摘要:

摘要:利用河北省13套风廓线雷达资料，基于大气动力学原理和动力条件反演算法，计算出垂直风切变、散度、涡度和边界层通风量等参数产品。通过与探空资料计算结果对比，以及与近地面浓度联合分析，对4种参数算法进行检验，结果表明，反演产品的变化趋势和特征表现较为合理。以2022年11月9-11日河北境内一次区域PM_2.5(空气动力学直径小于等于2.5 μm的颗粒物)污染过程为例，4种产品的具体分析结果表明：在污染积累过程中3 km以下垂直风切变从对角线到右下角依次减小，右下角数值多小于5 m/(s·km)；涡度、散度数值基本都在20×10^-5s^-1以下，950 hPa等压面以下多小于15×10^-5s^-1，静稳形势明显；边界层通风量数值小于3000 m²/s。在污染物消散前垂直风切变整层数值升至10 m/(s·km)以上，2～3 km高度与0～1 km之间10 m/(s·km)以上风切变大值区对污染消散敏感性最强；850 hPa高空涡度、散度数值首先增大到30×10^-5s^-1以上，当20×10^-5s^-1以上涡度和散度区域扩展到边界层以内时，近地面PM_2.5浓度迅速下降；边界层通风量数值升至4000 m²/s时，污染物浓度达标，沿着冷空气传输路径，下游站点数值增大滞后，多站点联合分析可用于下游站点的污染消散预报。

摘要:标准偏差分析方法是有效评估雷达数据质量的关键。本文采用标准差分析法对C波段双极化雷达偏振参数进行了深入分析，以找出主要影响因素并优化参数配置。通过观测实验考察了典型天气过程中极化参数标准差的改善效果。结果表明：现有观测模式对C波段偏振参数的精度较低，并且不同仰角之间存在显著精度差异。其中，在1.5°仰角处，极化参数数据的精度高于0.5°仰角处。驻留时间、脉冲重复频率和脉冲数直接影响C波段双线极化雷达极化参数的标准差。通过优化脉冲重复频率和脉冲数，在不改变观测模式的情况下，提高了在相同停留时间内偏振标准差的精度。对两个典型天气过程中极化参数标准差的分析表明，在进行参数优化之前，冰雹过程中极化标准差普遍高于强降水事件；然而，在改进后，强降水事件中极化标准差精度通常优于冰雹事件。经过改进后的观测模式在一定程度上提升了C波段双极化雷达偏振参数数据的精确性。

摘要:为提高雷达定量降水估测的精度，本文选取2018—2022年汕头地区3次西南季风和3次台风降水过程，利用S波段双偏振雷达和自动站雨量计资料进行雷达降水估测效果分析。通过5个误差指标，分析了传统的PPS法、Ryzhkov的Ryzhkov法、郭佳的CSU-HIDRO_I法和汪舵的HCA-LIQ法，共4种雷达降水估测算法在6次降水过程中的降水估测效果，得出以下结论：在不分降水量级和降水类型的情况下，采用CSU-HIDRO_I进行雷达降水估测效果最优；在分雨强的情况下，小雨类采用Ryzhkov最优，中雨类和强降水类采用CSU-HIDRO_I最优；在分降水类型的情况下，西南季风降水过程中采用CSU-HIDRO_I最优，而台风降水过程中采用HCA-LIQ最优。在实际应用中，可综合考虑雨强和降水类型，采用相应的降水估测算法以提高雷达在定量降水估测的精度。

摘要:为确保数字式气压计测量不确定度的可靠性，需对现有的测量不确定度表示指南（GUM）评定数字式气压计不确定度的方法进行适用性验证。本文根据国际标准ISO/IEC Guide 98-3:2008 附件1给出的蒙特卡洛法(Monte Corlo Method,简称MCM)验证方案，以PTB220型数字式气压计为研究对象，分别采用自适应MCM对GUM方法进行不确定度的评定；将评定结果对比求偏差；根据偏差值是否超限来判定GUM方法适用性。结果表明：所采用的自适应MCM通过迭代增加试验次数，实时判断试验统计意义上的稳定，能有效确保评定结果的可靠性，且仅通过2×10⁴样本量，计算出对应的评定结果。通过将GUM评定结果与其对比求偏差，分析得出GUM在进行数字式气压计的不确定度评定时偏离程度超过规定范围，说明GUM未能通过验证，即GUM可能不宜适用于该仪器不确定度的评定。

