2017年第45卷第6期文章目次
2017, 45(6):955-961.
摘要:
冰雹和龙卷等强对流天气容易产生严重气象灾害，而雷达可以为强对流天气提供高时效的监测信息。针对当前雷达业务系统仅提供单站预警，且强天气识别算法缺乏本地优化等问题，研究了全国雷达预警信息组网集成技术，为大范围监测中小尺度强对流天气提供及时高效的参考信息；通过对全国高空站3年0 ℃层高度资料的统计分析表明，雷达监测冰雹等算法的0 ℃层高度应在3～6 km范围动态调整，提出了雷达强天气预警动态本地化等综合质量控制方法。通过质控前后统计分析表明，质量控制可以有效降低雷达预警的虚警率，虚警剔除率可达到95%以上；与雷电观测资料的检验结果显示，质控后的雷达预警信息与雷电分布具有较好的契合度。将基于上述组网集成与质量控制的综合技术应用于2016年6月23日盐城龙卷强天气监测，取得了较好的应用效果。
冰雹和龙卷等强对流天气容易产生严重气象灾害，而雷达可以为强对流天气提供高时效的监测信息。针对当前雷达业务系统仅提供单站预警，且强天气识别算法缺乏本地优化等问题，研究了全国雷达预警信息组网集成技术，为大范围监测中小尺度强对流天气提供及时高效的参考信息；通过对全国高空站3年0 ℃层高度资料的统计分析表明，雷达监测冰雹等算法的0 ℃层高度应在3～6 km范围动态调整，提出了雷达强天气预警动态本地化等综合质量控制方法。通过质控前后统计分析表明，质量控制可以有效降低雷达预警的虚警率，虚警剔除率可达到95%以上；与雷电观测资料的检验结果显示，质控后的雷达预警信息与雷电分布具有较好的契合度。将基于上述组网集成与质量控制的综合技术应用于2016年6月23日盐城龙卷强天气监测，取得了较好的应用效果。
2017, 45(6):962-967.
摘要:
CINRAD天气雷达采用了一种基于SYSCAL的反射率因子在线标定技术，能够在雷达运行中动态检测和校正发射和接收通道的性能变化导致的反射率因子测量偏差，且标定具有良好的性能和时效。通过理论推演详细解析了CINRAD天气雷达反射率因子在线标定的原理，介绍了其在CINRAD/SA天气雷达中的技术实现方式和相应的标定方法及由来。以武汉CINRAD/SA天气雷达的一次在线标定为例对标定实效进行检验和分析，指出了CINRAD天气雷达反射率因子在线标定技术中存在的一些问题。掌握天气雷达反射率因子在线标定原理和技术，对于正确实施标定，保证回波质量和提高雷达故障诊断分析能力，十分必要。
CINRAD天气雷达采用了一种基于SYSCAL的反射率因子在线标定技术，能够在雷达运行中动态检测和校正发射和接收通道的性能变化导致的反射率因子测量偏差，且标定具有良好的性能和时效。通过理论推演详细解析了CINRAD天气雷达反射率因子在线标定的原理，介绍了其在CINRAD/SA天气雷达中的技术实现方式和相应的标定方法及由来。以武汉CINRAD/SA天气雷达的一次在线标定为例对标定实效进行检验和分析，指出了CINRAD天气雷达反射率因子在线标定技术中存在的一些问题。掌握天气雷达反射率因子在线标定原理和技术，对于正确实施标定，保证回波质量和提高雷达故障诊断分析能力，十分必要。
2017, 45(6):968-973.
摘要:
1695~1710 MHz频段是我国静止轨道和太阳同步轨道风云气象卫星广泛使用的空对地方向数据传输频段。2015年世界无线电大会（WRC15）把这一频段作为国际移动通信系统（IMT）在全球范围内寻求新频谱划分的候选频段。为了保护气象卫星的频谱资源不受到潜在的IMT系统干扰，并探知风云气象卫星和IMT系统基站的同频共用情况，本文结合IMT基站和风云气象卫星数据接收站的链路参数，建立干扰模型，分别仿真分析了IMT基站对FY3号气象卫星和FY4号气象卫星数据接收的干扰情况。在我国城市和郊区布设了大量的国际级和省级气象卫星用户接收站的情况下，研究结果表明IMT基站和风云气象卫星接收站间距离很难满足隔离距离的要求，因此不建议IMT基站和气象卫星共用1695~1710 MHz频段。
1695~1710 MHz频段是我国静止轨道和太阳同步轨道风云气象卫星广泛使用的空对地方向数据传输频段。2015年世界无线电大会（WRC15）把这一频段作为国际移动通信系统（IMT）在全球范围内寻求新频谱划分的候选频段。为了保护气象卫星的频谱资源不受到潜在的IMT系统干扰，并探知风云气象卫星和IMT系统基站的同频共用情况，本文结合IMT基站和风云气象卫星数据接收站的链路参数，建立干扰模型，分别仿真分析了IMT基站对FY3号气象卫星和FY4号气象卫星数据接收的干扰情况。在我国城市和郊区布设了大量的国际级和省级气象卫星用户接收站的情况下，研究结果表明IMT基站和风云气象卫星接收站间距离很难满足隔离距离的要求，因此不建议IMT基站和气象卫星共用1695~1710 MHz频段。
2017, 45(6):974-979.
