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第34届中国气象学会年会

第34届中国气象学会年会

  • 召开年:2017
  • 召开地:北京
  • 出版时间: 2017-09

主办单位:中国气象学会

会议文集:第34届中国气象学会年会论文集

会议论文
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  • 摘要:本文以中国武夷山及周边地区为研究对象,利用降水与地理位置、地形因子之间的关系,考虑地形对降水的抬升作用,提出多源数据融合的降尺度方法,并对2001-2010年的TRMM(Tropical Rainfall Measuring Missionsatellite)3B43月降水产品进行降尺度,从而将其空间分辨率由0.25°×0.25°(约28km×28km)提高到1km×1km.利用验证站点对2001-2010年的TRMM3B43降水产品以及降尺度结果进行精度检验,结果表明:多源数据融合的降尺度方法在中国武夷山及周边地区具有较好的适用性.降尺度结果与验证站点降水量的相关系数R均在0.9以上,平均相对误差(MRE)及均方根误差(RMSE)在月、年尺度上均较降尺度前有所减小,精度得到提高.与气象站点实测数据相比,降尺度结果能较好的模拟降水的时空分布及局地特征,且能够反映地形降水的差异性分布.
  • 摘要:本文利用2009年4月18日三架飞机联合探测层积混合云资料,结合MICAPS再分析资料、雷达、卫星及地面台站资料等,在准确区分自然云区与催化响应区的基础上,对这次降水性层积混合云的微结构和催化物理响应进行了深入研究.结果表明:云上部(4800m层,距云顶1700m,距云底3000m)累积了云中大部分的过冷水,是云内发展强盛区;云上部嵌入式积云区温度低于周围层云区2℃,积云区含水量分布不均,最大值为1.5g/m,标准差为0.4g/m,而层云区含水量最大值和标准差分别为0.6g/m和0.15g/m,积云区和层云区的云滴谱峰值直径分别为25μm和15μm,云滴数浓度的量级分别为10/cm和10/cm.对催化云而言,此次联合探测在4800米层捕捉到嵌入式积云区的催化响应,人工播撒AgI会促进该层云的消散过程,催化后一小时内云区占比由71%降至13%,云中液态含水量持续减少且趋于均匀分布,催化后十分钟与二十分钟云中含水量的最大值分别为1.0g/m和0.5g/m,标准差为0.3g/m和0.15g/m,凇附与聚合增长为主要冰相微物理过程,云滴谱先变窄,后因H-M冰晶凇附繁生而拓宽;在云的中下层则受上层催化影响而产生旺盛云区,十分钟内该层云区范围显著扩大,云滴及冰相粒子尺度均增加一倍,同时旺盛云区自上而下扩展。
  • 摘要:电线积冰是雨雾凇、冻雨天气过程的产物,是贵州冬季常见的气象灾害.它对电力输送、通讯线路等方面的设施危害极大,给国民经济带来了巨大损失.本文根据贵州多年的气象记录,对电线积冰的气象特征和自身条件进行分析,得出电线积冰发生的温度、风速、风向条件,以及发生冰害事故的参数.电线积冰过程中,积冰增长是通过过冷却雨滴、云雾冻结碰冻扩散并在电线上沉积而进行的.不同温度的过冷却雨滴、云雾的冻结碰冻过程会形成不同的积冰类型;风向、风速通过改变过冷却雨滴、云雾的降落速度影响积冰的增长.积冰持续时间越久,冰害成灾率越高.
  • 摘要:将二维码扫描技术应用到人工影响天气作业火箭弹安全管理中,开发了“福建省人影火箭弹安全管理系统”,系统利用物联网技术中的二维码扫描技术,集合3G通信和GIS技术,通过库房、作业分队与指挥中心之间信息的实时交互,构建人影火箭弹管理服务平台,实现了对火箭弹信息(数量、编号、状态等)的采集、传输和管理,提高了安全管理等级和信息化管理水平,具有一定的推广和应用价值.
  • 摘要:本文基于山西临汾国家基本气象站1981-2013年的雨量资料和修订后的临汾市城区暴雨强度公式计算结果,采用芝加哥雨型法,对临汾市城区短历时暴雨雨型设计进行了分析研究,结果表明:短历时最大降水量年际变化较大,随着降水历时的延长,各历时的逐年最大降水量极值有增大的趋势;年最强降水比较集中,多出现在7月上旬到8月中旬;年最强降水在午后出现次数较多.临汾城区短历时降水雨峰位置偏前,短历时强降雨较为集中.随着重现期增大,雨强增大;瞬时雨强呈单峰型分布,其瞬时雨强变化趋势以及分布型基本一致,只是在时间分配上稍有差别;当重现期相同时,芝加哥雨型雨强值只与峰前或峰后时刻有关,与历时无关.
  • 摘要:本文研究东南地区2016年降水引发的地质灾害时空分布等特征,分析了地质灾害和不同降水的关系,总结灾害成因,根据成因分类,统计引发地质灾害降水值等。同时对典型地质灾害过程进行了总结,利用命中率、漏报率、空报率等指标对预警情况进行检验评估,通过对灾害过程进行“点面”的分析,进一步了解地质灾害发生的规律和特征,并将这一总结应用于预警业务中,为重大预报和决策气象服务提供参考,为东南地区地质灾害气象业务检验提供依据,从而能更好地发挥国家级地质灾害在业务引领和对地方台站的指导作用。
  • 摘要:白塔河流域位于江西鹰潭市西南部,中、下游经过龙虎山.中游河段属泸溪河,由南向北从龙虎山景区贯穿而过,形成了龙虎山旅游观光的最佳线路,其中龙虎山景区的沿泸溪河竹筏漂流与水上表演项目是其旅游特色.竹筏是从上清镇正一观码头出发开始漂流,游览龙虎山景区的上清宫、天师符、龙虎山和仙水岩十景.由于河谷狭长,造成河水涨落迅猛,上游降雨情况与泸溪河涨水关系密切,尤其是强降水导致水位暴涨.因此,为了更好地开发泸溪河乘筏赏景等旅游资源,帮助旅游经营者安排旅游活动,游客选择旅游时间,对当地开展旅游服务具有重要意义.本文以2009~2015年江西白塔河流域圳上水位及其上游高阜、马头山、冷水和耳口4个雨量站降水量的统计资料为基础,分析了降水和水位的变化规律;计算了圳上上游4个雨量站雨季期>10mm的雨日降水量与其第二日圳上水位的相关关系,并且采用了线性回归和曲线回归方法建立水位预报模型,同时对比分析了两种模型的历史拟合及预报效果,最终得出以下结论:(1)圳上上游平均年总降水量为1937.8mm,降水量最多的月份是6月(349.1mm),最低的是10月(39.0mm).并且降水主要集中在3-8月(1434.0mm),占平均年总降水量的74.0%.从清明节到端午节的降水量逐渐增多,从中秋节到元旦节的降水量逐渐减少,其中端午节降水最多为53.8mm,元旦节最少仅为6.3mm.(2)圳上平均水位为5.44m,最高水位出现在9月(6.03m),最低水位出现在12月(4.77m).在夏季出现最高水位为5.67m,是全年的104%;在冬季出现最低水位仅为5.16m,是全年的94.9%.其中只有清明节和中秋节的水位年变化是呈现上涨的趋势.(3)从降水量与水位的相关性分析表明,3月仅马头山站的相关系数为0.313,6月仅耳口站的相关系数为0.304,8月仅冷水站的相关系数为0.345,同时都在0.05水平(双侧)上是显著相关的.(4)本文所建立的水位预报模型有20个通过了显著性检验,有4个预报模型误差相对较小.(5)误差较小的4个水位预报模型为3月马头山一元线性回归模型、6月耳口一元线性回归模型、8月耳口一元线性回归模型、3-8月6个月的多元线性回归模型,其历史拟合的平均相对误差分别为24.8%、23.9%、21.1%、23.4%,预报的平均相对误差分别为26.5%、23.9%、24.9%、26.2%.模型的拟合与预报虽然误差较大,但都通过了显著性检验,因此在实际预报中可以作为参考.以上结论可以为开发白塔河旅游资源及防灾减灾提供气象依据,对当地开展旅游服务具有重要意义.
  • 摘要:利用1960-2013年河北省11个地市站地面观测资料和环流指数资料,采用趋势分析、小波分析、突变检验等方法对河北省夏季降水的演变特征及规律进行了分析,结果发现:1960-2013年河北省夏季年平均降水分布呈东南多、西北少,沿海多、内陆少的特点,年平均降水量呈下降趋势,降水变化具有明显的周期性特征,其中3a和14a的振荡周期显著;夏季年平均降水量在1980年前后发生了突变,突变后下降趋势加强,分月检验说明年降水量下降主要是7、8月份降水量减少造成的.河北年夏季降水量与各相关环流指数以及东亚夏季风指数之间有一定的相关关系,但相关性均不显著,影响河北夏季降水量的原因复杂多样.
  • 摘要:利用秀屿区2005~2016年110个大雾监测地面资料的统计分析,揭示了秀屿区沿海大雾的活动规律及有利天气形势,大雾的生成是多种气象条件和大气环流形势共同作用的结果,通过分析发现秀屿沿海南到偏南风有利于暖平流和水汽的输送,弱的均压场有利于大气层结的稳定,适宜的海温均有利于产生大雾天气.对秀屿沿海大雾气候特征的分析及监测方法的探究,目的在于为沿海大雾天气的预报、预防、监测及更好的开展雾的预警服务工作提供基本依据.
  • 摘要:本文利用德阳市2014年1月~2015年3月空气质量小时报、空气质量日报、地面观测资料、高空观测资料分析德阳市的污染现状,得出以下结论:(1)德阳市2014年1月~2015年3月的首要污染物主要是PM2.5、PM10、臭氧.其中PM2.5的浓度最大值出现在中午12时,PM10的浓度最大值出现在上午10时,而臭氧浓度最大值出现在下午17时,三种污染物并不是同时出现最大值.(2)颗粒物浓度随季节有明显的变化规律,夏秋季低,冬春季高,颗粒物浓度与风速、降水、温度、能见度呈负相关关系,颗粒物浓度与湿度呈正相关,由于德阳市西北高,东南低的地势,该地区在吹偏东南风时有利于污染物的积累.从污染过程的天气形势来看,四川盆地主要是偏西气流,盆地附近没有明显的波动或者槽脊活动,盆地主要是晴好天气,这样的静稳天气形势不利于颗粒物的扩散,有利于颗粒物聚集.(3)臭氧为德阳市第三污染物,污染季节主要集中在春夏季,且一天中在午后臭氧浓度高,这是由于臭氧的光化学性质影响的.
  • 摘要:城市由于人口密集,社会经济发展快,地表硬化而渗水能力差,往往一次极端降水事件就会造成巨大人员伤亡和经济损失.本文在对典型城市小时降雨特征的研究中拟采用Γ分布方法,模拟北京、上海、广州三个典型城市的极端小时降雨的累积概率分布,通过和实际降雨累积概率分布结果归纳总结各个代表站的降水特征和一般规律。对比三个典型城市的最大累积概率模拟结果可知,上海市极端小时降水的模拟和实际结果最为接近,三个典型城市小时降水阈值为20mm所对应的累积概率均在95%以上,随后累积概率的增长速度逐渐变缓;小时降水阈值为40mm的实际累积概率为99%,但仍然有1%左右的概率发生40mm以上的降水,这也表明,北京、上海、广州这三个典型城市发生较强量级降水概率是存在的。
  • 摘要:本研究基于自动站观测数据计数值模拟方法,对2015年7月22日一次分叉降水过程进行了分析。数值模拟基于北京城市气象研究所的RMAPS-ST模式,设计了有城市下垫面的对照试验(Urban算例)和把城市下垫面替换为农田的敏感性试验(No-Urban算例)。水平风速及水平辐合辐散的垂直剖面分布表明,Urban算例中,底层风速到达城区后显著降低,城区及下风向存在一个风速小值区,而No-Urban算例中并无风速减弱现象。两者差值可以看出,收到城市粗糙下垫面的影响,城区附近低层风速降低0.72-1.25 m/s,且影响高度达lkm。Urban算例中由于水平风场到达城区减小,在城区上风向形成了辐合,由此产生了上升运动。去掉城市下垫面后,由于没有城市的阻挡作用,系统在“城市”上空形成辐合。18:30时,随着降水系统推进,垂直速度增强。19:00时,系统带来的辐合线移到城区中心附近,且Urban算例中辐合线的移动慢于No-Urban算例。19:15时,辐合线位于城区中心上空。Urban算例辐合线在城区存在显著的滞后现象。
  • 摘要:在各项重大工程建设的设计和施工中都需要考虑气候因素,特别是出现较少的小概率极端气候事件.从气候与建筑工程建设的关系出发,并以桂西北的河池市为例,阐述了气候条件对工程项目施工及运营的影响.结果表明:(1)不同季节的气候对工程的影响程度有差异,春季湿度大,夏季强对流天气多,秋季多晴朗干燥,冬季气温较低.掌握当地气候规律,能科学地避免不利气候对工程项目的影响和运营.(2)对建筑工程影响较大的天气为暴雨洪涝、雷电和大风.强降雨天气会造成工程的停工,影响工程进度;对建筑的基础作业、混凝土浇筑、墙体砌筑以及装饰等工程建设的各个阶段造成直接影响;雷电、大风则会对工程建设构成安全影响.(3)在工程设计中重点要考虑的气候因素是风压、光照、灾害性气候事件.
