2020年第48卷第3期文章目次
2020, 48(3):313-321.
摘要:
為精確利用雷達回波反演雪花粒子的微物理參數(shù)，建立滿足指數(shù)分布的非球形雪花粒子群模型，在94 GHz頻率下利用XFDTD軟件計算電磁波不同入射方向下粒子群的后向散射截面，并與簡單相加作比較，結(jié)果表明：同一入射方向下，粒子群多次散射效應下的后向散射截面均大于簡單相加的結(jié)果；不同入射方向下，粒子群的后向散射截面表現(xiàn)出很大的差異。因此雷達實際探測中必須考慮多次散射和入射電磁波的方向。
為精確利用雷達回波反演雪花粒子的微物理參數(shù)，建立滿足指數(shù)分布的非球形雪花粒子群模型，在94 GHz頻率下利用XFDTD軟件計算電磁波不同入射方向下粒子群的后向散射截面，并與簡單相加作比較，結(jié)果表明：同一入射方向下，粒子群多次散射效應下的后向散射截面均大于簡單相加的結(jié)果；不同入射方向下，粒子群的后向散射截面表現(xiàn)出很大的差異。因此雷達實際探測中必須考慮多次散射和入射電磁波的方向。
2020, 48(3):322-330.
摘要:
為實現(xiàn)對全國天氣雷達不同波段、不同型號、不同區(qū)域的回波差異進行檢測和評估，確保雷達組網(wǎng)數(shù)據(jù)的均一性，利用經(jīng)過嚴格數(shù)據(jù)質(zhì)量控制后的單站雷達CAPPI格點數(shù)據(jù)，建立了可靠的相鄰雷達回波強度均一性檢測算法，并根據(jù)我國天氣雷達回波差異實際狀況制定了均一性評估標準，實現(xiàn)均一性算法的業(yè)務運行，使雷達觀測同一區(qū)域回波反射率的實時均一性評估成為可能。從評估結(jié)果來看:①S波段雷達整體均一性強于C波段雷達，SA雷達均一性狀況最好，CC、CD雷達均一性狀況較差；②以SA型號雷達為主的華東、華南地區(qū)均一性較好；③雷達波段不一，型號繁多的偏遠區(qū)域均一性較差。均一性評估系統(tǒng)對有回波但回波強度、回波位置不正確以及雷達數(shù)據(jù)時間錯位的情況，能有效彌補其他質(zhì)控算法的短板，及時發(fā)現(xiàn)雷達回波異常，縮短故障修復時間，提高雷達數(shù)據(jù)準確性。
為實現(xiàn)對全國天氣雷達不同波段、不同型號、不同區(qū)域的回波差異進行檢測和評估，確保雷達組網(wǎng)數(shù)據(jù)的均一性，利用經(jīng)過嚴格數(shù)據(jù)質(zhì)量控制后的單站雷達CAPPI格點數(shù)據(jù)，建立了可靠的相鄰雷達回波強度均一性檢測算法，并根據(jù)我國天氣雷達回波差異實際狀況制定了均一性評估標準，實現(xiàn)均一性算法的業(yè)務運行，使雷達觀測同一區(qū)域回波反射率的實時均一性評估成為可能。從評估結(jié)果來看:①S波段雷達整體均一性強于C波段雷達，SA雷達均一性狀況最好，CC、CD雷達均一性狀況較差；②以SA型號雷達為主的華東、華南地區(qū)均一性較好；③雷達波段不一，型號繁多的偏遠區(qū)域均一性較差。均一性評估系統(tǒng)對有回波但回波強度、回波位置不正確以及雷達數(shù)據(jù)時間錯位的情況，能有效彌補其他質(zhì)控算法的短板，及時發(fā)現(xiàn)雷達回波異常，縮短故障修復時間，提高雷達數(shù)據(jù)準確性。
2020, 48(3):331-336.
摘要:
新一代雙偏振天氣雷達在暴雨、臺風等災害性天氣監(jiān)測和預警中發(fā)揮了重要的作用。隨著氣象現(xiàn)代化發(fā)展以及預報時效性、精細化度的要求不斷提高，S波段新一代雙偏振天氣雷達已不能充分滿足發(fā)展過程迅速的中小尺度天氣系統(tǒng)的研究、預警。氣象雷達的時空分辨率對探測強對流過程中小尺度結(jié)構(gòu)有重要作用，提高天氣雷達時空分辨率是精細化探測技術(shù)的關(guān)鍵，本文著重從新一代天氣雷達的時空分辨率、體掃方式等方面，通過對天氣雷達脈沖重復頻率、信號處理方法及掃描方式等進行改進，提高新一代雙偏振天氣雷達對中小尺度氣旋和龍卷風等災害性天氣的探測能力，以獲取快速變化的天氣過程精細化特征，獲得更新更快、分辨率更高的觀測資料。
新一代雙偏振天氣雷達在暴雨、臺風等災害性天氣監(jiān)測和預警中發(fā)揮了重要的作用。隨著氣象現(xiàn)代化發(fā)展以及預報時效性、精細化度的要求不斷提高，S波段新一代雙偏振天氣雷達已不能充分滿足發(fā)展過程迅速的中小尺度天氣系統(tǒng)的研究、預警。氣象雷達的時空分辨率對探測強對流過程中小尺度結(jié)構(gòu)有重要作用，提高天氣雷達時空分辨率是精細化探測技術(shù)的關(guān)鍵，本文著重從新一代天氣雷達的時空分辨率、體掃方式等方面，通過對天氣雷達脈沖重復頻率、信號處理方法及掃描方式等進行改進，提高新一代雙偏振天氣雷達對中小尺度氣旋和龍卷風等災害性天氣的探測能力，以獲取快速變化的天氣過程精細化特征，獲得更新更快、分辨率更高的觀測資料。
2020, 48(3):337-341.
