2013年第41卷第4期文章目次

1  基于相位法激光測(cè)距原理的雪深傳感器研究與應(yīng)用
王柏林 花衛(wèi)東 陽艷紅 劉云平
2013, 41(4):597-602.
[摘要](1514) [HTML](0) [PDF 1.23 M](2197)
摘要:
從傳感器測(cè)量原理、觀測(cè)方法、數(shù)據(jù)處理算法等方面介紹了一種利用相位法激光測(cè)距原理測(cè)量積雪深度的雪深傳感器,并參加了中國(guó)氣象局于2010/2011年在黑龍江通河、新疆阿勒泰等臺(tái)站開展的積雪深度對(duì)比觀測(cè)試驗(yàn),與超聲波傳感器和人工測(cè)量積雪深度進(jìn)行了對(duì)比,比較了三者之間測(cè)量結(jié)果的差異。試驗(yàn)結(jié)果表明:這種激光雪深傳感器能夠適應(yīng)冬季嚴(yán)寒和暴雪天氣條件,可以連續(xù)、自動(dòng)、準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)雪面變化過程;與超聲波雪深傳感器相比,激光雪深傳感器測(cè)量結(jié)果更加穩(wěn)定,更加接近人工觀測(cè)結(jié)果;激光雪深傳感器與人工測(cè)量雪深結(jié)果之間的平均誤差約為1 cm,測(cè)量精度達(dá)到《地面氣象觀測(cè)規(guī)范》要求。
2  一種激光雨滴譜儀小雨滴檢測(cè)方法
劉俊 馬尚昌 楊筆鋒
2013, 41(4):603-607.
[摘要](1278) [HTML](0) [PDF 1.03 M](2016)
摘要:
針對(duì)激光雨滴譜儀中接收端信號(hào)非常微弱、小雨滴信號(hào)容易受噪聲干擾的特點(diǎn),為提高系統(tǒng)的信噪比和小雨滴檢測(cè)能力,基于微弱信號(hào)檢測(cè)原理,優(yōu)化前端模擬電路設(shè)計(jì),采用數(shù)字鎖相放大(DLIA)技術(shù),構(gòu)建了以O(shè)MAP3530的DSP Core為核心的數(shù)字鎖相放大器。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn),可以避免模擬器件的零漂、非線性等問題。仿真結(jié)果表明:這種數(shù)字鎖相放大器能實(shí)現(xiàn)微弱信號(hào)的恒定放大,抑制了對(duì)帶外噪聲的放大,提高了信噪比(SNR),能有效提高激光雨滴譜儀的小雨滴檢測(cè)能力。
3  一種天氣雷達(dá)相噪異常檢測(cè)分析方法
周欽強(qiáng) 敖振浪 黃宏智
2013, 41(4):608-613.
[摘要](1203) [HTML](0) [PDF 878.66 K](2517)
摘要:
相位噪聲是脈沖多普勒天氣雷達(dá)系統(tǒng)的重要性能指標(biāo),直接反映雷達(dá)系統(tǒng)的相干性。為了透徹理解天氣雷達(dá)相位噪聲指標(biāo)的物理意義,歸納了天氣雷達(dá)相位噪聲指標(biāo)異常的排查分析方法,以指導(dǎo)天氣雷達(dá)機(jī)務(wù)人員測(cè)試排查天氣雷達(dá)相噪指標(biāo)異常故障。在深入分析相位噪聲物理意義的基礎(chǔ)上,根據(jù)新一代多普勒天氣雷達(dá)相噪指標(biāo)的測(cè)試原理和方法,對(duì)可能影響雷達(dá)系統(tǒng)相位噪聲的各種因素進(jìn)行總結(jié)分析,提出了一種天氣雷達(dá)相噪指標(biāo)異常的排查分析方法,河源天氣雷達(dá)相噪超標(biāo)的故障排除案例證明了該方法的有效性。
4  CINRAD/CC雷達(dá)接收機(jī)特性曲線異常診斷
梁華 柴秀梅 劉永強(qiáng)
2013, 41(4):614-619.
[摘要](1347) [HTML](0) [PDF 1.24 M](2211)
摘要:
依據(jù)新一代天氣雷達(dá)接收機(jī)系統(tǒng)工作原理及接收系統(tǒng)特性曲線關(guān)鍵點(diǎn)參數(shù)測(cè)量方法,結(jié)合對(duì)CINRAD/CC新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)特性曲線異常故障的分析,提出了接收系統(tǒng)特性曲線異常故障診斷流程及處理方法,該方法在排除CINRAD/CC新一代天氣雷達(dá)接收機(jī)特性曲線異常的故障實(shí)踐中得到驗(yàn)證,結(jié)果表明:采用這種診斷流程和處理方法不僅快捷、有效,還具有規(guī)范性和穩(wěn)定性,可為雷達(dá)技術(shù)保障人員處理各種型號(hào)新一代天氣雷達(dá)接收機(jī)特性曲線異常故障提供借鑒。
5  CINRAD/SA雷達(dá)燈絲電源調(diào)試與故障判定
舒毅 舒童 楊蘇勤 李欣 張福貴
2013, 41(4):620-625.