  • 摘要:本文在5m×5m细微网格上实施社区雷电灾害风险评估模型的开发及应用,对雷击危险次数及脆弱性进行数值化评估模拟.模型针对“建筑物、室外受建筑物遮挡部分及空旷地带”三种下垫面空间类型测算雷击风险指数.根据地物对雷击的截取面积、位置因子及雷电防护能力等评估雷电灾害脆弱性指数(裸风险);将接地雷击密度与脆弱性指数相叠加,得到雷击危险次数.研究以接地雷击密度作为社区雷电灾害风险评估的基本参数,认为雷电灾害的发生主要由地闪回击过程造成,因此用地闪资料统计出地闪回击次数,计算接地雷击密度.研究发现北京地区总的闪击(flashes)次数与回击(strokes)次数的比值大致为1.269.社区雷电灾害风险评估实例应用表明:模型模拟出的评估结果能反映雷击风险在社区空间尺度上的差异,以及真实的雷击风险,能突显地形因素、防雷状况及建筑物“避雷针”效应等所产生的风险差异,结果较为合理.社区雷电灾害风险评估结合地物分布状况直观体现导致风险高低的主要缘由,给出定量化风险评估结果,适用于雷电灾害风险规避及风险控制.
  • 摘要:本文通过分析海绵城市建设中几个与气象关系密切的问题,以全国首批海绵城市建设试点城市池州市为例,结合自己的工作实践,详细阐释如何在海绵城市建设中更好地发挥气象的作用。气象与海绵城市建设是有联系的,在城市规划中需要气象数据,在工程设计施工过程中需要气象支持。由于我国海绵城市建设刚刚起步,技术标准体系尚未形成,各专业间缺乏相互融合,特别是专业间已有的标准互不协调,需要多部门的共同努力,气象部门应积极参与。在实际工作中,要认真分析海绵城市中的气象元素,研究气象科学对海绵城市建设的技术支撑,将与气象关联的指标作为刚性控制指标纳入规划指标中,积极争取把自动气象监测站网建设纳入海绵城市建设配套项目,搞好精细化降水监测,开展城市内涝风险预报预警,推进跨部门信息共享,实现部门信息互联互通,为海绵城市建设提供更加精准高效的气象保障服务。
  • 摘要:选用商丘市所辖7个国家气象站观测资料,资料年代1960~2015年共计56年,气象要素为逐日、逐月、逐年的降水量、降水日数、风速、大风日数、雾、霾日数等观测数据以及天气分析资料,污染物数据是商丘市PM2.5、PM10、臭氧、SO2,NO2,CO,资料年代2009~2015年.应用线性回归和F检验法,分别进行趋势与阶段性分析和显著性检验,天气图分析运用天气学原理和天气诊断分析方法.采用数理统计与数值模式敏感性实验模型,分析商丘空气污染物的变化特征以及气象条件对空气污染的影响.
  • 摘要:全球气候变化背景下频发的极端强降水事件,对经济社会发展、生命安全和生态系统等诸多方面造成了巨大的危害.本文针对美国、欧洲、中国、印度和巴西五个国家和地区的暴雨分别进行统计分析,并加以对比,以此分析以快速城市化为标志的人类活动对区域暴雨变化的可能影响。在美国和欧洲暴雨雨量年均增长率分别为0.47%、1.53%,年代平均增长率分别为6.59%、13.92%。而中国、巴西和印度暴雨雨量年均增长率分别为2.46%、2.57%和5.57%,年代平均增长率分别为17.48%、25.55%和54.27%。暴雨雨日和雨强与暴雨雨量类似,在美国、欧洲、中国、巴西和印度均呈现增加趋势;并且,整体上暴雨雨量和雨强在中国、巴西和印度的增加显著高于美国和欧洲。根据IPCC AR5和目前已有研究,大气和海洋主导的气候因子不能完全合理解释暴雨增加的原因。因为暴雨增加除了受到海气因子作用外,人类活动也极可能是重要的触发因素。基于此,分析了GDP、UR、AOD为代表的快速城镇化因子与暴雨的相关性。结果表明,在城镇化因子发展速率较快的中国、巴西和印度,暴雨雨量、雨日和雨强与GDP、UR、AOD的相关性明显高于美国和欧洲,说明城镇化速率越快,越有可能触发暴雨的显著增加。
  • 摘要:从深圳气象灾害风险管理服务的实际需求出发,设计了一种新型的暴雨年景指数,该指数综合考虑了年总雨量、每年最强的一场降水(以滑动24小时雨量为准)、短历时强降水(以小时雨量过50毫米)的频次以及暴雨日数等4个暴雨相关的要素,对2008-2016年的历史资料进行回算和对比分析,结果表明相比传统的年总雨量指标,这种综合考虑多种暴雨要素的新型指数能更准确地反映出灾害管理和气象服务人员对暴雨年景的主观评价.同时,暴雨年景指数也为深圳未来气候预测的方向提供了新的启示,即从年总雨量的预报转为多种要素和暴雨年景指数的预报,从而使得整个预报服务的产品对于城市暴雨灾害的防御更具实用价值。由于在深圳已经取得了初步的成功,本文所提出的方法框架在全国各大城市都有一定的推广价值。
  • 摘要:武汉市地处长江中游,长江、汉江穿境而过,境内湖泊众多.武汉国家气象观测站为国家基本站,站号57494,2010年1月1日由武汉市东西湖区吴家山街三支沟(30.37°N,114.08°E,拔海高度23.3米)迁至东西湖区慈惠农场八向大队(30.36°N,114.03°E,拔海高度23.6米).气象观测站搬迁所致观测位置、环境的变化,必然会对观测数据序列的一致性造成一定的影响.本文采用2010~2016年武汉市121个气象观测站,以及选取武汉站、江夏站及湖北大学区域自动气象观测站和江滩区域自动气象观测站逐小时气温、逐日最高最低及平均气温值进行统计分析,通过对极端温度、高低温日数等气候特征值的比较,定量估算武汉站与中心城区气温差别.从各气象观测站观测数据来看,气温受观测站周边环境影响较大,各站点的最高、最低气温和气温日较差均有明显的差异.武汉市气温分布总体上呈现西北-东南向逐渐升高的特点;受城市热岛效应的影响,经济总量高、人口密集和车流量大的区域气温高于周边郊区;中心城区内设置在大型公园、植物园等内的观测站气温低于建筑物、硬化路面周边的站点.武汉国家气象观测站自搬迁以来,由于现址地处郊区,气温观测数据明显低于中心城区.根据季节的不同,日最高气温、最低气温和平均气温均较中心城区偏低1-4℃;武汉市各远城区国家气象观测站也处于气温相对较低的区域,以这些站点气温观测值为基准开展城市气象服务工作,必须加以订正后使用.位于湖北大学的区域、自动观测站(湖大站)的气温观测数据更能代表中心城区气温变化特征,但由于武汉市中心城区面积大,城内湖泊众多,气温时空变化复杂,结合使用江滩站的气温数据,可更好地描述武汉市中心城区气温变化特点.
  • 摘要:本文利用福州市区及周边站点1961-2015的观测资料,对近50年来福州地区的雾日数的变化趋势进行分析,找出影响雾日数变化的原因。选取福州站代表城市站,闽侯代表城郊站,平潭代表郊区站,分析福州地区雾日数的时间变化特征和趋势及影响因了。从20世纪80年代开始,福州站、平潭站和闽侯站的年雾日数均急剧下降,其中福州站和平潭站的下降趋势最显著。雾日数在2000年之后下降到最低值,2010年之后又开始小幅回升。在20世纪80年代之前,福州站和平潭站春季的差值最显著;80年代之后,全年的差值主要是由夏季的差值造成的。2000年之后,又是春季的差值最显著。2010年之后,四个季节的差值都相当。福州站和闽侯站的差值一直是春季最显著,冬季的差值次之。通过分析年平均气温和年平均相对湿度的变化趋势,发现年平均气温的降低和年平均相对湿度的升高是雾日数增加的原因之一。
  • 摘要:大气稳定度可标明大气湍流的强弱,污染物在大气中扩散、稀释的速率、距离和范围受到大气稳定度的直接影响.当大气处于稳定状态时,污染物在大气中扩散速率小,范围窄,最大浓度落地距离较远,受污染物影响区域较大.郑州是中部地区国家中心城市和中原城市群核心城市,经济快速发展的同时城市热岛效应显著,大气污染日益严重,因此研究郑州大气稳定度特征及变化规律,是缓解城市环境问题的基础性工作.总体上郑州大气稳定度中性类频率下降,稳定类上升,这种变化趋势不利于大气污染物的扩散,利于污染天气的形成。大气污染的根源是污染物质的排放,大气稳定度仅是污染物扩散的影响因素之一,大气混合层厚度也是影响污染程度的重要因素之一,因此以本研究为基础,应深入研究影响郑州大气污染的其他因素,为郑州大气污染治理提供切实有效的技术支撑。
  • 摘要:Urban air pollution is beconung a more and more important environmental problem. Suitable city redevelopmentis an effective way to improve urban ventilation and help pollutant dilution. This paper investigates the impact ofurban open space and elevated buildings on pollutant (CO) exposure in 3-D urban canopy layer (UCL) modelswith medium packing density (plan area index and frontal area index λp=λf=0.25). Computational fluiddynamics (CFD) simulations are carried out under neutral atmospheric condition. The initial numerical UCL modelconsists of 5×5 cubic buildings (H=B=30m). In the first group, one of the 25 building models is removed to attainurban open space settings. In the second group, the first floor, or second floor or third floor of all building modelsare elevated respectively to create wind pathways through buildings. The standard k-ε model is used to model theturbulence. CFD methodologies are successfully validated by wind tunnel data. Four wind directions areconsidered (0°,15°, 30°, 45°). The contribution of pollutant concentration reduction by urban open space andelevated building is quantified by daily pollutant exposure (Et). Results show that, urban open space and elevatedbuilding can effectively reduce pollutant exposure for urban residents. Wind directions of 0° and 15° experiencebetter pollutant dilution capacity thus attain less pollutant exposure than 30°and 45°. Elevated building foundationcould reduce pollutant exposure most effectively in four wind directions.
  • 摘要:综合利用海淀风廓线雷达资料,从区级气象台开展预报预警服务工作的的角度,对2016年6月10日的一次强对流风雹天气过程进行分析.结果表明:本次冰雹强对流过程是受高空低涡低槽以及地面冷锋的配合下,由地面辐合线和高温高湿热力不稳定等触发的强对流天气过程.通过对风廓线雷达连续观测资料的精细化分析,能够部分揭示影响系统在发展过程中的垂直细节特征:从风场配置上可以看出降雹前10分钟高层冷空气入侵,中层急流动量下传以及低层明显增强的垂直风切变为本地发生冰雹提供动力条件;近地面高度范围内冷暖平流交替以及明显的偏东风风速增强,更有利于对流维持加强;从垂直速度产品中发现本地降雨前垂直速度在接近零速度线左右徘徊后突然增大,且增大至超过7m/s;在大气折射率结构常数产品中距离本站降雹前25分钟,大于-170dB区域突然提高,并从6公里处大面积逐渐向下渗透,表明该区域对流越不稳定.而将其特征应用在城市分区预报预警业务中,有利于预报员对回波发展趋势及降水相态的快速识别和研判,及时开展精细化预报预警服务.
