2014年第42卷第2期文章目次
2014, 42(2):187-192.
摘要:
大型數據信息處理中心需配UPS（Uninterruptible Power System）系統供電，但這樣的系統設計中UPS在輸入端產生的諧波電流可能會影響配電系統的其他設備。以北京氣象衛星地面站供電系統為實例，分析了在應急備用電源供電情況下，當衛星接收天線跟蹤衛星時，天線的驅動電機出現明顯的抖動現象系UPS工作時產生的諧波電流所致，闡述了UPS電源產生的諧波電流產生的原理以及對配電系統電能質量的影響，給出采用設計有源濾波器消除電力諧波影響以解決天線驅動電機抖動問題的實踐方法，總結新技術整流電源產生諧波的擴展趨勢，并建議重視大型數據中心配電系統在新形勢下電能質量及電磁問題的研究。
大型數據信息處理中心需配UPS（Uninterruptible Power System）系統供電，但這樣的系統設計中UPS在輸入端產生的諧波電流可能會影響配電系統的其他設備。以北京氣象衛星地面站供電系統為實例，分析了在應急備用電源供電情況下，當衛星接收天線跟蹤衛星時，天線的驅動電機出現明顯的抖動現象系UPS工作時產生的諧波電流所致，闡述了UPS電源產生的諧波電流產生的原理以及對配電系統電能質量的影響，給出采用設計有源濾波器消除電力諧波影響以解決天線驅動電機抖動問題的實踐方法，總結新技術整流電源產生諧波的擴展趨勢，并建議重視大型數據中心配電系統在新形勢下電能質量及電磁問題的研究。
2014, 42(2):193-197.
摘要:
總結了自主研制的MWP967KV型地基35通道微波輻射計系統設計原理和主要特點。系統將K、V雙頻段寬帶天線及接收機、寬帶調諧本振、溫濕壓計以及電源模塊緊湊集成為一臺整機設備。對各傳感器的測量輸出實時進行一體化綜合處理，采用BP神經網絡實時反演大氣溫度、濕度廓線和汽、水總量。廓線的垂直覆蓋范圍為地表至頂空10 km，共劃分為58層。輻射計樣機于2012年秋冬季節在北京地區開展了為期2個月的觀測試驗，利用這段時期內的69個探空資料樣本對輻射計2個層次的實時觀測輸出都進行了對比檢驗，計算了水汽、氧氣通道亮溫和反演所得大氣溫濕廓線的平均偏差、均方差以及相關性。結果表明該系統能夠滿足實時氣象監測的需求，達到國際先進水平。
總結了自主研制的MWP967KV型地基35通道微波輻射計系統設計原理和主要特點。系統將K、V雙頻段寬帶天線及接收機、寬帶調諧本振、溫濕壓計以及電源模塊緊湊集成為一臺整機設備。對各傳感器的測量輸出實時進行一體化綜合處理，采用BP神經網絡實時反演大氣溫度、濕度廓線和汽、水總量。廓線的垂直覆蓋范圍為地表至頂空10 km，共劃分為58層。輻射計樣機于2012年秋冬季節在北京地區開展了為期2個月的觀測試驗，利用這段時期內的69個探空資料樣本對輻射計2個層次的實時觀測輸出都進行了對比檢驗，計算了水汽、氧氣通道亮溫和反演所得大氣溫濕廓線的平均偏差、均方差以及相關性。結果表明該系統能夠滿足實時氣象監測的需求，達到國際先進水平。
2014, 42(2):198-203.
摘要:
為研究霾觀測判識標準定量化對霧霾觀測記錄的影響，選取2006—2012年湖北省18個基準站、基本站和一般站三類國家級地面氣象觀測站的資料，對已記錄和按照相對濕度判識標準統計的霧、輕霧和霾天數進行分析，結果表明：判識標準定量化將使霾的觀測記錄明顯增多，輕霧和霧觀測記錄略有減少，霾和輕霧觀測記錄將更趨合理，就湖北省而言，相對濕度在80%～95%之間，應以輕霧和霧為主；通過定時觀測時次的能見度、相對濕度，以及日天氣現象記錄，可以得到歷年按照相對濕度判識標準統計的霾和輕霧天數，實現對歷史資料序列的訂正，形成判識標準改變前后均一化的月年資料序列。判識標準定量化后，不能機械的硬套判識指標，觀測員仍需熟練掌握輕霧和霾以及其他視程障礙現象的成因和特征，避免相對濕度在霾觀測判識標準上下波動、輕霧處于消散過程階段，輕霧與霾的頻繁轉記。
為研究霾觀測判識標準定量化對霧霾觀測記錄的影響，選取2006—2012年湖北省18個基準站、基本站和一般站三類國家級地面氣象觀測站的資料，對已記錄和按照相對濕度判識標準統計的霧、輕霧和霾天數進行分析，結果表明：判識標準定量化將使霾的觀測記錄明顯增多，輕霧和霧觀測記錄略有減少，霾和輕霧觀測記錄將更趨合理，就湖北省而言，相對濕度在80%～95%之間，應以輕霧和霧為主；通過定時觀測時次的能見度、相對濕度，以及日天氣現象記錄，可以得到歷年按照相對濕度判識標準統計的霾和輕霧天數，實現對歷史資料序列的訂正，形成判識標準改變前后均一化的月年資料序列。判識標準定量化后，不能機械的硬套判識指標，觀測員仍需熟練掌握輕霧和霾以及其他視程障礙現象的成因和特征，避免相對濕度在霾觀測判識標準上下波動、輕霧處于消散過程階段，輕霧與霾的頻繁轉記。
2014, 42(2):204-207.
