摘要:

摘要:土壤水分是研究土体工程学、农学、地质学、生态学、生物学和水文学等特性的重要参数。不论实验室测量还是现场测量，目前土壤水分的测量方法对不同特性的土壤和不同类型水分含量的适用性仍存在争议。本文对目前已经存在的和新兴的土壤水分观测方法及其优缺点进行归纳，综合评述这些测量方法存在的局限性和特性参数对土壤水分测量的影响。同时，着眼于我国气象部门采用频域反射法原理研制的DZN1、DZN2和DZN3三个型号设备,自2009年开展全国土壤水分自动化观测业务以来，设备运行稳定，测量精度和数据质量基本满足业务与服务需求。最后，本文结合我国观测业务现状，分别为业务建设和精确测量土壤水分提出了参考建议。

摘要:为了寻求适合珠海〖CD*2〗澳门双偏振雷达的差分反射率标定方法，提升其探测的准确性和稳定性，对珠澳雷达的太阳法和垂直指向法的标定结果进行了分析对比。对比表明两个标定方法确定的系统偏差之间存在较大的差异。为了确定真实的系统偏差，基于业务运行的体积扫描数据，在初始差分相移订正的基础上，用差分相移、反射率、信噪比和相关系数作为筛选条件，筛选了适合作为标定参照物的小雨和干雪，对珠澳雷达的标定结果进行了验证并分析了标定误差的成因。结果表明以小雨和干雪作为目标物得到的差分反射率系统偏差和太阳扫描法得到的结果非常一致，且在超过两个月时间内表现较为稳定，可以用于对雷达系统的差分反射率偏差进行长期的在线监控。垂直指向法标定的结果存在明显偏差。与英国Thurnham C波段雷达以及南京大学C波段雷达的垂直入射标定数据的横向对比和分析表明，珠澳雷达的垂直指向法标定受到位于天线罩顶部的航空障碍灯和维护窗的影响，使得标定结果出现偏差。

摘要:利用北京南郊S波段雷达2011—2016年的观测资料，从雷达气候统计的角度，利用不同强度回波发生频率的统计特征及其空间分布特征，对雷达地物杂波和波束遮挡的识别与订正方法进行研究。结果表明:①利用雷达回波出现频率特征，可以很好地识别雷达近中心地物杂波和受地形高度影响的地物杂波特征；同时还可以直观地识别出雷达波束遮挡区域以及遮挡程度。北京南郊雷达地物杂波主要分布在近雷达中心和北京西部、西北部的山前地区，地物杂波主要集中在0.5°仰角和1.5°仰角层上。雷达波束遮挡主要集中在由高大建筑引起遮挡的东南方位向和由于地形引起波束遮挡的西西北方位向，波束遮挡主要集中在0.5°仰角层。②采用局部可变区域平均垂直廓线方法利用高仰角回波订正低仰角回波，能有效订正地物杂波，并保留回波的局部特征。对于波束遮挡区域的回波填补，也能够较好地保持上下层仰角回波之间的连续性，同时兼顾了回波不均性分布等特性。③基于雷达气候特征进行地物杂波识别和波束遮挡识别，无需依照先验知识，相比于传统方法能更好地反映本地雷达回波真实情况，且具有方法简单、可快速复用、本地适用性强等优点。

摘要:基于高速公路夜间交通监控图像，选择其附近能见度自动监测数据作为图像是否有大雾的标准，分析有雾或无雾环境对光源及其成像的影响，提取相应的特征值，利用支持向量机的方法建立了大雾识别模型。结果表明：大雾存在时空气消光系数增大，LED电子显示屏、车灯等光源在图像上呈现出亮度减弱而梯度小，散射较明显的特点；纹理特征表明有雾时图片纹理简单、纹理较浅分布均匀，像素之间相关性大，无雾时则反之；模型评估得出临界成功指数为0.74，虚警率为0.18，有较好的识别效果。

摘要:针对传统雨量测量耗时长，维护不方便的问题，本文在分析声信号识别技术的基础上，提出了基于雨声识别的雨量测量方法，模拟人耳听觉中对频域划定的非线性性和对同一频率群声信号作叠加评价的机理，将傅里叶变换后的能量谱通过梅尔（Mel）滤波器，提取雨声的梅尔频率倒谱系数（MFCC）作为雨声信号的特征向量。在此基础上，构建一个三层BP神经网络，将归一化后的样本数据用于神经网络训练，最后将测试样本用于对雨量的识别。试验结果表明，在少量样本训练的基础上神经网络即能有效识别雨量大小，为声信号识别技术应用于更为精准的雨量测量提供了理论依据。

