• 2011年第39卷第5期文章目次
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    • WRF模式不同云微物理参数化方案及水平分辨率对降水预报效果的影响

      2011, 39(5):529-536.

      摘要 (2729) HTML (0) PDF 6.93 M (2468) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用WRF模式和GFS资料对一次大尺度天气系统作用下的暴雨过程进行了回报,分析了WRF模式不同降水方案和3种不同的水平分辨率 (45 km,15 km和5 km)对降水预报效果的影响。结果表明:①对于大尺度强迫作用较强的暴雨,尤其是层状云降水为主的暴雨,云微物理过程方案对降水的影响远大于积云参数化方案对降水的影响。②WRF模式不同的微物理过程方案对各等级降水量的预报效果差别较大。其中Kessler方案的TS评分明显随降水量级的增加而减小,其他6个方案的TS评分都呈现“两头大,中间小”的特点,即小雨和暴雨的TS评分较高,而中雨和大雨的TS评分较低。③对于小雨量级的降水,Lin方案的预报效果最好;对于中雨和大雨量级的降水,WSM 3方案的预报效果最好;对于暴雨量级的降水,WSM 5方案的预报效果最好;整体预报效果最好的是WSM 3方案,其次是WSM 5方案,Kessler方案最差。④WRF模式的降水预报效果并不总是随水平分辨率的提高而提高。模式水平分辨率的提高存在明显的阈值(15 km左右),当模式的水平分辨率提高到超过这一阈值以后,预报效果开始转差。

    • 基于不同陆面参数化方案的高温天气数值模拟

      2011, 39(5):537-544.

      摘要 (2051) HTML (0) PDF 7.21 M (1742) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于3种不同的陆面过程方案(SLAB、NOAH和RUC方案)利用WRF模式对2009年7月发生在江苏沿江及苏南地区包括沪宁高速公路在内的一次高温天气过程进行了对比模拟和分析。结果表明:①WRF模式中耦合陆面参数化方案后的试验结果更接近实况,且模拟的高温天气过程对不同陆面方案的选择较为敏感;②SLAB、NOAH、RUC 3种陆面方案均较为真实地模拟出了梅村站气温变化趋势,但耦合NOAH陆面方案对气温的预报准确率最高;③不同陆面方案的模拟结果共同反映出,沪宁高速公路沿线感热通量大而潜热通量小这一特征,NOAH方案对感热和潜热通量的模拟效果更理想;④垂直运动对陆面方案的敏感性较强,基于NOAH方案模拟的垂直运动效果最好;⑤SLAB、NOAH和RUC陆面方案模拟的相对湿度存在差异,SLAB方案较其他2个方案的模拟效果更好些;⑥3种陆面方案模拟的地面水平风速都较小,这有利于地面高温出现。地面风速模拟对陆面方案的选择较为敏感,NOAH方案对其模拟效果最佳。

    • 应用卫星、雷达资料的强对流天气预报预警系统

      2011, 39(5):545-551.

      摘要 (2007) HTML (0) PDF 5.95 M (1930) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用2005—2008年3—9月亮温(TBB)资料,采用逐步判别分析法建立强对流天气预报方程,判别监测区域内某一云团未来可能产生区域性强对流天气、局地性强对流天气、无强对流天气;同时采用指标叠加法判定某云团有无强对流天气。在统计福建省多年冰雹、雷雨大风的雷达回波参数的基础上,确定大冰雹、冰雹、雷雨大风强对流天气的雷达参数(强度、风暴顶高度、垂直液态水含量、回波顶高等)阈值,并根据当天的0 ℃、-20 ℃高度与风暴顶的高度差,将CINRAD雷达产品中输出的风暴逐个进行筛选,对系统判定可能出现大冰雹、冰雹、雷雨大风的强风暴输出其未来1 h内将影响区域信息。

    • 引入低纬高原复杂地形因子的气象要素精细化估算模型

      2011, 39(5):552-557.

