气象地面报文电码具有地面各种气象要素和天气现象，如气温、湿度、风向、风速、海平面气压和雨、雪、雾,还具有记录云高、云状、天气演变如三小时变压、气压倾向等。近年来，随着计算机技术的快速发展以及卫星通信技术的研究深度的加深，地面气象报文系统的发展日益完善，报文电码的发展与计算机技术相关度越来越大，二者相结合为人类的日常生
活产生了日益深远的影响。 我国是自然灾害频发的国家，而气象灾害又是在自然灾害中损毁程度最严重的。 如我国最近几年发生几次大的寒潮，以及每年夏天发生的台风等同时每次自然灾害给人民的生产生活都带来了极大的不便甚至对一个地区的生产秩序起到破坏性的作用，因此国际国内对天气系统的变化情况越来越关注，而在气象领域对卫星观测资料的依赖度越来越大，天气资料在天气预报系统中占据越来越重要的作用，气象报文信息发挥了比以往更关键的角色，气象台根据气象信息预报寒潮、台风、暴雨等自然灾害出现的位置和强度，就可以直接为工农业生产和群众生活服务，通过应急准备及人员疏散等可以讲自然灾害带来的损害讲到最低。气象信息就成为现代社会不可缺少的重要信息。同时，气象信息的作用与气象代码翻译工作是分不开的，通过现代化的手段以及先进的通讯工具，气象电码的翻译工作效率大大提高，气象
信息一经翻译，依赖于先进的通讯工具就能够及时地发布出去，具有很强的实时性，因而 此代码翻译系统是具有重要意义的。在我们可接触到的各种电码翻译系统中，翻译系统的实现采用了多种语言，本文提供一种基于c语言的电码翻译系统，根据地面报文电码的特
点通过相关的语句翻译出所表示的气象信息。 世界气象组织所属的天气监测网由一百多个成员国组成，其观测系统中包括十多颗卫星、三千多架飞机、一万多个陆上观测站、七千多个船舶观测站以及九百多个携带自动气象站的系统航标和浮标。世界天气观测网络就是通过这个观测系统提供最新的全球天气预报的。每天，高速电信链路通过三个世界级气象中心、34个区域性气象中心和187个国家级气象中心
向全球传输气象资料和气象图。 气象资料是气象科学对天气过程进行的预测及对大气活动规律进行研究的主要依据，气象资料交换是气象业务的科研的基础。但是，由于各国文字的不一致性，和文字占据大容量存储空间的问题，决定将其以规定的编码形式在国际国内间进行交换。气象地面电码和探空
电码就是其中的一种可供交换编码。 各个行业都有各自的国际电码。地面气象观测的天气电码，不但反映天气实况，而且也反映了天气的演变规律。因此，必须从天气学的角度去理解和选用天气报告电码。这是全面、准确反映测站天气实况和保证天气预报工作、减少人为失误的重要环节。电码需要按照一定
的规则编写，这样，译码者才能按照那个规则译出电码所代表的通俗易懂的信息。 随着社会、经济的飞速发展和人民生活水平生活质量的大幅度提高，社会上各行各业对气象部门提出了全方位、多时效、针对性强、准确度高的天气预报服务要求。社会需求永远是天气预报发展的动力和压力。为了适应日益增长的社会需要，做好预报服务，预报员需要用到近年来许多新的知识和参考资料，尤其是各个地区的地面和探空气象资料分析，能够有
效帮助预报员分析当地的天气现象，从而做出比较准确的天气预报。 二、 需求分析 1、提供给天气预报员实时天气资料，以便实时进行天气分析及准确预报。实时天气资料是天气分析和预报的基础，因为天气总在不断的变化，依据最接近所要预报的时间的实时天气资料所得出天气预报的准确程度最高，短期的天气预报总比长期和中长期的天气预报准确。所以想要得到较为准确的天气预报，必不可少的是方便及时地获得实时资料信息，这就需要电码译码系统来帮助实现。编写成电码的方式，能有效地节约信息传送的时间和空间，增加了天气预报的时效。 2、提供给科研人员过去和现在的天气各要素资料，从气温、气压、风、云、降水、能见
度和空气湿度等，得出天气的性质，并且广泛地采用绘图，建表等分析方法，加上具体情况的具体分析，联系各个地方、各个时段的天气情况，找出天气变化规律，系统地进行研究，以便分析总结，研究天气的发展、演变，为揭示天气变化、研究大自然的奥妙，进而应用天气现象做出贡献。该系统对于这些大型的研究来说只是渺小的一小步，但确是不可或缺的一
部分。 3、为二次天气应用开发提供天气资料，从而生产各种应用产品。天气应用十分广泛，天气信息可以直接应用播报天气情况，还可以应用在二次天气软件上，如可以设计出查询实时天气情况的软件，输入年月日时段和地点，即可显示出具体气象要素的信息，把软件安装在
手机上，随身携带，方便快捷，符合大众的应用要求。 4、提供给开发人员一个译码工具，方便开发人员优化开发，充分利用译码的语句和设计流程，不需要开发人员重新设计，可以直接使用，如此简化了气象台的工作量，增加了其工作效率。此外，还给教师的教学提供了很大的方便，教师直接输入需要知道的时间站点信息即可得到对应的气象要素值，学生可以很好地了解具体的气象要素信息，能更好地学习气象知识。
