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2011年第二十八届中国气象学会年会

2011年第二十八届中国气象学会年会

  • 召开年:2011
  • 召开地:厦门
  • 出版时间: 2011-11

主办单位:中国气象学会

会议文集:2011年第二十八届中国气象学会年会论文集

会议论文
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  • 摘要:利用NCEP1°×1°再分析资料、常规高空及地面常规资料、国家气候中心气候系统诊断预测室环流特征量资料,对2010 年8 月12—14 日阿坝州东南部漩映地区连续暴雨形成机制进行了探讨。结果表明:①“8.13”持续性暴雨过程发生在副高异常偏强的环流背景下。过程期间,副高减弱快速东退,在500hPa 上有高原槽东移影响,700hPa 上有东南急流,水汽通道好,有利于将孟加拉湾的暖湿空气源源不断向暴雨区输送,并且在暴雨区形成了持续的辐合上升运动。②在700hPa 四川盆地中部到暴雨区有东南气流大风区维持、地面冷空气及地形抬升的共同作用下,形成垂直环流,暴雨区就位于上升支中,在暴雨过程时,大气处于极度高能不稳定状态,上升气流伸展到150hPa。另外,地面冷空气在此次过程中也起到了重要的作用,副高减弱东退,边界层冷空气扩散进入有利于触发强对流,形成锋前暖区强对流降水。
  • 摘要:采用常规观测、地面加密降水资料、逐时云顶亮温TBB 资料和1°×1° NCEP/NCAR 再分析资料,对2010 年7 月24-25 日四川盆地暴雨天气过程中尺度对流系统的发生发展、活动特征及动力机制进行了分析。结果表明:(1)此次四川盆地西部区域性暴雨天气过程是由中- β尺度云团合并加强而成的MaCS 造成的;(2)散度、涡度、垂直速度和相当位温的分布与对流系统发生发展较一致,特别是在中-α系统强烈发展阶段有很好的对应关系,为中尺度对流系统发生发展提供了有利的动力和热力条件;(3)大气非平衡强迫对发生在四川盆地西部的区域性暴雨有较好的指示意义,是激发暴雨天气的动力机制;(4)暴雨发生期间降水造成的非绝热加热有利于强降水天气的维持。
  • 摘要:利用1998~2004 年逐日08、20 时500hPa 高空图、日雨量和青藏高原低涡切变线年鉴册,对我国冬半年、夏半年高原低涡的活动情况、不同生命史高原低涡对我国降水的影响、夏半年高原低涡活动对我国严重洪涝的影响,及高原低涡活动对盆地东、西部降水影响,进行了天气、统计分析。分析结果得出的如下: 1、冬半年高原低涡出现次数少,但4 月份高原低涡的活动要引起重视,有些年份可出现在4 次以上,最多可出现9 次, 4 月份的东部涡有四分之一能移出高原。 2、冬半年高原低涡活动可造成青藏高原及高原周边省雨雪天气,特别是活动期较长的(36 小时以上)高原低涡有近半数可移出高原,可造成的青藏高原区域中雨雪以上降水,多数为暴雨雪,并伴有四川盆地以中雨为主的降水,半数可造成云南大雨雪或暴雨雪。 3、夏半年高原低涡以东部涡占多数,6-10 月份的东部涡,它有三分之一能移出高原。尤其是9 月份。 4、夏半年高原低涡随着低涡活动时间的增长,影响高原与高原周边地区及我国其他地区的降水范围与强度在增大,活动时间较长(36<t≤48 小时)的高原低涡可在青藏高原上造成暴雨;可造成甘肃小雨~中雨;四川盆地大雨以上的降水,其中半数可造成暴雨或大暴雨;半数可造成云南大雨以上的降水;每年都有1 次到3 次不等,可影响到贵州、湖北、陕西、重庆产生大雨、暴雨或大暴雨。活动时间在60 小时以上的高原低涡可造成青藏高原上暴雨、甘肃中雨以上的降水、四川盆地暴雨或大暴雨及半数云南大雨以上的降水;每年都有1 次到5 次不等,可影响到重庆、贵州、陕西、湖北、河南、安徽、湖南产生大雨以上的降水。 5、活动到100°E 以东的高原低涡不论是移出与否,对四川盆地降水影响大,尤其是移出高原的低涡。高原低涡影响四川盆地降水以偏东移路径为主,但东南路径影响四川盆地的降水更强。 6、高原低涡连续在川西高原及以东、30-35·N 纬带活动对长江上中游洪涝影响大。高原低涡常在河套地区活动对黄淮河流域发生大水影响大,应引起足够的重视。
  • 摘要:采用NCAR/PSU 联合开发的区域中尺度模式MM5V3 对2010 年1 月17-19 日的寒潮暴雪过程进行了数值模拟试验,并利用模式输出的物理量对暴雪过程进行了天气动力学诊断和云体微物理结构分析发现:本次寒潮暴雪过程发生在欧亚中高纬为两脊一槽型阻塞经向环流条件下,西伯利亚低槽、切变线、低空急流是主要的影响系统,它们相互作用产生了暴雪天气过程。MM5 模式能较好的模拟影响系统的演变和降水落区的分布,能提供较为准确的高分辨率诊断分析资料,对中量以上降水落区的模拟与实况基本吻合,但对大量以上降水落区的模拟较实况略为偏小,对暴量以上降水落区的模拟较实况略为偏大。降水区上空低层为负散度和正涡度辐合区,高层为正散度和负涡度辐散区,这种高低空配置使得上升运动得到发展,产生十分有利的大降水条件。水汽通过西南低空急流从中低层输送到北疆地区,最大输送层在700hPa 附近,低层的偏东气流的水汽输送也不容忽视。水汽凝结主要发生在850-700hPa 之间,雪水大值区对预报有较好的指示意义。500hPa 以下,以雪水和云水为主,以上则以冰相为主MM5 模式较好地模拟出环流形势的演变和降水落区的分布,对中量以上降水落区(>3mm)的模拟与实况基本吻合,对暴量降水落区的模拟较实况略为偏大。模式能够提供较为准确的高分辨率的诊断分析资料,对预报有较好的指示意义。
  • 摘要:应用NECP/NCAR 一日四次1o×1o 再分析资料分析了2007 年7 月8-11 日、15-17 日和 27-29 日新疆三次暴雨过程的水汽输送和收支特征。雨型1(7 月8-11 日)雨带位于天山山区及其北麓,雨型2(15-17 日)雨带位于新疆东部地区,雨型3(27-29 日)雨带位于天山以北的北疆地区。结果表明这三种典型雨型的水汽输送路径有明显差异,雨型1 存在西风气流、河西走廊至新疆的低空偏东急流(LLEJ)和青藏高原向北气流三支水汽输送路径,西方路径水汽输送量最大,这3 支水汽输送在天山山区及其北麓强辐合引发暴雨,这是由700 hPa 贝加尔湖脊发展、对流层中亚低涡(MAV)强烈发展快速东移和500 hPa 新疆脊逐渐东移配置所造成的;雨型2 水汽输送为西方、东方、南方和北方路径,四支水汽在东—西和南—北向强辐合引发暴雨,这种异常的水汽输送是由700 hPa 柴达木低压发展、500 hPa 乌拉尔脊东北向发展、中亚低涡东南移动和新疆脊配置所致;雨型3 主要为西风气流和贝加尔湖至新疆的LLEJ 输送水汽,东、西方水汽在天山以北区域发生强辐合造成暴雨,偏东水汽输送来自于贝加尔湖、孟加拉湾、南海和热带西太平洋,其水汽输送量大于西方路径,这种异常水汽输送是由MAV 的东移、西太平洋副热带高压(WPSH)北伸与贝加尔湖脊叠加且贝加尔湖脊西伸配置所造成的。
  • 摘要:通过利用NCEP 再分析气象资料和闪电定位系统监测资料对2007 年云南主要致灾雷电过程进行对比诊断分析,结果表明:尽管雷电活动和导致的雷击灾害的地域差异较大,但频繁的雷电活动是导致雷击灾害的主要原因;环境大气只有具备足够的对流有效位能、抬升动力、上升运动条件,才能形成足够浮力来促进对流的发展,形成雷暴天气和产生雷电现象,从而导致雷击灾害;云南雷电活动区域与高CAPE 区域具有较好的对应关系,雷电一般发生在CAPE ≥200J·kg-1 的区域内,对流有效位能越大,越有利于雷电产生和雷击灾害发生;上升下沉气流之间形成的稳定垂直环流、倾斜深厚上升气流以及中低层上升气流、高层下沉气流的大气垂直结构非常利于云南雷电形成和雷击灾害事件发生,同时雷电易发区域从低层到高层垂直速度小于-1.0 hPa·s-1,上升运动越强烈,产生的雷电活动会越活跃,雷击灾害也越容易发生。
  • 摘要:利用地面加密观测、Micaps 资料和NCEP1°×1°再分析资料对1003 号“灿都”台风造成云南暴雨进行诊断分析。结果表明:“灿都”台风低压为高温高湿且具有强对流不稳定的深厚系统。进入云南后,由低海拔地区向高海拔地区移动,除了自身携带的大量水汽和能量外,先后有副高西侧强盛偏南急流和孟湾西南气流卷入,且水汽辐合在地形抬升作用下再次加强,使得台风低压在云南持久不消,并产生全省性强降水。诊断量“水汽螺旋度”对暴雨落区和强度有较好的对应关系, 因为暴雨的产生需要环境风场对正涡度和暖湿气流的输送,这正是水汽螺旋度对降水强度有较好的对应关系原因所在,也正是其可以作为强降水预报参数的根据所在。分析各层的水汽螺旋度,发现800hPa 的水汽螺旋度水平分布对强降水落区有很好的对应关系。强降水多发生在水汽螺旋度正值中心的偏南侧。“水汽螺旋度”随时间变化的两个影响因子“螺旋度通量散度”和“湿螺旋度散度”对强降水的落区和强度也有较好的指示作用。暴雨发生时总是有两个正负中心耦合发展的螺旋度通量散度区域,强降水落区总是落在负的螺旋度通量散度区域内,负值中心相对于强降水中心略微偏北。原因主要是由于螺旋度通量散度中的动力因子是螺旋度通量散度,在螺旋度通量散度堆积的一侧(负值区)容易产生降水。湿螺旋度散度分布与水汽螺旋度分布大致相似,因为它的动力因子是局地相对螺旋度,水汽因子是水汽通量散度,其正值区表示该区域内有风的气旋式旋转上升以及水汽的辐合,这正代表了暴雨产生和加强的动力和水汽条件。水汽螺旋度与暴雨的对应关系应是螺旋度通量散度和是螺旋散度共同作用的结果,具体预报时,若是分别对两个因子进行诊断,再综合分析环流形势,将能达到更好的效果。本文使用的是局地相对水平螺旋度,相关研究认为垂直螺旋度对大范围暴雨也有较好的指示意义,水平和垂直方向上的螺旋度既相互区别又相互联系,在具体的天气系统诊断分析中要视情况而定。
  • 摘要:2010 年7 月24 日08 时到27 日08 时,受副热带高压南侧的东风扰动西移和强盛的低空东南气流影响,浙江省东南沿海一带发生大暴雨和特大暴雨,简称“20100724”暴雨。本文应用WRF(V3.2),以GFS 全球分析场为初始条件和边界条件,从2010 年7 月24 日08 时(北京时)起报,预报时效72 小时。通过对该次过程的模拟和检验评估,结果表明:1)WRF 模式基本能再现位于浙江省东部沿海地区的主要降水带, 24 小时累积雨量大于100mm 主要出现在温州、台州地区,局部地区出现300mm 以上的大暴雨。但模拟的强降水中心位置比实况偏南,在浙中地区存在虚假降水。2)从TS 和ETS 评分来看,对6 小时累积雨量大于5mm 的预报,预报时效12 小时至48 小时预报技巧较高,预报时效12 小时以内预报能力较差;对24 小时累积雨量大于10mm 的预报,预报时效24 小时评分最高,48 小时次之,72 小时最差。从6 小时累积雨量均方根误差分析,24 小时以内和60 小时以后,WRF 模式预报的均方根误差为10mm 左右,基本在平均值附近波动。3)根据6 小时累积雨量降水误差百分位的分析发现,24 小时以内和60 小时以后WRF 模式预报技巧较高。4)通过MODE (Method for Object-based Diagnostic Evaluations)评估检验方法,分析发现积分24 小时的24 小时累积降水有2 个目标中心,预报降水面积比观测面积略有偏大,其质心位置与实况基本重合,预报对象与观测对象之间空间偏差较小。WRF 模式对24 小时降水的空间分布和强降水中心的预报能力较好,对48 小时预报技巧次之,72 小时最差。
  • 摘要:结合高空、地面实况观测、1°×1°NCEP 客观再分析资料,WRF 及其三维变分同化系统,对 2009 年6 月28 日08 时至29 日08 时发生在川渝地区的区域暴雨过程进行了数值模拟,结果显示,强对流天气过程的维持与垂直上升运动的维持密切相关,垂直方向上高低层南北风、东西风的垂直风切变的增大,是正涡度和垂直上升运动得以维持发展的动力条件,低层北风、东风的急剧增强,是高低层南北风、东西风垂直切变增大的直接诱因之一,也是近地层北风和东风辐合加强的直接因素。高层200hPa 附近中-β尺度高压和中低层500hPa 附近的中-β尺度低压的加强可促进中高层垂直速度的发展,引起短时强降水爆发。高层强的辐散下沉气流与中低层的强垂直上升气流交汇,使得大量的不稳定能量和水汽在短时间内聚集在闭合小低压的上方,为短时强降水的爆发提供了必要的能量和水汽条件。
  • 摘要:雷电灾害是“联合国国际减灾十年”公布的极严重的十大自然灾害。雷电的危害巨大,它可直接引起火灾、爆炸和建筑物损毁、电气设施损坏、通讯网络瘫痪等事故,甚至还会造成人员伤亡,对国家财产、公共安全和人民群众生产生活威胁很大。随着气候变化的加剧和经济社会的发展,雷灾出现的频率和可能造成的损失也不断加大。2011 年5 月12 日是第三个全国“防灾减灾日”,主题是“防灾减灾,从我做起”。这主旨在于进一步普及推广全民防灾减灾知识和避灾自救技能,增强全社会防灾减灾意识,提高综合减灾能力。2011 年3 月11 日,日本本州岛发生了9.0 级地震,地震导致福岛第一核电站冷却系统失灵,致使放射性物质泄漏,然而日本国民在大地震、海啸、大火、核泄漏一系列灾害面前的镇定有序、守望相助的表现则给我们上了一堂很好的防灾减灾课。为此,如何在新形势下提升气象防雷科普的工作能力,全面加强气象防雷科普工作已成为紧迫的课题。本文从四个方面阐述了突破传统的科普方式,开展新时期气象防雷科普的思路和方法。1.以创新思想统领气象防雷科普多元化发展。2.加强气象防雷科普场馆建设和人才培养。3.依靠科技进步,提升气象防雷科普内涵。4.不断完善气象防雷科普长效工作机制。防雷减灾,服务社会是一项长期的工作,气象防雷科普更一刻不可轻视、一刻不能放松,要将气象防雷科普工作的管理放在首位,要将气象防雷科普纳入气象科技事业的发展体系中来,科普工作要始终面向国家和社会需求,认真做好新时期气象防雷科普工作,既要利用以往开展气象防雷科普宣传的传统经验,也要围绕当前气象防雷科普工作的特点和规律,深入贯彻“公共气象、安全气象、资源气象”的理念,不断探索气象防雷科普工作的新思路和新方法,贴近公众需求和社会生产实践,进一步丰富气象防雷科普内容,努力创新气象防雷科普形式,拓展气象防雷科普领域;加强气象防雷科普场馆建设和人才培养;依靠科技进步,提升气象防雷科普内涵;不断完善气象防雷科普长效工作机制。这样才能促进气象防雷科普质量的不断提高,推动防雷减灾事业又好又快地发展。
  • 摘要:气象科普是指有关气象科技、知识等的科学普及。随着社会经济的快速发展,人民生活水平的不断提高,气象与各行各业的关系越来越密切,人们对气象防灾减灾和应对气候变化的要求也越来越高,气象科普工作面临着新时期的新挑战。常州气象局审时度势,充分把握机遇,采取了一系列的新举措:1.开通“气象小百灵”节目,综合了天气实况、路况、气象科普知识等内容,全方位多角度的为市民提供最新的气象服务信息。2.开通气象微薄,信息的传递更加方便、快捷,文字、图片和视频结合的气象信息,内容更丰富生动,市民如同把‘移动气象台’搬回了自己家。3.开展特色农业服务,把气象科普工作深入农村。4. 邀请气象爱好者走进气象,了解气象,感受气象魅力。新举措使得常州气象科普工作得到了深入开展,取得了一定的成效,但同时也要认识到,新时期气象科普工作还有更高更远的目标要继续攀登,气象科技工作者要不断加强自身素质修养,进一步提高气象科普工作的水平和质量。