[摘要](1177) [HTML](0) [PDF 2.01 M](2122)
摘要:
詳細(xì)敘述了CINRAD/SA雷達(dá)燈絲電源控制電路的工作狀態(tài),分析了控制電路中脈寬調(diào)制器SG1525A的特性,調(diào)試了控制斬波器的脈寬調(diào)制電路和振蕩器控制電路的關(guān)鍵測(cè)試波形,并對(duì)燈絲電源輸出電壓、燈絲電壓保護(hù)和燈絲電流保護(hù)進(jìn)行了分步調(diào)試。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了在燈絲電源調(diào)試過程中出現(xiàn)的故障判定流程和故障排查、排除方法,旨在為雷達(dá)燈絲電源的故障處理提供參考和借鑒。
6  CINRAD/SA雷達(dá)對(duì)Parsivel激光粒子譜儀的干擾及處理技術(shù)
李愛華 周述學(xué) 陳魁 紀(jì)雷 洪杰
2013, 41(4):626-629.
[摘要](1172) [HTML](0) [PDF 5.34 M](1761)
摘要:
針對(duì)黃山光明頂?shù)腜arsivel激光降水粒子譜儀在實(shí)際觀測(cè)中出現(xiàn)的問題,給出了可行的解決方法。儀器自動(dòng)連續(xù)觀測(cè)以來每天09:00—16:00采樣數(shù)據(jù)均出現(xiàn)異常譜,經(jīng)排查發(fā)現(xiàn)這個(gè)時(shí)段恰好是CINRAD/SA雷達(dá)觀測(cè)時(shí)段,所以考慮異常數(shù)據(jù)由雷達(dá)電磁輻射或周圍電磁場(chǎng)的影響造成,并簡(jiǎn)要探索了其影響原因。根據(jù)金屬可以屏蔽電磁波的性質(zhì),在確保鋼絲網(wǎng)完全屏蔽雷達(dá)的電磁輻射下,考慮盡量不影響儀器周圍的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)且易于固定等因素,經(jīng)過多次試驗(yàn),最終選定在雷達(dá)方向靠近雨滴譜儀器約3 m處安放鋼絲網(wǎng),完全屏蔽了雷達(dá)觀測(cè)時(shí)對(duì)儀器的輻射,保障了觀測(cè)資料的可靠性。
7  基于ArcGIS Engine的氣象設(shè)備監(jiān)控方法
張建 李雁 吳小銘 周青 夏元彩 周宏印
2013, 41(4):630-634.
[摘要](1320) [HTML](0) [PDF 1.34 M](2428)
摘要:
運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)提升了綜合氣象觀測(cè)網(wǎng)氣象探測(cè)設(shè)備的運(yùn)行保障能力。作為運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的有益補(bǔ)充,以ArcGIS Engine為核心技術(shù),構(gòu)建了面向氣象觀測(cè)領(lǐng)域的GIS應(yīng)用程序平臺(tái),重點(diǎn)討論了氣象觀測(cè)設(shè)備的監(jiān)控方法,解決了C/S架構(gòu)下氣象設(shè)備監(jiān)控的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、地圖更新等若干關(guān)鍵問題,并將數(shù)據(jù)檢索、地圖展示、設(shè)備監(jiān)控、統(tǒng)計(jì)分析、產(chǎn)品發(fā)布、觀測(cè)站網(wǎng)信息管理等融為一體,實(shí)現(xiàn)了氣象設(shè)備監(jiān)控的多元化、信息化、可視化、專業(yè)化、產(chǎn)品化。
8  探空氣球施放筒設(shè)計(jì)
文永仁 趙毅勇 陳士英 王繼鳳 祝景先 戴玉芝
2013, 41(4):635-638.
[摘要](1327) [HTML](0) [PDF 4.70 M](2191)
摘要:
探空氣球的充灌和施放是高空氣象觀測(cè)工作的重要組成部分。目前高空觀測(cè)中雷達(dá)跟蹤探空儀、探空信號(hào)接收和數(shù)據(jù)處理都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,只有探空氣球的充灌和施放是人工操作,氣球充灌氫氣有一定危險(xiǎn)性,且至少需要一個(gè)觀測(cè)員來完成施放氣球工作。該文在分析探空氣球充灌和施放各環(huán)節(jié)工作的基礎(chǔ)上,介紹了一種探空氣球施放筒的設(shè)計(jì)方案,以及在業(yè)務(wù)試驗(yàn)中存在的問題和改進(jìn)方法,為高空氣象觀測(cè)系統(tǒng)的全程自動(dòng)化創(chuàng)造條件。
9  基于QFD的自動(dòng)氣象站運(yùn)行質(zhì)量測(cè)評(píng)
吳世明 仲維建 侯宜廣 段培法 張玉芹 楊瑩
2013, 41(4):639-643.
[摘要](1416) [HTML](0) [PDF 612.05 K](1678)
摘要:
將質(zhì)量功能展開(Quality Function Deployment,QFD)方法引入到自動(dòng)氣象站運(yùn)行質(zhì)量測(cè)評(píng)研究中,建立了觀測(cè)員對(duì)自動(dòng)氣象站運(yùn)行滿意度測(cè)評(píng)質(zhì)量功能展開模型,通過兩個(gè)階段的質(zhì)量屋結(jié)構(gòu)將觀測(cè)員對(duì)自動(dòng)氣象站運(yùn)行質(zhì)量逐步展開為觀測(cè)員所關(guān)注的具體細(xì)節(jié),該模型不但可以幫助自動(dòng)站設(shè)計(jì)人員、業(yè)務(wù)管理人員、技術(shù)保障人員及測(cè)報(bào)員直觀了解自動(dòng)氣象站運(yùn)行現(xiàn)狀,而且為提高自動(dòng)氣象站運(yùn)行質(zhì)量指明了需要改進(jìn)的技術(shù)和方法。
10  氣象通信數(shù)據(jù)多維模型構(gòu)建及OLAP應(yīng)用初探
薛蕾 姚燕 巢麗娟
2013, 41(4):644-647.
