气象综合探测系统--新疆气象手册（44）第3篇第3章

 2020 03 15

《新疆气象手册》一书（2006，气象出版社）的序，前言 ，提要 ：http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-1208089.html 

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第3章 气象综合探测系统

大气是个整体，要掌握大气变化的规律，就必须了解从陆地到海洋以至高空的大气整体情况。因此，监视大气变化的各种类型的气象台站遍布全球。

因为气象观测数据世界公用，必须具备代表性、准确性、比较性，所以观测场址选择、仪器安装布置、仪器性能型号、观测程序、方法、观测时间和时限、观测数值精度、计算、记录、统计、编发报的方法，都有国际上统一的规定。

1 地面气象观测

地面气象站是最基本的气象信息收集源，负责收集地面附近的气象资料。新疆地处中国天气的上游，大气探测任务重，基准站和基本站点多；气象站主要设置在南北疆的绿洲上，在准噶尔盆地和塔里木盆地边缘形成两个环形带；在山区、戈壁、荒漠等人烟稀少的区域只有少量气象站。

1．1 新疆气象台站的布设

2005年新疆有国家地面气象观测站112个（其中12个基准站、42个基本站、51个一般站、其它站7个），11个太阳辐射站，4个酸雨观测站，4个沙尘暴监测站，13个紫外线观测站。4个农牧业气象试验站、36个农业气象观测站，15个三类棉花观测站，14个探空站，4个小球测风站。12个基准站和42基本站都布设了自动站，在39个（截至2005年10月底）一般站布设了自动站（还有12个未建自动站）；建成了16个自动土壤水分监测点；14个探空站中有5部L波段雷达建设完毕（另有3部在建），有新一代天气雷达7部（2部在建）。气象站的任务，是完成国家常规的气象探测和高空气象探测以及生态环境、沙尘暴等的监测工作。基准站、基本站的探测资料是全国各地制作天气预报的重要依据，也是做好当地天气预报和服务工作的基础数据，同时这些气象资料还参加国际交换。

新疆其他行业（兵团、民航、水利等）还有178个专业气象台站。其中，兵团有38个自动气象站、1部新一代天气雷达站，38个铁路大风自动观测站和10个企业气象站的实时资料已经实现汇交。

1．2 地面气象站类别

地面气象观测站按承担的观测任务和作用分为国家基准气候站、国家基本气象站、国家一般气象站三类。还可根据需要设置无人值守气象站。

国家基准气候站—简称基准站：是国家气候站网的骨干。是根据国家气候区划，以及全球气候观测系统的要求，为获取具有充分准确性、代表性和比较性的长期、连续气候资料而设置的气候观测站。气候观测资料作为同一气候区内其他站点的气候资料评定和订正的标准，必要时可承担观测试验任务，基准站每天进行24次定时气象观测。2005年新疆有：阿克苏、阿勒泰、焉耆、若羌、奇台、哈密、和田、民丰、喀什、塔城、乌苏、伊宁12个基准站；

国家基本气象站简称基本站。是根据全国气候分析和天气预报的需要所设置的地面气象观测站,大多担负区域或国家气象信息交换任务，是国家天气气候站网中的主体。国家基本站每天担负4次定时观测，昼夜值班，拍发天气实况报，少数参加全国和区域天气广播的台站，由于特殊原因，仅担负4次定时观测，不拍发天气实况报，也属国家基本站。2005年新疆有国家基本站42个；

国家一般气象站简称一般站。主要是按省（区、市）行政区划设置的地面气象观测站，是国家天气气候站网的补充。获取的观测资料主要用于本省（区、市）和当地的气象服务，每天担负3次定时气候观测，2005年，新疆有51个一般气象站，大部分拍发天气报。