      摘要 (1613) HTML (0) PDF 5.04 M (1777) 评论 (0) 收藏

      摘要:低纬高原地区的气象要素变化除了受大气环流因子的影响外,高程、坡度、坡向等地理因子的作用不可忽视。以云南省为例,应用云南省125个气象站的降水、温度、露点温度等气象资料,与各站点的经度、纬度、高程、坡向、坡度等地理因子建立关系模型,运用多元回归方法,求得回归系数,代入随机抽取的检验站点的地理因子回归方程式中,得出拟合量,对拟合值与实况观测进行统计分析。结果表明,采用多元回归方法考虑地理因子的作用,对气象要素的拟合具有较好的效果,拟合与实况的相关性较高,误差在许可的范围内,并且引入回归计算的区域越小,各站点的地理条件越相似,检验站的拟合效果就越好。运用本文的方法,对无观测记录的区域能获得较好的气象要素估计值,扩展气象信息的覆盖面,对低纬高原地区的气象要素精细化预报有一定参考意义。

    • 基于数值预报产品的三明市汛期暴雨统计-动力预报模型

      2011, 39(5):558-561.

      摘要 (1410) HTML (0) PDF 3.00 M (1663) 评论 (0) 收藏

      摘要:三明市是福建省暴雨的频发区,数值模型通过多年的发展证实其对于提高暴雨等灾害性天气预报准确率起到了积极的作用。对2004—2008年5—6月逐日实况物理量与日雨量进行分析,分析表明:垂直速度场、水汽通量场、相对湿度场等13个物理量与三明汛期暴雨关系较好,通过对各种因子进行逐步回归分析,利用完全预报法建立三明市各县(市)的暴雨数值预报模型。经检验该模型对汛期暴雨具有较好的预测能力,2004—2008年对暴雨的概括率为60%~83%,2009年24 h暴雨预报准确率达375%。

    • 海南夏季雷暴时空分布特征及成因

      2011, 39(5):562-568.

      摘要 (2473) HTML (0) PDF 5.60 M (1776) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用海南18个市县雷暴资料、海南地形高度资料、海南日最高气温资料、海口和三亚2个测站日辐射观测资料和海南中尺度乡镇自动站逐时风资料等,研究海南夏季雷暴时空分布特征及可能原因。结果表明:海南大部分地区夏季雷暴主要发生在白天,集中发生在午后,只有以三亚为代表的南部地区表现出雷暴主要发生在夜间,与其余地区相反。研究认为这种差异与海陆风切变密切相关;日最高气温和地形对海南雷暴的时空分布影响明显;太阳辐射与海口地区的雷暴日分布相关性较好;海口地区热通量可以在一定程度上反映雷暴活动的季节分布特征,全天热通量鲍恩比与雷暴活动的反相关性远高于正午时刻的反相关性。

    • 南海地区总云量的气候特征研究

      2011, 39(5):569-574.

      摘要 (1991) HTML (0) PDF 5.31 M (1783) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用EOF展开、小波分析、MannKendall突变分析等方法,利用国际卫星云气候计划(ISCCP)提供的月平均云气候资料集,分析了南海地区总云量的气候特征。结果表明:①总云量表现为南北型的空间分布特征,分界在16°N附近,以北区域主要受南北热力差异影响,以纬向分布为主;以南区域主要受海陆热力差异影响,沿海岸线分布。②总云量具有明显的季节变化特征:冬春季为南北型,夏秋季为东西型,季节性转换出现在4月和10月。③总云量异常年与气候异常年相对应:总云量显著偏多年份,我国南方出现干旱灾害,显著偏少年份则有洪涝灾害。④总云量存在显著的5年周期振荡和弱的2年周期振荡。⑤总云量在2006年发生突变,总云量增多。

    • 1951—2008年吉林市气候变化特征

      2011, 39(5):575-581.

      摘要 (1736) HTML (0) PDF 5.83 M (1682) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用滑动平均、滑动变异系数等方法对吉林市1951—2008年气温和降水量进行了分析。结果发现:吉林市气温呈上升趋势,平均气温增温速率比全国高010 ℃/10a,但比东北区低003 ℃/10a;降水总体呈减少的趋势,春季降水有增长的趋势,夏季降水目前处于少雨段,秋季降水变化不明显,冬季降雪呈逐渐递增的趋势;降水的变率明显高于气温的变率,冬季降雪变率明显高于夏季降水。NCEP再分析资料统计分析发现:冷冬年东亚大槽维持时间较长;暖冬年东亚大槽较弱且偏东。多雨年较少雨年副高偏强偏北,贝加尔湖有低压异常,东北地区异常偏南气流强盛。

    • 中国降水区划模糊聚类软划分法

      2011, 39(5):582-586.