摘要:
本文研究了PG7601氣體活塞壓力計的期間核查方法，從選擇核查標準、確定核查參數(shù)、處理核查數(shù)據(jù)、分析核查結(jié)果幾個方面闡述了PG7601的期間核查方法。不同于以往的單一核查氣壓量值，該方法不但核查活塞壓力計氣壓量值是否準確可靠，還核查了活塞壓力計有效面積值。計算并比較了PG7601在各個氣壓測試點氣壓誤差值的絕對值與兩活塞壓力計在對應點上的擴展不確定度的方和根，更為準確有效地核查了PG7601氣體活塞壓力計工作狀態(tài)，為氣體活塞式壓力計的期間核查提供更為科學有效的核查方式。
本文研究了PG7601氣體活塞壓力計的期間核查方法，從選擇核查標準、確定核查參數(shù)、處理核查數(shù)據(jù)、分析核查結(jié)果幾個方面闡述了PG7601的期間核查方法。不同于以往的單一核查氣壓量值，該方法不但核查活塞壓力計氣壓量值是否準確可靠，還核查了活塞壓力計有效面積值。計算并比較了PG7601在各個氣壓測試點氣壓誤差值的絕對值與兩活塞壓力計在對應點上的擴展不確定度的方和根，更為準確有效地核查了PG7601氣體活塞壓力計工作狀態(tài)，為氣體活塞式壓力計的期間核查提供更為科學有效的核查方式。
2020, 48(3):342-347.
摘要:
氣象臺站元數(shù)據(jù)包含了可能影響氣候資料序列均一性的重要信息，是分析、檢驗、訂正氣候資料序列的科學參考依據(jù), 只有經(jīng)過質(zhì)量控制與處理的氣象臺站元數(shù)據(jù)才能真實的反應其對氣候資料序列非均一性的影響程度。針對氣象臺站元數(shù)據(jù)可能存在的疑誤信息，設(shè)計了一套適用于地面氣象臺站元數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制技術(shù)，采用格式檢查、內(nèi)部一致性檢查、時間連續(xù)性檢查等方法進行質(zhì)量控制。利用該質(zhì)量控制方法對全國31個省（區(qū)、市）的1428個國家站1951—2011年的臺站歷史沿革數(shù)據(jù)文件進行質(zhì)量控制，結(jié)果表明：該質(zhì)量控制方法能夠有效地將疑誤信息進行標識，可為氣象臺站元數(shù)據(jù)的應用提供可靠的質(zhì)量保障。該質(zhì)量控制方法已應用于氣象資料業(yè)務系統(tǒng)（MDOS）中，并在全國省級氣象資料部門業(yè)務運行。
氣象臺站元數(shù)據(jù)包含了可能影響氣候資料序列均一性的重要信息，是分析、檢驗、訂正氣候資料序列的科學參考依據(jù), 只有經(jīng)過質(zhì)量控制與處理的氣象臺站元數(shù)據(jù)才能真實的反應其對氣候資料序列非均一性的影響程度。針對氣象臺站元數(shù)據(jù)可能存在的疑誤信息，設(shè)計了一套適用于地面氣象臺站元數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制技術(shù)，采用格式檢查、內(nèi)部一致性檢查、時間連續(xù)性檢查等方法進行質(zhì)量控制。利用該質(zhì)量控制方法對全國31個省（區(qū)、市）的1428個國家站1951—2011年的臺站歷史沿革數(shù)據(jù)文件進行質(zhì)量控制，結(jié)果表明：該質(zhì)量控制方法能夠有效地將疑誤信息進行標識，可為氣象臺站元數(shù)據(jù)的應用提供可靠的質(zhì)量保障。該質(zhì)量控制方法已應用于氣象資料業(yè)務系統(tǒng)（MDOS）中，并在全國省級氣象資料部門業(yè)務運行。
2020, 48(3):348-354.
摘要:
為滿足國家氣候中心各業(yè)務系統(tǒng)一體化、精細化監(jiān)控的需求，設(shè)計和實現(xiàn)了氣候業(yè)務系統(tǒng)運行監(jiān)控平臺。該平臺多維度展示了各業(yè)務系統(tǒng)的資料及產(chǎn)品完整性、數(shù)據(jù)庫狀態(tài)、關(guān)鍵進程、數(shù)據(jù)訪問、服務器基礎(chǔ)資源等方面的監(jiān)控結(jié)果，并具備故障告警、系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)推送及展示等功能。本文介紹了平臺的運行架構(gòu)、主要功能，并對關(guān)鍵技術(shù)進行了詳細闡述。業(yè)務實踐證明，該平臺能夠幫助業(yè)務值班人員及時、快速、全面掌握各業(yè)務系統(tǒng)狀態(tài)，提高了運維效率，有利于推動氣候業(yè)務一體化、集約化發(fā)展。
為滿足國家氣候中心各業(yè)務系統(tǒng)一體化、精細化監(jiān)控的需求，設(shè)計和實現(xiàn)了氣候業(yè)務系統(tǒng)運行監(jiān)控平臺。該平臺多維度展示了各業(yè)務系統(tǒng)的資料及產(chǎn)品完整性、數(shù)據(jù)庫狀態(tài)、關(guān)鍵進程、數(shù)據(jù)訪問、服務器基礎(chǔ)資源等方面的監(jiān)控結(jié)果，并具備故障告警、系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)推送及展示等功能。本文介紹了平臺的運行架構(gòu)、主要功能，并對關(guān)鍵技術(shù)進行了詳細闡述。業(yè)務實踐證明，該平臺能夠幫助業(yè)務值班人員及時、快速、全面掌握各業(yè)務系統(tǒng)狀態(tài)，提高了運維效率，有利于推動氣候業(yè)務一體化、集約化發(fā)展。
2020, 48(3):355-361.