1．3 自动气象站

自动气象站是由电子设备或计算机控制的自动进行气象观测和资料收集传输的气象站，可以连续自动测量风向、风速、温度、湿度、气压、蒸发、雨量、辐射、地温（地表温度、浅层地温、深层地温）等。自动气象站网通过综合遥测设备，对气象保障服务范围内的气象要素进行连续监测，经计算机处理后，生成统一格式并建立相应的数据库子系统，通过通信传输系统（有线、无线）将数据资料传入数据库子系统，供各用户使用。自动气象站有两种形式：

⑴ 有线遥测自动气象站：仪器的感应部分与接收处理部分相隔几十米到几公里，其间用有线通信电路传输。这种自动站早期用于实时查询气象资料，现在逐渐取代气象站主要观测工作。2004年新疆维吾尔自治区气象局建82个、2005年建19个气象自动站。其观测资料实现了实时传输，增加了气象监测的时空密度。

⑵ 无线遥测气象站（又称无人气象站）：包括测量系统、程序控制和编码发射系统、电源三部分组成。无人气象站通常能连续工作一年左右，每天定时观测4～24次。可在1000km之外的控制中心指令或接收它拍发的电报，也可利用卫星收集和转发它拍发的资料。无人气象站通常安置在沙漠、高山等人烟稀少的地区，用于填补地面气象观测网的空白处，新疆维吾尔自治区气象局已经布设了部分无线遥测气象站。

1．4 地面气象站观测项目和时制

国家气象站观测项目有：云、能见度、天气现象、日照、风、气压、气温、湿度、地面温度、地中温度（包括0.4m的直管地温）、冻土、积雪、降水和被指定为特殊需要的观测项目。特殊项目有：压温湿自计、雪压、E–601型蒸发、直管地温、电线积冰、虹吸雨量计等。

1950年1月1日至1953年底，使用时区标准时进行气象观测。1954年1月1日至1960年6月30日使用当地地方平均太阳时进行气候观测，使用北京时进行天气观测。1960年7月1日起，一律使用北京时观测。国家基准站每日进行24次定时气候观测；国家基本站进行4次（02h、08h、14h、20h）定时气候观测；国家一般站进行3次（08h、14h、20h）定时气候观测。新疆1960年7月1日起有部分一般站进行4次定时气候观测。

1．5 太阳辐射观测站

太阳辐射观测（简称日射观测），一般在地面气象台站增设。1957年1月1日新疆维吾尔自治区气象局首批建立库车和若羌2个甲种日射观测站。1957年3月至1971年7月，又陆续建立和田、喀什、乌鲁木齐、莎车、伊宁、哈密、阿勒泰、吐鲁番、库尔勒、沙湾县乌兰乌苏和西藏阿里狮泉河日射观测站。2004年全疆承担辐射观测业务的气象站有11个。一级站：乌鲁木齐、喀什，进行总辐射、散射辐射、太阳直接辐射、反射辐射和净全辐射观测；二级站：塔城、阿勒泰、伊宁、哈密、和田，进行总辐射、净全辐射观测；三级站：吐鲁番、阿克苏、焉耆、若羌，只进行总辐射观测。新疆占中国辐射观测站的比例是11.2%。

1．6 地面气象观测规范沿革

1951年1月1日新疆气象台站统一实行中央军委气象局编发的《气象测报简要》；1962年1月1日全疆各级气象台站开始执行中央气象局修订的《地面气象观测规范》；1980年1月1日新疆各级气象台站统一执行中央气象局编制的《地面气象观测规范》（1979年版）；1984年全疆气象台站统一执行中央气象局编制的《气象观测暂行规范（地面部分）》，1984年6月新疆乌鲁木齐市等27个国家基本气象站首批试用《PC–1500袖珍计算机地面气象测报程序系列》；1996年，中国气象局制定并颁发了《气象辐射观测方法》；从1999年开始，中国气象局针对不同设备先后制定了《地面有线综合遥测气象仪（II型）观测规范（试用本）》和《自动气象站地面气象观测规范（适用Milos500型）》，为各种类型的自动气象站的业务推广奠定了技术基础。