      摘要 (1738) HTML (0) PDF 4.07 M (1985) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用软划分模糊聚类分析法,对中国160个观测站的近50年的年均降水数据进行研究,按降水量的多少和年际变化规律,把中国降水区域划分n类降水带,并研究了聚类参数对于划分结果的影响。进一步研究了经典的5类降水带划分法,发现了一些被分入某一降水带的地区可能具有较大的与其他类别的相似性(如通辽,大连等),研究结论提供了更丰富的隶属度信息描述这种相似性,并能够在退化后与其他方法得到的划分吻合。可以为进一步分析地理条件影响降水提供量化信息。

    • 基于组网天气雷达的台风定位方法探讨

      2011, 39(5):587-595.

      摘要 (1828) HTML (0) PDF 6.69 M (1679) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用组网天气雷达格点反射率因子确定登陆台风的中心位置,根据台风的反射率因子表现出对称特征,提出一种简单的定位方法——相关法,该方法具有较高的时间分辨率,能对临近登陆台风连续定位。通过2008年台风“黑格比”与2009年台风“天鹅”两个实例验证了该方法的可行性。结果表明:该方法能较好地确定台风中心位置,以中央气象台给出的结果作为标准,绝对误差在15 km以内。利用径向速度确定台风中心的定位结果与相关法的结果进行了比较,并指出两种方法的优缺点:前者主要受到探测距离和处理速度模糊的限制,后者主要依赖于台风眼区及其周围具有较为典型台风的完整回波结构;前者只要对台风眼区具有较好的水平环流就可以确定台风中心位置,后者则可以避免处理速度模糊的问题和具有较好的观测范围。对于天气雷达在确定台风中心方面的应用,考虑到各种定位算法上的一些限制,业务上最好考虑采用人机交互的方式来确定台风的中心位置。

    • 天气现象自动化观测现状调研

      2011, 39(5):596-602.

      摘要 (2214) HTML (0) PDF 5.99 M (2006) 评论 (0) 收藏

      摘要:科技发展使越来越多的新技术和新方法应用于自动气象观测,但目前我国天气现象观测仍然采用人工目测,本文调研分析国内外天气现象自动化观测现状,并根据34种天气现象的特征,分别对5类天气现象的自动化识别方法进行研究,结果表明大部分天气现象的自动识别在技术上是可行的。还探索了一种进行天气现象代码自动识别的方法,通过综合利用各种新型技术,在100个天气现象代码中,未来可预见能实现自动编码的代码有63个。

    • 新一代温室气体观测卫星(GOSAT、OCO)传感器设置

      2011, 39(5):603-607.

      摘要 (1915) HTML (0) PDF 4.20 M (1999) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了深入了解国际上新一代CO2等温室气体的空间观测计划及进展情况,以日本和美国于2009年最新发射的温室气体测卫星“呼吸”号(GOSAT)、“轨道碳观测者”(OCO)为例,分析了观测计划的开展情况,对卫星上搭载的传感器设置做了分析,对新一代温室气体专用观测卫星与传统卫星上的传感器做了对比,得出了新一代的传感器在设置上的特点:波段设置在近红外太阳辐射以获得边界层的温室气体含量,具有高的光谱分辨率以保证观测精度,多种观测方式结合以获得最大的信息量。并提出了我国应对温室气体观测资料缺乏的对策,发展专用观测卫星或传感器,以提供我们自己的高精度的全球和区域温室气体观测数据。

    • X波段双偏振雷达探测数据分析与校验

      2011, 39(5):608-614.

      摘要 (1628) HTML (0) PDF 6.27 M (2109) 评论 (0) 收藏

      摘要:保证移动X波段双偏振多普勒天气雷达在野外探测中雷达探测数据源的正确性,是预报员开展后续应用研究的重要前提。简要分析了差分反射率、相关系数、差分传播相移与差分相移系数的理论意义,同时结合多次观测经验,重点研究并验证了各双偏振产品在纯降水中的数值,研究双偏振参数对雷达硬件故障的指示意义,确保在探测时及时发现硬件故障与差损,提高探测数据质量。讨论了双偏振参数自测试校验,进行水平通道与垂直通道参数偏差校验,确保在探测之前获得双偏振通道的一致性。

    • 三维超声风速仪观测中风向角计算方法

      2011, 39(5):615-619.

