自動氣象觀測系統(tǒng)

隨著氣象要素值的變化，自動氣象站各傳感器的感應元件輸出的電量產生變化，這種變化量被CPU實時控制的數(shù)據(jù)采集器所采集，經(jīng)過線性化和定量化處理，實現(xiàn)工程量到要素量的轉換，再對數(shù)據(jù)進行篩選，得出各個氣象要素值，并按一定的格式存儲在采集器中。

在配有計算機的自動氣象站，實時將氣象要素值顯示在計算機屏幕上，并按規(guī)定的格式存儲在計算機的硬盤上。在定時觀測時刻，還將氣象要素值存入規(guī)定格式的定時數(shù)據(jù)文件中。根據(jù)業(yè)務需要實現(xiàn)各種氣象報告的編發(fā)，形成各種氣象記錄報表和氣象數(shù)據(jù)文件。

通過對自動站運行狀態(tài)數(shù)據(jù)的分析，實現(xiàn)自動站的遠程監(jiān)控。

(1)自動采集并存儲氣壓、溫度、濕度、風向、風速、雨量、蒸發(fā)量、日照、輻射、地溫等全部或部分氣象要素。

(2)按業(yè)務需求通過計算機輸入人工觀測數(shù)據(jù)。

(3)按照海平面氣壓計算公式自動計算海平面氣壓；按照濕度參量的計算公式計算水汽壓、相對濕度、露點溫度以及所需的各種統(tǒng)計量。

(4)編發(fā)各類氣象報告。

(5)按《地面氣象觀測數(shù)據(jù)文件和記錄簿表格式》形成觀測數(shù)據(jù)文件。

(6)編制各類氣象報表。

(7)實現(xiàn)通訊組網(wǎng)和運行狀態(tài)的遠程監(jiān)控。

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1985年3月14日，國內第一個引進的日本自動氣象觀測系統(tǒng)，在北京首都機場按國際標準安裝調試完畢后正式對外開放。

1995年，民航總局空管局利用日本政府第三批日元貸款從德國引進自動氣象觀測系統(tǒng)5套，分別安裝在天津、大連、杭州、廈門、烏魯木齊。1996年首都機場更新自動觀測系統(tǒng)，從芬蘭引進符合國際Ⅲ類機場標準雙跑道自動氣象觀測系統(tǒng)，于1996年11月9日正式啟用。這是中國首次在自動觀測系統(tǒng)中加入跑道路面、太陽輻射傳感器和天氣現(xiàn)象傳感器，云高儀軟件增加了可通過在一定的時間內測到的云層估算出云量功能，使天氣報告更加完整，即“FEW”(少云)(1/8～2/8)、“SCT”(疏云)(3/8～4/8)、 “BKN”(多云)(5/8～7/8)或“OVC”(陰天)(8/8)。自1996年起引進的觀測系統(tǒng)均增加了天氣現(xiàn)象傳感器和自動編制云量的功能，為將來實施在機場開始運行之前發(fā)布機場例行天氣報告、特選天氣報告的要求和在機場的非運行時段可利用自動觀測系統(tǒng)提供氣象信息做好準備。

至2007年，全國有61個民用機場安裝自動氣象觀測系統(tǒng)。氣象觀測系統(tǒng)在提高機場運行能力上起到很重要作用，尤其在低能見度情況下，降低機場對能見度要求的標準(Ⅰ類機場運行標準能見度從不小于800米降低到跑道視程不小于550米，Ⅱ類機場運行標準跑道視程不小于350米)，使得航班達到起降標準，減少航班延誤和航空公司損失，同時對空中交通管制服務起到積極作用。

氣象觀測是人們認識大氣現(xiàn)象和氣候變化的手段，氣象觀測信息和數(shù)據(jù)是開展天氣預警預報、氣候預測預估及各類氣象服務、科學研究的基礎，是推動氣象科學發(fā)展的原動力。

