锋面

摘要： 利用自动气象站观测资料、地面常规观测资料和雷达产品,分析了2020年6月5日克拉玛依市一次强对流天气。结果表明:西伯利亚低槽、低层垂直风切变和中层冷空气是此次过程的主要天气系统,雷达回波的演变发展与强对流天气的发生发展相吻合,是能开展强对流天气预测预报的有效工具。

摘要： 锋面和涡旋是南大洋重要的中尺度过程,南极绕极环流(Antarctic Circumpolar Current,ACC)系统中的锋面及其裹携的涡旋构成了能量和物质的东向传播通道,对全球大洋的能量和物质平衡具有重要影响。基于海表高度计和B-SOSE(Biogeochemical Southern Ocean State Estimate,B-SOSE)数据,文中分别对南大洋3条主要锋面2013—2017年的分布特征以及近25 a(1993—2018年)涡旋特征进行了统计分析,结果表明:受背景流场的影响,三条主要锋面的纬度位置均会随时间发生变化,其中亚南极锋(Subantarctic Front,SAF)纬度摆动幅度最大,5年内最大摆幅为18°。就锋面强度而言,极锋(Polar Front,PF)强度最大,其能达到的平均深度显著大于其他锋面的影响深度。同时,还统计了1993—2018年间南大洋60717个涡旋,这些涡旋平均存活时间、平均传播距离和平均半径均明显小于全球涡旋平均值,其中被ACC裹携的36934个东移涡旋(占南大洋涡旋总数的61%)的时间和空间特征尺度则更小。

摘要： 利用自动站、多普勒雷达、风廓线等观测资料,结合欧洲中期数值预报中心分析场0.125°×0.125°逐6 h资料,对2019年雷州半岛3月23日出现的首场暴雨进行分析。结果表明:(1)该次暴雨过程突发性强、降水强度大、局地性明显;(2)冷空气西路南下,冷锋进入倒槽,形成锋面倒槽,是引起该次暴雨过程的主要原因。当强降水在锋面启动后,强降水区向东南方向移动;(3)雷州半岛的东海岛短暂的锢囚锋是雷州半岛东部局地强降水的有利条件,也是东海岛局地特大暴雨和雷州半岛东南部暴雨形成的原因;(4)上下层湿度分布不均、饱和湿层低、中高层较干,该次对流暴雨过程也伴随出现了8~9级短时雷雨大风。

摘要： 长江口外潮汐混合和低盐度羽流形成的泥沙锋和羽状锋对浮游植物与环境因子的空间分布具有重要控制作用.本研究依据2019年夏季长江口及邻近海域典型断面叶绿素a (Chl-a)浓度和环境因子的调查结果,以锋面为边界,探讨了不同区域Chl-a浓度与环境因子的分布特征及相互关系,以期深入了解锋面的生态效应.结果 表明,在泥沙锋以内的近岸区域,水体垂直混合均匀;受长江径流输入和泥沙锋"屏障"作用影响,总悬浮物(TSM)和营养盐浓度最高,其中TSM为220.0±275.3 mg/L,溶解无机氮(DIN)、溶解无机磷(DIP)和溶解硅酸盐(DSi)分别可以达到94.7±21.2 μmol/L、0.85±0.33 μmol/L和95.3±22.6 μmol/L;高浓度TSM引起显著的光限制效应,导致Chl-a浓度较低(1.7±0.5 μg/L).在羽状锋以外的区域,出现垂直层化现象;表层海水的TSM和营养盐显著降低,其中TSM为5.1 mg/L,DIN、DIP和DSi分别为1.0 μmol/L、0.03 μmol/L和2.4μmol/L;Chl-a浓度受到营养盐供应不足的影响,浓度仅为0.2 μg/L.高浓度的Chl-a (7.5±4.1 μtg/L)主要出现在泥沙锋和羽状锋之间的过渡区域,该区域营养盐得到长江径流与上升流的补充;同时,由于大量TSM在泥沙锋快速沉降,缓解了水体的光限制效应,有利于浮游植物的生长和积累.研究结果验证了泥沙锋和羽状锋对TSM与营养盐的重要控制作用,这对于理解长江口及邻近海域藻类灾害高发区的成因具有科学参考价值.

