摘要:

摘要:X波段双偏振雷达在降水相态识别方面有较大优势，目前较为常用的方法为模糊逻辑算法，具有较好的识别能力，该方法主要依赖于水凝物的成员函数，但是对于不同雷达的系统老化问题，需要调整相对应的成员函数。针对此问题，本文提出采用聚类分析的方法进行降水相态识别，在完成相态识别后，可以统计不同水凝物雷达参数的分布特征，重新构建适合该雷达的成员函数。聚类分析方法在相态识别实验中表现良好，但仍存在一定的问题，在不引入温度的情况下部分水凝物无法识别。

摘要:激光雷达能见度仪是探测大气能见度的有效手段，但其回波信号微弱且易受各种噪声干扰。抑制背景噪声并从中提取有用信号，对提高能见度反演精度十分重要。采用经验模态分解算法对回波信号进行分解及重构，达到了良好的去噪效果。仿真试验表明，经验模态分解算法有效提高了回波信号的输出信噪比，降低了测量值的均方根误差。通过处理晴天、阴天、雾天等不同天气条件下的多组实测数据，将其反演结果与大气透射仪LT31的测量结果进行对比，进一步验证了该算法的有效性。

摘要:压电式超声风速传感器相对于传统的机械测风仪器具有更高的精度和可靠性，但实际使用过程中，一些地区户外气候环境复杂，当遭遇恶劣天气时会对超声换能器发出的辐射声场造成影响。利用COMSOL有限元分析软件针对压电式换能器在已知半径的球型区域内声场分布进行模拟分析，通过改变换能器与空气耦合的边界条件，模拟了暴雨和沙暴两种恶劣天气情况，对比了两种情况下换能器辐射声场的声压和声压级。结果表明，强降雨天气条件对超声波的辐射声场影响较小，而风沙天气下，随着沙尘浓度升高，超声波声能衰减越明显。仿真结果为超声波风速传感器在恶劣气候下测量的技术改进提供了参考和依据。

摘要:为确定新型夹具固定点的位置，保证阻塞比降低到最小同时风杯组处于最优均匀性的范围内，在试验测试出试验风场最优均匀性区域的基础上，运用CAD建立三杯测风仪三维模型，计算三杯测风仪旋转过程中的最大迎风面积，最后进行阻塞效应测试加以验证。结果表明:基于CAD计算迎风面积修正了传统估算约5.8%的误差；优化后的试验风场阻塞比为0.04，降低了42%；试验风场的指示风速与自由风场的指示风速一致性良好。

摘要:风云四号（FY4）静止气象卫星是通过测量多个地面站到卫星的距离实现对卫星的轨道确定和预报，所以测距站站址坐标是影响定轨精度的主要因素之一。星地间距离通常是指地面天线相位中心到卫星天线相位中心之间的距离，但是FY4测距站天线的相位中心无法用作测距距离起始参考点和站址坐标测量点。本文针对FY4测距站简易半转台天线的特殊结构，结合卡塞格伦天线的工作原理，确定出测距距离起始参考点及站址坐标测量点，并给出这两者之间距离的修正算法。最后根据FY4卫星太空分布位置及各个测距站跟踪状况分析了修正结果，并对在工程中实施方法提出了建议。

摘要:气象卫星作为重要的气象基础设施具有投入大且潜在效益巨大的特点，开展气象卫星应用效益评估不仅是国家公共资源配置的需要，更是气象卫星系统提高应用效能的需要。参考气象服务和卫星应用效益评估方法，尝试提出适合中国的气象卫星应用效益评估框架。气象卫星应用的总体效益包括通过气象服务间接产生的效益和直接应用产生的效益两部分。前者是气象服务效益中气象卫星应用的贡献，采用专家评估的方法估算；后者是用户直接应用气象卫星数据产生的效益，采用定量与定性相结合的方法综合估算。本文提出的效益评估方法框架估算得到中国2012年气象卫星应用效益值达335.5至846.6亿元人民币。通过比较中、美、欧气象卫星应用效益值发现，欧盟最高而中美较为接近，而成本效益比方面中国高于欧盟。引起评估结果差异的主要原因之一是缺乏国际公认的评估方法框架。未来仍需加强气象卫星效益评估领域的国际合作，借鉴先进经验提高风云气象应用效能，同时也可凝聚国际公认贡献中国智慧。