1．7 2004年版《地面气象观测规范》

中国气象局制定的新版《地面气象观测规范》已于2004年1月1日施行。

它既适用于自动观测方式，又适用于人工观测方式；同时，也兼顾了气象部门拓宽服务领域的需求和地面观测新技术发展的现状。它承接了1979年颁布的《地面气象观测规范》的主要内容，一定程度上保持了观测方法的连续性，规范了自动气象站的技术要求和观测方法，涵盖了1996年颁布的《气象辐射观测方法》的内容，新增了适应沙尘天气预报所需的地面状态观测、最小能见度以及草面（雪面）温度观测，扩充了部分观测要素的测量范围，摒弃了过时的观测项目和内容，部分内容和计算公式与WMO的气象仪器和观测方法指南取得一致。新版规范不仅适用于气象部门各类地面气象观测站，其他部门不同专业的地面气象观测站也可参照使用。

2 农业气象观测

2．1 概述

农业气象观测是农业气象业务、服务和科研的基础；根据服务的需要,选择气候、土壤性质、作物以及生产水平有代表性的站组成农业气象基本观测网。常规的农业气象观测在农业气象观测站上进行；各地可根据当地农业生产和科研服务的需求，自行确定观测内容和观测方法；农业气象观测包括对农作物生长环境中物理要素和生物要素的观测和记载。（物理要素包括气象要素和有关的土壤要素，气象要素的观测方法在《地面气象观测规范》中有详细的规定。）

2．2 农业气象观测站布设

1955年春，新疆维吾尔自治区气象局开始组织农业气象观测。1966～1978年，多数气象台站的农业气象观测基本停止。1980年，新疆重新组织农业气象观测网，到1990年底，全疆共有农业气象观测站35个。2004年新疆有一级国家农业气象试验站两个：乌兰乌苏、东坎；二级农业气象试验站两个：莎车、乌鲁木齐牧业气象试验站。一级国家农业气象观测站20个：塔城、阿勒泰、博乐、伊宁、新源、昭苏、乌兰乌苏、昌吉、乌鲁木齐牧试站、哈密、吐鲁番东坎、库尔勒、阿克苏、巴楚、喀什、莎车、巴里坤、于田、和田、若羌；二级国家农业气象观测站16个：精河、乌苏、炮台、莫索湾、奇台、鄯善、焉耆、轮台、且末、库车、阿拉尔、拜城、叶城、麦盖提、阿合奇、阿克陶。1998年为了加强对新疆棉花生产服务，在棉花大县增加了15个棉花观测站。另外，新疆生产建设兵团各农业师、团（场）气象站也进行农业气象观测。

2．3 农业气象观测规范

农业气象观测规范，是取得具有准确性、代表性、比较性的农业气象观测资料的技术规定。2004年气象台站使用的《农业气象观测规范》是在《农业气象观测方法》（1979年版）和气象台站观测试验资料的基础上编写的，初稿经台站试点并广泛征求意见后修改定稿，于1993年开始使用。规范采用系列版本，分上下两卷。上卷有：作物分册、土壤水分分册、自然物候分册、畜牧分册。下卷有：果树分册、林木分册、蔬菜分册、养殖渔业分册和补充篇农业小气候观测。

2．4 作物观测

作物观测是农业气象观测的重要组成部分。通过作物的观测，鉴定农业气象条件对作物生长发育和产量形成及品质的影响，为农业气象情报、预报，以及作物的气候评价等提供依据,为高产、优质、高效农业服务。新疆作物观测主要有小麦、玉米、棉花，其中北疆以冬小麦、春玉米为主。另外昭苏、拜城等站观测油菜，塔城、新源等台站观测油葵。

