GB/T12763.3-2020
海洋调查规范第3部分：海洋气象观测
Specificationsforoceanographicsurvey—Part3:Marinemeteorologicalobservations
- 中国标准分类号（CCS）A45
- 国际标准分类号（ICS）07.060
- 实施日期2021-07-01
- 文件格式PDF
- 文本页数41页
- 文件大小2.42M
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海洋调查规范第3部分：海洋气象观测
国家标准 GB/T12763.3一2020 代替GB/T12763.32007 海洋调查规范 第3部分海洋气象观测 Speeifieationsforoeeanographicsurvey一 Part3:Marinemeteorologiealobservations 2020-12-14发布 2021-07-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花管理委员会国家标准
GB;/T12763.3一2020 目 次 前言 范围 规范性引用文件 3 术语和定义 -般规定 4.1技术设计 4.2观测方式、项目及时次 4.3 观测程序 4.4 观测场地的基本要求 4.5 仪器设备的配备 4.6自动观测仪器设备的基本要求 4.7 观测资料的存储 4.8 观测质量控制 4.9观测资料处理和成果提交 海面能见度的观测 5.1观测要素 5.2技术指标 5.3观测和记录方达 云的观测 观测要素 6.l 6.2技术指标 6.3观测和记录方法 天气现象的观测 .1观测要素 7.2观测和记录方法 8 海面风的观测 8.I观测要素 8.2技术指标 8.3观测和记录方法 海面空气温度和相对湿度的观测 --- 9.1观测要素 l0 9.2技术指标 9.3观测和记录方法 10气压的观测 l0 0.1观测要素
GB/T12763.3一2020 10 10.2技术指标 0.3观测和记录方法 1 11 降水量的观测 11 1.1观测要素 1.2技术指标 11 1.3观测和记录方法 12 12海洋气象基本要素梯度观测 12 2.1安装方法 ，.，.，.. 12 12.2观测方法 12 13高空气压、温度、相对湿度的观测 12 3.1I观测要素 12 3.2技术指标 12 3.3观测方法 13.4资料整理方法 14 14 高空风的观测 15 观测要素 14,l 15 15 4.2技术指标 14.3观测方法 15 14.4资料整理方法 16 15海气通量的观测 17 15.1观测要素 17 15.2技术指标 17 15.3观测系统的构成与安装 17 15.4船载姿态仪的构成与安装 18 15.5计算方法 18 16净辐射的观测 19 16.1观测要素 19 6.2技术指标 19 16.3安装方法 20 16.4观测系统的维护 20 16.5计算方法 20 附录A资料性附录观测记录表格式 21 附录B(资料性附录)云的特征 26 附录c资料性附录天气现象的特征 30 34 附录D(资料性附录)目力测风 36 参考文献 表1海面能见度参照表 表2云状分类表 表3天气现象种类及对应符号表
GB;/T12763.3一2020 15 表4漏收信号或可疑记录处理表 16 表5连续失测处理规定表 16 表6规定层失测处理表 17 表7涡动协方差通量观测参数表 21 表A.1海面气象观测记录表 22 表A.2探空观测记录表 ，，
中 34 表D.1风力等级表
GB;/T12763.3一2020 前 言 GB/T12763《海祥调查规范》分为11个部分 第1部分:总则 -第2部分:海祥水文观测 -第3部分:海洋气象观测 第4部分;海水化学要素调查 第5部分:海洋声、光要素调查; 第6部分;海洋生物调查 第7部分;海洋调查资料交换; 第8部分;海洋地质地球物理调查; 第9部分;海洋生态调查指南; -第10部分;海底地形地貌调查; -第11部分;海洋工程地质调查
本部分为GB/T12763的第3部分 本部分按照GB/T1.1-2009给出的规则起草
本部分代替GB/T12763.3一2007《海祥调查规范第3部分;海洋气象观测》. 本部分与GB/T12763.32007相比主要变化如下 按照GB/T1.1一2009的规定,修改了本部分的条文格式 术语和定义中增加了相对湿度,海气通量,净辐射,调查船的定义(见3.3,3.14,3.15、3.16); 能见度观测,增加了“海面能见度的仪器自动观测”(见5.3); 云的观测,增加了“具备条件的情况下使用仪器测量云高”(见6.3); 增加了“海洋气象基本要素梯度观测”,规定了梯度观测系统的安装与观测方法(见第12章); “至少每2s采样一次”修改为“至少每1s采样一次”(见13.2.7,2007年版的12.2.7) 气球种类增加200g,升速改为300m/min左右见13.3.1,2007年版的12.3.1); 将风速风向的重测标准由3000m提高至5500m见14.3.3,2007年版的13.3.3) 增加了“海气通量的观测”和“净辐射的观测”,规定了观测要素、技术指标,安装方法和计算方 法(见第15章和第16章) 本部分由自然资源部提出
本部分由全国海洋标准化技术委员会(SAC/Tc283)归口
本部分起草单位;自然资源部北海局、自然资源部东海局、自然资源部南海局、气象局气象探测 中心
本部分主要起草人;黄娟、黎艇、王强、葛勇,焦艳、赵一丁、阁忠辉、于博,冀承振,荆俊山,陈冬麟、 刘长建、孙青、郑金金
本部分所代替标准的历次版本发布情况为: GB/T12763.3一1991、GB/T12763.3一2007
GB;/T12763.3一2020 海洋调查规范 第3部分海洋气象观测 范围 GB/T12763的本部分规定了海洋气象观测的项目、技术指标、观测方法、记录整理和提交成果的 要求