綜合氣象觀測系統(tǒng)是現(xiàn)代氣象業(yè)務體系的重要組成部分，是提升公共氣象服務能力和提高氣象預報預測準確率的重要基礎。其作用主要表現(xiàn)在以下六個方面。

綜合氣象觀測系統(tǒng)在防災減災方面

我國是世界上氣象災害最為嚴重的國家之一，災害種類多，分布地域廣，發(fā)生頻率高，造成損失重。為了有效防御和減輕所造成的損失，提高應對突發(fā)公共事件應急的氣象保障能力，迫切需要實現(xiàn)對氣象災害的綜合、立體、連續(xù)觀測，提高對氣象災害的監(jiān)測能力。

綜合氣象觀測系統(tǒng)在應對氣候變化方面

氣候和氣候變化導致人類生存條件的變化，這不僅是科學問題，更是世界各國政府共同關注的政治問題、經(jīng)濟問題和外交問題。為了深化對氣候變化事實和規(guī)律的科學認識，推進氣候變化綜合影響評估工作，減少或消除有關氣候變化的不確定性，增強對全球氣候變化和極端氣候事件的監(jiān)測能力，提高對氣候變化的定量描述和預估水平，制定適應和減緩氣候變化的對策及措施，需要開展代表性好、精度高、長期穩(wěn)定運行的基準氣候監(jiān)測，并對氣候系統(tǒng)多圈層（大氣圈、水圈、冰雪圈、巖石圈和生物圈）及其相互作用進行長期連續(xù)觀測。

綜合氣象觀測系統(tǒng)在提高氣象預報預測準確率和精細化水平方面

提高預報預測準確率和精細化水平是氣象預報預測業(yè)務的核心。為了建立滿足公共氣象服務需求的各類氣象預報預測業(yè)務系統(tǒng)，提高預報預測準確率和精細化水平，提供均一性更好、時間序列更長的觀測資料，需要建立時空布局精細、合理的觀測站網(wǎng)，以獲取陸地氣象服務區(qū)、天氣氣候敏感區(qū)和關鍵區(qū)及海洋地區(qū)的高精度、高準確度、及時、穩(wěn)定、可靠的觀測數(shù)據(jù)，提高綜合氣象觀測系統(tǒng)能力。

綜合氣象觀測系統(tǒng)在國民經(jīng)濟各行業(yè)建設方面

我國正處在全面建設更高水平小康社會的重要歷史時期，經(jīng)濟越發(fā)展，氣象條件對各行業(yè)特別是天氣氣候敏感行業(yè)的影響越大，氣象服務在國民經(jīng)濟各行各業(yè)發(fā)展中的作用越來越重要，地位越來越突出，要求越來越高。農業(yè)、交通、航空、航天、水利、環(huán)境、電信、電力和能源等行業(yè)對各類專業(yè)氣象觀測的需求日益增強。

綜合氣象觀測系統(tǒng)在履行國際義務方面

多年來，我國的綜合氣象觀測系統(tǒng)參與觀測數(shù)據(jù)的國際交換，為全球氣象預報服務業(yè)務作出了重要貢獻，成為全球觀測系統(tǒng)不可或缺的重要組成部分。近年來，由包括世界氣象組織（WMO）在內的多個國際組織和國家發(fā)起實施了許多地球觀測計劃，旨在將現(xiàn)有及新建的各類觀測系統(tǒng)集成一體，相互協(xié)調，共享觀測數(shù)據(jù)和信息，以提高觀測系統(tǒng)的效益。中國作為參與國承擔了相應的責任和義務，這也對我國的綜合氣象觀測系統(tǒng)建設提出了新要求。

