摘要:

摘要:利用2017年西太平洋海域国产海洋气象漂流浮标（以下简称浮标）实时运行数据、定位数据及观测数据，对浮标有效寿命、文件接收率、数据到报率和数据可用性等主要指标进行了评估。结果表明,浮标漂流速度是反映仪器有效寿命的关键指标，4套浮标有效寿命分别为193.8 h、837.8 h、330.8 h和2766.9 h；有效寿命内浮标文件接收率和数据到报率分别为79.86%和98.74%、97.37%和99.88%、94.65%和100%、65.45%和89.66%。经浮标运行状态参数影响分析和质量控制算法验证，浮标数据可用率分别为98.90%、99.68%、98.31%和60.14%。浮标太阳能充电模块可以一定程度上增加浮标工作寿命，但不能阻止电源损耗，电源电压变化趋势预测结果表明浮标工作寿命在5550 h至8400 h，满足设计指标。

摘要:采用地面雨量计校准后的南京信息工程大学 (Nanjing University of Information Science & Technology, NUIST) C波段双偏振 (C-band Dual-Polarization Radar, NUIST-CDP) 雷达降水估测数据，研究全球降水观测 (Global Precipitation Measurement, GPM) 计划多星融合降水产品 (Integrated Multi-satellite Retrievals for GPM, IMERG) 对苏皖地区梅雨、台风和飑线等不同类型降水观测精度，结果表明，①梅雨降水过程中，IMERG的累计降水量整体大于NUIST-CDP的累计降水量；②台风降水过程中，IMERG一定程度上低估了累计降水量较大时的降水结果；③IMERG不能很好地观测到飑线降水的空间结构，几乎没有观测到这次降水过程中的强降水区域。

摘要:利用探空站数据对北京和张家口冬奥赛场周边地区的地基微波辐射计和FY-4A大气垂直探测仪资料进行验证分析。选取2020年全年FY4A大气垂直探测仪资料以及2020年12月至2021年3月期间对冬奥赛事有重要影响的寒潮前后、雾霾和沙尘暴这3种不同天气现象下探测得到的气温廓线数据进行个例分析。结果表明：在晴空条件下，地基微波辐射计和FY-4A大气垂直探测仪探测大气垂直气温的精度较高，平均相关系数达到0.97，低层大气（500 hPa以下）较高层大气探测结果的一致性较好；大气污染对探测精度产生一定影响，其中PM2.5产生的影响较小，PM10的提高对FY-4A大气垂直探测仪的探测产生较大影响，尤其是发生沙尘暴时，星载探测仪无法对低层大气进行探测。经过对比和验证，卫星探测作为补充探测手段，可以与地基微波辐射计互相补充，尤其是在空间覆盖和时间分辨率上具备一定优势，但在有云和沙尘暴的天气条件下无法对低层大气开展探测；地基微波辐射计可以对一个地点的大气垂直参数开展不间断的探测，与探空站数据的一致性较高。卫星探测和地基微波辐射计均可以为冬奥赛事提供高时间分辨率的探测数据，为数值天气预报提供有力的数据支撑。

摘要:基于综合气象观测系统运行监控平台中运行的2418套国家级地面气象观测装备台站2015—2020年的9172次自动站故障维修记录，通过统计各省自动站平均故障指数、平均故障修复时间对保障情况进行了综合评估。对故障部位和故障原因进行了统计和分析，结果表明：①每年6月、7月和8月故障数较多，故障主要集中在采集器、通信传输设备、供电设备3个部位；故障原因中，自然损坏占比最大。②采集器的故障中，自然损坏、雷击、供电和电源所造成的故障率较高。③南方多发生由于供电和电源以及通信原因造成的故障，北方则多通信和自然损坏原因造成的故障。针对故障多发部位和故障原因提出了相应维护建议。