摘要:打造开放的气象综合业务实时监控体系，全面提升气象业务的运行质量与效率是气象信息化发展的重要工作。针对气象综合业务监视范围广泛、内容多样以及传输密集等特性，为实现海量监视数据高效、完整及准确的采集、传输与处理，本文设计了一种基于标准化数据分类的可扩展的监视数据内容模型。该模型对种类繁多的监视数据进行抽象与概括，划分了监视数据的类别；描述了每一类别监视数据的通用属性；同时依据核心监视功能的数据需求，在通用属性的基础上进一步设计了典型的监视数据属性域内容。该模型具备通用性、可扩展性特点，在中国气象局“气象综合业务实时监控系统（天镜）”的建设中得到广泛应用，并在2022年发布为气象行业标准，为国省共有核心监控功能的实现以及各省特有监控范围的扩充提供了有效的监视数据支撑。

摘要:为满足气象部门政务数据高效管理和共享应用需求，推动气象政务数据融入国家政务大数据体系，中国气象局依托国家级气象专有云设计、建设了气象部门首个一级集中、四级应用的集约统一的政务数据中心，直接支撑气象政务和业务应用。本文介绍了该数据中心系统的核心架构设计、主要业务功能、关键信息流程、基于气象政务数据特征的数据分类和分层数据体系、关键实现技术、应用成效等。系统的实现采用了一系列的新兴信息技术，包括支持多源异构的数据汇聚、基于策略的数据清洗和整合治理、全局统一的数据服务和接口管理、基于ElasticSearch引擎的全文检索、基于消息驱动的管理应用协同、主备中心数据同步等。作为气象部门政务管理数字化转型升级的数字底座，系统建成后为国省市县四级气象部门提供了一站式的政务数据管理和共享应用服务，在有力支撑中国气象局行政办公、科学决策和履行公共职能中发挥了良好效益。

摘要:利用1981—2022年华西地区373个气象台站和ERA5再分析资料，使用Mann-Kendall、相关和合成等方法分析了进入新气候态时段（1991—2020年）后华西秋雨变化特征，并探讨其大气环流和海温异常特征。结果表明：华西秋雨于2011年发生了明显由少转多的突变。欧洲西岸至乌拉尔山附近和鄂霍次克海地区阻塞高压（下称鄂海阻高）加强、西太平洋副热带高压（下称西太副高）加强西伸和水汽条件配合等，为其由少转多提供了有利条件。海温场分析表明：前期春、夏季及同期秋季印度洋海温由冷转暖和中太平洋海温由暖转冷，引起中低纬度对流活动和经向环流发生调整，导致西太副高发生由弱到强、显著西伸的变化。西北太平洋海温异常偏暖通过激发经向遥相关波列，使鄂海阻高加强。西大西洋海温偏暖使阿拉伯海至孟加拉湾地区对流活动增强。上述区域海温变化共同致西太副高西侧及孟加拉湾输送至华西地区的水汽由弱变强，从而导致华西秋雨由少转多。

摘要:为了提高对副高内部台风远距离暴雨特征和机制的认识，综合利用多源观测和ERA5再分析资料，对2018年台风“山竹”在副高内部引发的一次远距离暴雨过程进行分析。结果表明：①这次暴雨发生在500 hPa副高内部高温、高湿、高能的强对流不稳定环境中，暴雨区位于低层台风倒槽北端、偏南气流风速辐合区和高空急流入口区右侧。②低层暖湿平流提供了充足的水汽和能量，促使对流不稳定层结发展和维持；高层强辐散耦合低层辐合形成强烈上升运动，为暴雨提供有利动力条件。③中尺度对流系统有3个演变阶段：带状对流组织和建立、对流带北移南侧超级单体发展和移动、北部对流减弱南部对流带新建发展，造成了两个阶段的极端短时强降水(100 mm/h以上)。④低层华北高压先后与台风倒槽、海上高压结合，增强了低层辐合并维持了切变线(地面辐合线)，利于对流的发展和维持。台风倒槽是初始对流带的触发和组织者，雷暴冷池出流是超级单体发展移动的关键因素。⑤高空急流的辐散抽吸强迫中层辐合，正涡度和低槽发展，暴雨区垂直风切变增强，利于南部对流带发展。当低纬度有台风活动时，500 hPa副高内部低层有台风倒槽，台风倒槽北端的辐合区是远距离暴雨预报的着眼点。