  • 摘要:胡锦涛总书记在两院院士大会上谈到应对自然灾害时强调“要优化整合各类科技资源,将灾害预防等科技知识纳入国民教育,提高全民防灾意识、知识水平和避险自救能力。”而在各类自然灾害中,气象灾害及气象衍生灾害占到自然灾害的70%以上。特别是近年来,随着全球气候变暖,各类气象灾害频繁发生,坚持以人为本,普及气象知识,增强社会公众避险自救能力成为一项做好气象服务的重要基础性工作。气象科普声像教材的建设和普及推广则成为气象科普工作真正深入社会、取得良好效果的有效途径。气象科普声像教材如何建设是当前摆在我们面前的一个亟待解决的问题。要制作出好的气象科普声像教材,需要全局把握,对教材建设过程中的各个环节严格把关。一部科普片的制作与其他类教材相比较,环节上更为复杂,牵扯部门更多,要求更高。近年来,气象科普声像教材的质量和数量都有了大幅度的提高,但在建设的过程中仍有一些问题亟待解决,应继续加大对气象科普声像教材建设的支持力度,培养气象科普专家,利用先进的技术手段加强建设。重视气象科普创作的同时,还必须重视传播。多媒体技术和网络技术的出现对科普传播意味着革命性的变革和推动,一方面要运用一切先进的工具,为科学思想的传播和实用技术的推广服务。另一方面,可以将科普融入收视率高的综艺栏目里,使受众在轻松快乐中不知不觉地接受科学知识。气象科普声像教材建设人员有责任不断提高制作水平并努力实现科学与审美的理性结合,把气象科普声像教材建设得丰富多彩,通俗易懂,从而增强公众的气象防灾减灾意识和科学思维能力,为提高国民素质做贡献。
  • 摘要:气象科普宣传工作应坚持“以人为本”的服务宗旨和原则;着力于建立健全公众的气象知识体系,提高防灾减灾意识和能力,普及气象法律法规。与国家级科普宣传工作相比,地方气象科普宣传工作的一些现状值得思考。本文旨在从地方气象科普宣传工作的实际出发,探讨存在的问题,深入分析个中原因,进而提出相应的对策,寻求地方气象科普宣传工作可持续发展的途径。在现状分析上,主要从活动形式、宣传内容、宣传主体和对象、宣传载体等四个方面加以全面解析。并以现状为基础,提出了存在四个方面的问题,即宣传断裂现象明显,可持续发展不足;宣传往往流于形式,实际效果不佳;宣传内容存在的问题较多,科普宣传工作整体发展缓慢;宣传主体不足,综合素养有待进一步提高;宣传对象过于侧重中小学生,针对其它群体宣传力度不够;宣传载体缺乏创新,大众传播媒介的功能没有得到充分发挥。存在上述问题的原因是多方面的,主要包括:缺少统一有力的组织领导机制是宣传力度不大,效果不明显的机制原因;科普人员紧缺,缺少综合创新能力是影响气象科普宣传工作难以发展的主要原因;运行经费不足是制约气象科普宣传工作发展的经济原因;缺少足够的丰富的宣传资源是限制科普宣传的物力原因。要实现地方气象科普宣传工作可持续发展,应采取如下应对策略:高度重视,加强组织领导,为气象科普宣传工作提供体制机制保障;加大投入,集中人力、财力、物力等优势资源,构筑坚实的科普宣传体系;加强研究,注重实效,切实在提高公众防灾减灾意识和能力上下功夫;科技创新,拓展宣传阵地,努力探索科普宣传的深度、广度、精度、效度。
  • 摘要:包头气象局在每年的“3.23 世界气象日”、“5.12 防灾减灾日”、包头的市、旗县区两级的科普宣传活动周及内蒙古气象局的科技活动周等等活动中,通过悬挂条幅、摆放展板、播放短片、发放书籍、刊物、宣传单等宣传资料、回答群众咨询等方式的现场活动,大势宣传气象科普知识,广受群众的欢迎,取得了不错的成效,但仍存在不少的问题。一是气象部门从事气象科普工作的力量薄弱。二是气象科普宣传的时间、地点受限较多,难以充分发挥作用。我对气象科普工作的几点想法。一是气象科普工作是利国利民的公益事业,政府应带头建立起相应的投入机制,并团结、协调各方力量,使人力物力得以充足,共同把气象科普做好。二是气象科普应建立长期有效机制,不搞突击。提高科普工作的有效受众群数量,增加科普宣传工作的成效。三是气象科普应建立在提高广大公众应急避险、自救互救的知识和意识,最大限度地减轻气象灾害损失基础上。在有限的力量下,气象科普工作开展的时间、地点、对象应更具针对性,要根据气象灾害发生的季节的不同,选择宣传对象和开展地点。四是气象科普工作的手段也应着重建立在提高科普宣传工作的成效上面。五是农村、牧区受气象灾害影响严重,我们更应该主动将科普宣传的重点倾向那里。六是气象部门应充分利用自己的门户网站和短信平台,进行气象科普知识的宣传。
  • 摘要:本文通过分析基层台站科普宣传中存在的问题,主要是重视不够、科普宣传方式陈旧、宣传队伍和力量薄弱、经费支持、宣传效果不佳等方面。今后应积极探索和研究,大胆借鉴省外的经验和做法,提出有关改进建议。
  • 摘要:阐述了加强气候变化科普工作的重大意义,对新时期做好气候变化科普工作进行了思考和探索,提出了加强对气候变化的监测和研究工作、气候变化科普宣传应把握的基本原则、以高度的政治责任感,全方位做好气候变化的科普宣传工作等对策建议,具体提出了将气候变化和防御气象灾害作为气象科普工作的重点、利用各种场合开展科普宣传、改善气象科普的手段大幅度提高覆盖率、加强与媒体和相关部门的合作、组织编写科普宣传材料、加强组织领导和统筹等工作措施。
  • 摘要:提出了科普的目的是为了提高全民的科学素养;总结了科普创作就是通过文字创作把科学知识向民众普及。而科学的定义是:揭示事物真相的学说,是人类智慧结晶的分门别类的学问。科学就是讲求证据,逻辑严密的人类认知。科普创作就让读者知道科学并不高深,并不难懂,她就在我们身边。每个人都应该用科学思维的方法思考问题。提出了科普创作需要一个好的环境,目前科普作家得不到应有和尊敬,科普作品得不到相应的重视。最后介绍了四川科普作家协创作团队,简述了笔者在二十多年科普创作中的体会:写作时要时刻想着你的读者,想象着他们就在你的面前。科普创作的过程就是作者通过学习、弄懂、学精一项科学内容后,通过作者的消化,用科普作家的语言,而不是科学家的语言把科学知识说清楚,使读者弄明白。科普创作中使用的资料一定要准确、真实、可靠。
  • 摘要:文化是一个民族的精神和灵魂,是国家发展和民族振兴的强大力量。在实现新疆跨越式发展和长治久安的发展战略中,“以现代文化为引领”是新疆各项事业科学发展的指导思想。科学普及作为现代社会的一种文化现象,它不仅要普及科学知识,更要普及科学精神,科普的发展最终应以文化概念来定义。新疆气象学会开展科学普及,让公众理解科学的活动中,上精品工程,打造科普活动的品牌,抓特色活动,不断丰富科普的内涵。把现代文化的要素引入科普活动中,要不断探索和实践,加强理论的引导,彰显文化的实力。先进者,文明引领。落后者,文化愚昧。
  • 摘要:气象科普是普及气象知识、推广气象科学技术、宣传气象为社会和民众服务能力的一项社会公共性事业,随着科学技术的更新和社会经济的发展,以及人们认识水平的提高,在社会对气象服务需求不断增加和气象服务领域不断拓宽的形势下,气象科普工作在指导思想、形式、内容、组织保障等方面体现出越来越大的局限性,气象科普工作已经无法满足公众对各类气象信息迅速增长的需要。结合近年来气象部门开展气象科普工作实际,通过对对不同行业不同群体多方面的调查,发现当前气象科普存在几个方面的突出问题,主要有:一是气象科普形式老套,方式局限,表现在气象科普形式单一、方式陈旧,不能满足不同领域、不同行业、不同群体的需求和公共气象服务发展的需要;二是气象科普内容单调,质量不高,表现在科普内容上缺乏多样性和创新性,与经济社会、人们的生产生活相结合的内容少,指导人们科学利用气象信息和知识的内容少,不能充分发挥气象服务工作的效益;气象科普覆盖面窄,缺乏针对性;三是气象科普工作缺乏协作机制,表现在气象科普只重视对广大公众进行气象知识的普及,未全面重视对特殊地域、特殊时段、特殊人群进行有重点、有针对性的宣传;四是气象科普工作缺乏协作机制,表现在气象科普专职人员缺乏,与科研机构、科协、民政、教育等部门协作较少;五是开展气象科普工作缺乏必要的演练,表现在气象科普忽略了广大公众获取气象信息、开展气象灾害自救互救能力的提高,缺少模拟场景的演练,缺乏气象防灾抗灾应急工作实践经验。针对这些问题,着重从气象科普工作战略地位、科普形式完善、科普内容创新、科普协作机制建立、气象科普演练等五个方面,探讨了做好气象科普工作的思路与对策。一是牢固树立气象科普工作在气象事业发展中的战略地位;二是不断强化气象科普工作在各领域中的针对性;三是进一步创新气象科普内容及科普工作形式;四是建立气象科普协作机制,探索网格化科普模式;五是加强气象防灾抗灾演练,提升气象灾害应急应对能力。
  • 摘要:由香港天文台、香港理工大学应用物理学系及香港联校气象网合力筹建的社区天气资讯网络已在香港稳步发展超过三年,对在香港推行气象科普教育活动起启导作用。社区天气资讯网络的宗旨是与会员分享自动气象站测量的数据,并向公众提供更多及覆盖面更广泛的实时天气资讯。社区天气资讯网络也透过网络上的教育平台,推广气象、气候及环境保护教育。本文介绍社区天气资讯网络在过去数年的发展和蜕变过程,并讨论社区天气资讯网络未来在香港以至邻近地区推动社区气象教育及提高社区防灾减灾意识所扮演的角色。
  • 摘要:中尺度气象站网覆盖面积广,探测数据时空分辨率高,可服务于工农业生产和灾害监测预警。针对观测网发报终端数量大,报文频次密集且长期连续发报,传输实时性、可靠性要求严格的特点,使用 GPRS 网络通讯模块建立效率高但可靠性无保障的UDP 连接方式,依靠数据中心和发报端的交互机制,实现气象探测资料可靠传输。在安徽省地面气象探测网的应用表明,数据到报率符合中国气象局相关业务规范的要求。
  • 摘要:2010 年6 月9 日和2010 年9 月7 日,淮北地区出现了暴雨或大暴雨、特大暴雨,通过对这两次暴雨过程的各种常规资料进行仔细的对比分析,发现:两次暴雨过程的高空天气形势较为相似,都是由于高压脊的阻挡,使得500 百帕低槽移动减缓,并与中低层低涡相结合且长时间在淮北地区停留,而200 百帕处辐散场中,这种低层辐合与高层辐散的有利配置及稳定少动的环境场为暴雨的产生提供了有利的背景条件, 不同的是后一次暴雨过程的高空实况形势中的副高较前一次明显偏强,同时大气层结具有极不稳定状态,实况降雨强度明显强于前一次;在雷达反射率因子图上,两次暴雨的回波均为层积混合性结构,维持时间均超过了17 个小时,后一次回波强度明显强于前一次,并在强回波中心附近有时有中尺度气旋,说明该区域有强烈的辐合上升运动,有利于短时强降水、强雷电等强对流天气的出现,其中在出现最大累积降水量的曹市,有3 次中尺度≥55dBZ 的强回波带经过,呈现出明显的列车效应,因此,前一次暴雨过程为时间长所造成,而后一次暴雨过程是时间长和降水回波强度大所共同造成;在雷达径向速度图上,前一次暴雨过程中,径向速度场为典型的“牛眼”特征,零速度线呈“S ”型回波结构,说明持续的东南风急流是暴雨产生的主要原因之一,其中最大正负速度中心达到了27m ·s -1 ,且负速度面积明显大于正速度面积,属于辐合流场,为暴雨的出现提供很好的水汽和动力条件。而后一次暴雨过程中,有一个或多个逆风区的出现,表明该区域有中小尺度系统的产生,利于上升运动的加强,也利于低层的水汽向上输送,从而利于暴雨的形成。利用这些雷达回波特征,对在以后暴雨的短时和临近预报中有很好的参考。
  • 摘要:利用北京地区187 个观测站的逐5 分钟观测资料,对北京地区的短时强降水过程进行了统计分析,结果表明:空间上,北京地区的短时强降水主要分布在山前及山前的平原地区,靠近城区的西山山前以及城区是一个短时强降水的高发区。怀柔、昌平和顺义交界的山前地区到密云水库一带是另一个短时强降水的高发区。此外,位于平谷境内的山前地区也是一个短时强降水的易发区。时间上,短时强降水过程主要发生在午后到前半夜,暴雨的维持时间主要集中在20-35 分钟,过程总降水量集中在20-30 毫米。三个高发区比较而言,怀柔山前及密云水库一带的高发区内一方面更容易出现持续时间更短(约20 分钟左右)的短时强降水过程,另一方面又有利于长持续的短时强降水(约50 分钟)的形成,总体上,该高发区内的短时强降水过程也具有更大的过程累积雨量。
  • 摘要:本文就阜阳站迁站带来的探测环境的变化对风速气象要素观测的影响进行定量的评价分析, 得出如下事实:探测环境的开阔化使得年平均风速明显增大,十年年平均风速值提高了1m/s 左右,大约 是年平均风速的40%-50%。年最大风速差值增大了大约5.0m/s ,约为年最大风速平均值的40%。年均最 大风日数提高了4.8 日,是迁站前平均日数的近5 倍。而探测环境城市化程度不断加深的临泉站和太和 站,年平均风速和年最大风速均值都趋于递减,临泉大风已经消失,太和年均大风日数减少了1.2 日,大 风趋于消失。在同一探测环境下,感应器高度下降了3.1 米,年平均风速下降了年平均风速的10%至 15%;年最大风速下降了2.1m/s ,约为年最大风速平均值的14%,年大风日数更是由年均6.1 日下降到1 日。从而得出结论:开阔的探测环境使得风速测量值增大,使得大风日数明显增加,风速数据的代表性 明显改善,而风速仪器布置的高度也明显地影响到风速的观测。同时得出结论在探测环境日趋城市化的 条件下,风速趋小,大风趋于消失,建筑物等对气流的阻碍日趋加重为这种结果的主要原因。
  • 摘要:由于地面气象台站的布局原则改变及气象台站本身的沿革,全国756 个基本站和基准站1951-2010 年的逐日观测温度数据资料中,许多台站的数据出现了不连续,为了得到完整的逐日温度序列,本文通过 1951-2010 年的逐日平均温度资料,采用逐月差值订正法对15 组序列有缺失的邻近站点数据进行了序列整合分析。根据分析,距离较近的两个站点由于受到同一天气系统的影响逐日温度变化趋势完全一致,又由于相邻站点逐月差值的多年平均值稳定,因此可以利用平行观测年份计算差值对站点进行逐年订正;考虑到有些站点没有平行观测年份,文中选取具有相同逐日温度变化趋势的距离较近的参考站点来推出差值。计算结果显示:各组数据订正值逐月变化差异较大,不同站点冷季和暖季的温度差异各不相同,这些差异由海拔高度差和局地环境差异(土壤、植被、水文条件及城市热岛效应)共同引起;其中海拔高度差异和城市热岛效应对于站点温度的影响较大,15 组数据中有7 组数据的逐月订正平均值超过了0.5 ℃,这7 组数据中有6 组数据的海拔高度差异在100m 以上,另一组数据则受到了城市热岛效应的影响;另有6 组数据虽然订正值较小,但是与海拔高度同号,即海拔高度较高的站点温度反而比较高,数据受到了局地环境差异特别是城市热岛效应的影响。利用这些差值订正后的序列连续性较好,整合前后年平均温度序列基本走向一致,连接点没有出现异常的波动;用M-K 检验各序列年平均温度在整合处于0.05 的显著性水平上未出现突变现象,且其变化趋势与拥有较长时间序列的邻近站点基本同步。因此,本文对于日平均温度序列所作的订正合理,且使用订正方法简便,订正思路对于其它站点数据整合有普遍的适用性,对其它气象要素(极端最低温度、极端最高温度、降水等)的订正也具有一定的参考意义,订正的结果可以为长时间的气候变化研究提供很好的数据基础。