  • 摘要:随着现代化工业的发展和人民生活水平的提高,雾霾的频发与国民对空气质量的关注已越来越成为热点话题.本文利用民航报、NCEP资料和国家环境监测站细颗粒物(PM2.5)浓度资料,通过对京津冀地区的一次大范围持续雾霾天气的特征、大气环流形势及其影响因素的综合分析研究,从而对此次雾霾天气发生的成因有一清楚的认识.此次京津冀地区持续低能见度是由雾和霾的混合造成,能见度虽然在大部分时间段都与空气湿度密切相关,但也有少部分时段并不一致,PM2.5浓度持续高位也是此次低能见度产生的原因。此次京津冀地区雾霾的形成和维持,主要是由整体的大气环流形势造成的。北部无明显冷空气南下,而其南部不断有暖湿气流向北输送,致使此地区湿度加大,同时低层为大范围均压场环境,扩散条件差,污染物不断堆积,致使能见度持续较差。
  • 摘要:对1970-2003年合肥城市热导强度的研究表明,合肥城市热岛强度昼、夜差异较为显著,具体表现为夜间基本高于白天,并且在夜间呈现较明显增加趋势,而在白天变化趋势不明显。夜间,风速大小显著影响了城市热岛强度的增加趋势,即风速越小,越容易加剧热导强度的增加趋势;白天,风速大小仅影响热岛强度的年际波动幅度,即风速越小,热导强度年际波段幅度越大。通过对城市热岛强度与风速及人口的关系进行回归拟合,建立了合肥市城市热岛强度的样、夜定量关系模型。通过检验发现,热岛强度越大,模型的拟合效果相对越好;夜间模型的拟合效果总体上优于白天模型。
  • 摘要:以贵阳市花溪站近35年(1981~2015年)连续自记雨量记录,挑选降雨历时为5、10、15、20、30、45、60、90、120分钟每个时段的年最大雨量记录作为花溪区暴雨强度公式的计算样本,采用指数分布方法计算.利用花溪区降水资料,采用指数分布、模型等方法计算,得出花溪区暴雨强度曲线和花溪区降水曲线图,分析强降水内涝,形成花溪区城市内涝专项气象灾害风险评估报告,为花溪区各级政府和职能部门做决策服务时提供有力的科学支撑.根据花溪区的暴雨特点和汛期排水规则,对暴雨引起城市内涝灾害的风险进行了初步的量化评估.
  • 摘要:利用黄河三角洲地区19个台站近36年(1981-2016年)的雾、霾日数据资料,用相关分析法,分析了1981-2016年各台站年际间雾、霾日数的变化趋势,为突出雾、霾日数近36年的变化特征,将1981-2016年划为不同的时段详细论述,然后采用线性趋势拟合法从空间分析了雾、霾日数的变化特征,并根据台站雾、霾日数出现频率及变化趋势利用surfer11对雾、霾的空间变化趋势进行了克里金插值法和显示,从空间分析了雾、霾日数的分布特征.结果表明:黄河三角洲地区近36年年雾日数呈缓慢递增趋势,且具有明显的阶段性,1981-1992年期间,雾日数以8.9d/10a的趋势显著增加,1994-2004年期间,雾日数年际变化呈波动状态减少,变化幅度较小,变化趋势为-0.8d/10a;2005-2010年期间,雾日数先增加后减少,于2010年减少到历年最低值,2010年后雾日数又以31.3d/10a的趋势剧烈增加;四季雾日数的年际变化趋势有所不同,冬、秋季随时间呈递增趋势,夏季变化缓慢,春季呈递减趋势;雾日数具有明显的季节性,冬季最多、秋季次之,春季最少;雾日数月分布不均匀,12月份雾日最多,6月份最少;黄河三角洲地区雾日数空间分布受地理因素影响,内陆西部为雾日的高发区,渤海湾西部,自西向东年雾日数逐渐减少;趋势变化以高青(GQ)~滨州(BZ)~东营(DY)为界,以北地区雾日数呈递增趋势,以南地区呈递减趋势.黄河三角洲地区近36年年霾日数随时间呈指数形式递增,阶段性明显,1981-2010年增长缓慢,变化趋势为2.9d/10a,2011-2016年近6年期间,霾日数以90.2d/10a的趋势,急剧增加;四季霾日数的年际变化趋势与年霾日数年际变化趋势一致;霾日数具有明显的季节性,冬季最多、夏季最少;霾日数月分布不均匀,12月份最多,4月份最少;黄河三角洲地区霾日数空间分布与城市工业以及污染排放有关,霾日数的多发区位于工业发达的邹平(ZP)与胜利油田所在地的东营(DY)区,自西南向东北霾日数是多~少~多分布;霾日数年变化趋势不均匀,自西南向东北霾日数变化趋势为快~慢~快分布.
  • 摘要:以乌鲁木齐清雪工作需求为牵引,利用乌鲁木齐2006-2016年冬季(11月-翌年3月)逐日降雪量、积雪深度和气温资料,分析了近11年冬季各量级降雪的分布特征和降雪持续时间;利用173d降雪日的逐时降雪量资料,分析了降雪的日变化特征;对积雪深度和对应降雪量做线性拟合,得出二者比值大体为0.968cm/mm;通过手机短信、电子邮件和公众微信号等实时推送降雪起止时间、降雪量、积雪深度、气温和风向风速等“精细化清雪预报”内容.
  • 摘要:厦门气象局从2005年开始先后建立起124个雨量自动站,因分布广、布局合理、数量众多等特性,对降雨监测更加地精密,能比较全面地反映厦门地区的降水分布状况.本文选择了2005-2016年建站不少于4年的52个自动站和厦门、同安2个国家基本站降水资料,针对大雨到暴雨以上量级(日降雨量≥30mm) 279个天气过程进行统计分析,找出降水时空分布特性,以及相应的天气系统,建立起厦门地区大降水概念模型,使预报员对厦门降水特性有一个全面、细致地认识,提升海洋、乡镇精细化预报水平,做好给政府的决策服务。
  • 摘要:随着经济的高速发展,超大城市群对局地天气、气候的影响造成强天气的发生越来越频繁,每年暴雨、冰雹、大风等灾害性天气给人民群众的生命财产造成了重大损失.准确的强天气预报对减少和避免灾害损失意义重大,想要提高天气预报的精细化程度,充分探究其内部热力过程的演变,离不开准确连续的大气温湿廓线探测.本试验依托北京超大城市综合观测试验,利用北京南郊观象台探空资料和同址同期的微波辐射计资料,分析了四台微波辐射计在三种天气条件下温度及相对湿度的表现情况。四台微波辐射计温度廓线与探空温度廓线有很好的一致性,相关系数均达到0.98,微波辐射计可以对高空大气温度进行连续和准确的观测。降雨会使得微波辐射计观测值偏大;进口B号负偏差较大。微波辐射计相对湿度的反演较探空有一定的相关性,四台微波辐射计相对湿度误差在晴空件下小于云雨条件。在云雨条件下微波辐射计由于微波吸收的不确定性导致微波辐射计相对湿度反演误差加大。
  • 摘要:短时强降水是城市气象服务的难点之一,双偏振雷达是在强对流的相态识别上有较大优势,而强对流风场结构依然是分析的重点之一.双雷达反演风场弥补了风场在空间探测上的空缺,有助于分析对流系统的动力结构.针对厦门海沧双偏振雷达的试用评估,利用双偏振雷达观测数据,与厦门狐尾山多普勒雷达观测数据作为研究对象,分别与邻近雷达站进行双雷达进行风场反演对比,并探索近距离双雷达风场反演精度,结果表明:双偏振多普勒雷达在双雷达反演中有更大的有效反演区域,近距离双雷达反演在探索精细的三维风场结构存在巨大的潜力.
  • 摘要:本文采用能量平衡方程作为预报模型,利用实测气象资料和道面温度等观测实况,制作路面温度预报模型.路面温度预报值与实测值的相关系数超过0.9,并通过了0.01的信度检验,预报效果较好.并且,预报值低于实测值的频率稍大.预报值误差在±3℃内.将全年四季进行讨论,各季节的绝对误差平均值的排列顺序为夏季>冬季>秋春季,但春秋季相差不大,表明模型在不同季节内均可以用于路面温度的预测,春秋季的预测水平优于其它季节,冬季小于夏季,因此模型尤其对冬季低温冰冻预报的应用价值更高,而对于夏季高温而言,其在业务中的允许误差范围本就比冬季要大,因此模式在夏季的应用也是相对可信的.为了进一步验证模型在不同天气情况下的预报效果,给出了有、无降水时间段的绝对预报误差>2℃的频率,在无降水日的误差小于有降水日的误差.
  • 摘要:文选取了上海市世博园区站、金山站和嘉定F1赛车场站3个风廓线雷达站点北京时2012年3月7日凌晨一次降水过程生成的错误水平风场数据,通过逐步对比分析该时段高低扫描模式实时径向功率谱数据,指出了在降水初期风廓线雷达软件质量控制出现错误的原因,并重新识别了错误时段的功率谱,反演了水平风场数据.分析表明,在降水初期由于风廓线雷达各波束探测的数据在空间上不一致,容易导致雷达软件采用的质量控制算法并不能全部识别和消除降水对数据的干扰,从而出现偏差.基于风廓线雷达高时空分辨率径向功率谱数据的分析处理方法可以有效地验证雷达软件质量控制算法,且经过该方法处理反演后的水平风场更为合理.
  • 摘要:我国新一代天气雷达的定量估测降水算法,沿用了WSR-88D中设定的由美国夏季对流云统计得到的Z-R关系式.根据实际应用当中发现已经不符合荆州市本地的降水模式,Z-R关系的本地化工作显得十分必要.而雷达作为对定量降水估测和预报的重要手段,对洪水检测、发布暴雨预警洪涝灾害预警起到重要指导作用.本文对2014年与2015年两年主汛期5~8月共8个月的降水过程进行了统计分析,并根据最优化算法得到了适合荆州雷达汛期定量估测降水的Z-R关系,为使用荆州雷达的预报业务人员提供一定的定量预测降水的技术支撑和参考资料.
  • 摘要:一般雷达的线性调频脉冲波形存在多普勒频率与测量距离之间的耦合,即当测量的目标存在多普勒频率时,雷达测量目标的距离与目标所在的真实距离也存在一定的差异.线性调频信号对多普勒频率不敏感,多普勒失谐不大于信号带宽时,滤波器仍能起到脉冲压缩作用,只是输出的压缩脉冲主峰时延与多普勒失谐成正比,因此,线性调频信号广泛用于多普勒雷达中.在多目标环境中,这些旁瓣会埋没附近较小目标的主信号,引起目标丢失及影响对低可观测目标的探测,在隐身技术不断发展的今天其后果是不堪设想的。为了提高分辨多目标的能力,必须采用旁瓣抑制或简称加权技术。引入加权网络实质是对信号进行失配处理,因此它在使旁瓣得到抑制的同时,使输出信号包络的主瓣降低、变宽。也就是说,旁瓣抑制是以信噪比损失及距离分辨力变差为代价的。应用天线设计中的旁瓣抑制理论,人们提出了多尔-切比雪夫(Dolph - chebyshiev)作为最佳加权函数。然而,这只是一种理论的加权函数。
  • 摘要:新一代天气雷达CINRAD/SA中的UD6波导加压单元是SA型号雷达独有的部件,它主要的作用是确保波导内满载干燥过后的空气,让波导内满足雷达的高频信号正常传输的环境,最大程度的消除打火的现象发生.UD6波导压力单元配置的是型号为SPX公司生产的HA-4X2,本文从UD6单元的原理,故障的诊断,不同的告警处理,以及日常维护进行了详细的总结,让气象装备保障人员在SA雷达运行中以及在日常的维护中,能做到认真避免其出现故障和出现故障时能迅速诊断排除故障,提高雷达数据的可用性,为短时临近预报提供稳定的雷达产品.
  • 摘要:双线偏振多普勒雷达能够交替发射和接受水平与垂直的偏振波,相比较常规天气雷达,双线偏振雷达除能测定云、降水的反射率因子外,还能测得差分反射率因子Zdr,差分相位传播变量ψdp、相关系数ρhv等新的独立变量.对于提高雷达定量估测降水的准确度以及了解降水粒子的大小分布、形状、相态和空间取向等均十分有用.但双偏振雷达偏振参量的质量控制是限制双偏振雷达的进一步应用,其中又以差分相位的质量控制最为重要.本文针对WSR-88D雷达数据,首先对差分相位进行了退距离折叠、初始相位调整等工作,随后在前人工作的基础上引入Logistic函数作为两次滤波过程中的权重函数进行了差分相位传播的FIR滤波工作,并最终计算出比差分相位.研究结果表明:加入Logistic函数作为权重函数的FIR算法能够减少滤波过程中的迭代次数,并且在最大程度上保留原始差分相位的峰值信息,进而改善比差分相位的计算精度.
