2013年第41卷第5期文章目次
2013, 41(5):791-795.
摘要:
大型電子設備維修難度大、進入門坎高，排障時間長、效率低，一直以來是用戶所面臨的實際問題。針對批量裝備的大型電子設備，提出規范化維修的理論基礎和一整套實現方法，詳細地闡述了批量裝備的大型電子設備的維修流程，給出了對應電子設備的分級資料庫和案例專家庫的建設方法，介紹了大型電子設備規范化維修排障的步驟過程、初步設計了故障組件或組件集合的脫機測試維修平臺和故障仿真維修排障平臺的結構，目的是為了能夠解決這些實際問題。
大型電子設備維修難度大、進入門坎高，排障時間長、效率低，一直以來是用戶所面臨的實際問題。針對批量裝備的大型電子設備，提出規范化維修的理論基礎和一整套實現方法，詳細地闡述了批量裝備的大型電子設備的維修流程，給出了對應電子設備的分級資料庫和案例專家庫的建設方法，介紹了大型電子設備規范化維修排障的步驟過程、初步設計了故障組件或組件集合的脫機測試維修平臺和故障仿真維修排障平臺的結構，目的是為了能夠解決這些實際問題。
2013, 41(5):796-802.
摘要:
介紹了以太陽散射光為光源的多軸差分吸收光譜技術（Multi Axis Differential Optical Absorption Spectroscopy，簡稱MAX DOAS）,以及MAX DOAS儀器試驗應用。試驗中選取中午儀器測量的天頂散射光光譜為參考光譜即Fraunhofer參考光譜，并將測量光譜進行消噪、波長校準以及去除Fraunhofer結構處理。利用分子吸收光學厚度和Ring效應光學厚度對處理后的測量光譜進行最小二乘法擬合，反演出了大氣NO2差分斜柱濃度（Differential Slant Column Densities,簡稱DSCD）。分析了天津武清NO2的差分斜柱濃度反演結果，用簡單快捷的幾何法將NO2差分斜柱濃度轉化成對流層垂直柱濃度（Vertical Column Densities,簡稱VCD）。研究表明，MAX DOAS可以有效地監測污染地區對流層NO2的垂直柱濃度。
介紹了以太陽散射光為光源的多軸差分吸收光譜技術（Multi Axis Differential Optical Absorption Spectroscopy，簡稱MAX DOAS）,以及MAX DOAS儀器試驗應用。試驗中選取中午儀器測量的天頂散射光光譜為參考光譜即Fraunhofer參考光譜，并將測量光譜進行消噪、波長校準以及去除Fraunhofer結構處理。利用分子吸收光學厚度和Ring效應光學厚度對處理后的測量光譜進行最小二乘法擬合，反演出了大氣NO2差分斜柱濃度（Differential Slant Column Densities,簡稱DSCD）。分析了天津武清NO2的差分斜柱濃度反演結果，用簡單快捷的幾何法將NO2差分斜柱濃度轉化成對流層垂直柱濃度（Vertical Column Densities,簡稱VCD）。研究表明，MAX DOAS可以有效地監測污染地區對流層NO2的垂直柱濃度。
2013, 41(5):803-808.
摘要:
傳統的云型識別主要是提取云的顏色、紋理和形狀等特征，但這些特征中存在不相關和冗余特征，導致云型識別率降低。在最大相關最小冗余（max relevance and min redundancy, mRMR）特征選擇方法的基礎上，運用互信息標準化形式（Symmetrical Uncertainty, SU）克服互信息偏向于取值較多屬性的固有缺點，提出了改進的mRMR特征選擇方法，對云的綜合特征集進行特征篩選，篩選出最優特征子集，運用支持向量機進行云型識別。試驗結果表明該方法優于mRMR方法，使層云、積云、高積云、卷云和晴空5種天空類型的總正確率提高，特征選擇前、后的總識別率分別為86.96% 、89.04%，識別率提高了2%；對于云型識別研究，經過特征選擇后可知紋理特征優于形狀特征，基于形狀的Zernike矩優于HU不變矩，基于紋理的灰度共生矩陣為最優特征提取方法。
傳統的云型識別主要是提取云的顏色、紋理和形狀等特征，但這些特征中存在不相關和冗余特征，導致云型識別率降低。在最大相關最小冗余（max relevance and min redundancy, mRMR）特征選擇方法的基礎上，運用互信息標準化形式（Symmetrical Uncertainty, SU）克服互信息偏向于取值較多屬性的固有缺點，提出了改進的mRMR特征選擇方法，對云的綜合特征集進行特征篩選，篩選出最優特征子集，運用支持向量機進行云型識別。試驗結果表明該方法優于mRMR方法，使層云、積云、高積云、卷云和晴空5種天空類型的總正確率提高，特征選擇前、后的總識別率分別為86.96% 、89.04%，識別率提高了2%；對于云型識別研究，經過特征選擇后可知紋理特征優于形狀特征，基于形狀的Zernike矩優于HU不變矩，基于紋理的灰度共生矩陣為最優特征提取方法。
2013, 41(5):809-817.
摘要:
介紹了SWAN系統中雷達反射率因子質量控制算法原理，包括數據預處理、孤立噪聲回波過濾、超折射回波抑制3部分。數據預處理將原始雷達資料轉換為統一的RD20格式，并檢測數據質量。孤立噪聲回波過濾包括雙向搜索、回波特征量過濾法。超折射（Anomalous Propagation，AP）回波抑制采用模糊邏輯原理。介紹算法配置參數，通過對比分析武漢、隨州、西安雷達AP識別因子概率分布圖可知，三者是類似的，表明默認參數的適用性。評估表明，該方法可過濾掉大部分AP回波，缺點是未能識別部分遠距離AP回波以及錯誤識別部分降水回波。
介紹了SWAN系統中雷達反射率因子質量控制算法原理，包括數據預處理、孤立噪聲回波過濾、超折射回波抑制3部分。數據預處理將原始雷達資料轉換為統一的RD20格式，并檢測數據質量。孤立噪聲回波過濾包括雙向搜索、回波特征量過濾法。超折射（Anomalous Propagation，AP）回波抑制采用模糊邏輯原理。介紹算法配置參數，通過對比分析武漢、隨州、西安雷達AP識別因子概率分布圖可知，三者是類似的，表明默認參數的適用性。評估表明，該方法可過濾掉大部分AP回波，缺點是未能識別部分遠距離AP回波以及錯誤識別部分降水回波。
2013, 41(5):818-824.