  • 摘要:首先介绍了采用超分辨率图像重建技术的国外遥感仪器的工作方式,然后在理论上分析了超分辨率图像重建技术的原理,文章分析了图像配准程度和仪器信噪比与超分辨率图像重建的相互影响关系,推导了由于仪器精度问题带来的原始图像序列相位关系对超分辨率图像重建效果的影响公式,统一了传统探测和超分辨率图像重建技术的关系,也说明了超分辨率图像重建技术选择图像序列具有50%像元位移的原因。并得到结论:根据系统不同工作环境进行设计以保证超分辨率图像重建带来的空间分辨率提高和系统其他性能的平衡,是在系统中正确运用超分辨率图像重建技术的关键。通过实验室内搭建图像采集系统进行超分辨率图像重建实验,得到了分辨率提高1.8 倍的重建图像,积累了超分辨率图像重建技术的处理经验。结合气象卫星遥感,根据风云四号静止轨道气象卫星扫描成像辐射计的3.5um 波段需要探测雾和地面火点两种不同特性的目标,针对3.5um 波段探测有不同的前置放大器增益设置和不同的空间分辨率指标要求,通过扫描成像辐射计3.5um 波段探测器响应的能量分析得到结论:扫描成像辐射计3.5um 波段以具有高能量特征的地面火点为特定探测目标,因此应用超分辨率图像重建技术使波段星下点空间分辨率从4000m 提高到近2000m 的同时,输出图像信噪比在图像融合重建后下降8-10dB 时仍然可以满足系统要求。,论述了扫描成像辐射计3.5um 波段采用亚像元探测技术提高图像空间分辨率,从而提高地球表面火点位置确定精度和地球表面过火面积计算精度的可行性。最后,对FY-3 微波成像仪图像进行了超分辨率重建处理,对处理后的图像进行检验:处理后的图像空间分辨率明显提高,结果显示了超分辨率图像重建技术在实际遥感图像处理中的作用。
  • 摘要:本文介绍了了一种新的流场测试设备:热线流速计,本文从热线流速计的热平衡基本原理入手深入阐述了热线流速计的设计原理,由此引出其空间分辨率高、能反映足够高频率的连续瞬间变化信号、通频带较宽、对马赫数及雷诺数都很敏感、适合各种流场,特别是对于低速流场和低紊流流场的优越性并且具备自校准能力的特点。热线流速计较之传统流场测量仪器如皮托管、紊流球等在流场性能测试上的优势说明了其在流场测量方面拥有广阔的应用前景与推广意义。为进一步详细阐述热线流速计的使用特性、及性能优势,本文以环路闭口风洞为例,对风洞流场进行紊流度和均匀性测试,对热线风速仪在流场性能测试中的使用方法及相关问题进行了深入探讨,提出新的圆形试验段等间距法在流场均匀性测试中的应用,并将传统方法与新方法实验数据进行比对,本文设计的流场均匀性测试新方法注重了从流场空间的三维性上考虑流速的分布,由于风洞横截面积不大,进行等间距分割后,正方形的中心点流速可以近似为该面积上的平均流速,采用等间距法弥补了坐标轴法测点代表性不足的缺点,避免了当被试仪器操作面积较大(如风量罩)、或进行多支热球式风速计检定时,位于中心轴线以外的仪器由于流场不均匀性而引起的测量误差的问题,由此证实了新方法的可行性与实际意义。
  • 摘要:中国气象局气象探测中心的可移式多普勒激光雷达是以风场探测为主要业务,同时可以探测云性质的探测设备,在世界气象组织阳江第八届国际探空仪系统比对期间,可移式多普勒激光雷达同时进行了风场、消光系数和云的探测,并与微脉冲激光雷达、激光测云仪、探空仪和风廓线仪等设备的探测数据进行了对比,取得了很好的效果。
  • 摘要:To investigate the variations of precipitation in Changbaishan mountains, and find out the relationship between clouds microphysical and precipitation, the field observational experiments were performed jointly by aircraft and radar in 2009 and 2010 in this region. In this paper snow size distribution (SSD) and the particle types in Changbaishan mountainous area are analyzed on the basis of observational snow particle size spectra data obtained by particle measuring systems (PMS) which are mounted in the aircraft and C-band radar data collected by Baishan station on 7 Feb 2009. The results suggest that the Γ distribution of snow size is better than the Marshall-Palmer (M-P) one. The number concentration of snow particles in the upper levels is smaller than that in the lower levels. However, the average diameters of the particles in the upper levels are lager than those in the lower levels. This is perhaps the consequence of snow particles split during the particles’ falling down to the ground. According to the comparison of reflectivity measured by radar and retrieved by SSD from three assumed types of ice or snow particles, the snow particles with loose or medium density may be the main types in winter in this area. The further analysis by using the observations of the two snowfall processes in 2010 shows that the radar-estimated snow flux calculated by the stratiform Z-R relationship with effective reflectivity could achieve better precisions.
  • 摘要:无线电探空系统至今仍然是高空气象探测领域中最基本、最重要、最可信赖的手段,为天气预报、气候分析、气象研究和业务服务提供基本大气状态信息,是现代数值预报发展最主要的资料来源,更是所有其它大气遥感技术赖以比较、校正的基准系统和真实性检验的基础,成为气象探测基础业务工作的基本设施。基于导航卫星系统测风的高空探测系统具有测风精度高、地面系统简单,操作简便,已成为当今世界无线电高空气象探测的发展主流。我国北斗导航卫星系统的发展,为这项技术在我国高空气象探测领域的应用带来了生机。不仅使我国摆脱GPS 高空探空系统受制于人,难于全面业务发展的局面,为进一步提高我国高空气象探测技术和自动化水平和能力,赶超世界先进水平打下了坚实的基础,同时对发展我国北斗导航系统的产业应用,也具有非常重要的意义。中国气象局气象探测中心和相关单位,积极研制基于我国北斗二代导航卫星系统并可兼容GPS 的高空探测系统,以现有国产GPS 探空仪和业务L 波段电子探空仪为基础,集中解决北斗导航卫星测风技术,采取“三步走”的技术路线。完成了我国自主发展的北斗/GPS 双模探空专用芯片和模块研制、突破了连通、电源、温度、无线电兼容等四大技术难点,反复试验,成功研制了P 波段、L 波段等2 个波段、4 个型号具有自主知识产权的北斗导航卫星系统探空仪,地面接收系统和相应的终端软件。并在2010 年7-8 月广东阳江举行的第8 届世界气象组织GPS 高质量探空系统国际比对试验上进行了公开放飞。结果表明,我国北斗探空系统定位精度、测风精度和温湿压探测精度与国际流行的GPS 探空系统相当,并具有中国自主的北斗、双模、L 波段三大特色。为充分利用我国已完成全国业务布局的L 波段二次雷达-电子探空系统的庞大设备资源、技术资源和人力资源和数以亿元计的投资效益,迅速便捷地开展业务化对比试验,加快北斗/GPS 探空系统进一步的业务推广具有重大意义。
  • 摘要:本文简要的介绍语音告警平台在新一代国内通信系统中的应用,包括功能设计、技术方案,系统采用 MYSQL 作为后台数据库,使用Hibernate 作为数据库访问中间件。
  • 摘要:目前,区域自动气象站中心站软件因厂家各异,各中心站需根据装配的区域站的类型安装相应厂家的多个中心站软件,造成了硬件资源配置增加、观测数据产品生成及时性减低、软件升级难度大、运行监控难度大、业务培训成本大等各种问题。本文提出将区域自动气象站中心站软件进行统一化的想法——为区域自动气象站设计一个统一的数据收集平台。本文首先对区域自动气象站中心站软件的统一性现状进行了分析,得到了如下结论:除了在生成文件格式上达到了统一,在数据库处理机制、质量控制、通信、数据应用和操作方式这些方面都表现出了不统一。结合四川省泸州市,可以看出这些不统一给台站维护工作人员带来了一系列的问题和不便。区域自动气象站统一数据收集平台在遵循统一性为前提的条件下,满足了完整性、科学性、稳定性和安全性的设计原则。同时采用分层的架构,将整个平台从逻辑上分为设备层、通信解析层、汇集处理层和表现层。设备层主要基于完整性原则的要求,兼容基准站、基本站、一般站、区域站、特种监测站、农业气象站、交通气象站以及卫星通信气象站等各种站型,实现各种站型的无缝接入;通信解析层在整个系统架构中起着承上启下的重要作用,在以稳定性原则的基础上,实现数据的通信和解析;汇集处理层一方面对通信解析层传入的数据进行收集并进行质量控制,另一方面对数据按照定制的表格式进行入库操作;表现层主要完成状态监视、查询统计、参数管理、数据迁移、GIS 平台、文件处理、交互管理和文件传输等各种应用功能。从功能上,统一数据收集平台由通信模块和总控模块两部分组成,通信功能模块一方面可以接受总控模块发来的下行数据或命令,另一方面能够将上行数据或响应发送给总控模块,实现了二者之间的数据交互;总控模块为整个平台的核心,能够实现各个功能模块的合理部署与调用,为软件的“总控制室”。最后对软件设计过程中用到的多线程、反射等重要技术在文中进行了简要的分析。以四川省泸州市为例,通过一段时间的测试运行,区域自动站统一数据收集平台在一定程度上解决了不统一带来的各种问题。
  • 摘要:雷雨天气突发性强,对飞机飞行有着极大的危害。为了给飞机飞行提供更精确及时的气象预报,航路雷雨探测系统将多普勒天气雷达不同仰角的基本反射率产品与航路点相对应,并结合飞机acars 位置报信息,自动选择最近的雷达站,根据位置报信息计算出飞机当前位置相对于雷达站的仰角,选择适当仰角的雷达产品进行显示,以更快速准确地探测出飞机周围的雷达回波情况。另外,该系统还对福建省四部多普勒雷达基本反射率产品进行拼图,并叠加福建省内航路信息,达到对航路雷雨回波的精细探测。
  • 摘要:以CINRAD/CC 型C 波段新一代天气雷达为例,结合中国气象局新一代天气雷达测试大纲要求,对新一代天气雷达技术指标的测试目的进行了分析,给出了雷达各项技术指标测量时的雷达状态、测试框图、测试步骤、注意事项等详细说明,图文并茂,为从事新一代天气雷达工作的雷达技术人员提供了雷达测试的参考规范,对刚接触雷达工作的技术人员来说是必不可少的雷达测试参考手册。
  • 摘要:目前,国内外对能见度的观测大都还是以人工目测为主,规范性和客观性较差。在能见度仪器测量方 面,采用的设备主要有透射能见度仪、激光能见度自动测量仪和前项散射能见度仪;这些仪器在对能见度 测量时,依赖一定的假设条件,具有较大的局限性。上世纪末开始研制的数字摄像法测量能见度仪器系统 (DPVS),是采用先进的数字摄像技术和图像识别技术,且完全仿照人眼观测能见度的原理,根据能见度的 定义研制的。目前该仪器软硬件运行稳定可靠,观测效果良好。 文章简单介绍了大气能见度定义、能见度的目测和器测方法,阐述了DPVS 的基本原理,展示了数字能 见度仪与光学能见度仪之间在复杂气象条件下的比对结果和观测差异,并对观测差异进行了具体分析。比 对结果显示:短时强降雨情况,DPVS 与人工观测比较接近,而FD12 观测值明显偏低;连续强降雨情况, DPVS 与人工观测比较接近,而FD12 观测值震荡很大,会有较大的误差;降雨连续而均匀、强度低并伴有 雾情况,DPVS 、人工观测、FD12 三者均比较接近;在无降雨低能见度范围、无降雨中等能见度范围、能见 度由低到高和由高到低快速过渡情况下,随着能见度的变化,DPVS 、人工与FD12 的观测结果在白天数值接 近、变化趋势一致;从总体趋势看,人工观测有时会出现大起大落的现象。分析结果表明:与前向散射仪 及人工观测比对,三者具有相同的变化趋势。但在降雨等复杂气象条件下DPVS 与前向散射仪之间存在一定 观测差异的,而与人工观测较为接近。这是因为DPVS 与人工观测具有相同的原理,都是根据能见度定义进 行能见度观测的,而它们与前向散射仪观测原理完全不同。但人工观测存在视力差异,具有较大主观性。 显然数字能见度仪是取代人工观测能见度的最佳仪器,也是大势所趋。
  • 摘要:在常用的航空气象监测和探测手段中,常规探空的时间分辨率和空间分辨率都较低,天气雷达资料基本局限于降雨过程,气象卫星垂直分辨率不足,水平分辨率相对较低。多通道地基微波辐射计作为一种被动式微波遥感设备,能够全天候、全天时工作,弥补了上述探测手段的不足,是其有效的补充。地基微波辐射计的天线接收到大气中气体、云粒子所发射和散射的微波信号,结合云底温度、高度信息以及天线附近的温度、湿度和气压,使用不同反演算法可以获得大气中总水汽量、总液态水量、以及温度、湿度、水汽和液态水的廓线。地基微波辐射计目前的主要应用方向包括:用作非常规的大气廓线探测手段,用于云和降水研究,用于指导人工影响天气作业,对降水进行预警,或者将探测数据进行同化用于数值模式运行等,同时地基微波辐射计在低云大雾、飞机积冰和强对流等航空危险天气的监测中,也具有很好的应用前景。通过微波辐射计的温湿廓线和液态水廓线,可以反演识别低云的云底高度、温度以及雾的厚度等信息,通过加装的红外仪器可以更准确地测量云底温度和高度;利用反演出的大气廓线,采取各种积冰方案,可进行飞机积冰潜势区和强度的监测计算,与各种气象雷达组成联合探测系统,可对飞机积冰等航空危险天气进行监测预警;根据高分辨率的探测数据,计算大气不稳定度参数,可得到动力、热力条件随时间的变化情况,为强对流天气的监测预报提供支持。微波辐射计在应用于航空气象的问题主要有:一是要收集当地的长期探空历史资料,建立多种天气条件下的反演模型;二是要改进反演方法,提高大气廓线的反演精度;三是从航空气象保障的实际要求出发,加强反演产品的分析;四是与其他设备配合使用,提高航空气象保障能力。