[摘要](1206) [HTML](0) [PDF 2.11 M](1867)
摘要:
氣象通信系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)和國(guó)際氣象資料傳輸與交換的樞紐。為了從宏觀上掌握氣象通信系統(tǒng)資料的傳輸情況,有效管理數(shù)據(jù)、優(yōu)化和梳理業(yè)務(wù)流程,根據(jù)通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)量大、流程復(fù)雜、數(shù)據(jù)異構(gòu)等特點(diǎn),文章基于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)構(gòu)建氣象通信數(shù)據(jù)的多維模型,為長(zhǎng)時(shí)間序列的通信數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析提供解決方案。利用SQL Server Analysis Service,采用實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的真實(shí)數(shù)據(jù)展開多維數(shù)據(jù)模型構(gòu)建的試驗(yàn),在此基礎(chǔ)上對(duì)多維模型進(jìn)行了聯(lián)機(jī)分析處理(OLAP),驗(yàn)證了多維模型在數(shù)據(jù)分析和展現(xiàn)方面的優(yōu)勢(shì)。
11  基于C#技術(shù)的氣象資料分析與服務(wù)產(chǎn)品制作軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
耿建軍
2013, 41(4):648-652.
[摘要](1351) [HTML](0) [PDF 1.40 M](2415)
摘要:
對(duì)氣象資料分析制作軟件設(shè)計(jì)開發(fā)過程中主要采用的技術(shù)和程序編制過程中遇到的一些問題進(jìn)行了介紹。該軟件根據(jù)使用簡(jiǎn)便快捷、穩(wěn)定可靠、易于維護(hù)的設(shè)計(jì)原則采用插件技術(shù)進(jìn)行開發(fā),可以支持多種MICAPS格式文件的單獨(dú)顯示和疊加顯示,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)氣象站資料的顯示和自動(dòng)語音文本報(bào)警功能、預(yù)報(bào)結(jié)果自動(dòng)入庫(kù)并根據(jù)需要后臺(tái)自動(dòng)生成帶有標(biāo)注的Word、Excel格式不同內(nèi)容文檔功能,可使預(yù)報(bào)員節(jié)省時(shí)間和精力。
12  混合編程實(shí)現(xiàn)電視氣象節(jié)目中圖表的快速處理
岳艷霞 陳靜 李寶莉 閻訪
2013, 41(4):653-658.
[摘要](1144) [HTML](0) [PDF 7.40 M](2166)
摘要:
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,公眾對(duì)氣象信息的需求趨于精細(xì)化。通過對(duì)電視氣象節(jié)目中圖表要求的分析,介紹了在Windows環(huán)境下通過VB編程對(duì)氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析,以ActiveX的方式調(diào)用Matlab、Photoshop等繪圖軟件二次處理加工,實(shí)現(xiàn)氣象圖表快速生成的思路和方法。利用不同軟件的優(yōu)勢(shì)和接口技術(shù)混合編程可以提升高質(zhì)量氣象圖表繪制的自動(dòng)化程度,使大量氣象數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果快速可視化,并通過媒體及時(shí)向社會(huì)發(fā)布,滿足公眾需求。
13  高清氣象影視虛擬演播室系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試
李孟〖HT "F〗由〖KG-〗頁〖HTF〗 盧冠宇 耿丹丹
2013, 41(4):659-663.
[摘要](1219) [HTML](0) [PDF 2.92 M](1547)
摘要:
以華風(fēng)集團(tuán)高清虛擬演播室建設(shè)項(xiàng)目為案例,論述了高清虛擬演播室技術(shù)在系統(tǒng)建設(shè)、系統(tǒng)調(diào)試、天氣預(yù)報(bào)節(jié)目業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)需要重點(diǎn)解決的幾個(gè)問題和難點(diǎn)。根據(jù)氣象電視節(jié)目制作要求,在從虛擬演播室系統(tǒng)系統(tǒng)建設(shè)到節(jié)目制作業(yè)務(wù)化的整個(gè)過程中,重點(diǎn)解決了音頻系統(tǒng)延時(shí)量計(jì)算、綠箱景區(qū)施工、綠箱景區(qū)燈光布局、綠箱色鍵摳像調(diào)試、攝像機(jī)定位與跟蹤調(diào)試、氣象數(shù)據(jù)調(diào)用與轉(zhuǎn)換共6個(gè)關(guān)鍵性技術(shù)問題。此次業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)踐的成功是虛擬演播室技術(shù)在全國(guó)氣象影視行業(yè)高清節(jié)目制作中的應(yīng)用和推廣的很好嘗試。
14  臺(tái)風(fēng)“天鵝”對(duì)“莫拉克”強(qiáng)度維持影響的模擬分析
鄭峰 張靈杰
2013, 41(4):664-669.