本部分适用于海洋环境基本要素调查中的海洋气象观测
规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件
GB/T4844纯氨、高纯氨和超纯氨 GB/T12763.1海祥调查规范第1部分:总则 GB/T12763.7海洋调查规范第7部分海洋调查资料交换 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件
3. seasurfaceeffectivehorizontal 海面有效能见度 visibility 测站所能见到的海面水平二分之一以上视野范围内的最大水平距离
注，改写GB/T17838一2017,定义2.4 3.2 海面最小能见度seasurlaceminimmumhorizontalvisibilty 测站四周各方向海面能见度不一致时,所能见到的海面最小水平距离 3.3 相对湿度relativehumidity 空气中实际水汽压与当时气温下的饱和水汽压之比
[GB/T17838一2017,定义2.19] 3.4 云量 cloudc0ver 云遮蔽天空视野的成数
注:总云量是指天空被所有的云遮蔽的总成数;低云量是指天空被低云遮蔽的成数
3.5 云状clodform 云的外形
GB/T12763.3一2020 3.6 云高eoudheight 自海面至云底的垂直距离
3.7 天气现象weatherphenomena 大气中,海面及船体(或其他建筑物)上,产生的或出现的降水、水汽凝结物云除外).冻结物、干质 悬浮物和光、电的现象,也包括一些风的特征
3.8 海平面气压sealevelpressure 作用在海平面单位面积上的大气压力
3.9 降水量preeiptation 从天空降落到海面上的液态或固态(经融化后)降水,未经蒸发、流失和扩散而在水平面积聚的 深度 3.10 逆温层thermalinversionlayer 温度随高度的增高而增高的气层
3.11 零度层zerw-teperaturelayer 温度为0C的气层
3.12 对流层顶tropopause 对流层与平流层间的过渡层
注对流层顶的高度和温度,随纬度和季节的不同而变化,同时还与天气系统的活动有关
3.13 量得风层measuredwindlayer 与所测到的平均风相对应的高度范围
注:量得风层是根据气球的上升时间确定的,通常所测到的平均风作为该层的中间高度(或中间时间上的风
3.14 海气通量airseaflux 海面由于湍流而引起的能量和物质的垂直输送,包括海-" -气界面的动量.感热.潜热(水()和二氧化 碳通量等
[GB/T33696一2017,定义3.2] 3.15 净辐射netradiationm 由天空(包括太阳和大气)向下投射的和由地表(包括土壤、植物、水面)向上投射的全波段辐射量 之差
[QX/T192003,定义3.1] 3.16 surveyvessel 调查船 用于海洋科学调查、考察、研究、测量或勘探的船舶,设有实验室及仪器、设备
注;改写GB/T7391一2002,定义2.1.1
GB;/T12763.3一2020 一般规定 4.1技术设计 4.1.1技术设计的依据 进行执行调查计划的海崔气象观测前,应根据任务书或合同书的要求对气象观测进行技术设计 4.1.2技术设计的主要内容 技术设计的主要内容包括 海区范围和测站布设; a 观测方式、项目及时次; b 对调查船和主要仪器设备的要求; 质量控制措施; d 提交成果的形式和要求; 工作进度及完成时间
4.2观测方式、项目及时次 4.2.1观测方式 调查船海洋气象观测采用定时观测、站点观测(大面观测和断面观测定点连续观测走航观测和 高空气象探测
4.2.2观测时次及项目 4.2.2.1调查船海洋气象观测采用北京时间,以20时为日界
4.2.2.2调查船定时观测在每日北京时间的02时、08时、l4时、20时进行观测
观测项目为:云、海面 能见度,天气现象、,风、气压、空气温度、相对湿度和降水量
4.2.2.3调查船在到达站位后应立即进行一次观测
观测项目为;云,海面能见度,天气现象、风、气压、 空气温度、相对湿度
4.2.2.4定点连续观测在每日24个整点进行
其中,02时,08时、14时、20时的观测项目与4.2.2.2相 同;05时,l时.17时,23时的观测项目与4.2.2.3相同;其他时次的观刹项目为气压,空气温度.相对 湿度和风
4.2.2.5走航观测采用自动观测的方法连续进行,每1tmin观测一次
观测项目为;气压、空气温度,相 对湿度、风和降水量
4.2.2.6高空气象探测在每日北京时间的08时、20时进行,可根据项目计划情况在02时、14时加测， 探测项目为气压、空气温度、相对湿度、风向和风速
4.3观测程序 4.3.1海面气象观测 每次定时观测应在观测前30min巡视仪器
在正点前20min按下列顺序依次观测海面能见度、 云、天气现象、空气温度、相对湿度、海面风、气压和降水量等
气压观测应尽量接近正点
GB/T12763.3一2020 4.3.2高空气象探测 每次探测均应在预定放球时间前1h按下列顺序工作 将基点检查合格,准备施放的和备份的探空仪置于百叶箱中; a b) 施放前30min进行基值测定并进行初算; 充灌氨气气球 c 小 检查接收设备、发射机和电池; 装配探空仪和试听信号; fD 正点施放并接收信号 有条件的调查船可采用全自动方式布放探空仪
4.4观测场地的基本要求 海面气象(除气压外)观测场地应选择在调查船的高层甲板,在观测点能看到整个天空和海天交界 线
高空气象探测场地应设在空旷处,其上方不应有妨碍施放气球的电线、绳索和建筑物
4.5仪器设备的配备 气象观测仪器设备的配备应遵照GB/T12763.1的有关规定执行