摘要:
在降水環境下，風廓線雷達獲得的多普勒信息主要是降水質點運動的結果，從而對大氣風場的計算造成很大誤差，因此，判斷雷達回波信號是否受到降水干擾是很有必要的。采用一種基于K means聚類算法思想的集合分析法對晴空和降水條件下的數據進行了聚類分析，得到隨信噪比變化的垂直速度閾值，再根據該速度閾值對風廓線雷達數據是否受到降水干擾進行判別。采用此方法對南京邊界層風廓線雷達2011年8—12月及2012年3—4月的部分觀測數據進行了計算分析，結果表明，該方法可在不同的高度區分晴空和降水數據，能有效判別回波信號是否受到降水干擾。
在降水環境下，風廓線雷達獲得的多普勒信息主要是降水質點運動的結果，從而對大氣風場的計算造成很大誤差，因此，判斷雷達回波信號是否受到降水干擾是很有必要的。采用一種基于K means聚類算法思想的集合分析法對晴空和降水條件下的數據進行了聚類分析，得到隨信噪比變化的垂直速度閾值，再根據該速度閾值對風廓線雷達數據是否受到降水干擾進行判別。采用此方法對南京邊界層風廓線雷達2011年8—12月及2012年3—4月的部分觀測數據進行了計算分析，結果表明，該方法可在不同的高度區分晴空和降水數據，能有效判別回波信號是否受到降水干擾。
2013, 41(5):825-831.
摘要:
總結了CINRAD/SA雷達交流變頻數字伺服系統技術特點和交流變頻數字伺服系統的主通道信號流程、監控信號流程、變頻器信號流程，根據監測信息、報警信息、關鍵點參數，從位置環、速度環、加速度環3個方面探討了CINRAD/SA雷達交流變頻數字伺服系統故障診斷方法，以及天線不受控制、天線運轉不正常、跳碼或角碼和天線實際位置不一致故障診斷方法。列舉了兩個典型故障個例，即：由于伺服速度反饋信號不正常，導致天線方位電機過熱報警，方位無法完成無超調控制且方位到位精度差和過沖;由于方位和俯仰跳碼，導致雷達動態錯誤報警，天線失控到高仰角死區。總結了這兩個典型故障個例的理論分析和處理步驟。提出了交流變頻數字伺服系統維修方面的一些建議，為新一代天氣雷達技術支持和保障提供借鑒。
總結了CINRAD/SA雷達交流變頻數字伺服系統技術特點和交流變頻數字伺服系統的主通道信號流程、監控信號流程、變頻器信號流程，根據監測信息、報警信息、關鍵點參數，從位置環、速度環、加速度環3個方面探討了CINRAD/SA雷達交流變頻數字伺服系統故障診斷方法，以及天線不受控制、天線運轉不正常、跳碼或角碼和天線實際位置不一致故障診斷方法。列舉了兩個典型故障個例，即：由于伺服速度反饋信號不正常，導致天線方位電機過熱報警，方位無法完成無超調控制且方位到位精度差和過沖;由于方位和俯仰跳碼，導致雷達動態錯誤報警，天線失控到高仰角死區。總結了這兩個典型故障個例的理論分析和處理步驟。提出了交流變頻數字伺服系統維修方面的一些建議，為新一代天氣雷達技術支持和保障提供借鑒。
2013, 41(5):832-836.
摘要:
分析CINRAD/CC雷達接收系統工作原理，給出了CINRAD/CC雷達接收系統關鍵點參數表，介紹了雷達接收系統常用的故障分析方法，通過對接收系統故障現象、故障原因分析，歸納總結出6類接收系統典型故障及其處理方法。隨著雷達使用年限的增加，雷達設備故障率也在增加，而故障維修工作紛繁復雜，這就需要把雷達故障進行總結、分類，同一種類型的故障對應相應故障處理方法，這樣就能大大提高雷達維修的時效性。
分析CINRAD/CC雷達接收系統工作原理，給出了CINRAD/CC雷達接收系統關鍵點參數表，介紹了雷達接收系統常用的故障分析方法，通過對接收系統故障現象、故障原因分析，歸納總結出6類接收系統典型故障及其處理方法。隨著雷達使用年限的增加，雷達設備故障率也在增加，而故障維修工作紛繁復雜，這就需要把雷達故障進行總結、分類，同一種類型的故障對應相應故障處理方法，這樣就能大大提高雷達維修的時效性。
2013, 41(5):837-842.
摘要:
風向傳感器采用的格雷碼編碼方式使得風向傳感器故障具有一定的“隱蔽性”，而傳統故障檢測方法需要拆卸風向傳感器破壞了氣象觀測資料的完整性?；诟怕史植紡臄道斫y計角度建立了碼盤式風向傳感器的測量數學模型，并在此基礎上提出了基于分布律規則的風向傳感器故障檢測算法，通過VB/SQL/MATLAB混合編程技術實現了圖示化的風向傳感器故障檢測程序，最后進行了故障檢測試驗。試驗結果表明：提出的基于分布律規則的風向傳感器故障檢測算法能夠在不拆卸風向傳感器的情況下準確發現和判斷出風向傳感器單一或組合式故障類型。
風向傳感器采用的格雷碼編碼方式使得風向傳感器故障具有一定的“隱蔽性”，而傳統故障檢測方法需要拆卸風向傳感器破壞了氣象觀測資料的完整性?；诟怕史植紡臄道斫y計角度建立了碼盤式風向傳感器的測量數學模型，并在此基礎上提出了基于分布律規則的風向傳感器故障檢測算法，通過VB/SQL/MATLAB混合編程技術實現了圖示化的風向傳感器故障檢測程序，最后進行了故障檢測試驗。試驗結果表明：提出的基于分布律規則的風向傳感器故障檢測算法能夠在不拆卸風向傳感器的情況下準確發現和判斷出風向傳感器單一或組合式故障類型。
2013, 41(5):843-846.