作物观测的基本要求：① 必须遵循平行观测的原则。一方面观测作物环境的物理要素；另一方面观测作物的发育期进程、生长状况、产量的形成。气象台站的基本气候观测，一般可作为平行观测的气象部分。② 采取点面结合的方法。既要有相对固定的观测地段进行系统的观测，又要在农业生产的关键季节、作物生育的关键时期和气象灾害、病虫害发生时进行较大范围的农业气象调查。③ 严格遵守制度要求：不能缺、漏、迟测；不得擅自中断、停止观测，严禁涂改、伪造记录等。

2．5 农业气象灾害和病虫害观测和调查

农业气象灾害和病虫害是危害农业生产的重要自然灾害，常造成产量减少或品质下降。进行观测和调查是为了及时、准确地提供情报,为组织防灾、抗灾和指导农业生产服务。

⑴ 农业气象灾害是指在农业生产过程中所发生导致农业减产、耕地和农业设施损坏的不利天气或气候条件的总称。如：水分因子异常引起的农业气象灾害有干旱、渍害、雹灾等；温度异常引起的低温冷害、霜冻、冻害、雪灾、高温热害等；大风引起的风灾；气象因子综合作用引起的干热风等。灾害观测的范围和重点是对农业生产危害大、涉及范围广、发生频率高的主要农业气象灾害；

⑵ 病虫害观测主要以作物是否受害为依据。病害观测发病情况,虫害则主要观测直接为害虫态的为害情况，一般不做病虫繁殖过程的追踪观测。对发生范围广，为害严重的主要病虫害应作为观测重点。如水稻的稻飞虱、螟虫；小麦的条锈病、白粉病、赤霉病、麦蜘蛛；棉花的黄萎病、枯萎病、棉铃虫、红蜘蛛、蚜虫；玉米的黑粉病、螟虫以及各种蚜虫和粘虫、蝗虫、杂食性害虫等；油菜的菌核病、白锈病；大豆的紫斑病、花叶病、食心虫等。重点病虫害观测可与当地植保部门商定。

2．6 测定土壤水分

土壤水分状况是指水分在土壤中的移动、数量的变化以及土壤和其它自然体（大气、生物、岩石等）间的水分交换现象的总称。土壤中的水分是土壤成分之一，它对土壤中气体的含量及运动、固体结构和物理性质有一定的影响；它制约着土壤中养分的溶解、转移和吸收及土壤微生物的活动，对土壤生产力有着多方面的重大影响。土壤水分又是水分平衡组成项目，是植物耗水的主要直接来源，对植物的生理活动有重大影响。进行土壤水分状况的测定，掌握土壤水分变化规律，对农业生产实时服务和理论研究都具有重要意义。新疆开展固定地段土壤湿度观测的有5个站，开展作物地段土壤湿度观测的有30个站，2005年上半年完成16个自动土壤水分监测系统的建设，7月份开始正式上传采集的资料，到11月底，有11个站的三组土壤水分常数全部测定完毕，进行对比观测。

2．7 自然物候观测

物候指自然环境中植物、动物生命活动的季节现象和在一年中特定时间出现的某些气象、水文现象。它包括植物的发芽、展叶、开花、果实成熟、叶变色、落叶等；候鸟、昆虫以及其它动物初见、初鸣、绝见、终鸣等；霜、雪、闪电、雷声、结冰等气象、水文现象。“自然物候”，是在自然条件下（不受或很少受人工影响），植物和动物的物候及气象、水文现象的统称。对自然物候现象按统一的规则进行观察和记载，就是自然物候观测。新疆农气站都开展自然物候观测项目。

物候现象是生物节律与环境条件的综合反映。从气象条件来说它不仅反映了当时的天气条件，而且反映了过去一段时间气象条件影响的积累情况。物候观测资料在预告农事活动，作物引种、布局，园林建设、农业气象预报、情报，农业气候专题分析以及区域气候和古气候研究，编制自然历等方面，有广泛的应用价值。