  • 摘要:城市交通网络是社会的支柱。保持交通畅通对社会经济至关重要。天气状况对交通的畅通和安全具有极大的影响。很多时候,恶劣天气,如:冰、雪,雾等是造成交通缓慢和事故的原因。为能预先得到警告并有所准备,使交通管理部门及道路管理部门更好地管理各种天气状况下的交通安全,一种针对城市快速路、高速公路或机场跑道专门设计可进行远程监测大雾、道面冰况、水层、湿滑状态等完善的道路气象信息系统(RWIS),被称为交通自动站的新一代公路探测设备正在被广泛用于高速公路、城市快速路的天气、路况、能见度的监控。但是,随着交通自动站的普及,传统的埋入式道路交通自动站的维护成本,随着交通自动站的发展而逐年增加。以北京为例,北京自从2004 底开始建设道路交通自动站,至今已经有传统的埋入式道面传感器交通自动站二十八个,在监控道路安全上起到了不可估量的作用,但由于高速路或快速路所承载的运输量不同,破损程度也不同,对于运输量严重超载,路面破损程度较快的路段,一般情况下两年就要大修或维修一次,基于以上原因,这几年期间,由于高速路的大修,维修等原因,一些路段道路交通自动站埋入式道面传感器被多次起出后再重新铺设,而有的传感器由于与施工单位沟通上的问题,还没有被起出,就已经被施工单位破坏了,既造成了资源的浪费及数据的缺损,同时也极大地增加了维护成本。五年间用于道路传感器因路面大修或扩建等原因,已经投入维护成本高达数十万元。而新近发展起来的遥感式道路交通自动站,分别采用了红外辐射及光谱测量原理作为道面温度传感器和道面状态传感器,为道路表面的温度测量和状态提供了一种非侵入式的方法。避免了对道路的破坏。红外辐射是一种高尖端的红外测温仪,即使在交通流量很高的情况下,它也能够测量真实的道路温度。它克服了通常在遥感温度测量中引起测量不准确的种种挑战。具有对道路表面的发射率引起的误差,以及对由于无云的天空(此现象被成为冷空效应)造成的大量辐射损耗引起的误差进行补偿的独特能力。而采用光谱分析测量技术的道面状态传感器可以精确的探知路面上的水、冰和雪的量。可以精确的报告道路表面状态。建立一个实际的道路湿滑指数。这个指数基于典型的路面和常用汽车轮胎而形成的道路摩擦系数形成高度的比例关系,该参数为交通管理部门最为关切的一个重要指标。文章较为详尽的阐述了遥感式道路交通自动站与传统的埋入式道路交通自动站各自的探测原理及特点,对道路交通自动站设备的了解和选型具有一定的指导意义。
  • 摘要:噪声、缺测和速度模糊问题是制约新一代天气雷达径向速度场资料应用的关键问题。为改善天气雷达速度模糊等问题,需要更好地分析新一代天气雷达径向速度资料质量与特征,从中得出速度模糊的原因及退速度模糊的依据等。此外,雷达从目标或者杂波返回的回波信号不可避免地要和噪声信号竞争,而信噪比对径向速度的局地变化等也有一定的影响。本文采用上海站和舟山站雷达资料,分析了WSR-88D 天气雷达和国内新一代天气雷达(SA 、SB)径向速度资料质量上的差异,同时利用南京站、广州站及承德站的雷达资料,详细说明了信噪比对于新一代天气雷达(SA 、CB)速度模糊以及径向速度局地变化的影响。从理论分析和个例资料的分析中发现:SA(SB)雷达相对于WSR-88D 雷达而言,径向速度值跳跃性较大;同时,信噪比与速度局地变化之间存在一定的分布关系,且 SA 与CB 雷达的信噪比与每根径向上相邻距离库之间径向速度差值存在相同的分布关系,即信噪比越小,径向速度差值相对越大,反之则径向速度差值相对越小。
  • 摘要:超折射回波是在特定的大气条件下(逆温或逆湿等)电磁波弯曲碰到地面或建筑物反射造成的一种虚假回波,是预报员关注的问题之一,影响着雷达定量估测降水QPE 的准确性。目前模糊逻辑法对超折射回波的滤除得到国内外雷达气象界的普遍认可,模糊逻辑法是通过提取降水回波和地物回波的物理量并根据其特征设置隶属函数,进行模糊化处理得到所有物理量对不同回波类型的判据,若判据超过事先给定的阈值,则判定为地物回波。模糊逻辑法里有一个特征量) )( ( low up Z Z R w GDBZ =(反射率垂直梯度),反映回波强度的垂直变化程度,由于多数超折射回波只有在0.5 °最低仰角层上能观测到,我们称之为“一般超折射回波”,抬高仰角一般超折射回波会消失。因此GDBZ 是一个有效的特征量,对一般超折射回波能起到较好的识别作用。目前在国家气象中心运行的“全国及区域多普勒天气雷达实时拼图业务软件系统”(简称“全国拼图软件”)在质量控制上也用到了模糊逻辑法里的特征量GDBZ,经过长期业务运行检验,“全国拼图软件”能过滤掉“一般超折射回波”,但是在商丘、濮阳、南通等雷达站经常在1.5 °甚至更高仰角层中观测到超折射回波,称之为“强超折射回波”。这种“强超折射回波”目前尚没有得到好的解决。本文基于强超折射回波的图像特征改进原有算法:当强超折射回波发生在平原地区时,会出现一大片放射状特征的回波;当强超折射回波发生在沿海和高山地区时,其形状轮廓与当地海岸线走向和山脉走向非常相似。因此可以将强超折射回波分为平原地区、沿海和高山地区两类,用两种不同的方法解决。1)平原地区利用放射状特征加强对强超折射回波判断,选择性的利用卫星资料过滤;2)沿海和高山地区需要结合地形特征设计各个雷达的强超折射特征模板,与实际回波图匹配,若匹配率达到一定的比例,即可认为是强超折射回波,予以剔除。本文重点研究平原地区强超折射回波的滤除,分析、统计强超折射回波的图像特征,提出相应的解决方案,结合商丘、濮阳等平原地区经常出现的强超折射个例,用改进的算法识别强超折射回波,并与原有算法的识别结果做比对,结果表明:改进后的算法能较好的过滤平原地区的强超折射回波,但该算法目前只适用于SA/SB 型号雷达,需要将它推广到每种型号雷达中验证。
  • 摘要:《陆地测站地面天气报告电码》GD-01 Ⅲ中7wwW1W2 组的过去天气现象电码W1W2 以其二个码“使之尽可能完善地反映出过去天气时段内出现的各种天气现象”,这种“二码法”很难胜任。为此,笔者探索改革《陆地测站地面天气报告电码》GD-01 Ⅲ中7wwW1W2 组为7wwW1W2 7W3W4W51 组合,以过去天气现象电码W1W2 和W3W4W5 五个码按逆时间顺序编码,用“五码法”去全面反映测站过去天气时段所出现的天气现象,并创造性地用W 为2 编报过去天气时段内出现的天气现象浮尘、扬沙。7wwW1W2 7W3W4W51 组合的“五码法”“能完善地反映出过去天气时段内出现的各种天气现象”且编码简单。
  • 摘要:基于RS 技术反演地表温度,基于GIS 技术计算各土地利用类型的相对热效应指数,进而计算土地利用类型对地表温度影响的综合评价指数。研究结果表明,草地类由于占地面积非常小,对地表温度影响微弱;园地、其他农业用地类、其他土地类在1997-2006 年间面积变化甚小,对地表温度影响很小;因此这几类地类对地表温度的影响可忽略不计。耕地、林地、水域,建设用地,未利用土地等5 类土地类型,对地表温度影响的综合评价指数,在1997-2006 年间显著增大,表明这几类用地的变化,导致了东莞市地表温度显著增加。
  • 摘要:本文针对CINRAD/SA 故障率较高的部分——发射机分系统,以广州雷达为基础,结合其它部分台站的经验,整理出发射机在运行过程中出现的几个典型故障及其排除过程,总结这些故障形成的原因,并提出解决方法,最后对发射机的故障分四个方面进行了总结,希望此类经验及分析思路对雷达保障人员有一定的借鉴意义。
  • 摘要:本文以广州市2006 年7 月以及2005 年6 月这两场暴雨期间的流溪河流域实测雨量资料,对广州市06 年和05 年部分时段的雷达数据进行质量控制:通过对收集到的各场次的广州多普勒雷达降雨回波进行了连续反演,在反复观察各数据的基础上,对降雨回波探测数据存在的质量问题进行分析和归纳,针对存在的数据质量问题采取相应的方法对数据进行同化。通过对2006 年7 月以及2005 年6 月这两场暴雨期间流溪河流域的资料分析,发现广州多普勒雷达降雨回波测量的数据质量问题主要有不同层体扫数据的不同,数据短缺、异常点(含异常传播、雨量增长、水平位移和衰减)和异物回波。具体分析各种数据质量问题如下:随资料层数的增加(亦即仰角的增加),雷达探测到的信息逐步减少,并且强度也逐步减轻,第1 层数据较完整,前1-4 层数据基本还可以用,第5 层及以后的数据较少,基本不能用,第9 层则基本没有数据。广州多普勒雷达存在设备不稳定的情况,使部分体扫数据丢失,对于短缺数据,采用短缺数据的插补延长方法(分径向插补和单点插补的方法)。对于异常点(噪声点)及同化方法:对异常点进行检测,首先检查每一个网格内的有效回波,看其值是否大于有效降雨回波阀值,若大于,则该点为异常点;若不大于,则继续对每一个网格内的有效回波,检测其8 个相邻点的值,如果该点数值比其中任一点的数值大3dbz 时,则该点为异常点。对于已确定的异常点,应该将其值丢掉,并赋予一个新值,其新值用其周围8 个相邻点中有效点的均值代替。异物回波及同化方法:经分析认为地面雨量站降雨量为零时对应的雷达回波率为基础回波值,以15dbz 作为广州市多普勒雷达估测流溪河流域降雨的基础回波值,确定了基础回波值后,对基础回波进行同化,方法是对每一个网格内的回波,检测其数值,若其数值小于基础回波值,则该点为非降雨,即降雨量以零计,并将该点的有效回波值记为零。若不小于15dbz 则保留当前值,对非降雨时的基础回波可以通过最终的雷达方程参数进行调节。
  • 摘要:雷达反射率因子垂直廓线VPR 的变化是影响降水测量精度的主要因素之一。分析了平均垂直廓线MVPR 的生成方法,其中D 域的选取是保证降水订正效果的关键。利用MVPR 算法,对影响广州地区的一次大范围混合性降水天气过程的垂直廓线的特征进行了分析。结果表明,均匀性降水反射率垂直廓线有明显的零度层亮带,并造成降水估计偏高。最后利用平均垂直廓线对雷达降水估测进行订正,并结合广州地区周边自动站资料对比分析,结果表明订正后雷达降水估计有一定提高,订正后评估因子R/G 值由0.76 提高到0.88 , 绝对误差率AD 值由26%下降到22%。
  • 摘要:矩阵是指在电器设备中能程控、分配、调度多路信号的输入和输出的一种设备。电路中用上矩阵后,可大大提高系统的利用率和自动化水平,对延长设备的使用寿命具有重要的意义。极轨气象卫星每天经过同一地区仅2 次,因此其下发的数据非常宝贵,一旦丢失,不可复得。风云系列极轨卫星更是饱含了我国航天和气象科技工作者的心血和智慧!据统计,每条风云极轨卫星数据价值千万。极轨卫星每次入境时长10-15 分钟,稍纵即逝。因此地面站在接收极轨卫星数据时,为了稳妥可靠,万无一失,在卫星入境时,都是同时启动两套相互独立的设备同时跟踪接收。风云三号(以下简称FY-3)系列气象卫星是我国自主研制的新一代极轨气象卫星,目前已发射了A 、B 星,实现了在轨组网对地观测。星上搭载11 台探测仪器,日夜不停地对地观测扫描。卫星过境时向地面站下发庞大的星载探测数据。为了更加可靠地接收、传输FY-3 卫星信号,FY-3 地面接收系统在设计上,考虑得更加周到和充分,即在两套相互独立设备的射频端、中频端和基带端,加入了16 ×16 的射频、16 ×16 的中频矩阵和16 ×16 的数据矩阵,这样的好处是,两条接收链路在射频、中频、基带三个节点上可以任意切换,从而实现任意组合,这对链路上某台设备突发故障时,通过矩阵的切换,可以把故障设备甩开,信号仍可往下传输。另外,加了矩阵后,在射频、中频、基带三个节点上都可同时接收、同时监测卫星信号,这给维护设备提供了方便。矩阵还可根据需要一路输入,1-16 路输出,在满足上级卫星中心需求的情况下,还满足了本地实时开发处理的的需求;总之,加了矩阵,好处很多。但是,由于矩阵比较稳定、可靠,也比较昂贵,(特别是射频矩阵价值五十万多),所以三台矩阵都没有备份,因此一旦某台矩阵故障,数据链路将出现中断,数据将丢失。通过我们不断的试验和摸索,总结出了一套实用、经济的方法。就是在FY-3 数据接收链路上,用主要技术指标与矩阵相适应的功分器来备份矩阵,一旦矩阵故障,用功分器代替故障矩阵,快速将FY-3 数据接收链路恢复。
  • 摘要:通过对北海市三个地面气象站(马栏、合浦、涠洲)2010 年四季(1 、4 、7 、10 月)的草面温度与地面温度数据进行分析,找出两者的相关性及差值的分布特点,为日后的草温数据的质量控制提供一定的判断依据。
  • 摘要:通过对2010 年6 月15 、16 日2 天的暴雨过程的成因进行对比分析表明15 日暴雨动力机制为经典的切变线、锋面形势,动力机制主要为切变线和地面静止锋,自北向南影响,降水量梯度明显;16 日暴雨动力机制为副热带高压西伸导致低空急流加强,机制为偏南风风速的辐合,主要影响铁路沿线,尤其是永福、临桂3 小时雨量有可能超过100mm 。利用雷达风廓线可以判断冷平流侵入、雷达风廓线显示北风下传,桂林本站未来6 小时雨量有可能超过40mm;雷达风廓线双干区显示大气不稳定,可以预报未来6 小时雨量超过50mm 。
  • 摘要:影响北部湾渔业安全生产、海上航行安全最大的气象灾害是大风,本系统主要是开展对系统性天气(热带气旋、冷锋)引发的大风预报及跟踪警报服务,预报服务区为整个北部湾海域,由以下5 个子系统组成: 1 、北部湾气象资料历史数据库,数据库收录了1956~2004 年共49 年影响北部湾的每个热带气旋个例的资料数据和各预报指标站的相关指标。 2 、热带气旋大风分析及预报系统,该系统使用T213 数值预报格点资料,计算出北部湾海区受热带气旋影响未来3~48 小时风力大小。 3 、冷空气大风分析及预报系统,该系统使用欧洲中心数值预报格点资料,计算出北部湾海区受冷空气影响未来3~48 小时风力大小。 4 、北部湾气象预警服务工作平台,该平台利用手机短信和互联网,通过短信 MODEM 经由GSM/CDMA 通讯网络直接发送到渔船等用户手机,用户也可以通过手机发送短信到指定号码实时查询特定的气象信息。天气预警服务平台内含如下系统:(1 )日常天气预报服务系统,负责发布日常天气预报。(2 )天气警报决策服务系统,负责发布重大灾害性天气预报。 5 、信息传输服务系统,利用GSM/CDMA 网络,把气象短信迅速送达海上作业人员手机,同时每天各时次的预报和警报服务信息分类存放在数据库中,用户可以通过发送特定编码的短信到指定的服务号码实时查询相应的最新气象信息,该系统将自动通过手机短信回复给用户。该系统包括6 个功能模块,分别是WEB 浏览和服务模块(模块1)、短信收发模块(模块2)、管理和监控模块(模块3)、信息编审模块(模块4)、信息发送预处理模块(模块5)、基本指令MO 模块(模块6)。业务运行流程如下:预报员每天早上、中午和下午3 次把短期天气预报录入服务平台,由平台处理后发送给用户手机,接受用户手机定制的相应气象信息短信。当卫星云图、雷达回波、上下游天气实况以及各种数值预报产品预示可能有强冷空气或热带气旋等天气系统影响北部湾海区时,立即启动相应的大风分析及预报系统,并将计算结果形成文字传入数据库,预报人员审核校对后,由信息传输服务系统及时发送到用户手机上,并且每3 小时重新计算,更新预报内容,同时启动北海市突发重大气象灾害预警信号发布应急预案,按照预警信号发布服务流程,及时开展政府决策、公益和专业专项服务。
