摘要:

摘要:目前各个厂家的区域自动气象站设备数据通信协议均基于UDP/TCP网络协议进行开发，这些通信协议在不稳定无线网络环境下运行情况均不甚理想。经统计，因不稳定无线网络环境造成的气象站故障约占区域自动气象站总故障的90%以上，因此本文基于物联网消息队列遥测传输协议（MQTT）设计一种能够适应不稳定无线网络区域自动气象站数据传输协议，同时对各型号区域自动气象站数据包进行统一化处理，减少数据包大小，有效解决因不稳定无线网络环境造成气象站故障较多的问题，实现了区域自动气象站数据传输的低网络开销和低网络依赖，提高数据传输及时率。

摘要:时间步长是数值天气模式稳定运行的关键参数。为实现业务模式稳定运行并保证运行效率，根据CMA-MESO 3 km模式时间积分方案特点，设计了自适应时间步长方案。以模式最大库朗数为依据，提出瞄准法和削顶法两种方法。根据CMA-MESO模式动力框架特点，研发了相应时间控制技术并在CMA-MESO 3 km系统中程序实现了自适应时间步长方案。个例和批量试验结果显示，采用瞄准法，模式中最大库朗数会在目标值附近变化，使模式更加稳定。采用削顶法，会调整模式中最大库朗数超出目标值的部分，保证模式稳定积分的同时，又尽量少地干预模式。总之，两种方法的自适应时间步长方案能够有效避免模式积分溢出情况，显著地提高模式的稳定性。对于3 km分辨率的模式来说，当库朗数目标值取1.2左右时，削顶法比瞄准法更适合业务运行。目前，自适应时间步长方案已投入业务应用。

摘要:风场预报是智能网格预报的重要支撑，提高风场预报准确率，能够为风能预报提供核心保障。在综合评估2023年汛期CMA-MESO 3 km（China Meteorological Administration Mesoscale Model at 3 km resolution）模式在山西逐小时10 m风预报能力的基础上，基于自适应Kalman滤波方法，开展针对纬向风（U）、经向风（V）的客观订正，以期建立适应山西复杂地形特征的客观预报方案，促进国产模式本地化业务应用。结果表明：①全风速预报偏大，预报误差呈“单峰型”日变化，峰值出现在18:00—20:00，正偏差主要位于忻定和太原盆地以及山西南部。② U、V预报误差与预报值呈显著正相关，需考虑不同强度预报风速误差随时效变化的特征，避免订正不足或过订正。③ Kalman滤波方案（KM）订正幅度小且不稳定，订正后均方根误差R_MSE削减不足6%，准确率提升不足2%。④基于动态分级的改进方案（CBKM）突破KM订正瓶颈，更准确地估计系统误差并有效订正，更好再现不同地区风速日变化，平均误差M_E趋近0，R_MSE削减32.8%，风向、风速预报准确率分别提升8.29%、7.92%，峰值时刻订正率达83.49%。

摘要:为厘清不同下垫面类型城市风、热环境异质特征，利用北京海淀区微型智慧气象站和同区域风廓线雷达高空风观测资料，基于局地气候分区法，分析了不同下垫面对城市街区局地风场和气温的特征差异。结果表明：①6类地块平均风速随下垫面粗糙度增大而减小。城区站点相较于临近山体的站点，综合了城市建筑、绿地、水体等环境，缓冲了局地风速突变。建筑占地面积比率越大、天空开阔度越小、不透水面比率越高，对高层背景风的阻挡作用越显著。建筑密度低或建筑物分布与盛行风向相平行，对低层风有促进作用。②临近水体环境的开阔高层建筑地块平均气温在春、夏、秋季的夜间增温效应显著，且水体面积越大，增温越显著。高密度林区造成局地降温平均1.5 ℃，19:00至次日01:00气温偏差超过2 ℃。低层密集地块平均气温日较差10 ℃，凸显了局地城市热岛增温效应和公园冷岛降温效应的相互影响，白天热岛明显强于冷岛，夜间以冷岛降温为主。本文研究成果可为后续超大城市规划、气候环境评估提供研究基础。

摘要:利用降水现象仪、自动气象站观测资料和热带气象最佳路径数据集，以移动路径相似的台风“摩羯”(1814)和“烟花”（2106）初入山东南部时引发的大暴雨过程为例，分析移动路径相似的台风在同一地理位置环境下的雨滴谱和积分参数的变化特征，结果表明：①两个台风雨滴谱均为单峰型结构，“摩羯”R（雨强）增大主要受D_m（质量加权平均直径）增大、次要受lgN_w（标准化截距参数对数）增大的影响，而“烟花”R增大受D_m增大的影响。②两个台风的D_m随R增大逐渐增大，μ（形状因子）和λ（斜率参数）随R增大逐渐减小，“摩羯”lgN_w随R增大稍微增大，“烟花”lgN_w随R增大基本不变。③“摩羯”对流降水既有大陆性也有海洋性，其形成机制主要是以暖雨-冰相混合和冰相两类为主；“烟花”对流降水以海洋性为主，其形成机制主要是以碰并增长暖云为主，还有少部分暖雨-冰相混合。④应用Z=300R^1.4会稍高估“摩羯”降水而低估“烟花”降水，“摩羯”、“烟花”对流云降水分别为非典型直径控制和浓度-直径混合控制的雨滴谱特征。