摘要:
皮托管是組成風速檢定裝置的主要計量標準設備，其測量精度對檢定質量具有重要影響。從皮托管測風原理出發，詳細介紹了影響皮托管測風誤差的相關因素，模擬計算了各因素對風速測量產生的影響，分析了影響皮托管測風誤差的主要因子。結果表明：溫度和阻塞系數是影響二等皮托管測風誤差的主要因素。當環境溫度偏差為±8 ℃時，可引起二等皮托管風速測量誤差為044 m/s（v=30 m/s）。當阻塞修正系數偏差±002時，可引起二等皮托管風速測量誤差±06 m/s（v=30 m/s）；皮托管系數、大氣壓力和濕度經修正后對二等皮托管測風精度影響相對較小。
皮托管是組成風速檢定裝置的主要計量標準設備，其測量精度對檢定質量具有重要影響。從皮托管測風原理出發，詳細介紹了影響皮托管測風誤差的相關因素，模擬計算了各因素對風速測量產生的影響，分析了影響皮托管測風誤差的主要因子。結果表明：溫度和阻塞系數是影響二等皮托管測風誤差的主要因素。當環境溫度偏差為±8 ℃時，可引起二等皮托管風速測量誤差為044 m/s（v=30 m/s）。當阻塞修正系數偏差±002時，可引起二等皮托管風速測量誤差±06 m/s（v=30 m/s）；皮托管系數、大氣壓力和濕度經修正后對二等皮托管測風精度影響相對較小。
10 利用探空資料計算水汽壓
2013, 41(5):847-851.
摘要:
利用L波段探空資料的相對濕度值及溫度值計算水汽壓時，由于探空測量的是相對于水面的相對濕度，只能用相對于水面的飽和水汽壓公式來計算，低溫時用相對于冰面的飽和水汽壓公式計算水汽壓可能不正確。對水相和冰相的不同處理所帶來的偏差進行了分析和討論。以CIMO規定的溫度-45 ℃和0 ℃為界，分別計算了用相對于冰面的飽和水汽壓公式和相對于水面的飽和水汽壓公式得到的水汽壓值，并進行了比較。結果表明，在計算實際水汽壓的過程中，用不同的飽和水汽壓公式所產生的絕對偏差雖然不大，但相對偏差最大可能達到50%，不容忽視，對確定對流層上部的氣候效應可能產生影響。
利用L波段探空資料的相對濕度值及溫度值計算水汽壓時，由于探空測量的是相對于水面的相對濕度，只能用相對于水面的飽和水汽壓公式來計算，低溫時用相對于冰面的飽和水汽壓公式計算水汽壓可能不正確。對水相和冰相的不同處理所帶來的偏差進行了分析和討論。以CIMO規定的溫度-45 ℃和0 ℃為界，分別計算了用相對于冰面的飽和水汽壓公式和相對于水面的飽和水汽壓公式得到的水汽壓值，并進行了比較。結果表明，在計算實際水汽壓的過程中，用不同的飽和水汽壓公式所產生的絕對偏差雖然不大，但相對偏差最大可能達到50%，不容忽視，對確定對流層上部的氣候效應可能產生影響。
2013, 41(5):852-856.
摘要:
通過塔城國家基準站1985—2001年非冰期（4—10月）E 601B型與小型蒸發器逐月蒸發量對比觀測數據及塔城水文站2009—2011年3年冰期（11月至次年3月）冰面蒸發對比觀測數據，應用比值法和多元線性回歸方法，計算了兩種蒸發量之間的折算系數。結果表明：小型蒸發器蒸發量與E 601B型蒸發器蒸發量存在很好的線性相關關系，相關系數非冰期為0877,冰期為0924；折算系數非冰期為0596，冰期為0349，為有效利用長序列、單站點小型蒸發器觀測資料提供了依據。
通過塔城國家基準站1985—2001年非冰期（4—10月）E 601B型與小型蒸發器逐月蒸發量對比觀測數據及塔城水文站2009—2011年3年冰期（11月至次年3月）冰面蒸發對比觀測數據，應用比值法和多元線性回歸方法，計算了兩種蒸發量之間的折算系數。結果表明：小型蒸發器蒸發量與E 601B型蒸發器蒸發量存在很好的線性相關關系，相關系數非冰期為0877,冰期為0924；折算系數非冰期為0596，冰期為0349，為有效利用長序列、單站點小型蒸發器觀測資料提供了依據。
2013, 41(5):857-860.
摘要:
根據福建省氣象局開展北斗衛星應急通信傳輸試點工作的部署和要求，在南平市氣象局選擇3個有代表性的臺站建設北斗衛星通信傳輸終端，分別在南平市氣象局和福建省氣象信息中心建設北斗衛星通信傳輸接收系統（中心站），并部署北斗通信中心站軟件和終端軟件，進行通信傳輸試點。利用北斗衛星通信系統傳輸國家級自動站觀測數據、系統校時、文字通信功能均達到項目預期目標。傳輸率、誤碼率、時延和穩定性均能滿足業務化運行的要求。實現公網運營商電路中斷的應急狀態下傳輸自動站觀測數據和進行文字通信等，從而為防災減災服務。
根據福建省氣象局開展北斗衛星應急通信傳輸試點工作的部署和要求，在南平市氣象局選擇3個有代表性的臺站建設北斗衛星通信傳輸終端，分別在南平市氣象局和福建省氣象信息中心建設北斗衛星通信傳輸接收系統（中心站），并部署北斗通信中心站軟件和終端軟件，進行通信傳輸試點。利用北斗衛星通信系統傳輸國家級自動站觀測數據、系統校時、文字通信功能均達到項目預期目標。傳輸率、誤碼率、時延和穩定性均能滿足業務化運行的要求。實現公網運營商電路中斷的應急狀態下傳輸自動站觀測數據和進行文字通信等，從而為防災減災服務。
2013, 41(5):861-863.
