摘要:

摘要:国内气象通信系统CTS1.0是CIMISS业务的重要组成部分，其资料传输情况也是各省气象信息业务考核的重要指标之一。但目前省级CTS1.0缺少有效的备份手段，导致其在运行连续性方面存在隐患。在本文中，作者从性价比、运维复杂度等方面综合考虑，提出了一套单机版的省级CTS1.0备份方案，并对其系统架构、数据流程、基础平台选型等关键内容进行了分析。该方案对业务切换过程进行了精细化设计，确保业务配置一致性及监控数据流转的不间断，保证了单机版CTS切换过程中的业务连续性。同时在基础架构方面，采用SSD固态硬盘替代磁盘阵列，获得了较高的系统I/O性能，使单机版承载能力显著提升。通过在部分省局进行的压力测试以及对系统I/O性能的分析，表明该方案能够为省级CTS1.0业务备份提供可靠的支撑。

摘要:水文气象灾害是影响我国的主要自然灾害之一。水文气象网格数据构成一个动态变化的三维流场，流场可视化是研究水文气象灾害内在变化规律的重要手段。针对水文气象场数据数据量大、多维多尺度以及动态变化等特点，本文提出了一种基于虚拟地球的流场三维动态可视化方法。该方法包括流场数据组织和动态数据插值两种数据处理方法，并在此基础上研究了改进的粒子追踪、三维流线和体绘制三种可视化关键技术。最后通过河道洪水和台风两种不同尺度的流场进行了实验验证，结果表明该方法能够流畅地实现三维流场的精细动态可视化，对于水文气象灾害应急辅助决策具有重要的意义。

摘要:针对北斗卫星下行通信受4G和WIFI信号带内干扰导致传输成功率低的情况，设计了基于增加传输次数来降低误码率的自动气象站报文北斗传输方案。首次提出并建成用于传输自动气象站报文的双北斗指挥机用户群，根据北斗用户机的传输能力设计专用的气象报文编码格式，利用冗余频度开展报文重发，实现单个时次报文的4次重复接收，稳定地保证了较高的传输成功率。方案同时实现了观测报文1 min内到达预报员桌面，在稳定性和时效性上均取得了突破。

摘要:在TWP3风廓线雷达各种故障中，发射机故障率高居榜首。基于TWP3风廓线雷达发射机工作原理和关键点信号特性，结合故障统计数据，将发射机常见故障归纳为6类典型故障。通过分析典型故障，研究出一套故障诊断流程，并结合3个典型案例进行剖析。结果表明：发射机典型故障诊断流程可以快速、准确诊断发射机故障，具有思路清晰、操作规范、基层雷达站技术人员容易掌握的特点，可有效缩短发射机故障修复时间，提高TWP3风廓线雷达技术保障水平。

摘要:利用1998年6月1日至2006年12月31日郑州国家基本气象站国产直接辐射表、芬兰Milos500双金属片日照传感器与国产人工暗筒式日照计观测的日照时数资料，采用统计分析方法，对两套仪器观测的日照时数与人工暗筒式日照计观测的日照时数分别进行对比分析，并对差异的可能原因进行探讨。结果表明：人工暗筒式日照时数与Milos500双金属片日照时数日差值的平均值为1.6 h，国产直接辐射表与Milos500双金属片日照时数日差值的平均值为2.1 h，Milos500双金属片日照传感器观测数据明显小于人工暗筒式和国产直接辐射表的数据，其差值通过95%的T检验，差异显著；人工暗筒式日照计与国产直接辐射表观测的日照时数日差值的平均值为0.2 h，两套仪器观测数据差异不显著，相关性最好。

摘要:为提高数值模式对阵风风速预报能力，采用概率密度匹配方法（Probability Density Function Matching Method，简称PDF方法）对WRF模式地面极大风速预报数据开展误差订正。结果表明：①基于PDF方法订正后的阵风预报效果明显优于WRF预报结果，当实况极大风力≤5级时，两种预报结果均与实况较为一致；当实况极大风力≥6级时，WRF预报相比实况明显偏小，而PDF方法订正结果则与实况较为接近；②对比不同地形条件下两种预报结果发现，在实况风力整体偏弱的平原地区，WRF预报和PDF订正结果对极大风的预报效果均较好；在风力偏强的山区和沿江河谷地区，PDF订正结果的预报效果相比WRF预报则有明显提升；③对2017年安徽省81个国家站逐日极大风速的预报效果检验发现：预报误差和过去五年整体拟合误差基本相当，说明基于2012—2016年历史数据建立的概率密度分布函数可以代表安徽各站多年的实况和WRF预报极大风速的联合分布特征，利用PDF方法进行逐日极大风速预报具有一定的可靠性。