4.6自动观测仪器设备的基本要求 自动观测仪器设备应性能可幕,测量准确,设计简单,操作维护方便、结构坚固 4.6.1 4.6.2自动观测仪器设备应具有系统设置、数据记录、数据转换、数据通信单元和供电功能;能设置每 个传感器的最新标定文件;能对气压、空气温度、相对湿度、风向,风速、降水量等观测要素进行连续自动 观测、显示、打印并可以将数据存人存储器;能将传感器所获得的原始数据转换成工程数据并直接传输 到计算机上;具有对采集的数据进行剔除明显误差的功能
4.6.3自动观测仪器设备测量准确度,要满足各要素测量技术指标
自动观测仪器设备在使用之前应做计量检定/校准,并在检定/校准有效期内使用 4.6.4 4.6.5仪器工作电源一般采用220V交流电并配有UPs供电
4.6.6安装风传感器和气压传感器后应记录传感器距离海面的高度
4.7观测资料的存储 观测资料载体为纸质或计算机存储器
观测资料,特别是自动记录资料要定期转录到非易失性存储器(如光盘上
在未转录到非易失性 存储器上之前,应备份两份
4.8观测质量控制 4.8.1观测人员应于每日07时、19时校核观测用钟表和仪器设备时钟,观测用钟表24h内误差不应 大于10s 4.8.2各项观测数据使用纸张记录表的,应使用硬度适中的黑色铅笔记录在观测记录表上(参见附录 A中表A.1l),书写的字迹应工整清楚,不应涂擦和字上改字
若记录有误,改正时将原记录数据划一横 线,并在其右上方写上正确数据
4.8.3海面自动观测仪器应在每个航次前、后,用足够准确的标准仪器或基值测定仪器进行现场比对， 高空探测仪应在每次施放前进行比对
比对数据应记录在观测记录表相应栏内
在用仪器应在检定有 效期内
对于不符合规定的仪器,应及时检修或更换
GB;/T12763.3一2020 4.9观测资料处理和成果提交 4.9.1在数据接收处理机中,利用储存的数据,按GB/T12763.7的要求,进行数据的进一步处理,生成 数据文件
4.9.2按4.1.2和GB/T12763.7的要求,将观测记录表装订成册,并与生成的数据文件一并提交
4.9.3提交航次调查报告,调查报告按GB/T12763.1的要求;航次报告的主要内容包括 概述 aa b 调查的位置,时间、获取的数据量; 观测工作设计的依据和技术文件; c 观测工作所使用的仪器设备及工作情况 d 观测工作的质量控制措施
e 海面能见度的观测 5.1观测要素 海面能见度的观测要素为海面有效能见度和海面最小能见度
5.2技术指标 海面能见度以千米(km)为单位,分辨率为0.1km,准确度为士20%
5.3观测和记录方法 5.3.1自动观测 5.3.1.1传感器的安装 海面能见度传感器应安装在船舶上甲板或桅杆高处牢固的基座上,尽量规避光线、热源和烟囱尾 气,并朝向主要观测海面
5.3.1.2海面能见度观测 采样间隔不大于15s,连续采样10min,用整点前10min的平均值,作为该整点的海面能见度
5.3.2人工观测 观测点的选择 5.3.2.1 海面能见度采用目测方法观测时,应站在船上较高处,视野开阔的地方
5.3.2.2夜间观测方法 夜间观测时,应站在不受灯光影响处,并停留至少5min,待眼睛适应后再进行观测
5.3.3数据记录 海面能见度记录到0.1km;不足0.1km时,记0.0.
5.3.4 人工观测方法 海面能见度的人工观测方法见表1,按经验判定
GB/T12763.3一2020 表1海面能见度参照表 海面能见度/km 海天交界线清晰程度 眼高出海面<7m时 眼高出海面>7m时 十分清楚 >50.0 清楚 20.050.0 >50.0 勉强可以看清 10.0一20.0 20.0~50.0 隐约可辨 4.010.0 10.0~20.0 完全看不清 4.0 10.0 5.3.5与天气现象记录的一致性 当海面能见度小于10.0knm时,应伴有雾、降水、浮尘等天气现象,两者不应发生矛盾
云的观测 6 6.1观测要素 云的观测要素为;总云量、低云量、云状、低云高
6.2技术指标 6.2.1云量以成(1/10)为单位,分辨率为1成准确度为士1成
6.2.2最低云高以米(m)为单位,分辨率为1m,准确度为士10%
6.3观测和记录方法 6.3.1 自动观测 具备条件的情况下使用仪器测量云高
采用云高仪测量云底的高度时,需将云高仪安装于船体顶部平台
云高仪最大测量距离一般不小 于7500m,准确度为量程的士1%或士5m
6.3.2人工观测 云量的观测和记录 6.3.2.1 将天空分作10等份,目测云占天空的成数,记录到成
全天无云或云量低于0.5成,云量记为0;天空完全被云所遮蔽,云量记为10;天空基本为云所遮 蔽,但有云隙,云量记为10 6.3.2.2低云高的观测和记录 按照表2,将所见低云的最低高度进行记录,记录到1" m
6.3.2.3云状的观测和记录 云状按高、中,低三族十属二十九类进行观测
根据云的外形特征、结构,色泽(参见附录B)及高度 和各种常见的天气现象以及云的发展演变过程判别云状,分辨至云类见表2),按云量的多少,依次记
GB;/T12763.3?2020 ?д? ?,??;?ж??,?" 2? ????Χ д ? ? д m Cuhum ? Cu 4002000 Cucong F ? Cbcalv C 4002000 Cb ? bcap ? Setra ι Seop Se ? Sccug 400~2500 Sccast ? Selent ? S 0~800 F Ns Ns 400~2000 Fn ?? Astra ? As 25004500 ι? Asop ?? Actra ι? Acop ?? Aclent 2500?4500 ? ?? Aceug ?? Acflo ?? Accast Cif1 ? ? Cidens 4500~10000 α Cinot Ciune Csi ? 45008000 ? Csnebu 4500?8000 6.3.2.4,??? ???,10,??=;?ж???, 10,??=???