摘要:利用地面自动站观测资料、FY-4A卫星观测资料、多普勒天气雷达资料和ERA-5再分析资料，对发生于西藏2023年8月24—26日强降水的成因及中尺度特征进行分析。结果表明: 此次强降水过程具有持续时间长、累积雨量大、覆盖范围广等特征；本次过程发生时南亚高压呈带状分布，中心位置控制高原；切变线为此次强降水的关键影响系统，为强降水天气提供必要的水汽输送和中低层对流抬升运动的维持机制；地面辐合线为低层对流抬升提供了触发机制，导致强降水天气发生；低空西南急流的建立和加强，有利于将孟加拉湾上空的水汽输送至高原，为强降水的维持提供充沛的水汽；深厚的湿层、低的抬升凝结高度和自由对流高度、弱的垂直风切变等环境条件对强对流天气的发生具有较好的指示作用；强降水主要出现在积云回波中反射率因子大值区；强降水发生时回波强度达到50 dBz，50 dBz的回波位于3 km以内，并具有低质心特征，中低层速度图上存在明显的中尺度辐合区。

摘要:利用内蒙古巴彦淖尔市1970—2019年9个基本气象观测站和87个防雹作业点冰雹观测资料，应用统计学方法，分析了巴彦淖尔市冰雹年际变化、月变化、日变化、持续时间及空间分布特征。结果表明：①近50年巴彦淖尔市年均冰雹日为16.4 d，20世纪80年代最高22.8 d，21世纪以后下降趋势显著，为10 d左右；冰雹季节性明显，夏季出现冰雹概率为76.44%，7月降雹概率最大；冰雹主要出现在12：00—20：00（占83.38%），其中15：00—16：00降雹概率最大（17.01%）。②冰雹持续时间在5 min内占比最大（50.20%）；冰雹年均持续时间呈上升趋势；7月冰雹持续时间最长，平均为7.09 min。③冰雹空间分布呈南多北少特征，最多282 d（乌拉特前旗），最少80 d（乌拉特后旗），以乡镇为单位在阴山山脉南侧自西向东有4个大于100 d的降雹中心。结合冰雹云移动路径，应在巴彦淖尔市北部海流图、乌加河镇等地增设防雹作业点，加大人工防雹作业力度，减少雹灾损失。

摘要:云室是开展云降水物理和人工影响天气实验研究的重要装置，在基础科学原理和播云技术研究中发挥着不可替代的作用。我国开展云降水物理云室实验已经超过60年，取得了一些重要成果和经验，并得到国内外同行的普遍认可。本文在总结对比美国、欧洲等国家的云室及其开展云物理研究的基础上，系统梳理了我国开展室内实验以来，在研发、利用云室开展大气冰核、人工冰核研究、特别是人工影响天气催化剂成核率检测、催化剂及催化技术研发和云降水物理机制研究与应用等方面取得的进展，讨论了专门性和综合性云室研发建设、云-气溶胶-降水相互作用等云微物理机制和过程、跨学科与交叉学科研究及监测仪器设备等方面存在的问题和发展方向，可为我国建设高性能云室和利用云室开展实验研究、促进云降水物理和人工影响天气科学发展提供重要参考。

摘要:本文应用昆明市2023年8月10日人工防雹多源雷达探测资料，从雷达回波形态、雷达参量时序演变、理论用弹量估算等方面分析了火箭弹体源和线源播撒催化效果差异。结果表明：C波段雷达显示混合播撒后作业区雷达反射率因子减小、回波顶高下降，而体源播撒表现为强回波衰减特点。X波段双偏振雷达显示作业区回波顶高发展与垂直液态水含量波动一致，可用于作业时机选择；火箭弹体源播撒作业高度较低，但爆炸产生动力效果有利于催化剂扩散过程，短期内最大回波强度、强中心高度均下降，双偏振量显示差分反射率因子降低，差分相位移率低值区扩散；火箭弹线源播撒作业高度可达零度层，较长催化过程有助于回波顶高和垂直液态水含量持续下降，零滞后相关系数增大至0.9以上。单一线源或体源播撒效果差，二者相结合能够加强催化效果。理论计算表明，在不考虑云体发展状况、用弹量等因素前提下，核化率是影响火箭弹理论用弹量的关键，BL-1A型线源播撒火箭弹较JFJ-1A体源播撒火箭弹更容易达到过量催化，实际作业中单一体源播撒可能会因炸点偏离、作业高度有限影响催化效果。