  • 摘要:针对现阶段L 波段探测数据数据量大,出错环节大多出现在人工观测操作、设备故障后的人工处理方面,利用L 波段系统自身的软件功能,在仪器施放前校对检定数据和各种要素值,检查输出结果的可靠性。基测数据如果出错可能会造成系统错,施放前后5 分钟瞬间观测的压、温、湿、风某个数据读错或输入错误,也会导致报表或报文错误,如果压、温、湿数据有误,就会在放球瞬间曲线的起始位置有明显的突变。这个时候利用曲线的变化幅度观测气象要素的正误,是记录预审一个有效的辅助方法。而对测风整分数据正误的判断,则要注意仰角、方位角和斜距的变化规律,特别要看量得风层的变化规律。如果某分钟风向、风速有突变,有可能是方位、仰角或斜距有误,可用数据处理软件查询每秒球坐标数据,帮助判断此分钟是否应被删除。打开测风秒数据,查看第00 秒、第01 秒的方位数据,可以由0:00 秒和0:01 秒数据判断放球点的正误。早按放球键会出现初始秒数据不变,持续至气球出手时刻。而迟按放球键则出现00 秒数据与01 秒数据差别很大。早按或迟按在探空曲线和侧风曲线上都能显示出来。由初始秒数据判断早按或迟按放球键。施放后通过秒数据结合探空曲线进行记录审核,根据秒数据的跳变和曲线的反映判断记录的取舍,可以大大提高预审的效率。
  • 摘要:广西区域加密自动气象站投入业务使用后,为短期气象预报、气象预警、决策服务等提供密度更大、实效更强的实时资料,由于区域自动气象站受仪器安装环境、仪器故障和漂移等因素影响,容易导致采集数据出现错误,如何通过质量控制判别区域自动气象站实时气象数据的正确与否,是实时气象资料质量控制中的一个重大技术问题。本方法通过深入分析广西区域自动气象站后端实时数据错误的存在形式,结合要素的相关和线性变化规律,采用预估值检查、要素相关检查等方法进行质量控制,该方法在传统质量控制方法基础上进行优化和改进,缩短了实时数据质量控制的时效,提高了质量控制准确度和可信度,本方法已在广西区域自动气象站实时资料质量控制试用一年,取得良好的效果。
  • 摘要:自动站观测地面最高温度常有出现高于人工观测数据,这已是一个普遍存在的事实。笔者选取贵州省余庆县国家基本气象站2011 年3 月至4 月地面最高温度对比观测数据进行统计。在地面0cm 观测数据取样统计中,自动站取值偏高占取样总数的54.0%;自动站取值偏低仅占15.4%;从时间分布上看,08,14 和20 时稳定或准稳定(误差≤1.0 ℃)分别占样本的18.5%,19.7%和31.8%。由此表明日照因素影响显著。采用地面最高温度和最高气温观测方式对比发现最高地面温度感应器和最高气温感应器感应温度的方式主要区别为是否受太阳辐射。铂电阻温度计和水银温度表物理特性和电磁学等知识进行解释造成自动站与人工对比观测地面最高温度常出现较大误差的根本原因是因为两种采集仪器对太阳辐射吸收率存在很大差异。综合分析结论表明:水银温度计表面为玻璃材质,表面光滑;同时温度计中的水银为银色液体,两者都具有很强的镜面反射作用,基本完全反射可见光部分。所以根据公式,水银温度计直接从太阳辐射中吸收的能量非常少。主要靠地面的热传导。水银温度计升温速度明显滞后于地面升温速度。铂电阻采集器探头外壳明显不具有水银温度计光滑的玻璃表面和水银液体的强烈反射率,所以相比水银温度计,铂电阻采集器从太阳辐射中吸收的能量更多。所以在有日照的情况下铂电阻传感器吸收能量更快,温度升高更快,升温速度更接近地面升温速度。理论的地面最高温度只是一个瞬时值,所以采集器或温度表的升温速度越接近观测场地面土壤升温速度,才越可能更精确的采集到和理论值更接近的地面最高温度。新的解决方法:做一个不影响太阳辐射吸收的“百叶箱”来解决这一问题。在采集器和温度表感热部分盖上一层薄的观测场土壤即可使采集器和地表获得更相近的反照率和更接近地表的吸热特性,从而获得更精确的观测值,提高观测质量。
  • 摘要:置于高山迎风坡的碘化银发行器增雨(雪)作业,其关键是上升气流时段的选择,上升气流关系着有效核入云效率。文章通过分析两次增雪作业对比来说明碘化银地面发生器增雨 (雪)作业时机的选择和利用天气图、卫星云图、雷达和物理量计算等方法确定作业时机的技术。
  • 摘要:利用常规地面和高空观测资料,以及多普勒天气雷达回波产品,并进行了风场反演,对2011 年5 月 26 日邢台西部山区的冰雹天气的环流背景和风暴结构进行了分析。低层850hPa 在山西和河北交界处有切变线维持,是河北南部强对流天气的主要影响系统。午后到傍晚热力和水汽条件有利于不稳定能量的增加,冷空气分别由低层和中层侵入,在地面中尺度的辐合线和露点锋的触发下产生强对流天气。产生冰雹的回波单体为钩状回波,基本反射率因子最大达65dBZ ;最大旋转速度为14m/s ,垂直伸展为2 个仰角,持续时间为4 个体扫,为弱中气旋;垂直液态水积分含量为58kg/m 2 ,回波顶高一直在13km 左右;并出现了三体散射长钉,持续时间为10 个体扫,约1 个小时。风暴单体的雷达反射率因子在垂直结构上表现为回波悬垂和有界弱回波区,基本速度在垂直结构上表现为低层强辐合和高层的辐散,表明风暴云的倾斜和强烈的旋转,暖湿气团被强的倾斜气流抬升到高层,造成移动路径上一系列的冰雹天气。在冰雹过程的雷达回波的反演风场上,对应强回波中心东北侧约20km 的位置有一个气旋性环流,风场中最大的风速约10m/s 。
  • 摘要:本文利用中国气象科学研究院国家灾害天气重点实验室开发的多普勒雷达三维拼图程序,对石家庄2006~2008 年5 —9 月共77 次降水过程的反射率因子垂直廓线(VPR)进行了分析,得到以下结论:零度层亮带在VPR 上表现出反射率因子增大的特征,影响降水估测效果。对比降水实况和VPR 看出,各个高度层的反射率因子波峰(谷)同降水波峰(谷)相一致;降水强度越大,反射率因子核心高度越低;海拔高度对反射率因子的影响较离雷达站的水平距离更为显著。综合各种情况的分析,2 —4km 高度范围是利用拼图产品估测降水的最佳高度范围,可以根据各站距雷达站的水平距离和海拔高度具体选取。本文的研究,为利用三维拼图产品估测降水提供一些定量化的参考依据。
  • 摘要:利用邢台国家基准气候站1985 —2001 年4 —10 月E-601B 型与小型蒸发器17 年蒸发量观测资料,分别进行了对比分析、离差分析和线性回归分析。结果表明:①两种蒸发器测定的平均蒸发量小型为1589.5mm, E-601B 型为838.1mm,差值为751.4mm,偏大率89.7%;②两种蒸发量4 —10 月的折算系数为0.527,折算系数与风速、日照时数和相对湿度等气象条件有关;③统计了历年E-601B 型4 —10 月蒸发量的气候估计值。研究结果可用于本区的气候评价、水量平衡分析和水资源调查等提供依据,并为邢台全区有效利用长序列小型蒸发资料提供了应用途径。
  • 摘要:频综的全称为频率综合器,它是一个高纯频谱、高频率稳定度、低相位噪声的多频率输出的信号源。 CINRAD/SB 频综(4A1)是新一代天气雷达的信号源,它产生5 种输出信号,它们分别是9.6MHz 的主时钟信号、中频相干信号(COHO)、射频激励信号(RF DRIVE)、稳定本振信号(STALO)、射频测试信号(RF TRST SIGNAL)。同时它还提供一路测试信号(CW)。其内部有两个晶振,分别为:114.8-133.55MHz (可选)和57.55MHz 。从结构简图可知,对于已知的频点,晶振1 是在114.8-133.55MHz 上选定一个频率,晶振2 是57.55MHz,它经过多路功分器输出3 路信号。晶振1 输出信号经过16 倍频后,与晶振2 输出信号经过14 倍频后相加得到稳定本振(STALO)信号,通过J2 端输出。晶振2 输出的1 路信号先与晶振2 信号经过14 倍频后相加,再与晶振1 经过16 倍频后的信号相加,经过滤波、放大后,再由两个不同的隔离器分别通过J1 和J3 端输出射频激励信号与射频测试信号。晶振2 输出的1 路信号经过放大、相位选择控制、滤波、放大后,由J4 端输出成为中频相干(COHO)信号。晶振2 输出的另1 路信号经过放大、6 分频、E/T 电平转换后,由J5 端输出成为9.6MHz 主时钟信号。新一代天气雷达CINRAD/SB 在业务运行中出现过几种故障:①线性通道增益标定变坏、中频步进衰减变坏、发射机功率偏低。②雷达待机中不断报线性通道增益常数变坏、线性通道噪声电平变坏、线性通道射频激励测试信号变坏、I/Q 幅度平衡变坏、I/Q 幅度平衡需要维护、速度谱宽检查变坏、噪声温度变坏、噪声温度需要维护等报警。开机后产品无杂波点。③雷达在运行过程中,不断出现Control SEQ timeout-restart initiated(控制序列超时)报警,RDA 不断重启,雷达无法正常开机。经过对这些故障现象一步一步的分析排查,最后的原因都出自于频率综合发生器上。因此根据频综原理图,通过剖析内部组件结构,分析频综故障成因,从而达到在出现频综故障时能够快速解决问题,提高台站机务人员运行保障能力。
  • 摘要:利用遥感手段提取陆地表面的水体信息,近年来在水资源调查,生态环境监测,旱涝灾害信息获取以及灾情评估等领域得到了广泛的应用。其基本原理是利用水体与植被、城市和土壤等地物在不同波段的光谱反射率的差异,采用单个或多个波段的遥感数据,并根据不同波段数据的阈值或逻辑关系建立各种判识方法把水体从遥感图像中提取出来。美国地球观测系统(EOS)卫星上携带的MODIS 传感器数据具有较高的时空分辨率和光谱分辨率,影像覆盖范围广并且可以实时免费获取,可快速有效地对区域内较大水体的面积变化进行连续监测。本文在水体光谱特征分析的基础上,介绍了MODIS 数据特征以及各种水体信息的提取方法,例如主要依靠红光和近红外波段识别水体的阈值法和NDVI 方法,以及根据水体与植被、城市和土壤等背景地物的波谱曲线之间的差异和变化规律建立的谱间关系法,和根据水体的光谱特征选取与水体识别关系密切的多个波段,利用水体与遥感光谱值之间的映射关系来构建水体指数,通过水体指数判识水体的水体指数法。本文通过比较这些方法的实际应用效果,得到了各种水体提取方法的优点和不足。在各种水体监测方法中,阈值法简单易行,便于应用,但提取后的水体中存在较多的混淆信息,识别精度较低;植被指数法(NDVI)是目前广泛应用的一种判识方法,利用NDVI 方法进行水体监测时,可部分消除辐射误差,但当地面植被越来越茂密时,NDVI 指数会出现饱和现象,对高植被区的灵敏度较低,无法实现同步增长,并且这种方法难以识别水陆交界处的水体。除了常用的阈值法和植被指数法以外,谱间关系法的效果较植被指数法有所改进,但容易将图像中的云判识为水体。水体指数法是目前最受关注的水体识别方法。该方法通过分析MODIS 数据的水体在多个波段中的反射特征和变化情况,构建了多种水体指数来提取图像中水体像元。综合利用各种水体指数和波段特征来提取水体信息,可有效排除其他地物的干扰,显著提高了水体监测的精度,从而为大范围的水资源与水环境动态监测提供了迅速而可靠的基础。
  • 摘要:光学降水传感器主要根据获取的降水粒子的散射信号来反演降水类型,并统计降水量。本文使用 CJY-2C/T 型光学降水传感器实时监测2011 年2 月26 日和27 日发生在北京的两场降雪,实验场地为北京观象台等十个站点,主要分析了降雪的整点点监测数据,验证了国产光学降水传感器对降雪的监测水平。试验结果表明该国产光学降水传感器能够很好的对降雪现象进行捕捉,对降雪的识别率达到90%以上;设备高时间分辨率的实时数据可以对降水过程进行很好的监测;通过对该类设备一定密度的布设,可以有效的从空间和时间上对降水进行研究。在降水量的监测方面,该设备与人工监测数据具有很好的一致性,部分站点的误差在随着降雪量的增大而增大。后续研究中必须加大对降雪样本的采集,并且加入风速等变量对模型进行修正,进一步的细化模型,满足业务部门对降雪量的高精度监测要求。
  • 摘要:6 月26 日黑龙江呼中县发生了重大森林火灾,黑龙江省人影办抓住有利的天气过程,在灭火过程中采用了飞机人工增雨和火箭人工增雨两种作业方式,作业后云体有所增强,火场附近普降小到中雨,浇灭了大火,取得了较好的增雨效果。本文主要针对火箭增雨作业进行分析。
  • 摘要:截止到2006 年,我国共有1904 个自动气象站已经运行,由于人工观测与自动观测在仪器原理及观测方法上均有很大的不同,如何对两种观测结果进行检验,具有重要的现实意义。本文从检验原理及检验方法上进行了论述,并以黑龙江省佳木斯站为例,选取2005 年的1 月、4 月、7 月和10 月平行观测资料为例,对所有观测要素的的人工观测站和自动站观测结果进行了检验。结果表明:除1 月份相对湿度(U)、地温(D);10 月份14 时水汽压(E ),02 时、 14 时降水(R),5cm 地温(D)有差异外,其余各时次要素均无显著差异,检验通过率为91.67%。误差检验中,只有10 月20cm 地温的RMSE 超过原观测值的10%,其余均在误差控制之内。
  • 摘要:多普勒天气雷达在探测降水等天气系统工作中发挥着重大作用,其数据的准确性很大程度决定了后续产品质量,因此对雷达数据质量控制是很有必要的。目前的质量控制方法对晴空回波、超折射回波等非降水回波是直接剔除,但是这样会造成晴空回波中得气象信息也被剔除了,因此必须将晴空回波单独识别并保留,以在后续应用中加以应用。本文在现有多普勒天气雷达资料质量控制基础上,采用徐州雷达站09 年4 月和9 月雷达资料,首先对数据进行筛选,选取含有晴空回波、且含有其他类型回波但与晴空回波分布区域不重叠的一些个例作为样本,其次计算各种回波特征参量,然后统计晴空回波与其他降水回波及非降水回波特征参量分布图并对比之间的差异,最后找出一种有效地识别晴空回波的方法。该方法在不同径向距离区间(小于25 公里及25-200 公里)采用不同的识别参数,能够较好地将非降水回波中对临近预报有用的晴空回波信息保留,而将其他非降水回波信息(地物回波、超折射回波等)剔除。依据该方法识别的晴空回波区域所对应Doppler 速度可用于判别大气平流状况,从而为预报工作提供帮助。