摘要:
滑動時間窗技術使用移動的時間窗定義參與解算的GPS（全球衛星定位系統）數據的起止時間，使得最新的觀測數據得以加入實時的數據解算，獲得最接近實況的觀測結果。使用固定寬度的時間窗，可在保證模糊度解算精度的同時，占用最少的計算機資源。以2008年中國境內6個IGS（國際全球衛星定位服務局）測站全年數據為例，采用滑動時間窗技術，用不同的時間窗寬度計算各測站的逐時對流層參數，以CODE網站上公布的上述測站的逐日天頂總延遲（Zenith Total Delay, ZTD）作為標準值，分別統計其標準差，分析不同寬度的時間窗對ZTD解算精度的影響。結果表明，業務化的“地基GPS實時水汽反演系統”應用滑動時間窗技術，將時間窗寬度設定在8 h左右，可以在獲得高精度對流層參數的同時，滿足業務的實時性需要。
滑動時間窗技術使用移動的時間窗定義參與解算的GPS（全球衛星定位系統）數據的起止時間，使得最新的觀測數據得以加入實時的數據解算，獲得最接近實況的觀測結果。使用固定寬度的時間窗，可在保證模糊度解算精度的同時，占用最少的計算機資源。以2008年中國境內6個IGS（國際全球衛星定位服務局）測站全年數據為例，采用滑動時間窗技術，用不同的時間窗寬度計算各測站的逐時對流層參數，以CODE網站上公布的上述測站的逐日天頂總延遲（Zenith Total Delay, ZTD）作為標準值，分別統計其標準差，分析不同寬度的時間窗對ZTD解算精度的影響。結果表明，業務化的“地基GPS實時水汽反演系統”應用滑動時間窗技術，將時間窗寬度設定在8 h左右，可以在獲得高精度對流層參數的同時，滿足業務的實時性需要。
2014, 42(2):208-212.
摘要:
自動氣象站數據采集器溫度通道的采集處理性能直接影響溫度測量數據準確性，利用最小二乘支持向量機（LSSVM:Least Squares Support Vector Machine）算法對一款區域站數據采集器溫度通道校準數據系統誤差進行擬合建模?；谠撃Ｐ蛯π式Y果進行修正，并對校準修正后溫度通道的測量結果進行不確定度評估。經校準修正后，數據采集器溫度通道測量誤差均小于005 ℃，測量結果的不確定度為006 ℃，遠小于修正前測量誤差與不確定度，修正效果顯著。該方法同樣適用于其他型號的數據采集器，為自動站觀測數據質量控制提供有效參考。
自動氣象站數據采集器溫度通道的采集處理性能直接影響溫度測量數據準確性，利用最小二乘支持向量機（LSSVM:Least Squares Support Vector Machine）算法對一款區域站數據采集器溫度通道校準數據系統誤差進行擬合建模?；谠撃Ｐ蛯π式Y果進行修正，并對校準修正后溫度通道的測量結果進行不確定度評估。經校準修正后，數據采集器溫度通道測量誤差均小于005 ℃，測量結果的不確定度為006 ℃，遠小于修正前測量誤差與不確定度，修正效果顯著。該方法同樣適用于其他型號的數據采集器，為自動站觀測數據質量控制提供有效參考。
2014, 42(2):213-218.