摘要:
针对卫星信号解调器接收极轨卫星信号时出现大量误码的现象，研究分析了极轨气象卫星信号强度的变化及其对解调器工作性能的影响。结合极轨气象卫星信号的特点和电平强度分析，以及卫星信号解调器的电路原理图，对于卫星信号接收电平变化超出解调器正常工作范围的原因作了分析判断并提出了解决对策。通过在该解调器前增加自动增益控制器和衰减器，可以较稳定地将波动的信号电平控制在一个合适值。实测表明该方法可以保证在一定范围的信号电平起伏超出设备正常工作范围时，解调器也能正确解调出卫星信号。该方法有效改善实时高分辨率图像传输（HRPT:High Resolution Picture Transmission）数据接收异常的现象，在设备维护维修中具有适用性。
针对卫星信号解调器接收极轨卫星信号时出现大量误码的现象，研究分析了极轨气象卫星信号强度的变化及其对解调器工作性能的影响。结合极轨气象卫星信号的特点和电平强度分析，以及卫星信号解调器的电路原理图，对于卫星信号接收电平变化超出解调器正常工作范围的原因作了分析判断并提出了解决对策。通过在该解调器前增加自动增益控制器和衰减器，可以较稳定地将波动的信号电平控制在一个合适值。实测表明该方法可以保证在一定范围的信号电平起伏超出设备正常工作范围时，解调器也能正确解调出卫星信号。该方法有效改善实时高分辨率图像传输（HRPT:High Resolution Picture Transmission）数据接收异常的现象，在设备维护维修中具有适用性。
2017, 45(6):980-987.
摘要:
通过统计新型自动气象站相关设备监测点运行状态信息及同时段地温、气压、气温、湿度、风、降水6要素数据质量的正常或异常频率，对观测要素数据与设备状态信息做了相关性分析，并针对各要素统计了相关状态监测点的命中率、误警率等指标。结果表明通信状态、设备自检状态及传感器3个监测点运行正常时与观测数据间的一致性较好，正常命中率高于96%，而采集器、通信接口、计数器、AD、主板温度等部件状态异常时与观测数据间一致性较差，异常命中率低于3%。利用国内新型自动站运行状态文件来辅助判断相关观测要素质量，虽然在应用中还存在一定问题和需改进方向，但有利于改进数据质量控制方法、提高数据的真实性和可用性。
通过统计新型自动气象站相关设备监测点运行状态信息及同时段地温、气压、气温、湿度、风、降水6要素数据质量的正常或异常频率，对观测要素数据与设备状态信息做了相关性分析，并针对各要素统计了相关状态监测点的命中率、误警率等指标。结果表明通信状态、设备自检状态及传感器3个监测点运行正常时与观测数据间的一致性较好，正常命中率高于96%，而采集器、通信接口、计数器、AD、主板温度等部件状态异常时与观测数据间一致性较差，异常命中率低于3%。利用国内新型自动站运行状态文件来辅助判断相关观测要素质量，虽然在应用中还存在一定问题和需改进方向，但有利于改进数据质量控制方法、提高数据的真实性和可用性。
2017, 45(6):988-994.
摘要:
对2015年1—5月安装在中国气象局大气探测试验基地的Ka波段毫米波测云仪（HT101）和2种型号激光云高仪（CYY2B、HYCL51）进行比对试验。试验期间以L波段业务探空气球的入云和出云高度为云高标准，对测云仪从云体探测率、准确性、天气适应性等方面进行分析，结果表明：①毫米波测云仪的云体探测率最高；②以探空气球入云高度为标准，毫米波测云仪云底高度探测相对偏差最小；③毫米波测云仪有较强的云顶高探测能力；④毫米波测云仪天气适应性最强，在多层云、卷云、低能见度条件下HT101探测性能优于CYY2B、HYCL51。
对2015年1—5月安装在中国气象局大气探测试验基地的Ka波段毫米波测云仪（HT101）和2种型号激光云高仪（CYY2B、HYCL51）进行比对试验。试验期间以L波段业务探空气球的入云和出云高度为云高标准，对测云仪从云体探测率、准确性、天气适应性等方面进行分析，结果表明：①毫米波测云仪的云体探测率最高；②以探空气球入云高度为标准，毫米波测云仪云底高度探测相对偏差最小；③毫米波测云仪有较强的云顶高探测能力；④毫米波测云仪天气适应性最强，在多层云、卷云、低能见度条件下HT101探测性能优于CYY2B、HYCL51。
2017, 45(6):995-1001.
摘要:
降水天气现象自动化观测是实现地面自动化观测的重要内容之一，为了克服人工观测的主观性，提高降水现象观测资料的完整性和实时性，中国气象局气象探测中心遴选了6家厂家18台雨滴谱降水现象仪分别在北京站和长沙站进行为期3个月的降水天气现象仪对比试验。主要从试验的选址、原理、标准、方法及参试设备的试验数据进行分析，结果表明：参试设备对雨强大于01 mm/h的平均捕获率不低于97%，对雨强小于01 mm/h的平均捕获率不低于84%；各参试设备吻合率随着降水强度的逐渐增大，经历了一个先升后降的过程；参试设备对冰雹现象观测结果较为理想，所有参试设备对冰雹现象平均错报率均低于05%，而对毛毛雨和未知现象的观测仍需改进；参试设备的漏报率与雨强大小呈负相关，雨强越小，漏报率越高。
降水天气现象自动化观测是实现地面自动化观测的重要内容之一，为了克服人工观测的主观性，提高降水现象观测资料的完整性和实时性，中国气象局气象探测中心遴选了6家厂家18台雨滴谱降水现象仪分别在北京站和长沙站进行为期3个月的降水天气现象仪对比试验。主要从试验的选址、原理、标准、方法及参试设备的试验数据进行分析，结果表明：参试设备对雨强大于01 mm/h的平均捕获率不低于97%，对雨强小于01 mm/h的平均捕获率不低于84%；各参试设备吻合率随着降水强度的逐渐增大，经历了一个先升后降的过程；参试设备对冰雹现象观测结果较为理想，所有参试设备对冰雹现象平均错报率均低于05%，而对毛毛雨和未知现象的观测仍需改进；参试设备的漏报率与雨强大小呈负相关，雨强越小，漏报率越高。
2017, 45(6):1002-1005.
