2011, 39(4):385-391.
摘要:了解、比较并改善各种Bogus技术,对台风数值模拟和数值预报具有重要意义。介绍了4种不同的台风初值化方案:基于四维变分资料同化原理的BDA方案、MM5模式附带的Bogus方案、王国民的Bogus方案,以及广州热带海洋所业务上曾使用的Bogus方案,具体台风个例,对这几种方案在台风数值模拟中所起的作用,进行对比讨论。数值试验的结果表明:BDA方案较其他方案在台风的路径模拟和强度模拟方面均有较大的优势。
荀学义 , 胡泽勇 , 孙俊 , 崔桂凤 , 徐丽娇 , 孙鑫
2011, 39(4):392-400.
摘要:利用ERA40、NCEPI (NCEP/NCAR version I)再分析资料以及高原地区的探空资料和1979年青藏高原地区第1次气象科学试验资料,详细的比较了高原地区位势高度的特征。结果表明,两套再分析资料在高原地区具有一定的相似性,但仍存在着明显的差别。相比较而言,高原北部地区ERA40再分析资料除1980—1990年在200 hPa高层优于NCEPI再分析资料外,NCEPI再分析资料在年际变化上更接近探空资料;高原中部和南部地区NCEPI再分析资料除1980—1990年在200 hPa高层优于ERA40再分析资料外,ERA40再分析资料在年际变化上更接近探空资料。与1979年青藏高原地区第1次气象科学试验资料空间相关关系的比较显示,ERA40再分析资料在空间上与试验资料更相似。
2011, 39(4):401-407.
摘要:利用广东省23个台站1961—2006年后汛期(7—9月)逐候的降水资料,计算了降水集中度和集中期,并讨论了其时空分布特征和变化规律。结果表明,降水集中度和集中期能够表征降水量在时空场上的变化,降水集中度和集中期EOF的第1特征向量表现出一致的上升趋势,呈现东北—西南向分布,第2特征向量变化特征呈东西向反向分布。广东地区后汛期降水集中度呈逐年微弱下降趋势,并在年代际和年季尺度上存在不同的周期变化。广东地区降水集中度分布不均,在广东中部多水年的集中度大于少水年,多水年集中期要小于少水年。环流场的分析表明,集中度的高值年,1000 hPa、500 hPa上我国北方均易受高压控制,存在高度场的正距平中心,同时高压易于南伸,与南方暖湿空气交汇,容易导致强降水。
2011, 39(4):408-416.
摘要:利用ISCCP最新的D2云气候资料集和MODIS云的资料,给出中国地区云的光学厚度和云滴有效半径的分布特征;分别对季节平均和年平均时间序列进行线性趋势分析,并进行了显著性检验。结果表明:夏季云的光学厚度和有效半径的变化趋势最显著。结合云量变化情况,可发现云滴有效半径的变化对云光学厚度的影响可能在夏季最大,也就是说,气溶胶的间接气候效应可能在夏季最强;云量、云光学厚度和云滴有效半径的变化也表明长江以南地区和青藏高原地区可能是气溶胶间接气候效应比较显著的地区。中国地区冰云光学厚度与有效直径的相关具有很强的区域特征,说明冰云的微物理机制比水云更复杂。
2011, 39(4):417-422.
摘要:分析成都地区12个气象观测站50年(1960—2009年)逐日降水资料的时空分布变化规律得出:成都地区年降水量、汛期有雨日降雨强度、最大日降水量均呈现出逐渐下降的趋势。降水量主要集中在夏季,盛夏7、8两个月降水量占全年降水总量的47%;降水空间分布的主要类型为东—西走向,即降水量的地区分布趋势是西部多于东部;对降水量的MK突变检验表明,大部分地方存在年降水总量的突变。
2011, 39(4):423-428.
摘要:通过对山洪灾害形成的动力条件、孕灾环境、降水背景的分析,确定临界雨量、地表起伏形态、坡度、年降水量、年大雨日数为影响山洪灾害形成的主要因子,用主成分分析方法建立重庆市山洪灾害区划模型。在ArcGis软件的支持下,采用反距离权重法对各影响因子进行空间插值,并进行栅格图层计算、分割等操作,用自然断点分级法分为高发区、易发区、一般区、低发区,完成重庆市山洪灾害区划。区划结果表明:重庆市多山洪灾害,东北部为高发区,年发生频次多在10次以上;中部东南部为易发区,年发生频次多在8次到10次;西部偏西地区为低发区,年发生频次多在6次以下。
2011, 39(4):429-437.