GB/T12763.3一2020 因霾或浮尘使天空的云量、云状全部或部分不明时,总云量、低云量均记“一”,云状记该现象符号和 可见云状
天气现象的观测 7.1观测要素 观测表3中列出的各类天气现象
表3天气现象种类及对应符号表 天气现象 符号 天气现象 符号 天气现象 符号 天气现象 符 号 徽 雨淞 浮尘 雨 oS 米雪 雾淞 阵雨 锁 毛毛雨 冰粒 吹雪 雷暴 闪电 雪 冰雹 雪暴 关 等 阵雪 冰针 龙卷 极光 积雪 雾 大风 雨夹雪 色 卷 轻雾 结冰 随 阵性雨夹雪 7.2观测和记录方法 7.2.1在定时观测中,只观测和记录观测时出现的天气现象
7.2.2在定点连续观测中,下列天气现象应观测和记录开始时间和终止时间(时、分);雨、阵雨、毛毛 雨、雪、阵雪、雨夹雪、阵性雨夹雪、霞,米雪、冰粒、冰雹、雾、雨淞、雾淞、吹雪,雪暴、龙卷、雷暴、极光、大 风
飓只观测和记录开始时间
7.2.3根据各天气现象的特征(参见附录C),判定视区内出现的各种天气现象,用表3中的符号记人记 录表的天气现象栏
7.2.4在定点连续观测中,两次观测之间出现的天气现象按出现的顺序记人前一次观测的记录表
需 要观测和记录起止时间的天气现象,按下述规定记录 先记符号,后记起止时间
在几次定时观测中连续出现的天气现象,各定时记录表中应连续 a 记录
示例;07时15分至11时20分有雾,在05时的记录表中记=0715- ,在08时的记录表中记 三0800一 ,在11时 的记录表中记=l100 -1120 b出现时间不足lmin即终止时,只记开始时间
c 大风的起止时间.凡两段出现的时间间歇在15min或以内时,应作为一次记载 7.2.5在视区内出现的天气现象但在测站未出现,也应观测和记录,同时应在纪要栏注明
7.2.6当天气现象造成灾害时,应于纪要栏内详细记载
7.2.7凡与海面能见度有关的天气现象,均应与海面能见度相配合
8 海面风的观测 8.1观测要素 观测海面上10min的平均风速及相应风向
在定点连续观测中,还应观测日最大风速、相应风向
GB;/T12763.3一2020 及出现时间;日极大瞬时风速、相应风向及出现时间
8.2技术指标 8.2.1风速以米每秒m/s)为单位,分辨率为0.1nm/s
调查船风速观测的准确度规定为;当风速不大 于5.,0m/s时,准确度为士0.5m/s;当风速大于5.0m/s时,准确度为士5%
8.2.2风向以度(")为单位,分辨率为1?;正北为0°,顺时针计量
调查船风向测量的准确度规定为两 级;一级为士5",二级为士10"
8.3观测和记录方法 8.3.1传感器的安装 风的传感器应安装于船舶大桅顶部,四周无障碍,不挡风的地方;传感器与桅杆之间的距离至少应 有桅杆直径的10倍;风向传感器的0"'应与船舶方向一致
8.3.2风速和相应风向的换算 观测到的合成风速、风向,要根据船只的航速、航向和船躺方向换算成真风速和真风向
8.3.3风速、风向的观测 每3s采集一次,将合成风速和风向换算成的真风速和真风向作为瞬时风速和相应的风向,连续采 样10min,计算风速和相应风向的平均值.作为该10min结束时刻的平均风速和相应风向;记录每 min的前10min平均风速和相应风间;将整点前10nmin的平均风速和相应风向,作为该整点的风迷和 相应风向值
8.3.4极值的选取 从每日观测的10min平均风速和相应风向中,选出日最大风速、相应风向及出现时间;从每日观测 的瞬时风速和相应风向中,选出日极大瞬时风速、相应风向及出现时间 8.3.5风速的记录 风速记录到o1m/s静风时,风迷记00 8.3.6风向的记录 风向记录取整数,静风时,风向记C
8.3.7风速的目测 在风速测量仪器(含备用仪器)故障时,风速的目测,可根据海面征状(参照附录D中表D.1),估计 风力的等级,以该风级中的中数值记录在记录表的风速栏内
8.3.8风向的目测 在风速风向测量仪器(含备用仪器)故障时,风向的目测可采用观测开阔的海面上风浪的来向作为 风向,记录在记录表的风向栏内
GB/T12763.3一2020 9 海面空气温度和相对湿度的观测 g.1观测要素 观测海面上lmin的空气温度和相对湿度;在定点连续观测中,还应观测日最高、最低温度和最小 相对湿度
g.2技术指标 空气温度以摄氏度(C)为单位,分辨率为0.1C
调查船空气温度测量的准确度规定为两级; 9.2.1 级为士0.2C,二级为士0.5C
9.2.2相对湿度以百分率(%)表示,分辨率为1%
调查船的相对湿度测量,当相对湿度小于或等于 0%时,准确度为土4%当相对湿度大于o0%时,准确度为士8% 9.3观测和记录方法 9.3.1传感器的安装 空气温度和相对湿度传感器应安装在百叶箱或防辐射罩内,尽量避免周围热源和辐射的影响
9.3.2空气温度和相对湿度的观测 每3s采样一次,连续采样1min,经误差处理后,计算样本数据的平均值;用整点前1nmin的平均 值作为该整点的空气温度和相对湿度值
9.3.3极值的选取 从每日观测的1nmin的空气温度值中,选出日最高和最低温度;从每日观测的1min的相对湿度值 中,选出最小相对湿度
9.3.4空气温度的记录 空气温度记录到0.1C,缺测记“ 9.3.5相对湿度的记录 相对湿度记录到整数,缺测记“ 10 气压的观测 10.1观测要素 观测海面上1min的海平面气压;在定点连续观测中,还应观测日最高和最低海平面气压
0.2技术指标 海平面气压以百帕(hPa)为单位,分辨率为0.1hPa