摘要:
利用郑州国家基本气象站国产与荷兰CM6B型气象辐射仪器同期观测的太阳总辐射资料，采用统计分析方法，对仪器所采集的数据进行对比分析，并对差异的可能原因进行探讨。结果表明：国产仪器与荷兰CM6B型总辐射表观测数据差异小，日差值的平均值为013 MJ〖DK〗·m-2，差值标准差为075 MJ〖DK〗·m-2；仪器月总辐射累计差值有明显的季节性特征,春夏季节的差值稍高于秋冬季节, 总体变化趋势平缓，数据均可用，国产总辐射表总体上较为可靠。厂家、型号、参数灵敏度的差异、校准的误差以及人工参与订正数据均是直接造成仪器差值显著的主要原因。
利用郑州国家基本气象站国产与荷兰CM6B型气象辐射仪器同期观测的太阳总辐射资料，采用统计分析方法，对仪器所采集的数据进行对比分析，并对差异的可能原因进行探讨。结果表明：国产仪器与荷兰CM6B型总辐射表观测数据差异小，日差值的平均值为013 MJ〖DK〗·m-2，差值标准差为075 MJ〖DK〗·m-2；仪器月总辐射累计差值有明显的季节性特征,春夏季节的差值稍高于秋冬季节, 总体变化趋势平缓，数据均可用，国产总辐射表总体上较为可靠。厂家、型号、参数灵敏度的差异、校准的误差以及人工参与订正数据均是直接造成仪器差值显著的主要原因。
2017, 45(6):1006-1010.
摘要:
为增强地基可见光全天空云图中云与天空的特征和区别，提高云检测率，基于图像复原和图像增强技术提出一种改善云图质量的方法。该方法采用暗通道去雾算法进行图像复原；采用亮度直方图均衡增强图像纹理细节；综合两种方法，先图像复原，再图像增强。按低能见度薄云、低能见度厚云、高能见度薄云、高能见度厚云4种情况分别进行讨论，结果表明：除高能见度薄云采用单一的图像复原使云检测效果降低外，图像复原和图像增强都能使云检测和云量识别准确率提高；综合二者，云检测和云量识别准确率进一步提高；该方法对薄云和低能见度云图的改善最为显著。
为增强地基可见光全天空云图中云与天空的特征和区别，提高云检测率，基于图像复原和图像增强技术提出一种改善云图质量的方法。该方法采用暗通道去雾算法进行图像复原；采用亮度直方图均衡增强图像纹理细节；综合两种方法，先图像复原，再图像增强。按低能见度薄云、低能见度厚云、高能见度薄云、高能见度厚云4种情况分别进行讨论，结果表明：除高能见度薄云采用单一的图像复原使云检测效果降低外，图像复原和图像增强都能使云检测和云量识别准确率提高；综合二者，云检测和云量识别准确率进一步提高；该方法对薄云和低能见度云图的改善最为显著。
2017, 45(6):1011-1016.
摘要:
从识别、修订闪电定位监测数据异常值、提高闪电定位监测产品准确度的目的出发，以闪电定位栅格密度图为研究对象，结合人工观测雷电日数据及国内外对小电流幅值闪电数据剔除的研究成果，引入泰森多边形、数据分布假设检验、异常值（五数概括）处理算法等模型，建立了可用于判别和优化闪电定位监测数据栅格密度异常值的方法，以福建省为例，对该方法进行了实例应用。结果表明，在福建省西、北部区域，闪电定位监测数据存在一定探测误差或数据丢失的情况，并使用人工观测雷电日数据对这些异常值所在的区域进行了修订，该方法适用于闪电定位仪覆盖数量较少区域的闪电定位监测数据异常值识别与优化应用。
从识别、修订闪电定位监测数据异常值、提高闪电定位监测产品准确度的目的出发，以闪电定位栅格密度图为研究对象，结合人工观测雷电日数据及国内外对小电流幅值闪电数据剔除的研究成果，引入泰森多边形、数据分布假设检验、异常值（五数概括）处理算法等模型，建立了可用于判别和优化闪电定位监测数据栅格密度异常值的方法，以福建省为例，对该方法进行了实例应用。结果表明，在福建省西、北部区域，闪电定位监测数据存在一定探测误差或数据丢失的情况，并使用人工观测雷电日数据对这些异常值所在的区域进行了修订，该方法适用于闪电定位仪覆盖数量较少区域的闪电定位监测数据异常值识别与优化应用。
2017, 45(6):1017-1021.
摘要:
针对气象数据种类多、信息量大、精度高等特点，传统的关系型数据库系统在存储处理、数据读取等方面存在负载饱和、读写性能不理想等问题，利用云数据存储技术，结合气象数据特征，设计了基于云数据存储平台的气象数据存储和处理方法。通过分析气象数据的结构化、半/非结构化特征，采用云关系型数据库存储结构气象数据；采用NoSQL对象库存储半/非结构化气象数据；在数据的存储过程中，应用了气象数据分块压缩技术，进行气象数据存储和传输。结果表明，所讨论的方法具有很好的存储传输效率，能够满足大规模气象数据在业务应用中对存储查询和处理速度的要求。
针对气象数据种类多、信息量大、精度高等特点，传统的关系型数据库系统在存储处理、数据读取等方面存在负载饱和、读写性能不理想等问题，利用云数据存储技术，结合气象数据特征，设计了基于云数据存储平台的气象数据存储和处理方法。通过分析气象数据的结构化、半/非结构化特征，采用云关系型数据库存储结构气象数据；采用NoSQL对象库存储半/非结构化气象数据；在数据的存储过程中，应用了气象数据分块压缩技术，进行气象数据存储和传输。结果表明，所讨论的方法具有很好的存储传输效率，能够满足大规模气象数据在业务应用中对存储查询和处理速度的要求。
2017, 45(6):1022-1026.