5、提供给普通用户查询天气实时或过去天气资料，用户自己总结天气状况，决定自己在
穿衣御寒防热还有度假出行等方面的生活。 6、提供给农民获取实时天气和过去天气资料，对比现在天气情况，从而比较好地进行播种、收割等农家活动。有了科学技术的支持，农业生产能取得迅速地发展，收获更多地粮食，养活更多的人口。 7、提供给工厂天气情况，有些产品的生产与天气的要素如温度、湿度等有着很大的关系，清楚地了解了具体的天气情况就能及时调整这些因素，这对产品的生产有很大的益处，工厂
生产效率也能极大的提高。 三、 概要设计 1、 设计思路 读取气象电报电码文件，经过本电码译码系统，生产各气象要素。地面电码资料的气象要素有：温度、露点、本站气压、海平面气压、气压趋势、气压变化量、降水量、天气现象、云状、能见度，风向飞速、总云量等；高空电码资料的气象要素分13层：地面、1000hpa、925hpa、850hpa、700hpa、500hpa、400hpa、300hpa、250hpa、200hpa、150hpa、100hpa；
高空电码资料的每层气象要素是：温度、温度露点差、气压、风向飞速。 编程思路是：由用户输入要译码的年、月、日、世界时次和台站号（注：有可能的话用地名），并选择地面或高空；由译码系统进行译码，生产出气象各要素，在屏幕上显示。 2、 地面/探空电报译码数据流图 地面/探空电报码以文件形式存放，固定为8.3格式。地面电报码文件格式是：aaxxmmdd.thh，探空电报码文件格式是：ttaammdd.thh。其中aaxx表示地面报；ttaa表示探空报；mm表示月份，用2位数字01~12；dd表示日，用2位数字01~31；hh表示时次，用2位数字，地面有00、03、06、09、12、15、18、21共8个时次，探空有00、06、12、18
共4个时次，都用世界时。地面/探空电报译码数据流图如图1所示。 图1 电码译码系统数据流图 3、 地面/探空电报译码程序总流程图 根据电码文件名是8.3格式，并且与月日时次形成固定关系，因此可以采用输入年月日时次的数据来组合文件名。地面1~4位固定为“aaxx”，探空1~4位为“ttaa”，5~6位为2位数月份，7~8位为2位数日，9~10位为固定为“.t”，11~12位为2位数时次。 地面/探空电报译码程序流程图如图2所示，读取文件，找到指定台站的位置，并读取指定台站的电码到一个字符串数组中，然后传递给地面或探空处理程序继续处理，分解出天气
各要素。最后显示结果。 篇四：数值天气预报实习报告 南京信息工程大学 实验（实习）报告 实验（实习）名称 正压原始方程数值预报模式实习 日期 2011.5.27 得分 指导老师 施春华,邵海燕,段明铿 系 大气科学 专业 大气科学（气候资源方向） 年级 08 班次
2 姓名 顾飞 学号 20081349054 一、实习目的与要求 1、实习目的 通过正压原始方程模式的实习，加深理解该章所学的基本内容；掌握当今制作数值天气
预报的一般方法和主要步骤；并在数值计算、编制程序和上机操作等方面得到进一步训练。 2、实习要求 以1973年4月29日08时（北京时）我国东北、华北地区500hpa等压面位势高度场及地转风场作为初值，采用固定的水平侧边界条件，应用正压原始方程二次守恒平流格式的模
式，制作未来24小时有限区域500hpa位势高度场和风场的预报。 3、实习资料说明
本文档位于“practice”目录下，本目录下有三个文件夹： ? “input”文件夹内是初始场，文件名分别为“za.dat”、“ua.dat”和“va.dat”，分
别为初始的位势高度场和风场的u、v分量。 ? “model”文件夹内是正压原始方程模式的源程序mbpm1.f90，其中删去了计算地转风的子程序，也删去了五点平滑的子程序。本实习的任务就是将这两个子程序补充完整，具体
的公式可参见本文档第7部分。 “output”文件夹为正压原始方程模式的输入结果，包括输出的地转参数、地图放大系数、静力初始化得到的风场、24h预报的位势高度场和风场。其中位势高度场和风场具有文
本文件和二进制文件两种。前者便于查看结果，后者便于 绘图。模式顺利运行后产生的文件都会放在这个目录下 二、模式的性能介绍 正压原始方程模式描述的大气，既有缓慢移动的大气长波，又包含了快速移动的重力惯性波，因此，模式可以模拟出准地转演变和地转适应过程，比准地转模式能够更近似地描述
实际大气中的物理过程。 但存在如下问题： 1、原始方程模式中包含快波解，为保证计算稳定性，时间步长必须取得很短，而使得计算量过大；