2．8 牧草气象观测、调查

牧草的气象观测、调查是新疆农业气象观测的重要组成部分。在畜牧业生产中，牧草占有十分重要的位置，它是牲畜赖以生存的物质基础，发展草业是发展大农业的一个方面。牧草生产与天气、气候条件的关系极为密切，各种类型草场和植物群落的兴衰、荣枯都受天气、气候条件的制约。新疆昭苏、阿合奇、巴里坤等气象站开展牧草气象观测。

2．9 农业小气候观测

农业小气候是指农业生物生活环境（如农田、果园、温室、畜舍等）和农业生产活动环境内（如晒场、喷药、农产品贮运环境等）的气候。这些小环境内的气候与农业生物和农业生产有着密切的联系，主要表现在它们之间直接地进行能量和物质交换。农业小气候范围（尺度），是以农业生物或农业生产活动所处的地点为起点，垂直方向大约在几米范围之内，一般不超过10m；水平方向上没有明确规定，小到数米，大到数百米以上。

例如，农田小气候系统、园林小气候系统、保护地小气候系统、温室小气候系统、畜舍小气候系统、贮藏库小气候系统以及地形小气候系统、水域和岸边小气候系统等。

2．10 温室小气候观测

主要是指冷季使用的植物种植室的农业小气候观测。它包括大棚塑料温室、各种类型（单斜面、双屋面、连栋式等）的玻璃温室。此外，还有加温温室与不加温温室之分。由于用途上的区别，还有开间较小的实验温室与通间的栽培温室之分。由于温室内的作物对小气候形成也有重要影响，还可以有蕃茄温室、黄瓜温室、叶菜温室、花卉温室之分。

2．11 果树气象观测

果树气象观测是新疆农业气象观测的重要内容之一。葡萄、苹果、香梨分别是吐鲁番、阿克苏、库尔勒台站的农气观测项目。

气象要素是果树生长发育环境条件的重要影响因子。一般果树为多年生木本植物，它的物候现象既反映近期，也反映过去一段时间的气象条件对它的影响。对果树的生育状况与气象要素进行平行观测，可鉴定其生长发育、产量形成、品质优劣与气象条件的关系，为开展果树气象情报、预报服务和试验研究提供资料；为果树引种、布局、果园基地建设、发展果品生产提供科学依据。

3 高空气象探测

3．1 高空气象探测概述

高空气象探测是测量近地面到30km甚至更高的自由大气的物理、化学特性的方法和技术。测量项目主要有气温、气压、湿度、风向和风速，还有特殊项目如大气成份、臭氧、辐射、大气电等。测量方法以气球携带“探空仪”升空探测为主。观测时间主要在北京时7h和19h两次，少数测站还在北京时1h和13h增加观测，有的测站只观测高空风。此外，非常规、不定时的探测内容有2km以下范围的大气状况的边界层探测、为测量特殊项目使用的气象飞机探测和气象火箭探测等。

3．2 高空风观测

高空风观测是测量近地面直至30km高空的风向风速。通常将飞升气球作为随气流移动的质点，用地面设备（经纬仪或雷达）跟踪气球的飞升轨迹，读取其时间间隔的仰角、方位角、斜距，确定其空间位置的坐标值，可求出气球所经过高度上的平均风向风速。根据在地面的测风设备分为：① 经纬仪测风：有单经纬仪测风和双经纬仪测风两种；② 无线电经纬仪测风：利用无线电定向原理，跟踪气球携带的探空仪发射机信号进行测量；③ 雷达测风：是利用雷达测定飞升的气球位置。

3．3探空观测站建设

1953年5月1日，新疆军区司令部气象科建立迪化探空站，这是新疆第一个无线电探空观测站。1990年底，全疆计有无线电探空站14个，经纬仪测风站10个，雷达测风站14个，雷达测雨站1个。2004年新疆有探空站14个：塔城、阿勒泰、克拉玛依、伊宁、北塔山、乌鲁木齐、哈密、库尔勒、库车、阿克苏、喀什、和田、民丰、若羌。占全国探空站比例约11%；高空探测交换站9个：阿勒泰、伊宁、乌鲁木齐、哈密、库车、喀什、和田、民丰、若羌。占全国比例约10%；经纬仪测风站4个：吐鲁番、阿拉山口、巴楚、和布克赛尔。

