【民航实务】高永志 课程精讲班教案 33-第3章-3.5-民航空管气象工程.docx

3.5民航空管气象工程

3.5.1气象工程的组成及功能

1.机场气象设施建设内容

（1）机场气象台应当配置以下基本气象探测设备，以满足探测云、垂直能见度、跑道视程、气象光学视程、天气现象、地面风、气压、气温、湿度、最高气温、最低气温、降水量和积雪深度等气象要素的需要：

每条跑道配置自动气象观测设备，包括温度、湿度、气压传感器、降水传感器、风向风速仪、云高仪、前向散射仪或大气透射仪、背景光亮度仪、数据处理、系统监控及显示系统；

根据需要配备的移动式综合气象观测设备，至少含有温度、湿度、风向风速、气压传感器。【2023/9】

【2023/9】移动式综合气象观测设备至少含有（）传感器。

A.温度、湿度、气压、风向风速

B.湿度、气压、降水、风向风速

C.温度、气压、云高、风向风速

D.温度、湿度、气压、能见度、云高

答案：A

在配置基本气象探测设备的基础上，机场气象台应当综合地形地貌、气候特点、重要天气预报预警的需要、飞行量以及运行的可行性等因素选择配置或组合配置机场天气雷达、测风雷达、低空风切变探测系统等探测气象要素的设备。

（2）机场气象台应当配备机场气象资料收集处理系统，包括气象资料接收处理系统、静止卫星云图接收处理系统。

（3）机场气象台应当配备气象产品制作系统，包括机场天气报告编制发布系统、预报编制发布系统、天气图自动填绘与分析系统。

4）机场气象台应当配备民用航空气象信息系统，包括通信子系统、数据库子系统、信息处理子系统、网络子系统、监控子系统、应用及服务子系统。

民用航空气象信息系统应当具备的功能有：飞行气象情报的收集、处理、交换、存储、提供。

2.天气雷达

天气雷达主要由天线系统、收发开关、发射机、接收机、处理和控制终端等组成。

多普勒天气雷达主要由雷达数据处理采集系统RDA、雷达产品生成器RPG、主要用户终端RUP组成。

雷达数据处理采集系统由天线、发射机、接收机、信号处理器和监控计算机组成，主要功能是发射脉冲电磁波、接收回波，并对回波进行处理，最终形成反射率因子、平均径向速度和径向速度谱宽。

雷达产品生成器是整个雷达的控制中心同时具有一系列算法，当接收到来自主要用户终端的请求后，生成相应的产品，然后传输给主要用户终端。

主要用户终端是预报员平台，其功能是申请适当的产品，对图像进行各种处理，为天气预报特别是强对流天气预报提供指导和参考。

雷达系统的探测能力主要由发射功率、天线增益、接收机灵敏度等雷达参数综合确定。

1）多普勒天气雷达

粒子对电磁波作用的两种基本形式是散射和吸收，气象目标对雷达电磁波的散射作用是雷达探测大气的基础。

当天气雷达间歇性地向空中发射电磁波（称为脉冲式电磁波）时，它以近于直线的路径和接近光波的速度在大气中传播，在传播的路径上，若遇到空气分子、大气气溶胶、云滴和雨滴等悬浮粒子时，入射电磁波会从这些粒子上向四面八方传播开来，这种现象称为散射。

雷达波束通过云和降水粒子时被散射，其中一部分后向的散射波要返回雷达方向，被雷达天线接收。

多普勒天气雷达除了具备探测云和降水回波的位置及强度功能外，还可利用降水回波频率与发射频率之间变化的信息，即利用物理学上的多普勒效应来测定降水粒子的径向（朝向雷达和远离雷达方向）运动速度，并通过这种速度信息推断风速分布、垂直气流速度、大气湍流、降水粒子谱分布、降水中特别是强对流降水中的风场结构特征。

多普勒天气雷达主要探测和测量对象包括降水、热带气旋、雷暴、中尺度气旋湍流、龙卷风、冰雹、融化层等，并具备一定的晴空回波的探测能力。【主要作用】【2022/11】

【2022/11】多普勒天气雷达主要探测和测量对象包括降水、热带气旋和（）。

A.平流雾

B.湍流

C.能见度

D.云高

答案：B

2）风温廓线雷达

风温廓线雷达是通过向高空发射不同方向的电磁波束，接收并处理这些电磁波束因大气垂直结构不均匀而返回的信息进行高空风场探测的一种遥感设备。

风温线雷达利用多普勒效应能够探测其上空风向、风速等气象要素随高度的变化情况，具有探测时空分辨率高、自动化程度高等优点。

在风温线雷达基础上增加声发射装置构成无线电一声探测系统（RASS），可以遥感探测大气中温度的垂直廓线。

风温廓线雷达的探测对象主要是晴空大气，能够对风切变等气象要素以垂直探测模式进行监控，其基本数据产品包括径向速度、谱宽、信噪比、水平风向、水平风速、垂直速度和反映大气湍流的折射率结构常数等的廓线。【2022Ⅱ10】

3.自动气象观测设备

民航自动气象观测系统由传感器、数据处理单元、用户终端、数据传输、跑道灯光强度设定单元、电源、防雷等硬件和软件构成。

自动气象观测系统应当具有测量或计算气象光学视程、跑道视程、风向、风速、气压、气温、湿度、降水、云等气象要素的功能。【2019/25】【2022/25】