[摘要](1269) [HTML](0) [PDF 2.85 M](1927)
摘要:
為探究重災(zāi)臺(tái)風(fēng)0908號(hào)莫拉克(Morkot)成災(zāi)的內(nèi)在原因,利用NCEP/NCAR1°×1°資料和WRF數(shù)值模式,以及觀測(cè)分析和數(shù)值模擬方法,對(duì)“莫拉克”過臺(tái)灣島強(qiáng)度始終維持在960 hPa不減的現(xiàn)象進(jìn)行研究。觀測(cè)分析發(fā)現(xiàn)“莫拉克”強(qiáng)度不減與其西南方向的0907號(hào)臺(tái)風(fēng)天鵝(Goni)相互作用有關(guān),物理量諸如水汽、散度、渦度等持續(xù)從“天鵝”輸入“莫拉克”,如水汽輸入層次主要集中在950~850 hPa,600 hPa以上很少;渦度(垂直速度)也存在低層正渦度(負(fù)散度)輸送,高層負(fù)渦度(正散度)輸送。利用WRF數(shù)值模式作控制試驗(yàn)和抹掉臺(tái)風(fēng)天鵝的敏感試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明有渦度、水汽通量、散度等物理量從天鵝向莫拉克輸送卷入,從而對(duì)莫拉克過臺(tái)灣島強(qiáng)度的維持不減存在一定的支持作用。
15  影響高原大氣熱源的海溫強(qiáng)信號(hào)及其相關(guān)大氣結(jié)構(gòu)
朱文會(huì) 徐祥德 陳渭民 魏鳳英
2013, 41(4):670-681.
[摘要](1309) [HTML](0) [PDF 3.91 M](2004)
摘要:
利用1951—2007年NCEP/NCAR逐月再分析資料和NOAA擴(kuò)展重建海表溫度ERSSTv3b數(shù)據(jù),通過分析春季地氣溫差和大氣熱源顯著性分布及變化特征,選定了東亞(以青藏高原為主)區(qū)域?yàn)檠芯繉?duì)象,運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)化指數(shù)計(jì)算、異常年合成,相關(guān)性比較等方法,分析并探討了影響高原春季熱源的前期冬季海溫特征及時(shí)空分布關(guān)系。分析發(fā)現(xiàn)在冬季北太平洋海面存在著兩個(gè)海溫與春季高原視熱源相關(guān)性較顯著的區(qū)域,位于北太平洋東部海域A區(qū)及位于北太平洋西部海域B區(qū),前者呈正相關(guān)關(guān)系,后者呈反相關(guān)關(guān)系。以3月高原熱源為出發(fā)點(diǎn),進(jìn)一步分析了前期海溫場(chǎng)對(duì)青藏高原視熱源影響“強(qiáng)信號(hào)”區(qū)持續(xù)性,以印證冬季海溫對(duì)春季視熱源影響具有持續(xù)性的前兆性意義。通過異常年分析,揭示出對(duì)應(yīng)于前期冬季海溫強(qiáng)信號(hào)區(qū)異常年的高原大氣視熱源與風(fēng)場(chǎng)垂直結(jié)構(gòu)異常特征;通過前冬海溫強(qiáng)信號(hào)區(qū)與夏季東亞相關(guān)環(huán)流型和水汽輸送結(jié)構(gòu)的相關(guān)矢綜合分析,進(jìn)一步揭示出夏季長(zhǎng)江中下游多雨年的前冬海溫強(qiáng)信號(hào)區(qū)域與后期夏季500 hPa高度場(chǎng)相關(guān)型及其整層水汽輸送相關(guān)矢特征。
16  基于雷達(dá)資料的云分析在冰雹云短時(shí)預(yù)報(bào)中的應(yīng)用
胡金磊 郭學(xué)良
2013, 41(4):682-689.
[摘要](1382) [HTML](0) [PDF 6.75 M](2428)
摘要:
通過ARPS/ADAS云分析系統(tǒng)將雷達(dá)反射率因子信息引入到模式的初始場(chǎng)中,并結(jié)合中尺度數(shù)值模式模擬研究了2008年6月23日發(fā)生在北京周邊地區(qū)的一次冰雹天氣過程。結(jié)果表明:在初始場(chǎng)中引入雷達(dá)反射率因子信息之后,改進(jìn)了初始場(chǎng)中水凝物信息和溫度場(chǎng),使得初始場(chǎng)更加符合實(shí)際大氣狀況;與未進(jìn)行云分析試驗(yàn)比較,云分析之后,模式模擬對(duì)于雹云產(chǎn)生位置、強(qiáng)度以及移動(dòng)路徑有明顯改進(jìn),其中3 h之內(nèi)的模擬效果最好;降水降雹提早1 h發(fā)生,并且降水降雹的峰值也提前出現(xiàn),明顯減少模式spin up時(shí)間。
17  基于偏最小二乘法的前汛期月降水量預(yù)測(cè)方法
趙華生 金龍
2013, 41(4):690-695.
[摘要](1210) [HTML](0) [PDF 2.35 M](2123)
摘要:
采用偏最小二乘回歸建立了前汛期(4—6月)月降水量的預(yù)測(cè)模型,其中模型的輸入因子是通過對(duì)3個(gè)前期月平均物理量場(chǎng)(海溫場(chǎng)、500 hPa溫度場(chǎng)和200 hPa高度場(chǎng))大量的場(chǎng)相關(guān)因子采用系統(tǒng)降維的處理方法獲得。為實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)多個(gè)站點(diǎn)的月降水量預(yù)測(cè),將多站點(diǎn)的月降水量預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)換成多站點(diǎn)氣候場(chǎng)的主分量預(yù)測(cè),進(jìn)一步利用氣候場(chǎng)特征向量的近似不變性進(jìn)行回算,從而得到多站點(diǎn)的逐站月降水量預(yù)測(cè)結(jié)果。對(duì)廣西37個(gè)基本站的前汛期月降水量進(jìn)行了6年獨(dú)立樣本檢驗(yàn),其預(yù)報(bào)結(jié)果顯示該模型具有較好的預(yù)報(bào)能力。
18  多家數(shù)值產(chǎn)品沿海大暴雨預(yù)報(bào)性能檢驗(yàn)
崔粉娥 王勇 李慧君
2013, 41(4):696-702.