调查船海平面气压测量的准确度规定为三级 -级为士0.1hPa,二级为士0.5hPa,三级为士1hPa
10
GB;/T12763.3一2020 10.3观测和记录方法 0.3.1传感器的安装 气压传感器应安置在温度少变.没有热源、不直接通风处 10.3.2海平面气压的观测 每3s采样一次,连续采样1min,经误差处理后,计算样本数据的平均值并经高度订正(订正值为 船舶平均吃水线到气压传感器的高度乘以0.13)成海平面气压值;用整点前1min的平均值,作为该整 点的海平面气压值
0.3.3极值的选取 从每日观测的1min的海平面气压值中,选出日最高和最低海平面气压值 10.3.4海平面气压的记录 海平面气压观测记录到0.1hPa;缺测记“ 降水量的观测 11.1观测要素 观测海面上1nmin和定时前6h的降水量
在定点连续观测中,还应计算日降水量累计值
11.2技术指标 降水量以毫米(mm)为单位,分辨率为0.1mm
降水量观测的准确度规定为:当降水量小于或等 于10.0mm时,准确度为士0.4mm;当降水量大于10.,0mm时,准确度为士4%
1.3观测和记录方法 11.3.1传感器的安装 降水量传感器应安装在船上开阔处,远离热源并保证在海浪溅落范围之外
11.3.2降水量的观测 连续观测,每1min记录一次,计算降水量值;用定时前6h的累计降水量,作为该定时的降水量累 计值
每日4次定时降水量之和,为日降水量累计值
11.3.3降水量的记录 11.3.3.1降水量观测记录到0.1mm
无降水时,降水栏空白;降水量不足0.05 时,记“0.0”;缺测 mm 记“ 当出现纯雾,露,霜,雾淞、吹雪时,不观测降水量
如有降水量,仍按无降水记录 11.3.3.2 1.3.3.3当降水量缺测时,应在记录表纪要栏注明原因和降水情况,如小雨,中雨、大雨
1
GB/T12763.3一2020 2海洋气象基本要素梯度观测 12.1安装方法 安装海洋气象基本要素梯度观测系统,应建立专用观测塔,或者在船只上部的枪杆加装横臂,横臂 前端安装风速、风向、空气温度、空气相对湿度传感器
空气温度和湿度传感器应安装在防辐射罩内,尽 量避免周围热源和辐射的影响
传感器应按高度分为3层一5层,无遮挡,并记录各层传感器距海面的高度,具体安装高度应照船 舶的具体条件确定
12.2观测方法 海洋气象基本要素梯度观测系统的观测方法与各类气象要素的自动观测方法相同,各层气象数据 的记录的时间保持一致
13 高空气压、温度、相对湿度的观测 13.1观测要素 观测高空的气压、温度和相对湿度
13.2技术指标 3.2.1气压以百帕(hPa)为单位,分辨率为0.1hPa;准确度为士1hPa
温度以摄民度('C)为单位,分辨率为0.01C,海面至10htha高度时,准确度为士0.5cr 13.2.2 100hPa高度以上时,准确度为士1.0C 13.2.3相对湿度以百分率(%)表示,分辨率为1%;海面至对流层顶,准确度为士5%;对流层顶以上， 准确度为士10%
13.2.4露点以摄氏度(C)为单位,分辨率为0.1C
3.2.5温度露点差以摄氏度(C)为单位,分辨率为0.1C
13.2.6升空高度以米(m)为单位,分辨率为lm;海面至100hPa高度时,准确度为士1%;100hPa高 度以上时,准确度为0,5%
3.2.7至少每1、采样一次
3.3观测方法 13.3.1气球、氮气及升速 3.3.1.1气球 探空气球根据观测需要可采用200g、300g或750g气球
在施放前0.5h1h开始充灌气球,充 气速度不宜过快,通常在20 左右
min 13.3.1.2复气 充灌气球应使用氨气,禁止使用氢气
复气质量应符合GB/T4844的规定 13.3.1.3升速和净举力 气球升速应控制在300m/min左右,应根据探空仪和附加物的重量,以及不同天气条件下的海面 12
GB;/T12763.3一2020 气温、气压情况,计算所需净举力,充装适当的气球,以保障气球升速
13.3.2探空仪的准备 13.3.2.1探空仪检验 探空仪的配套检验,外观检验、机械检验、标定校准和检定证的核对应在陆地上进行,不符合规定的 仪器,不应带上调查船
13.3.2.2基值测定 在施放前0.5h将探空仪放在基值测定仪器内进行基值测定 从基值测定仪器中,测定气压、温度和相对湿度值,待探空仪传感器在基值测定仪器内充分感 a 应后,对探空仪传感器进行基值测定
基值测定时的现场气压,是指探空仪所在高度的气压
若气压传感器与探空仪不在同一高度 应订正到探空仪所在高度
基值测定的合格标准由仪器技术文件给出
3.3.2.3探空仪装配 13.3.2.3.1探空仪基值测定合格后方可进行装配,然后检查探空电池电压、信号强度和定位信息
气球与探空仪间距离应不小于30m,或按照探空仪使用的技术要求确定 13.3.2.3.2 3.3.3探空仪施放及信号接收 3.3.3.1探空仪施放 探空仪和数据接收设备工作正常的情况下,按下述要求施放 施放的正点时间为北京时间07时15分和19时15分,禁止提前施放
当遇恶劣天气时适当 aa 推迟,但最多只能推迟1h
施放瞬间,人工给计算机输人启动信息,或由计算机自动判别探空仪开始升空,同时自动记录. b 并记录船位信息
在施放前5min内观测并输人海面气象要素;气温、气压(以基值测定为准),湿度、风向、风速、 云状、云量、海面能见度及天气现象 13.3.3.2信号接收 13.3.3.2.1信号接收应自始至终连续进行
信号接收应从气球释放或计算机自动判别探空仪开始升 空)至气球爆炸