  • 摘要:晴空回波是一种没有降水或云的大气中得到的雷达回波.本文用的双偏振雷达为C波段,所以能探测到的晴空回波主要出现在边界层内,它为研究边界层内温、压、湿结构的不均匀性提供了一种有效的探测手段。晴空回波的出现,说明了当时大气边界层的气象要素具有较大的梯度,存在着一定的湍流输送过程。NUIST C-Pol雷达探测到的层状晴空回波处于大气边界层内,主要散射机制遵循湍团尺度为λ/2的Bragg定律。本文根据2015年夏季南京信息工程大学C波段双偏振雷达(简称NUIST C-Pol雷达)探测的晴空回波个例,结合大气风温湿特征,分析它的形成机理和演变特征,并分析晴空回波的偏振参量特征,了解大气边界层结构,相对探空资料具有较高的时空分辨率。以便深入认识大气风温湿结构特征对雷达电磁波的散射以及为雷达资料质量控制提供依据。
  • 摘要:针对一种基于傅里叶谱分析原理的天气雷达回波强度图像插值方法,首先介绍了该方法的理论和算法步骤,然后进行了实际个例实验.结果表明:该方法比双线性插值方法能更好地凸显强对流天气情况下强回波区的结构特征,其本质是利用傅里叶谱分析获得产生对流性降水的“积状云”回波强度时空变化的谱特征,并进一步将谱特征用于观测数据离散点拟合、再进行重采样,有利于凸显一些因雷达分辨率低而探测不到的强回波中心.
  • 摘要:本文依据多普勒全相参(ADWR)雷达伺服系统工作原理及伺服控制、驱动信号的关键点参数测量方法,总结提出了伺服驱动电源故障诊断流程及排除方法,并通过一次合肥新桥机场ADWR雷达俯仰驱动电源故障的案例分析,结果表明:采用这种诊断流程来处理伺服系统故障的是高效的、可靠的.
  • 摘要:本文结合实际云雷达回波信号功率谱特点,分析谱处理方法谱宽、加窗函数对信号处理增益的影响,计算不同谱宽、不同脉冲积累数、不同加窗函数带来的实际处理增益。然后,结合云雷达回波概率分布函数,分析满足给定虚警概率和检测概率下DFT处理方法和功率谱平均处理技术下的信号检测门限。通过检测门限和实际处理增益的分析,计算不同积累数下的SNR的提高能力,再基于雷达气象方程,计算与分析不同积累数、不同谱宽等不同条件下,通过谱处理方法能够检测的最低反射率因了强度。在根据对不同云类型观测所需的最低灵敏度需求,分析不同云类型所需要的积累时问和不同积累数搭配。结果表明,云雷达回波的谱宽是影响谱处理方法中信号处理增益的重要因素,当谱宽较大时,相干积累和DFT谱分析过程中的信号增益会大大降低。相干积累的信号处理增益会随着积累数增加达到最大值,然后饱和,不再随之增大。功率谱平均则会使谱检测门限随平均数增加而持续降低。因此,在积累时问有限下,选择最佳DFT相干积累数和更多的功率谱平均,则会得到更高的信号处理增益,使灵敏度提高达到最佳效果。
  • 摘要:本文基于支持向量机(SVM)机器学习算法对新一代天气雷达异常回波进行识别.异常回波通常在图像全局或者局部区域表现出一定的周期性,那么利用图像纹理的频谱特征可以将其分类.将图像二维离散傅里叶变换后,用极坐标表示此二维频谱的两个一维频谱信息,并分别计算其谱能量,然后提取一维距离向中峰值(散射点)个数及能量比值作为图像纹理特征,形成特征库,利用SVM的高斯核函数对大量样本进行训练,得到分类输出.实验仿真证明了此算法的有效性.
  • 摘要:风是大气探测中非常重要的气象要素,它影响着大气能量循环,化学污染物的扩散,以及水汽和气溶胶粒子输送,风也是大气环流的根本动力,对天气和气候都有重要的影响.当前能够进行大气风场剖面探测的仪器有无线电探空仪、微波雷达、多普勒声雷达探空火箭和多普勒激光雷达等,多普勒激光雷达通过测量大气中随风场移动的气溶胶和分了后向散射信号的多普勒频移,来实现对晴空大气风场的探测,具有较高的时间分辨率,空间分辨率和探测精度,而且探测范围大,响应速度快,可以得到风场的三维信息,但地基和机载的激光雷达的探测区域有限,无法得到全球风场,所以发展星载激光多普勒测风雷达十分重要。按照探测方式的不同,可以分为相干探测和非相干探测。
  • 摘要:本文在深入了解新一代天气雷达所带PUP(Principal User Processor)用户地图文件(UserMap.dat)用途、格式的基础上,提出了一个动态管理地图文件中“点数据”的思路,并通过对监测站点信息收集、入库、可视化管理(含增加、删除、修改、选择等功能)、用户地图文件生成等操作,实现对雷达监测附加站点信息的统一动态管理和PUP用户地图文件实时生成等功能,完成对主地图信息管理不足的有效补充和细化.
  • 摘要:武汉中间层-平流层-对流层(MST)雷达能够探测对流层及下平流层区域(2-25km)和中间层(60-90km)区域的大气三维风场,产出三维风速、大气折射指数结构常数、回波信噪比、回波谱宽等探测数据,是子午工程中监测中高层大气环境的重要设备之一.本文利用这一特性研究在冷锋期间平流层的回波特征变化。探测结果表明,在冷锋来临时,平流层回波结构发生改变,不再保持明显的角谱特性,并且在对流层顶以上的16-17km高度出现了持续的强回波带。通过风场数据的分析发现,在相同高度的径向风和纬向风出现较大的剪切值,出现了剪切不稳定性。在对探空气球的数据进行进一步分析之后发现,在冷锋过境时,该区域存在传播方向向上的重力波。由此推断,可能是冷锋过境期问在锋面附近产生的重力波向上传播到平流层,调制了大气风场,使得在强回波高度产生了较强的风剪切,从而激发了KHI不稳定性,导致湍流的生成和发展。高能量湍流的形成使得以布拉格散射为主的斜向散射回波具有较宽的谱宽值以及较大的信噪比,因而在回波图上表现为强带状回波。
  • 摘要:本文主要利用武汉等多站雷达资料和湖北省闪电定位资料,对2014-2015年6-8月所有雷暴个例中闪电数据与雷达回波资料进行了相关分析,得到:闪电主要活动在≥40dBz的强回波区,其中闪电高密度格点(4-8次/(km·2h))落在50-55dBz强回波覆盖范围内.150601-02个例过程中,强回波(≥40dBz)面积和最大回波强度均出现2次比较明显的跃增,对应的闪电频数及覆盖面积同样出现2次跃增.而且40-45dBz、45-50dBz强回波面积和最大回波强度均与闪电频数和面积具有显著的相关性,其中40-50dBz强回波面积主要受1-3次/km2闪电面积的影响,≥40dBz回波强度则由闪电密度为2次/km2格点数和闪电总频数共同决定,最大回波强度受4次/km2闪电面积主导;而≥50dBz回波面积与闪电参数的相关性不大.鄂西山地(≤112.07°E)和江汉平原、鄂东丘陵岗地(>112.07°E)两种不同研究区域内最大回波强度与闪电密度做对数拟合和S曲线拟合,拟合结果都比较好.经过对比发现,对数拟合更适合鄂西,而S拟合可用于江汉平原和鄂东.相应的拟合方程分别为y=40.026+7.231×ln(x)和y=exp(4.053-0.6/x).
  • 摘要:恩施L波段雷达自2006年运行以来,以其精度高,故障少,采样速度快,提高了探测质量,减轻了劳动强度,但在使用中也出现过一些雷达故障.本文根据L波段雷达近几年来使用、维护、维修过程中的实践经验,从维护维修应具备的基本条件、检修的基本要领及方法和维修实例分析及故障的排除方法等几个方面,阐述如何提高L波段雷达故障维护维修的时效,确保在出现故障特别是突发异常等紧急情况下,做到保持清晰思路,高效准确地寻找故障点和及时的排除故障.避免了迟测、缺测现象的发生,以达到提高探测质量的目的.
  • 摘要:根据长乐新一代天气雷达接收机频率源出现无9.6M时钟的故障,结合信号流程、电路原理图,对故障的检测、分析、定位及处理过程作了详细介绍,本文就该故障产生的原因进行分析处理,最后就雷达维护方面总结了一些经验,旨在对雷达技术保障人员提供参考和借鉴.
  • 摘要:去卷积实际上是一种压缩波束的方法,根据信噪比的不同,可以把天线波束等效压缩成相应的窄波束,使相同距离单元的不同点目标得到准确分辨和定位,从而获得较高的测向精度和角分辨率.本文分析了传统的去卷积法-傅里叶变换,并在此基础上提出了一种新的去卷积方法-矩阵法.首先将雷达数据序列与天线图序列均视为一维矩阵,然后将天线图矩阵扩展成一定的方阵并求出其逆阵,最后将数据矩阵直接与此逆阵相乘,就可以达到去卷积提高方位分辨率的目的.结果表明本文提出的矩阵法去卷积可行,且整个算法运算简单,不易出错,有效避免了传统方法中时频域的相互转换.
  • 摘要:本文介绍厦门双偏雷达及雷达站的情况,介绍了双偏雷达原理和各数据参量的计算公式的特点和应用.着重阐述了厦门双偏雷达的技术改进,对RHI和RCS的对比分析.通过“莫兰蒂”台风资料、2016年12月21提漳州冰雹过程资料、2016年7月24日箔条回波资料来介绍厦门双偏雷达在业务当中的应用.通过降水估测的分析来说明KDP对强降水估测精度的提高,并给出了KDP快速估测降水的简易方法;通过分析表明双偏各参量产品可以很好地识别零度层过渡带,并介绍了ML产品;介绍了HCL算法输出的产品在“2016-12-21漳州冰雹”过程中很好地指示了冰雹区的存在和冰雹降落的变化.本文用以提高全国的双偏雷达应用水平.
  • 摘要:基于L波段的边界层风廓线雷达和Ka波段毫米波云雷达,大气探测重点实验室开展了一次高原及长江中下游联合观测试验.针对此次试验,对L波段的边界层风廓线雷达测得的垂直速度情况展开了一次研究分析.主要是通过将风廓线雷达垂直波束测得的速度与毫米波云雷达测得速度进行研究分析,得到两部雷达测得的速度具有良好相关性,同时分析了造成两者之间产生差异的影响因素.分析表明了降水条件下,风廓线雷达测得的垂直径向速度具有一定的可靠性及应用价值.
  • 摘要:将现有的CINRAD/SA业务雷达升级改造为双偏振雷达是我国下一代天气雷达的重要发展方向,为评估CINRAD/SA雷达升级改造为CINRAD/SD双偏振雷达后的性能,分析了广州CINRAD/SD双偏振雷达与肇庆CINRAD/SA单偏振雷达连线中点位置处回波强度一致性、3kmCAPPI上40*40km相同观测区域的回波强度分布差异、接收机灵敏度以及双偏振雷达定量降水估测效果,结果表明:两部雷达中线位置处回波强度大小及变化趋势一致,平均误差小于0.4dB,标准差小于2dB,相关性达到了0.99以上;3km等高面上回波强度分布接近,两部雷达回波强度无明显差异;双偏振雷达灵敏度优于单偏振雷达,其基数据中能记录到的最小信号为-33dBz,单偏振雷达则为-32dBz;当降水强度小于20mm/h时,单偏振雷达进行降水估测优于双偏振雷达;当降水强度大于20mm/h时,采用双偏振雷达R(KDP)方法进行降水估测效果更好.因此,CINRAD/SA雷达升级改造双偏振后,虽然发射机功率减半,但回波强度无明显差别,接收机灵敏度提高了1dB左右,雷达数据质量更好.双偏振雷达在改善定量降水估测方面具有潜在的优越性,但是需要对偏振参数开展进一步的质量控制处理,以提高定量降水估测效果.