摘要:
將現已廣泛應用于電子產品、機械設備尤其是軍工產品制造和應用領域的壽命周期概念和理論引進到氣象裝備技術保障領域中，對氣象裝備的設計壽命、實際壽命、經濟壽命、技術壽命和剩余使用壽命等幾種不同的壽命概念進行了定義，并就每種壽命概念的應用進行了初步探討。充分認識裝備壽命的不同概念，將有助于提高氣象裝備維護、維修、更新、報廢等各個業務環節的科學性，尤其是剩余使用壽命的概念，它的預測和應用將會促進現代維護維修理念的建立。
將現已廣泛應用于電子產品、機械設備尤其是軍工產品制造和應用領域的壽命周期概念和理論引進到氣象裝備技術保障領域中，對氣象裝備的設計壽命、實際壽命、經濟壽命、技術壽命和剩余使用壽命等幾種不同的壽命概念進行了定義，并就每種壽命概念的應用進行了初步探討。充分認識裝備壽命的不同概念，將有助于提高氣象裝備維護、維修、更新、報廢等各個業務環節的科學性，尤其是剩余使用壽命的概念，它的預測和應用將會促進現代維護維修理念的建立。
14 大氣對流層重力波研究進展
2013, 41(5):864-869.
摘要:
重力波對暴雨等強對流天氣有著觸發機制的作用，甚至影響著大氣環流、大氣結構和演變。綜合近50年來國內外有關大氣對流層重力波的研究成果，為重力波的進一步研究提供參考。多年研究表明：暴雨等強對流系統、山脈地形等為對流層重力波波源；重力波強度與風垂直切變、背景絕對渦度成正比，傳播速度與波的振幅、水平波寬成正比，重力波在穩定大氣中得到了加強，潛熱加熱有利于重力波的形成；重力波的探測手段為微壓器、衛星、雷達觀測等，通過重力波探測目前基本掌握了重力波的日、月、季節的活動規律。
重力波對暴雨等強對流天氣有著觸發機制的作用，甚至影響著大氣環流、大氣結構和演變。綜合近50年來國內外有關大氣對流層重力波的研究成果，為重力波的進一步研究提供參考。多年研究表明：暴雨等強對流系統、山脈地形等為對流層重力波波源；重力波強度與風垂直切變、背景絕對渦度成正比，傳播速度與波的振幅、水平波寬成正比，重力波在穩定大氣中得到了加強，潛熱加熱有利于重力波的形成；重力波的探測手段為微壓器、衛星、雷達觀測等，通過重力波探測目前基本掌握了重力波的日、月、季節的活動規律。
2013, 41(5):870-877.
摘要:
中尺度氣象模式對風場的預報效果與參數化方案的適應性緊密相關。以內蒙古高原丘陵地形、江蘇平緩的海陸交界地形2種典型下墊面試驗風電場為模擬區域，分別用WRFV32 (Weather Research and Forecast Model)模式自帶的6種物理過程參數化組合方案預報了2010年1月和7月兩個風電場區域的風速和風向，對比分析了參數化組合方案差異對風場預報的影響。結果表明：①內蒙古試驗區，邊界層MRF方案描述的邊界層結構較 MYJ 方案合理；微物理方案WSM3在夏季的風速預報能力優于WSM6，而冬季相反；復雜地形區域的風場預報需考慮陸面過程參數化方案，尤其是夏季降水發生后，陸面過程對于邊界層結構的影響增大，選用Noah優于無陸面過程。②江蘇試驗區，邊界層MRF方案描述的邊界層結構較 MYJ 方案合理；1月陸面過程RUC方案優于陸面熱量擴散和Noah；7月陸面熱量擴散方案優于RUC和Noah。③風向預報6個方案的預報風向統計與實際記錄風向統計有較好的一致性，風向概率分布相似，盛行風向一致且穩定。
中尺度氣象模式對風場的預報效果與參數化方案的適應性緊密相關。以內蒙古高原丘陵地形、江蘇平緩的海陸交界地形2種典型下墊面試驗風電場為模擬區域，分別用WRFV32 (Weather Research and Forecast Model)模式自帶的6種物理過程參數化組合方案預報了2010年1月和7月兩個風電場區域的風速和風向，對比分析了參數化組合方案差異對風場預報的影響。結果表明：①內蒙古試驗區，邊界層MRF方案描述的邊界層結構較 MYJ 方案合理；微物理方案WSM3在夏季的風速預報能力優于WSM6，而冬季相反；復雜地形區域的風場預報需考慮陸面過程參數化方案，尤其是夏季降水發生后，陸面過程對于邊界層結構的影響增大，選用Noah優于無陸面過程。②江蘇試驗區，邊界層MRF方案描述的邊界層結構較 MYJ 方案合理；1月陸面過程RUC方案優于陸面熱量擴散和Noah；7月陸面熱量擴散方案優于RUC和Noah。③風向預報6個方案的預報風向統計與實際記錄風向統計有較好的一致性，風向概率分布相似，盛行風向一致且穩定。
2013, 41(5):878-882.
摘要:
選用2005—2009年沈陽地區5個氣象站點的氣象資料，總結了沈陽地區霧天的時空分布規律。沈陽地區一年中近一半的時間出現輕霧，大霧年平均164天；輕霧和大霧的季節分布都呈夏、秋季多，春季少的態勢；大霧多發時段在清晨。在數值預報的基礎上，利用UPS預報方法，進一步做出大霧天氣訂正預報，建立沈陽地區大霧天氣UPS訂正預報方法。當數值預報有大霧時，如T-Txover(最高氣溫出現時段溫度露點差)≤5 ℃則可預報有大霧，當 -4 ℃＜T-Txover≤5 ℃時可預報未來會出現能見度小于等于500 m的濃霧；如T-Txover≤-4 ℃則預報未來會出現能見度小于等于200 m的強濃霧。如T-Txover＞5 ℃則有暖濕平流時預報有大霧，無暖濕平流時預報不會出現大霧。
選用2005—2009年沈陽地區5個氣象站點的氣象資料，總結了沈陽地區霧天的時空分布規律。沈陽地區一年中近一半的時間出現輕霧，大霧年平均164天；輕霧和大霧的季節分布都呈夏、秋季多，春季少的態勢；大霧多發時段在清晨。在數值預報的基礎上，利用UPS預報方法，進一步做出大霧天氣訂正預報，建立沈陽地區大霧天氣UPS訂正預報方法。當數值預報有大霧時，如T-Txover(最高氣溫出現時段溫度露點差)≤5 ℃則可預報有大霧，當 -4 ℃＜T-Txover≤5 ℃時可預報未來會出現能見度小于等于500 m的濃霧；如T-Txover≤-4 ℃則預報未來會出現能見度小于等于200 m的強濃霧。如T-Txover＞5 ℃則有暖濕平流時預報有大霧，無暖濕平流時預報不會出現大霧。
2013, 41(5):883-888.