摘要： 台风能够对黄海的水文结构及人民群众的生产生活产生重要的影响,严重威胁了人们的生命财产安全.利用ROMS(regional ocean modeling system)模式,分析了台风"灿鸿"在过境黄海期间对黄海温度及环流结构的影响过程.结果表明,台风期间强烈的风致混合能够使温跃层的深度增大,强度减弱,同时,使得近岸的底层温度迅速升高,推动底层的温度锋面向黄海内区移动.台风过境也会对黄海冷水团环流产生重要的影响,台风过境前,混合层中的北向流会迅速加深增强,同时伴随着混合层及温跃层的下移,从而使得黄海冷水团环流的流核下移至跃层以下.当台风过境时,黄海上空的气旋式风场会加剧黄海上层的气旋式环流,导致黄海冷水团环流的流幅及流量迅速增加.当台风登陆后,黄海上层的温度及黄海冷水团环流的结构开始逐渐恢复.

摘要： 本文利用NCEP再分析资料,对2010年7月19日环渤海地区一次锋面强降水过程进行了诊断分析.结果表明:此次强降水是由冷暖气流交汇产生的,低层暖湿空气被迫抬升,形成锋面强降水天气;高低空急流的耦合作用,与锋面抬升作用相叠加,上升运动进一步加强;高空急流抽吸作用、高低空急流耦合作用以及锋面抬升作用,三者共同造成了深厚强烈的上升运动,是此次强降水主要的动力抬升机制;干冷空气随时间从高层逐渐向低层延伸,表现为干冷空气随着下沉气流向低层输送,具有明显的干侵入特征.

摘要： 本文基于卫星遥感资料和高分辨率ROMS(Regional Ocean Modeling System)数值模拟结果,对黑潮延伸体海域典型中尺度涡旋的次中尺度特征进行了探讨.卫星观测和模拟结果显示,黑潮延伸体涡旋海域伴随着活跃的次中尺度现象.涡旋演变与多尺度能量分析结果表明,涡旋海域次中尺度动能的强弱与涡旋海域地转流动能有着密切联系,锋生可能是涡旋边缘次中尺度动能增强的重要机制.次中尺度现象在中尺度涡旋海域具有沿地转流方向的复杂涡丝状结构特征,意味着涡旋边缘较强的水平浮力梯度和地转流侧向剪切为次中尺度过程形成与发展提供了有利条件.此外,垂向结构分析表明,次中尺度过程能引起较大的垂向速度,最大可达100m·day–1,该垂向速度可以影响至混合层下200m深度处,对海洋内部的垂向物质能量交换、海—气相互作用等有着重要的影响.

摘要： 利用地面加密自动站、常规观测资料、NCEP再分析资料和两种模式产品,对发生在宜昌峡谷地区2016年7月7日局地极端短时强降水过程和2018年4月22日稳定性极端降水过程形成原因及模式预报性能进行检验分析.结果 表明:(1)强的块状回波稳定少动,造成7月7日高效率的对流降水.4月22日降水既有沿山中尺度对流回波造成的对流降水,也有螺旋状涡旋回波形成的锋面层状云降水.(2)山谷风形成中尺度切变线,触发对流,中尺度切变线发展为中尺度涡旋使对流加强是极端短时降水形成的主要原因.(3)地形强迫抬升使对流降水强度明显增大,锋面层状云回波受地形阻挡影响长时间维持是稳定性极端降水形成主要原因.(4)地形相差大的地区模式预报性能差异较大,模式对复杂地形下的对流降水预报偏弱,导致系统强度出现差异,进而影响降水强度预报.

摘要： 基于2018年山东半岛东北部海域冬、夏两季悬浮体浓度、浊度及水温和盐度调查资料,分析了研究区水体悬浮体浓度的季节性变化,探讨了其控制因素。结果表明:夏季浊度在0.2~37.8FTU之间变化,冬季浊度在1.5~100.1FTU之间变化,均表现为底高表低、东高西低的特征。夏季水温分层明显,表现为表层高、底层低的特征,盐度整体无明显变化;冬季温盐垂向上混合均匀,平面上表现为近岸低温低盐水体向远岸高温高盐水体的过渡。悬浮体浓度分布受潮流、波浪、温跃层和温盐锋面等因素影响。夏季,悬浮体垂向上受到温跃层影响,底层悬浮体难以向表层输运;平面上潮混合和波浪差异性作用阻碍了悬浮体的水平输运。冬季,强风浪促使悬浮体垂向混合剧烈,表层悬浮体浓度明显较夏季变高;平面上沿岸流和黄海暖流形成的温、盐锋面阻碍了水团间悬浮体的输运。