摘要:
探空站目前使用的業務系統軟件具有“自動修改溫壓濕曲線”和數據異常的自動糾偏功能(自動糾正)，在實際工作應用中單純依賴自動糾正功能來處理異常數據，會造成探測數據失真或不準確。為避免業務軟件自動糾正功能的缺陷，確保取準、取全第一手探空資料，有必要對異常數據進行人工干預。通過東源探空站遇到的幾個事例來說明人工干預的必要性和人工干預處理方法及注意事項，以供探空臺站人員參考。
探空站目前使用的業務系統軟件具有“自動修改溫壓濕曲線”和數據異常的自動糾偏功能(自動糾正)，在實際工作應用中單純依賴自動糾正功能來處理異常數據，會造成探測數據失真或不準確。為避免業務軟件自動糾正功能的缺陷，確保取準、取全第一手探空資料，有必要對異常數據進行人工干預。通過東源探空站遇到的幾個事例來說明人工干預的必要性和人工干預處理方法及注意事項，以供探空臺站人員參考。
2014, 42(2):219-224.
摘要:
利用寧夏25個氣象站1951—2011年地面氣象臺站元數據LD數據文件質量控制信息，分析了臺站元數據各項內容，特別是觀測儀器、站址遷移變動次數的時間分布。結果表明：觀測儀器變動次數占到變動總次數的896%，各站觀測儀器每年平均變動次數是其他項變動次數的30～140倍；建國初期觀測儀器匱乏、執行新版觀測規范、觀測儀器換型等是造成臺站元數據變動次數增多的主要原因；1951—1960年站址遷移最多，但對氣溫觀測要素均一性的影響較小，而2001—2011年因城鎮化發展站址遷移對氣溫觀測要素均一性的影響較大；經質量控制的臺站元數據疑誤數、疑誤率、修改疑誤數、修改率均降低，特別是修改疑誤數、修改率降低十分明顯，元數據質量已顯著提高、質量可靠，可為氣象業務科研提供高質量的元數據服務。
利用寧夏25個氣象站1951—2011年地面氣象臺站元數據LD數據文件質量控制信息，分析了臺站元數據各項內容，特別是觀測儀器、站址遷移變動次數的時間分布。結果表明：觀測儀器變動次數占到變動總次數的896%，各站觀測儀器每年平均變動次數是其他項變動次數的30～140倍；建國初期觀測儀器匱乏、執行新版觀測規范、觀測儀器換型等是造成臺站元數據變動次數增多的主要原因；1951—1960年站址遷移最多，但對氣溫觀測要素均一性的影響較小，而2001—2011年因城鎮化發展站址遷移對氣溫觀測要素均一性的影響較大；經質量控制的臺站元數據疑誤數、疑誤率、修改疑誤數、修改率均降低，特別是修改疑誤數、修改率降低十分明顯，元數據質量已顯著提高、質量可靠，可為氣象業務科研提供高質量的元數據服務。
2014, 42(2):225-230.
摘要:
為了解風廓線雷達探測的準確性，對北京南郊大氣探測試驗基地2006-2008年3年的觀測資料與常規高空探測資料即L波段雷達探空測風數據進行了對比，計算并分析了不同高度、不同時次、不同風速條件下的對比結果，進行了相關性分析，計算了平均差和標準差。結果表明，二者測風結果有較好的一致性，半小時平均水平風u、v分量的標準差在23 m/s左右，為風廓線雷達和L波段雷達探空共同的測量誤差及不同采樣空間和時間的水平風的差異。
為了解風廓線雷達探測的準確性，對北京南郊大氣探測試驗基地2006-2008年3年的觀測資料與常規高空探測資料即L波段雷達探空測風數據進行了對比，計算并分析了不同高度、不同時次、不同風速條件下的對比結果，進行了相關性分析，計算了平均差和標準差。結果表明，二者測風結果有較好的一致性，半小時平均水平風u、v分量的標準差在23 m/s左右，為風廓線雷達和L波段雷達探空共同的測量誤差及不同采樣空間和時間的水平風的差異。
2014, 42(2):231-239.