摘要:
為了充分發(fā)揮雷電資料的作用，解決資料的質(zhì)量問題，建立雷電綜合數(shù)據(jù)庫及其資料分析處理加工平臺。基于JavaScript的WebGIS框架和CIMISS數(shù)據(jù)庫，設(shè)計開發(fā)了具有數(shù)據(jù)處理和質(zhì)量控制、分析和應用功能的雷電資料分析處理系統(tǒng)，建立了以閃電、大氣電場、雷暴日和雷擊災害數(shù)據(jù)為主要內(nèi)容的雷電信息數(shù)據(jù)庫。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測衛(wèi)星、雷達、閃電、大氣電場等多種探測信息，開展雷電數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制，回演、動態(tài)播放歷史信息，具有信息查詢統(tǒng)計、分析繪制曲線、制作雷電報告等多項功能，為防雷業(yè)務、科研和服務工作提供方便、高效的應用工具和技術(shù)平臺。以2015年6月1—2日湖北監(jiān)利縣的一次強雷電天氣過程為例，通過對這次雷電過程的應用實踐表明：雷電資料分析處理系統(tǒng)閃電監(jiān)測準確，圖表繪制快速，統(tǒng)計分析結(jié)果適用，能夠滿足防雷業(yè)務及科研工作的需要，為高效開展雷電災害防御和服務提供了高效的基礎(chǔ)性平臺。
為了充分發(fā)揮雷電資料的作用，解決資料的質(zhì)量問題，建立雷電綜合數(shù)據(jù)庫及其資料分析處理加工平臺。基于JavaScript的WebGIS框架和CIMISS數(shù)據(jù)庫，設(shè)計開發(fā)了具有數(shù)據(jù)處理和質(zhì)量控制、分析和應用功能的雷電資料分析處理系統(tǒng)，建立了以閃電、大氣電場、雷暴日和雷擊災害數(shù)據(jù)為主要內(nèi)容的雷電信息數(shù)據(jù)庫。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測衛(wèi)星、雷達、閃電、大氣電場等多種探測信息，開展雷電數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制，回演、動態(tài)播放歷史信息，具有信息查詢統(tǒng)計、分析繪制曲線、制作雷電報告等多項功能，為防雷業(yè)務、科研和服務工作提供方便、高效的應用工具和技術(shù)平臺。以2015年6月1—2日湖北監(jiān)利縣的一次強雷電天氣過程為例，通過對這次雷電過程的應用實踐表明：雷電資料分析處理系統(tǒng)閃電監(jiān)測準確，圖表繪制快速，統(tǒng)計分析結(jié)果適用，能夠滿足防雷業(yè)務及科研工作的需要，為高效開展雷電災害防御和服務提供了高效的基礎(chǔ)性平臺。
2020, 48(3):362-367.
摘要:
結(jié)合面向服務的體系結(jié)構(gòu)（ServiceOriented Architecture,SOA）的思想，依托工作流引擎技術(shù)建立一套任務調(diào)度框架，以滿足氣象預報管理任務對業(yè)務節(jié)點、流程和場景靈活便捷調(diào)度的需求。通過實現(xiàn)以節(jié)點為中心的功能算法一體化管控，滿足流程節(jié)點構(gòu)件化注冊和資源復用；通過可配置的流程裝配模式，實現(xiàn)在氣象預報業(yè)務任務的快速編排；通過流程場景描述和狀態(tài)可視化跟蹤的模式，實現(xiàn)對業(yè)務流程全生命周期的可視化監(jiān)控。該研究成果在氣象預報管理業(yè)務系統(tǒng)中得到應用，取得較好的效果。
結(jié)合面向服務的體系結(jié)構(gòu)（ServiceOriented Architecture,SOA）的思想，依托工作流引擎技術(shù)建立一套任務調(diào)度框架，以滿足氣象預報管理任務對業(yè)務節(jié)點、流程和場景靈活便捷調(diào)度的需求。通過實現(xiàn)以節(jié)點為中心的功能算法一體化管控，滿足流程節(jié)點構(gòu)件化注冊和資源復用；通過可配置的流程裝配模式，實現(xiàn)在氣象預報業(yè)務任務的快速編排；通過流程場景描述和狀態(tài)可視化跟蹤的模式，實現(xiàn)對業(yè)務流程全生命周期的可視化監(jiān)控。該研究成果在氣象預報管理業(yè)務系統(tǒng)中得到應用，取得較好的效果。
2020, 48(3):368-373.