如信号中断,应继续寻找接收不少于了min,连续无信号超过了min时方可终止 3.3.3.2.2记录终止时间和终止原因
13.3.4 重放探空仪 出现下列情况之一时,应重放探空仪 记录未达到500hPa; b)在500hPa以下,温度和湿度记录连续漏收或可疑时段超过5nmin
应在规定时间内(正点后1h)重放探空仪,重放时应注意避免受前一探空仪的干扰
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GB/T12763.3一2020 13.4资料整理方法 13.4.1规定等压面 规定等压面(hPa):1000,925,850,700,600,500,400,300,250,200,150,100,70,50,40,30,20,15、 10、7,5
13.4.2规定特性层 规定特性层为海面层、等温层、逆温层,温度突变层、湿度突变层、零度层,对流层顶、终止层,温度失 测层和湿度失测层 13.4.3各规定等压面要素值的计算 读取各规定等压面的温度值和湿度值
13.4.3.1 13.4.3.2当太阳高度角大于-3",应对所测到的温度值进行辐射订正
3.4.3.3根据各规定等压面的温度值(经辐射订正后)和相对湿度值计算露点温度
当温度低于 -59C时,不再计算露点温度
3.4.4各规定等压面海拔高度的计算 13.4.4.1通常采用等面积法求出规定相邻等压面间的平均温度和平均湿度
平均湿度只计算到 400hPa，400hPa以上省略不计
13.4.4.2计算两相邻规定等压面间的厚度,在400hPa以下时,应进行虚温订正
3.4.4.3将本测站的海拔高度(以基测点为准,对同一艘调查船为常数)与各规定等压面间的厚度依次 累加,即得各规定等压面的海拔高度
13.4.5选择特性层 13.4.5.1海面层,以基测点为准
13.4.5.2等温层和逆温层,在第一对流层顶以下,选取大于1min的等温层和大于1C的逆温层的开 始点和终止点
13.4.5.3温度突变层,选取两层间的温度分布与用直线连接比较超过1C(第一对流层顶以下)或超过 2C(第一对流层顶以上)的差值最大的气层
3.4.5.4湿度突变层,选取两层间的湿度分布与用直线连接比较超过15%的差值最大的气层
3.4.5.5零度层,只选一个
当出现几个零度层时,只选高度最低的一个;当海面气温低于0C时,不 再选取零度层
13.45.6对流层顶一般出现在500hPa以上
对流层顶出现数个时,最多只选两个且选其高度最低 者
其高度在150hPa以下者,定为第一对流层顶;其高度在150hPa或以上者,不论是否出现第一对 流层顶,均定为第二对流层顶
选择对流层顶的具体条件是 a 第一对流层顶
温度垂直递减率开始小于或等于2.0C/km的气层的最低高度,且由此高度 向上2km及其以内的任何高度与该高度间的温度垂直递减率均小于2.0/km,则该最低高 度选为第一对流层顶
b 第二对流层顶
在第一对流层顶以上,由某高度起向上1km及其以内的任何高度与该高度 间的温度垂直递减率均大于3.0/km,在此高度以上出现的符合第一对流层顶条件的气层， 即选为第二对流层顶
13.4.5.7终止层,选取高空观测的最高的一层 14
GB;/T12763.3一2020 13.4.5.8温度失测层和湿度失测层,在失测层的开始点、终止点、中间点(任选)各选一层
3.4.6特殊情况的处理 如有漏收信号或可疑记录时,按表4的规定处理
当漏收或可疑记录正处于500hPa层上下时,按 500hPa以下规定处理
表4漏收信号或可疑记录处理表 500hPa以下 500hPa以上 要素 漏收,可疑时间/min 规定 漏收、,可疑时间 规定 min 记录照常处理 记录照常处理 气压 &>5 重放探空仪 以后记录不再整理 17 <2 记录照常处理 <3 记录照常处理 供计算厚度用,记录作失 供计算厚度用;记录作失测 温度 测处理 处理 重放探空仪 以后记录不再处理 A 记录照常处理 记录照常处理 A2 A！ 供计算厚度用;记录作失 供计算厚度用;记录作失测 少" 测处理 处理 重放探空仪温度低于 湿度 0或相对湿度小于 湿度记录以后不再处理; 20%时,可不重放,供计 A！ 压、温记录照常整理 算厚度用;记录作失测处 理 14高空风的观测 14.1观测要素 观测高空的风向、风速
14.2技术指标 14.2.1风向以度(")为单位,分辨率为1";在海面至100hPa高度时,当风速<15m/s时,准确度为 士5°;当风速>15m/s时,准确度为士2.5";在100hPa高度以上时,准确度为士5°”
14.2.2风速以米每秒(m/s)为单位,分辨率为1m/s;在海面至100hPa高度时,准确度为士1m/s;在 100hPa高度以上时,准确度为士2m/s
14.2.3至少每1s采样一次
14.3观测方法 14.3.1主要仪器设备 主要仪器设备为无线电经纬仪、L波段雷达、G;PS或北斗卫星导航系统及满足本部分要求的其他 仪器设备
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GB/T12763.3一2020 14.3.2观测规定 在调查船上通常在施放探空气球的同时观测高空风,观测规定除13.3.3外,放球后至少1min获取 -组风向、风速值
14.3.3重测规定 记录未达到5500m即终止时,应重测
14.4资料整理方法 14.4.1规定高度 海拔高度(km);0.5、1.0,1.5,2.0,3.0,、4.0,5.0,5.5,6.0,7.0,8.0,9.0,10.0,10.5、12.0,14.0以后 每2km为一层