3．4 探空规范及观测设备

1952年10月1日，新疆各高空风观测站执行中央军委气象局编发的《高空风测报简要》和《高空风记录收集与审核暂行办法》；1964年1月1日开始执行中央气象局编印的《高空气象观测规范》；1983年10月1日新疆探空站开始使用新疆维吾尔自治区气象局编制的《PC-1500袖珍计算机探空程序系列》，1984年5月22日，国家气象局业务管理司决定，全国探空站正式应用此程序系列。1999年8月新疆乌鲁木齐站首先使用59–701探空资料微机处理，2000年新疆探空资料全部微机处理。2003年库尔勒首先使用L波段自动跟踪雷达，资料采集、处理全部自动化，2005年又有7个站使用L波段雷达，相应探空资料处理也全部自动化。

新疆气象部门在加强探空观测站建设的同时，继续加强探空业务保障项目建设，改造供电、防雷设施，改善观测环境，更新改造部分台站的测风雷达标校仪表和水电解制氢设备。逐步取代新疆已使用近五十年的59型机械式探空仪和701雷达高空探测设备。

2004年新疆电解水制氢已建成了9个，2005年又完成了阿克苏、库车、若羌、和田4个站电解水制氢的建设任务。2004年，投入业务使用的L波段二次测风雷达3部，701C型雷达5部，其余6部为701A、B型雷达。2005年阿勒泰、阿克苏、和田、民丰、若羌先后完成了L波段雷达的建设。

4 特种观测

4．1 概述

特种观测包括：全球大气本底监测站和区域大气本底监测站；酸雨监测；综合边界层观测；生态环境监测；沙尘暴监测；紫外线观测等。2004年新疆承担特种观测业务项目的站点有：酸雨观测站4个（伊宁、乌鲁木齐、哈密、和田）；酸雨观测点3个；紫外线观测点13个；GPS水汽探测系统1个；沙尘暴监测站4个；罗布泊生态监测站；乌兰乌苏生态实验站；肖塘生态监测站；铁路沿线大风监测系统（38个站点）。

4．2 沙尘暴观测

沙尘暴观测主要对整层大气气溶胶、10μm以下大气气溶胶质量浓度（PM10）、大气浑浊度、大气光学能见度、近地面层气象要素、地表土壤水分、大气总悬浮颗粒物质量浓度（TSP）和大气降尘总量等大气参数进行系统的、长期的监测，为沙尘暴预警、预报服务、环境影响评估、环境保护以及国家决策提供基础数据。沙尘暴观测台站通过自动和人工方式采集、测量、贮存和运输沙尘样品；记录、审核、报送沙尘暴观测的数据资料和记录表格；定期编写观测环境报告书；维护沙尘暴观测场地和实验室的工作环境；正确使用、维护、送修和送检沙尘暴观测仪器；按要求完成沙尘暴资料的上传。

沙尘暴观测场地一般选在地面气象观测场附近（距离在25～50m范围），规格为10m×10m的正方形场地，其中安装各种沙尘暴观测仪器设备。2004年新疆有4个沙尘暴观测站（塔中沙漠生态大气探测基地、乌鲁木齐、和田、哈密），占全国的比例较大，为20%。