摘要:
利用UDP組播通信、進程監(jiān)控、文件監(jiān)控、網(wǎng)絡監(jiān)控等技術(shù)，研發(fā)了CC天氣雷達數(shù)據(jù)流傳輸業(yè)務臺站級監(jiān)控報警系統(tǒng)，較早、較好地實現(xiàn)了雷達掃描狀態(tài)、數(shù)據(jù)流上行傳輸、標準格式基數(shù)據(jù)本地存儲、基數(shù)據(jù)補傳、軟件運行和網(wǎng)絡運行狀態(tài)的實時監(jiān)控和短信報警。實踐表明，軟件運行較穩(wěn)定，能對數(shù)據(jù)流傳輸業(yè)務進行有效監(jiān)控，短信報警準確及時，報警閾值從6 min縮短到40 s，提升了故障的發(fā)現(xiàn)和處理效率，提高了天氣雷達業(yè)務可用性和數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量, 減輕了雷達臺站業(yè)務人員的值守壓力。
利用UDP組播通信、進程監(jiān)控、文件監(jiān)控、網(wǎng)絡監(jiān)控等技術(shù)，研發(fā)了CC天氣雷達數(shù)據(jù)流傳輸業(yè)務臺站級監(jiān)控報警系統(tǒng)，較早、較好地實現(xiàn)了雷達掃描狀態(tài)、數(shù)據(jù)流上行傳輸、標準格式基數(shù)據(jù)本地存儲、基數(shù)據(jù)補傳、軟件運行和網(wǎng)絡運行狀態(tài)的實時監(jiān)控和短信報警。實踐表明，軟件運行較穩(wěn)定，能對數(shù)據(jù)流傳輸業(yè)務進行有效監(jiān)控，短信報警準確及時，報警閾值從6 min縮短到40 s，提升了故障的發(fā)現(xiàn)和處理效率，提高了天氣雷達業(yè)務可用性和數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量, 減輕了雷達臺站業(yè)務人員的值守壓力。
2020, 48(3):374-379.
摘要:
利用Python語言實現(xiàn)了新一代多普勒天氣雷達風暴數(shù)據(jù)的解碼和可視化。通過建立風暴自動匹配方法，利用Python地理信息可視化和時間序列可視化技術(shù)，實現(xiàn)風暴追蹤的動畫顯示效果；利用Python數(shù)據(jù)分析與圖表可視化技術(shù)，實現(xiàn)風暴多維度信息的圖表顯示，直觀展示風暴變化趨勢。本文提供了一種更加通用的快速獲取風暴信息的方法，為氣象業(yè)務工作者使用雷達資料帶來便利。同時，增強的風暴信息可視化效果提高了資料再利用價值，為專業(yè)領(lǐng)域的研究提供支持。
利用Python語言實現(xiàn)了新一代多普勒天氣雷達風暴數(shù)據(jù)的解碼和可視化。通過建立風暴自動匹配方法，利用Python地理信息可視化和時間序列可視化技術(shù)，實現(xiàn)風暴追蹤的動畫顯示效果；利用Python數(shù)據(jù)分析與圖表可視化技術(shù)，實現(xiàn)風暴多維度信息的圖表顯示，直觀展示風暴變化趨勢。本文提供了一種更加通用的快速獲取風暴信息的方法，為氣象業(yè)務工作者使用雷達資料帶來便利。同時，增強的風暴信息可視化效果提高了資料再利用價值，為專業(yè)領(lǐng)域的研究提供支持。
2020, 48(3):380-386.
摘要:
利用成都地區(qū)溫江、簡陽兩個酸雨觀測站2006—2017年的歷史酸雨觀測資料，結(jié)合主要大氣污染物濃度數(shù)據(jù)以及降水量、風等地面氣象要素，分析成都地區(qū)的酸雨變化特征及趨勢。研究結(jié)果表明：溫江站多年平均pH值為4.74，酸雨頻率為51.6%，簡陽站多年平均pH值為5.64，酸雨頻率為27.2%，酸雨頻率在地理區(qū)域上分布呈現(xiàn)不均一性；降水pH值和電導率(K)季節(jié)變化特征顯著，降水pH值夏季最高，冬季最低，而降水K值則相反，夏季最小，冬季最大；近年來酸雨年變化有年平均pH值上升、酸雨頻率下降和強度減弱趨勢特征，年平均K值減小規(guī)律明顯：溫江K值以每年約3.5 μS〖DK〗·cm-1〖DK〗·a-1的速率下降，簡陽以每年約3.7 μS〖DK〗·cm-1〖DK〗·a-1的速率下降；降水pH值與大氣污染物SO2、NO2的負相關(guān)較為明顯，相關(guān)系數(shù)為-0.488，硫氧化物對酸雨污染貢獻逐漸減小；降水K值和大氣主要污染物有較強的正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.657，與PM10、PM2.5相關(guān)性好于與SO2、NO2，近地層大氣污染顆粒物濃度對降水K值影響較大；降水pH值與降水量級的變化不明顯,但降水量越大其K值越小，且隨平均風速的增大降水pH值相對偏大而K值偏小。
利用成都地區(qū)溫江、簡陽兩個酸雨觀測站2006—2017年的歷史酸雨觀測資料，結(jié)合主要大氣污染物濃度數(shù)據(jù)以及降水量、風等地面氣象要素，分析成都地區(qū)的酸雨變化特征及趨勢。研究結(jié)果表明：溫江站多年平均pH值為4.74，酸雨頻率為51.6%，簡陽站多年平均pH值為5.64，酸雨頻率為27.2%，酸雨頻率在地理區(qū)域上分布呈現(xiàn)不均一性；降水pH值和電導率(K)季節(jié)變化特征顯著，降水pH值夏季最高，冬季最低，而降水K值則相反，夏季最小，冬季最大；近年來酸雨年變化有年平均pH值上升、酸雨頻率下降和強度減弱趨勢特征，年平均K值減小規(guī)律明顯：溫江K值以每年約3.5 μS〖DK〗·cm-1〖DK〗·a-1的速率下降，簡陽以每年約3.7 μS〖DK〗·cm-1〖DK〗·a-1的速率下降；降水pH值與大氣污染物SO2、NO2的負相關(guān)較為明顯，相關(guān)系數(shù)為-0.488，硫氧化物對酸雨污染貢獻逐漸減小；降水K值和大氣主要污染物有較強的正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.657，與PM10、PM2.5相關(guān)性好于與SO2、NO2，近地層大氣污染顆粒物濃度對降水K值影響較大；降水pH值與降水量級的變化不明顯,但降水量越大其K值越小，且隨平均風速的增大降水pH值相對偏大而K值偏小。
2020, 48(3):387-395.