      摘要 (2237) HTML (0) PDF 3.81 M (2499) 评论 (0) 收藏

      摘要:在对三维超声风速仪观测资料处理中,风向角的计算具有一定的技巧性。根据三维超声风速仪自身观测坐标系统与地理坐标系之间的差异,推导出计算地理坐标系下风向角的一种方法,为超声风观测资料的处理和应用提供借鉴。同时利用锡林浩特国家气候观象台2008年全年通量观测资料对风向角进行了计算,并与台站统计资料进行了对比,结果表明两组数据无论从风向角分布趋势还是从相关性来看,均非常吻合(相关系数为097),从而证明了该方法的正确性及可应用性。

    • 用梯形平均法计算平均风向的研究与检验

      2011, 39(5):620-624.

      摘要 (1926) HTML (0) PDF 3.34 M (2691) 评论 (0) 收藏

      摘要:从风向变化的实际出发,根据平均风向的计算方法必须能反映前后风向相关这一实际情况,提出用梯形平均法来计算平均风向。理论分析和模拟检验表明:①理论上观测误差的处理上算术平均法和梯形平均法是等价的,拟合误差上梯形平均法优于算术平均法;②统计上算术平均法和梯形平均法都通过了WatsonWilliams检验,但具体到平均偏差、可信度上,梯形平均法要优于算术平均法。所以梯形平均法是平均风向更适当的算法,建议作为风向平均值的算法。

    • 风云三号气象卫星汇集软件容错设计和实现

      2011, 39(5):625-628.

      摘要 (1686) HTML (0) PDF 3.21 M (1780) 评论 (0) 收藏

      摘要:汇集软件是风云三号气象卫星计算机与网络系统的重要组成部分,在实际运行过程中发现汇集数据偶尔会掺杂异常数据,异常数据的出现不仅影响处理后0级数据的正确性,而且影响软件稳定运行,因此进行了简单实用的容错设计采用滑动检测的方式进行异常数据的判识、分类和处理,并在业务系统中加以实现。实际运行效果证明,这种容错方法能够有效的发现和判识多种数据异常,并能分类进行处理,从而显著提高了汇集软件的容错能力。

    • 青岛市气象局网络安全管理系统

      2011, 39(5):629-634.

      摘要 (1630) HTML (0) PDF 4.87 M (1691) 评论 (0) 收藏

      摘要:网络安全是影响气象通信网络性能和功能的重要因素。从线路设备、安全设备和措施、安全管理制度3个方面结合青岛市气象局具体情况进行了网络安全系统建设的介绍,内容包括通信线路的冗余、核心设备的热备份、网络安全设备的应用和安全控制策略、用户和管理员安全管理规定,并详细介绍了防火墙配置、核心交换机热备、关键服务器的访问控制等关键技术的实现,最后根据网络安全建设经验对地市级气象局的网络安全建设提出了一些建议。

    • 基于GIS的宁夏干旱监测预警系统设计与应用

      2011, 39(5):635-640.

      摘要 (1750) HTML (0) PDF 5.13 M (1743) 评论 (0) 收藏

      摘要:宁夏干旱监测预警系统考虑了孕灾环境、致灾因子、承载体特征3个方面影响因素,以地理信息、遥感资料、作物特性、土壤特征等作为输入数据,通过综合模型进行监测预警。从系统框架模型、系统体系结构、数据处理流程、数据访问、系统功能5个方面对系统进行了设计,吸收了多个项目研究成果,建立了干旱监测预警模型,实现集气象数据收集、处理、输出于一体的业务系统。通过具体实例验证了系统的可用性和运行效率。

    • 基于ARCGIS 92的气象服务产品及其应用技术

      2011, 39(5):641-645.

      摘要 (1800) HTML (0) PDF 4.19 M (2020) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用地理信息系统软件ArcGIS 92 Desktop中提供的地理处理任务工具箱Toolbox ,结合中国气象局研发的决策服务工具组件MSPGS,通过建立四川省决策服务产品的空间分析工作流模型,并将模型加入到批处理中,成功批量化制作出按照地理区域分布的温度、雨量、能见度等气象决策服务产品,所生成产品满足了省、市层面决策服务产品的批量化生成需求,有效节约时间和人工成本,增强了决策服务产品的时效性与针对性。

    • 用Web Service收发气象服务小区广播信息应用系统

      2011, 39(5):646-649.