摘要:随着城市化的发展，越来越多的城市建立在山区附近或山谷之中。受地理环境和气象条件等因素影响，各地山谷风特征各不相同。山谷风对局地风场、气候特征有着重要作用，与逆温和污染物浓度变化也具有良好相关。本文从山谷风研究的主要手段—观测、理论和数值模拟出发，重点回顾了国内山谷风研究成果，并讨论了与其他中尺度环流（海陆风、湖陆风、城市热岛、植被风、冰川风环流）的相互作用，以及包括山谷风在内的山地环流对大气污染的影响。最后对国内研究进展进行总结，并提出了一些还需深入研究和探讨的问题。

摘要:城市热岛环流是由城市热岛激发的、存在于边界层的局地环流。这一环流常影响城市区域污染物的扩散及城市降水，是城市气象学的重点研究对象。在过去30多年间，中国城市热岛环流的研究不断取得突破，研究成果丰富。为了今后更有效地开展相关研究，本文从观测分析、理论与数值模拟研究两方面，回顾并总结了我国在热岛环流研究方面取得的成果，包括热岛环流的时空特征、产生机制，以及热岛环流与其他局地环流的相互作用。此外，本文总结了热岛环流对城市及其周边地区污染物水平和垂直分布的影响。

摘要:本文选取最适当的夏季风指数确定黄淮地区的强弱夏季风年，并结合近55年该地区夏季日降水资料，讨论了该地区在强弱夏季风年降水的差异及其形成原因。结果表明：①强夏季风年，该区域东半部降水偏多，西半部降水偏少；弱夏季风年反之。②1979年之前，该区域降水存在周期3～5年的年际变化，之后周期演变为15年。③该区域降水存在低频振荡特征。在强夏季风年，7～14天周期最显著；在弱夏季风年，10～18天与25～30天的周期最显著。④强夏季风年，黄淮地区有2段雨季，分别出现在7月初与8月中下旬；但在弱夏季风年，主雨季不明显。⑤强弱年降水的诸多差异，主要归因于欧亚中高纬度大尺度环流的波列不同及偏南季风的水汽输送差异。⑥春季海温异常对当年黄淮地区的降水有指示作用。在拉尼娜年，黄淮地区东部降水偏多，西部降水偏少；在厄尔尼诺年反之。

摘要:本文利用风廓线雷达、地基微波辐射计、地面自动站、秒级探空和NCEP/NCAR(1°×1°)再分析资料，对2016年12月成都的3次辐射平流雾过程进行生消机理分析。结果表明：①高空500 hPa受西北气流控制，700 hPa干层和1.5 km下弱风速的维持，利于近地面快速辐射冷却形成逆温层，为雾的形成提供了热力条件。②垂直方向上无运动或微弱运动，为雾的形成和发展提供了动力条件；贴地层弱西南暖湿气流(≤4 m/s)携带的水汽在成都地区辐合，为强浓雾的形成提供了充足的水汽条件。③贴地逆温层和逆露点温度层(高度低于逆温层高度)同时存在，对雾的预报有较好的指示意义。④午后，双逆温层的维持，近地面风速接近静风，是辐射平流雾维持的重要原因。⑤西南暖湿气流消失或水汽辐合移出本地之后，近地面逆温层消失或雾顶上部干空气的卷入，是导致辐射平流雾最终消散的原因。

摘要:1617号台风“鮎鱼”的降水异常强大,温州、丽水部分县市的过程雨量和日雨量超过历史极值，灾害严重。利用NCEP 0.5°×0.5°再分析资料、FY2G 卫星资料、多普勒雷达探测资料和自动站加密观测等资料，对其成因展开分析。结果表明：“鮎鱼”东面与强大稳定的副高之间构成东南急流；北面与缓慢东移的华北高压之间构成偏东风急流；南面是与西南季风相连接的西南急流；3支低空急流构建的切变辐合区是水汽辐合和不稳定能量的集合区，也是中尺度对流的强烈发展区，温州、丽水部分县市的极端降水由中尺度对流的持续发生发展引发。低空急流的长时间持续，特别充沛的水汽输送和冷空气的影响是“鮎鱼”极端降水的主要影响机制。冷空气影响期间，降雨回波发展旺盛，结构紧密，回波强度和降水效率等明显强于无冷空气影响时台风本体环流降雨回波。云顶相当黑体亮度温度（TBB）与台风降水有较好的对应关系，有一定预报参考价值。