  • 摘要:雷达硬件故障直接影响数据质量,故障数据进入共享系统后不但影响本地预报员对天气系统的分析和判断,对国家级业务系统的也会产生严重影响.目前,对雷达资料的数据质量控制主要针对非气象回波,对于雷达硬件故障导致的数据错误还缺乏有效的质量控制方法.本文对石家庄CINRAD/SA雷达2004-2013年硬件故障时的基数据和回波特征进行了分析,研究了雷达故障导致的数据错误与故障类别的相关性及对数据和回波的影响.结果表明:雷达硬件故障导致的数据错误对基数据的完整性、数据位置和强度产生影响,发射机和接收机系统故障主要影响雷达数据的强度信息;伺服系统故障主要影响数据的位置信息.提出通过对雷达数据完整性和位置信息的检查,根据硬件故障影响雷达回波形态、位置、范围、和强度等图像特征,利用基于模糊逻辑自动识别雷达硬件故障导致的错误数据的质量控制方法.并利用石家庄雷达站2004-2013年雷达故障数据进行了识别效果检验,对故障数据的总体识别率在90%以上,能较好实现对硬件故障导致的数据错误质量控制,对现有在雷达运行正常情况下针对非气象回波的雷达数据质量控制方法进行了补充.
  • 摘要:运用风廓线雷达结合多普勒雷达对2010年7月12日出现在南京浦口区1次短时暴雨过程进行了分析.根据风廓线雷达产品和多普勒雷达产品在暴雨过程中所表现的特征,发现在整个降水过程的不同时间段,风廓线雷达产品的水平风廓线、信号噪声比、垂直气流、折射率结构常数,以及多普勒雷达产品的基本反射率、风廓线等都表现出非常明显的特征并且两者产品有着较好的对应关系.利用这些图象特征能比较直观地反映这次降水过程中大气的变化情况,证明了风廓线雷达对暴雨等强对流天气预测起着重要作用.
  • 摘要:一般情况下,地形影响造成的雷达波束遮挡是长期保持不变的.研究雷达地形遮挡情况有助于提升雷达探测资料的有效性和可靠性.利用先进星载热发射和反射辐射仪全球数字高程模型(Advanced Spaceborne Thermal Emission and reflection Radiometer Global Digital Elevation Model,ASTER GDEM)地形数据,对我国已建成的208个新一代天气雷达站点进行地形遮挡分析,计算业务体扫模式(Volume Coverage Pattern modes,VCP)21的9个仰角下200公里范围内雷达反射率的波束阻挡系数,绘制观测仰角分别为0.5°、1.45°、2.4°和3.35°时雷达有效观测区域的覆盖图,计算相应的有效覆盖面积.结果表明全国新一代天气雷达站200公里范围内0.5°、1.45°、2.4°和3.35°仰角平均遮挡比例分别为30.7%、8.5%、2.5%和1.0%,平均有效覆盖面积分别为83210.5、109354.2、118170.9和121631.5平方公里,只有少数几个雷达站受临近山脉地形遮挡影响严重,雷达站总体有效覆盖情况较好.
  • 摘要:根据《雷电防护装置检测资质管理办法》(中国气象局令第31号)和《辽宁省人民政府关于优化建设工程防雷许可的通知》(辽政发〔2016〕79号)等规定,辽宁省市和县级气象局负责本行政区区域的油库、气库、弹药库、化学品仓库、烟花爆竹、石化等易燃易爆建设工程和场所,雷电易发区内的矿区、旅游景点,雷电易发区内的投入使用的建(构)筑物、设施等需要单独安装雷电防护装置的场所,雷电风险高且没有防雷标准规范、需要进行特殊论证的大型项目的防雷装置设计审核和竣工验收许可及监管工作,以及防雷装置检测活动的监督检查工作.根据辽宁省的防雷安全监管的职能需要,构建防雷安全省市县三级监管体系,构建防雷安全监管信息化模块,并提出平台功能需求。
  • 摘要:本文分析了国内外闪电定位系统探测效能现状,根据浙江省闪电定位系统资料,分析了舟山市闪电定位系统定位误差,发现实际定位误差比较大,闪电定位系统获得的雷暴日数据与舟山市气象台站观测资料相比明显偏低,笔者认为提高闪电定位系统的探测性能显得比较重要,需要在建站环节做好论证.
  • 摘要:建筑物根据不同用途可划分为工业建筑、民用建筑、农用建筑等,其中民用建筑又细分为住宅建筑(包括有底商的住宅建筑)和公共建筑.为防止或减少雷电对建筑物本身及其内部人员、设备等的危害,各类建筑不同程度地需要采取安全可靠、经济合理的系统性防雷措施.而在确定一个建筑物的防雷系统的时候,通常先确定该建筑物的防雷类别.GB50057-2010中确定N>0.05次/a的人员密集公共建筑物为二类防雷建筑物,0.05次/a≥N≥0.01次/a的人员密集公共建筑物为三类防雷建筑物.人员密集公共建筑在相关法律及标准中有明确的范围,但大多对人员密度没有直观的量化,可寻的界定量化值是GB50016(2006版)的条文说明中描述的:同一时间内聚集人数超过50人的公共活动场所的建筑物.本文将对日常生活中,出现的以下这几类商业场所(建筑)的防雷类别的划分展开探讨:1、下部低层为商业网点群的建筑;2、下部多层商业裙房的建筑;3、生活小区附近的独立的多层商业网点群的建筑;4、位于景点、车站、码头等人口流动相对较大的区域内的餐饮、娱乐等建筑;5、商业街;6、各型商场.
  • 摘要:本文利用2011-2015年云南省地闪资料及1900-2013年云南省地震活动资料,通过对雷电活动的年分布、月分布、日分布以及密度空间分布和雷电活动强度分布的分析,与地震活动的时间分布、空间分布进行对比.利用ArcGIS软件作出1900-2013年全省地震与年平均闪电密度、正负闪强度叠加图和6级以上强震与年平均闪电密度、正负闪强度叠加图,找出地震活动高发区的雷电活动分布规律,为防灾减灾工作提供理论依据.
  • 摘要:本文采用三维积云起-放电模式,从三维的角度进行数值模拟,分析了清远地区2015年7月17日的一次雷暴天气过程,并重点对雷暴微物理及电荷结构的进行了分析。
  • 摘要:针对防雷检测一线员工频繁出入危险环境进行检测工作特点以及实际工作中所遇到的安全问题,结合作者对安全措施与安全心理学习和认识,对防雷检测中的安全措施与安全心理进行了初步探讨.
  • 摘要:加油站的防雷检测工作非常繁琐复杂,检测人员必须系统学习掌握相关规范,并综合现场检测实际情况分析,才能最终判定防雷措施是否符合要求,因此要做好充分的准备工作. 雷电损坏形式主要分为直击雷、雷电感应、雷击电磁脉冲三种,本文按雷电损坏形式进行分类讨论。对罩棚、站房、油罐体、供电电缆金属护套、信息线路金属护套、通风管、卸油(车)管口、加油机、加油枪等宜共用接地系统的防雷检测要求接地电阻≤4Ω,卸油静电接地桩和静电接地仪的接地电阻阻值<100Ω,金属法兰等电位连接过渡电阻≤0. 03Ω时符合技术标准。防雷击电磁脉冲措施主要判断为是否安装了适配的电涌保护器(SPD)。
  • 摘要:汽车充电站越来越普及,但新兴的充电装备经常暴露于高雷击风险环境下,现行的各类规范对充电站的SPD选配也没有作出具体的要求,在实际应用中没有严格的选配依据.本文根据GB50057-2010表6.4.4建筑物内220/380V配电系统,规范计算浪涌保护器的选配参数.确定设备绝缘耐冲击电压额定值,选配汽车充电储能站SPD.
  • 摘要:气象是一门贴近人的自然科学,与孩子们的生活息息相关,可以说在孩子们学习和生活的方方面面气象都无处不在并且直观地影响着他们的生活:每天上学时要关心适时的阴晴冷暖天气;外出旅游要查看景区的天气预报;出门要不要戴口罩等.气象科普作为国民素质教育的重要内容,对培养和提高广大青少年的气象科学素质至关重要.中小学校园作为气象科普的重要阵地之一,通过形式多样的校园气象科普活动,把气象科学知识融入到学校的日常课堂教学中,不但能提高中小学生对气候变化、气象防灾减灾和其他气象科学的认知,对提高孩子们应对气象灾害应急处置能力,丰富自救互救知识等方面都有着至关重要的作用;同时通过气象科普让孩子们近距离了解气象、把握气象、树立顺应自然、高品质健康享受生活的理念;另一方面丰富多彩、形式各异的校园气象科普形式,也为中小学创新教学方式,激发学生学习的积极性、主动性、提升教学效果都是有益的尝试.2017年我局与临汾市第二中学达成初步意向,由区财政补贴共同建设新二中标准校园气象站.
  • 摘要:当前我国气象科普工作面临着新的发展形势.澳大利亚、美国、日本等发达国家的经验对我国的气息科普工作有着重要的借鉴意义.2016年5月,习近平在全国科技创新大会上的讲话中强调:“要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置.”中国气象局局长郑国光在2012年第四次全国气象科普工作会议上指出:“要着力提高气象科普的针对性和有效性,不断丰富气象科普内容,创新气象科普形式,针对不同受众,开展有针对性的气象科普工作,努力使气象科普进入千家万户.”这为我们的气象科普工作指明了新的发展方向.进一步优化气象科普运行机制,提升工作效能。强化科普工作的顶层设计,以科普工作为主线,进一步调整和明确职能,理顺气象科普管理体制和运行机制,整合各方科普资源,形成科普工作的合力。适应多媒体宣传需求,拓展科普创作内涵。进一步强化我省传统科普创作的优势,坚持图书创作等方面的主动性、积极性,重点加强与气象专家的合作,围绕相关科研工作,进行前沿气象科学的普及工作,品牌塑造,打造立体科普宣传网络。进一步强化部门联动,提升协同效应,在与省市科协保持紧密联系的同时,进一步拓展外延,强化与省市相关部门的联动,加强交流,并以省市大科普工作平台为依托提升气象科普的覆盖面;进一步挖掘科普馆宣传潜力,提升场馆建设质量和服务形象;进一步塑造特色活动品牌,提升影响力。
  • 摘要:白城气象科普馆具有12年创建的经验和基础,与白城师范学院、洮北区教育局进行了合作,成为白城师范学院校外气象科普实践基地,在洮北区青少年素质教育实践基地建设了白城市气象科普教育基地的科技示范外场基地.气象科普教育基地是向社会传播气象知识、树立气象部门形象的重要窗口,白城气象科普馆将加大科普活动组织力度,全面提升气象科普服务社会的能力,为促进全民科学素质提升发挥更加重要的作用.2004年被中国科学技术协会授予全国科普日先进单位,2006年中国气象学会授予全国气象科普先进集体,2008年被吉林省全民科学素质工作领导小组授予年度优秀科普教育基地,2008年被吉林省科协、省教育厅、省科技厅、省文明办、共青团省委、省妇联授予吉林省青少年校外科技活动示范基地,中国科学技术协会授予白城气象科普馆为2010-2014年、2015-2019年连续两届国家级科普教育基地,中国气象局、中国气象学会授予白城气象科普馆为第五批“全国气象科普教育基地”.