      摘要 (1443) HTML (0) PDF 2.96 M (1639) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了气象部门收发小区广播信息的信息交换模式以及Web Service的原理功能。通过分析使用Web Service在指定行政区域内和单元网格内发布小区广播信息的详细流程,以及接收网格内当前人口分布数据的方法,证明了使用Web Service的方式收发广播信息的可行性和有效性。采用这种方法后,提高了信息收发的成功率,避免了操作人员登录网页、输入信息等重复劳动,提高了小区广播信息发布系统的兼容性,为其与各个业务系统的对接及将来业务扩展提供了平台。最后探讨了使用Web Service技术收发气象服务小区广播信息在气象业务中的应用及前景。

    • 加油站雷击电磁场影响分析及危害范围界定

      2011, 39(5):650-655.

      摘要 (1555) HTML (0) PDF 4.44 M (1643) 评论 (0) 收藏

      摘要:为确定加油站雷击电磁脉冲的防护水平和安全间距,根据雷电流特性和油品燃烧爆炸性质,采用ADTD闪电定位系统监测资料,通过对重庆华兴加油站的防雷安全评估,重点分析加油站遭受临近雷击或自身遭受雷击后雷击电磁场影响及起火、爆炸的危害范围。结果表明:在加油站周边防雷设施能保护距离加油站3354~41 m范围的情况下,加油站遭受临近雷击时雷击所产生的电磁场可不考虑;加油站遭受直击雷时,应采用小于5 m×5 m的屏蔽网格才能使LPZ1区的电磁场处于安全状态;加油站因雷击起火或爆炸的危害范围分别为522 m和13895 m。结论可为加油站的雷电设防要求及周边规划提供理论依据。

    • 一次秋季暖云微物理结构探测试验

      2011, 39(5):656-660.

      摘要 (1583) HTML (0) PDF 7.22 M (1735) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对2008年10月24日四川盆地上空未形成降水的低层暖云,利用夏延ⅢA飞机搭载的PMS系列探头进行了探测试验,分析了云的微物理结构。分析结果表明:云体构成以小云滴为主,大云滴浓度较低,降水粒子很少。云中小云滴的液态含水量、数浓度、直径在水平方向上分布不均。小云滴的液态含水量和小云滴的体积平均直径正相关。相对云上部,云底有较少的小云滴、大云滴(小雨滴)和更加稀少的降水粒子。未能形成地面降水主要是由于云中液态含水量很少,云的厚度薄,云滴凝结增长困难,云雨滴碰并不活跃,发生碰并的路径较短、时间不长。

    • 云雾对电磁传输特性影响的研究

      2011, 39(5):661-665.

      摘要 (1547) HTML (0) PDF 3.31 M (1642) 评论 (0) 收藏

      摘要:在瑞利散射、液态水介电常数模型、雾滴谱分布基础上,分析了单个云雾粒子和群雾滴的电磁传输特性。数值模拟计算表明,电长度是影响云雾粒子电磁传输特性的主要因素,温度的影响相对较小。平流雾分布的电磁传输特性强于辐射雾的传输特性,影响群雾滴传输特性的因素由大到小依次为入射波频率、含水量和温度。所得结论对提高降水测量的精度,减小卫星通信的误差具有重要的意义。

    • 气象测报地面信息化数据处理技术

      2011, 39(5):666-669.

      摘要 (1596) HTML (0) PDF 3.77 M (1696) 评论 (0) 收藏

      摘要:以全国地面气象测报技能竞赛中计算机综合处理科目为实例,用地面测报业务软件中的格式审核、文件维护等智能审核方法,介绍了对地面气象信息化A、J数据文件进行维护、数据格式检查、记录相关性审核的相关技术,并结合人工审核经验,对云、能见度、天气现象等人工观测项目之间的合理配合及地面信息化数据文件出现的可疑、缺测及数据格式的错误作全方位、深入的剖析,形成了A、J文件微机审核疑误信息处理、A文件人工审核疑误信息处理、备注信息处理等较为完整的地面气象测报数据审核要点和解决方法。

    • 不同雨量计测值误差分析

      2011, 39(5):670-672.

      摘要 (1874) HTML (0) PDF 2.37 M (1709) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前气象部门使用的雨量计,基本上为自动气象站遥测雨量传感器、双翻斗遥测雨量计、虹吸式雨量计和雨量器等几种类型。根据北京朝阳气象站近几年的雨量测量数据,分析了各种雨量计在不同降水情况下所产生误差的原因,分析发现相同工作原理的仪器由于仪器本身的性能差异和不可预见的故障会造成较大测量误差,由于降雨强度突然变化的影响,雨量计产生的测量误差是不可避免的。并提出增加备份仪器、随时仔细观察每一种仪器的变化从而减小误差的建议,为以后降水测量数据的分析提供参考和帮助。

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