  • 摘要:本文通过根据获得的计算机CPU 个数对要形成的网格场进行子区域划分,对各子区域用反距离加权插值法,双线形插值方法把离散气象数据格点化后形成了网格数据场,对各子区域进行OPENMP 的并行算法处理形成等值线填色场,实验结果表明,并行计算使系统的处理速度有较大提高。1由于各种气象台站和自动气象站的地理位置分布不均,而且不成网格排列,为了满足数值预报和各种预报诊断方法的要求,首先是对这些数据进行网格化,网格化完成后再对数据进行平滑处理,完成后对曲面拟合处理[1 ][2 ],从而形成了三维气象数据场,由于气象台站数的不断增加,以长江流域为例自动站的数据就达近2 万个,要形成5 公里的格距的数据场用反距离加权插值法进行,如果不采用分区并行计算,耗时将达数分钟,对于采集以分钟为单位间隔的数据要及时的形成格点场并进行等值线分析在时间上无法满足实时业务的需求,并行算法是解决这种困惑的有效手段。并行算法在大规模数值预报模式中有广泛的应用,也是满足实时预报业务的唯一计算手段,其中最成功的范例是美国的WRF 、MM5[1 ]和国内的GRAPES 模式系统,高分辨的模式系统对计算机有很高的要求,一般采用机群方式来满足要求。这些模式系统都要使用到网格化后的观测数据,而网格数据的形成和产品的后处理的图象产生用到并行算法的国内还很少见 [2 ][3 ]。对网格化数据产品的表现形式多种多样,常用的是对数据进行等值线分析,常用的是基于线条和基于填充方法的等值线分析,基于线条的等值线分析文章已经给出了并行解决方法[2 ][3 ] ,相对来说此算法和填充算法比较耗时较少,研究填色算法的并行化方法格外重要。特别是对人机交互式工作站在进行实时显示分析处理更是如此。随着计算机硬件技术的发展,多核CPU 技术的日益成熟,利用普通的服务器的硬件就可以搭建集群,使得这样的小型并行计算问题利用多CPU 和集群技术就可以解决。作者利用资料处理形成网格的算法特性,挖掘其中潜在的并行性,并通过OpenMP 的并行计算方法,实现了共享内存并行资料处理和产品生成,从而有效地提高资料处理和产品生成的运行效率。
  • 摘要:随着现代气象业务的发展,自动化的气象观测仪器在全国各地应用开来,并逐步替代了原有的人工观测仪器,实现了自动气象站的单轨运行。本文根据我站2009-2010 年自动气象数据与保留的20 时人工观测数据的对比,对气温单一气象要素各种统计的差异进行分析,发现其中的一些序列差异。当为晴、无云时,气温的差值也比较明显,20 时观测的人工站气温比自动站偏高了0.5 ℃,日极值存在有起伏,日最高、最低气温的差值在0.2~0.3 ℃左右。全天积雪和阴天时,气温变化平缓,因此两者差别不大;在多云、雷雨或晴天时,气温变化起伏大。从本站2009-2010 年日最高气温、日最低气温的差值变化并没有因天气条件不同,而出现趋向于偏低或偏高的趋势,而且日极值的差值变化并不大。自动观测数据与人工观测数据之间差异的原因但主要是:1 、观测时间:自动站的定时数据采集时间为 20 时00 分,而人工观测百叶箱温度是在正点前45-46 分进行。由于各观测站的自动站观测时间基本一致,在资料的比较性上较人工观测更有优势。2 、观测仪器:各仪器之间的材质、滞后系数不同,导致其观测数据随时间变化的差值也不相同。3 、观测方式:人工观测气温采用观测员对温度表进行读数的方式,各观测员的观测时间、观测方法以及距离温度表的位置等各不相同,均会对温度数值产生不能逼近真实的影响。4 、月、年变化:随着气温的月、年变化,导致对比数据的差值增大。综合所述,可以看出差值变化维持在较小的波动范围内,且与技术解答中要求的差值最大值≤1.0 ℃还是有一定距离的。由此表征了从人工观测到自动观测过程中,数据的序列性质并未发生大的间断现象,保证了气象数据的代表性;而且从自动站数据采集时间的统一更有利于各站间数据的比对,使数据更具有代表性;同时自动观测过程中避免了因人工观测而可能出现的数据误读,视觉角度、观测方法不同以及观测时间上可能出现的差异等,在保证自动气象站运行正常的情况下,数据的准确性也有保障。自动观测数据虽与人工观测资料之间存在着一定差值,但却较好地保证了观测资料的代表性、比较性、准确性,故自动气象站在地面气象观测中有其不可或缺的作用。
  • 摘要:借鉴美国CAPS 开发的中尺度模式ARPS 模式的资料分析系统ADAS,开发了基于GRAPES-Meso 的云分析系统,实现了地面云观测资料、卫星云图、多普勒雷达反射率资料在GRAPRS 模式中的综合同化应用。通过对0906 号登陆台风“莫拉菲”数值模拟检验云分析系统的性能,分析结论表明:(1)云分析系统通过地面云观测资料、卫星红外云图、可见光云图、多普勒雷达反射率的同化,能够反演出合理的三维云覆盖状况;(2)在三维云覆盖的基础上结合云底云顶高度,进而反演出云水、云冰、雨水、雪、霰等云微物理量,并显著改善模式初始湿度场;(3)云分析系统能够显著缩短模式的积分调整时间,明显增大了开始几小时的降水量预报,对整体的降水预报效果也有显著改善;(4)在台风登陆过程的模拟中,虽然对台风路径的预报有所偏差,但对比控制试验,云分析发挥了显著的正作用,通过对云分析后初始场反演的雷达回波进行了检验,验证了云分析的可行性与正确性,预报试验中其对台风路径、强度、降水预报的影响也均为正效果。
  • 摘要:气象预报预测的精细化要求地面观测向提高准确度、高时空分辨率方向发展,建立和完善综合气象观测系统,进一步增强气候监测、天气观测和专业气象观测能力,提高观测数据质量的准确性和系统稳定运行的能力,因此,中国气象局建立了自动站观测数据质量控制信息反馈流程。为了更好更有效地完成该项工作质量,提高自动站的数据质量控制信息反馈信息的准确率,避免观测员在手工查询过程中容易出现的误操作,笔者采采用用计计算算机机高高级级语语言言V Vi is su ua al l B Ba as si ic c6 6..0 0((以以下下简简称称V VB B6 6..0 0)),,编写了《自动站观测数据质量控制反馈信息处理》软件,该软件界面设置美观、功能按键简单明了,内置三个功能模块,每项功能模块均使操作步骤能最简单化地完成查询、反馈编辑及上传任务。软件采用VB6.0 开发环境中FTP 内核、网络连接控件编写整体模块运行的过程。在编写查询事件功能过程中,我们将人工手动查询的所需工作处理过程,全部编写到查询按钮的单击事件当中,在编写处理查询语言事件过程,按照用户选择查询按键,系统通过调用远程参数以FTP 方式自动连接远程服务器、接收远程服务信息、查询文件类型、查看远程服务器中评估文件内容、本地打开显示查询到的文件内容,使观测人员在查询操作过程简单化。系统在查询过程中,根据用户在参数设置添加好的多个台站区站号,同时可对多个台站进行查询,并在本地同时打开查询到的远程服务器中多台站评估文件内容,按要求完成整体查询功能。程序在几秒钟就能完成查询远程目录里几十个评估文件的全部内容查看,是手工查询速度的百倍以上,有效提高观测工作的工作效率及查询反馈过程质量准确率。具有功能完美、操作简单,真正做到了“一键快速查询”的强大功能。本文重点对软件参数和模块功能分别加以论述。
  • 摘要:本文利用风廓线雷达五个基本数据产品对南京地区一次春季对流云降水进行分析,发现在各数据资料上都有非常明显的特征,具体表现在:1)水平风场:降水发生前约30min 风场变完整,降水结束前约10min 风场完整性被破坏,在降水期间出现短时的低空急流且在两个小时内降水强度加强;2)垂直速度:降水发生前约30min 观测到垂直速度(以垂直向上速度为正)小于-4m/s,降水结束前约15min 观测到垂直速度大于-4m/s,同时垂直速度小于-4m/s 的高度层数与降水也有一定关系,在降水尾声高度层数随时间有规律地下落。不大于550m 的几个高度层垂直速度与降水量之间存在线性反相关,其中不大于300m 高度层两者之间能达到0.01 的特别显著线性反相关,且离地面高度越低,反相关性越好,即垂直负速度越小,降水强度越强;最小垂直负速度及其所在高度与降水量的变化也存在线性反相关,且具有一定的提前量,可见可利用这几个高度层的垂直速度和最小垂直负速度的变化来了解降水强度的变化;3)信噪比:降水发生前约 30min 最大信噪比大于0.4db,在整个降水过程中,最大信噪比都大于0.4db,15:15 降水结束,15:30 最大信噪比降到0.3db 。可见大于0.4db 信噪比的出现与降水的发生有一定相关性,且提前于降水出现;4) 速度谱宽:降水发生前谱宽有明显的增大,谱宽大于等于3m/s,且大于等于3m/s 的高度层超过5 个,和无降水有明显的差别;当降水结束前1h 左右,谱宽降到3m/s 以下,预示着降水的结束。450m-950m 几个高度层的速度谱宽与降水量之间存在线性相关性,其中550m-850m 之间高度层达到0.01 的特别显著线性相关,即速度谱宽越大,降水强度越强,从而可利用这几个高度上速度谱宽的变化来分析降水量的强度变化; 5)大气折射率结构常数C2n:降水发生前约45min 发现C2n大于-11,在降水快结束时,C2n值有明显地下降,在降水前约15min 发现C2n值降到-11 以下。可见大于等于-11 的C2n与降水发生有较好相关性,且与前几种数据相比,灵敏度有所提高,提前于降水发生的时间增加,同时对降水结束也有一定的提前量。总的来说,这些特征和降水的发生、发展、结束及降水强度都有密切的关系,且具有一定的提前量,对降水预报可能有很好的指示作用。
  • 摘要:江苏省雷达运行监控系统实时监控全省六部雷达的运行状态。系统实时解析雷达数据报文和状态报文,解析数据入SQL 数据库,同时进行数据质量控制,当数据出现异常,状态不明,未收到报文等异常情况时,自动生成预警短信。该系统投入业务运行以来,实现了对全省雷达设备的实时运行监控,为气象服务提高了保障能力。
  • 摘要:我国高空气象观测站网已普遍使用L 波段雷达-数字探空仪系统代替原59-701 系统,无论是雷达坐标定位还是探空压温湿观测,数据精度和系统采样率都有了极大提高,在此基础上进行的相关计算项目的准确度也得到了较大提升。位势高度是高空气象探测的重要项目,和气压值一样,通常作为整个观测的纵坐标使用,有着特殊重要的意义。位势高度的准确度直接影响到整个观测系统的所有项目。L 波段雷达-数字探空仪系统同时具备高空压、温、湿观测和高空风观测的功能,所以我国的压、温、湿观测和高空风观测是同时进行的。压温湿观测和高空风观测均可完成高空位势高度确定,因此在一次观测中,可以得到两种相互独立的位势高度:探空高度和雷达高度(测风高度),在我国最新下发执行的《常规高空气象探测规范》中,有关位势高度的使用首次提出了“择优使用”的原则,即探空高度与雷达高度哪一种高度信度高则使用哪一种高度作为本次探测的标准高度。本文利用2009 年1 月,在南京探空站进行的Vaisala RS-80 型 GPS 探空仪和上海长望气象仪器公司GTS1 型数字探空仪的比对试验(试验中采用同一个气球下悬挂两套系统,时间严格同步。)数据,以GPS 观测高度数据为标准,对实际探测中探空高度和雷达高度的准确度进行一些粗浅的比对、分析和探讨。通过比对分析,得出:1 ,雷达高度误差带有系统性,高度误差和仰角、距离有关,仰角越低则高度差越大,且高度差起伏变化也越大,一般的,仰角低于15 °时,高度数据离散明显,可信度差。单份记录误差偶然性很大,使用多份记录平均值求取系统误差对单份记录记录进行订正可能效果不理想。2 ,探空高度误差也带有系统性,高度误差主要的跟气压传感器的准确度有关。多次考核比对试验中,我国L 波段探空仪气压传感器均表现出低空偏高、中空略偏低、高空偏低的特性,表现于反演高度上,则正是中空前差值较小,中空后差值迅速增加。3 ,当前,探空资料的应用主要还是在100hPa 以下,因此,在综合探测中使用以探空高度为准的报告方式是相对于雷达高度准确度不确定的解决方法。4 ,雷达标定准确是极其重要的,如果台站能够进行准确的标校和维护,将能保证雷达高度的准确度。同时,雷达在低仰角下的测高误差过大则需要由厂家在设计生产时能够提高雷达性能。或者在使用中对雷达坐标数据进行平滑处理来消除这种随机误差的影响。
  • 摘要:介绍了一种对Landsat 卫星遥感影像逐像元进行大气校正模型,该模型基于MODTRAN 大气辐射传输模型计算建立的查找表(Look Up Table ,LUT ),并结合暗元目标法(Dark Object Method ,DOM ),利用遥感影像自身的信息对遥感影像进行大气校正。以Landsat ETM+遥感影像为例,介绍了算法流程,同时给出了大气校正前后的对比结果。结果表明利用该模型进行的影像逐像元的大气校正,能够有效地降低大气中的大气分子、水汽、臭氧、气溶胶粒子等对卫星遥感影像造成的影响,获得更加精确的地物真实反射率,有利于遥感信息的进一步定量提取和专题解译。
  • 摘要:本文根据南通新一代天气雷达的主要性能参数及工作原理,对新一代天气雷达的主要电磁辐射源及其辐射影响机理进行了分析,对南通新一代天气雷达的功率密度进行估算,指出其电磁辐射场影响范围;并对单人平均日剂量计算分析,结果小于国家“电磁辐射防护规定”和“作业场所微波辐射卫生标准”要求。认为南通新一代天气雷达周围空间辐射场符合国家安全标准,新一代天气雷达电磁辐射对周围环境的电磁辐射影响在安全范围内。
  • 摘要:雷达作为定量测量降水的工具,在探测降水分布和结构上比较准确,但是在精度上还是低于雨量计。本文利用变分法,综合多普勒天气雷达数据及雨量计数据进行定量降水估测,其本质是通过调整模式解以达到模式解与观测数据之间最小二乘条件。最开始在利用变分方法校正雷达降雨场的过程中,对变分方程中的系数是经验选取的,但是这种经验关系有很大的局限性。在对变分方程求解过程中还有一个问题就是边界的处理。在对变分方程求解的过程中,采用交叉验证法。交叉验证(cross-validation)理论是:对某一点来说,用其余若干个观察值对该点进行估计,每一点都重复这个过程,用估计值与真实值进行对比得误差参量,最后进行处理,使这些误差参量达到要求。该方法基于定理:椭圆型偏微分方程中,区域内的解连续依赖于边界。首先利用变分方程可以求出雨量与边界值关系的表达式;然后根据已有的雨量计数据,利用最优化方法可以求得边界值。将边界值代入变分方程,则方程可解,就求得每个离散点上的雨量。这种方法的优点在于不需要对边界条件进行假定,改进了以往运用变分法进行雷达定量降水估测时存在的问题。通过对交叉验证方法对变分方程求解,以及将求解后的雨量进行拟合,得到新的Z-R 关系。利用实测雨量计数据对新的Z-R关系进行检验。结果表明交叉验证方法能够在不假定边界条件的情况下,对变分方程求解,解的状况比较符合实际情况。对层状云降水来说,经典的Z-R关系能够很好的反映降水的情况,拟合后的结果与直接应用经典Z-R关系得到的雨量没有较大差异,两者与实际情况的符合程度都很高;对于积层混合云来说,经过拟合后的降水结果明显优于直接用Z-R关系计算的结果。
  • 摘要:基于本省建设的背景能见度监测网,江苏省气象技术装备中心自主研发了能见度仪运行监控系统。该系统由数据接收和处理系统、网页发布系统、短信自动报警系统三部分组成。数据接收和处理系统对能见度仪正点气象数据和十分钟状态数据进行接收并解析存储。网页发布系统可通过Web 实时显示观测数据、仪器电池电压、报警指示值等设备运行情况和重要资料;能以图形或表格形式显示能见度仪的机箱温度、供电状态、电池电压、能见度温度、能见度值等运行状态和探测数据;能以色斑图等形式直观显示能见度产品。当气象数据和状态数据出现异常时,短信自动报警系统可通过手机短信自动通知保障人员。该系统自投入业务运行以来运行稳定可靠,提升了全省能见度仪的监控能力和保障水平,保证了能见度自动观测业务化。