摘要:本文在台风路径预报检验与订正方面引入了光流法，结果表明：①利用光流检验方法，可以将位势高度场的预报误差分解为强度、位移和角度3种误差场，实现整个误差场的量化。利用位移和角度误差场即可进行台风路径预报的检验和订正。②从“莫兰蒂”台风过程可以看到，对相同的过程，不同数值模式一般表现不同。对一次台风过程可以连续跟踪不同数值模式的预报偏差，从中发现预报稳定性最好的模式，再利用这个模式的位移和角度误差进行台风路径预报的订正，这也是提高台风路径准确度的一个有效途径。

摘要:使用“递减平均法”和渤海28个石油、平台、浮标站资料分析得到的渤海10 m风速逐时格点场，对ROAD模式(Regional Ocean and Atmosphere Model）渤海区域10 m风速预报进行误差订正，不同权重系数试验表明：对于渤海10 m风速预报场，权重系数取0.18，订正效果最佳，12～72 h预报时效内，月逐时均方根误差和平均偏差均有明显改善，分别减小1.0～1.5 m/s和2.3～3.0 m/s；对比渤海北部、西部和中部代表格点72 h预报时效内，逐12 h最大风速评分结果发现：60 h预报时效内，当风速预报在5～6级时，渤海北部、中部和西部订正后的预报评分大多有所提高；当风速预报在7级时，渤海北部和中部分别在36～72 h和24～48 h，预报评分有提高；在实况出现最多的风力分布范围内评分提高最多。

摘要:本文利用国家气象中心提供的逐日地面积雪深度和积雪日数数据，以及NOAA的大气环流再分析资料，通过合成分析等方法，对1961—2013年青藏高原冬春季积雪高原整体、高原东部、高原西部进行了年际和年代际趋势分析，结果表明，青藏高原整体冬、春季积雪的变化趋势一致，雪深呈现“少雪—多雪—少雪—多雪”的变化趋势，积雪日数呈现“少雪—多雪—少雪”的变化趋势。高原东（西）部积雪在20世纪60—70年代均明显增加，20世纪80—90年代均减少，20世纪90年代末东部春季和冬季积雪减少更为显著，而西部地区除了春季积雪日数变化不大，春、冬季积雪雪深和冬季积雪日数均明显增加。其次，对青藏高原东、西部地区多（少）雪年的划分，发现高原东部和西部地区积雪异常年对应的大气环流形势也存在差异。最后，进一步分析了青藏高原不同区域积雪异常年环流形势变化特征及其对我国夏季降水的影响，发现高原东（西）部积雪异常年时我国夏季降水分布存在显著差异，因此，在将高原积雪作为气候预测因子的时候，应当考虑东部和西部积雪异常不同所产生影响的差异。

摘要:利用1979—2010年山西省日降水量资料与欧洲中心再分析资料，通过诊断分析方法探讨了欧亚范围大气低频活动与山西省4—9月降水天气过程的关系。结果显示，山西日降水量的主要分布模态有全省一致型、北中部型、中部型；山西日降水量准双周周期特征明显。影响山西降水的500 hPa低频关键区在我国东部沿海渤海附近，低频影响系统是渤海低频高压。渤海低频高压存在准双周变化周期；渤海低频高压指数转为正位相超前山西降水日0～3 d。渤海低频高压来源于西西伯利亚低频高压（主要出现在西西伯利亚东部至中西伯利亚西部），西西伯利亚低频高压传播至渤海附近大约一个准双周周期。

摘要:本文使用常规观测资料、卫星云图、自动气象站降水量以及0.25°×0.25°的NCEP/NCAR再分析资料，对出现在东北地区北部受不同系统影响的连续2 d暴雨过程的热力和动力场结构特征展开研究。结果表明：24日为暖锋锋生暴雨，暴雨范围大；25日为台风暴雨，暴雨出现在台风移动路径上，为狭长带状。暴雨是由MCS活动造成的，每次短时强降水均与TBB低值中心相对应，台风倒槽内的MCS强度比暖锋云系内的MCS弱，但是降水强度却更大。台风安比携带大量暖湿空气，其东侧的低空急流向北输送热量和水汽，水汽辐合集中在边界层内，台风暴雨的水汽辐合强度比暖锋暴雨更强烈，所造成的雨强更大。暖锋暴雨期间，小兴安岭迎风坡地形的辐合抬升作用明显；高层强辐散及地形辐合抬升作用对暴雨有较大贡献。台风暴雨期间，低空辐合，特别是水汽辐合作用对暴雨有较大贡献；辐合区位于台风倒槽附近，倒槽表现为冷锋性质。