摘要:对中国38年的气温和降水进行了空间插值分析，选取最优模型去生成1 km网格数据集，为中国大陆的植被分布、气候变化和环境生态等研究提供支持。基于国家气象中心839个气象站的逐日气温和降水数据，用经度、纬度和海拔作为ANUSPLIN软件插值的3个变量，对降水进行开平方预处理，采用3次样条的薄盘光滑样条法，得到了1980—2017年中国大陆月平均气温和月累计降水1 km网格插值数据集。数据集的广义交叉验证均方根（RTGCV）和均方根误差（RMSE）具有年周期性和明显的季节变化特征；各站点的平均误差（MBE）的频率分布近似正态分布，绝对误差（MAE）的空间分布也符合中国大陆气候的变化特征。数据集在精准度和时间序列上较新，且提供公共下载服务，可为全国陆地生态系统的研究提供信息支持。

摘要:利用中尺度WRF（Weather Research Forecast）模式，结合NCEP/NCAR再分析资料和常规气象观测资料，对2016年1月22—24日昆明准静止锋主要移动过程进行数值模拟和敏感试验，研究昆明准静止锋移动的影响因素。结果表明：WRF模式较成功模拟出此次昆明准静止锋锋面的移动过程和锋面西进的位置。当地形高度增加到1.2倍时，昆明准静止锋锋面西进的速度减慢，锋面越过103°E附近最高地形的时间推后了9～12 h，锋面到达最西边的位置也〖JP2〗较未修改地形的位置偏东。对地形进行增高100 m，200 m，〖JP2〗300 m，400 m和500 m，以及降低100 m，〖JP〗200 m，300 m，400 m和500 m的模拟试验。从昆明准静止锋位置的差异看，地形高度改变后，模拟积分时间越长，锋面位置差别越大。地形增高后，锋面在相对高地形的103°E以东的位置，受地形阻挡，锋面位置差异相对小。当地形高度降低后，每下降100 m，锋面位置差异相对大。说明地形对昆明准静止锋的移动速度影响巨大。当改变暖气团的热力场，增加暖气团气温2 ℃，昆明准静止锋西移速度增快。增强暖气团的气压和风场动力场，昆明准静止锋西进的速度减慢。从地形和暖气团敏感试验的模拟结果看，影响昆明准静止锋锋面移动速度的因素为地形和冷暖气团势力对比，冷暖气团势力对比因素对锋面移动速度的影响作用比地形因素相对小。

摘要:基于2014—2018年3—9月GPM（Global Precipitation Measurement）的数据，对青藏高原地区的深对流系统的时空分布及降水特征进行研究，结果表明：青藏高原主体地区（25°~40°N，70°~105°E）的深对流系统主要集中分布在中部、东部和南部地区，对流强度与东亚季风区其他区域相比较小，而对流强度相对较大的系统则大多分布在高原东部地区。深对流系统主要发生在夏季，7、8月份频数达到峰值且对流较强，且主要活动区域有先向南、向西扩展再东退的特点。深对流活动主要从午后开始发展，大体呈单峰分布。高原深对流系统产生的降水强度较弱，主要集中在5 mm/h以下，其产生的降水主要来源于回波顶高度较低、面积较小的弱对流活动。

