留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

冬季西北地区临近空间气象火箭探测数据分析

耿丹 赵增亮 万黎 赵超 彭进先

耿丹, 赵增亮, 万黎, 赵超, 彭进先. 冬季西北地区临近空间气象火箭探测数据分析[J]. 空间科学学报, 2022, 42(3): 396-402. doi: 10.11728/cjss2022.03.210527065
引用本文: 耿丹, 赵增亮, 万黎, 赵超, 彭进先. 冬季西北地区临近空间气象火箭探测数据分析[J]. 空间科学学报, 2022, 42(3): 396-402. doi: 10.11728/cjss2022.03.210527065
GENG Dan, ZHAO Zengliang, WAN Li, ZHAO Chao, PENG Jinxian. Analysis of Data from Near Space Meteorological Rocket Sounding in Northwest China in Winter (in Chinese). Chinese Journal of Space Science, 2022, 42(3): 396-402. DOI: 10.11728/cjss2022.03.210527065
Citation: GENG Dan, ZHAO Zengliang, WAN Li, ZHAO Chao, PENG Jinxian. Analysis of Data from Near Space Meteorological Rocket Sounding in Northwest China in Winter (in Chinese). Chinese Journal of Space Science, 2022, 42(3): 396-402. DOI: 10.11728/cjss2022.03.210527065

冬季西北地区临近空间气象火箭探测数据分析

doi: 10.11728/cjss2022.03.210527065
基金项目: 国家自然科学基金项目资助(41575031)
详细信息
    作者简介:

    耿丹:E-mail:gengdan89311@163.com

  • 中图分类号: P356

Analysis of Data from Near Space Meteorological Rocket Sounding in Northwest China in Winter

  • 摘要: 在获取冬季西北地区一次临近空间气象火箭探测数据后,将火箭探测温度、密度与MSIS00模式和TIMED/SABER卫星数据进行对比,并将火箭探测风场与HWM07模式和MERRA再分析资料进行对比,分析火箭探测温度误差组成,计算各项温度修正量。结果表明:火箭、卫星、MSIS00模式获取的温度和密度随高度整体变化趋势一致;相对于MSIS00模式,火箭和卫星实测数据能够反映出更多的变化细节,且二者在细节上具有较多一致性。火箭实测风场与MERRA的一致性较好,而与HWM07模式差异较大,在平流层中部火箭探测风场明显强于HWM07模式。相对于HWM07模式和MERRA,火箭探测风场能够体现更多细节,在22 km和45 km附近均探测到较强的风切变。在火箭探测温度的各项修正量中,气动加热、温度滞后、支撑结构热传导及测量电流焦耳效应带来的影响较大,该影响整体上随着高度降低而逐渐减小。分析表明,本次气象火箭获取的探测数据是有效可靠的,但在数据处理方法尤其是温度误差修正等方面还需不断迭代完善。

     

  • 图  1  火箭、卫星、MSIS00模式温度和密度数据的对比

    Figure  1.  Comparison of temperature and density data among meteorological rocket, SABER and model MSIS00

    图  2  火箭探测温度和密度数据与卫星、MSIS00模式数据的偏差

    Figure  2.  Temperature and density deviation among meteorological rocket, SABER and model MSIS00

    图  3  火箭探测综合风场与HWM07模式及MERRA风场数据的对比

    Figure  3.  Comparison of wind data among meteorological rocket, model HWM07 and MERRA

    图  4  火箭实测经向风和纬向风与HWM07模式及MERRA数据的对比

    Figure  4.  Comparison of meridional and zonal wind among meteorological rocket, model HWM07 and MERRA

    图  5  火箭实测经向风和纬向风与HWM07模式及MERRA数据的偏差

    Figure  5.  Meridional and zonal wind deviation among meteorological rocket, model HWM07 and MERRA

