工作笔记：应用探空数据

一、数据源

数据地址：https://weather.uwyo.edu/upperair/bufrraob.shtml
数据性质：开源
编者语：非专业人士的工作笔记，如有错误恳请指证（感恩的心）。
推荐资料：https://www.weather.gov/source/zhu/ZHU_Training_Page/convective_parameters/skewt/skewtinfo.html
https://geo.libretexts.org/Bookshelves/Meteorology_and_Climate_Science/Practical_Meteorology_(Stull)/05%3A_Atmospheric_Stability

二、界面介绍

实现探空数据的查询，共使用三个功能模块，如下图所示。每次选好时间与数据类型后，在地图上点击站点，实现探空数据的查询与展示。

三、时间选择

1、日期选择

若选择某站点当日探空数据，需要注意数据时效性。例如，成都市温江站，10时30分（北京时）前后更新当日8时（北京时）的探空数据。

2、时间选择

该网站时间为世界时，具备两个时间【00 Z】和【12 Z】，换算为北京时为【8:00】和【20:00】。

备注：因时间换算的存在，查询8:00的探空数据，查询结果上方的日期较查询日期少一日为正确数据。

四、数据展示类型

该网站共提供2种数据展示类型，数据表（Text：List）与PNG图片（PNG:*）。
其中，PNG图片包括Skew-T、Stuve、Stuve to 10 hPa三种模式。

备注：“Comma Separated Values”相当于分隔符，可以忽略。

1、数据表

• MIXR（Mixing Ratio）混合比/饱和率
  -表征在一定海拔（或气压）、一定温度下，单位质量的空气可以吸收的最大水量（饱和度）的函数，单位为g/kg。

备注：对应PNG图中的绿色虚线与数值。

• THTA（Theta）位温
  -干绝热过程中被压缩或膨胀到1000 hPa时的温度。
• THTE（Equivalent Potential Temperature）相当位温
  -空气团在先干绝热再饱和绝热过程中被压缩或膨胀到1000 hPa时的温度。
• THTV（Virtual Potential Temperature）虚位温
  -含有水汽的空气团在干绝热过程中被压缩或膨胀到1000hPa时的温度，虚位温比实际的位温稍高，因为水汽的存在会降低空气的密度，从而提高了空气的实际温度。

2、PNG图片

• 左垂直轴
  -等压线与海拔。自下而上，空气压力按照比例递减绘制，单位为hPa；灰色数字为海拔高度，单位为m。
• 右垂直轴
  -风羽/风杆。表征相应高度监测到的风速和风向。
• 水平轴
  -等温线与饱和混合比线。有两组数字：
  黑色的数字，对应左下至右上45°的灰色实线，为恒温线（等温线），单位为℃；
  绿色数字，对应绿色虚线，代表温度与海拔（或气压）的函数，该数字表征在一定海拔（或气压）、一定温度下，单位质量的空气可以吸收的最大水量（饱和度）的函数，单位为g/kg。
• 两条加粗的黑色实线
  -实际观测值，探空监测的环境温度（右线）与露点温度（左线），单位均为℃。

备注：两条线靠近在一起时（大约在10℃以内）将会有云层，相距较远的线则表示天气晴朗。

• 平滑的黑色实线
  -空气团假设值/状态曲线。当平滑的状态曲线高于环境温度，形成对流有效势能，即CAPE；相反则形成对流抑制能量，即CIN。

备注：
1、CAPE（Convective available potential energy）：对流可用位能/对流有效势能，工作中用来衡量大气不稳定性，表征易产生对流。
2、 CIN（Convective inhibition）：对流抑制能，工作中用来衡量阻碍上升气流，让对流、雷暴较难发生。

• 红色与蓝色虚线
  -绝热干燥率与湿绝热流失率。二者都表示温度与气压的变化，表示空气相对于周围空气温度高则空气上升，而温度低会下降；红色虚线可以表征未处于水饱和状态或干燥的空气的冷却速度与海拔的关系；蓝色虚线代表饱和状态的空气与海拔的关系。

五、数据展示类型切换

当打开一个数据展示后，若想切换其他数据展示类型，可在如下图位置选择。