摘要： 利用NCEP/FNLl°×l°间隔6h再分析资料和常规观测资料、中尺度自动站观测资料,对2021年5月广西崇左的一次大暴雨天气过程进行综合分析。结果表明,西太平洋副热带高压稳定维持提供了稳定的环流背景,短波槽、低空切变线提供了低层动力辐合条件;冷锋南下对中尺度暴雨云团具有重要的触发作用;强烈的中低层水汽辐合上升、高温高湿的环境提供了良好的水汽和能量条件;雷达显示中低层辐合线长时间在崇左南部维持,对流云团在锋面西侧触发并在缓慢东移中发展,持续影响崇左南部,形成“列车效应”,产生大暴雨;ECMWF和CMA对于低层要素场强度、位置、配置等细节有差异,导致预报降雨落区和量级有较大偏差,但中尺度模式对于强降雨落区和量级预报有一定提示,尤其是华东和广州中尺度模式均有提示。

摘要： 本文研究分析了2009年国家科技支撑计划项目"环北京地区多架飞机云观测试验"期间一次锋面层状云过境前后的气溶胶和云凝结核分布特征.发现,在层云低层3700m处,气溶胶粒子谱为双峰结构,而在中高层4800m、5400m和6000m处则为单峰结构.锋面过境前后,气溶胶粒子总浓度有所下降,但是下降幅度不大,而粒子谱则有较大的变化,锋面过境之后大粒子浓度减小,而小粒子浓度显著增加了,其增加幅度达到一个量级.由于大粒子气溶胶浓度的减小,导致锋面过后气溶胶平均直径的显著减小.由于锋面过境的时候层状云系的消耗作用,在3700m处锋面过后0.3%过饱和度下的CCN浓度有很大的减小,其减小量达到一个量级,而在其它三个高度上CCN的变化相对比较小,因此,越往高层,锋面的影响就越小.

摘要： 根据中国海域锋面调查结果,建立适于数值计算分析的海洋锋面模型.给出距离相关海洋环境声传播简正波耦合矩阵计算方法,就所给海洋锋面模型进行了数值计算和分析.

摘要： 利用NCEP实时资料和常规观测资料，对2006年7月一次东北冷涡强降水过程的环流特征和影响系统，讨论了大尺度背景下中尺度对流(MCSs)活动及降水形成的物理条件，尤其是β中尺度对流系统的冷涡环境场进行了分析。结果表明：(1)中尺度对流雨团是这次致洪暴雨的直接影响系统，活跃的对流在冷涡和相应的锋面作用下，不断地组织并形成一些中尺度对流雨带，至少有5个β中尺度雨团在东北地区发生发展，它们的生命期较短。(2)在冷涡发展阶段，在东北偏南地区对流层存在上部副热带西风急流维持，且向南倾斜，北侧为与低槽伴随发展南下的极锋急流，急流都环绕着低压中心，呈闭合形式。 (3)在冷涡的发展成熟阶段，低槽发展最深，冷涡在东北地区形成，冷中心一直从对流层中上层300hPa伸展到对流层中下层，为深厚的冷性涡旋。冷涡两侧有强水平温度梯度。 (4)冷涡发展阶段对流层中下层存在一个假相当位温密集带，水汽输送大值带与高假相当位温舌基本对应，为不稳定层。(5)冷涡形成后，锋生区可延伸至对流层中上层300hPa，300hPa以上为锋消区。东北地区从低层到高层均为较深厚的冷平流控制，而东北以北地区从低层到高层均为较深厚的暖平流控制，冷暖平流的配使得冷涡迅速减弱。

摘要： 在深秋重旱的背景下,11月11日到13日广东出现一次少见的暴雨过程.暴雨的落区主要在干旱严重的粤北和珠江三角洲地区.通过对环流场进行分析发现,高纬西风槽东移引导较强冷空气南下,冷暖空气在华南相互作用导致本次暴雨的发生.此外,物理量的诊断和数值模拟结果显示水汽辐合上升释放凝结潜热,对暴雨的维持起到最重要的作用.

摘要： 在深秋重旱的背景下,11月11日到13日广东出现一次少见的暴雨过程.暴雨的落区主要在干旱严重的粤北和珠江三角洲地区.通过对环流场进行分析发现,高纬西风槽东移引导较强冷空气南下,冷暖空气在华南相互作用导致本次暴雨的发生.此外,物理量的诊断和数值模拟结果显示水汽辐合上升释放凝结潜热,对暴雨的维持起到最重要的作用.

