摘要:

摘要:本文提出了一种基于深度语义分割技术的全自动云检测算法，可提高FY2E遥感影像的云检测精度。首先，将FY2E L1数据与精度较高的云检测结果进行匹配，获得用于训练和评估样本的数据集；其次，设计了深度语义分割网络, 并针对训练集中正负样本严重失衡的问题，改进了损失函数，可以有效提取云的边界；最后，分别以FY2E和MODIS数据作为训练和标签样本训练网络，得到了可用于FY2E L1影像检测的四分类模型。试验结果表明，在四分类检测中，所提方法的准确率达到了75%，Kappa系数为0.53左右。与现有多通道阈值法相比，采用所提方法进行二分类检测可提高约90%样本的准确率，部分样本的准确率提升20%以上。此外，所提方法对云边缘、破碎云等细节识别能力较强，且具有一定的鲁棒性，受训练样本中的误判类别影响较小。未来通过扩充数据集并优化网络，可提高FY2全圆盘影像的数据质量。

摘要:通过分析L波段高空探测系统的时序设计原理，进行GTS1型探空仪与RS92型探空仪的同球比对施放试验验证，确定了由L波段高空探测系统的时序设计造成的测量元件感应气象要素至地面设备计算机软件赋时之间的时间差，会造成测量结果的随机波动。L波段探空系统总体时差对气压测量影响较大，对温度的影响较小，对湿度的影响较为复杂；由此造成的气压不确定性，将影响探空应用文件的准确性。相对于测量元件的感应时间总是延迟的，其总体散布中心为测量元件感应气象要素后1.2 s，时差散布的扩展不确定度为0.98 s，气压误差最大可达0.86 hPa。北斗GPS双模式导航测风探空仪的设计中采用了消除时差的方法，大大减小了测量结果的随机误差，并且在2013年12月中国气象局阳江试验中效果良好，为该问题提出了改进方法。

摘要:根据能见度计量检测实验室（合肥）前向散射式能见度仪检测实例，展示了前向散射式能见度仪检测结果的测量不确定度评定方法。首先，介绍了能见度检测系统组成和技术要求；其次，建立前向散射式能见度仪示值误差测量模型，分析了测量不确定度来源；最后，依据不同的评定方法，对测量不确定度分量进行评定。研究结果表明：前向散射式能见度仪检测结果的不确定度分量主要有被测能见度仪、测量标准器、试验舱引入的标准不确定度。在50 m和200 m检测点，示值误差的扩展不确定度U（k=2）分别为4.9 m和14.3 m；在500～10000 m检测点，相对扩展不确定度U（k=2）在8.5%～11.0%之间。

摘要:在湿度传感器检定过程中，除露点仪和温湿度箱引起检定结果的不确定度外，检定条件、操作不规范也会给检定结果带来附加误差。本文通过对标准器的各湿度点测得值标准偏差、露点仪工作时的热效应、掠过露点传感器的流量变化、露点仪最佳工作环境等进行了实际测试,结合湿度传感器测试历史资料，进行了综合分析。结果表明：①露点仪露点传感器的过流孔正对气流方向时，同温度下露点温度测得值偏高，露点仪测量的相对湿度偏小，否则会偏大。②在环境温度为20 ℃时，露点仪在各个湿度点上的n次测量值的标准偏差（离散性）最小。③露点仪的温度传感器在吸入式温湿度箱中，安装于露点传感器前端4 cm和后端4 cm时，其后端测得值比安装在前端测得值的最大值偏高0.45 ℃，相对湿度偏高0.5%。④各湿度点上的稳定时间（当箱内湿度达到设定值并趋于稳定后）应大于或等于20 s时，露点仪和被检湿度传感器采集到的标准值和测量值才真实。

摘要:本文针对“天擎”归档系统的建设需求、总体架构，提出系统实现的若干关键技术问题并进行深入分析，气象大数据云平台（以下简称“天擎”）归档系统设计为面向海量数据归档存储的支撑系统，保障数据的安全完整。系统基于在线存储、离线存储以及磁带库管理软件，通过层次性结构体系、消息队列和微服务技术框架，实现多协议数据归档、敏感数据归档及转储数据归档等功能，满足各种新增数据归档业务场景，同时具备丰富的数据回取服务、数据全流程的追溯和规范化的磁带管理保障等功能。2020年8月 “天擎”归档系统投入业务运行，每日归档的实时数据量约为10 TB，后续最高可承载约240 TB日数据量的归档业务。