摘要:利用FY2E静止气象卫星的云图资料，对2012—2018年夏季（6—9月）发生在四川盆地眉山市内的35次区域性暴雨过程进行分析，探索研究暴雨过程中对流云合并现象的特征。结果表明：暴雨过程中有88%出现了对流云合并，对流云合并是造成暴雨强对流天气过程的重要影响因素；按照合并云团的数目以及合并次数，可将合并过程分为两个对流云团合并、多个对流云团同时合并和多个对流云团多次合并三大类；同时暴雨过程里的合并现象与合并云团之间的距离、面积比例、最低亮温差及最低亮温平均值有密切的联系。

摘要:利用常规的地面、高空形势图以及雷达观测资料，对2017年4月15日发生在湖北恩施山区的一次局地性强冰雹天气过程的成因进行了分析。结果表明：锋前地面暖低压的热效应，加强了地面辐合和不稳定能量的积聚，使上干冷下暖湿的不稳定层结更加明显，地面辐合线和中低层切变辐合区的存在，为风暴单体形成提供了良好的环境条件；在中尺度辐合线动力抬升作用下，低层辐合上升触发了对流不稳定能量的释放，加上山区“喇叭口”有利地形的抬升作用，更激发了强对流天气的发展；此次强对流天气过程中，表现出了多单体风暴此消彼长的特征，在有利的大气环境条件和地形条件下，多单体风暴的发展加强，强风暴较长时间维持，是此次局地出现强冰雹的重要原因。雹暴单体的垂直结构反映出了低层入流、弱回波区、高强回波悬垂等典型特征，中层径向辐合和风暴顶辐散共同作用，有利于风暴单体得以维持和发展，也是造成局地冰雹天气的重要原因。单体风暴反射率因子较长时间维持在60 dBz以上，并对应较大的VIL值出现；此次强冰雹天气，局地性强，影响范围小，其主要原因是0～6 km垂直风切变不大，同时，中低层湿层浅薄，地面湿区明显偏南，仅在冰雹落区附近出现一个小范围的近饱和湿区，不利于风暴天气有组织的大范围发展。

摘要:利用常规观测、加密自动站、NCEP 1°×1°每6 h再分析资料和多普勒雷达等资料，对2017年6月20日发生在滇中的局地大暴雨进行分析。结果表明：低层700 hPa切变线和地面辐合线是产生局地大暴雨的主要天气系统；局地大暴雨发生在低层辐合、中高层辐散的弱对流环境中,低层局地强水汽辐合为本次大暴雨提供了水汽条件；局地大暴雨发生在对流云团边缘TBB 梯度最大的位置，暴雨发生前6 h地面露点温度上升明显，同时对流有效位能CAPE也出现显著增加。本次强降雨过程先后出现两轮降雨高峰，第1轮强降雨持续时间长，雨强大，主要为强降水超级单体和中气旋造成；第2轮强降雨持续时间较短，雨强较弱，主要为多个对流风暴引发。两轮强降雨多普勒雷达图上为低质心结构，径向速度有逆风区形成，逆风区的出现比暴雨提前约1 h，降水强度随着逆风区的消失而减弱。局地大暴雨发生地呈“喇叭口”地形，强降雨点位于山谷且三面环山，进入“喇叭口”山谷内的对流风暴在地面气旋和地形作用下稳定少动，是导致本次局地大暴雨的重要原因。

摘要:利用地面气象常规观测资料、区域自动站观测资料、雷达及卫星资料和NCEP 1°×1°的逐6 h再分析资料，对2018年5月13日攀西地区南部的飑线天气过程的形成机制进行分析。结果表明：飑线发生在高空槽前，高空槽逐渐东移推动冷性气流沿背风坡东移，然后与前方低层暖空气汇合抬升形成对流；露点锋触发了飑线天气过程的形成;产生飑线天气区域的大气具有上干下湿、不稳定能量高、垂直风切变强、高层风速大和形成之前存在逆温层的特点；高空急流和动量下传对飑线的发生和加强具有促进作用；地形对飑线的形成和天气现象的分布有影响。