摘要:利用雷电监测预警网、多普勒雷达、区域自动站降水同步资料,对2009年7月6日发生在秦皇岛市的一次大面积致灾雷电、暴雨天气,进行了详细分析。结果表明:本次致灾雷电过程以负地闪为主,闪电出现频率最大为712次/h。闪电放电轨迹分布特征呈西北—东南分布,由北向南移动,闪电出现频率最大时,每小时降水量超过100 mm,闪电发生频率与降水强度同步。本次致灾雷电暴雨天气是两个不同时段β中尺度对流云团造成的,其雷达回波结构及物理量有明显差异,06:00—07:00,雷达回波强度45~50 dBz,主回波结构紧密,云高大于105 km,径向速度图上有明显的逆风区,低层有较强辐合区,云体内存在强烈的涡旋上升运动,液态水含量20~25 kg/m2;14:00—15:00,雷达回波强度50~55 dBz,主回波由多个对流单体构成,结构比较松散,云高大于128 km,径向速度有明显的风向切变,液态水含量比上午偏大,为25~30 kg/m2。雷电密集区与强对流回波带相对应,雷电密集区的移动反映出强对流单体的移动趋势;径向速度辐合区对应闪电活动频繁;雷达回波顶高与闪电活动分布一致。
2011, 39(4):438-444.
摘要:利用气象卫星云图、MICAPS资料、地面观测资料以及天气学原理等方法,对发生在鄂尔多斯地区一次暴雨天气过程进行分析。结果表明:这次强降水主要是活跃暖锋云系及镶嵌在其底部中γ尺度暴雨云团共同作用的结果;欧亚上空500 hPa为阶梯槽东移与副热带高压西缘北上暖湿气流在河套地区辐合,700 hPa上有切变线,华东地区江淮气旋北部东南风急流向西北方向输送;有3路水汽输送带从西、西南、东南方向向河套地区源源不断输送水汽和能量并汇聚;处于上冷下暖对流不稳定层结;强降水发生在物理量场平流项和散度项配置较好的区域及暖锋云系前方冷锋云带发生断裂的区域。
2011, 39(4):445-452.
摘要:利用常规观测资料、自动站观测资料、NCEP/NCAR再分析资料综合分析2008年2月21—22日贵州山区锋面雾特征。结果表明:此次锋面雾是在高空强盛的西南气流、低空西南急流和减弱的云贵准静止锋这样特定的天气形势下出现的。锋面雾出现在傍晚和夜间,强度大、持续时间长;锋面雾在准静止锋锋前和锋后都有出现;云贵准静止锋减弱时较大范围雾发生,静止锋厚度薄、锋区狭窄,锋区附近具有逆湿分布特征;锋面雾的持续过程中伴有锋面降水,雨雾加重锋面雾的强度;另外特殊的山区地形也是导致锋面雾能够较长时间维持的原因。
2011, 39(4):453-461.
摘要:利用实况降水、FY2C资料、实时探空、NECP/NCAR再分析资料对2009年8月2—5日川渝地区大暴雨过程主要环流系统、水汽输送特征,以及湿位涡和垂直螺旋度演变特征进行了诊断分析。结果表明:此次强降水环流背景是高空槽东移,耦合了“天鹅”台风动力阻塞维持在川渝地区的西南低涡,南侵的冷空气和西南急流输送的暖湿气流交汇,形成明显的气旋性辐合,导致不断有中小尺度对流系统的生成、发展,且降水过程中一直维持较好的水汽输送条件;湿位涡对本次降水落区有较好的指示意义,由于强降水湿位涡负值中心上空的大尺度下沉气流、强上升气流的倾斜程度和最大锋生强迫区的位置和强度,强降水落区(重庆西部)位于负值中心(四川盆地)暖气流一侧;垂直螺旋度发展演变与暴雨有着密切的关系,当螺旋度等值线密集(稀疏)时,强降水发生(减弱或结束),且暴雨发生时,总是伴随着高(低)空正(负)垂直螺旋度的耦合发生。
2011, 39(4):462-467.
摘要:分析了自动24次与人工24次观测日平均值间以及人工24次与4次观测日平均值间的差异。评估中涉及到的统计方法主要是两组样本平均值显著差异的t检验。研究表明:人工24次与4次观测差异分析中,近半数台站相对湿度存在显著差异;气温、气压、2 min风速存在显著差异的台站分别为15%、0%和69%。并且,气温和气压差值场显示出较明显地区分布差异。自动24次与人工24次观测差异分析中,日平均气温和气压存在显著差异台站分别为0%和25%,相对湿度和2 min风速存在显著差异的台站分别达762%和787%。两种不同的观测仪器对这两个要素的差异影响比较普遍和显著。
2011, 39(4):468-472.