摘要:
利用C#开发语言结合WebService，提供了一套智能移动端的等值线实时绘制技术方案。方案采用了等值线算法实时分析气象网格数据，通过二进制编码压缩技术对等值线分析结果进行编码压缩，生成二进制等值线数据。移动端通过调用WebService接口实时下载解析二进制等值线数据，结合WebGIS的API函数实时绘制等值线色斑图。应用结果表明，所讨论的方案避免了传统图片显示方式带来的图片模糊不清、失真等问题，更加精细的展示气象要素数值。
利用C#开发语言结合WebService，提供了一套智能移动端的等值线实时绘制技术方案。方案采用了等值线算法实时分析气象网格数据，通过二进制编码压缩技术对等值线分析结果进行编码压缩，生成二进制等值线数据。移动端通过调用WebService接口实时下载解析二进制等值线数据，结合WebGIS的API函数实时绘制等值线色斑图。应用结果表明，所讨论的方案避免了传统图片显示方式带来的图片模糊不清、失真等问题，更加精细的展示气象要素数值。
14 我国台风路径突变研究进展
2017, 45(6):1027-1035.
摘要:
台风路径突变包括其移动方向和移动速度的显著变化，是当今台风路径预报的难题。突变路径预报的巨大误差常导致台风防御失败，这与其机理认识不足等原因有关。本文回顾了我国关于台风突变路径的研究成果和最新进展。从台风与多尺度环流系统相互作用、台风内部动力机制以及下垫面状况等方面，总结了关于台风路径突变的主要环境影响因子、物理过程和动热力结构特征等方面的认识，对台风路径突变的发生概率、预报技术和存在问题进行阐述，并提出关于路径突变研究需要关注的一些问题。
台风路径突变包括其移动方向和移动速度的显著变化，是当今台风路径预报的难题。突变路径预报的巨大误差常导致台风防御失败，这与其机理认识不足等原因有关。本文回顾了我国关于台风突变路径的研究成果和最新进展。从台风与多尺度环流系统相互作用、台风内部动力机制以及下垫面状况等方面，总结了关于台风路径突变的主要环境影响因子、物理过程和动热力结构特征等方面的认识，对台风路径突变的发生概率、预报技术和存在问题进行阐述，并提出关于路径突变研究需要关注的一些问题。
2017, 45(6):1036-1042.
摘要:
提出一种基于动态权重的降水概率融合预报方法。首先建立一个适用于权重分配的评分模型，对基于雷达光流外推的降水概率预报和基于数值模式经反射率换算后的降水概率预报的预报准确率分别加以评估；提出一种改进的Brier评分法，该方法兼顾了降水落区的大小和降水量，降低评分对样本数据数量多少的敏感性；根据两种在不同预报时效的评分，动态地分配两种预报方法在不同预报时效的权重。试验部分通过Brier等评分验证表明，融合后各个预报时效的预报都表现出与雷达外推或数值模式相近甚至更高的技术评分。
提出一种基于动态权重的降水概率融合预报方法。首先建立一个适用于权重分配的评分模型，对基于雷达光流外推的降水概率预报和基于数值模式经反射率换算后的降水概率预报的预报准确率分别加以评估；提出一种改进的Brier评分法，该方法兼顾了降水落区的大小和降水量，降低评分对样本数据数量多少的敏感性；根据两种在不同预报时效的评分，动态地分配两种预报方法在不同预报时效的权重。试验部分通过Brier等评分验证表明，融合后各个预报时效的预报都表现出与雷达外推或数值模式相近甚至更高的技术评分。
2017, 45(6):1043-1048.
摘要:
大气平流方程一般用于格点场数值预报的处理，鲜有应用到离散点要素外推。离散点平流外推模型不仅使时间方向站点资料补缺更具物理意义，而且为站点要素的预报奠定基础。模型首先根据站点离散特征，对平流方程进行改造，得到离散点风速、梯度本征向量，并通过频数统计拟合出平流项似然概率的高斯表达式，以此计算出新平流方程数值解。通过对单点和多点的实况试验，得出了模型的具体应用特点，并给出了一个实际的数据补缺场景，作用显著。该模型具有小巧、高效，易用等特点，有良好的普适性，作为一个通用的数学模型，为离散点的要素预报提供了一种新的思路。
大气平流方程一般用于格点场数值预报的处理，鲜有应用到离散点要素外推。离散点平流外推模型不仅使时间方向站点资料补缺更具物理意义，而且为站点要素的预报奠定基础。模型首先根据站点离散特征，对平流方程进行改造，得到离散点风速、梯度本征向量，并通过频数统计拟合出平流项似然概率的高斯表达式，以此计算出新平流方程数值解。通过对单点和多点的实况试验，得出了模型的具体应用特点，并给出了一个实际的数据补缺场景，作用显著。该模型具有小巧、高效，易用等特点，有良好的普适性，作为一个通用的数学模型，为离散点的要素预报提供了一种新的思路。
2017, 45(6):1049-1057.