摘要:
利用西南地區四川、重慶、云南和貴州秋季降水量和日照時數資料，對西南地區秋雨極端天氣氣候事件的監測指標進行了探討，最終定義連續5天以上日降水量大于等于01 mm，且日照時數小于等于01 h的天氣過程為1次秋雨事件。以此指標得出西南秋雨事件主要發生在四川盆地中南部、重慶西部、云南東北部和貴州北部等地區，秋雨最強中心平均每年發生華西秋雨事件可達16次以上，年平均秋雨日數大于11天。近50年西南秋雨強度呈波動下降趨勢。結合NCEP/NCAR同期的位勢高度場、水汽場以及風場資料對西南秋雨的成因分析表明： 在秋雨強年，500 hPa高度場上極區氣壓偏高，中緯地區氣壓偏低，西風環流較弱，副高脊線易偏北，印緬槽較深。850 hPa高度場上在西南秋雨較強的區域有一個明顯的水汽匯，在風場上也有較強的來自孟加拉灣和印度洋水汽輸送。垂直經圈環流和緯圈環流有明顯的上升運動與之配置。
利用西南地區四川、重慶、云南和貴州秋季降水量和日照時數資料，對西南地區秋雨極端天氣氣候事件的監測指標進行了探討，最終定義連續5天以上日降水量大于等于01 mm，且日照時數小于等于01 h的天氣過程為1次秋雨事件。以此指標得出西南秋雨事件主要發生在四川盆地中南部、重慶西部、云南東北部和貴州北部等地區，秋雨最強中心平均每年發生華西秋雨事件可達16次以上，年平均秋雨日數大于11天。近50年西南秋雨強度呈波動下降趨勢。結合NCEP/NCAR同期的位勢高度場、水汽場以及風場資料對西南秋雨的成因分析表明： 在秋雨強年，500 hPa高度場上極區氣壓偏高，中緯地區氣壓偏低，西風環流較弱，副高脊線易偏北，印緬槽較深。850 hPa高度場上在西南秋雨較強的區域有一個明顯的水汽匯，在風場上也有較強的來自孟加拉灣和印度洋水汽輸送。垂直經圈環流和緯圈環流有明顯的上升運動與之配置。
2013, 41(5):889-894.
摘要:
利用NCEP 1980—2009年可降水量的逐月再分析資料，分析了30年來西南地區可降水量的時空分布特征和變化趨勢。結果表明：受地形等地理環境和氣候的影響，西南地區年、季節可降水量分布均有顯著的地區性差異，東南多，西北少；可降水量的季節變化明顯，夏季遠大于冬季，秋季略高于春季；可降水量的年內分配不均，7月最大，8月次之，1月最少；30年來，西南地區年可降水量呈波動變化，略有增加，偏多和偏少年交替出現，春季和冬季可降水量呈線性增多。西南地區可降水量空間分布既有整體一致型，也存在反向型。
利用NCEP 1980—2009年可降水量的逐月再分析資料，分析了30年來西南地區可降水量的時空分布特征和變化趨勢。結果表明：受地形等地理環境和氣候的影響，西南地區年、季節可降水量分布均有顯著的地區性差異，東南多，西北少；可降水量的季節變化明顯，夏季遠大于冬季，秋季略高于春季；可降水量的年內分配不均，7月最大，8月次之，1月最少；30年來，西南地區年可降水量呈波動變化，略有增加，偏多和偏少年交替出現，春季和冬季可降水量呈線性增多。西南地區可降水量空間分布既有整體一致型，也存在反向型。
2013, 41(5):895-905.
摘要:
利用常規觀測資料、FY 2E衛星觀測資料、雷達探測資料以及自動站雨量資料等，對2010年6月28日廣西極端特大暴雨過程進行分析;結果表明：①暴雨災害具有區域小、降雨時段集中、過程雨量大、短歷時降雨強及引發次生災害特別重等特點;②亞歐中高緯度500 hPa呈兩脊一槽型、200 hPa南亞高壓脊線貫穿廣西上空及西南季風活躍是暴雨的環流背景；高空低渦、地面干線是主要天氣系統配置，屬低渦暴雨型;③強不穩定能量及層結的存在、850 hPa以下低層輻合、700 hPa附近明顯渦旋、整層大氣上升運動、850 hPa以下層高濕及水汽強烈輻合是主要物理量特征;④中尺度低壓、低渦及氣流輻合等是中尺度對流觸發條件。FY 2E紅外云圖上對流云團生成、合并對強降雨有重要指示意義，暴雨發生在云團合并發展階段，FY 2E的TBB值小于200 K可以作為短歷時強降雨的指標。低質心雷達回波產生的列車效應和地形作用是造成強降雨的重要因素，低層輻合、高層輻散導致的強烈上升運動，有利于強對流的發展與維持。
利用常規觀測資料、FY 2E衛星觀測資料、雷達探測資料以及自動站雨量資料等，對2010年6月28日廣西極端特大暴雨過程進行分析;結果表明：①暴雨災害具有區域小、降雨時段集中、過程雨量大、短歷時降雨強及引發次生災害特別重等特點;②亞歐中高緯度500 hPa呈兩脊一槽型、200 hPa南亞高壓脊線貫穿廣西上空及西南季風活躍是暴雨的環流背景；高空低渦、地面干線是主要天氣系統配置，屬低渦暴雨型;③強不穩定能量及層結的存在、850 hPa以下低層輻合、700 hPa附近明顯渦旋、整層大氣上升運動、850 hPa以下層高濕及水汽強烈輻合是主要物理量特征;④中尺度低壓、低渦及氣流輻合等是中尺度對流觸發條件。FY 2E紅外云圖上對流云團生成、合并對強降雨有重要指示意義，暴雨發生在云團合并發展階段，FY 2E的TBB值小于200 K可以作為短歷時強降雨的指標。低質心雷達回波產生的列車效應和地形作用是造成強降雨的重要因素，低層輻合、高層輻散導致的強烈上升運動，有利于強對流的發展與維持。
2013, 41(5):906-914.