摘要:利用2016年浙江省53个站的负氧离子监测结果，制定了负氧离子数据质量控制方法，从年均值、最大值、日最大最小值、各等级浓度占比、清新度等多个指标评价了负氧离子资源，全面分析了全省负氧离子时空分布特征及地区差异。结果表明：浙南和浙西山区空气负氧离子含量高、浙北平原含量相对较低。浙江省负氧离子浓度具有明显日、月变化特征，午后（13:00—16:00）浓度低，夜间和早晨（22:00—07:00）浓度高；4—9月浓度高，冬季浓度低，高山林区站的月变化最显著。高山林区负氧离子浓度基本保持在“清新”级别；浅山景区站“清新”、“一般”、“不清新”级别各约1/3；平原公园站的“不清新”级别占到一半。高山林区的“清新”空气日平均小时数多在20 h以上，“非常清新”空气也多在16 h以上。在浅山和平原地区的风景区、林区、水体型公园等，“清新”空气时间也在10 h以上。

摘要:根据2016—2017年大理机场航空器报告的风切变事件，利用同时段的自动气象观测资料、风廓线雷达资料对大理机场风切变进行了统计和分析。结果表明：①风切变均发生在每年的11月至次年4月，1月、2月最多；主要发生于07:00—13:00，一半出现在晴天；发生在350 m以下占83%。②100 m以下的风切变，地面均有阵性风，最大最小风速差＞6 m/s；发生在15~91 m的6次风切变，5次报告风切变的一端风向变化超过180°，南北两端地面风出现对头风，风速差异明显。AWOS(Automated Weather Observation System)捕捉到风向风速的明显变化可为近地层风切变预警提供参考。③发生在高度较高的风切变，雷达资料在遭遇风切变高度的上下层存在≥8 m/s风速差，能确定上下层风不连续的准确高度、开始时间和结束时间。④机场区域常出现地面风速大而上空风速小或地面风速小而上空风速大的情况，结合地面风和风廓线雷达资料可为今后低高度风切变的初步预警提供参考。

摘要:洪涝灾害是中国最常见、影响最严重的自然灾害之一。在当前城市内涝模拟研究中，通常是对降雨过程中积涝最严重状态进行模拟，缺乏面向整个降雨过程的积涝动态过程模拟技术方法。本研究综合运用SWMM模型和GIS技术，通过对研究区的汇水区划分和排水管网概化建模，建立了研究区的SWMM模型，基于SWMM模型对降雨过程中汇水区积水量进行计算，利用地表积水有源扩散算法进行地表积水演进行计算，实现降雨过程中地表积水空间分布和积水风险深度模拟计算。以研究区2016年6月18日的降水过程进行积涝模拟及模拟误差分析，结果表明该技术方法具有良好的模拟效果。

摘要:从研发专业雷电临近预警服务产品及提高其时效性的目的出发，以0.01°×0.01°栅格、6 min为一个预警单元，在雷达阈值控制的雷电临近预警模型的基础上，对每个预警网格进行前5个时段内所发生闪电与网格的距离计算，按闪电逼近网格的距离和变化趋势确定预警规则，生成当前时刻往后6 min栅格、重点区域雷电发生情况的临近预警产品，并对模型的预报成功率进行了定量和定性化的评估，结果表明该模型相比传统依靠雷达阈值控制进行雷电临近预警的方法在栅格、区域的预报准确率都有一定的提高，计算速度快，可以较好地被应用到实际特别是专业雷电临近预警服务中。

摘要:精细化预报服务和气象能源开发等需要时间序列长、空间和时间分辨率更高的气象资料，对逐小时资料的需求尤为突出。现存历史气象资料进行数字化扫描之后存在污点、褪色、模糊、字迹洇透等问题，不符合档案归档和服务的要求、同时也造成对图像进行数值提取的难度大大增加，提取结果的准确性也难以保证。本文提出一种基于K均值的图像优化算法，能够快速识别和区分图像背景和数据记录曲线，过滤图像中的噪点，统一数据记录曲线的颜色和粗细。经过优化之后的图像对比度和清晰度明显增加，体积明显缩小，实际应用中发现，经过优化之后的图像节约了存储资源和成本，同时清晰度有明显地提高，结果表明基于K均值的优化方法明显提高了气象数字化档案的质量和应用效果。