摘要:利用1981—2019年冬季广东省86个人工气象观测站的降水资料、NCEP再分析资料，以及2005—2020年的MICAPS探空资料，对广东省冬季暴雨的时空分布、天气形势和探空指数特征进行了研究。结果表明:①广东冬季暴雨空间分布不均匀，总体上东多西少、北多南少，39年间各个站点每年平均出现冬季暴雨0.25站次；冬季暴雨过程以局地性暴雨过程为主，出现暴雨的站次数在10个以下的过程占比65.6%。②冬季暴雨过程在2月出现最多，12月最少，2月的暴雨对流特征较明显，1981—1990年、2011—2019年年均冬季暴雨过程2.1次，是近39年冬季暴雨出现最多的年代。③冬季暴雨大多出现在K〖WTBZ〗指数和垂直温差ΔT〖WTBZ〗适中，对流有效位能CAPE〖WTBZ〗较小，SI〖WTBZ〗指数和整层比湿积分IQ〖WTBZ〗较大的层结条件下，以稳定性降水为主。④广东冬季暴雨最常见的天气形势为500 hPa南支槽东移、850 hPa稳定的偏南气流和冷式切变、地面有冷空气南下影响；切变〖CD*2〗冷空气型、南风〖CD*2〗冷空气型、南风〖CD*2〗变性高压脊型和南风〖CD*2〗西南低压型是最常见的4类冬季暴雨天气形势。

摘要:利用海南岛17个气象观测站1980—2018年逐月0 cm地温及气象要素资料，通过数理统计方法分析了海南岛年和四季的0 cm地温时空变化特征及其与气象要素的关系。结果表明：海南岛年平均0 cm地温呈显著上升趋势，秋季升温对年平均0 cm地温的升高有主要贡献，春季次之。MK检验表明年与春秋两季0 cm地温在20世纪90年代中后期发生突变。从空间上看，海南岛0 cm地温呈中间低、南部高的分布，大部分地区呈升温趋势。从与气象要素的相关性来看，气温对0 cm地温具有显著的正向驱动，而日照时数的减少和降水量的增加对0 cm地温升高有减缓作用，风速与0 cm地温的相关性较为复杂，春季为正相关，而秋季为负相关。

摘要:利用区域气候模式（RegCM4）1951—2005年历史模拟和2006—2099年RCP8.5（高排放）和RCP4.5（中排放）情景下的逐日平均气温、降水量、10 m风速和入射辐射通量，给出21世纪贵州省夏季与全国其他地区的旅游气候资源时空对比。结果表明：未来贵州省夏季平均气温的增幅在两种排放情景下均小于全国的增幅，且2050年以后RCP4.5（低排放）情景下的增温幅度低于RCP8.5（高排放）情景。而其他气候要素（夏季降水量，10 m风速和辐射）基本上没有表现出明显的变化趋势。空间分布来看，贵州省21世纪不同阶段在两种排放情景下其夏季平均气温增幅低于北部和西部大部分区域、与云南省增幅接近，但未来云南省主要以夏季辐射增加的态势为主，尤其是21世纪中远期RCP8.5（高排放）情景下更是位于夏季辐射增加的大值中心。因此综合来看，未来夏季贵州省增温幅度较小且降水量、10 m风速和辐射变化不大，将继续维持良好的夏季避暑旅游气候资源优势。同时大力提倡环保减排是维持并进一步扩大贵州省避暑旅游资源优势的有力措施。

摘要:基于EC细网格模式的再分析场计算诊断参量，并结合重庆地区2011—2014年5—9月间短时强降水个例建立训练集，进而根据箱线图差异指数提出的阈值法对样本初步消空，然后通过K均值聚类和Relief算法分别重建了类别平衡的训练集，并优选了平均权重较大的参量进入模型，建立了一个以Xgboost算法为核心的重庆地区短时强降水预报模型。结果表明：①模型可输出概率预报或用户自定义概率阈值生成确定性预报。②2015年独立样本测试表明，当概率阈值取0.1时，模型的AUC为0.92，总体分类效果较好，全体样本的短时强降水TS评分可达0.3，高于EC再分析场；对其中两次个例分析表明，Xgboost方法的短时强降水客观概率预报能更好描述强降水发生的概率和落区，逐时次的预报效果仍优于EC，TS评分在0.2～0.4之间。③模型对近年来短时强降水过程的回报TS在0.1以上，仍然高于EC并与常规业务水平持平，具有一定参考意义。