摘要:利用中尺度数值模式WRFV3.6模拟了2017年7月12日宁波机场附近的一次微下击暴流天气过程，结合浙江省自动站资料、机场自动观测数据、多普勒天气雷达资料等分析微下击暴流成因，结果表明：此次微下击暴流是由海风锋触发的强雷雨引起的，机场自动观测数据显示的风、温、压等气象要素的变化均呈现出明显的微下击暴流特征；数值模式较好地模拟出微下击暴流的水平风场结构；拖曳作用、下沉过程中冰雹融化、液态水和雨水持续蒸发降温作用是形成此次下击暴流的重要原因；低层位温扰动加强了垂直运动，中低层位涡异常增大区与雷暴强降水区域有较好对应关系。

摘要:利用常规高空和地面观测资料、天津铁塔和雷达资料、全球资料同化系统（GDAS）分析资料、雷达变分同化分析系统资料、EC和NCEP再分析资料对2016年11月20—21日天津初雪天气进行成因分析，结果表明：本次过程是在高空槽和回流冷空气共同作用下产生的，主要水汽来源为对流层中低层槽前西南暖湿气流和回流东风，回流东风经渤海低空运行时吸收水汽由“干冷”变为“湿冷”；动力条件主要来自回流冷垫的动力抬升作用，降水期间回流东风层厚度由1.5 km增加至2 km；锋面上的非地转次级环流可将回流东风水汽向上输送成为降水原料，同时可加强其上暖湿空气的垂直上升运动；高空云水粒子向云冰粒子的转换和边界层回流冷空气加强对本次雨雪相态转换是不可或缺的，回流冷空气北风分量风速和厚度陡增、800～950 hPa出现均温层、云冰粒子陡增并向低空延伸、700～850 hPa与850～1000 hPa厚度的变化特征对雨雪相态的判别均有较好的指示作用。

摘要:利用常规气象观测资料、NCEP/NCAR再分析资料，分析了2016年1月下旬广东罕见大范围雨雪冰冻天气过程的大尺度环流和冷空气活动特征、动力和水汽条件，采用湿球温度讨论了降水相态和大气温度垂直结构特征。结果表明：此次寒潮过程环流形势为横槽转竖型，横槽下摆引导强冷空气向南迅猛爆发，以及伴随着异常强的冷高压、锋区、冷温度中心和冷温度平流的冷空气主力南侵，是本次寒潮过程粤北和广东中南部温度陡降的主要原因；700 hPa冷暖空气的辐合，以及700 hPa西南气流从孟加拉湾输送水汽经中南半岛北部到北部湾至华南地区加强并辐合，是造成雨雪冰冻天气产生的重要动力和水汽条件；在有利的大尺度环流、动力和水汽条件配合下，降水相态的变化与暖层强度及湿球温度密切相关，暖层的明显减弱及暖层下方湿球温度低于0 ℃冷冻层的强度增强，导致降水相态由雨向雪、雨夹雪、霰等固态降水转变；在发生固态降水的平均时段内，粤北地区中低层湿球温度均低于0 ℃，无明显融化作用，产生纯雪或雨夹雪的可能性大；而位置偏南的珠江三角洲地区仍存在浅薄的暖层，因此主要出现雨夹雪或霰。当寒潮入侵涉及华南降水相态预报时，需要注重实况探空和模式预报探空的大气温湿垂直结构的分析，更应重视湿球温度的研究和应用。

摘要:配合2015年成都市2049远景发展战略规划编制，利用成都市气象和空气质量观测数据、卫星遥感、地理信息及城市规划土地利用资料，对该市风、热/冷环境和大气环境进行计算分析，结果表明：①成都市主导风向为NE，年平均风速为1.2 m/s，静风频率高达34%，冬季风速最小。市域内风速总体呈东北向西南递减趋势，西部沿龙门山岷江口和湔江口为市域2处主要通风口。21世〖JP2〗纪00年代城市集中区风速较20世纪80、90年代显著减少，NE和NW风向上减少可达0.5 m/s。②该市较强等级以上热岛面积由1992年的53.6 km2发展至2014年的798 km2，〖JP〗且热岛中心呈现多极化。高级别生态冷源集中于龙门山和龙泉山，大规模城市扩张与沿山坡耕地是热/冷环境恶化的重要原因。③成都大气环境状况不佳，空气污染程度呈现城区—近郊—远郊递减特征。2007—2014年城区PM10和NO2平均浓度分别为0.116 mg/m3和0.054 mg/m3，均未达国家环境空气质量二级标准。④绘制了成都市城市气候分析图，并结合实地调查、土地利用现状以及发展诉求，形成了城市规划气候建议图，将全市划分为6类规划分区，明确了对气候影响程度不同的各类空间，进而为成都市2049远景发展战略规划提出了气候可行性建议。