[摘要](1771) [HTML](0) [PDF 10.65 M](14149)
摘要:
2010年8月4—5日和2010年8月21—22日兩次天氣過程都是在副熱帶高壓外圍產(chǎn)生的沿海大暴雨天氣,利用多種資料,重點(diǎn)針對(duì)基層氣象臺(tái)(站)常用的幾家數(shù)值模式產(chǎn)品,對(duì)兩次暴雨過程從環(huán)流形勢(shì)、影響系統(tǒng)、降水量要素等方面進(jìn)行檢驗(yàn)分析。結(jié)果表明:各家數(shù)值模式產(chǎn)品對(duì)暴雨定量預(yù)報(bào)有一定的預(yù)報(bào)能力,但降雨量級(jí)普遍偏小,對(duì)強(qiáng)降水中心的預(yù)報(bào)穩(wěn)定性較差;在降水量級(jí)上,EC模式預(yù)報(bào)較準(zhǔn)確,具有較高的參考價(jià)值。對(duì)產(chǎn)生暴雨天氣影響系統(tǒng)位置和強(qiáng)度的預(yù)報(bào),不同的數(shù)值模式有所差異;對(duì)西太平洋副熱帶高壓的預(yù)報(bào),T639模式和EC模式各時(shí)效預(yù)報(bào)脊點(diǎn)位置跟實(shí)況場(chǎng)一致,但強(qiáng)度較實(shí)況偏弱;但對(duì)高空槽和切變線的預(yù)報(bào)跟實(shí)況都有一定的偏差。因此在暴雨預(yù)報(bào)中需要在參考數(shù)值預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)上,結(jié)合強(qiáng)對(duì)流工具、實(shí)況加密資料、物理量場(chǎng)、相似個(gè)例和經(jīng)驗(yàn)外推等其他輔助手段提高暴雨站點(diǎn)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率,從而提升災(zāi)害性天氣服務(wù)的效果。
19  近51年陜西霧時(shí)空變化及大氣環(huán)流特征
張宏芳 張科翔 潘留杰 錢啟榮
2013, 41(4):703-712.
[摘要](1407) [HTML](0) [PDF 2.77 M](2042)
摘要:
利用1960—2010年陜西76個(gè)臺(tái)站地面觀測(cè)中的天氣現(xiàn)象(霧)資料、NCEP/NCAR逐月再分析資料,基于EOF、小波分析、回歸分析方法探討了陜西霧的時(shí)空變化特征以及與霧日多發(fā)季節(jié)相聯(lián)系的大氣環(huán)流異常,主要結(jié)論如下:①陜西霧地域性分布特征明顯,空間上呈“三高三低”態(tài)勢(shì),河流或水域?qū)F的空間分布有重要影響,但不起決定作用;②年際上,陜西平均霧日數(shù)在20世紀(jì)80年代中后期至90年代霧日達(dá)到峰值,季節(jié)上,秋冬季霧日數(shù)占全年霧日數(shù)的665%以上;③SEOF分析表明陜西不同區(qū)域霧多發(fā)季節(jié)具有明顯差異, 8—10月關(guān)中北部霧明顯偏多,峰值出現(xiàn)在9月,10—12月陜南、關(guān)中霧偏多,峰值出現(xiàn)在11月;④年際變化的時(shí)間尺度上陜西霧主要表現(xiàn)為東西振蕩(EOF1)和南北振蕩兩個(gè)主模態(tài)(EOF2);⑤與霧日多發(fā)季EOF1相聯(lián)系的環(huán)流異常表現(xiàn)為東亞中低緯度大陸上海平面氣壓(SLP)、500 hPa位勢(shì)高度異常偏高,陜西位于850 hPa平均風(fēng)場(chǎng)上反氣旋性環(huán)流中心附近;當(dāng)反氣旋性異常環(huán)流位置偏西偏北(EOF2),北風(fēng)異常分量偏強(qiáng)時(shí),從海上來的水汽輸送偏南,從而導(dǎo)致陜北霧偏少,關(guān)中、陜南霧偏多。
20  近58年南岳高山氣溫變化特征及與低海拔地區(qū)對(duì)比
陳濤 葉成志 陳德橋 張劍明 羅常存
2013, 41(4):713-719.
[摘要](1529) [HTML](0) [PDF 1.25 M](2068)
摘要:
運(yùn)用線性回歸對(duì)南岳高山氣象站自建站以來(1953—2010年)的年、季平均氣溫、最高(低)氣溫進(jìn)行氣候趨勢(shì)分析,同時(shí)用非參數(shù)Mann Kendall檢驗(yàn)(MK檢驗(yàn))和滑動(dòng)T 檢驗(yàn)確定其突變位置。通過上述方法,獲得半個(gè)多世紀(jì)以來在近對(duì)流層自由大氣底部這一特定高度上,南岳高山氣溫變化規(guī)律。通過與衡山縣、衡陽市近50年氣溫變化對(duì)比,分析南岳高山與低海拔地區(qū)氣溫變化的差異性及城市化對(duì)其影響程度,結(jié)果表明:近58年來,在周邊環(huán)境變化很少且受人類活動(dòng)影響不大的前提下,南岳高山年平均氣溫、最高(低)氣溫呈顯著上升趨勢(shì),分別上升了10 ℃、08 ℃和11 ℃;四季平均氣溫和最低氣溫均呈上升趨勢(shì),而最高氣溫除了在夏季出現(xiàn)呈微弱下降趨勢(shì)外,其余季節(jié)呈上升趨勢(shì);年平均和最低氣溫在1996年發(fā)生了突變,而最高氣溫突變點(diǎn)不明顯;城市化發(fā)展對(duì)當(dāng)?shù)貧鉁厣仙幸欢ǖ募訌?qiáng)作用,但觀測(cè)環(huán)境改變,對(duì)夏季氣溫變化影響更為明顯。
21  基于CCMP風(fēng)場(chǎng)的中國(guó)近海18個(gè)海區(qū)海面大風(fēng)季節(jié)變化特征分析
王慧 隋偉輝
2013, 41(4):720-725.