  • 摘要:本着短临预报的精细化要求,基于SQLServer2000 远程数据库技术、surfer 8 和VB6.0 开发环境,以徐州多普勒雷达产品数据和宿迁境内自动站实时观测要素为资料来源,设计开发了一套基于自动气 象站信息的雷达显示平台(即宿迁市自动站实时资料与在雷达回波图的叠加)。该平台具有一般雷达平台的显示功能,如基本反射率、基本速度、回波顶高、风廓线图、弱回波区等雷达产品,还具有以下3 个辅助功能:①自动站资料在雷达回波图上显示功能,不但能显示站点名称和位置,还可以显示实时气象要素,如:实时雨量(包括1 小时、6 小时、12 小时等不同时间段的降水)、气温、湿度、气压及风速等;②自动站实时监测报警,主要是对暴雨和短时强降水的实时监测和报警;③实时气象要素色斑图的制作,即随时自动制作雨量、温度等实时要素色斑分布图。常用的PUB 雷达平台的背景地图精度只显示到市界,本平台在雷达底图上叠加了自动站站点,不但可以更好的反映乡镇的位置,还可以查看实时气象信息,进一步地提高底图的精度,特别是在汛期的短时临近预报中,预报员更直观地了解全市各乡镇的降水、温度等气象要素的分布情况,以及回波将要影响的乡镇,可以及时、精细、有针对性地展开预报服务,更能满足服务的需求。
  • 摘要:2010 年7 月17 日发生在丰县的强降水超级单体风暴产生在大气层结不稳定的环境中,环境场提供了充足的水汽供应,环境风垂直切变大。强降水超级单体风暴体积庞大,强回波区走向与风暴移动方向相近,降水强度大且持续时间长。风暴单体具有较低的强回波高度和单体质心高度,持久而深厚的中气旋位于强回波区。与强降水相伴随,常出现雷雨大风、龙卷等强对流天气。
  • 摘要:本文通过对2010 年9 月2 日-3 日淮北地区的一次特大暴雨过程的模拟,研究直接同化雷达资料对定量降水预报的影响以及雷达资料同化业务化过程中需要注意的问题。研究表明:1)本次降水是在副高外围充足的水汽和能量条件下,配合高层冷空气南渗,在台风地面倒槽和中低层切变共同作用下的一次典型暴雨过程。2)本文应用WRFV32 模式,采用三重嵌套,区域中心为(32.5N,117.5E),外层格距为30km 。分别用GFS 预报场和NCEP 再分析资料作为背景场,在不同化雷达资料的情况下直接进行预报,结果表明背景场精确度的提高对于模式预报效果具有正作用;其次,使用NCEP 再分析资料作为背景场,分别从2 日 04 时和2 日12 时开始同化雷达资料查看模式不同时刻同化雷达资料对定量降水的影响,结果表明模式同化雷达资料在邻近对于本地的改善效果更加明显。3)WRFV32 模式分别以GFS 预报场和NCEP 再分析场作为背景场进行预报,结果表明以GFS 作为背景场得到的降水雨带明显偏北,这与GFS 本身的降水预报结果相比降水中心最大雨量有了相当大的提高,且雨带的位置也略微向南进行了调整;与之相比,T639 对暴雨雨带的预报较为准确,但对降水100mm 以上的降水区域预报明显偏东偏北。而以NCEP 再分析资料作为背景场的WRFV3.2 降水预报结果较之前几种模式的预报结论有了明显的改善,在降水预报图上明显的出现了一个降水在260mm 以上的降水中心,且整个雨带也进一步向南调整,从降水中心和雨带的走向上来看,预报效果都有了明显的改善。4)雷达资料同化可明显的改善雨带的走向、范围以及定时定点的降水量;随着同化次数的增加模式预报结果的改善更加明显。
  • 摘要:针对气象无人机必须匀速直线飞行探测的条件限制,在气象无人机加速平动的状态下,通过引入等效压力,利用能量守恒定律,得出了非惯性运动状态的伯努利方程,建立了气象无人机非惯性运动状态的空速模型,并对非惯性运动状态空速模型的合理性进行了分析,最后进行了仿真实验。结果表明:当气象无人机处于加速平动状态时,本文所提出的气象无人机非惯性运动状态空速模型具有一定的实用价值。
  • 摘要:观测设备是获取探测资料的核心和关键,也是气象业务保障系统正常工作的基础。目前,各类型号的自动气象站、测风、测雨雷达等这些设备均具备PC 终端设备,是通用的计算机系统,但这些设备的系统软件没有专门提供设备运行状态信息的接口。为了提高保障能力,改变对观测设备管理与维护方式还处于单机监控、分散管理、自动化程度低的状况,通过气象观测设备实时监控系统的设计与实现,主要完成针对测风、测雨雷达作为研究对象,开发运行于雷达系统服务终端上的设备运行状况提取程序,收集设备的运行状态信息和在不改变硬、软件的前提下,开发自动气象站的设备状态提取和监控单元,实时收集自动气象站的传感器工作状况等重要信息。整个系统主要由信息采集、信息汇集与转发、监控和管理三个分系统组成。信息采集系统完成实时提取自动气象站、测风和测雨雷达观测装备的运行状况信息,并通过相应的通信手段把各个设备的运行状况信息汇集到台站级的网络管理服务器中,运行于该服务器的信息汇集与转发系统完成将观测设备运行状况数据解析、存储,并通过网络将处理后的数据实时上报中心级部门,从而实现对观测装备运行状况的有效监控。该系统的设计与实现不仅可以实现观测系统数据规范化的实时、快速、自动上报,提高上报数据的可靠性和实时性,而且还可以通过网络系统对观测设备的运行状态进行有效监控,为进行全局的装备运行管理提供有效的手段,提高装备管理的效率,为装备运行管理和决策提供技术支持。随着气象水文观测装备的发展,将有越来越多的新型装备投入业务使用,通过开发基于自动气象站和主要的测风、测雨气象雷达的运行状态提取服务程序(软件)或状态提取监控单元(软、硬件),为其他装备的研制和改造提供示范,实现全部观测设备的网络化监控。
  • 摘要:利用高空气象探测资料是进行天气分析的最基本手段。通常,利用探空仪内置温压湿传感器进行升空过程中的探测,跟踪探空仪运动的轨迹进行高空风探测。对高空风的探测,以GPS 为代表的星基导航探空测风是未来高空气象探测的发展趋势。随着以区域导航为应用目的的我国北斗一号在2000 年建成并于2003 年开放民用,目前已进入以全球定位为目的的北斗二号的布网建设阶段,预计2020 年左右完成布网。随着北斗导航系统的建设,迫切需要研制我国自主的北斗高空探测系统,打破GPS 在该领域的垄断地位。应用的关键就是要基于现有北斗系统现状,解决气球系统在飞行过程中运动条件下的高精度定位问题。现有在建的北斗二号将集RDSS 和RNSS 服务于一体,但由于北斗二号的布网建设将是一个长期过程,目前在轨卫星数量少,只能利用RDSS 服务方式,也就是沿用北斗一号的服务方式,该方式将至少沿用至2020 年。RDSS 服务同时具有有源和无源两种定位方式,需要增加接收机的高度信息才能实现定位。本文确定了采用无源定位方式实现探空仪飞行运动中的定位,探空仪高度信息可根据各层压高公式计算气层厚度、通过逐层累加计算得到,结合接收北斗卫星的广播信息建立的3 个伪距方程,通过设定位置初值进行迭代解算出探空仪三维位置信息。本文采用ARM+FPGA 相结合的方式,设计了北斗定位板,集成到探空仪中,并架构了北斗高空气象探测系统。为了评估北斗高空探测系统的探测性能,本文以GPS 探测系统作为比对标准,进行了北斗探空仪与GPS 探空仪的同球双施放比对试验,分析两个系统的探测可达高度、不同高度上探空结果和测风结果等性能。结果表明,两个系统均能探测到30km 以上高度,两个系统的高度测量误差随高度呈增大趋势,但北斗测高偏大或GPS 测高偏大都是有可能的;两个系统三次双施放的计算层风速差值的标准差分别为0.51 m/s 、0.66 m/s 、0.23m/s,25km 高度以上二系统的一致性变差;两个系统三次双施放的计算层风向差值的标准差分别为8.0 °、8.0 °、3.8 °。试验结果表明,现有北斗系统RDSS 无源定位方式探测高空风总体性能基本满足高空风探测业务要求。
  • 摘要:自动气象站的数据质量控制是关系到气象资料应用的基础,也是关键的一步。观测资料的质量对于数值预报同化、气象预报、气象服务以及相关领域的研究具有重要影响。本文以单站质量控制为例,阐述了自动气象站的观测资料的四层质量控制流程,并对误差类型进行了简单的归类。在此基础上,对于三类主要的质量控制检验方法进行了描述,并应用多元线性回归分析建立自动站与人工站的误差分析,指出应用多元回归方法,结合人工站资料,可以有效减少自动站的误差。
  • 摘要:2010.1~10.12 月,对艾溪湖湿地公园的空气负离子浓度和相关气象因子进行温、湿、雨和风的同步观测,并分析了二者的关系。结果表明:研究区空气负离子浓度的日变化和月变化较明显;清晨和午夜前后,该区空气负离子浓度较高,中午和傍晚前后,空气负离子浓度较低,该区空气负离子浓度以夏季最高,春、秋两季相当,冬季最低;空气负离子浓度与温度负相关,与相对湿度、水汽压和露点温度等呈正相关。
  • 摘要:掌握降水天气系统变化、增雨作业条件和时机,为实施人工增雨作业奠定基础。采用数理统计、归类分析降水天气系统和雷达探测资料。增雨天气系统主要有:东北冷涡、高空槽、华北低压、高压后部和冷锋云系。增雨的适宜高度在云层的中上部约3000~6000m 之间,增雨时机要在雷达监测下,系统移动缓慢或稳定维持且处于发展或成熟阶段。稳定深厚云层宜飞机增雨,不稳定移动快宜火箭高炮增雨。
  • 摘要:我国现行基于风速和能见度两个指标的浮尘天气观测标准难以满足业务和科研需求。在现代监测条件下,迫切需要制定一套基于器测项目的客观、定量沙尘天气观测规范和分级标准,直接记录沙尘天气的程度和影响时间,减小记录误差。本文基于大连近4 年的可吸入颗粒物自动监测和气象资料,研究了大连浮尘天气中PM10 分布状况以及自动能见度、相对湿度、风向风速等气象要素分布状况。在PM10 年平均污染为102.3μg/m 3 的状况下,浮尘影响特征明显,质量浓度在近期平均状况下突然升高,浮尘天气日平均和过程平均PM10 浓度均超过300μg/m 3 ,并且平均累积时间超过16h;相对湿度为13-97%;自动能见度监测在1049-9002m 之间。频率最多的风向为北风,风速在0-12m/s 之间。经过综合分析,对比韩国和我国环保部门的基于颗粒物浓度的沙尘天气分级标准,提出了沙尘暴下游台站的浮尘天气新观测标准建议:浮尘天气为远处尘沙经高空气流传播而来,本站PM10 质量浓度在近期平均状况下突然升高,并且小时平均浓度超过300μg/m 3 达到6h;或者小时平均浓度超过600μg/m 3 持续时间达到2h;或者小时平均浓度超过420μg/m 3 的持续时间达到4h;同时本站相对湿度小于80%,自动能见度小于10km(不界定风向和风速范围)。基于颗粒物浓度的浮尘天气新标准建议既可以对远距离飘尘影响区进行定量评价,又可与现有标准保持较好的一致性,并可作为预测预报的依据,有较强的实用性。此标准包含一个必要条件(PM10 浓度在近期平均状况下突然升高)和三个选择条件,同时还规定了湿度和能见度等常规气象条件。对25 个浮尘天气检验和2005-2008 年逐日检验,结果表明实用性很高,可以修正人工观测漏记录或错误记录情况。
  • 摘要:利用新一代天气雷达和T213 数值预报产品资料对2005 年4 月1 日发生在内蒙古中部偏南地区的一次局地强沙尘暴和雷雨大风天气过程进行了连续的监测和分析。诊断分析表明:局地强沙尘暴发生前,动力、热力场条件和系统结构有利于强对流天气的发生发展,沙尘暴发生区域,低层散度的辐合中心和垂直运动的上升中心有很好的对应关系,并与雷达资料的逆风区相对应。物理量场的强度达到甚至超过了当地暴雨或强对流天气的强度,而在沙尘暴发生区域上空整层的相对湿度均特小,低层尤为干燥。进一步结合新一代天气雷达的探测结果,在对雷达回波逆风区沿入流方向(SW —NW)的空间剖面分析表明,沙尘暴区域的低层850hPa 有强辐合中心,高层存在辐散中心,700hPa 附近存在强上升中心,且上升高度一直达到350hPa 附近。局地强沙尘暴和强风主要是雷暴内中2γ尺度系统强的辐合旋转造成的,反射率最大区与正负速度最大区接近或重叠,并由正速度区过渡到负速度区,产生了强烈的风切变,使中2γ尺度系统的辐合旋转加强,加之低层较强的垂直运动,造成了局地强沙尘暴天气。沙尘暴区域以外的强风是雷暴系统外部产生的,其最大风速出现在弓形回波突出的部位、出流回波区域及径向速度图上速度模糊区域,而强沙尘暴天气却出现在中2γ尺度的逆风区中。
  • 摘要:介绍了CIN/CD 雷达运行过程中出现方位到位精度差,无法完成太阳法标校故障的分析、排除方法,以供借鉴。故障现象:在对雷达进行巡检时发现雷达回波图与加载的地图位置错误,雷达天线方位零度偏差极大。用太阳法做雷达天线标校时,每次显示的到位方位角度与太阳理论方位角度值相差较大,且差值不确定,无法完成雷达天线标校。故障分析:根据天线控制系统原理可知,在做太阳法标校时首先要保证天线控制系统稳定精确。本次故障是由于方位驱动故障,但没有报警,值机员没有发现,在终端对天线进行方位校零,结果使得雷达方位零度越校越偏,最终在做太阳法标校时,出现太阳法标校无法找到太阳,到位方位角度与理论值差值不确定。在终端输入命令方位角,上天线罩内观察天线运转情况,发现理论方位角与实际方位角差值为零时天线本应该停止转动,但天线继续正转,说明根据天线伺服系统中缺少反转驱动信号,致使天线靠惯性继续向正方向滑行,导致实际方位角与命令方位角差值随机变化,无法完成太阳法标校工作。雷达方位零度已偏差极大,需修复后在对雷达方位角零度标校。故障解决首先用示波器检测方位驱动分机中脉宽调制器的脉宽1 及脉宽2 信号波形,这2 个脉冲信号负责正转与反转驱动,测试脉冲1 、2 波形正常。继续向下检测EX8414 路输出信号,发现其中1 路EX841 输出幅度极低,继续测量这一路+20 电源,没有+20 伏,将电源关闭,取下方位驱动分机脉宽调制器,测量该路整流器,已短路烧毁,更换整流桥后上机加电,将示波器两路探头挂在脉宽调制器的R44(脉宽1)和R42(脉宽2)上,观察输入波形及其频率,正常工作频率为5K 赫兹。正常后再将探头分别挂在R19,R22/R21,R20 上观察输出波形正常。在终端输入方位角,观察天线是否到位,到位精度小于0.3 度,天线控制系统正常。然后在人工方式对天线仰角、方位进行标校。
  • 摘要:介绍了L 波段测风雷达运行过程中出现仰角曲线无规律跳变,导致观测数据不真实故障的分析、排除方法,以供借鉴。故障现象:银川新装L 波段雷达于2010 年11 月初投入业务运行,运行一段时间后,出现探空数据仰角曲线无规律跳变的故障。故障分析:仰角曲线跳变的主要原因可能是由于天线自动跟踪或俯仰角度显示故障造成。天线自动跟踪故障主要原因有11-6 号板程序方波产生电路、线缆、汇流环、开关管、调相器、小组馈线、馈源等故障造成。俯仰角度显示故障主要原因有11-7 号板、线缆、汇流环、同步轮系、同步机等故障造成。首先检查俯仰角度显示部分。将雷达天线仰角从0 度升到90 度,仰角显示连续无跳变。将角度显示转到粗精搭配状态,反复升降天线仰角,粗精同步机角度差值正常。检查固定目标物,仰角显示正常,说明仰角角度显示电路基本正常。再检查天线自动跟踪部分。先观察四条亮线的状况,当天线仰角增加或减小时,四条亮线为上高下矮或上矮下高,左右基本不变,说明雷达天线换相功能基本正常。用转接板将11-6 号板接出,用示波器对11-6 号板XP1 的3 、 4 、5 、6 脚进行检测,确认了四路程序方波正常。程序方波正常,说明开关管、汇流环、连接电缆是正常的。但连续放3 个球后依然出现仰角无规律跳变,尤其是放球30 分钟以后。检查重点依然回到11-6 号板程序方波上下方波是否存在时有时无状态。将备份11-6 号板接入机内,放球,仰角没有出现无规律跳变。故障排除:将原11-6 号板,用转接板接出,用示波器测试上下程序方波,幅度及波形正常,继续加电测试,用电吹风对11-6 号板加热,加热几分钟后,在示波器上看到下程序方波没有,说明是由于11-6 号板上元件热稳定性、或者元件接触不好造成。关机将11-6 号板拿出,用接地良好的电烙铁将11-6 号板上重点元件依次焊接一边,最后焊至三极管3DK4B 时,发现其引脚虚焊,致使程序方波上下时有时无,仰角出现无规律跳变。重新焊接三极管3DK4B 后,上下程序方波的幅度及波形正常。将11-6 号板重新接入机内,恢复设备运行状态。