摘要:利用卷积神经网络(CNN)和随机森林回归模型，提出了一种新的欧洲中期天气预报中心(ECMWF)降水订正预报方法。该方法首先根据ECMWF模式对站点雨量预报值所属的等级进行划分，再计算出不同等级相对应的高相关因子矩阵。进一步利用CNN模型对高相关矩阵进行综合特征提取的学习和训练。最后对CNN模型最终输出的特征因子中，选取若干个与预报站点相关性高的特征，并与ECMWF降水量场插值到预报站点的因子一起，作为随机森林回归模型的输入因子进行预报建模。通过对10个预报试验站点未来24 h降水量的分级和不分级订正预报试验，结果表明：①ECMWF降水量分级订正预报方法的平均绝对偏差和均方根误差分别比利用ECMWF插值到站点的预报方法减小了20%和15%；②24 h暴雨及以上的降水分级订正预报方法的平均TS评分为0.32，也显著高于EC插值的0.19;③与利用同样的预报模型对全样本（不分级）的传统数值预报模式产品订正预报方法相比，本文提出的分级订正预报方法在总体预报精度和暴雨及以上的强降水预报TS评分上均有更高的预报技巧。

摘要:利用中国气象局(CMA)提供的热带气旋最佳路径资料和欧洲中心（ECMWF）提供的ERA interim再分析资料，对2018年两个北上影响山东的台风“摩羯”和“温比亚”路径差异的原因进行分析发现：“摩羯”和“温比亚”台风路径的差异主要与周围天气系统分布差异有关，两台风均先后受到副热带高压和大陆高压的影响，“温比亚”还受高空槽的影响，使其转向角度较大，而台风与高压系统相互作用形成的引导气流是影响这两个台风路径的主要因素。“摩羯”和“温比亚”的最佳引导气流均位于台风中心5个纬度半径内，〖JP2〗不同阶段所受引导气流的高度存在差异，台风登陆前中低层引导气流对台风移向的指示作用均优于高层，登陆后转向前纬向引导气流均优于经向，但稳定性稍差，转向后除“温比亚”经向引导气流相关较差外均整层相关较好，中高层略优于低层，且高层风(300～200 hPa)〖JP〗可以提前12 h预报台风转向。此外，台风总是向着台风附近的正涡度平流方向移动，正涡度平流越强，台风移动越快。

摘要:利用地面观测资料、雷达资料、FY2G卫星云图资料及欧洲中心细网格资料，对台风利奇马登陆北上引发山东特大暴雨的成因进行分析。发现：利奇马登陆北上过程中，冷空气先后从台风的西部、西南部与南部侵入至台风中心内部，使其暖心结构逐渐减弱，其变性时段发生在10日20:00至11日08:00。山东的特大暴雨主要出现在台风变性前12 h至台风变性后6 h。变性之前的暴雨主要是由于台风螺旋云带与高空槽尾部云系相叠加造成的，变性之后的暴雨则是由于冷空气侵入致使台风外围云系演变成强对流复合体造成的。变性之前，对流层内800～500 hPa风速小，500～250 hPa风速大，气层内有暖平流，整层的上升运动，降水以暖区对流降水为主；变性之后800～500 hPa风速大，500～250 hPa风速小，500 hPa至地面是上升运动，以上为下沉运动，降水以斜压锋区附近的对流降水为主。当500 hPa至地面气层内出现冷平流时，湿层变薄，降水趋于减弱。特大暴雨区出现在台风中心西北方向，与850 hPa假相当位温锋区与水汽通量散度辐合大值区相吻合。

摘要:综合运用常规、非常规加密观测资料、风云卫星资料和1°×1°的NCEP/NCAR再分析资料，对2019年主汛期湖南一次强降雨过程进行分析及成因探讨。结果表明：此次降雨过程影响系统复杂多变，由暖区暴雨、中层冷平流入侵暴雨、锋面暴雨组成，冷空气入侵时降雨效率最高，小时雨强与累计降雨达到最强；副高明显偏强，较历年同期偏西24个经度，其边缘多短波槽活动，高空冷涡活动明显，冷涡与冷槽同位相叠加，槽底往南发展至30°N以南，其后部偏北气流引导冷空气渗透南下与副高边缘西南气流交绥，是持续强降水的大尺度环流背景；中小尺度系统活动频繁，多个中尺度对流复合体(MCC)发展合并，直接造成暴雨天气；雷达回波图可看出低质心降水的特征，降雨效率高；强降水发生时散度场空间分布和垂直速度对应较好，强上升中心与无辐散层相对明显。