摘要： 在深秋重旱的背景下,11月11日到13日广东出现一次少见的暴雨过程.暴雨的落区主要在干旱严重的粤北和珠江三角洲地区.通过对环流场进行分析发现,高纬西风槽东移引导较强冷空气南下,冷暖空气在华南相互作用导致本次暴雨的发生.此外,物理量的诊断和数值模拟结果显示水汽辐合上升释放凝结潜热,对暴雨的维持起到最重要的作用.

摘要： 在深秋重旱的背景下,11月11日到13日广东出现一次少见的暴雨过程.暴雨的落区主要在干旱严重的粤北和珠江三角洲地区.通过对环流场进行分析发现,高纬西风槽东移引导较强冷空气南下,冷暖空气在华南相互作用导致本次暴雨的发生.此外,物理量的诊断和数值模拟结果显示水汽辐合上升释放凝结潜热,对暴雨的维持起到最重要的作用.

摘要： 本发明公开了一种海洋锋面识别方法和装置。该方法包括：将待识别的海表温度图输入到多尺度采样模型中进行不同尺度的采样，得到多个不同尺度的块；将多个不同尺度的块输入到预先训练好的深度模型中进行模型识别，得到识别结果；根据识别结果对多个不同尺度的块进行标记；将标记后的多个不同尺度的块输入到二值化模型中进行拼接，得到与待识别的海表温度图大小相同的二值图；将与待识别的海表温度图大小相同的二值图输入到细粒度定位划界模型中进行细粒度识别，得到细粒度识别结果，其中，细粒度识别结果包括海洋锋的位置和海洋锋强弱的变化趋势。通过本发明，达到了准确识别海表面温度图中海洋锋的位置和海洋锋强弱的变化趋势的效果。

摘要： 本发明公开了一种基于叶绿素a锋面的检测方法及装置，所述方法首先根据叶绿素a数据、风场数据、表层水流数据、海表温度数据以及月份信息数据构建第一水色参数矩阵，然后根据水深地形数据生成水色信息提取矩阵，基于水色信息提取矩阵构建第二水色参数矩阵，剔除第二水色参数矩阵中无效数据生成构建第三水色参数矩阵，然后对第三水色参数矩阵进行滤波处理，生成第四水色参数矩阵，最后将第四水色参数矩阵所对应的叶绿素a数据、风场数据、表层水流数据以及海表温度数据输入到叶绿素a锋面识别模型中，识别出待检测区域的叶绿素a锋面边界。通过实施本发明能够提高叶绿素a锋面检测的准确性。

摘要： 一种基于图像识别的土体冻胀和冻结锋面测试装置及实施方法，包括控制计算平台、真空透明环刀、土样、环境控制箱，环境控制箱置于控制计算平台上方，土样置于真空透明环刀内，土样和真空透明环刀联合体放置在控制计算平台的置样盘上。本发明通过双目识别技术确定土颗粒在三维空间中三个方向的位移量，基于多点位移叠加平均的方式确定土颗粒的平均竖向位移量，基于方差计算确定土颗粒的不均匀冻胀，基于空间勾股定理确定土样表面的整体运行状态，基于摄像测量图像比对方法确定土体冻结封面特征。本发明通过不接触土样方式测定土样表面冻胀变形和横向变形的测试装置，能够实现冻胀与冻结锋面集成测试，为季节冻土区的土体冻胀和冻结速率研究提供便利。

摘要： 本申请涉及一种锋面雾检测方法、装置、计算机设备和可读存储介质。所述方法包括：获取目标区域的第一环境数据，并检测所述第一环境数据是否满足第一预设条件，所述第一预设条件与锋面雾形成的气象因素有关；若所述第一环境数据满足所述第一预设条件，则控制高感光成像组件采集所述目标区域对应的至少一个图像；根据各所述图像，获取所述目标区域的锋面雾检测结果。采用本方法能够有效控制成本且可以提升对特定区域的锋面雾检测的准确性。