[摘要](1520) [HTML](0) [PDF 2.93 M](2083)
摘要:
利用1988—2010年CCMP(Cross Calibrated Multi Platform)高時(shí)空分辨率10 m風(fēng)場(chǎng)分析了我國(guó)近海海區(qū)的大風(fēng)(6級(jí)以上)日數(shù)和大風(fēng)風(fēng)速的空間分布特征,并且按照中央氣象臺(tái)對(duì)近海海區(qū)的劃分,分析了近海18個(gè)海區(qū)大風(fēng)的季節(jié)變化特征。我國(guó)近海大風(fēng)日數(shù)高值中心及大風(fēng)風(fēng)速高值中心都集中于巴士海峽、臺(tái)灣海峽和南海東北部海域,在巴士海峽和南海東北部海域交界處最高可達(dá)140天以上,平均大風(fēng)風(fēng)速達(dá)到13 m/s以上。從季節(jié)變化來看,大風(fēng)日數(shù)和大風(fēng)風(fēng)速充分體現(xiàn)了東亞季風(fēng)冬強(qiáng)夏弱的特點(diǎn)。冬半年,大風(fēng)日數(shù)及風(fēng)速高值中心一直位于東海東北部、臺(tái)灣海峽、巴士海峽、南海東北部以及南海西南部海域,12月是一年之中大風(fēng)日數(shù)和強(qiáng)度的峰值時(shí)期。從4月開始,南海西南部的高值中心消失,而以北海域的高值區(qū)的分布基本不變,這種情況一直持續(xù)到9月。近海18個(gè)海區(qū)的季節(jié)變化呈現(xiàn)出不同的區(qū)域差別,南海中部和南部的4個(gè)海域大風(fēng)日數(shù)呈雙峰型變化,冬季的12月至次年1月出現(xiàn)最高值,夏季西南季風(fēng)時(shí)期的7—8月出現(xiàn)次高值。除瓊州海峽外,包括南海北部海域的其余13個(gè)海區(qū)高值均在冬季12月至次年1月,低值出現(xiàn)在夏季6—7月。
22  一次東風(fēng)波大暴雨過程診斷分析
顧思南 陳從夷 劉建勇 徐迪峰
2013, 41(4):726-735.
[摘要](1475) [HTML](0) [PDF 9.31 M](2308)
摘要:
利用美國(guó)環(huán)境預(yù)報(bào)中心05°氣候預(yù)報(bào)系統(tǒng)再分析資料,研究了1988年“7〖DK〗·30”浙東大暴雨過程,發(fā)現(xiàn)低空南、北兩支東風(fēng)擾動(dòng)的合并及其與高空急流的相互作用是暴雨產(chǎn)生的主要原因。高空冷渦與華北高壓共同強(qiáng)迫,形成了東南向的高空急流;急流具有明顯的動(dòng)量下傳特征,加大了對(duì)流層中層的東風(fēng)分量,構(gòu)成深厚的東風(fēng)波系統(tǒng)。“7〖DK〗·30”過程的對(duì)流有效位能主要是海上氣團(tuán)的平流輸送。低壓倒槽的切變輻合積聚了大氣的水汽含量,形成深厚的高相當(dāng)位溫層。對(duì)流層高層存在冷平流,使得東風(fēng)波西移過程中對(duì)流有效位能能夠持續(xù)穩(wěn)定。風(fēng)暴相對(duì)螺旋度與東風(fēng)波系統(tǒng)匹配較好,能夠清楚反映南、北兩支東風(fēng)擾動(dòng)的合并過程。風(fēng)暴相對(duì)螺旋度移動(dòng)速度略快于東風(fēng)波系統(tǒng)和垂直渦度,能夠提前預(yù)報(bào)東風(fēng)波降水的落區(qū)。
23  集合變分法在大氣邊界層湍流粘性系數(shù)反演中的應(yīng)用
張曉輝 韓月琪 王云峰
2013, 41(4):736-741.
[摘要](1268) [HTML](0) [PDF 1.11 M](2010)
摘要:
利用集合變分法研究了大氣邊界層EK模式(考慮了水平氣壓梯度力、科氏力和湍流粘性力3力平衡的大氣邊界層模式)中湍流粘性系數(shù)的反演問題。首先利用集合變分法推導(dǎo)了目標(biāo)函數(shù)關(guān)于反演參數(shù)的梯度表達(dá)式,然后給出了反演計(jì)算方案,最后再就反演湍流粘性系數(shù)k進(jìn)行了一系列理想數(shù)值試驗(yàn)。數(shù)值試驗(yàn)結(jié)果表明:利用集合變分法對(duì)EK模式中的湍流粘性系數(shù)的反演比較成功。通過適當(dāng)調(diào)整集合數(shù),初始擾動(dòng)均方差及初始值的大小,可以進(jìn)一步提高集合變分法對(duì)湍流粘性系數(shù)k的反演精度。將集合變分法應(yīng)用于大氣邊界層參數(shù)的反演是一種值得研究的計(jì)算方案。
24  一次降水性層狀云微物理過程分析
張磊 何暉 黃夢(mèng)宇 馬新成 金華 張薔
2013, 41(4):742-747.