摘要:利用2009年5月至2009年11月鞍山、沈阳、本溪、抚顺4个市区的器测能见度和人工观测能见度资料,分别按照不同气象要素和天气现象等情形下,对两种观测数据资料的差异进行了详细的统计分析。结果表明: 与无视程障碍天气情形相比,出现具有视程障碍天气情形时,器测、目测能见度差异较小;总云量越多,两种观测值差异越小; PM10质量浓度与能见度呈负相关,对能见度器测影响大于对目测的影响;在目测能见度为1~10 km的情形下,器测、目测能见度差值相对最小;随着能见度的降低,目测值与器测值的平均绝对误差值有减小趋势。
2011, 39(4):473-476.
摘要:为了满足大容量、高速率、多载荷数据的传输需要,风云三号气象卫星数据传输系统采用了空间数据系统咨询委员会CCSDS(Consultative Committee for Space Data Systems)推荐使用的高级在轨系统 AOS(Advanced Orbiting System)标准,利用虚拟信道的概念,将不同速率、不同性质的载荷数据按AOS多路复用业务和位流业务两种业务处理。实际运行结果表明,采用这两种业务既可以满足卫星多种高速传输速率的要求,又可满足多载荷不同数据量、不同数据格式的传输要求。在分析CCSDS AOS协议的基础上,介绍了风云三号气象卫星所采用的数据编码格式及组帧方式。
2011, 39(4):477-482.
摘要:在阐述自动气象站全网远程实时监控系统基本原理和系统架构的基础上,深入分析了站网扩容更新维护算法、在线自动气象站的远程指令控制等关键技术,并根据实时探测数据判断采集器及各传感器工作状态,实现故障信息的自动提取与短信报警。在对广东省近2000个区域自动气象站探测网的监控保障业务应用中,该系统较好地实现了全省自动气象站组网维护和工作状态远程实时监控,满足了自动气象站组网容量日渐扩大的业务保障需求,大大提高了组网自动气象站的维护保障效率。
2011, 39(4):483-488.
摘要:从公共气象服务网站中内容管理系统的建设出发,介绍了地面气象信息的采集、处理和及时面向网站发布的技术方法和实现方式。网站系统以数据层为核心,对操作层获取的气象信息进行质量控制和统计分析,在完成每小时数据记录入库的同时计算出以日、旬、月、年为时间尺度的记录和相应的气候值。库存的气象信息可以Web方式被公众查询,并经时间序列分析软件和二维GIS图形分析软件处理,可直观表现不同时间尺度下气象要素的现状和历史对比。目前,该系统采用中国2566个自动地面气象观测站提供的数据,为中国天气网、四川气象网、成都公共气象服务网和四川农村信息网提供查询服务,运行良好。
2011, 39(4):489-493.
摘要:目前气象部门业务软件共享需求普遍,但实际共享水平不高。为了简化Unix/Linux操作系统数据库应用部署工作、方便用户共享使用,尝试使用开源软件普遍使用的Autotools(开源编译系统)工具改进数据库应用的部署。Autotools不仅能够降低开发具有可移植性程序的难度,而且能简化以源程序发布软件的编译工作。从开发者角度着重介绍了Autotools中Auotconf、Automake两个工具的使用方法,并描述了使用Autotools改进数据库项目部署的详细方法。使用Autotools有利于进一步完善、更广泛地推广数据库应用,其他类似气象行业软件也可以使用Autotools发布软件包进行共享或推广。
2011, 39(4):494-497.
摘要:利用交互式语音应答(IVR:Interactive Voice Response)技术,建立网络远程管理语音平台,实现对网络事件的语音化处理和远程监听。通过该系统,网络管理员可以利用固定或移动电话随时得到网络系统的运行状态信息,从而进行有效管理。实现中,采用了Visual C++集成开发环境,利用了多线程机制和ADO数据库访问等技术。系统具有实时性好、操作简便、成本低廉等特点。经实际应用,达到了良好的效果。
2011, 39(4):498-501.
摘要:通信网络的可靠性直接影响着现代气象业务的质量和效率,枣庄市气象局根据现代业务快速发展需求,对网络通信提出了高可靠性设计与构建。通过对枣庄市气象局通信网络的骨干网络拓扑结构、市县链路选型、网络设备部署、核心交换机路由选择及路由规划和网络高可靠性冗余设计的介绍,说明了通信网络在现代气象业务中的重要地位,强调了市气象局通信网络高可靠性设计与构建的必要性和紧迫性,描述了通信网络高可靠性在信息传输、视频会商、防灾减灾和气象服务等多方面发挥的基础性和重要性作用。
2011, 39(4):502-506.