綜合氣象觀測系統(tǒng)在大氣科學方面

氣象觀測是大氣科學發(fā)展的基礎。由于大氣現(xiàn)象及其物理過程的變化較快，影響因子復雜，除了大氣本身各種尺度運動之間的相互作用外，太陽、海洋和地表狀況等，都影響著大氣的運動。雖然在一定簡化條件下，對大氣運動作了不少模擬研究、大氣運動模型實驗，但組織局地或全球的氣象觀測網(wǎng)，獲取完整準確的觀測資料，仍是大氣科學理論研究的主要途徑。歷史上的鋒面、氣旋、氣團和大氣長波等重大理論的建立，都是在氣象觀測提供新資料的基礎上實現(xiàn)的。所以，不斷引進其他科學領域的新技術成果，增強氣象觀測能力，是發(fā)展大氣科學的重要措施。2100433B

綜合氣象觀測是對地球氣候系統(tǒng)的大氣圈、水圈、冰雪圈、巖石圈、生物圈等五大圈層的物理、化學、生物特征及其變化過程和相互作用開展長期、連續(xù)、系統(tǒng)的觀測。綜合氣象觀測系統(tǒng)是由地基、空基、天基氣象觀測系統(tǒng)有機結合、優(yōu)勢互補構成的全面、協(xié)調和可持續(xù)的集成系統(tǒng)。其中，全面是指科學設計，科學布局，全面獲取氣象及其相關信息，各類觀測數(shù)據(jù)融合處理，形成觀測產品，集約化發(fā)展；協(xié)調是指觀測業(yè)務各環(huán)節(jié)要協(xié)調發(fā)展，與現(xiàn)代氣象業(yè)務體系各業(yè)務之間要協(xié)調發(fā)展，也要與氣象科技創(chuàng)新體系、氣象人才體系協(xié)調發(fā)展；可持續(xù)是指觀測業(yè)務要連續(xù)、穩(wěn)定、可靠運行，要加強觀測技術、觀測方法、儀器設備的研發(fā)和技術儲備，增強發(fā)展后勁。

《國務院關于加快氣象事業(yè)發(fā)展的若干意見》明確指出，“綜合氣象觀測系統(tǒng)是國家重要的公共基礎設施，是氣象和地球相關學科業(yè)務與科研的重要基礎。要大力加強氣候觀測系統(tǒng)、氣象衛(wèi)星系統(tǒng)和天氣雷達、雷電監(jiān)測網(wǎng)、農村和重點林區(qū)及海域氣象站網(wǎng)等基礎設施建設，將其納入經(jīng)濟社會發(fā)展規(guī)劃，保證其穩(wěn)定可靠運行，不斷提高綜合氣象觀測能力和水平”。

經(jīng)過多年的發(fā)展，我國已初步建立了地基、空基和天基相結合，門類比較齊全，布局基本合理的綜合氣象觀測系統(tǒng)。

綜合氣象觀測系統(tǒng)地基觀測系統(tǒng)

地基觀測系統(tǒng)主要由地面氣象觀測、地基氣候系統(tǒng)觀測、地基遙感探測、地基大氣邊界層觀測、地基中高層大氣和空間天氣監(jiān)測、地基移動氣象觀測、地基氣象觀測運行監(jiān)控和技術保障等組成。

（a）地面氣象觀測系統(tǒng)

截至2010年底，我國氣象部門共建有國家級地面氣象觀測站2418個，全部實現(xiàn)了基本氣象要素自動化觀測；另外各省還建成了區(qū)域加密氣象觀測站30347個，主要開展降水、溫度和風向風速的觀測。

地面氣象觀測系統(tǒng)按所承擔的觀測任務和作用分為國家基準氣候站、國家基本氣象站、國家一般氣象站以及區(qū)域氣象觀測站。

國家基準氣候站根據(jù)國家氣候區(qū)劃以及全球氣候觀測系統(tǒng)的要求，為獲取具有充分代表性的長期、連續(xù)資料而設置的氣候觀測站，是國家氣候站網(wǎng)的骨干。進行24次定時觀測（人工和自動），每小時上傳一次地面氣象觀測資料。

國家基本氣象站根據(jù)全國氣候分析和天氣預報的需要所設置的地面氣象觀測站，大多擔負區(qū)域或國家氣象信息交換任務，是國家天氣氣候站網(wǎng)的主體。每天定時進行8次人工觀測，每小時上傳一次自動站觀測資料。