摘要:为了研究生物冰核Snomax的成核性能，在静态等温云室中对Snomax的成核性能进行测试分析，得出其成核率、核化速率、成核阈温等性能参数，结果表明在-4~-18 ℃，Snomax成核率在108/g~1011/g范围内变化，不同温度、过冷水含量、冰核浓度对Snomax催化产生的冰晶形态有重要影响。此外，对比分析测试了AgI焰剂与Snomax的成核性能，试验结果表明AgI焰剂成核率比Snomax高出3~4个数量级，但亲水性Snomax冰核蛋白具有更快的核化速率和环境友好性。通过对比两种冰核的成核特性，分析了生物冰核在人工影响天气作业中可能的应用。

摘要:根据山东省气温观测资料，综合利用人口格网、土地利用和夜晚灯光数据划分了城市站和乡村站，采用基于观测资料的对比分析法研究山东省极端气温事件的城市化影响。结果表明：①除暖夜日数，暖（冷）事件在城市化的推动下会增加（减少）；其中，暖指数的城市化影响贡献率分别是40.66%（高温）、19.32%（暖昼）、1.02%（暖夜），冷指数的城市化影响贡献率分别是2.31%（低温）、5.72%（冷昼）、5.55%（冷夜），可见暖事件（除暖夜日数）的城市化影响贡献率与冷事件相比更显著，且由最高气温计算得出的极端气温指数的城市化影响贡献率更大。②城市化会促使极端气温暖事件平均场的强度变大，同等强度暖事件的发生范围较之前更广，而冷事件受城市化发展的影响在强度和范围的表现却与暖事件的表现刚好相反；相同的是城市化促使极端气温冷暖事件平均场分布的空间差异性较之前均变大。③极端气温冷暖事件的突变时间会受城市化发展的影响，使其突变时间提前1~3年。④冷暖事件的持续时间会随着城市的不断发展而变化，其中由最高气温计算得出的指数受影响更大。⑤极端气温冷暖指数之间的城市化非对称性影响具有复杂的差异性。

摘要:基于气象报表、中国气象灾害大典、气象灾情数据库以及档案馆地方志等历史资料，查阅1956—2016年京津冀区域的龙卷风个例，按照“增强藤田级别”龙卷风强度等级分类标准，采用专家评定法对龙卷风个例进行定级，并运用时间序列、趋势分析和空间分析方法，对龙卷风的时空分布、灾害特征进行了统计分析。主要结论如下：①1956—2016年，京津冀区域共确认龙卷风个例188个，空间分布上，龙卷风发生最多的区域有2个，一是张家口坝上4县：张北、尚义、沽源、康保，二是京津冀东部地区，特别是沧州、天津、唐山、秦皇岛沿海地区是龙卷风高发区；②时间分布上，1985—1993年龙卷风发生次数最多，90年代以后呈下降趋势；③龙卷风在夏季发生次数占总数的819%，龙卷风主要发生时段为11：00—20：00；④对有灾情记录的122个龙卷风个例，经专家评定， EF4和EF3级各1例， EF2级14例，EF1级52例，EF0级54例。

摘要:利用ARCGIS对天津市西青区的高精度地理信息数据、排水设施和排水方式进行预处理，以西青区下垫面和明渠河道的水流运动为模拟对象，建立天津市西青区中小河流暴雨洪涝仿真模型。以区内14条二级河道的水位变化作为模型的动态侧边界条件，针对2016年7月20日的大暴雨过程，设计了4个模拟方案，对河道高水位及暴雨造成的洪涝淹没过程进行评估，并将模拟结果与实际调查内涝灾情进行对比，结果表明，模型可以较客观地反映暴雨和河道水位变化对城镇造成的内涝灾害情况。