摘要:
利用青島地區(qū)2011—2015年間32次短時強降水個例的雷達反射率因子、地面雨量站數(shù)據(jù)和FNL再分析資料對產(chǎn)生短時強降水的中小尺度系統(tǒng)和雷達回波特征進行分析，結(jié)果表明：造成短時強降水的中小尺度系統(tǒng)主要為與低空切變（槽）、臺風倒槽或在偏南（北）氣流中局地發(fā)展的對流相聯(lián)系的輻合區(qū)或中小尺度輻合線；雷達回波多表現(xiàn)為中尺度強回波帶，其移向與回波帶長軸的夾角較小，或為局地發(fā)展少動的強對流單體；雷達回波剖面顯示回波按質(zhì)心高度可分為大陸強對流型和熱帶海洋型，大陸強對流型強降水的平均反射率因子垂直廓線強度總體明顯強于熱帶海洋型，對流發(fā)展更加旺盛，熱帶海洋型強回波集中在低層，在近地面最強，而大陸強對流型回波懸垂明顯，最強回波位于2 km左右；針對大陸強對流型和熱帶海洋型兩種不同類型的短時強降水，采用分型ZI關(guān)系法進行定量降水估測能夠較好地反映強降水的落區(qū)和極值，相比于固定ZI關(guān)系法, 20 mm〖DK〗·h-1以上雨強的相對誤差由70%左右下降到30%左右。
利用青島地區(qū)2011—2015年間32次短時強降水個例的雷達反射率因子、地面雨量站數(shù)據(jù)和FNL再分析資料對產(chǎn)生短時強降水的中小尺度系統(tǒng)和雷達回波特征進行分析，結(jié)果表明：造成短時強降水的中小尺度系統(tǒng)主要為與低空切變（槽）、臺風倒槽或在偏南（北）氣流中局地發(fā)展的對流相聯(lián)系的輻合區(qū)或中小尺度輻合線；雷達回波多表現(xiàn)為中尺度強回波帶，其移向與回波帶長軸的夾角較小，或為局地發(fā)展少動的強對流單體；雷達回波剖面顯示回波按質(zhì)心高度可分為大陸強對流型和熱帶海洋型，大陸強對流型強降水的平均反射率因子垂直廓線強度總體明顯強于熱帶海洋型，對流發(fā)展更加旺盛，熱帶海洋型強回波集中在低層，在近地面最強，而大陸強對流型回波懸垂明顯，最強回波位于2 km左右；針對大陸強對流型和熱帶海洋型兩種不同類型的短時強降水，采用分型ZI關(guān)系法進行定量降水估測能夠較好地反映強降水的落區(qū)和極值，相比于固定ZI關(guān)系法, 20 mm〖DK〗·h-1以上雨強的相對誤差由70%左右下降到30%左右。
2020, 48(3):396-405.
摘要:
利用2008—2018年的NCEP(1°×1°)再分析資料、常規(guī)氣象觀測資料和降雪加密觀測資料，選出杭州地區(qū)10次典型的雨轉(zhuǎn)雪天氣過程，從大尺度環(huán)流背景和動力、水汽以及熱力因子等物理量場結(jié)構(gòu)方面展開研究，最終得出杭州冬季典型雨轉(zhuǎn)雪天氣的預報模型：①大尺度環(huán)流配置需滿足能為雨轉(zhuǎn)雪天氣的形成提供有利的水汽、動力抬升以及中低層上暖下冷的逆溫或等溫層結(jié)條件；②水汽和動力因子等物理量須滿足產(chǎn)生純雪的特定條件；③杭州溫度層結(jié)須為T2m≤1.5 ℃、T925≤-4.0 ℃、T850≤0 ℃、T700≤-1.0 ℃和T500≤-10.0 ℃。此外，進一步補充了杭州可能產(chǎn)生大雪甚至暴雪量級降雪的特定條件。最終選取2019年初的2次典型降水過程進行預報回報檢驗。
利用2008—2018年的NCEP(1°×1°)再分析資料、常規(guī)氣象觀測資料和降雪加密觀測資料，選出杭州地區(qū)10次典型的雨轉(zhuǎn)雪天氣過程，從大尺度環(huán)流背景和動力、水汽以及熱力因子等物理量場結(jié)構(gòu)方面展開研究，最終得出杭州冬季典型雨轉(zhuǎn)雪天氣的預報模型：①大尺度環(huán)流配置需滿足能為雨轉(zhuǎn)雪天氣的形成提供有利的水汽、動力抬升以及中低層上暖下冷的逆溫或等溫層結(jié)條件；②水汽和動力因子等物理量須滿足產(chǎn)生純雪的特定條件；③杭州溫度層結(jié)須為T2m≤1.5 ℃、T925≤-4.0 ℃、T850≤0 ℃、T700≤-1.0 ℃和T500≤-10.0 ℃。此外，進一步補充了杭州可能產(chǎn)生大雪甚至暴雪量級降雪的特定條件。最終選取2019年初的2次典型降水過程進行預報回報檢驗。
2020, 48(3):406-414.
