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为了更加准确、方便的探测大气边界层结构,本文介绍了一套新的边界层探空系统。为了验证该设备的准确性及其综合性能,首先,将该仪器与VaisalaRS92探空仪进行同球施放比对试验。结果表明:订正后的温度、气压、相对湿度、风速、风向的平均测量偏差仅为0.35℃、0.20hPa、1.17%、0.16m/s、-1.27°,各参数的误差范围均满足业务规范要求。其次,在夏季同系留气艇探空系统进行了同球施放对比试验,结果表明:温度、气压、相对湿度的平均偏差为:0.45℃、1.60hPa、2.51%,满足业务规范要求。最后,在冬季同L波段探空系统进行了对比试验,结果表明:温、压、湿、风速、风向的相关系数均在0.8以上,两仪器的一致性较好。综上所述,新仪器的评估试验结果较好,该仪器的准确性和可靠性都能很好的满足科研和业务需求。对新仪器做了以上评估试验后,将其应用到实际观测中。首先,由于新仪器采用目前最先进的GPS定位技术测风,故其作为比对仪器,验证风廓线雷达、Windcube激光测风雷达的测风数据。试验结果表明:风廓线雷达测风最优高度为1100m以上,Windcube的测风最优高度区间为750-1050m。其次,利用新仪器观测数据对WRF模式模拟值进行验证,结果表明:二者有较好的相关性,模拟值比观测值偏大。最后,利用新仪器对城市边界层结构进行了探测,探测结果表明:1)南京夏季对流边界层最大厚度达到1200m左右,稳定边界层最高达到400m。南京朝天宫和南京探空站同时出现了边界层急流,这种边界层急流具有明显的“鼻状”结构和日变化特征,出现时间集中在午夜到清晨,急流过程中风向以西南风为主。白天城区边界层发展速度较郊区快,且高度高于郊区。2)(?)北京夏季对流边界层最大厚度达到2500m,稳定边界层最高达700m。有明显的城市热岛现象(UHI),且夜晚强于白天,晴天强于阴天;垂直方向上,UHI随高度增高而减弱。以上结果进一步表明,该系统能够正确地反映出边界层结构的演变特征。