摘要： 本发明提供锋面过境预测模型的训练方法、装置及存储介质，锋面过境的预测方法、装置及存储介质。锋面过境预测模型的训练方法包括：建立神经网络模型；从气象检测历史数据库中选取训练样本集，其中，所述训练样本集包括发生锋面过境之前预设时间段的气象数据和未发生锋面过境的气象数据；利用所述训练样本集对所述神经网络模型进行训练，得到锋面过境预测模型，所述锋面过境预测模型用于对锋面过境进行预测。以解决现有技术中无法预测锋面过境的技术问题，防止锋面过境引起的风切变所产生的损失和风险。

摘要： 本发明公开了一种利用单卫星观测估算磁尾偶极化锋面传播速度的方法，属于地球空间环境探测领域。当一次偶极化锋面(简称DF)传播事件被位于等离子体片中心的卫星观测到，若粒子探测载荷数据显示锋面后有明显通量截断特征，且锋面后强磁场区域的磁场强度相对稳定，则可运用本方法估算DF传播速度。基本思路为通过卫星观测获取一组不同能段粒子通量截断时刻与对应特征速度的信息，然后根据粒子在偶极化锋面上的回旋反射模型对数据进行最小二乘拟合，进而获得模型中未知参量DF传播速度。区别于当前多卫星测算方法，本发明提供了一种利用单颗卫星数据即可估算DF传播速度的方法，可帮助我们理解地球磁尾中物质与能量运输过程，具有较高适用性。

摘要： 本发明提供了一种沙尘天气过程中的锋面坡度计算方法，属于气象技术领域，本发明通过在锋面上、锋面前后冷暖空气中各取锋面上一点、暖区一点和冷区一点为分析点；分别计算得到锋面两侧的水平气压梯度差、锋面暖区空气的相对湿度、锋面前暖区点空气的实际水汽压值、锋面前暖区空气的密度、锋面后冷区洁净干冷空气的密度、锋面后冷区空气密度；根据锋面后冷区空气密度和锋面前暖区空气的密度以及单位体积锋面后冷区空气与锋面前暖区空气的密度差，并根据锋面两侧的水平气压梯度差得到分析点的锋面坡度。本发明解决了现有气象业务中的沙尘天气过程分析中通过马古列斯锋面坡度计算方法分析锋面坡度，无法正确描述沙尘过程中的锋面的问题。

摘要： 本发明提供了一种基于深度可分离卷积网络的气象锋面自动识别方法，包括：扩展标签；计算各气象要素的梯度；编码模块进行深度可分离卷积操作提取各气象要素的梯度特征、并利用最大池化下采样梯度特征；融合梯度特征；解码模块对融合后的梯度抽象特征进行上采样梯度特征；Softmax函数预测格点锋面概率；使用多分类交叉熵损失函数的基础上加入样本自适应权重来进行网络训练；利用Max函数确定各网格点的锋面类别；剔除小锋面区域、骨架线算法确定最终锋面。通过上述方法，本发明能够替代人工识别锋面，并且能自动、高效、精准地识别出气象锋面。

摘要： 本发明属于海洋结构或现象识别及提取技术领域，公开了一种海洋锋面的精细化自动识别方法、系统、设备、终端及应用，利用人工智能卷积神经网络的思想，建立深度学习模型，并取得了良好的识别效果。首先对日海温数据进行梯度计算，生成梯度图；然后将所生成的梯度图输入深度学习模型，通过特征编码和特征解码充分学习海洋锋的特征后，输出多个类别的像素级海洋锋面识别结果，最终建立高精度的海洋锋识别深度学习模型。本发明能够自动化地识别中国近海的多种类海洋锋面的像素级位置、类别、形状、走势等信息，促进海洋学者对各类锋面的时空特征和演变模式的分析，同时该方法可以扩展应用于盐度锋和叶绿素锋等其他种类的海洋锋面的精细化识别领域。

摘要： 本实用新型公开了一种测量锋面雨降水量和蒸发量的装置，包括底座，底座上表面中部安装有控制台，控制台两侧分别设置有蒸发量测量装置和降雨量测量装置，蒸发量测量装置包括第一壳体和蒸发皿，降雨量测量装置包括第二壳体和烧杯，第一壳体和第二壳体内均设置有称重传感器，控制台上表面设置有雨滴传感器，控制台内设置有电机，电机的输出端固定连接有转轴，转轴中部通过连接固定连接有遮挡盖，控制台内部下端设置有处理器，处理器电连接雨滴传感器、称重传感器和电机，本实用新型结构简单，布局合理，分别测量锋面雨的降水量测量和蒸发量，便于实现对降雨量的精确测量。