4．3 酸雨观测

酸雨是指PH值≤5.6的降水，酸雨对森林、农作物、建筑物、水生物、土壤等人类赖以生存的环境具有很大的破坏性，已构成全球性污染危害。

酸雨观测的项目：① 收集降水样品和记录降水过程中的有关气象要素；② 测量水样的PH值和电导率（K）值；③ 化验水样中的多种化学成分等。

气象站观测酸雨采样点应设置在观测场内，参照《地面气象观测规范》有关规定选择适当位置，应远离高于采样架的设施，以免雨水飞溅造成污染。非气象站的酸雨采样点应选择在局地污染源的上风向，远离树木和高大建筑物，以雨水不会溅射到采样器内,造成直接污染为宜。2004年新疆酸雨观测站4个（伊宁、乌鲁木齐、哈密、和田），约占全国的4.5%。

4．4 紫外线辐射观测

紫外线辐射强度是指一天中太阳在天空中的位置最高时（一般在中午前后），到达地面的太阳光线中的紫外线辐射对人体的皮肤、眼睛等组织和器官可能的损伤程度。需要观测的紫外线辐射波段范围为280nm～400nm之间。因为在这个波段之间的太阳紫外线辐射能到达地面并对人体造成危害。

到2005年新疆共建设紫外线监测站13个。

4．5 雷电监测

在雷雨云来临时，大气电场强度会发生变化，通过监测雷雨云中强电荷的极性、强度、分布及其发展演变，对雷电灾害发生时间、方位、强度、移向等进行提前预测是可能的。大气电场观测仪，配合气象卫星、天气雷达、闪电定位仪等监测设备，可对雷电发生、发展进行监测与预警。

由于单个雷电定位站只能探测雷暴的方向、大致位置、频度，它定位误差大、强度无法确定，一般只用于雷暴活动的预警。现在多采用多站法雷电定位系统，它定位精度高、探测参量多，但设备复杂，需要通信网、中心数据处理站。根据接收雷电信号的频段差异，多站法雷电定位系统分为甚低频、甚高频两类。甚低频雷电监测定位系统（低于1MHz）主要测量云地闪电回击过程辐射的电磁场，对回击过程进行定位。甚高频雷电监测定位系统测量闪电每一个放电过程所辐射的甚高频电场，可对闪电位置进行精确定位。目前，雷电监测定位系统已广泛应用在雷电的监测、预报、雷电防护及雷电研究中。几乎所有发达国家和地区（包括中国台湾和香港）都在全国和地区布设了雷电监测定位网，并且一般都由气象部门牵头组建国家雷电监测定位网。

2006年，新疆维吾尔自治区气象局在乌鲁木齐、克拉玛依、乌苏、奇台、新源、伊宁、库车、库尔勒等地设立8个雷电监测站点，建立新疆重点地区雷电监测网。从自治区气象局图形终端上实时监测上述重点经济区域发生闪电的位置、强度、频率、雷电移动方向、雷击落区等信息，对于雷电防护、短时强对流天气预报预测、人影作业指挥、民航飞行安全保障等领域的工作将起到积极的促进作用。

4．6 大气本底监测站

世界气象组织在全球布设了一些“大气本底站”，大气本底站监测的是（排除局地环境影响的）整个大气环境混合、均匀之后的平均状况，大气本底值的监测要求在“相对清洁”的大气环境中进行。它是世界气象组织全球大气监测计划的重要组成部分，在全球基准大气本底条件下，它开展包括温室气体、大气臭氧、气溶胶、太阳辐射、气象和边界层气象、降水化学等多个方面的观测。

大气本底监测站分为全球大气本底站和区域大气本底站。我国青海瓦里关大气本底监测站是全球22个大气本底站之一，海拔3810m，是世界上惟一设在欧亚大陆腹地的一个大气本底监测站；我国已有的3个区域大气本底站包括：北京上甸子、浙江临安和位于黑龙江省南部的龙凤山区域大气本底监测站。

2006年中国气象局将在现有的1+3个大气本底监测站的基础上，在新疆阿克达拉、云南香格里拉和湖北金沙再建立3个区域大气本底监测站。

4．7 地基GPS

利用全球卫星定位系统（GPS）技术发展起来的GPS气象学（GPS/MET），已在以下两方面取得了进展：一是利用地面的GPS接收机测量整层大气的水汽含量和电离层电子数密度；二是利用低轨道卫星上的GPS接收机，在GPS卫星、地球和低轨卫星之间发生掩星事件时，探测大气折射率廓线，进而反演电离层电子数密度、大气温度、气压或湿度的垂直分布。