[摘要](1363) [HTML](0) [PDF 2.95 M](2032)
摘要:
對(duì)2010年5月14日一次降水性層狀云的飛機(jī)DMT探測(cè)資料進(jìn)行了分析。這次降水形成的主要微物理機(jī)制是“播種〖CD*2〗供給”過程。冰化層降水尺度的粒子濃度高,高于其他各層。過冷層冰水粒子共存,液態(tài)水含量豐富,為冰水轉(zhuǎn)化和淞附增長(zhǎng)提供了有利的增長(zhǎng)環(huán)境條件,是降水增長(zhǎng)的關(guān)鍵層。這次降水云系“播種〖CD*2〗供給”機(jī)制表現(xiàn)充分,但云暖層薄,暖層增長(zhǎng)不充分,云底高,蒸發(fā)層厚,是不能產(chǎn)生強(qiáng)降水的主要云微物理原因。
25  沙塵氣溶膠對(duì)福建沿海城市空氣質(zhì)量的影響
余永江 王宏 林長(zhǎng)城 馮宏芳
2013, 41(4):748-752.
[摘要](1355) [HTML](0) [PDF 846.32 K](2139)
摘要:
利用2005—2009年沙塵天氣資料、空氣污染指數(shù)及后向軌跡模型分析了沙塵氣溶膠影響期間福建沿海城市的空氣質(zhì)量。結(jié)果表明:沙塵影響日數(shù)總體上和沙塵天氣過程的次數(shù)有關(guān),2006和2007年的沙塵影響日較多。沙塵影響日呈單峰型分布,高值區(qū)出現(xiàn)在春季(3—6月)。沙塵影響期間的空氣污染指數(shù)較高,年平均API接近或超過輕度污染級(jí)別,能見度和PM10濃度之間呈反相關(guān)。沙塵氣溶膠氣團(tuán)主要通過西北和偏北路徑運(yùn)動(dòng)至福建沿海城市,其中300 m高度的氣團(tuán)有11次經(jīng)西北路徑運(yùn)動(dòng)至福建沿海(占50%),有10次經(jīng)偏北路徑運(yùn)動(dòng)至福建沿海(占45%);800 m高度的氣團(tuán)有12次經(jīng)西北路徑運(yùn)動(dòng)至福建沿海(占57%),5次經(jīng)偏北路徑運(yùn)動(dòng)至福建沿海(占24%)。
26  高架地鐵線(站)防雷若干問題探討
宋平健 王媛媛
2013, 41(4):753-757.
[摘要](1344) [HTML](0) [PDF 853.11 K](2394)
摘要:
地鐵是機(jī)電系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和電子系統(tǒng)高度集中的工程建設(shè)項(xiàng)目,雷電對(duì)地鐵各控制系統(tǒng)的功能、對(duì)乘客及相關(guān)人員的人身安全帶來嚴(yán)重的威脅。通過計(jì)算北京地鐵新城五線高架車站的年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù),對(duì)地鐵在特大型城市中的重要性、發(fā)生雷電事故后果嚴(yán)重程度進(jìn)行分析。結(jié)果表明,地鐵高架車站(及高架區(qū)間)應(yīng)為第二類防雷建筑物。運(yùn)行列車遭受雷擊可能性分析表明,充分利用高架區(qū)間燈桿的高度,在接觸軌和走行軌上按一定的間隔安裝專用電涌保護(hù)器有利于加強(qiáng)和完善列車和牽引電源的雷電防護(hù)。分析了在高架橋梁的防雷接地中大量使用地極保護(hù)器的利與弊,探討了通過加強(qiáng)對(duì)雜散電流防腐的設(shè)計(jì)來減少或不使用地極保護(hù)器的基本構(gòu)思。
27  古建筑物雷擊災(zāi)害特征
張華明 楊世剛 張義軍 逯曦 李云飛 陶彪
2013, 41(4):758-763.
[摘要](2276) [HTML](0) [PDF 26.87 M](61617)
摘要:
通過對(duì)古建筑雷擊災(zāi)害的調(diào)查,分析了古建筑遭受雷擊部位的分布規(guī)律,發(fā)現(xiàn)吻獸等突出部位、古樹、塔亭、服務(wù)設(shè)施等是古建筑容易遭受雷擊的部位;發(fā)現(xiàn)有雷擊歷史的古建筑容易再次遭受雷擊,分析了古建筑遭受雷擊后起火的原因,統(tǒng)計(jì)了古建筑遭受雷擊后造成的人員傷亡比例;討論了古建筑物遭受雷擊的原因,得出地理位置、古建筑的自身結(jié)構(gòu)、樹木引雷、古建筑內(nèi)部環(huán)境變化、年久失修進(jìn)水潮濕等因素是古建筑易受雷擊的原因。
28  用AMDAR資料分析兩次強(qiáng)飛機(jī)積冰過程
劉烈霜 金山 劉開宇
2013, 41(4):764-770.