摘要:利用常规气象观测站点资料、探空资料、青岛S波段多普勒和双偏振雷达资料对2023年7月8日下午青岛机场一次对流单体冰雹过程天气背景以及雷达回波特征进行分析。结果表明：此次冰雹过程是在500 hPa强西风带、冷涡槽的共同作用下发生的，具有很强的局地性。整层大气具有强的不稳定性，上干下湿特征明显，低层垂直风切变强度中等，深层垂直风切变较强，0～6 km风矢量差达到21 m/s，高低空温差较大，湿球温度0 ℃高度为4 km。雷达回波具有高耸的强回波、有界弱回波区、回波悬垂和三体散射结构，同时中层4～8 km的高度处有明显中气旋结构，气旋直径约4 km，辐合层厚度约为3.2 km，高层出现速度辐散，这些均为典型雹暴的雷达特征。单体的垂直液态水含量(C-VIL)和垂直液态水含量(VIL)密度的大值能够很好对应冰雹粒子，C-VIL突变还能作为预报冰雹和大风参考指标，C-VIL跃增出现比青岛机场降雹提前30 min，骤降出现比青岛机场大风出现提前7 min。这次冰雹过程，双偏振雷达差分反射率因子Z_DR和相关系数ρ_hv能有效区分冰雹和强降水，而差分相位常数K_DP大值区对应大雨或融化的冰雹，需要结合其他参量进一步判断粒子形态。这次冰雹过程出现了明显的Z_DR和K_DP柱结构，Z_DR柱高于K_DP柱，Z_DR柱对应较强的上升运动，与速度图上的中气旋位置相对应，K_DP柱对应着较明显的下沉气流。分析的结果能为青岛机场的冰雹短临预报提供一定的参考，也对于实际应用双偏振雷达产品有一定的指示意义。

摘要:为探求造成吉林省玉米倒伏灾害的天气系统类型、特征及发生规律，利用历史灾情和玉米发育期数据、ERA5再分析资料，采用典型个例分析方法，对吉林省造成玉米倒伏灾害的天气系统进行了分析总结。结果表明：造成玉米倒伏灾害的天气系统主要有台风、东北冷涡、低空切变线及高空槽。玉米拔节—抽雄期倒伏主要受东北冷涡影响，抽雄-乳熟期主要受低空切变线、高空槽影响，乳熟-成熟期主要受北上台风影响。台风是造成吉林省玉米倒伏最为严重的天气系统，影响范围广，其移动路径对作物倒伏灾害的发生范围起决定性作用，倒伏灾害多发生在台风移动路径的西侧或北侧，地面低压系统的北侧。东北冷涡次之，倒伏主要发生在水汽、动力、热力和对流不稳定条件均最为显著的冷涡东南象限。低空切变线、高空槽影响范围小,低空切变线类倒伏发生位置取决于低空切变线或辐合线的位置。高空槽类倒伏一般发生在高空槽前，地面冷锋附近。

摘要:为改进传统“切片”式天气形势相似分析方法存在的不同切片相似结果不一致、预报稳定性欠佳问题，借鉴大数据思维，将天气系统视为一个由高中低层大气相互配合、静力热力动力条件相互影响的综合体，以多种气象要素再分析格点资料为基础，采用机器学习PCA方法对原始数据进行降维、浓缩，经归一化处理后构建出适于综合天气相似分析的样本衍生特征因子矩阵;然后使用KNN算法计算样本间各特征维度的相似距离、并结合方差贡献率赋予其相应的权重，最终按综合相似距离大小排序给出目标样本在历史天气形势库中的综合最相似序列，从而实现对传统相似天气预报方法的升级改进。对比分析和测试应用表明，该方法可提供多要素、多层次“立体”综合相似下的一致性结论，有助于预报员更好地理解天气系统结构和演变过程、进而更准确地研判可能发生的相关天气现象，在精细化气象预报服务方面有良好的应用前景。在2023年以来的几次广西区域性极端降水气象预报服务中，该方法取得了较为显著的应用效果。