GPS/MET作为一种大气遥感探测新技术，国外发达国家在技术研究及业务应用上，已经取得显著成果。近年来，中国气象部门也积极开展GPS/MET的研究和业务化试验，取得了一定的成绩，为业务化奠定了基础。目前，中国气象局布设了6个站。北京、上海、天津、河北、安徽、湖北、四川等省（市）气象局通过自建或与其他部门合作建设、共享数据的GPS站总数有几百个。

4．8 现代气象观测业务系统

观测是气象事业的基础，对地球系统各个圈层的观测具有长期、不间断、立体、综合、大规模的特征，内容涉及大气物理、大气化学及描述地球环境的诸多参数。

气象综合观测系统与信息网络系统建设的总体目标是：瞄准国际先进水平，建设由天基、空基、地基系统组成的，观测内容较齐全、密度适宜、布局合理、自动化程度高的气象综合观测体系；建立与上述体系相适应的信息收集传输系统和保障系统；对常规气象要素，大气化学成分及过程、气候系统各圈层相互作用的物理、化学、生物过程进行综合监测。

⑴ 天基观测系统

主要建设内容包括：建立以极轨、静止两个系列气象卫星和气象小卫星为主的综合对地观测卫星系统，实现对地球进行全天候、多光谱、三维的定量探测。

⑵ 空基观测系统

主要建设内容：建成基于全球定位系统（GPS）的气球探空系统。实现对大气水汽总量和垂直分布的监测；高空观测站网密度达到200km左右；发展无人驾驶飞机探空等技术，形成续航时间长、升限高、系列化的遥控气象探测系统；加快中国商业航空器气象观测业务体系建设，开展航空器气象资料下传（AMDAR）的业务应用工作；在一些特大城市使用微型无人驾驶飞机探空系统，与风廓线仪相配合进行近地面层、边界层气象观测。

⑶ 地基观测系统

地基观测系统可分为地面常规观测系统、地基高空观测系统、地基特种观测系统、地基移动观测系统。

地面常规观测系统。全部建成测量准确度高、运行可靠的自动气象观测站。主要建设内容包括完善国家基本地面天气站网、中小尺度天气监测站网、城市天气监测站网、高速公路监测网及气象资料空白区（沙漠、高原、深山、海洋、滩涂等）的无人自动气象站网，使基本地面天气站网密度达到50km；重点地区站网密度达到10～15km；建设包括双线偏振和相控阵在内的天气雷达网；调整站网布局，形成布局合理、观测要素齐全、观测准确度高、时效性强，能满足不同需求的地面常规气象观测系统。

地基高空观测系统。主要负责对高空气象要素进行三维空间的定时与连续观测。采用地基GPS/MET遥感技术，实现对大气水汽总量等的监测；提高高空探测的时空密度；布设云地和云间闪电定位系统

地基特种观测系统。完善区域本底监测站的业务功能。以大气本底站网为基础，建设臭氧探空、气溶胶、辐射、酸雨等监测站；发展地基风廓线雷达、地基GPS系统、激光雷达、观测中高层（60～100km的中间层和热层低层）的中频雷达，实现对温室气体、气溶胶、大气沉降、放射性物质、太阳辐射、电子密度和化学活性痕量气体进行长期监测。

地基移动观测系统。建设机动性强、全天候的移动观测系统，是对其他观测系统的有效补充。该系统主要包括车载移动气象卫星地面站，车载多要素自动气象站，车载式高空探空站，车载移动风廓线雷达、天气雷达和激光雷达等。建立移动观测系统可提高对突发事件的应急响应速度和救灾保障服务能力。