摘要:
利用FY 2E衛星的相當黑體亮溫(Black Body Temperature,TBB)等經緯度投影數據(水平分辨率01°×01°)和NCEP\\NCAR的再分析資料，對應分析2010年5月31日至6月2日TBB平均場分布特征及其演變特點。結果表明：TBB比較好的展示了強降雨落區及強度的變化特點，TBB的梯度變化與強降雨的演變有明顯的對應關系，TBB梯度突降時，降水隨之增強，突升時，降水隨之減弱。豐富的水汽從南海源源不斷沿副高西側向華南上空輸送，與高空槽引導下的冷空氣在華南上空交匯，對廣西上空的強降雨云系的發生、發展和維持起著重要作用。同時，TBB低值區在廣西中部暖式切變附近穩定少動，給該地區造成長時間的強降雨天氣。
利用FY 2E衛星的相當黑體亮溫(Black Body Temperature,TBB)等經緯度投影數據(水平分辨率01°×01°)和NCEP\\NCAR的再分析資料，對應分析2010年5月31日至6月2日TBB平均場分布特征及其演變特點。結果表明：TBB比較好的展示了強降雨落區及強度的變化特點，TBB的梯度變化與強降雨的演變有明顯的對應關系，TBB梯度突降時，降水隨之增強，突升時，降水隨之減弱。豐富的水汽從南海源源不斷沿副高西側向華南上空輸送，與高空槽引導下的冷空氣在華南上空交匯，對廣西上空的強降雨云系的發生、發展和維持起著重要作用。同時，TBB低值區在廣西中部暖式切變附近穩定少動，給該地區造成長時間的強降雨天氣。
2013, 41(5):915-922.
摘要:
由NOAA衛星AVHRR短波通道1、2反射率反演地表反照率需要3個反演模式，分別是窄-寬波段反射率轉換模式、大氣頂雙向反射模式、大氣訂正模式。基于模式和國家衛星氣象中心接收處理的NOAA 18 AVHRR 1B數據，處理了2006年1月至2010年12月的中國區域地表反照率，由于云的影響，15天合成技術用來形成周期為15天的地表反照率數據文件。2006年、2010年2年的處理結果與MODIS同類產品對比，RMS為0028~0074、相關系數為076~093,誤差較大出現在冬季，原因是兩者15天合成方法不同；5年的日平均地表反照率與21個中國地面氣象一級輻射站的觀測測值作對比，結果是：RMS為0053、相關系數為088。反演模式系統誤差以及云和氣溶膠影響是衛星反演地表反照率的主要誤差來源。
由NOAA衛星AVHRR短波通道1、2反射率反演地表反照率需要3個反演模式，分別是窄-寬波段反射率轉換模式、大氣頂雙向反射模式、大氣訂正模式。基于模式和國家衛星氣象中心接收處理的NOAA 18 AVHRR 1B數據，處理了2006年1月至2010年12月的中國區域地表反照率，由于云的影響，15天合成技術用來形成周期為15天的地表反照率數據文件。2006年、2010年2年的處理結果與MODIS同類產品對比，RMS為0028~0074、相關系數為076~093,誤差較大出現在冬季，原因是兩者15天合成方法不同；5年的日平均地表反照率與21個中國地面氣象一級輻射站的觀測測值作對比，結果是：RMS為0053、相關系數為088。反演模式系統誤差以及云和氣溶膠影響是衛星反演地表反照率的主要誤差來源。
2013, 41(5):923-928.
摘要:
四川省防雷中心自主研發了多因子融合雷電短臨預警系統，并投入業務試運行。協助中國氣象科學院研制開發了CAMS_LNWS雷電臨近預警系統，并進行本地化處理和業務試用。對兩個系統進行了簡要介紹，并就應用情況進行了比較分析。結果表明：兩個系統均具有較強的雷電預警能力，對19次雷電天氣過程預警的TS評分，平均超過075。在實際應用中發現：CAMS_LNWS系統對未來新生雷電活動有更強的預警能力，而多因子融合短臨預警系統則對已經出現雷電的移動路徑和未來發展趨勢有更好的預警效果，兩者之間的結合應用為四川省雷電短臨預警提供了技術支撐。
四川省防雷中心自主研發了多因子融合雷電短臨預警系統，并投入業務試運行。協助中國氣象科學院研制開發了CAMS_LNWS雷電臨近預警系統，并進行本地化處理和業務試用。對兩個系統進行了簡要介紹，并就應用情況進行了比較分析。結果表明：兩個系統均具有較強的雷電預警能力，對19次雷電天氣過程預警的TS評分，平均超過075。在實際應用中發現：CAMS_LNWS系統對未來新生雷電活動有更強的預警能力，而多因子融合短臨預警系統則對已經出現雷電的移動路徑和未來發展趨勢有更好的預警效果，兩者之間的結合應用為四川省雷電短臨預警提供了技術支撐。
2013, 41(5):929-933.