  • 摘要:国家卫星气象中心历来重视科普宣传工作,先后获评“全国科普教育基地”、“全国青少年科技教育基地”、“全国气象科普教育基地”等多项荣誉.经过二十余年的发展,国家卫星气象中心科普教育基地现有4个展示区域,展馆面积约1000平米,拥有3条科普画廊约70余块固定科普展窗,20余种科普图书、折页等科普宣传材料,以及VR体验、科普视频、互动软件展示等多媒体科普宣传材料.本文就科普教育基地建设过程及取得的成绩进行了简要介绍,并对未来基地发展方向,特别是展品内容建设方面提出初步的设想与规划.气象卫星与空间天气领域可以作为科普宣传的热点有很多,末来要抓住公众关注的热点,打造拳头产品带动整个基地科普宣传效果。进一步丰富科普产品的种类和内容,并抓住“声光电”和互动性这两个关键点,不断推陈出新,并通过“两微一端”等自媒体平台扩大科普教育基地的影响力。
  • 摘要:林州市气象局于2016年被中国气象局、中国气象学会联合命名为“林州市气象科普教育基地”.从此,林州市气象局利用自有资源积极开展气象科普宣传教育活动,成为林州市普及气象科学知识,提高全市各级干部群众,尤其是青少年气象科学素质和公众认识气象、了解气象的重要渠道,取得了显著的科普宣传效果和社会效益,得到了林州市政府的大力支持,并被列入林州市申报全国文明城市的两个科普教育基地之一.林州市气象科普馆分为六个展厅,第一展厅从源源流长的古代气象、近代气象和现代气象三部分组成,重点介绍气象发展史;第二展厅是气候展区,从世界气候、中国气候、河南气候到林州气候的特点;第三展厅为气象灾害防御展区,通过对各种灾害天气的定义到出现应该怎样防御;第四展厅为趣味气象,通过艺术化的展板以及互动参与的模拟游戏,更加深入的认识气象、热爱气象;第五展厅为天文和地震展区,通过星空观测,让他们了解到大行星的“流浪”,到空中迷人的星团、星云,感知到宇宙中无奇不有的神秘及地震知识;第六展厅是应对气候变化、全球变暖、全球变暖降水量重新分配和冰川消融、及海平面上升等,不但危害自然生态的平衡,而且威胁人类生存,还可以体会一下天气预报是怎么制作出来的,体验一番当一名气象主持人的感受.林州市气象科普馆室内布置了大量气象科普知识和基础科学展板、实验探究器材、配备声像系统播放气象科普教育专题片,同时放置过去使用的各色各样的老式气象仪器,使参观者了解过去气象仪器的落后,了解现代仪器的先进.气象与人们息息相关,气象科普是提高公民科学预防和认识气象灾害的主要渠道.通过有效传播气象科普知识、弘扬科学精神,提高公民科普素质,解决科研业务生产实际问题,提高全民参与公众事务的能力,促进科学发展观在全社会的树立与落实.利用重要科普宣传日,加强气象科普宣传.多种形式并举,拓宽气象科普覆盖面.以青少年为主,加强多部门合作.共建共管,创新科普基地建设.明确方向,开创林州科普工作新局面.结合实际,力争办出特色,创新新的发展思路.气象科普教育使人们普及传播气象科学知识和科学技术、促进人民尊重科学、热爱科学及提高全民素质的一种重要手段,随着社会的发展,科技的进步,人们对科技知识的渴求也越来越多.随着全球气候变暖,生态失衡,极端天气频发爆发,人们更叫关注气候变化问题,由于人们对气候对人类生存的影响认识不足,极需通过科普教育进行诠释.有助于普及气象科普知识.有助于气象部门加大气象科普工作力度.有助于气象部门开展气象科普宣传.有助于满足农村和农民对气象科普知识的需求.有助于加强相关部门的联系和沟通.林州市气象局科普教育基地目前存在的最大困难是科普馆内硬件设施不足,比如空调,夏天热的不行,冬天冷的不行,留不住人.大型科研仪器购置经费不足等,严重制约着科学的普及.立足现有基础,巩固发展科普成果.加强部门合作,提升气象科普水平.抓管理,突特色,提高气象科普馆的科技含量.
  • 摘要:为了进一步提升气象科普成效,渭南气象科普基地组织气象科技人员从科普手段、方式方法、内容、取得的成效等方面,对渭南气象科普工作进行了全方位的深入调研.调研发现,渭南气象科普基地开展了大量的、富有成效的工作,获得了中国科协及省市科协的肯定和好评,但还存在气象科普设施、科普创作、人才培养经费缺口大,气象科普基础设施互动体验的设备较少,科普的技术手段有待进一步提升,气象科普人才较缺乏,气象科普创作方面激励政策少等薄弱环节.另外,全市各县气象科普发展不平衡,对于气象科普的认识和重视程度还需进一步提高.针对气象科普的现状和存在问题,提出8条发展对策:1.加大对气象科普基地经费投入力度.建议中省市加大对气象科普基地经费专项预算,特别要加大对气象科普基地基础设施投入和政策倾斜.采用现代科技手段,增强气象科普设备的互动性和体验感.2.建立科技研发-成果转化-科普一体化创新体系.在加大对气象科技创新投入的同时,注重对气象科普创作和科普资源在人力、物力和财力的投入.科技创新不仅体现在研发阶段,也体现在科研成果如何让大众知晓,如何把专业的语言变成老百姓通俗易懂的语言,让大众知其然,也知所以然,这是一个二次创新的过程.因此建议各级政府和中省气象科普主管机构建立科普资源、科普创作、成果转化、平台建设等科普专项,让科普从源头上有科技支撑.3.尽快建立科研成果转化和科普创作激励机制.出台有利于气象科普可持续发展的利好政策,鼓励科技人员利用兼职创作科普作品,对做出贡献的科普人员予以奖励,让科普的后劲更足.加大对科普工作者的政策支持力度,对科普从业者,在职称评定、职务晋升等方面予以倾斜和加分.注重对科普创作、科普活动中人的智力投入,支持科普项目的立项和奖励,对原创科普作品采取收购或立项的方式给予补助.4.加强科普队伍建设,培养科普人才.通过观摩学习、气象科普作品竞赛、培训等手段,培养科普人才,稳定科普队伍.培养热爱科普的明星专家,树气象科普大V,立气象科普口碑,形成消费级的科普信息产品.5.倡导和实施“互联网+科普”.以“互联网+科普”为载体,以传播气象知识和灾害防御为重点,根据对气象信息关注的热点,策划微信、微博、微视频产品,将气象科普搭载在“渭南科普头条号”、“渭南科普平台”、“天天快报”、“渭南气象”平台上.6.建立业务化、常态化、社会化、品牌化和信息化的气象科普流程.进一步规范气象科普流程,打造具有特色的气象科普品牌,将气象科普融入每一次大的天气过程预警信息、灾害防御业务服务中.以气象灾害防御需求为导向,将气象灾害防御知识融入生产一线、融入农业技术推广,融入生产管理、融入高层决策.7.重视科普效果的调查和反馈.根据服务对象对科普实施方式、内容和效果的反馈情况,随时调整方案,策划适合不同人群的科普产品,吸纳更多的人投入科普队伍中.壮大全民科普队伍,倡导全民参与科普,提升全面科学素质,也是对创新发展的一大贡献.8.加强气象科普的横向合作.以气象科普教育基地为依托,继续加强气象科普各方面的合作.面向科普重点人群,与教育、科协、民政等部门联合开展农村科普示范社区建设和校园气象站建设;指导气象科普社区、校园气象站、示范县、示范镇气象科普工作.合作编辑出版科普手册、专刊、教材,打造系列化气象科普载体;同时加大农村气象科普和精准化扶贫技术培训,切实增强社会公众防灾减灾抗灾避灾的能力,不断提升社会公众的科学素养和知识水平.
  • 摘要:近年来,随着国民经济迅速发展,气象在经济社会生活中的作用越来越明显,气象灾害造成的损失也越来越大.为了更好的普及气象知识,中国气象局多措并举,在巩固中国气象报、中国天气网等传统宣传载体的基础上,还上线了一篇如“中国气象局”“中央气象台”“中国天气网”“中国气象报绿镜头发现中国”等微信公众号,拉近了气象行业和社会公众的距离,取得了显著的社会效益.本文将以市级气象科普工作的实际情况出发,结合沈阳市气象局开展的科普宣传工作,发现并探讨存在的问题,尝试分析原因,并提出具有一定创新性的发展方向。加强人才梯队建设,建立专业的气象科普宣传团队。气象科普宣传重心可以从平面媒体宣传逐渐转移到新媒体宣传中,更多开发微博、微信等新媒体平台。
  • 摘要:2009年12月,自西藏山南市气象科普教育基地被中国科协命名为全国科普教育基地以来,采用多种渠道、多种方式,传播气象科技知识作为气象科普教育基地的主要工作内容,面对藏区牧民、农民和学校对气象科普知识的特殊需要,敢于大胆探索,亮出高原特色,摸索出气象科普宣传工作的新思路、新方法,取得了显著的新成效,为发展智慧气象提供科学参考,对开展高原气象科普公宣传工作具有重要意义.组织气象科技人员,深入到驻村点开展气象科普宣传活动和气象灾害应急演练活动。利用农区气象科普宣传的机会,向群众发放气象科普知识普及测评和气象服务满意率测评表,了解气象科普和气象服务的满意程度。
  • 摘要:谢义炳一生从事气象教育与科学研究,致力于灾害性天气和气候研究,为中国气象现代化和世界气象科学的发展,做出了巨大贡献.对其进行专门的学术传记研究非常重要和迫切.本文介绍了研究谢义炳先生的国际背景,需要从世界气象科技发展历史背景下看待中国学者的贡献.作者在借鉴陶诗言院士学术传记的基础上,提出并开展了谢义炳学术传记研究,全面搜集谢义炳先生生前史料,包括照片、信函、工作笔记、亲属记录、学术报告、学术著作、国际影响,促进史料成册,永做纪念;教育后人,启示研究。文章分析了谢义炳学术传记的研究内容、研究框架、研究设想,包括材料准备-框架结构-采访沟通-撰写传记-补充调查-传记修改-讨论-出版发表等。
  • 摘要:河北省沿海港口主要包括沧州港、天津港和秦唐港,分别统计出这三个港口2004~2013年结冰情况可见,2004~2013年间,河北省沿海港口共出现8次冰期,平均每次冰期持续36.6天,其中2009~2010年的冰期持续时间最长,平均53.0天,三个港口中沧州港冰期最长,达55天.沧州港2004~2013年间8次冰期平均持续时间最长,达41天,秦唐港次之,为39天,天津港最短,为30天.河北沿海港口海冰出现的日期基本在1月上中旬至2月上中旬,其中,沧州港海冰出现和消融的平均时段为1月12日~2月14日,天津港为1月14日~2月6日,秦唐港为1月3日~2月8日.2004~2013年间,天津港、沧州港和秦唐港的海冰在年际尺度看来变化趋势基本一致,但程度略有不同.海冰面积年际变化较大,秦唐港、天津港、沧州港海冰面积依次减小,分别为2852.4km2,1337.2km2,1088.3km2.其中2010~2011年冰期为研究时段内海冰面积最大的年份,秦唐港海冰面积最大,达到4124.9km2;2004~2005年的冰期海冰面积最小,平均海冰面积仅为971.9km2.三个海湾的外缘线距离大小也存在明显差异,虽然渤海湾纬度最低,但沧州港的海冰离岸距离明显大于秦唐港.2004~2013年,沧州港、天津港、秦唐港最大离岸距离依次减小,分别为35.1n mile,32.5n mile,30.7n mile.其中天津港2010~2011年为研究时段内年最大值,达59.2n mile.分析各港口海冰离岸距离,各海港在季节内的变化趋势总体而言较为一致.
  • 摘要:通过对青海中电投吉电新能源公司格尔木并网光伏电站20MW项目的防雷设计,有效防范太阳能雷击事故发生,并在格尔木大规模开发建设大型并网光伏电站中推广示范应用.