國家一般氣象站主要是按省行政區(qū)劃設置的地面氣象觀測站，獲取的觀測資料主要用于本省和當?shù)氐臍庀蠓?，也是國家天氣氣候站網(wǎng)的補充。每天定時進行3次人工觀測，每小時上傳一次自動站觀測資料。

區(qū)域氣象觀測站是為了滿足不同部門特殊服務的需要，或用于天氣氣候站網(wǎng)的空間加密而設立的氣象站，可以是人工觀測站或無人氣象觀測站。觀測項目和發(fā)報時次可根據(jù)需要而設定。

另外，近年來提出的國家氣候觀象臺是開展長期、連續(xù)、基準和綜合觀測的氣象觀測站，并承擔綜合觀測試驗和科學研究任務。其建設以具有較好區(qū)域氣候觀測代表性、準確性，觀測環(huán)境得到長期保護的國家級氣象觀測站為目標。

（b）輻射觀測系統(tǒng)

截至2010年底，全國共有100個輻射觀測站，分為基準輻射站、一級站、二級站和三級站。根據(jù)不同的需求，開展太陽總輻射、散射輻射、太陽直接輻射、反射輻射和凈全輻射觀測等業(yè)務。

其中基準輻射站能夠長期自動監(jiān)測幾種能反映氣候變化特征的要素，作為我國的輻射測量基準并用于其他太陽輻射資料的校準，并同時具備高可靠性、高準確性、易維護、易備份等特點。

（c）風能觀測系統(tǒng)

風能是一種可再生的自然資源，儲量非常巨大，風力發(fā)電是風能利用的最重要形式。風能觀測是風能利用的基礎，風能觀測用來進行風能資源的評估，調查該地每年刮風的時間長短和強度，風能觀測的具體因子有風速、風向、風能密度和湍流度。

2009年全國由329座70米、68座100米和3座120米測風塔組成的風能觀測網(wǎng)，已全部建成，主要覆蓋西北、華北、東北以及東部沿海風能資源豐富地區(qū)，并兼顧其他具有風能資源開發(fā)潛力的內陸地區(qū)。

（d）地基雷電探測系統(tǒng)

雷電監(jiān)測定位系統(tǒng)由探測儀、中心數(shù)據(jù)處理站、圖形顯示工作站、數(shù)據(jù)庫與網(wǎng)絡瀏覽服務器、通訊系統(tǒng)組成，其中探測站均為一體結構，放在野外場地，只需電源、通訊接入即可。

中國氣象局《國家閃電監(jiān)測系統(tǒng)》規(guī)劃在全國范圍內建設350個云地閃探測儀，截至2010年11月30日已建國家雷電觀測網(wǎng)觀測站301個?，F(xiàn)已初步建立了國家雷電數(shù)據(jù)處理中心，進行定位處理，形成雷電監(jiān)測產品和國家雷電數(shù)據(jù)庫，并將實時數(shù)據(jù)供全國共享。

（e）多普勒天氣雷達

用來探測大氣中降水區(qū)的位置、分布、強弱及其變化的雷達稱為天氣雷達或測雨雷達。我國天氣雷達發(fā)展大體上經(jīng)歷了從模擬天氣雷達、數(shù)字天氣雷達到多普勒天氣雷達三個發(fā)展階段。

到20世紀末，隨著國際天氣雷達技術發(fā)展的新趨勢和國家需求的增長，我國確定了發(fā)展新一代天氣雷達（即多普勒天氣雷達）的思路。新一代天氣雷達是研究云和降水物理學、云動力學，監(jiān)測分析和預警中尺度災害性天氣最有效的工具之一。 在2009年5月國家發(fā)改委又批復新增58部多普勒天氣雷達，使計劃在全國布設的新一代多普勒天氣雷達數(shù)量達到了215部。目前2010年底，已經(jīng)完成了168部新一代天氣雷達建設。