摘要:为了实现气象观测设备测试评估与试验业务的规范化、标准化和自动化处理，设计实现针对常规地面气象观测设备测试评估与试验的业务系统。系统基于主流Web开发技术和Oracle数据库，以灵活配置、分层设计、模块化应用的方式，实现了测试评估与试验业务中的流程管理、数据配置、设备运行及状态管理、专家分析计算、数据查询显示、测评报告生成导出和系统管理等功能模块，实现了测试评估与试验业务的统一规范管理、提高了工作效率，并在雪深观测仪等设备的测试评估与试验中得到应用，计算结果和评估结论与人工处理一致。后期将以此为基础，进一步设计开发探空设备、雷达设备等适用的测试评估与试验平台系统。

摘要:通过在电子文档上加盖电子印章，可以满足政府部门电子公文流转过程的信息完整性、合法性和不可抵赖性的需求。气象部门在2005年开始在电子公文系统中推广电子印章应用，有效地加快了部门内部全流程电子化、提升办公效率。随着国家安全自主可控的发展战略和“互联网+政务服务”的纵深推进，在气象政务管理信息系统集约化总体框架下，建设一套基于国产密码算法和国产版式文件的电子签章服务平台，通过云服务的方式为电子公文系统以及行政审批电子证照应用提供电子签章服务。该系统投入业务后运行稳定，显著提升了业务的安全性和可扩展性。

摘要:气象部门素来有通过视频会议进行天气会商的传统，但受限于技术条件，多年以来天气会商只能在气象部门内网环境中进行。为满足用户基于互联网接入天气会商的需要，国家气象信息中心于2019年建设完成了气象云会商系统。该系统依托国产的互联网视频会议产品，采用专有云方式进行了部署，并实现了与气象部门已有的基于H.323协议视频会议系统的融合对接。通过在多个云会商系统间设置友好企业方式，不仅满足了气象部门系统分级和属地化管理的要求，也极大的提升了跨部门会商联动的简便性。本文对该系统的设计方案及关键技术进行了阐述，并介绍了其在重大活动气象服务及气象部门迎战新冠肺炎疫情过程中的应用效果，也提出了下一步云会商业务的发展方向。

摘要:本文通过Zabbix的部署，实现了对新一代天气雷达ROSE系统的台站级监控。整个监控架构分为省级、ROSE平台、本局服务器3层，通过Zabbix模板（Templates）添加的形式可以方便地完成主机性能、网络连接、服务运行状况等监控项目，而通过构造轮询函数监控项和关联触发器函数可以实现流传输的监控和报警；整个监控平台有着功能丰富的前端界面，直观展示ROSE系统运行状况。系统测试表明，Zabbix邮件报警模块功能正常，试运行期间监控平台运行稳定，ROSE系统运行状态评估和实际相符，具备应用推广潜力。

摘要:基于机器学习方法的短临多气象要素预报系统（Weather Elements Nowcasting based on machine learning，简称WEN）具有高发布频次、高时间分辨率、基于候和时辰的复杂预报模型等特点。应用多维标签数组、机器学习工具、并行计算框架等Python库，以快速计算为目标，建立以预报模型覆盖时间范围为统计检验时间边界的检验子系统，客观给出预报性能，为模型调优效果评估、产品业务化运行提供依据。

摘要:利用2017—2018年GRAPESGFS模式预报资料和广西区域自动站逐时气温观测资料，分析模式预报偏差特征，发现GRAPESGFS模式对广西区域2 m温度的预报系统性偏低，随着预报时效增加，预报偏差增大，系统性偏差主要出现在桂北山区、左右江河谷及沿海；春夏秋三季的午后气温预报偏差有明显的系统性，冬季午后气温和四季凌晨气温预报偏差的随机性较大。为了确定滑动订正的最优时窗，通过活动时窗长度的方法，设计不同的滑动订正方案，制定最优时窗滑动订正方案，并进一步利用2020年最优时窗滑动订正业务试验产品，对比验证了该方案的订正效果。结果表明：分别采用固定时窗、季节最优时窗、月份最优时窗等滑动平均订正方案进行订正，春夏秋3季的订正效果明显好于冬季、午后订正技巧高于夜间，其中固定时窗滑动平均方案中的长时窗（15～60 d）订正、季节最优时窗滑动订正以及月份最优时窗滑动订正这几种方式订正效果最优；所制定的最优时窗滑动平均订正方案，可以在不同滑动方案的基础上稳定地提高预报准确率，达到最优时窗滑动的目的。