摘要:针对天气雷达固定测试平台存在无法完成雷达系统、分系统关键参数测试；便携式移动测试平台不具备对雷达自动控制功能，无法实现一键自动化测试功能；以及雷达故障诊断不具备智能诊断等缺点，设计了一种基于天气雷达移动测试保障平台的自动智能化测试系统，该系统由软件系统、嵌入式计算机系统、测量仪器功能组件以及测试适配接口四大部分组成。该系统基于标准总线与合成仪器的架构，采用高集成度的射频收发硬件平台和具有二次开发能力的开放式可扩展软件平台相结合进行设计。通过仪表和雷达自动化控制、测试数据自动采集和处理、测试报表自动生成、基于逻辑判断的故障智能定位等技术，实现了雷达参数自动化一键测试和定标，以及雷达故障智能定位等功能。结果表明，该系统能提高雷达现场测试、定标和故障诊断效率。

摘要:便携式雷达维修测试平台是集雷达系统性能参数测试、故障诊断、维修保障等功能于一体的智能化移动式技术保障平台，该平台硬件系统采用基于嵌入式机箱设计架构的通用测试仪器。文章针对通用测试仪器板载时钟不能满足雷达系统对测试仪器时钟要求的问题，提出了一种适合于便携式雷达维修测试平台的高稳时钟源设计方案，设计方案包括高稳定度恒温晶振、FPGA、晶振电源控制模块和电源滤波电路模块，实测结果表明，高稳时钟源设计参数达到了输出频率稳定度为±0.5×10^-6、相位噪声为-160 dBc/Hz的设计标准，据此设计的高稳时钟源已实际应用于便携式雷达维修测试平台中，平台运行稳定，测试结果优于原板卡自带时钟源，达到了系统设计要求。

摘要:利用地面自动站资料、多普勒天气雷达资料、卫星逐小时TBB资料及NCEP再分析资料，对2018年副高控制下湖南两次短时暴雨发生及维持机制进行分析。结果表明：①在水汽丰沛且有足够的不稳定能量和抬升条件下，强盛副高脊区反气旋环流内也可以触发短时暴雨天气，其大尺度环流形势特征和湖南典型暴雨过程有着较大差异；②对流性降水发生前，不稳定能量明显增强，中低层增湿明显，为暴雨提供能量与水汽条件；③两次过程分别受副高南侧热带气旋外围云系扰动和弱冷空气侵入影响，925 hPa形成弱扰动或者弱切变，配合地面中尺度辐合线，近地面动力抬升触发对流性降水，白天受太阳辐射影响，能够自由触发热对流。地形抬升也是重要触发机制，发生在迎风坡热对流占比84%；④两次短时暴雨的雷达回波为非常明显的低质心高效率的降水回波，环境风及其垂直风切变小，尽管不利于对流风暴有组织的发展，但雷暴单体移动缓慢，有利于同一地区长时间的强降水。

摘要:利用1982—2017年华西南部地区冬季气温和NCEP再分析资料以及CFS模式实时预测资料，通过SVD诊断分析，选取影响华西南部地区冬季气温的同期关键区大气环流和前期海温及OLR因子场，建立预测与观测场相结合的组合统计降尺度预测模型。该统计降尺度预测模型对1982—2017年的回报结果显示：与观测场的空间相关系数较CFS模式原始预测结果有显著提高，多年均值从-0.06提升到0.38，最高可达0.85。同时，此降尺度预测模型可较好地回报出华西南区冬季气温的空间分布型。

摘要:FY4A上搭载的多通道扫描成像辐射计（AGRI）无论是时间分辨率还是空间分辨率与我国第一代静止气象卫星风云二号上搭载的扫描辐射计（VISSR）相比都有了明显的改进。本文基于FY-4A AGRI成像仪IDDI(红外差值沙尘指数)和新的昼夜沙尘遥感改进算法开展2021年中国北方沙尘过程连续遥感监测处理，并系统分析了2021年3个典型个例的沙尘暴特征和影响区域。结果表明：① 3次典型沙尘过程对我国北方各省份的影响面积总计最低达到260万km2以上，最高达到300万km²以上，4月14—17日的沙尘暴影响面积最大。②2021年沙尘高发区在新疆南部、甘肃河西走廊以北以及内蒙古西部。与2019、2020年同期相比，2021年我国北方沙尘发生频次更高、影响范围更大。③新一代FY-4A静止卫星对我国沙尘过程年际变化具备更加完整的监测能力。