    图  6  传感器温度与修正后温度的对比

    Figure  6.  Comparison of the sensor temperature before and after correction

    图  7  各项温度修正量

    Figure  7.  Different kinds of temperature correction

  • [1] WANG Bo, HU Xiong, XIAO Cunying, et al. Characteristics of quasi-monochromatic inertia gravity waves revealed by first meteorological rocket data of the meridian space weather monitoring project[J]. Chinese Journal of Space Science, 2017, 37(5): 547-553 (王博, 胡雄, 肖存英, 等. 子午工程首次火箭探空数据准单色惯性重力波特性分析[J]. 空间科学学报, 2017, 37(5): 547-553 doi: 10.11728/cjss2017.05.547
    [2] GU Yidong, WU Ji, CHEN Hu, et al. Review of the 40-year development of China's space exploration[J]. Chinese Journal of Space Science, 2021, 41(1): 10-21 (顾逸东, 吴季, 陈虎, 等. 中国空间探测领域40年发展[J]. 空间科学学报, 2021, 41(1): 10-21 doi: 10.11728/cjss2021.01.010
    [3] JIANG Guoying, XU Jiyao, SHI Dongbo, et al. Observations of the first meteorological rocket of the meridian space weather monitoring project[J]. Chinese Science Bulletin, 2011, 56(20): 2131-2137 (姜国英, 徐寄遥, 史东波, 等. 子午工程首枚气象火箭大气探测结果分析[J]. 科学通报, 2011, 56(20): 2131-2137 doi: 10.1007/s11434-011-4537-5
    [4] FAN Zhiqiang, SHENG Zheng, WAN Li, et al. Comprehensive assessment of the accuracy of the data from near space meteorological rocket sounding[J]. Acta Physica Sinica, 2013, 62(19): 199601 (范志强, 盛峥, 万黎, 等. 临近空间气象火箭探测资料精度的综合评估[J]. 物理学报, 2013, 62(19): 199601 doi: 10.7498/aps.62.199601
    [5] SUN Yu, CHEN Shuchi, SHAO Shengli, et al. Method for evaluating uncertainty of wind measurements for meteorological sounding rocket[J]. Meteorological Science and Technology, 2021, 49(2): 174-183 (孙宇, 陈书驰, 邵胜利, 等. 气象探空火箭测风不确定度评估方法[J]. 气象科技, 2021, 49(2): 174-183
    [6] 程旋. 临近空间大气建模及其应用研究[D]. 北京: 中国科学院国家空间科学中心, 2020

    CHENG Xuan. Researches on Atmospheric Modeling and Applications in Near Space[D]. Beijing: National Space Science Center, Chinese Academy of Sciences, 2020
    [7] 杨钧烽. 中纬度临近空间大气风场变化特性研究[D]. 北京: 中国科学院国家空间科学中心, 2016

    YANG Junfeng. Researches on the Variations of Atmospheric Winds in Near Space at Mid-Latitude[D]. Beijing: National Space Science Center, Chinese Academy of Sciences, 2016
    [8] CHENG Huhua, WU Shuai, SU Xingtao, et al. Preliminary study on precision of HWM07 and modeling at an altitude of 60~100 km[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2020, 63(1): 86-100 (程胡华, 武帅, 宿兴涛, 等. HWM07模式风场在高度60-100 km的精度及建模初步研究[J]. 地球物理学报, 2020, 63(1): 86-100 doi: 10.6038/cjg2019M0647
    [9] 范志强. 临近空间大气环境探测资料分析研究[D]. 长沙: 国防科技大学, 2018

    FAN Zhiqiang. Analysis and Research of Atmospheric Sounding Data in Near Space[D]. Changsha: Graduate School of National University of Defense Technology, 2018
    [10] SHI Dongbo, WEI Feng, ZHANG Yu, et al. Meteorological rocket sonde of meridian project and its detection results[J]. Chinese Journal of Space Science, 2011, 31(4): 492-497 (史东波, 韦峰, 张宇, 等. 子午工程气象火箭探空仪及其探测结果[J]. 空间科学学报, 2011, 31(4): 492-497 doi: 10.11728/cjss2011.04.492
    [11] 李金武. 基于火箭探空的临近空间大气风场、温度场分析及湍流层顶的研究[D]. 长沙: 国防科技大学, 2017

    LI Jinwu. Analysis of the Wind Field and Temperature in Near Space Based on Rocket Sounding Data and the Study on Turbopause[D]. Changsha: Graduate School of National University of Defense Technology, 2017
    [12] LIU Shushi, CHEN Guangming, CHEN Shuchi, et al. The effect of positioning accuracy on rocket sounding[C]//Proceedings of the 11th Symposium on National Security Geophysics. Xi’an: Chinese Geophysical Society, 2015
  • 加载中
图(7)
计量
  • 文章访问数:  38
  • HTML全文浏览量:  22
  • PDF下载量:  16
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2021-05-26
  • 录用日期:  2021-09-27
  • 修回日期:  2022-01-21
  • 网络出版日期:  2022-05-23

目录

    /

    返回文章
    返回