摘要:本文以海南洋浦港为例，利用2015—2019年大风资料，通过合成分析等方法深入探讨了不同类型大风过程的环流特征、发生机制及其预报指标。结果表明：①洋浦港大风过程按照影响系统可分为冷空气型、切变线型、热带气旋型和热低压型4种。②冷空气型大风主要是由强冷平流引发的;当925 hPa关键区24 h降温超过6 ℃且北风分量大于11.5 m/s时，洋浦港6 h后易发生冷空气型大风；切变线型大风主要产生于强对流引发的雷暴大风、飑线等;当925 hPa低空切变线、500 hPa南支槽等天气尺度系统出现有利配置，对流有效位能CAPE≥1500 J〖DK〗·kg-1，且具有较合适的对流抑制能量CIN值时，易发生切变线型大风；热低压型大风与海陆热力差异引起的海风锋密切相关;当海南岛西北部陆地与近海海面的6 h变温之差≥3.5 ℃，CAPE≥1500 J〖DK〗·kg-1，CIN≤20 J〖DK〗·kg-1时，海风锋极易触发雷暴大风等强对流天气；热带气旋型大风主要发生在TC中心附近的等压线密集带以及外围螺旋雨带的中小尺度对流系统中。业务预报时可在数值预报基础上结合统计规律以及卫星、雷达等实况资料综合判定风力等级。

摘要:2019年12月12—17日，湖南省出现了一次首要污染物为PM2.5的持续时间长、影响范围大的重污染过程。本文综合应用湖南省环境监测站发布的AQI、逐小时主要污染物浓度和各类气象观测数据资料等，选取长沙为代表站，深入探究本次重污染天气过程气象条件、边界层演变特征等，并探讨污染物的来源和外来源气团移动路径。结果表明：此过程为输入叠加本地的复合型污染，污染积累阶段的弱冷空气打通了污染传输通道，有利于北方污染物南下，污染爆发阶段主要是本地静稳天气叠加上游外来源造成，污染清除阶段湖南地区地面主要是受较强冷空气影响，风力加大，污染物迅速稀释扩散，近地面逆温的存在是此次污染持续并爆发的重要条件。后向轨迹表明，此次重污染天气过程是外来源和本地源共同叠加的结果。

摘要:利用机场自动气象观测系统数据和NCEP/NCAR再分析资料，对昭通机场2019年1月3日(“1〖DK〗·3”过程)和12月7日(“12〖DK〗·7”过程)两次辐射雾过程的天气形势、水汽条件和边界层结构等进行对比分析，探讨了两次辐射雾形成和维持条件的共性和差异。结果表明：①两次过程均发生在雨雪天气转晴后，机场受高压底后部弱气压场控制,但“1〖DK〗·3”过程水汽含量和动力条件明显优于“12〖DK〗·7”过程，雾浓度和持续时间都大于“12〖DK〗·7”过程。②“1〖DK〗·3”过程是一次典型辐射雾，形成于晴夜、微风、辐射降温最强烈的凌晨。雾过程中水汽充沛，动力条件适宜，有利于雾的形成和发展。③“12〖DK〗·7”过程辐射雾具有局地爆发性发展的特征,雾爆发前由于水汽和动力条件较差，机场仅形成了轻雾。日出后由于西南方向的雾层向北平流，机场低温、高湿的环境条件有利于雾维持，近地面风速有利于雾层混合，使机场区域雾爆发发展。

摘要:台风对远距离暴雨的作用形式复杂，容易出现极端降水，量级和落区的预报难度大。2014年8月8日江苏东部到浙江北部出现暴雨，通过研究数值预报形势场、再分析场和各类实况资料，发现暴雨的产生与远在1300 km外的西太平洋上的台风“夏浪”有关。江苏东部暴雨主要由中尺度涡旋造成，台风通过北侧偏东气流向暴雨区输送暖湿空气，有利于暴雨的形成与维持；浙江北部暴雨是中尺度涡旋与台风环流结合的产物，台风北上过程中，中心与中尺度涡旋逐渐靠近，台风外围环流对涡旋产生牵引，流场形势发生改变，引导弱冷空气在浙北近海附近与暖空气交汇辐合抬升引发暴雨，不稳定能量剧烈释放产生的中γ尺度气旋造成了极端强降水。