  • 摘要:三江源是黄河、长江和澜沧江的源头地区,地处平均海拔4000m 以上的青藏高原腹地。为了更好地保护三江源地区的生态环境,青海省气象局相继建成了4 部三江源自然保护区人工增雨工程固定式X 波段全相参多普勒天气雷达。由于地处高原的特殊性,X 波段全相参多普勒天气雷达发射机在调试和运行过程中出现了在平原地区从来没有出现过且很难解决的故障。本文从雷达发射机系统的基本原理和检测方法出发,分析总结了果洛州三江源X 波段全相参多普勒天气雷达发射机系统在调试过程中出现的疑难故障。三江源X 波段全相参多普勒天气雷达发射机为主振放大式发射机,主要由高频放大链、全固态高功率脉冲调制器、控制保护系统、回扫充电分机、灯丝钛泵电源及风冷系统等组成。发射机正常工作与否,主要看各项性能指标是否正常。掌握正确的检测方法,熟悉波形,是发射机维护维修的基本要求。发射机正常工作时,可以检测其峰值功率、输出包络和相位噪声等,以判断发射机运行情况的好坏;当调试或故障后恢复时,应该检测赋能电流、充电电压和调制电压的情况,这几项指标均正常后发射机才能正常运行。本文详细阐述了三江源雷达发射机的检测方法和步骤,并给出理论波形,包括雷达发射机峰值功率的检测方法与步骤,发射机输出包络的检测方法与步骤,发射机输出相位噪声的检测方法与步骤,以及赋能电流、充电电压和调制电压的检测及其波形。果洛三江源X 波段全相参多普勒天气雷达在调试过程中,发射机故障主要表现为在加高压时操作面板上的充电过压、灯丝过流和回扫充电故障三处的故障灯亮,且高压自动关。厂家技术人员和现场调试人员根据发射机系统的原理和特点,从故障现象出发,通过对发射机各项性能指标进行检测,对雷达的接地、速调管的性能、油箱内储能元件、调制器和回扫电源等方面认真分析并逐步排查,最终得以解决。本文详细总结了果洛雷达发射机故障的分析方法和维修过程,以供大家参考。
  • 摘要:自动气象站观测报表是在全月自动和人工观测数据的基础上汇总而成,不仅要求数据正确,而且要符合一定的存储格式。有时故障还具有一定的隐蔽性,这就要求每个观测员值班时都要认真对每个数据进行分析判断,发现问题及时处理,对认定疑误数据及容易出现的故障进行分析,并提出处理意见,,降低报表错情率尤为重要。首先要对产生异常记录的原因进行分析包括降水、温湿、气压、风等要素数据异常的原因,自动站正点数据缺测的处理,当自动站出现故障时,不论何种情况都要对所有器测项目进行人工补测,总的原则是对于单轨运行的自动站在出现故障对正点记录有影响时,正点前后10 分钟的分钟数据优先于人工补测值,人工补测值优先于内插值。月数据的审核,包括对台站参数的审核、分钟J 文件的预审、封面封底及纪要栏、备注栏的审查。当台站参数内容发生变化时相应内容的处理观测项目的调整,最好安排在月初, 这样可以保证当月内观测项目的一致,便于数据文件的转换。台站参数错误主要出现在雨量传感器开始及停用的月份(4 、11 月报表要注意),雨量参数设置容易出错。A 文件的台站级维护问题主要是“台站未维护”问题。在预审分钟J 文件时,发现数据有跳跃突变时,首先应检查是否由于天气因素影响而造成压、温、湿、降水、风等曲线的异常变化,因为它们之间是相互联系的。如果这个影响能排除,那么有可能是仪器异常造成数据突变。跳跃突变异常的处理方法一般是先分析突变的情况,如果确实出现野值和仪器故障,则分钟数据只能作缺测处理。若A 文件小时降水量缺测用人工相应的自记降水量代替时,J 文件相应的分钟数据应作缺测处理。若雨量自记记录也没有,则对应降水现象时段内的分钟和小时降水量均作缺测处理。封面应对气压感应器距地拔海高度与风速感应器距地高度再次核查,不要漏输每个月的传输日期。要注意收集当地的灾情报道,及时从当地三防部门了解暴雨、台风、高温、干旱等自然灾害对当地经济的影响,将灾情损失情况记录在纪要栏。备注问题,主要是备注不严密或遗漏备注。容易遗漏备注的项目有小型蒸发的杯量、秤量法转换;雪深、雪压补测;地温传感器被雪覆盖;换温湿传感器过滤罩等。
  • 摘要:济南新一代天气雷达自2011 年1 月份起,天线俯仰定位自行漂移、俯仰角码跳闪、俯仰预限位和死区限位、天线/发射机功率比变坏等报警无规律发生,造成雷达不能正常运转,省台雷达科联合省大探保障中心协助生产厂家技术专家先后7 次进行故障诊断,排查检修数字控制单元5A6 、轴角组件、数据采集单元DAU 、上下光纤链路等环节,重点检测天线伺服系统的汇流环装置,对其拆卸、清洗维护,检测与调整汇流环各环道信号流向,经过多次反复检修、调试雷达恢复正常。本次俯仰闪码故障特点是反复出现。每次修复后,雷达正常运行长则维持15 天,短则维持1 天,故障累积90 余天次,由此造成停机22 天次,历时127 个小时。本文主要对这次疑难故障的原因和检修过程进行分析与总结,希望对同行有所启迪。
  • 摘要:CINRAD/SA 雷达接收机是整个雷达的关键环节,它的故障将造成雷达系统标定数据异常,雷达终端产品无回波图像。CINRAD/SA 雷达有很完善的故障监测功能,可通过RDA 计算机上显示的报警信号判断出故障的种类,但要确定故障的具体位置,技术保障人员还要做大量的实际测量工作,正确判断故障部位是迅速排除接收机故障的关键。故障诊断的方法主要包含以下几个方面:1 利用系统工作时通过RDASC 计算机界面故障名称和代码诊断;2 通过系统在线标定值诊断(包括线性通道反射率校准检查、杂波抑制检查、系统噪声温度的检查等);3 通过接收机定标值诊断,即采用机内动态范围标校程序或强度定标程序工作后所生成的动态范围原始值来诊断;4 通过仪表(主要是频谱仪、示波器)来诊断。故障诊断的顺序按照以上所述的1 、2 、3 、4 顺序来进行,对故障进行分段隔离,最终找到故障点,进行故障排除。
  • 摘要:全面介绍了DZN1 自动土壤水分观测仪的系统组成、主要功能和日常维护与维修需要注意的问题,指出 DZN1 自动土壤水分观测仪出现故障,台站人员首先应对故障现象进行分析,逐步检查,准确判断故障部位,用合理的方法排除故障,如果真的无法判断和排除故障,再请专业技术人员的帮助,这种方法不仅适用于自动土壤水分采集系统,也同样适用于其他采集系统。
  • 摘要:利用周至新、旧站址2009 年和2010 年对比观测资料,对气压、气温、相对湿度、风的月平均资料进行分析,了解新、旧站址因地理位置和观测环境变化对资料均一性的影响。结果表明:新站的月平均气压、月平均气温均比旧址偏低;月平均相对湿度、2min 月平均风速新址比旧址偏大。造成差异的主要原因是2 站的拔海高度和观测环境的改变。
  • 摘要:为了弄清不同统计方法对气温序列均一性的影响,利用陕西6 个基准站的定时气温资料分别进行人工24 次与4 次、8 次以及自动24 次与4 次、8 次统计的气温差异分析,并对1961 ~2009 年人工观测的4 次、24 次统计的气温长序列进行显著性t 检验及均一性的惩罚最大F 检验(PMFT )。结果表明:无论自动还是人工观测,24 次统计的日平均气温均高于4 次统计值,两者差异较大,人工观测差值在春秋季较大,而自动观测夏季差值较大。但人工观测差值大于自动观测差值。24 次与8 次统计的气温差值较小,24 次统计值略高于8 次值。统计方法由4 次变为24 次对气温序列不会产生显著性差异,也不会造成气温序列的非均一。
  • 摘要:利用相关资料对陕西2010 年汛期副高外围一次典型的强降水过程从环流背景、影响系统及降水进行了分析,著重分析了其中的两个MCS 形成机理。结果表明高层系统对这次降水过程影响明显;地面低压环流的不同位置产生不同传播方向的对流,低压底部产生前向传播对流,顶部产生后向传播对流;低层700hPa 低涡切变或辐合决定MCS 的不同中尺度天气系统,低涡形成与低涡中心一致的多单体风暴,切变形成与切变线一致的飑线,500 hPa 冷槽和200hPa 强辐散进一步促进对流的发展,地面低压环流由若干涡旋组成,涡旋发展的路径影响中尺度天气系统的强弱,这些涡旋在有利的环境下发展成为对流单体、多单体风暴和超级单体风暴,受有利环境系统影响形成不同的中尺度天气系统,雷达回波透视到其不同的组织形式,产生不同的天气现象。通过分析,对今后陕西副高外围汛雨及MCS 预报提供有益的帮助。
  • 摘要:自动气象站,是指能按设定的要求,对多种气象要素自动进行采集、处理、存储和传输的地面气象观测设备,可以减少观测人员的地面观测工作量,提高观测时效和质量。本台从2004 年开始使用自动遥测气象站,实现了人工气象站与自动气象站的联合观测。但2009 年以来,时有故障和不正常数据出现,为了使之不影响基础业务工作的正常运行,本文试通过几个实例有针对性地进行分析,并阐述异常数据处理方法,供同行借鉴。
  • 摘要:气象观测资料是天气预报和气候变化分析的重要基础,是指导农业生产的重要指标,气象台站的搬迁对气象观测数据造成一定影响,本文对松江老站与新站气温进行对比,并且对迁站后松江自动气象站代替人工观测的资料进行分析,找出近年来影响松江温度变化的一些原因。
  • 摘要:2007 年,上海市气象局引入X 波段双偏振移动多普勒天气雷达,不仅弥补了固定雷达的探测盲区,而且对中小尺度强对流结构探测更为精细。在WSR-88D 或CINRAD/SA 的固定雷达中,通常从已设定好扫描模式中选取一种vcp21 或者vcp31 等,然而移动雷达在每次探测时都要进行天线较平、定位与指北,再根据观测场地与实际天气系统特点的要求,设置合理的扫描模式,以最大程度对天气系统及时准确的描述与精确的探测。扫描模式包括扫描的仰角数与每各仰角上的探测参数,如脉冲宽度、脉冲重复频率、探测距离、距离库、天线转速与扫描区间等,各个探测参数之间相互影响,相互制约,需要研究它们之间的内在关系,以便与在最短的时间内设置合理的扫描模式。本文研究脉冲重复频率与最大不模糊距离、最大不模糊速度之间的关系,最大不模糊速度以3:2 、4:3 、 5:4 退模糊后的速度范围以及出现的缺点。然后,研究了距离库、脉宽与探测距离的关系,以62.5 公里近距离与125 公里为远距离为代表,研究两种情况下距离所影响的距离库,再研究距离库与脉宽的匹配关系,并给图演示了不匹配情况下的产品图。再次,在体扫描设置时,要充分研究在四个脉宽下的反射率校验值,以便获得准确的反射率值。最后,本文对X 波段双偏振多普勒天气雷达在0.5 度时设定扫描参数,并且与S 波段WSR-88D 天气雷达对同一天气系统的观测比较,由于X 频段本身的特性,使得在近距离降水强度大的区域产生了强烈的雨衰。相比与S 波段雷达,由于移动雷达脉冲宽度比较小,距离库比较窄,所以空间分辨率更高,对雨区结构探测更为细致;X 波段双偏振移动雷达在仰角为0.5 度PRF 为1013Hz,最大不模糊速度值只有8m/s,所以很容易出现速度模糊。为了解决速度模糊,可以提高PRF,从而增大Vmax,然而却减少了最大可探测距离Rmax;也可以采用双PRF 进行速度退模糊。然而,在径向速度在水平方向存在速度切变,退模糊结果会出现一些错误。另外在退模糊处理时,天线不能旋转过快,否则导致有效范围数据来不及处理.
  • 摘要:飞机人工增雨作业是即要保证作业安全、也要保证作业科学的工作,而多普勒雷达具有实时监测强的特点,并且多部雷达拼图具有比单部雷达覆盖范围广的特点,现如今多普勒雷达拼图还没有应用于我省飞机人工增雨的业务运行中,因此急需把多普勒雷达拼图应用于我省飞机人工增雨作业中。该方案是按C/S 模式设计,其中服务器端主要用于四川七部雷达的拼图数据(基本反射率)处理,主要是对20 号产品(仰角为 2.4 度),进行处理。客户端主要用于雷达拼图的显示以及飞机作业航线的设计和飞机作业时的监测。2 个月的业务运行表明该系统实用、可靠。
  • 摘要:在一次自动站双翻斗雨量传感器清洁过程中,不小心造成固定干簧管铜脚线的螺帽松动,清洁完后拧紧固定信号线螺帽时,致使干簧管铜脚线向上弯曲并与计数漏斗底部摩擦,造成降水量示值严重偏小。本文从雨量传感器的结构和测量原理方面详细分析了故障产生的原因及解决方法,并提出了雨量传感器在维护过程中应注意的相关问题。
  • 摘要:L波段二次测风雷达--电子探空仪高空气象探测系统是新一代高空气象探测系统,自动化程度高、功能齐全、探测精度高、业务质量高等优点。从2002 年开始陆续在全国高空气象台站安装投入业务使用,至 2010 年底已投入业务使用有120 个台站。但在冬季,因为高空风大、仰角低、测距大,地物回波干扰强,易发生探测信号弱,甚至探测信号无法坚持到球炸的情况。杭州高空站通过七年来的实践探索,对L 波段雷达冬季出现这种现象进行全面地梳理总结,供广大同行参考。我们认为,冬季高空风速大,仰角低、测距大,地物回波干扰强,是造成探空信号弱,探测记录不完整的主要原因。影响探空信号的因子有气球升速、探空仪发射机的信号强弱、电池能量大小、雷达性能好坏等,在实际高空探测中,可以通过以下几种方法解决。一是施放升速快的探空气球,并多冲灌一些氢气,使气球升速加快,提高仰角,减少测距,降低地物回波对探空信号的干扰;二是采用电池能量大的电池,增大探测信号强度;三是加强L 波段雷达的日常维护,使其保持良好性能,必要时更换接收机、发射机、高频发射等,提高雷达性能。
  • 摘要:通过分析湖州国家基本气象站2003 年1 月至2004 年12 月的两年自动站和人工站对比观测数据,对比两种观测数据之间的差异,并对资料的完整性、正确性、连续性进行评估,分析自动站替换人工站对本站历史资料序列连续性的影响。通过分析发现:对比观测期内气温和相对湿度自动站缺测次数为0 ,表明自动站的稳定性较高,代替人工观测能够保证气象要素的实测率。各要素的粗差率均在标准值内,表明自动站运行良好稳定,数据有效可靠。有能力良好的保持气象要素气候序列连续性;气温平均差达到标准,一致率略低于标准。相对湿度平均差超出标准,一致率低于标准,表明人工与自动站数据的同一性有待提高,人工与自动的校准工作需进一步加强,从而有效的提高气象要素气候序列连续性;对比差值呈现出一定的日变化和年变化规律,了解这些规律并探究其变化规律的原因,有利于调整观测方法,进一步提高数据的质量,从而更有效的保持和提高气象要素气候序列连续性。

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