  • 摘要:随着卫星观测数据的增多,人们得以对全球海平面温度进行实时观测.科研人员发现,过去30年间的热带海温变化存在着较强的纬向不均匀的形态,具体表现为热带大西洋、印度洋和西太平洋的强烈增温以及热带东太平洋的降温.东西反向的的热带海温变化进一步通过海气相互作用和大气波动等动力过程影响着全球的气候,引发了全球变暖停滞、极地海冰突变、以及中高纬极端气候事件增多等一系列气候变化,对全球气候系统的发展和演变具有重要的意义.另一方面,这一东西反向的偶际型的热带海温变化模态无法简单由温室气体增多造成的全球变暖来解释.因此热带偶际模态的归因研究具有重要的科学意义.在本文中,应用美国大气研究中心通用地球气候系统模式对这一系列过程进行模拟。在祸合气候系统中,将不同海域的海表温度变率同化进模式中,观察模式海表温度对不同海盆强迫的响应。模拟结果发现,热带大西洋区域的海温变率对整个热带三大洋偶极型海温模态的形成起到了至关重要的作用。在祸合模式模拟的基础上,我们进一步应用一组不同复杂程度的大气和海洋模式对这一过程的机制进行了研究和探讨,结果显示热带的强对流辐合过程、风-蒸发-海温反馈过程,以及比耶克尼斯反馈过程在热带偶极模态的形成过程中扮演着非常重要的作用。
  • 摘要:云覆盖了地球约2/3的面积,在地气系统的辐射收支中起着重要作用:一方面,云反射太阳短波辐射,对地气系统起到降温作用;另一方面,云亦能吸收地表和云下大气发射的长波辐射,并且以云顶较低的温度向外发射长波辐射,对地气系统起到保温作用.全球气候模式中云与气候变化之间的反馈存在很大的不确定性,积云是导致该不确定性的一个重要原因.夹卷率表征环境空气夹卷进入积云的快慢程度,是积云参数化方案中的重要参数。利用西南涡的模拟结果,分析了影响夹卷率的动力和热力因子,结果表明:夹卷率和云内垂直风速以及浮力之间存在负相关关系,可用幂函数拟合。负相关的原因是:一方面夹卷混合能通过降低云内外温差从而使云内浮力减小,进而使云内的垂直上升运动减弱;另一方面云内更强的浮力和上升运动意味着云块在上升一定距离所用时间更短,从而云与环境相互影响的机会减少,所以夹卷率值变小。因为气候模式无法识别出水平尺度较小的单个积云及其内部的详细特征,所以本研究根据云顶高度对所有符合条件的二维云进行分档求平均,从而得到云平均的夹卷率、垂直风速以及浮力。使用主成分回归法将平均垂直风速和浮力联立起来,同时对夹卷率进行拟合,建立了夹卷率的参数化方案,该方案适用于气候模式。
  • 摘要:水是包括海洋大气在内的地球生态系统中极重要又有很多特殊性的物质.其特性的成因尚远非清晰.本文提出一种水分子(H2O)结构及其固态液态水体的结构模式,探讨和模拟计算了其若干特征的成因,结果能较好符合实测值.(1)从氢(H)氧(O)原子结构和电子绕各原子核及相互绕行规律的等概率随机轨道中实现符合库伦力和开普勒运动规律的优势轨道耦合成平均状态稳定的准刚性的水分子结构.其核心是O原子与等距离分立其两侧的2个H原子构成的等腰三角形,其间距平方之比(H-H)2/(H-O)2=2.5;电子在3个原子核之间按准圆、双曲、椭圆轨道螺旋式无限循环过程中形成的电子云活动空间为1个由四个等边三角形为面构成具有6个等长稜的正四面锥体结构水分子模式(可简称“水分子正锥体模式”).有很大电偶极矩.(2)水分子的端点间在约0.27nm距离内可以按“+”“-”电荷吸引原则耦合.6个水分子将按正、负电荷对接耦合,连接成六边环形“壁”的“笼式隧道空间”,可容纳其它物质,无电荷显示,电导率极地.(3)在空气中0℃以下凝结冰晶时三维不对称,“薄片”的雪花形成概率更大,其形态也按自相似原则体现了水分子结构的六角六边六针形的特征.(4)液态水分子维持固态水冰的“冰/水笼”结构模式,但由于2个氢原子上的电子同时到达1个“-”电荷端的概率为1/11,当0℃以上部份水分子能摆脱框架水分子束缚后,可以再耦合一个从框架上“脱落”的“自由水分子”使其进入水笼,从而水容积缩小;这个过程到4℃时全部完成(水的密度达最大,固体冰和液态水的密度之比为11/12=0.916667).自由水分子和水笼框架上的水分子可以随时互换(在飞秒时间尺度上),并适应固体壁的形态,既是不可压缩,又有柔软、可变形特点;水分子体积不随温度变化,但水分子之间耦合间距与温度及其它化学物质的溶入而可发生变化.水中的空穴与水分子体积之比达2.28,比在地函高温高压的水汽中检测到2.16g/cm3略大.水的框架网络结构使热传导系数很大,比热容量很大,且有“异常”的U形特点;自由水分子与框架水分子互换有能量消耗,成为水的比热容量略大于固态水冰的热容量的1/2的印证.(5)讨论了水对O2,H2S,NaCl,KCl等的溶解度随温度变化的若干特征的成因和计算模式.通过NaCl饱和溶液实验,直观地说明了水体中有空穴,盐进入水体后把原有气体赶出,使盐固体+水体积缩小,成为透明饱和溶液,但结冰后体积膨胀增加水体的1/11的理论值,成为被水分子包围的白色结晶.解冻后恢复为透明饱和液.(6)与液态水体表面特征有关的特点及本文实际应用将在随后续文中讨论.
  • 摘要:本文基于CMIP5中多模式历史模拟试验数据,分析了中纬度斜压性和哈德雷环流边界的关系.大气环流对外强迫响应的时间尺度相对海洋很小,而多模式中大气环流尤其是哈德雷环流对同样外强迫响应的区别启发我们去研究多模式海表面温度(SST)对大气环流的影响.研究从气候态以及趋势两个角度出发,分析了不同的CMIP5模式之问哈德雷环流边界位置和SST之问的关系。不论气候态还是趋势,哈德雷环流边界位置在不同的气候模式之问存在很大差异,模式之问SST的差别集中在中纬度。对多模式气候态的分析发现中纬度SST较高的模式,模拟的哈德雷环流的位置也比较偏向高纬度。进一步探究发现中纬度SST影响了中纬度垂直分切变,影响模式中中纬度大气的斜压性,进而影响模式中的哈德雷环流的边界位置。对趋势的分析发现,在中纬度升温大的模式,哈德雷环流边界位置向极地移动的幅度也较大。结合对中纬度斜压性的分析,同样是垂直分切变变化的趋势对主导了中纬度斜压的贡献。
  • 摘要:冥王星斯普尼克平原极为年轻的表面被视为新地平线号探测器最重要的发现之一1.与已发现5000余个陨石坑的冥王星其他区域不同,这一1050×800平方公里的平原上迄今为止没有任何确认的陨石坑2.该平原是一个主要被氮冰(占绝大多数)、甲烷冰和一氧化碳冰覆盖的盆地3.之前的研究认为氮冰的热对流可能导致斯普尼克平原表面的更新,其时间尺度约在50万年4,5.本报告中我们将展示数值模拟所得出的结论,氮冰黏性流动可以在很短的时间尺度上消除陨石坑的高度差异(填平陨石坑).其时间尺度远远短于对流的时间尺度,如果氮冰厚度在几公里量级,绝大多数陨石坑的保持的时间短于1000年.
  • 摘要:利用石家庄地区17个地面气象观测站建站以来至2012年的地面降雪观测资料,统计各站暴雪次数,来分析其空间分布特征,发现:在石家庄地区范围内,暴雪出现的次数总体上自西向东呈减少趋势,西部山区多,东部平原少,最高值是最低值的2倍多,其中井陉县暴雪日数最多为4d/10a,新乐市最少为1.8d/10a;地处丘陵地带的石家庄市区暴雪日数与井陉县持平,这可能与本地特有的回流天气密切相关.在此基础上,对比石家庄所辖范围内17个站的暴雪天气过程,石家庄市区观测站的观测时间最早,而且暴雪日数平均值最大,几次大暴雪的过程降雪量也在全区居首位,因此,本文研究的暴雪天气过程选取石家庄市区观测站的实况个例.从石家庄市区观测站的逐年暴雪次数距平情况来看,石家庄市近58a(1955-2012年)的暴雪次数呈上升趋势,经统计,石家庄站近58a共出现了22次暴雪天气过程,其中包括3次大暴雪天气过程.在季节分布上看,冬季暴雪最多,其次是秋季,春季最少,其中冬季暴雪主要集中在2月,隆冬的12月和1月出现暴雪次数并不多,并且,1次大暴雪和2次特大暴雪均发生在早春和晚秋,实属罕见.对于春秋季气候相对比较干燥的石家庄来说,能够出现暴雪极端天气事件,水汽条件至关重要,需要有大尺度空间范围的水汽输送和水汽在该地的持续性辐合.因此,本文着重选取其中的3次大暴雪天气过程个例来分析其水汽输送特征,其结果表明:(1)石家庄58a来的3次大暴雪和特大暴雪过程中,水汽源地、水汽辐合强弱以及辐合层的厚度存在明显差异,相比较而言,对异常降雪事件的形成,水汽源地的远近、水汽辐合的强弱比辐合层的厚度更为重要.暴雪的湿层厚于暴雨,水汽主要集中在850hPa~600hPa的对流层中低层,降雪量级与辐合中心层的水汽通量散度负中心数值上呈正相关,即辐合中心的散度数值越大,则水汽输送越强,降雪量越大,但是辐合层的厚度对降雪量级并不能起决定作用.(2)不同的降雪过程,水汽输送路径差异明显.为石家庄降雪带来水汽的源地主要有西太平洋、南海、孟加拉湾和阿拉伯海,而远距离的西太平洋和阿拉伯海水汽输送在过程中会有水汽消耗,近距离的南海和孟加拉湾水汽输送使得水汽供应充沛,则更容易带来大降雪事件.(3)3次大暴雪过程均为回流降雪,降雪期间,中层700hPa的西南风带来暖湿空气,而低层的850hPa和925hPa虽为一致的偏东风,但是吹来的冷空气干湿程度不同.当偏东风路径偏西北时带来的是干冷空气,而当偏东风路径偏东南时带来的是冷而潮湿的空气,此结论改变了以往认为低层冷空气潮湿的单一认识.水汽输送对暴雪的产生固然很重要,但是,在早春和晚秋季节,如果没有剧烈的降温过程,则降水性质就不会是固态雪,所以,温度的层结变化对暴雪发生的作用也不容忽视.在本文分析内容的基础上,下一步将对暴雪天气过程中的温度层结变化进行重点分析.
  • 摘要:气温是常规地面气象观测的基本要素,其观测方法和误差直接关系到对大气过程的理解和预报精度.而环境风场是决定百叶箱内部气温测量精度的主要因素之一,风作为重要的气象要素,不仅能够反映出天气现象和大气环流的特征,还能促使百叶箱内部产生对流,影响百叶箱内外辐散传输.综合现在有关风向风速的研究,尽管取得了不少研究进展,但是研究成果多集中在风速对百叶箱内外温差影响及不同通风类型的装置对测量数据的影响,对百叶箱内部风速与环境风场的关系研究偏少,特别是对百叶箱内部环流变化及内部风速随环境风场的变化缺乏一个系统认识.本文基于计算流体动力学CFD方法对风速风向进行数值模拟计算分析,模拟出百叶箱内部的风场结构,结合环境风速风向研究其对百叶箱内部风速的影响,并得到内部风速随环境风速风向变化的关系式.研究成果对于百叶箱内部仪器位置的参考放置以及数据误差的修订具有很大的参考意义.
  • 摘要:文章简述了谢义炳先生的气象学的学术思想以及当代价值,谢义炳先生关于切断低压的研究是原创性的,为国际前沿。在帕尔门等的有名专著中,被列为经典模型,先生开创了这一研究的先河。切断低压是大气环流的重要系统,表明了大气环流的经向发展和稳定维持,有重要的预报意义。
  • 摘要:大气气溶胶通过直接辐射强迫和间接辐射强迫对气候有着重要的影响.根据IPCC报告,气溶胶的存在使得大气层顶总的辐射强迫减少了0.1到0.9Wm-2,而由其引起的间接辐射强迫为-0.3到-1.8Wm-2,也即气溶胶引起的辐射强迫的不确定性达100%,造成这种巨大的不确定的原因就是对气溶胶的特性了解得很不够,为了减小对气溶胶辐射强迫评估的不确定性,需要更加精确地掌握气溶胶的时空分布特性.
  • 摘要:行政执法,对行政机关而言,一般都是相对于立法活动和司法活动而言的.狭义的行政执法,是指行政执法主体行使行政职权,将普遍适用的法律规范应用于具体人和事并产生法律效果的行为.从法学理论和执法实践来看,这类行政执法行为往往被称为具体行政行为.广义的行政执法,泛指行政主体为执行法律规范而作出的一切外部行政行为.本文所讲的气象行政执法,是指气象行政执法机关在对行政相对人实施行政管理活动中,执行法律、法规、规章的行为。气象行政执法主要是指狭义的行政执法行为,不包括气象行政立法行为和气象主管机构制定一般规范性文件的抽象行政行为。
  • 摘要:本文采用Aqua卫星上的中分辨率光谱成像光谱仪(MODIS)反演的第五代和第六代云属性参数进行了2012年全球冰云和水云的微物理和光学特性的综合对比研究.分析结果表明,两代云属性产品在冰云的粒子有效半径上有高达25%的差异;在海洋层积云分布的区域,第六代水云产品的云顶气压显著高于第五代产品.由于第五代和第六代云属性产品的差异,以及云辐射散射特性参数化方案的不同,共同导致模拟的冰云和水云的短波和长波辐射强迫效应产生显著的差异.