摘要:为准确掌握湖北省平原湖区近地层风切变特征，利用27座离地高度为120～150 m测风塔各1年的逐时测风数据，研究了70~120 m间风切变的时空变化特征。结果表明：①风切变指数具有明显的季节、日变化特征，普遍在秋冬季最小、夏季较大，夜间大、白天小；②位于平原湖区和山区的测风塔在70~120 m间的年平均风切变指数分别为0.27和0.12。各塔风切变指数从70 m至150 m逐渐减小；③6座典型测风塔70~120 m风切变指数在较稳定状态下的频率最高，为59%~75%；在不稳定条件下的频率最低，均不超过5%；④当70 m风速在3.0 m/s以下、3.0~10.0 m/s及10.0 m/s以上3个区段时，风切变指数由小变大，在3.0~10.0 m/s风速段与年平均风切变指数最接近，10.0 m/s以上风切变指数离散性最强；⑤分别推算出实测和数值模拟的风切变指数，中部平原地区实测值明显高于模拟值，总体偏差范围是-0.06~0.14。该结论可用于近地层低风速地区不同高度的风速推算或订正，以提高这类地区风能资源评价、开发规划、风电场选址的科学性以及风电功率预测的准确性。

摘要:利用敦煌、酒泉、张掖、民勤探空站2014—2019年的探空数据，对祁连山北坡云的发生频率及云垂直结构特征进行分析。结果表明：祁连山北坡全年云的发生频率为20%~40%，以1~3层云为主，且单层云的发生频率高于多层云，多层云以2层云为主；云的发生频率夏高冬低，夏季单层云和2层云出现的频率较为接近，而春、秋、冬季节单层云出现频率远高于2层云和3层云；全年平均云高度2层云的下层云厚度明显大于上层云，3层云的底层云与中层云之间晴空夹层厚度大于中层云与顶层云之间的晴空厚度；祁连山北坡云层高度季节变化显著，单层云和多层云的高度都表现为夏高冬低。

摘要:湖面降水是影响湖泊水量和水质的重要因素之一，对湖面降水的研究有利于湖泊水环境的研究和治理。本文利用洱海周边11个气象站降水观测数据，对洱海周边站点的降水进行分析，并基于自然邻点插值法对洱海湖面降水进行分辨率为0.01°的网格插值，分析洱海湖面降水的分布特征。结果表明：洱海湖面降水分布时空差异显著，时间上具有季节性特征，夏季最多，秋季次之，冬季最少；空间上存在显著分布不均，降水高值中心位于洱海中部靠西岸湖湾区域，低值中心位于东南部湖区，最大格点降水量是最小格点的1.9倍；湖面降水存在明显的季节性空间振荡特征，降水的高值中心夏季略有北移向外呈发散性递减。洱海湖面降水时空分布特征的研究为大气湿沉降敏感区域和时段的划分提供数据支持，同时为湖泊水环境研究治理提供科学的技术支持。

摘要:利用欧洲中期数值预报中心（ECMWF）发布的第5代全球大气再分析资料（ERA5），结合中国气象局人工影响天气中心发布的CWRMEM方案云水资源监测评估方法，对广西区域2009—2018年云水资源进行评估研究，结果表明：广西年均云水资源总量约5107.8×108 t，其中年均空中留存云水总量约1422.2×108 t，云水以区域内生成为主，年均约净输出197.1×108 t云水资源。广西云水资源存在明显的季节变化特征，呈单峰分布，夏季6月最高，冬季2月最低，空中留存云水无明显季节变化。广西云水水平分布总体呈东北部高，向西和向南逐渐降低的分布特征。广西秋、冬和春季云水主要分布在低层925～600 hPa，是以液相水滴构成的暖性层状云云水为主，夏季云水则主要分布在中层600～400 hPa，是以过冷液水滴和冰相粒子构成的混合态云水为主，低层云水显著减少。

摘要:采用文献研究法、专家打分法和层次分析法，对攀西地区温度、湿度、海拔高度、绿化度、空气质量等森林康养指标进行分析，构建了森林康养指标的评价体系。结果表明：温度和空气质量在森林康养的各指标中影响占比最高；攀西地区空气污染物少，空气质量较好，绿化度较高，温度、湿度舒适，海拔高度适合人类最佳宜居；用ArcGis软件对攀西地区进行康养分级区划，〖JP2〗一级康养区域分布在攀枝花的东区、西区、仁和、盐边、米易，凉山的德昌、宁南、西昌、会理、会东、盐源以及木里的河（江）谷地带或低海拔地区，是养老、病后康复和疾病疗养的首选之地，与国内城市如昆明、三亚等地比较更具康养优势。研究结果可为攀西地区森林康养产业的可持续发展提供必要的科学依据。〖JP〗