摘要:
利用2000—2014年5月1日到6月10日河南省121个气象观测站点的逐日观测数据、欧洲中心模式预报资料，对河南省干热风天气进行分析，总结了干热风天气形势分类模型，同时利用多元回归法建立了河南省干热风天气的客观预报方法。分析结果得出：河南省干热风天气发生主要形势为西北气流型、高压脊型和纬向环流型3类；通过多元回归分析筛选出日最高温度预报因子为前一日最高气温、当日最低气温、08：00气温、EC850 hPa 24 h温度预报，相对湿度预报因子为EC850 hPa 24 h相对湿度预报、前一日14:00相对湿度、当日08:00露点温度，风速预报因子为EC细网格过去3 h 10 m阵风预报，建立温度、湿度和风速3要素的预报方程；利用预报方程对2014年预报时段的天气进行检验，结果表明，对于轻干热风预报的TS评分为62%，重干热风预报的TS评分为64%。
利用2000—2014年5月1日到6月10日河南省121个气象观测站点的逐日观测数据、欧洲中心模式预报资料，对河南省干热风天气进行分析，总结了干热风天气形势分类模型，同时利用多元回归法建立了河南省干热风天气的客观预报方法。分析结果得出：河南省干热风天气发生主要形势为西北气流型、高压脊型和纬向环流型3类；通过多元回归分析筛选出日最高温度预报因子为前一日最高气温、当日最低气温、08：00气温、EC850 hPa 24 h温度预报，相对湿度预报因子为EC850 hPa 24 h相对湿度预报、前一日14:00相对湿度、当日08:00露点温度，风速预报因子为EC细网格过去3 h 10 m阵风预报，建立温度、湿度和风速3要素的预报方程；利用预报方程对2014年预报时段的天气进行检验，结果表明，对于轻干热风预报的TS评分为62%，重干热风预报的TS评分为64%。
2017, 45(6):1058-1064.
摘要:
基于符号一致率评分（Pc）法，对多模式解释应用集成预测系统（MODES）的6种模式产品开展贵州85站2要素月预测释用，根据评估结果进一步采用等权平均方案和最优方案对6种模式产品展开2012—2015年48个月的回算统计。分析表明：不同的模式产品的预报性能各不相同，其中ECMWF的模式产品的预测性能较NCC和NCEP来说相对较高；模式产品释用时，最优方案的预报评分均高于其它6个模式产品的Pc评分平均值，且最优方案的预报评分高于等权平均方法的预报评分；回算结果，无论是气温还是降水，最优方案的Pc评分均都高于省级发布的月预测产品评分，这说明利用最优方案可以有效地提高MODES对贵州月气温和降水预测能力。
基于符号一致率评分（Pc）法，对多模式解释应用集成预测系统（MODES）的6种模式产品开展贵州85站2要素月预测释用，根据评估结果进一步采用等权平均方案和最优方案对6种模式产品展开2012—2015年48个月的回算统计。分析表明：不同的模式产品的预报性能各不相同，其中ECMWF的模式产品的预测性能较NCC和NCEP来说相对较高；模式产品释用时，最优方案的预报评分均高于其它6个模式产品的Pc评分平均值，且最优方案的预报评分高于等权平均方法的预报评分；回算结果，无论是气温还是降水，最优方案的Pc评分均都高于省级发布的月预测产品评分，这说明利用最优方案可以有效地提高MODES对贵州月气温和降水预测能力。
2017, 45(6):1065-1069.
摘要:
由于T639数值预报模式对具体区域预报有一定偏差，为了更好的利用该模式做出山东即墨本区域各自动站气温预报，制定订正方法，将订正方法运用到实际业务中，推广到相关单位，提高气温预报准确率，本文利用2013年1月至2015年12月山东省即墨市8个区域自动站的最高（低）气温实况和对应的T639数值预报24小时2 m气温预报产品进行了日最高（低）气温的预报准确率、相对误差分析，并结合风向风速预报结论和地形分区，运用综合订正、季节订正、风向订正和风速订正4种误差订正方法，在对比检验的基础上，得出如下结论：在4种订正方法中，预报准确率最高为综合订正方法。
由于T639数值预报模式对具体区域预报有一定偏差，为了更好的利用该模式做出山东即墨本区域各自动站气温预报，制定订正方法，将订正方法运用到实际业务中，推广到相关单位，提高气温预报准确率，本文利用2013年1月至2015年12月山东省即墨市8个区域自动站的最高（低）气温实况和对应的T639数值预报24小时2 m气温预报产品进行了日最高（低）气温的预报准确率、相对误差分析，并结合风向风速预报结论和地形分区，运用综合订正、季节订正、风向订正和风速订正4种误差订正方法，在对比检验的基础上，得出如下结论：在4种订正方法中，预报准确率最高为综合订正方法。
2017, 45(6):1070-1076.
摘要:
利用气象常规资料、风廓线资料和NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料，对2015年10月1日黄渤海罕见大风天气成因进行分析。结果表明：较强冷空气与快速发展的入海气旋相互作用形成强气压梯度是导致此次海上强风的主要原因。对流层中低层强冷平流区与地面变压风大值区有较好的对应关系。上下相接的整层冷平流有利于地面形成强气压梯度和变压梯度。气压梯度在大风形成的初期起主导作用，变压梯度有利于强风的维持。本次过程出现明显动量下传现象，大风形成初期，500~1000 m出现低空动量下传并影响地面风场，高空槽过境后，2000 m以上的高空动量能够影响地面风场。风廓线观测到低层强风并伴有强的下沉运动，可以作为海上大风临近预警的指标之一。
利用气象常规资料、风廓线资料和NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料，对2015年10月1日黄渤海罕见大风天气成因进行分析。结果表明：较强冷空气与快速发展的入海气旋相互作用形成强气压梯度是导致此次海上强风的主要原因。对流层中低层强冷平流区与地面变压风大值区有较好的对应关系。上下相接的整层冷平流有利于地面形成强气压梯度和变压梯度。气压梯度在大风形成的初期起主导作用，变压梯度有利于强风的维持。本次过程出现明显动量下传现象，大风形成初期，500~1000 m出现低空动量下传并影响地面风场，高空槽过境后，2000 m以上的高空动量能够影响地面风场。风廓线观测到低层强风并伴有强的下沉运动，可以作为海上大风临近预警的指标之一。
2017, 45(6):1077-1082.