摘要:目前基于站点的气候生态资源评估指标还难以反映“中国天然氧吧”局地气候资源优势，且对其潜在的生态服务价值考虑较少。本文以北京怀柔区为例，充分利用遥感资料，首次引入城市热岛强度、生态冷源、植被生态质量等遥感评估指标进一步优化和完善“中国天然氧吧”气候生态资源评估指标体系，并基于生态系统服务理论分别从固碳释氧、调节气候、净化空气、涵养水源、水土保持等方面构建天然氧吧生态服务价值评估指标体系，进而估算其生态产品服务价值。研究结果显示；引入的多个遥感评估指标可以精细化评估怀柔气候生态资源；怀柔具备创建“中国天然氧吧”所需的气候生态资源优势：全年气候舒适期长达 6个月，空气优良天数占比达81%，夏季具有面积比例高达90%的冷凉气候资源，植被生态质量优良等级占全区面积的88%。怀柔“中国天然氧吧”生态产品服务价值为143.993亿元，占当年全区GDP(Gross Domestic Product)收入的32%，其中森林气候调节和净化空气价值占到所有生态服务价值的87.2%。结果表明，新建立的气候生态产品评估体系可以更好地评估“中国天然氧吧”气候生态产品价值。

摘要:郑州市作为中原大城市，城市内涝时有发生，科学客观评估城市内涝灾害风险极为重要。本文根据城市内涝致灾机理，基于地形、近年降水和最新的经济发展指标等相关数据，应用CRITIC（Criteria Importance Though Intercrieria Correlation）客观权重和AHP（Analytic Hierarchy Process）层次法相结合的方法，开展郑州市中心城区的暴雨内涝风险评估。结果表明：郑州市中心城区，城市内涝灾害高风险和次高风险主要分布在二七区、管城区西北部和东部、金水区南部；各区平均致灾风险指数最大值为二七区，整体达到次高风险，管城区与金水区平均风险达到中风险。利用2016—2022年暴雨内涝过程对评估结果进行检验，积水点位于高风险和次高风险区域的占44.2%，位于中级以上风险区域的共占比77.3%；通过个例分析发现，大部分积水过程的积水点与城市内涝综合风险中高级区域对应较好。评价结果能够反映出郑州市中心城区的内涝灾害风险分布情况，特别是二七区、管城区西北部和金水南部，积水点集中且密度最大，与内涝灾害次高以上风险高度一致，可为城市防洪策略、灾害风险管理等实践提供参考。

摘要:为充分利用攀枝花气候资源、合理规划芒果产业布局、促进芒果高产稳产提供科学依据。利用攀枝花1993—2022年4个国家站和26个区域站现有年份气象资料、芒果生育期观测资料、攀枝花数字高程和乡镇边界，筛选出7个影响攀枝花芒果品质和产量的气候因子和2个地形因子作区划指标，建立气候适宜性指标空间分布模型和综合生态适宜度模型，采用层次分析法和自然断点法，运用GIS完成攀枝花芒果气候适宜性精细化区划。结果表明：攀枝花绝大部地区热量能满足芒果生长发育需求，最冷月平均气温和年极端最低气温是制约芒果种植布局的关键气候指标，即在种植中应首要考虑芒果能否安全越冬。优势种植区（最适宜区和适宜区）占33%，分布在沿主要河流海拔1600 m以下地段；次适宜区分布在适宜区和不可种植区之间，占17%,气象风险较高；不可种植区占50%，北部海拔1750 m、南部2000 m以上大部地区不可种。区划结果经初步验证与实际种植情况基本相符。

摘要:室外体育赛事、开幕式、演唱会等活动受天气影响制约因素大，对气象预报预警信息的准确性、及时性要求高，因此气象服务保障已成为奥运会、亚运会等重大活动组织实施和运行体系中必不可少的组成部分。本文介绍了杭州第19届亚运会赛事气象保障服务综合指挥平台的建设概况，详细阐述了平台的系统架构、关键技术、主要功能和应用情况等。平台采用SpringCloud微服务架构设计，并利用组件化开发、RPA（Robotic Process Automation）系统集成等开发技术实现快速定制开发和滚动迭代，基于中国气象局天擎大数据云平台，实现各类亚运气象数据的汇聚融合应用，顺利完成亚运赛事气象保障服务工作，为气象部门建设相关重大活动气象指挥保障系统提供借鉴参考。