14.4.2规定等压面 同13.4.1
14.4.3风向风速的计算 14.4.3.1在放球后,连续采样lmin,计算一次风向风速,为量得风层的平均风向风速 14.4.3.2计算规定高度的风向、风速
14.4.3.3计算规定等压面的风向风速
14.4.3.4计算对流层顶的风向、风速
4.4.3.5选择最大风层
在500hPa(或5500m)以上,从某高度至另一高度出现风速均大于30m/s 的“大风区”时,则将在该“大风区”中其风速最大的层次选为最大风层
在该“大风区”中,同一最大风速 有两层或以上时,则选取高度最低的一层作为最大风层
在第一个“大风区”以上又出现符合上述条件的第二个“大风区”,且第二个“大风区”中的最大风速 与第一个“大风区”之后出现的最小风速之差大于或等于10m/s时,则第二个“大风区”中的风速最大的 层次也选为最大风层
余者类推
计算最大风层的海拔高度、风向、风速等
4.4.3.6如有连续失测时,按表5的规定整理
表5连续失测处理规定表 时间间隔/min 20 2040 40 失测时间/minm 规定 照常处理 作失测处理 照常处理 作失测处理 照常处理 作失测处理 14.4.3.7在规定高度、规定等压面和对流层顶,如失测或记录终止时,用最接近的量得风层的风代替， 其允许范围见表6
表6规定层失测处理表 距海面高度/m 二900 >900~6000 >6000 代替范围/m 士100 士200 士500 16
GB;/T12763.3一2020 5海气通量的观测 15.1观测要素 海洋调查中的海气通量观测,通常使用涡动协方差法
涡动协方差法主要通过测量风,温度,湿度的脉动量,计算其协方差,以计算感热、潜热、二氧化碳通 量和水汽通量
涡动协方差通量观测系统的原始记录数据主要为三维脉动风速、超声虚温、二氧化碳浓 度、水汽浓度、空气温度,空气相对湿度和海表皮温
采用走航观测方式,还应配置同步观测的船载姿态 仪,记录姿态运动数据,对三维脉动风速进行校正
5.2技术指标 涡动协方差通量观测参数见表7
表7涡动协方差通量观测参数表 分辨率 准确度 测量要素 采样频率 20C一25环境 20~25环境 0.1 士0.2 6次/min 气温 士4%(<80% 相对湿度 1% 6次/min 士8%(>80% 风速水平分量 风速水平分量0.001m/s; 士0.08m/s 10Hz 脉动风速、超声虚温 风速垂直分量0.0005 m/s; 风速垂直分量 虚温0.025 士0,04m/s 水汽和二氧化碳 (co.) 0,1mg/ 10Hz 均为读数的士1% 脉动浓度 0.01mmol/mol(H.(O) 红外皮温 0.1C 土0.5C 10次/min 5.3观测系统的构成与安装 5.3.1观测系统的构成 涡动协方差通量观测系统主要由三维超声风速仪、红外二氧化碳与水汽红外分析仪,空气温湿度传 感器、红外皮温传感器构成
15.3.2传感器的安装与备份 涡动协方差通量观测系统应安装于船舶航行中的迎风面，一般在舰舶、顶层甲板上方(甲板上空 1.5m至10m)或者侧向伸出船舷,以减少船体及船上生产生活产生的各种气体对测量环境的影响
空气温湿度传感器应安装在防辐射罩内
三维超声风速仪安装时应保持水平
红外H.O/CO分 析仪的传感器应与三维超声风速仪的感应部位选在同一高度
红外皮温传感器应安装在船舶或船舶两侧,红外接收面应朝向外侧海面
由于海洋气象观测设备易损,建议在调查前对通量观测各传感器探头进行备份,并在航前将备份探 头和观测探头进行比对,以便于后期数据处理
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GB/T12763.3一2020 5.4船载姿态仪的构成与安装 15.4.1船载姿态仪的构成 船载姿态仪一般由惯导系统和卫星导航定位系统构成
15.4.2船载姿态仪的安装 船载姿态仪应与通量观测系统安装在相近位置,以保证记录数据能反映通量系统的姿态信息
5.4.3运动姿态仪技术指标 航向准确度:士1? 姿态准确度;横滚土0.3",俯仰士0.3" 速度准确度:士0.1m/s
15.5计算方法 15.5.1采样频率 脉动风速、虚温和脉动水汽二氧化碳浓度的高频量采集频率一般为10HHz 气温、相对湿度的采用频率一般为6次/min
气温和相对湿度的记录一般采用1min平均
15.5.2运算周期 基于通量观测目的来确定适宜的数据平均周期,对于H,o/CcO，通量计算,取30min的平均周期 如果为了评估其他特征的影响,也可以使用其他的平均周期
所采用的周期应满足以下要求;可以分辨H,O/cO
通量日变化特征;可以分辨短周期的零星事件 的影响;可以捕捉大部分的低频通量成分
15.5.3计算方法 海气通量主要包括动量通量即切应力,感热通量、潜热通量,cO，通量和水汽通量
计算过程中需要使用的空气密度、定压比热和蒸发潜热分别按式(1)、式(2)和式(3)计算 p=P[287.059×T十273.15)]十p Cp=Cw(1十0.84q) 2 入=(2.501一0.00237×T,)×10" 3 式中 空气密度,单位为千克每立方米(kg/m'); 气压,单位为帕(Pa) 气温,单位为摄氏度(C) 水汽密度,单位为千克每立方米(kg/m'); p C" 定压比热,单位为焦耳每千克开尔文[/kgK)] C -干空气的定压比热,值为1004.67,单位为焦耳每千克开尔文[/kgK)]; 比湿,单位为克每千克(g/kg); -蒸发潜热,单位为焦耳每千克J/kg); T -海表皮温,单位为摄氏度(). 动量通量按式(4)和式(5)计算 -pu 18