（f）風廓線雷達

風廓線雷達以晴空湍流作為探測目標，實現(xiàn)高頻度的三維測風，實現(xiàn)無球高空風探測。

國內風廓線雷達技術最早開發(fā)于20世紀80年代末，隨后一些研究單位和企業(yè)又相繼研制成功低平流層風廓線雷達、邊界層風廓線雷達，投入科學試驗和業(yè)務試用。到2010年10月底前，中國氣象局所屬部門已布設33部風廓線雷達，用于業(yè)務試點、科研和應急觀測。其中，對流層風廓線雷達7部，固定邊界層風廓線雷達11部，移動邊界層風廓線雷達15部。風廓線雷達能夠提供以風場為主的多種數(shù)據(jù)產品。

（g）GPS/MET觀測系統(tǒng)

GPS/MET被稱為GPS氣象學，即通過測量穿過空間/大氣層的GPS信號的延遲來獲得大氣/空間環(huán)境中的各種參數(shù)，包括大氣溫、壓、濕以及電離層等信息。以GPS接收機所在的位置可分為地基和空（天）基GPS/MET。

地基GPS/MET技術從20世紀80年代發(fā)展以來，伴隨GPS的快速發(fā)展，得到廣泛應用，技術日益成熟，已經(jīng)從科學研究領域進入日常業(yè)務運行。

2009年，我國能夠接收到345個GPS/MET站點上傳的數(shù)據(jù)（包括外部門）。其中，列入中國氣象局業(yè)務考核的站點158個，實現(xiàn)對大氣的水汽含量及分布的測量。

（h）微波輻射計

地基微波輻射計具有測量大氣水汽和云液態(tài)水垂直積分量及分布的能力。至今除了飛機探測以外，在測量云垂直液態(tài)水總量（LWP）的方法中，被動微波遙感被認為是最精確的方法。

（i）移動氣象觀測

移動氣象觀測系統(tǒng)是根據(jù)氣象業(yè)務服務的需要，及時趕赴觀測現(xiàn)場，開展氣象觀測服務業(yè)務，具有機動性強、全天候綜合觀測的特點，以汽車、火車、船舶、飛機、氣球、飛艇等各種地面和空中的移動載體為觀測平臺，配置多種氣象觀測儀器設備。

我國的氣象部門機動觀測系統(tǒng)正在發(fā)展之中。全國已初步建立了196套包括移動雷達、移動自動站、移動探空、移動風廓線儀和移動大氣成分觀測系統(tǒng)等應急移動探測系統(tǒng)，在應對突發(fā)氣象災害監(jiān)測預警服務中發(fā)揮很大的作用。

（j）農業(yè)氣象觀測系統(tǒng)

農業(yè)氣象觀測是指對農業(yè)氣象要素和農業(yè)生產的對象和過程同時進行平行的觀察、測定和記載，主要包括農業(yè)氣象要素觀測，農業(yè)氣候觀測，農作物、牧草、畜禽、經(jīng)濟林木發(fā)育期和生長狀況觀測，自然物侯觀測以及農牧業(yè)氣象災害觀測等。

近年來我國農業(yè)氣象業(yè)務得到較快的發(fā)展，但與當代農業(yè)和社會經(jīng)濟發(fā)展的需求相比，觀測項目觀測儀器都不能滿足各地新農村建設的需求，對生態(tài)方面的業(yè)務觀測較為薄弱。

2009年，全國農業(yè)氣象觀測站653個，分國家一級和二級，主要集中組織對國民經(jīng)濟影響較大的幾種作物（主要是糧、棉、油）、畜牧業(yè)和林業(yè)氣象的觀測。同時，截至2010年11月30日，全國已完成1333套自動土壤水分觀測儀的建設工作，初步形成全國自動土壤水分觀測網(wǎng)。

（k）大氣成分觀測系統(tǒng)