摘要:
針對國內飛機人工增雨指揮系統的發展現狀，緊密聯系業務需要，結合衛星通信、地理信息系統和.Net編程技術研制了一套基于GPS/北斗衛星和GIS技術集成的飛機人工增雨指揮系統。系統實現了資料采集、信息顯示、航線設計、決策分析、實時監控、作業指揮、數據管理等系統功能，優化了飛機人工增雨業務流程，為飛機人工增雨作業提供了指揮、調度的決策依據。系統采用衛星通信技術實現了點對多地空實時通信，適合用于跨區域飛機人工增雨指揮系統建設，具有一定的推廣和應用價值。
針對國內飛機人工增雨指揮系統的發展現狀，緊密聯系業務需要，結合衛星通信、地理信息系統和.Net編程技術研制了一套基于GPS/北斗衛星和GIS技術集成的飛機人工增雨指揮系統。系統實現了資料采集、信息顯示、航線設計、決策分析、實時監控、作業指揮、數據管理等系統功能，優化了飛機人工增雨業務流程，為飛機人工增雨作業提供了指揮、調度的決策依據。系統采用衛星通信技術實現了點對多地空實時通信，適合用于跨區域飛機人工增雨指揮系統建設，具有一定的推廣和應用價值。
2013, 41(5):934-939.
摘要:
用南寧市氣象數據、自然地理數據和社會經濟數據，組成自然致災因子易發性、孕災環境敏感性、承災體易損性和防災減災能力4個指標，借助GIS的空間分析和疊加分析功能，構建南寧市暴雨洪澇災害風險評估指標體系，得出南寧市1000 m×1000 m為單元的暴雨洪澇災害綜合風險區劃圖。結果表明，南寧市范圍內發生洪澇災害風險最高的處于賓陽，其中危險性最高的地區處于賓陽縣的東部和北部，脆弱性最高的地區則處于賓陽縣的中部和橫縣的東南部地區。該風險區劃結果基本反映了南寧市暴雨災害的潛在風險。暴雨洪澇災害防御的重點區域應放在風險較高的區域。
用南寧市氣象數據、自然地理數據和社會經濟數據，組成自然致災因子易發性、孕災環境敏感性、承災體易損性和防災減災能力4個指標，借助GIS的空間分析和疊加分析功能，構建南寧市暴雨洪澇災害風險評估指標體系，得出南寧市1000 m×1000 m為單元的暴雨洪澇災害綜合風險區劃圖。結果表明，南寧市范圍內發生洪澇災害風險最高的處于賓陽，其中危險性最高的地區處于賓陽縣的東部和北部，脆弱性最高的地區則處于賓陽縣的中部和橫縣的東南部地區。該風險區劃結果基本反映了南寧市暴雨災害的潛在風險。暴雨洪澇災害防御的重點區域應放在風險較高的區域。
2013, 41(5):940-944.
摘要:
提出了一種基于AHP(層次分析)算法的氣象服務滿意度評估方法。該方法以AHP算法為基礎，通過構建氣象服務滿意度測評指標體系、構建判斷矩陣、矩陣一致性檢驗、計算層次權重等步驟，建立氣象服務滿意度測評模型，之后再將模型結合氣象服務滿意度量化公式，最終得到氣象服務滿意度的量化評估方法。以氣象服務調查問卷實例所獲得的相關數據為基礎，檢驗證明了該評估方法具有廣泛的適用性及可靠性，對更好開展氣象服務工作具有一定的指導意義。
提出了一種基于AHP(層次分析)算法的氣象服務滿意度評估方法。該方法以AHP算法為基礎，通過構建氣象服務滿意度測評指標體系、構建判斷矩陣、矩陣一致性檢驗、計算層次權重等步驟，建立氣象服務滿意度測評模型，之后再將模型結合氣象服務滿意度量化公式，最終得到氣象服務滿意度的量化評估方法。以氣象服務調查問卷實例所獲得的相關數據為基礎，檢驗證明了該評估方法具有廣泛的適用性及可靠性，對更好開展氣象服務工作具有一定的指導意義。
2013, 41(5):945-948.
摘要:
利用河北省南部電力公司提供的2007—2009年南電網區域逐日最大用電負荷資料，分析了南電網區域夏季日最大負荷變化規律，與其他月份相比，夏季5—8月的日最大電力負荷的波動性明顯大于其他月份。采用標準化和相關分析法，逐月分析了氣象因子與日最大電力負荷的相關性，并找出了日最大電力負荷的周變化特點，以及節假日對日最大電力負荷的影響。結合農作物生長特點，分析了南部電網日最大電力負荷變化特征，為以后日最大電力負荷預報提供了一定的參考。
利用河北省南部電力公司提供的2007—2009年南電網區域逐日最大用電負荷資料，分析了南電網區域夏季日最大負荷變化規律，與其他月份相比，夏季5—8月的日最大電力負荷的波動性明顯大于其他月份。采用標準化和相關分析法，逐月分析了氣象因子與日最大電力負荷的相關性，并找出了日最大電力負荷的周變化特點，以及節假日對日最大電力負荷的影響。結合農作物生長特點，分析了南部電網日最大電力負荷變化特征，為以后日最大電力負荷預報提供了一定的參考。
2013, 41(5):949-954.
摘要:
新疆氣象局依據中國氣象局發布的《霾的觀測和預報等級》（QX/T113 2010）中霾觀測等級標準，開發的“霧霾天氣自動判識業務系統”軟件，具備自動識別霧、霾、晴等天氣現象的功能，能24 h連續在線、實時、自動顯示氣象監測站PM25、氣溶膠吸收特性等表征大氣潔凈狀況的監測值，能為氣象站觀測員提供一個輔助判識霧、霾等天氣狀況的依據，能為預報員提供一個檢驗霧、霾等天氣狀況預報質量的在線實況依據。該軟件系統已經在烏魯木齊國家基本氣象站、自治區氣象臺等單位試運行，且運行情況良好。
新疆氣象局依據中國氣象局發布的《霾的觀測和預報等級》（QX/T113 2010）中霾觀測等級標準，開發的“霧霾天氣自動判識業務系統”軟件，具備自動識別霧、霾、晴等天氣現象的功能，能24 h連續在線、實時、自動顯示氣象監測站PM25、氣溶膠吸收特性等表征大氣潔凈狀況的監測值，能為氣象站觀測員提供一個輔助判識霧、霾等天氣狀況的依據，能為預報員提供一個檢驗霧、霾等天氣狀況預報質量的在線實況依據。該軟件系統已經在烏魯木齊國家基本氣象站、自治區氣象臺等單位試運行，且運行情況良好。
2013, 41(5):955-959.