摘要:对2009—2011年内蒙古通辽地区41架次穿云飞行探测结果进行统计分析，探讨中国北方典型地区的各类型云的微观特征。结果表明:该地区不同云型的平均云滴粒子数浓度〖WTBX〗N〖WTBZ〗c 按大小排序为:层积云Sc>积云Cu>高层云As>雨层云Ns>高积云Ac。降水性云（Ns，As和Sc）的〖WTBX〗N〖WTBZ〗c值一般跨度范围较大，且累计概率的减小幅度较为平缓。降水性云(Sc, Ns和As)的平均液态含水量LWC 〖WTBZ〗比非降水云(Ac和Cu)要大，As和Ns的LWC 〖WTBZ〗多介于001～0.3 g〖DK〗·m-3之间。不同云型的平均直径〖WTBX〗D〖WTBZ〗m特征与有效直径〖WTBX〗D〖WTBZ〗e类似，有较大〖WTBX〗N〖WTBZ〗c的云类，一般云滴尺度小，平均〖WTBX〗D〖WTBZ〗e的大小顺序是Ns>As>Ac>Cu>Sc。高云和中云（Ac，As和Ns）的〖WTBX〗D〖WTBZ〗e和〖WTBX〗D〖WTBZ〗m普遍比低云（Sc和Cu）大，降水性云中与非降水性云中相比具有较多的大云滴。此外，各类云滴谱的相对离散度在〖WTBX〗N〖WTBZ〗c较小时分布较为分散，随着〖WTBX〗N〖WTBZ〗c的增加，相对离散度收敛到0.3～0.6，最终各类云相对离散度都收敛到0.4附近。

摘要:以石家庄市城市景观为研究对象，选取1987年、2004年和2019年Landsat遥感影像数据，采用监督分类方法将研究区分为绿地、水体、不透水地表和未利用地四类景观，采用单窗算法和劈窗算法反演地表温度（LST）。从景观生态学角度出发，利用Fragstats4.2计算4种类型的景观格局指数，并对景观粒度和移动窗口的尺度选择进行探讨分析；利用ArcGIS空间分析方法和统计分析方法，分析4种类型的景观格局指数与LST的相关性。结果表明:1987—2019年绿地斑块类型面积（CA）、最大斑块面积指数（LPI）和聚集度指数（AI）逐渐下降，不透水地表CA、LPI和AI逐渐增加，随着城市化进程的加快，绿地面积逐渐减少和裂化，绿地景观优势在不断下降，不透水地表面积在逐渐增加和聚合，不透水地表景观优势在不断加强，逐渐形成优势景观。斑块百分比指数（PLAND）、LPI和AI与LST表现出一致的极显著相关关系，绿地和水体为负相关，不透水地表和未利用地为正相关；斑块破碎化指数(SPLIT)则相反，绿地和水体为正相关，不透水地表和未利用地为负相关。LST与PLAND和LPI的相关系数明显高于LST与AI和SPLIT的相关系数，说明一个优势景观对地表温度的影响效果明显大于几个比较分散或破碎的景观。

摘要:气候条件是一个地区是否适宜茶树生长以及茶叶品质优劣的决定因素之一。为揭示重庆市名优茶产品巴南银针的主产区茶树生长的气候优势，本文以巴南银针茶叶产区为研究对象，基于气候条件与气象灾害发生情况统计，分析茶叶种植区气候可行性；综合气象因子对茶树生长与品质形成的影响，分析春茶生长期影响茶树生长与茶叶品质形成的主要气象因子特点；基于气候适宜度理论以及气候品质评价模型，定量分析巴南银针茶叶产区茶叶生长的气候适宜性以及气候品质等级。结果表明：巴南银针茶叶产区热量条件优越，无早春冻害，能够确保茶树安全越冬以及春茶的早采高产；春茶生长期，从一芽一叶开采期开始计算，气候适宜度平均值0.75，并维持在较高水平，气候条件适宜茶树的种植以及茶叶生产；春茶气候品质等级维持在2级到1级，气候条件利于春茶品质成分积累，保证了优质茶的生产。