人類活動排放的各類大氣成分導致氣候變化，包括平流層臭氧減少、空氣污染、城市光化學煙霧、酸雨、二氧化碳增加引起全球變暖等，不但嚴重影響著國家經(jīng)濟發(fā)展和人民生活質量，也是國際環(huán)境外交的重要議題。大氣成分觀測系統(tǒng)著眼于氣溶膠質量濃度，數(shù)濃度、吸收特性、散射特性、光學厚度等要素的觀測，增強對我國不同區(qū)域各類大氣成分，特別是對氣候和環(huán)境變化有重大影響關鍵大氣成分要素的長期、系統(tǒng)觀測能力，為我國氣候預測、預估以及區(qū)域大氣污染預報和控制提供基礎數(shù)據(jù)。

我國現(xiàn)已建成了4個大氣本底站，并正在新建3個大氣本底站，28個大氣成分觀測站，29個沙塵暴站，342個酸雨觀測站。其中我國的瓦里關全球本底站是全球24個全球大氣觀測系統(tǒng)（GAW）站點之一，建站以來取得顯著成果，在國際上具有較高影響。

（l）近地層通量觀測系統(tǒng)

通量是通量密度的簡稱，是一種物理學用語，指單位時間內通過特定界面單位面積所輸送的熱量（能量）、動量和物質等物理量的度量。近地層通量觀測系統(tǒng)是在不低于32 m的邊界層觀測鐵塔上、地表以及一定深度以下部分進行觀測，主要包括近地層大氣湍流脈動風、脈動溫度、脈動濕度，多層氣溫、濕度、風速、方向、土壤溫度、土壤水分、土壤熱通量、地下水位，以及長、短波輻射等要素的觀測，為獲得湍流通量、土壤熱通量和輻射的通量提供基本數(shù)據(jù)資料。

長期以來，我國在世界CO₂、水和熱通量長期觀測網(wǎng)絡研究領域還是空白。2002年中國科學院開始創(chuàng)建中國陸地生態(tài)系統(tǒng)通量觀測研究網(wǎng)絡（ChinaFLUX），但目前我國氣象部門還沒有正式業(yè)務運行的通量觀測網(wǎng)絡。

（m）海洋氣象觀測

全球海洋觀測系統(tǒng)可以分為兩大組成部：:一類與大洋有關;另一類與近海有關。我國海洋部門已初步建成了由海洋觀測站、志愿觀測船、浮標觀測、海洋調查船、全國海洋驗潮網(wǎng)、岸基測冰雷達、“中國海監(jiān)”飛機組成的海洋監(jiān)測系統(tǒng)，其中海洋環(huán)境觀測站73個，志愿觀測船200多艘，我國的國際大洋觀測計劃（ARGO）浮標站17個。

目前我國海洋-大氣觀測分屬于氣象、海洋、漁業(yè)、海軍、石油等部門，缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃；缺乏完整的觀測和科學數(shù)據(jù)共享體系；現(xiàn)有海洋站的平均站距(300多千米)分布不均勻，特別是沿海經(jīng)濟開發(fā)密集區(qū)中站點過于稀少。

中國氣象局發(fā)展海洋氣象觀測網(wǎng)，近期主要以近海為主。目前正在南海完善和建立海洋觀測，包括七大觀測體系，即綜合觀測基地體系；浮標陣列（包括Atlas，ARGO浮標、XBT）；風廓線雷達、GPS/MET體系；船舶走航觀測體系；高空、地面、雷達及自動氣象站觀測體系；衛(wèi)星遙感監(jiān)測體系；海島熱帶生態(tài)觀測體系。

綜合氣象觀測系統(tǒng)空基觀測系統(tǒng)

空基觀測系統(tǒng)主要由氣球探測、飛機探測和火箭探測組成。

（a）氣球探測

我國有常規(guī)高空探測站120個（含1個單測風站），平均站距300 km左右，其中全球資料交換站87個，全球交換的高空氣候月報資料站14個，GCOS站7個。2002年我國開始用L波段探空系統(tǒng)替代59-701探空系統(tǒng)。截止2011年1月1日，全國已有119個探空站采用L波段雷達探空系統(tǒng)。