摘要:
為滿足用戶對公共氣象服務更精細化、個性化的要求，研制了自駕天氣服務系統。該系統采用Magento系統作為門戶網站，利用 JMS完成各服務器之間的通信，使用GMAP API獲取路線信息，應用Mysql數據庫和NC文件存儲庫存儲服務信息和氣象信息。通過SSL安全認證，支付寶，GMAP API和JMS與門戶網站集成的方法，完成用戶定制自駕天氣服務產品的功能。目前，該系統已經進入試運行階段。試運行狀況表明，自駕天氣服務系統能夠滿足公眾對氣象服務的個性化和差異化要求，有利于氣象服務事業的發展。
為滿足用戶對公共氣象服務更精細化、個性化的要求，研制了自駕天氣服務系統。該系統采用Magento系統作為門戶網站，利用 JMS完成各服務器之間的通信，使用GMAP API獲取路線信息，應用Mysql數據庫和NC文件存儲庫存儲服務信息和氣象信息。通過SSL安全認證，支付寶，GMAP API和JMS與門戶網站集成的方法，完成用戶定制自駕天氣服務產品的功能。目前，該系統已經進入試運行階段。試運行狀況表明，自駕天氣服務系統能夠滿足公眾對氣象服務的個性化和差異化要求，有利于氣象服務事業的發展。
29 舒適度測量儀探測系統開發
2013, 41(5):960-964.
摘要:
舒適度測量儀探測系統主要由采集器、傳感器、支架、供水系統、通信模塊、數據采集軟件6個部分組成。除通信模塊之外，其他5個部分都是全新設計。采集器是系統的核心，負責數據的采集、處理和傳輸；數據采集軟件安裝在中心服務器上，負責數據的采集、處理、顯示和存儲，并能遠程監測和遙控探測現場的設備。此外，對舒適度的相關理論進行分析，給出適合廣州地區的舒適度指數分級標準，并對舒適度測量儀探測數據進行分析。近一年的試運行表明，系統運行穩定、探測數據可靠、適合業務組網的要求。
舒適度測量儀探測系統主要由采集器、傳感器、支架、供水系統、通信模塊、數據采集軟件6個部分組成。除通信模塊之外，其他5個部分都是全新設計。采集器是系統的核心，負責數據的采集、處理和傳輸；數據采集軟件安裝在中心服務器上，負責數據的采集、處理、顯示和存儲，并能遠程監測和遙控探測現場的設備。此外，對舒適度的相關理論進行分析，給出適合廣州地區的舒適度指數分級標準，并對舒適度測量儀探測數據進行分析。近一年的試運行表明，系統運行穩定、探測數據可靠、適合業務組網的要求。
2013, 41(5):965-969.
摘要:
為提高高空探測業務質量，解決高空探測業務中出現的雷達異常跟蹤問題，結合工作經驗，對由于雷達性能、頻率偏移、電磁干擾、仰角過低等因素所引起的丟球以及旁瓣跟蹤等異常現象進行了分析，提出了一套應用飽和信號原理進行抓球的特殊方法，并歸納了雷達精度檢查、電池正確浸泡等工作中的改進方法，在實際工作中取得了較好的效果。
為提高高空探測業務質量，解決高空探測業務中出現的雷達異常跟蹤問題，結合工作經驗，對由于雷達性能、頻率偏移、電磁干擾、仰角過低等因素所引起的丟球以及旁瓣跟蹤等異常現象進行了分析，提出了一套應用飽和信號原理進行抓球的特殊方法，并歸納了雷達精度檢查、電池正確浸泡等工作中的改進方法，在實際工作中取得了較好的效果。
2013, 41(5):970-973.
摘要:
從一次典型的CINRAD/SA雷達數字化接收機動態范圍異常故障入手，分析了影響接收機動態范圍和動態極限性能擴展的主要因素，重點對動態異常進行了翔實分析。通過分步、分模塊的動態范圍調整與故障排查等一系列過程，詳細診斷了導致接收機動態范圍異常的故障原因，并迅速、準確的定位了故障單元，為數字中頻接收機故障維修提供方法與借鑒。
從一次典型的CINRAD/SA雷達數字化接收機動態范圍異常故障入手，分析了影響接收機動態范圍和動態極限性能擴展的主要因素，重點對動態異常進行了翔實分析。通過分步、分模塊的動態范圍調整與故障排查等一系列過程，詳細診斷了導致接收機動態范圍異常的故障原因，并迅速、準確的定位了故障單元，為數字中頻接收機故障維修提供方法與借鑒。
2013, 41(5):974-976.
摘要:
鉛酸蓄電池在區域自動氣象站中應用比較廣泛，大部分區域自動氣象站的蓄電池采用太陽能電池板充電，受天氣因素影響較大，經常出現失水和極板硫化，以及漏液腐蝕電極等故障。造成蓄電池無法充電和供電，直接影響到氣象觀測數據的采集和傳輸。針對區域自動氣象站免維護鉛酸蓄電池的工作特點，從蓄電池的補水、極板硫化和電極被腐蝕的處理等常見故障的維修技術、方法步驟、注意事項以及野外應急充電等方面進行逐一闡述，并從技術分析的角度提出一些改進建議，供自動氣象站維護人員參考。
鉛酸蓄電池在區域自動氣象站中應用比較廣泛，大部分區域自動氣象站的蓄電池采用太陽能電池板充電，受天氣因素影響較大，經常出現失水和極板硫化，以及漏液腐蝕電極等故障。造成蓄電池無法充電和供電，直接影響到氣象觀測數據的采集和傳輸。針對區域自動氣象站免維護鉛酸蓄電池的工作特點，從蓄電池的補水、極板硫化和電極被腐蝕的處理等常見故障的維修技術、方法步驟、注意事項以及野外應急充電等方面進行逐一闡述，并從技術分析的角度提出一些改進建議，供自動氣象站維護人員參考。
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