摘要:为做好地面人工影响天气决策指挥系统的研究和开发,提出各级人影办的职责和作业流程。在市级人影办指挥地面作业的体制内,省级人影办主要做好潜势预报和作业预警等项工作;市级人影办建立以GIS、雷达图像、作业点位置叠加为基础,作业指标为核心,高炮、火箭射程计算作业参数为关键,利用GPRS通信完成指挥中心到作业点的指令下达任务;县级人影办主要负责作业监测、部分作业点的指挥、作业和灾情信息上报,作业点管理等项工作。该方案可以提高形成作业指令的科学性和指令下达速度,使其进入业务应用。
2011, 39(4):507-512.
摘要:2005—2009年在密云水库及人工增雨汇水区白河入库河段开展了水质监测和分析。结果表明:两监测点pH值年平均值差异很小,并表现出春季最高,冬季最低,夏秋季相对较低的时间变化特征;水库pH值年变化下降趋势较白河明显;分析水库蓄水量及降水量对水库pH值变化影响,5—9月随着降水量增大减小,10月至次年4月随蓄水量变化呈负相关;降水量对pH值年变化影响比蓄水量明显。所测的化学组分含量(K除外)水库均低于白河,其中Ca浓度含量最高,其次是SO2-4,碱金属(Ca 、Mg 、Na 、K)总浓度远大于阴离子(SO2-4、Cl-、NO-3、F-);碱金属和阴离子月变化均是冬春季浓度值大于夏秋季,冬季值最高。水库阴离子年际变化趋势不明显,碱金属呈下降趋势。Ag年际变化呈上升态势,白河略高于水库。
2011, 39(4):513-519.
摘要:研究晚霜冻灾害的成因不仅能提高灾害性天气预测能力,而且可为此类灾害性天气的准确预报以及做好大、小春农作物的防灾减灾工作提供依据。对2009年3月14日云南省大理地区发生晚霜冻灾害期间大气边界层探测资料变化特征的分析结果表明:①此次晚霜冻是在降雨过程后以及前期偏暖的背景下发生的,由高空冷平流和夜间辐射降温形成的混合型霜冻;②晚霜冻发生前,近地层受冷空气影响,各类气象要素呈现出显著的变化特征,白天大气透明度高、无云、风速小、气压高、湿度小,太阳对地表的辐射较强,地表储存的热量较多,气温升高且达到最高值的时间较晚,地面以湍流方式向大气输送的能量以潜热通量为主,傍晚日落后,地表释放的热量开始增多而且远远超过白天吸收的热量,加之水汽放射的长波辐射稳定,获得大气逆辐射补偿的热量相对较少,气温迅速下降,从而近地面空气中的水汽发生凝结现象。
2011, 39(4):520-524.
摘要:根据湖北省浠水核电站周边300 km×300 km区域范围内1964—2007年龙卷风资料,对龙卷风的时间分布和灾害特征进行了分析。结果表明:龙卷风有明显的时间分布,一年之中主要集中在春、夏两季,秋、冬季无龙卷风发生,以7月最多;一天之中,午后至傍晚最多,集中在16:00—18:59之间,龙卷风平均持续时间27 min。近44年,21世纪头7年中龙卷风出现最为频繁。龙卷风出现时,蒲福风力等级一般在10级以上,集中出现在12级;富士达风力等级集中出现在F0、F1级,F2级以上出现的几率较小。龙卷风多以自西向东方向移动,影响宽度平均120 km,平均带长2166 km。龙卷风灾害主要是风灾,往往伴有冰雹、暴雨、雷击,破坏力极强。
2011, 39(4):525-528.
摘要:利用山东日照水上运动训练基地奥林匹克水上公园静水赛道两岸自动观测站近两年的逐10 min最大风实况数据,对两岸风向、风速的变化特征进行了对比分析。结果表明,水面对风的加速作用使赛艇、皮划艇等水上静水项目的比赛需要根据不同风况设定或调整有利赛道次序,并给出了弱风环境下的赛艇、皮划艇等静水项目比赛,根据不同风向风速判断和选择有利赛道的方法。研究得出:沿赛道走向,顺风、逆风或侧风风速小于3 m/s时,风对有利赛道的选择影响不大;侧风风速稳定大于3 m/s时位于水面上风方的赛道可依次设定或调整为有利赛道;而在风速稳定大于6 m/s时,静水项目的比赛可能无法正常进行。分析结果可为此类水上赛事裁判组制定和调整有利赛道提供依据。