摘要:
基于33.44 GHz毫米波雷達探測數(shù)據(jù)，結(jié)合天氣形勢分析和沿海自動站對比觀測，對2018年3月27日夜間至28日上午寧波沿海一次海霧過程進行分析，以期了解海霧分布和變化特征。結(jié)果表明：這是一次以輻射霧為主的海霧過程，850 hPa以下水汽充沛、低層逆溫和地面高壓都為海霧提供了有利條件；海霧自低層向高層發(fā)展加強，回波最大高度約230 m，風向輻合和靜風區(qū)有利于海霧的加強和維持，海霧減弱消散自上而下，消失時間較陸地滯后超3 h；霧頂回波高度和海霧回波強度均有雙峰型變化特征，除生消階段外兩者減弱時段和成因不同；除生成階段較均勻外，海霧回波水平方向上呈團狀不均勻分布，低層強度總體要強于高層；相比能見度站，毫米波雷達能更有效探測海霧的生消變化和垂直結(jié)構(gòu)等特征，但由于反射率因子非常小，部分區(qū)域無法探測到海霧回波。
基于33.44 GHz毫米波雷達探測數(shù)據(jù)，結(jié)合天氣形勢分析和沿海自動站對比觀測，對2018年3月27日夜間至28日上午寧波沿海一次海霧過程進行分析，以期了解海霧分布和變化特征。結(jié)果表明：這是一次以輻射霧為主的海霧過程，850 hPa以下水汽充沛、低層逆溫和地面高壓都為海霧提供了有利條件；海霧自低層向高層發(fā)展加強，回波最大高度約230 m，風向輻合和靜風區(qū)有利于海霧的加強和維持，海霧減弱消散自上而下，消失時間較陸地滯后超3 h；霧頂回波高度和海霧回波強度均有雙峰型變化特征，除生消階段外兩者減弱時段和成因不同；除生成階段較均勻外，海霧回波水平方向上呈團狀不均勻分布，低層強度總體要強于高層；相比能見度站，毫米波雷達能更有效探測海霧的生消變化和垂直結(jié)構(gòu)等特征，但由于反射率因子非常小，部分區(qū)域無法探測到海霧回波。
2020, 48(3):415-420.
摘要:
利用北部灣海域一個大型氣象浮標站獲取的臺風“貝碧嘉”過程實測數(shù)據(jù)，分析了該臺風過境時風浪變化特征。分析結(jié)果表明：臺風的風速時程變化曲線呈“M”形雙峰分布，臺風眼壁區(qū)風速最大，前眼壁區(qū)風速大于后眼壁區(qū)，前眼壁區(qū)和后眼壁區(qū)最大風速分別為22.6 m/s和20.8 m/s；臺風眼區(qū)氣壓和風速最小，波高和波周期最大，其中眼區(qū)最大風速為2.7 m/s，最大波高為5.4 m，最大波周期為5.5 s；波高最大值出現(xiàn)時間滯后風速最大值40 min；臺風眼區(qū)以外的波高與風速正相關(guān)；在臺風從浮標站南側(cè)經(jīng)過期間，風向和波向均沿著順時針方向旋轉(zhuǎn)，其中風向和波向10 min最大旋轉(zhuǎn)角度分別為50°和150°；風向與波向不在同一個方向，兩者之間的夾角平均為171°。
利用北部灣海域一個大型氣象浮標站獲取的臺風“貝碧嘉”過程實測數(shù)據(jù)，分析了該臺風過境時風浪變化特征。分析結(jié)果表明：臺風的風速時程變化曲線呈“M”形雙峰分布，臺風眼壁區(qū)風速最大，前眼壁區(qū)風速大于后眼壁區(qū)，前眼壁區(qū)和后眼壁區(qū)最大風速分別為22.6 m/s和20.8 m/s；臺風眼區(qū)氣壓和風速最小，波高和波周期最大，其中眼區(qū)最大風速為2.7 m/s，最大波高為5.4 m，最大波周期為5.5 s；波高最大值出現(xiàn)時間滯后風速最大值40 min；臺風眼區(qū)以外的波高與風速正相關(guān)；在臺風從浮標站南側(cè)經(jīng)過期間，風向和波向均沿著順時針方向旋轉(zhuǎn)，其中風向和波向10 min最大旋轉(zhuǎn)角度分別為50°和150°；風向與波向不在同一個方向，兩者之間的夾角平均為171°。
2020, 48(3):421-427.