摘要:采用区域回归数值模拟评价方案对2005—2020年洱海流域火箭人工增雨效果进行统计检验，得出洱海流域层云、混合云增雨效率分别为16.57 %和20.09 %。利用新一代天气雷达和激光雨滴谱仪对2020年1月31日层云降水和8月13日混合云降水进行增雨效果物理检验发现：作业后试验区层云目标云体雷达最大回波强度和平均垂直积分液态水含量（VIL）略有降低，回波顶高变化不大，混合云目标云体最大回波强度、平均VIL和回波顶高均出现跃增，两种类型增雨作业后地面降雨强度均显著增强。雨滴谱特征表明，试验区层云和混合云雨强和雨滴数浓度在作业后10～15 min开始增加，最大数浓度所在直径由0.437 mm增加到0.562 mm，雨滴谱的谱宽增加，峰型由单峰变为双峰结构。

摘要:大风是影响重载铁路运输安全的主要气象灾害之一，开展大风灾害风险评估对铁路部门防灾减灾有一定的指导意义。本文以朔黄铁路为研究对象，首先通过致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性和防灾减灾能力4个准则层以及不同等级大风报警频次、强横风频次、海拔高度、地形、股道数量、列车对数、车站级别、线路允许速度、桥梁、隧道、是否有防风墙、大风预警能力、抢险人数、应急救援设备物资17个指标层构建了重载铁路典型段大风灾害风险评估体系，然后利用AHP-熵权法确定各指标层和准则层的权重，最后得到重载铁路典型段大风灾害综合风险区划。结果表明：神池南—宁武西、黄骅南—黄骅港、北港—大港、神港段为高风险路段；龙宫—滴流磴、黄骅东—羊三木为次高风险路段；猴刎—三汲、行唐—曲阳、定州西—定州东、安国—博野、蠡县—李天木、窦庄子—郭庄子为中风险路段。可见西部山地、丘陵地区和东部沿海地区铁路路段大风灾害综合风险等级最高。

摘要:为更好地巩固伊春市“中国天然氧吧”创建成果，促进伊春森林康养旅游产业绿色健康发展，助力小兴安岭地区生态资源价值转化，本文基于2021年伊春市13个站点的空气负氧离子浓度监测数据，制定了数据质量控制方法，分析评价了小兴安岭腹地伊春市的负氧离子浓度年、季、月和日变化特征。研究结果显示：伊春市的年平均负氧离子浓度普遍高于国内大多数地区，呈现出山区高、平原低的空间分布特征，且随着经纬度和森林覆盖率逐渐增加而递增，呈现南部到北部的增长趋势。季节变化特征不显著，总体趋势是夏季最高，冬春季次之，秋季最低，而各县区又表现出明显的局部特征。负氧离子浓度具有日变化规律，呈现出U形双峰特征，夜间明显高于白天。月变化特征不显著，峰值出现在7—8月，最低值则出现在1月和4月。全市有90%的县级行政区域负氧离子浓度达到Ⅰ级水平，三种类型监测站的负氧离子浓度基本达到清新及以上水平。

摘要:利用湖南省株洲市2011—2021年地质灾害灾情记录及区域自动站降雨资料，统计分析了株洲市地质灾害发生规律；以湖南省株洲市为例，分析了地质灾害与降雨量特征值的关系，探讨滑坡型地质灾害预警雨量阈值确定办法。结果表明，暴雨或以上强降雨是突发地质灾害的主要诱因，地质灾害不仅与当日降雨量有关，还与前期降雨量、降雨强度等密切相关；以有效降雨量、激活雨强作为致灾因子，利用箱形图分析法确定了不同预警分区内滑坡型地质灾害蓝色、黄色、橙色、红色预警雨量阈值；经典型过程反查和历史案例回算检验，以有效雨量为因子确定的地质灾害预警雨量阈值，可应用于地质灾害气象风险预警服务，激活雨强确定的地质灾害短临预警阈值指标偏低，空报率大，不宜单独使用。