摘要:
针对河北省邯郸市区的道路暴雨内涝风险问题，开展了基于二维信息扩散技术及灾害风险评估理论的模型研究工作，联合气象部门、市政排水部门、社会公众等不同行业群体，收集邯郸市易涝点分布、降雨强度、积水深度、危险源及承灾体等基础数据，建立了针对易涝点的“雨强〖CD*2〗水深〖CD*2〗风险情景”评估模型，实现基于降雨强度估计易涝点积水深度，进而结合承灾体状况给出相应的风险情景。研究表明，本文提出的二维信息扩散道路暴雨内涝风险评估模型，对估计平原地区道路积水风险情景具有一定的实用价值。
针对河北省邯郸市区的道路暴雨内涝风险问题，开展了基于二维信息扩散技术及灾害风险评估理论的模型研究工作，联合气象部门、市政排水部门、社会公众等不同行业群体，收集邯郸市易涝点分布、降雨强度、积水深度、危险源及承灾体等基础数据，建立了针对易涝点的“雨强〖CD*2〗水深〖CD*2〗风险情景”评估模型，实现基于降雨强度估计易涝点积水深度，进而结合承灾体状况给出相应的风险情景。研究表明，本文提出的二维信息扩散道路暴雨内涝风险评估模型，对估计平原地区道路积水风险情景具有一定的实用价值。
2017, 45(6):1083-1089.
摘要:
青藏高原是对流层水汽和污染物进入平流层的一个重要通道，这些大气成分会对全球气候产生重要影响。利用MLS探测资料和ERAInterim资料，对2012年7月5日发生在青藏高原中部的一次强对流活动中对流层上部平流层下部（UTLS）H2O、O3、CO和IWC的分布特点进行分析，并通过Wei公式估算穿越对流层顶的臭氧和水汽通量。分析结果表明：①O3混合比在100 hPa附近相对多年平均略微增加，从03×10-6（V）增加到09×10-6（V）；CO混合比在150 hPa以下最大值增加了008×10-6（V）；H2O混合比在215 hPa附近增加了80×10-6（V）；IWC在对流过程中增加明显，在215 hPa处的含量最大达到了0027g/m3，比多年平均值增加2倍多。②对流活动开始前，向上穿过对流层顶的运动逐渐增强，且总的臭氧和水汽通量输送主要由垂直方向的瞬时运动变化贡献。因此高原上的强对流活动对对流层低层大气的抬升作用会使UTLS的大气成分发生相应变化。
青藏高原是对流层水汽和污染物进入平流层的一个重要通道，这些大气成分会对全球气候产生重要影响。利用MLS探测资料和ERAInterim资料，对2012年7月5日发生在青藏高原中部的一次强对流活动中对流层上部平流层下部（UTLS）H2O、O3、CO和IWC的分布特点进行分析，并通过Wei公式估算穿越对流层顶的臭氧和水汽通量。分析结果表明：①O3混合比在100 hPa附近相对多年平均略微增加，从03×10-6（V）增加到09×10-6（V）；CO混合比在150 hPa以下最大值增加了008×10-6（V）；H2O混合比在215 hPa附近增加了80×10-6（V）；IWC在对流过程中增加明显，在215 hPa处的含量最大达到了0027g/m3，比多年平均值增加2倍多。②对流活动开始前，向上穿过对流层顶的运动逐渐增强，且总的臭氧和水汽通量输送主要由垂直方向的瞬时运动变化贡献。因此高原上的强对流活动对对流层低层大气的抬升作用会使UTLS的大气成分发生相应变化。
2017, 45(6):1090-1094.
摘要:
利用2010—2012年6—8月西安市逐日电力负荷资料及对应时段地面观测站数据，分析了高温天气过程中日最大电力负荷的变化特征。结果发现，3年间西安地区共发生晴热天气过程5次，闷热天气过程4次，其中晴热天气过程发生在6月，闷热天气过程发生在7、8月，且闷热天气过程的电力负荷增长更加明显；利用日最高气温变化跟踪气象负荷的变化发现，日最高气温33 ℃为西安市气象负荷初始气温敏感点，35 ℃为强气温敏感点，38 ℃为极强气温敏感点；引入积温累积效应，建立了多元回归的电力气象负荷预测模型，经2013年夏季模型应用检验表明，日最大电力负荷预测平均误差为60%，能较好的模拟电力负荷的实际变化，对西安市夏季电力气象服务工作有指导意义。
利用2010—2012年6—8月西安市逐日电力负荷资料及对应时段地面观测站数据，分析了高温天气过程中日最大电力负荷的变化特征。结果发现，3年间西安地区共发生晴热天气过程5次，闷热天气过程4次，其中晴热天气过程发生在6月，闷热天气过程发生在7、8月，且闷热天气过程的电力负荷增长更加明显；利用日最高气温变化跟踪气象负荷的变化发现，日最高气温33 ℃为西安市气象负荷初始气温敏感点，35 ℃为强气温敏感点，38 ℃为极强气温敏感点；引入积温累积效应，建立了多元回归的电力气象负荷预测模型，经2013年夏季模型应用检验表明，日最大电力负荷预测平均误差为60%，能较好的模拟电力负荷的实际变化，对西安市夏季电力气象服务工作有指导意义。
2017, 45(6):1095-1098.