摘要:
利用ECMWF 24 h累計降水量預報資料，以全國范圍內(nèi)2403個國家地面氣象觀測站24 h累計降水量作為觀測資料，對站點預報結(jié)果進行雨量分級回歸訂正，并與直接雙線性插值的預報結(jié)果進行對比，利用頻率匹配法進一步對不同量級的降水預報結(jié)果進行二次訂正。結(jié)果表明，雨量分級回歸相比雙線性插值，可以減小預報誤差，提高預報結(jié)果與觀測值之間的相關(guān)系數(shù)以及降水預報的ETS評分，使站點預報值更接近實況。頻率匹配法能改善各降水量級的預報效果，降水面積偏差減小，小雨空報率和大雨漏報率減小。對于不同起報時間、不同降水量級和不同預報時效，雨量分級回歸和頻率匹配法的改進程度各不相同。雨量分級回歸對于20:00起報的降水預報改進幅度大于08:00，對0.1 mm和50 mm量級的降水預報改進較為有限，對5～15 mm量級的降水預報改進明顯，且隨預報時效的延長，對降水預報的改進幅度呈增大趨勢。此外，頻率匹配法對于起報時次效果較差的降水預報改進幅度較大。
利用ECMWF 24 h累計降水量預報資料，以全國范圍內(nèi)2403個國家地面氣象觀測站24 h累計降水量作為觀測資料，對站點預報結(jié)果進行雨量分級回歸訂正，并與直接雙線性插值的預報結(jié)果進行對比，利用頻率匹配法進一步對不同量級的降水預報結(jié)果進行二次訂正。結(jié)果表明，雨量分級回歸相比雙線性插值，可以減小預報誤差，提高預報結(jié)果與觀測值之間的相關(guān)系數(shù)以及降水預報的ETS評分，使站點預報值更接近實況。頻率匹配法能改善各降水量級的預報效果，降水面積偏差減小，小雨空報率和大雨漏報率減小。對于不同起報時間、不同降水量級和不同預報時效，雨量分級回歸和頻率匹配法的改進程度各不相同。雨量分級回歸對于20:00起報的降水預報改進幅度大于08:00，對0.1 mm和50 mm量級的降水預報改進較為有限，對5～15 mm量級的降水預報改進明顯，且隨預報時效的延長，對降水預報的改進幅度呈增大趨勢。此外，頻率匹配法對于起報時次效果較差的降水預報改進幅度較大。
2020, 48(3):428-432.
摘要:
利用廣東省86個國家氣象觀測站建站以來近70 a的逐月最大風速序列和近20 a（1999—2018年）的逐月最大風速序列，基于POT抽樣法，分別采用三參數(shù)廣義帕累托分布函數(shù)對各站的重現(xiàn)期風速進行了概率計算，計算過程中三參數(shù)廣義帕累托分布函數(shù)分別采用矩估計（MOM）、極大似然估計(MLE)、似然矩估計(LM)和概率權(quán)矩估計(PWM)等4種參數(shù)估計方法，結(jié)合表征參數(shù)估計優(yōu)良性的指標：均方根誤差RMSE、擬合相對偏差和顯著性水平為0.05的科莫戈洛夫檢驗擬合適度指標Kf對擬合效果進行檢驗，結(jié)果表明：基于POT抽樣的概率權(quán)矩估計(PWM)擬合效果最好。
利用廣東省86個國家氣象觀測站建站以來近70 a的逐月最大風速序列和近20 a（1999—2018年）的逐月最大風速序列，基于POT抽樣法，分別采用三參數(shù)廣義帕累托分布函數(shù)對各站的重現(xiàn)期風速進行了概率計算，計算過程中三參數(shù)廣義帕累托分布函數(shù)分別采用矩估計（MOM）、極大似然估計(MLE)、似然矩估計(LM)和概率權(quán)矩估計(PWM)等4種參數(shù)估計方法，結(jié)合表征參數(shù)估計優(yōu)良性的指標：均方根誤差RMSE、擬合相對偏差和顯著性水平為0.05的科莫戈洛夫檢驗擬合適度指標Kf對擬合效果進行檢驗，結(jié)果表明：基于POT抽樣的概率權(quán)矩估計(PWM)擬合效果最好。
2020, 48(3):433-437.
摘要:
利用石家莊2009—2018年逐小時氣象要素監(jiān)測數(shù)據(jù)，設(shè)計了一種新的焚風統(tǒng)計方法——背景法，對太行山中段的焚風特征進行了分析，并探討了其與常規(guī)焚風統(tǒng)計方法的差異及其命中率問題。結(jié)果表明：①背景法可以有效排除大尺度天氣系統(tǒng)和輻射對焚風統(tǒng)計結(jié)果的影響，可以確保焚風過程統(tǒng)計的精準性；②與常規(guī)焚風統(tǒng)計方法相比，焚風日分布特征改善明顯，表現(xiàn)為上午時段焚風次數(shù)明顯減少、夜間明顯增多，新方法的結(jié)論更加符合石家莊當?shù)胤亠L特點；③石家莊地區(qū)基于背景法的焚風統(tǒng)計命中率為100%，但在其下游地區(qū)，隨著與山脈距離增大，焚風統(tǒng)計命中率明顯下降。
利用石家莊2009—2018年逐小時氣象要素監(jiān)測數(shù)據(jù)，設(shè)計了一種新的焚風統(tǒng)計方法——背景法，對太行山中段的焚風特征進行了分析，并探討了其與常規(guī)焚風統(tǒng)計方法的差異及其命中率問題。結(jié)果表明：①背景法可以有效排除大尺度天氣系統(tǒng)和輻射對焚風統(tǒng)計結(jié)果的影響，可以確保焚風過程統(tǒng)計的精準性；②與常規(guī)焚風統(tǒng)計方法相比，焚風日分布特征改善明顯，表現(xiàn)為上午時段焚風次數(shù)明顯減少、夜間明顯增多，新方法的結(jié)論更加符合石家莊當?shù)胤亠L特點；③石家莊地區(qū)基于背景法的焚風統(tǒng)計命中率為100%，但在其下游地區(qū)，隨著與山脈距離增大，焚風統(tǒng)計命中率明顯下降。
2020, 48(3):438-442.