摘要:研究采用NorESM1M模式输出的气候情景资料驱动农业生态区模型，分析了21世纪中期在RCP 2.6和RCP8.5典型浓度路径下的东北区域气候资源变化。研究表明：在RCP2.6、RCP8.5两种气候变化情景下，东北区域年平均气温呈现升高趋势，≥10 ℃积温所反映的热量条件得到显著改善，以黑龙江省和辽中南积温的增加最为明显；受气温升高影响，2050s参考作物蒸散普遍增加。区域内降水总量略有增加，东北西部干旱地区状况略有改善，东部地区更加湿润；趋于暖湿的气候促使作物生长季延长，到21世纪中期，全区最长增加12.4天。

摘要:以2017年春夏季呼伦贝尔草原干旱过程为研究对象，利用呼伦贝尔草原范围内6个气象站的气温、降水数据和MODIS NDVI数据，分析对比2017年4—9月多种气象干旱指数（Pa30、SPI30、SPEI30、CI、MCI）与植被状态指数（VCI）的监测情况。结果表明：只考虑单一降水的气象干旱指数（Pa30、SPI30）在4月波动较大，且此类指数无法反映出高温等其他气象条件对干旱发展的影响。综合气象干旱指数(CI、MCI)由于引入多时间尺度干旱进行计算，旱情缓解时轻旱等级持续的时间过长，且草原植被在降水增加后的恢复速度较快，造成干旱缓解期间植被与监测结果差异较大。MCI与同期和前1期VCI的相关性最好，CI和SPEI30与前1期和前2期VCI的相关性较好，而只考虑单一降水的气象干旱指数与VCI的相关性普遍偏差。植被对SPEI30的响应时间更长，更适宜草原生态干旱的早期预警使用。

摘要:根据2005—2017年卫星遥感反演的太湖蓝藻水华信息，利用区域气象观测数据分析各类气象因子对太湖蓝藻深水华形成的影响，结果表明：①在日平均气温为0～35 ℃区间内会出现蓝藻聚集现象，其中最适宜气温区间为15.1～35 ℃，该区间内累计出现蓝藻水华的面积占比达90%、出现大面积蓝藻水华占比达93%；②在卫星观测到蓝藻前6 h,平均风速为0.2～4.8 m/s区间内能观测到蓝藻水华，其中最适宜的平均风速区间为0.5～3.4 m/s，该区间内蓝藻水华累计出现次数占比达94.7%，大面积蓝藻水华主要出现在平均风速<2.0 m/s的情况下，占比89%；③降水总体上呈负效应，但在观测到有大面积蓝藻水华的情况下，前24 h有小雨（＜10 mm）的情形与总降水次数之比达88%，说明小雨的适度扰动有利于形成大面积蓝藻水华；④日照充足有利于蓝藻生长，但并非蓝藻水华形成的必要条件。在此基础上建立的多元回归综合气象指数模型，拟合结果较好，通过了0.001的显著性检验。

摘要:为了进一步满足华中区域对高时空分辨率数值预报产品的业务需求，为短临预报和精细化格点预报提供技术支撑，华中区域快速更新同化预报模式系统于2015年7月完成系统搭建并开始业务试运行，2017年12月又根据业务需要完成了系统结构的调整。由于该系统具有流程复杂，步骤繁多的特点，为了使调度监控更加直观，故障定位更加准确，系统维护更加高效，运用ECFLOW技术对整个预报系统进行了流程化调度开发，设计并实现了华中区域快速更新同化预报业务流程监控系统。该系统图形界面美观友好，流程结构清晰明了，故障定位准确且处理操作简单，可大幅提升业务模式运行监控及维护的工作效率。

摘要:为改进现代农业气象服务技术水平，推进气象为农特色服务，提升农产品的品质，提高为农服务效益，基于J2EE技术架构，利用Eclipse开发环境，开发了农产品气候品质认证与溯源平台。该平台采用3层Web体系结构和MVC模式,设计了接口层、系统平台基础设施层、JSP通用架构框架、业务服务层、Web应用层组件，有效地提高了系统的安全性、可移植性以及开发效率。详细介绍了系统总体架构、工作流程和关键技术，其中认证模块采用了平台评分与专家评分相结合的模式，提高了认证信息的可靠性；溯源模块采用了AES和RSA混合加密算法生成二维码，保证了农产品溯源系统的安全性。