WDC-D气象学科中心

1 机构

挂靠单位: 中国气象局国家气象中心

通讯地址: 北京西郊白石桥路46号

邮政编码: 100081

电 话: 8332277-2235

电 传: 22094 FDSMA CN

传 真: 8327390

中心主任: 陈联寿

陈联寿 研究员 男 南京大学气象系毕业,1982年春至1984年秋在美国科罗拉多州立大学大气科学系从事热带气旋研究工作。1984年以来曾先后担任天气动力。专业研究生学位导师,中央气象台台长,国家气象中心副主任和中国气象科学研究院院长等职。

长期从事热带气旋研究和业务工作,曾先后发表过大量论著,多次获得部委级和国家级研究成果奖和科学技术进步奖。曾长期担任中央气象台灾害性天气预报耆报的技术把关和签发。是国家级有突出贡献的中青年专家,1991年起享受政府特殊津贴。在国内外参与较多学术活动,为第一、二、三届国际热带气旋科学讨论会(IWTC- I,I,皿)组委会成员、专题主席。ESCAP/WMO台风委员会研究协调组成员,西北太平洋台风年度评论国家编委,WMO大气科学委员会(CAS)热带气象报告员。中国气象学会天气极地专业委员会主任委员。

WDC-D (M)作为气象学科的数据业务中心,其职责为实时接收处理全球通信传输的气象电报和数值产品,收集、处理、加工、存储和分发非实时气象数据,并按用户的需要提供咨询服务。

WDC-D (M)是一个非独立的机构,挂靠在中国气象局国家气象中心。WDC-D (M)的主体业务由国家气象中心承担,部分业务由中国科学院大气物理研究所、地理 研究所、高原大气物理研究所、中国气象科学研究院以及国家卫星气象中心承担。WDC-D (M)的办事机构设在国家气象中心气侯应用室,其组织机构如下:

数据处理科 基本数据接收质量检验及整编

数据开发科 基本数据集的建立及开发

系统管理科 计算机系统应用开发及数据库管理

档案管理科 气象科技档案管理服务,台站历史沿革管理

缩微技术科 档案的缩微和缩微品的管理

数据应用科 气候应用技术咨询及对外服务

环境评价科 大气环境评价

全室共90余人,其中高级技术人员10余人

2 数据状况

2.1 数据性质与来源

气象学科中心根据国内外气象科技的发展和国民经济建设的需要,在学科领域内主要考虑收集管理地球气候系统的各种资料,侧重大气系统,通过实时和非实时方式,包括收集、存储一系列观测、探测数据,以及统计推算派生的参数、格点、图形、图象数据。这些科学数据,主要来源于气象测站、卫星遥感和持殊业务试验场地所获取的实测数据和由此计算出的派生数据。

WDC-D (M)在国内外已形成自身的数据收集、交换网。通过WMO (世界气 象组织),利用通讯手段实时收集世界各国的气象资料,同时也输出我囯的气象资料。在国内定时(包括实时和非实时)汇集各种气象资料。此外,还通过购买和交换等方式,从国内外收集各种气象数据。

2.2 数据类型与可信度分析

通过实时和非实时方式收集的气象数据,主要可分为下述几种类型:

  1. 高空气象资料

  2. 地面气象资料

  3. 太阳辐射资料

  4. 海洋气象资料

  5. 冰雪圈资料

  6. 大气成分资料

  7. 水文资料

  8. 地面和植被资料

  9. 代用资料

  10. 日-地资料

以上各种类型资料除了利用目测、常规仪器和雷达、飞机、火箭、卫星等各种探测手段直接获取的原始观测数据外,还包括有综合多种探测资料统计、分析形成的派生资料,如水汽通量、环流指数等物理量资料和各种格点场资料。

WDC-D (M)对收集的各种数据进行一定的质量分析,以保证其可靠性。应当指出,各种气象数据的精度取决于观测仪器和手段,而其可靠性还与观测人员、通讯等多种因素有关;对于陆地测站气象资料,数据的代表性与测站位置环境有很大关系。地球大气是一个三维空间,对于不同点数据的比较,要求全球采用统一的探测标准。因此,WMO对主要气象要素的观测精度有一个统一的标准,如温度为0.1℃;对多年平均气候值,有一个记录年代的数量要求。

WDC-D (M)对常规观测资料进行的质量分析,逍常有同一时刻各气象要素之间的一致性检验和气候学界限检验,根据需要也进行同一时刻不同测站之间的相关检验,和同一测站不同时间的有关检验。对于质检有疑问的探测数据,或通过査询纠正,或赋以质量有误标志,或标为缺测。

2.3 数据量与更新周期

由于近代观测手段、处理技术和通讯能力的进步,气象数据量的递增非常迅速。现在国家气象中心实时每天接收处理的气象观测资料约为15MB,每天生成的格点资料和数值预报产品约200MB。迄今为止,WDC-D (M)拥有的总信息量达128GB,年增量为19GB。