摘要:
以浙江省氣象臺已經(jīng)業(yè)務運行多年的基于雷達數(shù)據(jù)的雷電預警產(chǎn)品（預警時效為60 min，分辨率為1 km×1 km，4個預警等級）為基礎(chǔ)，融合閃電定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)和大氣電場數(shù)據(jù)，提出一種基于多源監(jiān)測數(shù)據(jù)的雷電預警方法。使用2018年的觀測數(shù)據(jù)進行預警效果檢驗，結(jié)果表明：雷電預警的漏報率為31.89%，空報率為30.54 %，臨界成功指數(shù)為60.53%，比使用單一監(jiān)測數(shù)據(jù)的雷電預警效果有所提高。由此可見，該雷電預警方法對浙江省雷電天氣的預警具有參考價值和指示意義。
以浙江省氣象臺已經(jīng)業(yè)務運行多年的基于雷達數(shù)據(jù)的雷電預警產(chǎn)品（預警時效為60 min，分辨率為1 km×1 km，4個預警等級）為基礎(chǔ)，融合閃電定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)和大氣電場數(shù)據(jù)，提出一種基于多源監(jiān)測數(shù)據(jù)的雷電預警方法。使用2018年的觀測數(shù)據(jù)進行預警效果檢驗，結(jié)果表明：雷電預警的漏報率為31.89%，空報率為30.54 %，臨界成功指數(shù)為60.53%，比使用單一監(jiān)測數(shù)據(jù)的雷電預警效果有所提高。由此可見，該雷電預警方法對浙江省雷電天氣的預警具有參考價值和指示意義。
2020, 48(3):443-450.
摘要:
紅心獼猴桃是貴州西部主要特色作物，隨著其種植面積的擴大，紅心獼猴桃潰瘍病危害程度呈上升趨勢，已成為制約紅心獼猴桃特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素之一。根據(jù)貴州西部紅心獼猴桃主要種植區(qū)連續(xù)6 a的觀測資料，采用相關(guān)分析方法，研究了氣象因子與紅心獼猴桃潰瘍病發(fā)生的關(guān)系，選取相關(guān)性較好的氣象因子作為紅心獼猴桃潰瘍病發(fā)生的預報因子，并結(jié)合紅心獼猴桃潰瘍病監(jiān)測資料，研究建立了紅心獼猴桃潰瘍病氣象預報模型。研究得出：當12月中旬至次年1月上旬連續(xù)5 d及以上日平均溫度≤2 ℃、日最低溫度≤-2 ℃、日平均相對濕度≥75%時，預測3月上旬為潰瘍病始發(fā)，預測準確率為50%；當1月中旬至下旬連續(xù)5 d及以上日平均溫度≤2 ℃、日最低溫度≤-2 ℃、日平均相對濕度≥75%時，預測3月中旬為潰瘍病始發(fā)，預測準確率為100%；當2月上旬至中旬連續(xù)5 d及以上日平均溫度≤2 ℃、日最低溫度≤-2 ℃、日平均相對濕度≥75%時，預測3月下旬為潰瘍病始發(fā)，預測準確率為100%。
紅心獼猴桃是貴州西部主要特色作物，隨著其種植面積的擴大，紅心獼猴桃潰瘍病危害程度呈上升趨勢，已成為制約紅心獼猴桃特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素之一。根據(jù)貴州西部紅心獼猴桃主要種植區(qū)連續(xù)6 a的觀測資料，采用相關(guān)分析方法，研究了氣象因子與紅心獼猴桃潰瘍病發(fā)生的關(guān)系，選取相關(guān)性較好的氣象因子作為紅心獼猴桃潰瘍病發(fā)生的預報因子，并結(jié)合紅心獼猴桃潰瘍病監(jiān)測資料，研究建立了紅心獼猴桃潰瘍病氣象預報模型。研究得出：當12月中旬至次年1月上旬連續(xù)5 d及以上日平均溫度≤2 ℃、日最低溫度≤-2 ℃、日平均相對濕度≥75%時，預測3月上旬為潰瘍病始發(fā)，預測準確率為50%；當1月中旬至下旬連續(xù)5 d及以上日平均溫度≤2 ℃、日最低溫度≤-2 ℃、日平均相對濕度≥75%時，預測3月中旬為潰瘍病始發(fā)，預測準確率為100%；當2月上旬至中旬連續(xù)5 d及以上日平均溫度≤2 ℃、日最低溫度≤-2 ℃、日平均相對濕度≥75%時，預測3月下旬為潰瘍病始發(fā)，預測準確率為100%。
您是第位訪問者
技術(shù)支持：北京勤云科技發(fā)展有限公司
技術(shù)支持：北京勤云科技發(fā)展有限公司