2、当时间步长取得很短时，非线性计算不稳定的问题尤为突出； 3、原始方程模式中包含多种波动解，对资料的初始化要求较高； 4、对边界条件很敏感，要求给出适当的边界条件。 三、模式的基本假定、基本方程、技术方法、计算流程等的介绍 1、模式的基本假定： （1）、大气为正压状态：水平风速不随气压变化； （2）、大气为均匀不可压缩的流体：密度为一常数； （3）、大气处于静力平衡：水平气压梯度不随高度变化； （4）、大气上界为自由面：有水平辐合辐散； 在自由面上， 在地表面上， （5）、不考虑摩擦及非绝热作用。
2、模式的基本方程： ； ； 地图投影坐标系下的正压原始方程如下： 空间差分格式采用二次守恒平流格式，则上式的有限差分形式为： 从而，得到正压原始方程模式的预报方程。 五点平滑处理： 地转风初值处理： 3、计算流程： 四、给出计算地转风以及五点平滑的子程序 1、五点平滑的子程序：
subroutine ssip(a,w,s,m,n,l) integer m,n,l integer p,q,i,j real s
dimension a(m,n),w(m,n) p=m-1 q=n-1 do i=2,p do j=2,q
w(i,j)=a(i,j)+s*(a(i+1,j)+a(i,j+1)+a(i-1,j)+a(i,j-1)-4.0*a(i,j))/4.0 end do end do do i=2,p do j=2,q
a(i ,j)=w(i ,j) end do end do
if (l/=1)then do i=2,p do j=2,q w(i,j)=a(i,j)+(-s)*(a(i+1,j)+a(i,j+1)+a(i-1,j)+a(i,j-1)-4.0*a(i,j))/4.0 end do
end do do i=2,p do j=2,q a(i,j)=w(i,j) end do end do endif
end subroutine ssip 2、地转风初值的子程序：
subroutine cgw(ua,va,za,rm,f,d,m,n) implicit none
integer m,n,p,q,i,j
real ua(m,n),va(m,n),za(m,n),rm(m,n),f(m,n),d p=m-1
q=n-1 do i=1,m
ua(i,1)=-rm(i,1)*9.8*(za(i,2)-za(i,1))/(f(i,1)*d) ua(i,n)=-rm(i,n)*9.8*(za(i,n)-za(i,n-1))/(f(i,n)*d) do j=2,q
ua(i,j)=-rm(i,j)*9.8*(za(i,j+1)-za(i,j-1))/(2.0*f(i,j)*d) end do end do
do j=1,n篇五：气象仪器 实验报告 一、 风的测量
1、 测风的仪器有：
1)、风杯： 测量风的大小。由3个互成120°固定在支架上的抛物锥空杯组成感应 部分，空杯的凹面都顺向一个方向。整个感应部分安装在一根垂直旋转轴上， 在风力的作用下，风杯绕轴以
正比于风速的转速旋转。 原理：风能转换为机械能，天气预报风的大小为多个测量值的平均值。 旋转式风速仪的感应部分是一个固定在转轴上的感应风的组件。常见的 有风杯式风速计、
螺旋桨 式风速计。 前普遍采用的测定风速的仪器是风杯式风速计，它的感应部分是由三个或四个圆锥形或
半球形的空杯组成。 2）、风塔：测量不同高度的风的大小和方向 结构设计：常见的测风塔结构形式有自立式和拉线式两种。自立式 测风塔塔体下部较宽，塔架材料用量相对较大，对基础要求也较高；拉线式测风塔受力
较为合理，可靠性高，塔体截面小，塔架材料用量小，但拉线基础数量多，施工工艺复杂。 测风塔塔架可采用单根钢管、三角形桁架及四边形桁架等结构形式。单根钢管结构形式所需钢管直径大，迎风面积亦大，材料量大；三角形桁架结构形式较为稳定，塔架受风荷载作用较小，最为经济；四边形桁架结构形式较为稳定，一般情况下当三角形桁架不能满足受
力及变形要求或不经济时，塔架可选用四边形桁架结构形式。 主要功能：环境监测，风、气压、湿度等资源数据采集。为相应的仪器设备的安装做支
撑。 适用单位：发电厂前期规划、海岛测风、气象数据采集、环境监测等部门。 误差来源：风杯和风向标在运功的过程中会收到摩擦力，阻力等多种因素影响。 2、高空测风的方法：气球、风筝、飞机 3、 超声波测速仪
该仪器为目前测量风速较为先进的仪器，测量的风为三维，一般仪器测 的风为二位。 利用的原理：超声波测速适合作流动物质中含有较多杂质的流体的流速 测量，超声多谱
勒法只是其中一种 ，还有频差法和时差法等等。根据声学 多普勒效应，当向移动物体发射频率为f的连续超声波时，被移动物体反射的超声波频率为f，f与f服从多普勒关系。如果超声发射方向和移动物体的夹角已知，就可以通过多普
勒关系的v,f,f,c表达式得出物体移动速度v 优点：测量误差小。 4、 其他先进测量仪器 二、 雨的测量 1、 降雨测量参数