WDC-D (M)数据的更新是不间断的随时随刻在进行的。各种数据的更新周期取决于观测周期和收集要求。对于常规地面观测资料来说,其更新周期有1小时,3小时,6小时,12小时,24小时等。对于常规高空观测资料来说,其更新周期有6小时,12小时,24小时等。对于候、旬、月、年等气候统计数据来说,则具有相应时段的更新周期。

3 数据的存储及其设备

WDC-D (M)的各种数据以纸张、胶卷胶片(缩微品)和机读载体三种方式存储。

机读载体有磁带、磁盘等。光盘载体在初步使用阶段。

WDC-D (M)对不同类型的数据采用不同的标准格式存储。存储格式通常取四种类型。

3.1字符格式

即以EBCDIC码或ASC Ⅱ码的字符组合形成各组数据,如计算机键盘输入直接形成的数据。

3.2 二进制定长格式

即通常用二个字节长的二进制数表示一组数据。此种格式比字符格式节省空间,读写时不须转换格式,因而速度快。

3.3 二进制通用气象数据表示格式(FM94BUFR)

一种通用的具有自定义性能的二进制数据格式。BUFR码不仅包含气象数据,还包含对这些数据的完整描述。BUFR码的表示形式不依赖于任何计算机的物理记录,字块或者文件结构,并具有速度快、空间省、灵活方便等特点,尤其适用于数据交换用。

3.4 二进制格点(GRIB)

一种适用于水平场的具有自定义性能的二进制数据格式。用于各种格点场资料。 WDC-D (M)通过通讯系统接收的实时资料,在VAX6320上建立实时资料库,为网上的数值预报用计算机Cyber962,Cyber992提供实时资料。从VAX6320通过LCN 网送往M360计算机的用于全球气侯监测的资料,在M360上形成其专用资料库。主要用于气候资料加工处理的M360计算机,具有10GB的键盘和8台12英寸磁带机。此外还有10余台微机用于少量数据的处理和应用。

4 数据的管理与使用

4.1 数据管理的内容

WDC-D (M)对所收集数据的管理包括下述四方面内容。

(1) 对数据的质量控制

(2) 对数据的加工,形成新的数据产品

(3) 对数据及加工产品形成资料库,分发数据及其产品

(4) 资料存档后的管理及使用

4.2 数据管理系统和业务应用系统

为了搞好对数据的管理和应用,WDC-D (M)建立了多个数据管理和业务应用的系统。

(1) 实时资料库及其管理系统

WDC-D (M)对实时接收的资料和部分加工产品,建立了实时资料库,并相应建立了实时资料库管理系统。实时资料库由公报库、报告库、要素库、格点场库和图形图象产品库组成,实时资料库管理系统对各种库文件进行管理,并以终端检索和程序调用两种方式提供服务。

(2) 地面气候资料预处理系统

WDC-D (M)对非实时接收的地面气候资料建立了包括格式检验、质量检验、 数据格式转换、月、年分类排序等功能程序的地面资料预处理系统。形成了国内地面测站气候资料序列。出版地面气象记录月、年报。

(3) 地面气候资料标准话路传输及处理系统

每月定时对通过标准话路传输的各省地面气候信息化资料进行接收、格式检验、记带并发回关于该省资料缺版、错误内容的反馈信息。

(4) 气象台站历史沿革数据库

对各类气象台站(地面、高空等)的历史变革数据进行动态管理

(5) 资料目录检索系统

对各种数据集(包括出版物)的档案资料目录根据WMO的统一格式和有关文献国家标准进行管理和检索。

(6) 磁带库检索系统

对实时和非实时资料的归档磁带进行目录检索和数据检索。

5 参与国际国内重大研究计划的情况

重大气候问题具有多学科跨国界的特点,而且投资巨大,离不开强有力的国际合作。因此,气象学科中心十分重视参与国际重大研究计划。最近,我中心派员去美国国家气候资料中心参加直接与世界气候计划的CCDP(Climate Change Detection Project)有关的资料研究计划,参与开发全球CARDS(Comprehensive Aerological Reference DataSet) 和COADS(Comprehensive Ocean-Atmospheric DataSet)数据集。同时,还派员前往英国哈德莱气候中心,共同研究基于气象观测数据校正气候模式性能(特别是我国高空资料与模拟季风特征)的有关问题。在国内,主要参与国家“八五”重点攻关课题“短期气候预测方法”的研究。

积极参与国内外重大研究计划,有力地推动了我中心技术力量的发展。

6 发展设想

近代气候科学在探测技术和计算机技术的共同促进下,出现了一个特别引人注目的发展趋势: 要在已有的世界天气监视网(WWW)基础上,建立全球气候观测系统(GCOS),并把GCOS的现代化气候资料管理系统与气候模式研究结合起来。为适应这一新潮流,气象学科中心的气候资料加工处理系统计划在“八五”期间要建立一个由M360、微型机、工作站和高性能多服务器综合组成的开放式网络计算环境,由分布式数据库管理系统操作、控制和管理数据,以标准SQL提供查询检索,实现网络数据共享,提高服务实效,进一步增强参与国内外重大研究所需的数据处理的能力。