L波段探空系統(tǒng)基本實現(xiàn)了高空觀測跟蹤、接收、處理的自動化，業(yè)務運行可靠性好。

另外一種氣球探測系統(tǒng)為GPS探空系統(tǒng)，它采用高性能的傳感器和GPS測風技術。我國氣象事業(yè)總體規(guī)劃中將GPS探空系統(tǒng)確定為新一代探空系統(tǒng)，目前正在開展我國國產GPS探空系統(tǒng)樣機考核。

（b）飛機探測

飛機氣象觀測技術是20世紀60年代發(fā)展起來的新技術。我國開展飛機大氣探測始于1957年，到目前為止，僅用于人工影響天氣常規(guī)作業(yè)以及對酸雨和氣溶膠的少量觀測，項目單一，均為臨時或短期租用或調用，一直沒有一架專用有人飛機用作大氣綜合探測飛機實驗室平臺。

中國氣象局從1993年開始了微型無人駕駛氣象探空飛機研制攻關項目，1994年底，自控微型飛機首次完成了自主飛行。我國氣象無人駕駛飛機開展了大氣物理探測（溫度、濕度、氣壓、風向風速）、大氣化學探測（臭氧探測）、人工影響天氣作業(yè)等工作。

2001年底，中國氣象局與中國民用航空總局就我國實施飛機氣象資料下傳（AMDAR）項目事宜進行了協(xié)商，成立了一個由雙方成員組成的“AMDAR工作專家協(xié)調組”。到2008年底，每天大約有7800份左右的 AMDAR資料進入氣象數(shù)據(jù)庫。

（c）火箭探測

利用火箭將探測儀器或實驗裝備送到高空，測量或遙感大氣參數(shù)。探測高層大氣的火箭可分為氣象火箭和探空火箭兩類。國內已開發(fā)了探測高度達80千米的氣象火箭，目前僅用在國防科學實驗的氣象保障中。

綜合氣象觀測系統(tǒng)天基觀測系統(tǒng)

我國早在20世紀70年代就開始發(fā)展氣象衛(wèi)星，分別實現(xiàn)了極軌衛(wèi)星和靜止衛(wèi)星的業(yè)務化運行，是繼美國、俄羅斯之后第三個同時擁有極軌氣象衛(wèi)星和靜止氣象衛(wèi)星的國家。

（a）極軌氣象衛(wèi)星觀測系統(tǒng)

極軌氣象衛(wèi)星的特點是可以獲取全球資料、進行多種要素的綜合探測（大氣、海洋、陸地），但時間分辨率低。經(jīng)過40年的發(fā)展，極軌氣象衛(wèi)星在監(jiān)測天氣、氣候和環(huán)境變化中的顯著作用和巨大的社會經(jīng)濟效益，已在世界上得到公認。周恩來總理指出要發(fā)展我國自己的氣象衛(wèi)星，并親自布置了相關任務，從此開始了我國第一代極軌氣象衛(wèi)星風云一號（FY-1）的研制和發(fā)展工作。

風云三號（FY-3）氣象衛(wèi)星是我國第二代極軌氣象衛(wèi)星，其探測性能比風云一號衛(wèi)星有顯著的提高，計劃發(fā)射試驗試用星2顆，業(yè)務系列星6顆，計劃使用到2020年。FY-3的01批衛(wèi)星為試驗衛(wèi)星，計劃發(fā)射2顆，01批第一顆A星在2008年5月27日發(fā)射，有“奧運星”之稱，01批第二顆B星也于2010年11月5日發(fā)射成功。02批6顆星為業(yè)務星，發(fā)射將在2010年以后，根據(jù)技術發(fā)展和應用需求，其中FY-3C、FY-3E、FY-3G為上午星，F(xiàn)Y-3D、FY-3F、FY-3H為下午星。

（b）地球靜止氣象衛(wèi)星觀測系統(tǒng)