摘要:利用ERA5 再分析资料、雷达资料以及北京VDRAS资料，对2021年7月1日发生在张家口的一次与超级单体伴随的龙卷天气特征进行分析。结果表明：①此次龙卷天气发生在高空冷涡的东南象限、低空切变线前侧暖区及地面辐合线附近。②雷达资料分析显示在超级单体的南侧产生了此次龙卷，龙卷过程中超过50 dBz的高度在6 km以下，强核中心在3 km以下，为低质心的对流系统，反演的风场上在低层1 km高度存在闭合的气旋性环流。③北京VDRAS资料分析表明低层强辐合与高层强辐散配置、中低层强的正风暴相对螺旋度为龙卷发生提供了有利的环境条件；垂直速度分布显示龙卷生成地存在强上升运动，其两侧均存在下沉运动；扰动温度的垂直分布表明4 km以下存在负中心，4 km以上存在正中心。

摘要:研究降水滴谱特征和谱分布对了解高原降水的微物理特征、雷达定量估测降水以及科学实施人工增雨作业尤为重要。本文选取2018年7月8—9日拉萨夏季一次典型降水过程，利用DSG5型降水现象仪和地面小时降水资料分析了高原夏季对流云和混合云降水的雨滴谱分布特征及Z-I关系。结果表明：降水现象仪和翻斗雨量计的降水变化趋势较为一致。对流云降水中2.0~3.0 mm的降水粒子对雨强的贡献最大，混合云降水雨强的主要贡献者是1.0~2.0 mm的粒子；混合云降水阶段的雨滴谱数浓度比对流云大一个量级。对流云和混合云降水的雨强与雨滴的质量加权平均直径和数浓度密切相关。拉萨地区雨滴谱适合Γ分布，其拟合谱参数与青藏高原其他地区的差异表明高原地区雨滴谱分布存在时空差异；混合云降水谱参数N₀、μ和λ与雨强的变化趋势相反。混合云降水Z-I关系的系数和指数均小于对流云降水。应用标准Z-I关系，对流云降水阶段雷达低估降水强度；混合云降水阶段，当雨强<2.3 mm雷达低估降水，否则雷达高估降水。

摘要:利用重庆地区能见度及温、压、湿、风等气象资料和大气颗粒物浓度数据，对重庆能见度特征及其影响因子进行分析，采用神经网络方法建立能见度预报模型，分析比较了引入PM_2.5浓度因子对预报模型的影响效果。发现：重庆地区能见度分布呈现西低东高以及长江沿线较低的分布特征；雾发生时的平均能见度低于降水时能见度也远低于剔除雨、雾后的能见度，表明低能见度受大气中水汽影响更大；雾在冬季比例明显增加，使得平均能见度在冬季明显降低，而6月和10月降水增多是导致这两个月平均能见度出现明显降低的重要原因；能见度日变化呈现单峰型，雾和降水高发时段与平均能见度低值区重叠，是造成夜间能见度低的一个重要原因；大气湿度、温度及颗粒物浓度都是影响能见度的重要因子，当相对湿度小于70%时能见度随PM_2.5增加明显降低，当相对湿度大于70%时PM_2.5对能见度的影响降低；在能见度的客观预报模型中引入PM_2.5浓度因子的预报效果好于不引入该因子的效果，特别是秋冬季的预报效果改善明显。