GB;/T12763.3一2020 =('e十了'w 5 l 式中 动量通量即切应力),单位为牛每平方米(N/m); 空气密度,单位为千克每立方米(kg/m'); -摩擦速度,单位为米每秒(m/s); 水平风速,是三维超声风速在X轴向的风速分量,单位为米每秒(m/s); 垂直风速,是三维超声风速在Z轴向的风速分量,单位为米每秒(m/s); Z0" 水平风速,是三维超声风速在Y轴向的风速分量,单位为米每秒(m/s)
感热通量按式(6)计算 =Cpw'T H 6 式中 空气密度,单位为千克每立方米(kg/m'); 定压比热,单位为焦耳每千克开尔文(kgK] 垂直风速,是三维超声风速在乙轴向的风速分量,单位为米每秒(m/s). ZC" 气温,单位为摄氏度(C)
T 潜热通量按式(7)计算 入E=入w (7 式中 AE -潜热通量,单位为瓦每平方米(w/m'); 蒸发潜热,单位为焦耳每千克(J/kg); 垂直风速,是三维超声风速在乙轴向的风速分量,单位为米每秒(m/s); Z" -水汽密度,单位为千克每立方米(kg/m). 9、 二氧化碳通量按式(8)计算: F=wo 式中: F
-cO通量,单位为千克每平方米秒[kg/(m=s)] 垂直风速,是三维超声风速在乙轴向的风速分量,单位为米每秒(m/s):; u -cO密度,单位为千克每立方米(kg/m 0. 水汽通量按式(9)计算: E=wo 式中: E 水汽通量,单位为千克每平方米秒[kg/(ms)] 垂直风速,是三维超声风速在轴向的风速分量,单位为米每秒(m/s); Z" 水汽密度,单位为千克每立方米(kg/m=). 0 净辐射的观测 16 6.1观测要素 净辐射观测,主要测太阳与大气向下垫面发射的短波辐射(sw.)和长波辐射(Lw.),以及下垫面 向上发射的短波辐射(Swa)和长波辐射(Lwa)
6.2技术指标 净辐射观测中,各分量的辐射观测分辨率为1w/m',准确度为士15%~士20%,观测频率为每分 19
GB/T12763.3一2020 钟6次,辐射值计算平均时间为1min. 16.3安装方法 在调查船上安装净辐射观测系统,应安装在专用的台柱的伸出长臂上,远离船体,减小船体反射的 影响
16.4观测系统的维护 净辐射观测系统应开展定期维护
每日上下午至少各一次对辐射表进行如下检查和维护,观察感 应面与玻璃罩是否完好,仪器是否清洁,玻璃罩如有尘土、霜、雾、雪和雨滴时,应用镜头刷或麂皮及时清 除干净,并注意保护玻璃罩
16.5计算方法 净辐射的计算一般采用太阳与大气向下发射的辐射和下垫面向上发射的辐射之差值,按式(10) 计算 R=(SW一SW十LWm一IW (10 式中 R 净辐射,单位为瓦每平方米(w/m=); w SW -太阳与大气向下垫面发射的短波辐射,单位为瓦每平方米(w/m); SW 下垫面向上发射的短波辐射,单位为瓦每平方米(w/m=); our Lw -太阳与大气向下垫面发射的长波辐射,单位为瓦每平方米(w/m'); LW -下垫面向上发射的长波辐射,单位为瓦每平方米(w/m')
ot 20
GB;/T12763.3一2020 附 录 A 资料性附录 观测记录表格式 表A.1给出了海面气象观测记录的填报格式,表A.2给出了探空观测记录需要填报的格式
表A.1海面气象观测记录表 海区 船名 调查机构 观测方式 月 第 页 站号 年 航次 时 间 时 分 时 时 时 分 纬度 经度 能见度/最小值(km 总云量/低云量 云 状 低云高(m) 风向(") 风速(m/s) 空气温度 相对湿度% 海平面气压(hPa) 降水量mm) 天气现象 纪要栏 观测者 校对者 21
GB/T12763.3一2020 表A.2探空观测记录表 探空观测记录表 区 海 经 纬 度 探空仪号码 年 日 施放日期 月 时 怀 施放时间北京时 时 地方时 分 太阳高度角 时 终止时间北京时 分 终止原因 接收者 记录整理者 审核者 校对者 22
GB;/T12763.3一2020 表A.2(续》 基值测定记录 施放瞬间记录 湿球 g 干球 C 干球 湿球 器差 C 器差 器差 器差 C 订正后 订正后 订正后 订正后 % 现场气压 Pa 相对湿度 现场气压 hPa相对湿度 基值测定变量 风向 风速 标准仪器 云量 云状 探空仪 要素 变量 符号 示度 符号 能见度 主要天气现象 气压 np 池 电 温度 An' 空载电压: 负载电压 湿度 AnU 升 速 球重 附加物重 砝码重 净举力 平均升速 值班纪要 23
GB/T12763.3一2020 表A.2(续) 规定等压面 平均温度 温度 平均 海拔 气压 厚度 气压 湿度 露点 湿度 高度 % nm hPa hPa 辐射 订正 辐射 订正 % m 读数 读数 订正 订正 后 24
GB;/T12763.3一2020 表A.2(续》 特性层 零度层 气压 温度 湿度 高度 露点 % hPa tnm 气压 湿度 露点 T 层次 hPa 辐射 订正 读数 订正 后 海面 对流层顶 层次气压高度温度湿度露点 电码 10 1l 12 13 14 15 16 17 25
海洋调查规范第3部分：海洋气象观测GB/T12763.3-2020
随着我国海洋事业的快速发展，海洋气象观测在海洋资源开发、海洋环境保护、海上交通安全等方面越来越重要。为了规范和统一海洋气象观测工作，GB/T12763.3-2020标准应运而生。