摘要:根据架空导线载流量的计算需求，选择河北南部电网，利用94个气象站1974—2018年月平均最高气温、月极端最高气温和14:00的平均风速资料，结合箱线图方法，分析了各月平均值、中位数、四分位数、异常值截断点和异常值等变化特征，并确定了各月高温分析区间和小风速分析区间，将高温分析区间和小风速分析区间进行组合作为气象参数组合；利用94个站点自动站建站至2018年09:00—20:00的逐时气温和风速资料，逐月分析了各种气象参数组合出现的频率和对应的气象风险分布。结果表明最高气温和最小风速组合出现的概率很小，仅6、7、8、11月出现过4、1、130、1站时；总体上，高风险气象参数组合出现概率在12个月都很小，中风险和低风险气象参数组合在夏季出现概率相对较高；气象参数组合综合风险呈现一定的空间分布，沧州、保定和雄安新区风险相对较低，太行山和山前平原风险相对较高。本研究对了解高影响天气状况下的电网运行风险有一定帮助。

摘要:利用2007—2018年浙江省ADTD闪电定位资料，分析了该地区多回击地闪分布及相关参数特征。结果表明：浙江省多回击地闪占总地闪的26.74%，其中正闪以单回击地闪为主；正、负闪平均回击数分别为1.04次和1.65次，最大回击数分别为5次和21次。回击数和地闪数存在较为一致的年际变化，正、负多回击地闪日变化分别呈多峰和单峰分布。正、负多回击地闪电流强度算术平均值分别为72.06 kA和-36.89 kA，回击平均强度随回击数的增加而下降，约40%的地闪过程中至少有1次继后回击强度比首次回击强；首次回击和继后回击的强度分布呈对数正态分布，集中在15～45 kA之间。正、负地闪回击间隔时间算术平均值分别为125.47 ms和138.14 ms，几何平均值分别为56.73 ms和98.95 ms，回击间隔时间呈对数正态分布，平均回击间隔时间随回击数的增大而减小。多回击地闪继后回击与首次回击之间距离与回击数呈准正态分布，集中在距离为1 km范围内。

摘要:针对石墨间隙不同间距的配合使用问题，根据其工作原理并结合汤逊气体放电理论，采用1.2/50 μs开路电压波和8/20 μs短路电流波对不同级数的石墨间隙进行试验，结果表明:电压保护水平随着间隙距离的增加而增加，当间隙距离超过2 mm时，电压保护水平远大于IEC规定的2.5 kV。石墨间隙的残压、通流和动作响应时间都随着石墨级数的增加而增加，且间隙距离与残压比呈负相关关系。验证了石墨间隙的多间隙结构能够有效提升通流容量且减少续流。据此现象及理论分析，提出合理间隙距离条件下设计开关型电涌保护器的方法，在实际应用中具有一定参考价值。

摘要:广西桂林市临桂国家气象观测站2019年3月21日21:13观测到60.3 m/s极端大风，数据使用单位对风速观测值的真实性提出了疑问。针对临桂站观测到的极大风速值，对观测场内主用、备用自动站观测资料进行分析，撤换风传感器进行检定，通过综合分析认为：①极端大风值出现前后临桂站的主、备自动站观测资料变化趋势一致，观测要素变化符合要素间的逻辑关系，临桂站的观测资料是可信的。②检定结果说明风速传感器的频率值与风速仍然存在很好的线性关系，根据新的线性关系订正出的风速值更接近临桂站当时极端大风的真实值。在分析和总结的同时，从数据质量控制、观测数据极值认定和订正应用、设备运维措施等三个方面提出了思考和建议。