摘要:本文综合利用2015—2020年地面气象观测资料、欧洲中心ERA5再分析资料及大气环境监测数据，分析了汾渭平原东部运城市污染物浓度的变化特征以及与天气形势和气象要素的关系。结果表明：①2015—2020年期间运城市PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂、CO 5种污染物年平均浓度呈下降趋势，而O₃浓度呈上升趋势；②冬季和夏季空气质量相对较差，首要污染物分别是PM_2.5和O₃，边界层高度的变化与近地层风向风速、污染物浓度的关系密切，冬季（夏季）PM_2.5（O₃）污染较重时边界层高度较低（较高），以东北风（东南风）为主，风速偏小（偏大）；③最后利用自组织映射神经网络（SOM）算法分别对冬夏925 hPa位势高度场进行天气分型并开展不同天气形势下污染物浓度与气象要素的变化对比研究，发现冬季污染时以静稳天气为主，低层弱东北风将污染物输送至运城市，而夏季O₃污染较重时受热低压形势控制，利于O₃前体物汇合，太阳辐射较强时O₃浓度较高。

摘要:本文利用蚊虫密度监测数据及气象资料，分析了2009—2019年北京市及其14个区的蚊虫密度与气象条件间的关系，并基于多元回归、支持向量机和随机森林3种经典的机器学习回归方法进行了蚊虫密度预测。结果表明：北京地区蚊虫密度呈周期性的波动，各区多年平均值在0.35~2.54只/(灯·h)之间，高峰值集中出现在7月中旬到8月中旬，与北京地区气温最高和降水最集中的时期非常吻合。采用机器学习方法，尝试了4种输入因子方案，并利用均方根误差和平均绝对百分误差两种方法进行预测效果检验，显示蚊虫数据相对较稳定的地区，如平谷、门头沟、大兴、海淀等地，预测效果相对更优。在3种方法中，支持向量机方法对2019年5月下旬的预测效果非常好，而多元回归与随机森林的预测效果则在2019年5—10月整体上表现得更为稳定。

摘要:近年来移动气象服务需求快速增长，而气象信息的辅助决策功能在现代气象服务体系中的作用越发凸显，如何快速建立一个性能可靠、易于扩展、自主可控的移动气象服务系统成为当前各级气象部门重点关注内容之一。本文介绍了基于Hybrid模式构建精细化移动气象服务系统的总体设计，并通过Hybrid、插件化开发、MVC框架、HTML5融合等关键技术实现了气象信息在移动端的展示交互，体现了Hybrid开发模式在功能复用性高、迭代升级方便等方面的技术优势。经过近5年的持续迭代升级，目前系统产品已经广泛应用在山东省各级气象部门、政府决策部门以及重点服务行业中，在气象服务社会防灾减灾过程中发挥出重要作用。

摘要:气象卫星数据是遥感应用的核心基石，遥感业务平台是遥感应用的重要技术手段。本文利用广东省气象局数据中心分布式NAS存储，分设FY-3D、FY-4A数据资源池，通过数据同步和用户管理技术，设计了面向桌面级业务应用的广东省气象卫星数据资源池V1.0。利用SMART和SWAP两大气象遥感应用系统，各级业务人员可快速制作气象卫星遥感监测和评估产品。通过上述“云+端”的遥感业务架构，有效解决气象遥感数据不易获取的难题和遥感应用的技术壁垒，为推进省、市、县级气象卫星遥感业务一体化提供了一定的应用示范和参考价值。

摘要:双翻斗雨量传感器标校过程中，对于不同雨强超差方向相反的雨量计需要分别调节上翻斗的定位螺钉和计量翻斗的容量调节螺钉，同时也需要记录上翻斗和计量翻斗的翻动次数。雨量计使用的是无源脉冲输出，计量翻斗的每次翻动触发干簧管产生一个脉冲，利用单片机即可采集这个信号自动记录。而上翻斗的翻动次数靠人工观察统计，由于翻斗翻动速度较快人工计数不准确，最终造成标校不准。并且人工每次只能记录1台雨量计，无法批量自动记录数据。本文采用光纤传感器在不干扰雨量计运行情况下自动统计上翻斗翻动次数，为标校提供准确数据。