摘要:
历史上，黄河宁夏段曾多次发生漫滩甚至决堤淹田等重大气象衍生次生灾害，带来严重损失，且大多发生在封河或开河过程中，流凌密度是判断开、封河的重要指标。本研究利用黄河宁夏段2008—2015年气象水文资料，对流凌密度与其前3～7天的气象要素进行多元线性回归和单要素曲线模拟，结果表明：利用气象要素资料开展流凌密度定量化预报可行，模型拟合度较高，可实现基于数值天气预报的黄河凌汛流凌密度预报业务。
历史上，黄河宁夏段曾多次发生漫滩甚至决堤淹田等重大气象衍生次生灾害，带来严重损失，且大多发生在封河或开河过程中，流凌密度是判断开、封河的重要指标。本研究利用黄河宁夏段2008—2015年气象水文资料，对流凌密度与其前3～7天的气象要素进行多元线性回归和单要素曲线模拟，结果表明：利用气象要素资料开展流凌密度定量化预报可行，模型拟合度较高，可实现基于数值天气预报的黄河凌汛流凌密度预报业务。
2017, 45(6):1099-1105.
摘要:
以风云三号气象卫星国内外多家地面站数据接收故障排查需求为背景，基于Java 16，在Eclipse 36平台上开发了风云三号气象卫星数据接收远程故障诊断系统，分析了总体框架、构建了故障诊断规则库、阐述了工作流程。该系统可实现对分布式地面站数据接收设备运行状态的远程集中监视、通过解析设备状态报告文件触发自动故障诊断和基于规则的故障诊断，生成故障报告并导入专家经验库，支持文本和图形两种查看方式。经过业务实践检验，该系统界面友好，能够帮助知识工程师远程精准定位故障单元，有效提高了排故效率，增强了集成运行控制中心对各地面站数据接收业务的远程监管能力，对提高风云三号气象卫星及同类卫星数据接收的质量具有一定的实际意义。
以风云三号气象卫星国内外多家地面站数据接收故障排查需求为背景，基于Java 16，在Eclipse 36平台上开发了风云三号气象卫星数据接收远程故障诊断系统，分析了总体框架、构建了故障诊断规则库、阐述了工作流程。该系统可实现对分布式地面站数据接收设备运行状态的远程集中监视、通过解析设备状态报告文件触发自动故障诊断和基于规则的故障诊断，生成故障报告并导入专家经验库，支持文本和图形两种查看方式。经过业务实践检验，该系统界面友好，能够帮助知识工程师远程精准定位故障单元，有效提高了排故效率，增强了集成运行控制中心对各地面站数据接收业务的远程监管能力，对提高风云三号气象卫星及同类卫星数据接收的质量具有一定的实际意义。
2017, 45(6):1106-1111.
摘要:
自动气象站是一种实时性要求较高的地面气象探测系统，当自动气象站发生故障时,应快速定位故障部位,及时排除故障，但由于缺乏专用的检测仪器,往往需花费较长的时间去排查故障。本文设计的便携式自动气象站故障检测仪能在现场快速、方便地检测温度、湿度、雨量、风向、风速、气压、能见度、蒸发等传感器以及光纤、线缆的各类故障；用户可在仪器液晶屏上直接查看自动气象站当前观测数据和运行状态。该检测仪能快速定位自动气象站观测系统的故障点，一定程度上缩短故障恢复时间，提高台站技术人员的维修维护能力，具有较高的推广应用价值。
自动气象站是一种实时性要求较高的地面气象探测系统，当自动气象站发生故障时,应快速定位故障部位,及时排除故障，但由于缺乏专用的检测仪器,往往需花费较长的时间去排查故障。本文设计的便携式自动气象站故障检测仪能在现场快速、方便地检测温度、湿度、雨量、风向、风速、气压、能见度、蒸发等传感器以及光纤、线缆的各类故障；用户可在仪器液晶屏上直接查看自动气象站当前观测数据和运行状态。该检测仪能快速定位自动气象站观测系统的故障点，一定程度上缩短故障恢复时间，提高台站技术人员的维修维护能力，具有较高的推广应用价值。
2017, 45(6):1112-1115.
摘要:
实现一种新型天气雷达发射脉冲包络检测集成技术，高度集成数控衰减器、包络检波器、A/D转换器和FPGA（Field Programmable Gate Array）处理器；能快速准确的对发射机脉冲特性进行检测，无需其他仪器和工具辅助，全自动测试，自动生成测试报告并根据测试结果给出检修建议，能够有效解决台站天气雷达对发射脉冲包络传统测试和维护的单一测试仪器功能，有效降低人为测试误差，减少天气雷达故障诊断和日常维护带来的制约和影响，促进天气雷达测试、维护维修保障的标准化和自动化。
实现一种新型天气雷达发射脉冲包络检测集成技术，高度集成数控衰减器、包络检波器、A/D转换器和FPGA（Field Programmable Gate Array）处理器；能快速准确的对发射机脉冲特性进行检测，无需其他仪器和工具辅助，全自动测试，自动生成测试报告并根据测试结果给出检修建议，能够有效解决台站天气雷达对发射脉冲包络传统测试和维护的单一测试仪器功能，有效降低人为测试误差，减少天气雷达故障诊断和日常维护带来的制约和影响，促进天气雷达测试、维护维修保障的标准化和自动化。
2017, 45(6):1116-1124.
