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行业专项成果综述-大气成分观测业务规范及数据综合处理系统研究

发布者:张岳   来源:   发布时间:2021/3/9 10:37:54   标签:   浏览次数:3572

项目编号GYHY201206037

研究周期2012年1月-2015年12月

国拨经费307.7万元

项目负责人】张晓春

项目骨干成员】孙俊英、王缅、林伟立、车慧正、郑向东、马千里、于大江、戚俊、宋庆利、肖韶荣、孟燕军、谢晨波、李季、张万诚、刘东、张国庆、周怀刚、贾小芳、孟伟、李邹、姚杰

项目承担单位中国气象局气象探测中心

项目协作单位】中国气象科学研究院、云南省气象科学研究所、北京城市气象研究院(原中国气象局北京城市气象研究所)、中国大气本底基准观象台、临安大气污染监测站、黑龙江龙凤山大气本底污染监测站、安徽工业技术创新研究院(原安徽循环经济技术工程院)、中国科学院合肥物质科学研究院、南京信息工程大学

主要研究成果

1、项目建设紧紧围绕大气成分观测业务规范化的问题,研究制订了《大气成分观测业务规范(试行)》(以下简称为观测规范)和《大气成分观测业务技术手册》(气溶胶观测分册、反应性气体观测分册、臭氧总量观测分册,以下简称为技术手册),由中国气象局综合观测司下发执行,并由气象出版社正式出版发行。《观测规范》规定了大气成分观测的组织工作、观测场址、观测仪器、关键大气成分的观测方法、样品保存运输与分析、观测数据采集传输与质量控制、观测资料记录和处理、观测记录簿表等内容。《技术手册》分别介绍了气溶胶、反应性气体以及臭氧总量观测仪器设备的基本原理、系统结构、安装调试以及运行维护、标校等内容。

《观测规范》和《技术手册》结束了长期以来大气成分观测业务缺少观测规范的局面,为中国气象局大气成分观测业务的规范化奠定了重要基础,也为进一步加强大气成分观测业务的运行管理提供了参考和依据。尤为突出的,观测业务规范中提出的各类大气成分观测仪器设备的检查表格,能够有效地检查和发现观测设备可能存在的异常情况,也为进一步提高观测台站大气成分观测的业务质量起到良好的促进作用。

2、项目制订的13类仪器的维护检修规程,是在多年大气成分观测仪器运行、维护和故障处理经验的基础上编制而成的,规定了仪器操作、维护和检修等的相关步骤和流程,解决了台站业务、技术人员在进行大气成分观测仪器设备维护时缺乏技术指导的困境,有效地提高了台站人员处理和解决观测仪器设备异常和故障的能力,在确保台站观测仪器的正常运行和提高保障效率等方面发挥了积极作用。

3、项目研制的17类仪器的功能规格需求书,是在广泛调研基础上,参考了国际和国内相关的技术成果,并结合气象部门大气成分观测业务的实际和发展需求编制而成,规定了相关仪器设备的功能要求、性能技术要求、测试方法等,为进一步推进大气成分观测仪器国产化、业务化以及为国产仪器性能和适用性评估等提供了技术依据。

4、项目围绕全国大气成分、大气本底以及环境气象观测站网实时上传的温室气体、气溶胶、反应性气体等主要大气成分观测数据,研制了大气成分综合数据处理平台,建立了大气成分观测数据下载、检查、入库、监控、质量控制、产品制作等流程,解决了不同观测仪器设备数据格式、数据归档、数据库管理等问题,提出了大气成分观测设备运行监控的数据指标、相关要素的数据处理和订证方法,实现了大气观测数据的分级(观测员级和专家级)质控方法,为进一步制作大气成分观测数据产品提供了良好的数据基础。

5、依托于研究内容和基础,项目组还研制并颁布了国家标准3项、气象行业标准9项,发表科学论文22篇,获得实用新型发明专利1项,计算机软件著作权1项。

 

成果应用情况

1、《大气成分观测业务规范(试行》使大气成分观测业务工作有了规范和依据,已成为中国气象局大气成分观测业务规范化运行的重要指导文件;在国家级和省级大气成分观测站网规划、建设、运行管理和质量考核中均发挥了重要作用。

2、《大气成分观测业务技术手册》是现行使用的大气成分观测仪器设备运行、操作、维护的重要技术文件,已在全国大气成分观测站网中广泛使用;同时,也成为国家单位和省级部门开展大气成分观测技术培训所必不可少的教材之一,在帮助观测业务技术人员全面了解大气成分观测仪器设备的功能、性能,撑握观测仪器设备的原理、结构、运行维护以及数据处理等方面发挥了重要作用。台站观测人员业务技术水平的提高,在仪器运行维护等方面将产生最为直接的经济效益。

3、项目编制的仪器设备运行维护检修技术规程,在青海瓦里关、北京上甸子、浙江临安、黑龙江龙凤山、云南香格里拉、新疆阿克达拉以及湖北金沙等大气本底站得到应用,在相关仪器设备的运行、维护、检修过程中发挥了较好的指导和参考作用,提高了本底站人员排除和解决部分仪器异常和故障的效率和能力。

4、项目研制的仪器功能规格需求书,是大气成分观测仪器装备许可的基础,也为进一步开展国产大气成分仪器装备适用性评估与检验提供了技术依据;同时,对于引领大气成分相关企业不断提高仪器性能等也将起到积极的促进作用。此外,国产大气成分仪器装备的业务化应用,将极大地提高我国自主知识产权仪器设备的地位和影响力,大幅降低站网建设与运行的成本,并进而可能会影响到国际市场,这将会产生直接、间接的经济和社会效益。

       5、大气成分观测数据综合处理平台的研制,在气象探测中心大气成分观测业务中投入应用,较好地实现了全国大气本底站、大气成分站以及环境气象站实时上传的气溶胶、温室气体、反应性气体等数据的下载、归档、入库管理,以及运行监控、质量控制、初级观测产品制作等功能;并为大气成分相关决策服务提供了基础观测数据,取得了一定的效益。


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