[摘要](1348) [HTML](0) [PDF 8.74 M](1784)
摘要:
利用常規(guī)氣象資料和AMDAR(Aircraft Meteorological Data Relay,航空器氣象資料中繼)飛機(jī)氣象資料,對(duì)2012年1月5日和23日貴陽機(jī)場(chǎng)飛機(jī)報(bào)告的兩次強(qiáng)積冰個(gè)例過程進(jìn)行了客觀診斷分析。結(jié)果表明:“1〖DK〗·5”和“1〖DK〗·23”強(qiáng)積冰個(gè)例是靜止鋒形勢(shì)下導(dǎo)致的,逆溫層維持時(shí)間長(zhǎng),逆溫層頂、逆溫厚度基本不變且逆溫強(qiáng)度有所增強(qiáng);飽和冷云維持且冷云含水量不斷加大,為強(qiáng)積冰的發(fā)生提供了有利的溫度和水汽條件。AMDAR資料對(duì)于探空資料是有力的補(bǔ)充,能顯示大氣層結(jié)隨時(shí)間細(xì)微的變化,為積冰預(yù)警預(yù)報(bào)服務(wù)提供參考。
29  山地等價(jià)雨量
何險(xiǎn)峰 薛勤
2013, 41(4):771-776.
[摘要](1226) [HTML](0) [PDF 1.57 M](2311)
摘要:
提出山地等價(jià)雨量概念和計(jì)算方法,以達(dá)到滑坡泥石流預(yù)警指標(biāo)借用國(guó)家暴雨預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)的目的。在對(duì)國(guó)家與中國(guó)西部山地的暴雨標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比后得到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)剛好是山地標(biāo)準(zhǔn)的2倍;由大多數(shù)滑坡泥石流災(zāi)害發(fā)生在海拔高度1300 m地帶的事實(shí),讓高斯分布描述二者關(guān)系成為可行的選擇;氣象與國(guó)土部門流行的潛勢(shì)雨量對(duì)滑坡泥石流潛勢(shì)作用計(jì)算式,促成了山地等價(jià)雨量計(jì)算式的最終形成。通過對(duì)平原、山地、高原等不同環(huán)境的模擬評(píng)測(cè)試驗(yàn)和實(shí)況抽樣檢驗(yàn),山地等價(jià)雨量公式能夠達(dá)到預(yù)想設(shè)計(jì)效果。現(xiàn)在山地等價(jià)雨量公式已經(jīng)用于滑坡泥石流預(yù)警分析圖網(wǎng)站自動(dòng)化發(fā)布,其運(yùn)行效果尚需進(jìn)一步在實(shí)踐中加以驗(yàn)證。
30  用于風(fēng)電場(chǎng)功率預(yù)測(cè)的逐時(shí)風(fēng)速預(yù)報(bào)
白龍 吳息 丁宇宇 丁杰 江燕如
2013, 41(4):777-783.
[摘要](1359) [HTML](0) [PDF 1.62 M](2238)
摘要:
為滿足風(fēng)電場(chǎng)精細(xì)化風(fēng)速預(yù)報(bào)的需要,利用MM5模式的格點(diǎn)輸出數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品以及福建沿海地區(qū)兩座海上測(cè)風(fēng)塔的逐時(shí)氣象資料,采用逐步回歸的統(tǒng)計(jì)方法,將MM5數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品與測(cè)風(fēng)塔實(shí)測(cè)氣象資料要素指標(biāo)值共同引入回歸方程,擬合兩座測(cè)風(fēng)塔特定高度的逐小時(shí)風(fēng)速預(yù)報(bào)方程,詳細(xì)介紹了該方法的實(shí)現(xiàn)過程。通過一年的預(yù)報(bào)效果指標(biāo)以及15日的獨(dú)立樣本效果檢驗(yàn),結(jié)果表明該方法對(duì)于逐小時(shí)風(fēng)速的預(yù)報(bào)有一定的應(yīng)用價(jià)值。
31  基于中尺度模式與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)
于鳳鳴 李喜倉(cāng) 宋進(jìn)華 高春香 卓義
2013, 41(4):784-789.
[摘要](1249) [HTML](0) [PDF 1.82 M](2218)
摘要:
將中尺度數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型相結(jié)合用于風(fēng)電功率預(yù)測(cè),以WRF模式回算了2008年6月至2009年6月試驗(yàn)風(fēng)電場(chǎng)的氣象要素,精度檢驗(yàn)結(jié)果顯示風(fēng)速預(yù)報(bào)值與對(duì)應(yīng)實(shí)測(cè)值之間的相關(guān)系數(shù)達(dá)到072,風(fēng)向、氣溫、濕度、氣壓的預(yù)報(bào)也比較準(zhǔn)確,滿足建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)報(bào)模型的需要。逐一建立試驗(yàn)風(fēng)電場(chǎng)40臺(tái)風(fēng)電機(jī)組輸出功率的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)報(bào)模型,分析了數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化方法、隱含層神經(jīng)元數(shù)對(duì)預(yù)報(bào)精度的影響。進(jìn)行了26天實(shí)效為24 h的逐10 min預(yù)報(bào)試驗(yàn),并以獨(dú)立樣本進(jìn)行預(yù)報(bào)精度檢驗(yàn),結(jié)果顯示單臺(tái)風(fēng)電機(jī)組輸出功率相對(duì)均方根誤差在248%~326%之間,預(yù)報(bào)值與實(shí)測(cè)值之間的相關(guān)系數(shù)現(xiàn)在045~068之間;風(fēng)電場(chǎng)整體相對(duì)均方根誤差為195%,預(yù)報(bào)值與實(shí)測(cè)值之間的相關(guān)系數(shù)為074。研究結(jié)果表明該方法可以用于實(shí)際的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)。

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