摘要:
数据质量评估是模式业务运行中重要环节。本文利用土壤水分观测数据和中国气象局陆面数据同化系统（CLDAS）产品数据，采用MySQL数据库和html、JavaScript、HighChart等Web技术，建立CLDAS数据质量在线评估系统。系统采用相关系数、均方根误差、相对偏差和平均偏差等统计指标，实现对任意站点及省份、任意时段、不同土壤层次的土壤湿度的评估分析，并以时间序列图，散点图等多种方式对比显示土壤湿度观测与模拟值。系统具备各类统计指标的实时计算，并通过Web页面实时展示评估结果，实现对模式产品的数据质量进行实时监视。
数据质量评估是模式业务运行中重要环节。本文利用土壤水分观测数据和中国气象局陆面数据同化系统（CLDAS）产品数据，采用MySQL数据库和html、JavaScript、HighChart等Web技术，建立CLDAS数据质量在线评估系统。系统采用相关系数、均方根误差、相对偏差和平均偏差等统计指标，实现对任意站点及省份、任意时段、不同土壤层次的土壤湿度的评估分析，并以时间序列图，散点图等多种方式对比显示土壤湿度观测与模拟值。系统具备各类统计指标的实时计算，并通过Web页面实时展示评估结果，实现对模式产品的数据质量进行实时监视。
2017, 45(6):1125-1128.
摘要:
闪电具有突发性、瞬时性、三维性等特征。其特征导致闪电监测数据基于web端的即时处理和显示受到限制，小范围内的雷电临近预警服务受到影响。基于Android移动设备利用GPS定位技术开展闪电数据可视化研究具有重要的意义。将闪电实时监测数据与GPS位置数据结合，集合采集、转化、整合和数据叠加等逻辑过程，通过直观添加覆盖物的方法，在Android移动设备地图上精确标注闪电发生的地点、强度以及发生距离等信息，实时显示用户附近20 km以内的闪电情况。用户据此及时采取相应的防御措施，减少雷电灾害导致的生命和财产损失。
闪电具有突发性、瞬时性、三维性等特征。其特征导致闪电监测数据基于web端的即时处理和显示受到限制，小范围内的雷电临近预警服务受到影响。基于Android移动设备利用GPS定位技术开展闪电数据可视化研究具有重要的意义。将闪电实时监测数据与GPS位置数据结合，集合采集、转化、整合和数据叠加等逻辑过程，通过直观添加覆盖物的方法，在Android移动设备地图上精确标注闪电发生的地点、强度以及发生距离等信息，实时显示用户附近20 km以内的闪电情况。用户据此及时采取相应的防御措施，减少雷电灾害导致的生命和财产损失。
2017, 45(6):1129-1135.
摘要:
随着信息技术的快速发展和气象现代化的快速推进，民众对气象服务要求越来越高，气象服务产品的种类、品质也需要与时俱进。本文从用户生活的实际需求出发，基于雷达反演降水实况融合数据的0~1 h短临降水预报,设计0~1 h短临降水预报的算法，不同降水趋势下服务短语生成，开发了0~1 h短临降水预报服务短语应用系统，并集成到智慧气象APP和浙江降水发布系统手机客户端软件开展服务,有助于提升气象服务质量。
随着信息技术的快速发展和气象现代化的快速推进，民众对气象服务要求越来越高，气象服务产品的种类、品质也需要与时俱进。本文从用户生活的实际需求出发，基于雷达反演降水实况融合数据的0~1 h短临降水预报,设计0~1 h短临降水预报的算法，不同降水趋势下服务短语生成，开发了0~1 h短临降水预报服务短语应用系统，并集成到智慧气象APP和浙江降水发布系统手机客户端软件开展服务,有助于提升气象服务质量。
2017, 45(6):1136-1140.
摘要:
根据中国气象局探测中心对全国雷达2006—2015年的备件消耗评估和对全国CINRAD/SA雷达2007—2015年的故障归属进行统计发现，发射机故障率仅次于伺服系统，这与发射机长期处于高压强电的工作环境密切相关。发射机故障中，高压问题直接导致停机，严重影响观测，是比较难处理的一类故障。通过统计全国CINRAD/SA雷达发射机的高压故障归属与检修经验，结合相关组件的参数特征，梳理常见高压故障，归纳总结出CINRAD/SA雷达高压故障的排查方法，并从项目组收集的案例库中选取2个典型个例进行分析，为台站提供借鉴。
根据中国气象局探测中心对全国雷达2006—2015年的备件消耗评估和对全国CINRAD/SA雷达2007—2015年的故障归属进行统计发现，发射机故障率仅次于伺服系统，这与发射机长期处于高压强电的工作环境密切相关。发射机故障中，高压问题直接导致停机，严重影响观测，是比较难处理的一类故障。通过统计全国CINRAD/SA雷达发射机的高压故障归属与检修经验，结合相关组件的参数特征，梳理常见高压故障，归纳总结出CINRAD/SA雷达高压故障的排查方法，并从项目组收集的案例库中选取2个典型个例进行分析，为台站提供借鉴。
2017, 45(6):1141-1145.
摘要:
称重式降水传感器已经在全国地面观测站中广泛应用，承担着冬季降水量的观测任务，为冬季降水量预报和服务提供观测资料。北京市气象局目前使用的126套称重降水传感器中，DSC2型称重式降水传感器占90%。本文根据对DSC2型称重式降水传感器的研究，重点介绍了其基本原理和数据质控算法，并针对其在实际运行中出现的两类常见故障进行分析，介绍对应的判断方法与解决思路，最后提出DSC2称重式降水传感器日常维护注意事项，以减少相关设备发生故障。
称重式降水传感器已经在全国地面观测站中广泛应用，承担着冬季降水量的观测任务，为冬季降水量预报和服务提供观测资料。北京市气象局目前使用的126套称重降水传感器中，DSC2型称重式降水传感器占90%。本文根据对DSC2型称重式降水传感器的研究，重点介绍了其基本原理和数据质控算法，并针对其在实际运行中出现的两类常见故障进行分析，介绍对应的判断方法与解决思路，最后提出DSC2称重式降水传感器日常维护注意事项，以减少相关设备发生故障。
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