  • 摘要:由于ENSO对全球气候及社会经济都有很重要的影响,因而对其提前一到数个季节进行有效的预报有着重要的社会意义并激励了数代的相关科学工作者,但从目前的预报效果来看,这样的努力还要继续加强,定量分析Bjerknes反馈的年代际变化对造成ENSO可预报性年代际变化的可能原因进行了探讨。具体的分析表明,Bjerknes反馈强度的年代际变化主要由赤道太平洋地区纬向风场对SLP纬向梯度的响应强度决定。进一步的分析发现,在ENSO可预报性较低的年代,赤道太平洋地区的纬向风异常与赤道外太平洋的SLP变化有更密切的联系,这表明热带太平洋内部的海气祸合强度变弱。因而在ENSO较难预报的年代,人们应该更多地关注赤道外地区的物理过程,它们可以为ENSO预报提供更多的帮助信息。
  • 摘要:极端降水事件作为一种小概率事件,突发性强、损害性大,但对其变化规律以及影响因素的认识还不足,所以极端降水事件的成因机制受到广泛的关注.城市化作为一个影响极端降水的因素之一,一直备受国内外学者的重视.城市化和城郊边界的变化对城市地区降雨量的时空变化有显著地影响。尽管很多学者已经在小尺度上研究并证实了城市化对降水以及极端降水的影响,但是在大尺度上的定量评估依然比较匮乏。中国幅员辽阔,地形复杂,各地降水量分布极不均匀,从东南沿海向西北内陆逐渐减少,且大部分地区的降水主要集中在夏季,如何更准确、合理地定量评估全国范围内正在经历的快速城市化过程对夏季极端降水阈值和强度的影响,以及这些影响是否存在区域上的差异,是本文关注的核心问题。因此,检测和评估中国城市化对极端降水阈值和强度的影响,对于认识城市发展与极端降水变化的关系具有十分重要的科学意义。在全国范围内,整体来看城市化使得中国夏季极端降水阈值提高了1.68%。同时夏季极端降水的平均强度与城市化水平有很显著的线性正相关关系,即城市化水平越高对应的极端降水的平均强度也越大,城市化等级每提高一级,极端降水强度增加0.62%。方差分析的结果进一步验证了随着滑动窗口的增大,不同城市化水平地区的极端降水强度产生显著差别,城市化随滑动窗口的增大,放大了不同地区极端降水强度的差别。因此,城市化已经对中国极端降水产生不同程度的影响,增大了极端降水的风险。
  • 摘要:本文以China.陶瓷频道的《天气预报》栏目为依托,希望通过调查研究分析出审美心理对色彩应用的重要性,并试图找寻出大众审美鉴赏需要通过自然物质层、直觉表象层、社会历史层、心理意识层四个由简单到复合层面的感知过程.在具体分析中,本文先根据China.陶瓷频道的定位,确定以“青”为主色的色彩包装设计.通过对“青”色的艺术美与文化生义词源的综合分析挑选出最具代表性的色彩.结合《天气预报》栏目定位,完成了关于色彩联想的审美感知调查分析研究.得出了与前文较为匹配的结论,为这一类型论题的设计实践有一定的参考价值.
  • 摘要:本文应用1997~2013年乌鲁木齐机场11月~次年3月逐时地面观测资料、AWOS输出RVR数值、乌鲁木齐台站的探空资料以及NCEP/NCAR一天4次的1°×1°高空再分析资料海平面气压资料,应用相关气候统计方法探求乌鲁木齐机场低能见度天气主导能见度(VIS)及跑道视程(RVR)的日变化特征及两者的相互关系,结果表明:(1)1997-2013年低标准雾(烟)累计出现时间高于浓雾(烟),且低标准雾(烟)日变化强烈,浓雾(烟)稳定少变;(2)冻雾(烟)天气出现概率和低标准天气出现的时间呈负相关状态;(3)不同级别的VIS对应的RVR数值日变化特征不同;(4)RVR≤VIS出现概率的变化规律基本一致,日变化幅度非常大,易在11时-15时出现RVR数值低于VIS数值而导致达不到起降标准情况;(5)RVR≤VIS持续时间以小于等于2小时为主,且持续时间高于4个小时的RVR≤VIS天气过程中天气现象以烟为主,其该天气过程500hPa环流形式表现为偏西气流型,海平面气压场表现为带状高压型,逆温层具有逆温层顶低、逆温层薄、逆温强度弱、持续时间短等特点.
  • 摘要:大气气溶胶复折射指数(CRI)用于描述整层大气气溶胶的散射和吸收特性,是影响短波辐射平衡和气候变化评估的重要参数,准确获得CRI对降低气溶胶引起的气候变化评估不确定性有重要意义(IPCC,2013).本文建立了大气气溶胶粗、细模态复折射指数反演算法,主要使用了气溶胶光学厚度、吸收性气溶胶光学厚度以及气溶胶粒了尺度谱信息,并应用于2014年4月至2015年4月的AERONET实测数据进行分析。该算法基于颗粒物的多波段光学特性,利用粗细模态分离的谱分布信息,基于气溶胶内混合模型,重构气溶胶消光和吸收的光谱特征,获得由6参数组成的复折射指数。实测数据对反演算法测试表明,反演获得的粗、细模态复折射指数具有合理的季节变化规律,细模态CRI年均值为1.48-0.0101,粗模态值为1.49-0.0041。
  • 摘要:目前国内的太阳辐射观测站分布少,数据量小,难以满足气象、能源、农业等行业对太阳辐射数据的需求.本文提出以光照强度、温度、相对湿度作为输入变量,建立BP神经网络模型,对太阳辐照度进行预测,针对不同天气类型进行数据分类训练,并将预测值与实际辐照度值进行对比分析,以提高预测准确度,实现利用常规气象要素预测太阳辐照度.结果表明,正确选取BP神经网络的结构能有效提高模型的泛化能力,按不同天气类型建立的BP神经网络模型具有可行性和准确性.
  • 摘要:A Central Indian Ocean(CIO)mode is found to play a critical role in driving the heavy precipitation during the Indian summer monsoon(ISM).It is typically denoted with a combination of intraseasonal sea surface temperature(SST)anomalies and intraseasonal wind anomalies over the central Indian Ocean,and it preserves the mechanistic links among various dynamic and thermodynamic fields.Like a T-junction,it controls the propagation direction of the intraseasonal variabilities(ISVs)originating in the western Indian Ocean.During the ISM,the CIO mode creates an environment favorable for the northward-propagating mesoscale variabilities.The identification of the CIO mode deepens our understanding of the coupled monsoon system and brightens the prospects for better simulation and prediction of monsoonal precipitation in the affected countries.However,evidence shows that modern ocean-atmosphere coupled models are likely to lack the ability to capture the CIO mode,which requires more diagnosis and significant model improvement in the future.
  • 摘要:大气湿度变化不仅会影响人体舒适度,而且在边界层雾-霾转变中亦起着重要的作用,对大气能见度及环境空气质量都有很明显的影响.本文应用20个常规气象站较长时间的逐日观测资料,分析讨论北京地区相对湿度的分布、变化特征及其对城市化的响应.数据均一化订正能够较好的修复记录中的不连续性。订正前、后北京站近40a来相对湿度的线性倾向率分别为-1.8%/10a和-2.2%/10a。经过订正处理后,相对湿度的下降趋势更为明显。北京地区相对湿度的空间分布不均匀,城市化发展早期相对湿度的分布主要受地形影响,城市化程度较高的年代城市效应的影响更为明显。近40a来北京地区平均相对湿度呈下降趋势,倾向率约为-0.9%/l0a。城区相对湿度的下降速率比郊区大,且白1990年代以来下降趋势要明显大于郊区。近40a来北京城市干岛强度的上升趋势约为1.3%/10a,季节分布上以冬季为最强,秋、春季次之,夏季较弱。检验表明自1995年以来北京干岛效应的增强可视为一种突变现象。北京城市干岛效应与城市化进程有密切联系,其与北京城市化率及城市热岛强度之问具有显著的高相关性,相关系数分别高达0.87和0.86。
  • 摘要:根据油梨生长的生物学特性,利用平和县2010-2014年国家级气象观测站和区域自动气象观测资料,对平和全县气温、降水等气候条件进行统计分析,并研究了平和县常见的气象灾害对油梨种植的不良影响,提出了相应的应对措施和建议.
  • 摘要:本文通过计算局域的Hadley环流(以下简记为H.C.)质量流函数,描述了局域H.C.的季节变化特征,运用相关分析与合成分析法,得出了H.C.与我国东部降水的关系.夏季东亚季风区H.C.与我国降水存在很大的相关性.热带支主要与华南降水正相关,其余大部分地区都是负相关,副热带支与江淮流域降水呈正相关状态,与华南华北地区降水呈负相关,这与中国东部降水异常的主要情况一致.
  • 摘要:利用1980-2012年NCEP/NCAR再分析资料及中国气象局的最佳台风路径资料,确定了澳大利亚冷空气侵入南北半球低纬的关键区为澳大利亚东北部的所罗门海地区,并用该区域经向风风速定义了一个澳大利亚冷空气活动强度指数.该指数与越赤道气流及赤道西风都有很好的相关关系,还与同期的SOI指数也有显著的相关.当SOI指数偏低(高)时,关键区经向风风速偏强(弱).利用合成分析和相关分析方法研究了北半球夏季(6-8月)澳大利亚冷空气活动对西北太平洋热带气旋生成的影响.结果表明,澳大利亚冷空气活动强、弱年西太平洋热带气旋生成的位置与季风槽的变化一致,生成总数则无明显相关.澳大利亚冷空气活动强年季风槽偏强、偏东,热带气旋生成位置偏东、偏南;而弱年季风槽偏弱、偏西,热带气旋生成位置偏西、偏北.低层涡度场、水汽输送、风垂直切变以及低纬度地区对流活动的分布都表明,澳大利亚冷空气活动强年有利于热带气旋生成位置偏东、偏南,弱年偏西、偏北.
  • 摘要:考虑到目标观测传统方法的局限性,提出了基于粒子滤波同化方法的目标观测新方法,即利用粒子滤波同化方法,通过计算predictivepower估计同化不同区域观测对集合成员不确定性的减小程度,同时利用集合离散度与集合平均误差的相关关系共同确定目标观测的敏感区.文中将新方法应用于两类厄尔尼诺事件的可预报性,揭示了CP-ElNi(n)o事件的预测对SST最敏感,且目标观测敏感区主要位于赤道中东太平洋;EP-El Ni(n)o事件SST和纬向风为潜在的目标观测敏感变量,SST的敏感区位于赤道中东太平洋,低层纬向风的敏感区位于赤道中西太平洋。从以上结论可以看出,无论是CP-El Ni(n)o事件还是EP-El Ni(n)o事件,用粒子滤波目标观测新方法确定的SST敏感区都位于赤道中东太平洋,而且通过回报实验检验,这些敏感区的目标观测在提高两类El Ni(n)o预报技巧中是有效性。因此,在实际预测中,若能优先在赤道中东太平洋内优先同化SST,可能会更有效地提前成功预测哪类El Ni(n)o事件将会发生。
  • 摘要:贵州是受华西秋雨明显的区域,该区秋季常发生秋绵雨天气,由于秋绵雨发生时段正处于大春作物生长后期到收获期以及小春作物播种期,因此严重的秋绵雨不仅造成秋收作物减产.大量研究表明大气环流异常以及海温异常是造成西南地区秋绵雨异常的主要影响因子,因此本研究首先对贵州省秋季秋绵雨的分阶段特征进行分析,在此基础之上对异常年份的前期环流特征进行合成等分析,从而弄清影响秋季秋绵雨影响因子的探讨,在此基础之上建立不同阶段的预测模型,最后将研究成果应用到短期气候预测业务中.
  • 摘要:本文以福建省为例,着眼气候上少雨的秋冬过渡期近年多雨涝事件的现象,分析了近55年降水强度演变特征,采用合成分析探讨了东亚季风主要环流系统及区域水汽、对流条件与福建秋冬之交降水强弱的联系机制.结果显示:(1)福建秋冬之交暴雨过程频数和整体降水强度都趋于增加,降水强度在2010年前后出现突变;(2)降水强(弱)年副高偏西(东)偏强(弱),东亚高纬环流较平直(经向度较大),东亚冬季风偏弱(强),冷空气主体偏北(南),有利(不利)于冷暖气流在福建的交汇.(3)降水强(弱)年福建上空水汽输送和对流条件均有利(不利)于强降水的发生.
  • 摘要:利用沈阳市1950~2014年气温观测资料,对沈阳市平均气温、平均最高和最低气温以及极端最高和最低气温等气候变化特征作了一个较全面的分析研究.结果表明:近65a沈阳市年平均气温呈显著的上升趋势,平均气温升高了约1.1℃;四季平均气温均呈上升的趋势,尤以春秋两季最为明显;年平均最高气温和最低气温均呈上升趋势,最低气温的增暖幅度略大于最高气温,导致平均气温日较差呈下降趋势;年极端最高气温呈下降趋势,而极端最低气温则与年平均气温的变化趋势相一致,呈现震荡上扬.从而为气候变化基础研究及相关部门应对气候变化提供参考.
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