20世紀80年代中國開始研制地球靜止氣象衛(wèi)星和地面應用系統(tǒng)的設計與建設，第一代地球靜止氣象衛(wèi)星定名為風云二號（FY-2）。中國第一顆地球靜止氣象衛(wèi)星FY-2A于1997年6月10日利用長征三號火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功，由此開始了我國地球靜止氣象衛(wèi)星在軌運行的時代，2004年我國發(fā)射了FY-2C星，2006年發(fā)射了FY-2D星，2008年成功發(fā)射了2C和2D星的姐妹星FY-2E星以備份，一旦有任何衛(wèi)星出現(xiàn)問題，這顆備份星就會去接替。第二代靜止氣象衛(wèi)星風云四號初步預計2013年發(fā)射。

我國氣象業(yè)務運行的靜止氣象衛(wèi)星是FY-2D和FY-2E兩顆星，F(xiàn)Y-2C星已停止業(yè)務運行，由FY-2E星代替，與D星實現(xiàn)東西軌道位置布局，不僅擴大了觀測范圍，也極大地提高了應急觀測能力。

綜合氣象觀測系統(tǒng)綜合觀測保障系統(tǒng)

綜合觀測保障系統(tǒng)包括運行監(jiān)控、維護維修、探測裝備與物資供應、探測設備的計量檢定、探測設備的研發(fā)與技術保障等業(yè)務。

（a）綜合氣象觀測系統(tǒng)的運行監(jiān)控

中國氣象局組織開發(fā)了綜合氣象觀測系統(tǒng)運行監(jiān)控平臺（ASOM），可為氣象臺站、省級技術保障和業(yè)務管理部門、國家級技術保障和業(yè)務管理部門提供實時監(jiān)控及保障的工作平臺和管理工具。該平臺分為市（縣）/臺站級、省級和國家級3級業(yè)務平臺，已在國家級應用，省級開始試點推廣。

（b）維護維修

氣象裝備維修維護體系逐步完善。臺站開展了技術裝備運行狀態(tài)的現(xiàn)場監(jiān)控和故障報告、一般性故障的判斷和維修、技術裝備的日常維護、保養(yǎng)等工作，地市級技術保障部門進行簡單故障的維修和運行保障，省級技術裝備保障部門進行業(yè)務設備的定期檢修和重大故障維修、技術支撐，初步形成了省、地（市）、縣相結合的維修維護體系，同時針對不同設備形成了不同保障模式，對于氣象專用設備，原則上以自身力量為主，社會力量為輔，對于通用設備發(fā)生的故障(如計算機、服務器等)主要借助于社會力量(或供應商、廠商)維修。另外，國家級、省級維修維護能力也得到了加強。

（c）探測裝備供應

國家級、省級氣象技術裝備供應保障業(yè)務進一步完善，部分省實現(xiàn)了全省氣象技術裝備供應管理的集約化和一體化，氣象技術裝備供應的計劃、訂貨、庫存、調劑等各業(yè)務環(huán)節(jié)的管理進一步規(guī)范，基本實現(xiàn)了氣象裝備的保質保量儲備。

（d）計量檢定

基本建成了結構合理﹑功能齊全的國家級、省級氣象要素計量標準系統(tǒng)，2008年國家氣象計量站完成了“國家級空氣流速實驗室建設”，“國家級溫度實驗室建設”，“國家級降水實驗室建設”，“國家級濕度實驗室建設” ，“國家級大氣壓力實驗室建設（7607活塞壓力計部分）”等五個基本建設項目，省級計量機構也開展了計量設備的升級改造，大幅提高了計量檢定的技術能力和自動化水平；鞏固和加強了國家級、省級授權的法定計量地位，保證氣象要素的量值傳遞和溯源；按照有關規(guī)范要求，完成了氣象系統(tǒng)內部氣象儀器儀表的計量檢定，同時積極開展授權要素在行業(yè)和社會的計量和測試工作，開展授權范圍內專業(yè)項目的計量管理和計量監(jiān)督工作，對確保氣象技術裝備的精度和探測資料的可靠性發(fā)揮了重要作用。