的長期穩(wěn)定業(yè)務運行和可持續(xù)發(fā)展提供全方位的科學指導、技術保障，并實現(xiàn)強有力的觀測質量監(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)務的一個重要組成部分，是大氣探測的前沿發(fā)展領域。其任務是進行全球大氣本底基準觀測，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成分、大氣物理、化學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，積累基礎數(shù)據(jù)，可以為國家經濟建設和科學決策提供第一手的數(shù)據(jù)。溫室氣體及相關微量成分監(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)、準確和可靠的基礎觀測資料。地基臭氧和UV監(jiān)測子系統(tǒng)——為區(qū)域空氣質量預報、預測提供基礎性的數(shù)據(jù)；為區(qū)域紫外輻射預報、預測提供關鍵性的數(shù)據(jù)和校準手段；獲取準確、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)和校準手段，建立我國與國際標準技術接軌的臭氧、UV監(jiān)測的傳遞技術標準，保障對臭氧、UV業(yè)務監(jiān)測的質量控制技術方法。反應性氣體監(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的反應性氣體的監(jiān)測，獲得它們在不同尺度站點的本底濃度值和相應變化趨勢，為我國氣候系統(tǒng)模式、大氣光化學模式、氣溶膠模式、酸沉降模式的研究和業(yè)務應用，以及大氣物理化學過程的研究、生態(tài)和健康影響評估提供基礎數(shù)據(jù)，同時為未來反應性氣體的一體化觀測系統(tǒng)打下堅實的基礎。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特性的測量，包括氣溶膠光學吸收特性、散射特性、整層大氣氣溶膠光學厚度及關鍵輻射傳輸參數(shù)、氣溶膠質量濃度（PM10, PM1），并采集用于氣溶膠化學特性的樣品，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特性長期變化的基礎信息資料。干濕沉降監(jiān)測子系統(tǒng)——提供酸沉降、大氣降水化學、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、質量控制、數(shù)據(jù)報表編制和上傳等。北京大氣化學分析中心實驗室——在中國氣象局和WMOGAW規(guī)范化的業(yè)務技術體制下，為全球和區(qū)域大氣觀測站、其它有關大氣成分觀測體系的業(yè)務運行和發(fā)展，提供全方位的技術保障和科學支撐，實施特殊及大型設備的維修維護和為臺站提供人員培訓等。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、質控，數(shù)據(jù)同化后才能后期應用。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）的建設要求設計的。結合遙感、地理信息系統(tǒng)和數(shù)學模型等現(xiàn)代手段，對農田、森林、草地、濕地、城市、荒漠、氣象衍生災害、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：農田生態(tài)氣候監(jiān)測子系統(tǒng)——通過在典型的農田生態(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田生態(tài)系統(tǒng)的組成、結構、生物生產力、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，揭示農田生態(tài)系統(tǒng)演變規(guī)律及其動因，測定農田生態(tài)系統(tǒng)的生產力，建立農田生態(tài)系統(tǒng)功能指標體系，揭示全球變化對農田生態(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)測和信息服務提供基本數(shù)據(jù)和技術支持。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)結構與功能，研究森林生態(tài)系統(tǒng)與全球變化的關系，監(jiān)測與預警森林生態(tài)系統(tǒng)災害等。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)生產乃至人畜安全有嚴重影響的降雪（包括雪暴）、長期的連續(xù)干旱、蟲災、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)——按標準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、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)測和預警，同時為濕地遙感產品提供校正資料。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構、大氣氣溶膠、空氣質量、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)氣候實施長期定位監(jiān)測，為相關部門提供科學數(shù)據(jù)和技術服務，并作為城市生態(tài)氣候系統(tǒng)綜合觀測示范站?；哪鷳B(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)務技術優(yōu)勢，建立“荒漠生態(tài)氣候監(jiān)測子系統(tǒng)”，采用地面觀測、調查、試驗方式，結合衛(wèi)星遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)等先進技術，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依據(jù)，促進地球系統(tǒng)科學的發(fā)展。旱災監(jiān)測子系統(tǒng)——揭示旱災及其環(huán)境要素的演變規(guī)律及其動因和全球變化對我國旱災的影響及其反饋作用，建立真正可供業(yè)務使用的旱災監(jiān)測體系，可及時、準確地為農業(yè)生產部門提供農業(yè)干旱、災情信息，為國家防災減災、農業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供業(yè)務服務。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觀測、近海浮標觀測、船舶觀測、衛(wèi)星遙測應用4個子系統(tǒng)組成。通過建設覆蓋我國沿海地區(qū)的密度適中的現(xiàn)代化沿海氣象綜合觀測站網和初步建成的沿海自動化浮標觀測系統(tǒng)，結合利用船舶移動平臺觀測和海洋衛(wèi)星的遙感觀測，能夠對沿海劇烈天氣、沿海生態(tài)環(huán)境變化的氣象背景、重要海洋災害的氣象條件、海氣交互和沿海重要經濟活動區(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：沿海及海島站網觀測子系統(tǒng)——是沿海地區(qū)中尺度預警系統(tǒng)組成部分。提供海岸與近海氣象觀測（尤其是強風、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、風暴潮等資料，為局地區(qū)域高分辨率海流數(shù)值預報模式系統(tǒng)提供基礎資料和校準數(shù)據(jù)，為港口建設、裝卸和海洋航運、沿海和海上各類生產作業(yè)、沿海防護、海上遇險搜索和救援等提供氣象保障服務。新建和改擴建海島海岸自動氣象站（含強風、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、風暴潮等資料。近海浮標主要針對地區(qū)天氣預報、預警和生態(tài)環(huán)境的天氣、氣候監(jiān)測，提供風速、風向、氣溫、氣壓等參數(shù)和水文、水質要素如表層流速、流向、表層水溫、鹽度和PH、溶解氧、濁度等。大洋浮標則為全球尺度數(shù)值模式預報和氣候監(jiān)測服務。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，經處理后傳輸至氣象信息中心。建設快艇移動觀測網絡，同時建立3個地區(qū)支持中心。衛(wèi)星遙測應用子系統(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)務化的資料分析和應用體系。將衛(wèi)星遙感信息轉換成描述天氣、氣候和海洋環(huán)境的定量參數(shù)，為天氣預報、氣候研究、災情監(jiān)測評估等提供科學依據(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)，組成空基觀測應用系統(tǒng)。