摘要:
利用成都地區2010年8月和北京沙河地區2011年7—8月風廓線雷達以及多普勒天氣雷達的風廓線探測資料，結合對應時段的天氣現象相關記錄，通過對比分析得到以下結論：①弱降水條件下，在300~2100 m高度內，風廓線雷達與多普勒天氣雷達探測具有很好的相關性，風向相關系數平均值為0596，風速相關系數平均值為0736，在做預報時兩者可以同時應用，互為補充；②強降水天氣條件下，風廓線雷達與多普勒天氣雷達探測的風向、風速變化趨勢基本一致，特別是在300~2100 m之間各個高度上風向、風速相關性較好，風向相關系數平均值為0573，風速相關系數為0508，且風廓線雷達比多普勒天氣雷達探測到的各層風向、風速變化更為詳細、直觀；③陰天條件下風廓線雷達與多普勒天氣雷達的風向、風速相關性低層比高層好；④晴天條件下，風廓線雷達更適合用于預報和監測天氣。
利用成都地區2010年8月和北京沙河地區2011年7—8月風廓線雷達以及多普勒天氣雷達的風廓線探測資料，結合對應時段的天氣現象相關記錄，通過對比分析得到以下結論：①弱降水條件下，在300~2100 m高度內，風廓線雷達與多普勒天氣雷達探測具有很好的相關性，風向相關系數平均值為0596，風速相關系數平均值為0736，在做預報時兩者可以同時應用，互為補充；②強降水天氣條件下，風廓線雷達與多普勒天氣雷達探測的風向、風速變化趨勢基本一致，特別是在300~2100 m之間各個高度上風向、風速相關性較好，風向相關系數平均值為0573，風速相關系數為0508，且風廓線雷達比多普勒天氣雷達探測到的各層風向、風速變化更為詳細、直觀；③陰天條件下風廓線雷達與多普勒天氣雷達的風向、風速相關性低層比高層好；④晴天條件下，風廓線雷達更適合用于預報和監測天氣。
2014, 42(2):240-244.
摘要:
隨著高空探測自動化水平和儀器精度的不斷提高，氣象探測數據也越來越精確，為了提高高空風探測結果的準確性和完整性，解決實際工作中因計算方法不適合、數據平滑誤差等原因引起的數據錯誤或量得風層缺測等問題，提出利用L波段雷達測風秒數據進行風向判斷彌補缺測數據，利用內插方法計算斜距減小人為誤差等方法。這些方法在實際工作中取得了較好的效果,可以有效減少數據缺測和誤差偏大現象，提高了高空氣象探測數據的質量。
隨著高空探測自動化水平和儀器精度的不斷提高，氣象探測數據也越來越精確，為了提高高空風探測結果的準確性和完整性，解決實際工作中因計算方法不適合、數據平滑誤差等原因引起的數據錯誤或量得風層缺測等問題，提出利用L波段雷達測風秒數據進行風向判斷彌補缺測數據，利用內插方法計算斜距減小人為誤差等方法。這些方法在實際工作中取得了較好的效果,可以有效減少數據缺測和誤差偏大現象，提高了高空氣象探測數據的質量。
2014, 42(2):245-250.
摘要:
針對近年來CINRAD/CC雷達無回波故障現象，對出現在天饋系統、發射系統、接收系統、信號處理系統中的故障原因進行整理和分析，發現各系統故障存在一些不同的特征。結合CINRAD/CC雷達回波信號的接收流程以及各分系統的工作原理，采用分類法和逐級判斷法，檢查雷達狀態參數，給出各系統出現無回波故障的檢修方法，并提供一些測試數據、關鍵點測試波形作為維修參考，實際工作中業務人員可通過這些指標進行故障判斷和維修。以普洱站一次無回波故障的檢修實例，描述如何根據終端參數和各分系統的監測點參數變化情況，對故障原因進行判斷，按照信號流程采用分段法對關鍵點進行分析和測試，找出故障點并排除，同時對整個故障的排除過程進行總結，供技術人員探討。
針對近年來CINRAD/CC雷達無回波故障現象，對出現在天饋系統、發射系統、接收系統、信號處理系統中的故障原因進行整理和分析，發現各系統故障存在一些不同的特征。結合CINRAD/CC雷達回波信號的接收流程以及各分系統的工作原理，采用分類法和逐級判斷法，檢查雷達狀態參數，給出各系統出現無回波故障的檢修方法，并提供一些測試數據、關鍵點測試波形作為維修參考，實際工作中業務人員可通過這些指標進行故障判斷和維修。以普洱站一次無回波故障的檢修實例，描述如何根據終端參數和各分系統的監測點參數變化情況，對故障原因進行判斷，按照信號流程采用分段法對關鍵點進行分析和測試，找出故障點并排除，同時對整個故障的排除過程進行總結，供技術人員探討。
2014, 42(2):248-352.
摘要:
用綜合氣象干旱指數（CI），結合1980—1999年林火資料，選取上年夏秋季、3月及前20天累計干旱指數作為CI林火因子，分別代表長期、中期和近期的氣象干旱情況，并依據CI林火因子計算出CI林火指數(Hc)進行林火預警服務。經過研究得出如下結論：①各月相比，6月的林火因子最小，5月除上年夏秋季累計干旱指數小于4月外，其他因子均大于4月和6月累計干旱指數，說明5月最易著火，而6月出現火災時比4月需要更加干旱的氣象條件。②4月和6月有89%林火個例的Hc<1， 5月有84%的林火個例達到這個標準；當Hc≥2時，有76%的年份在10天內發生林火，平均每年發生4次，而Hc＜2時只有45%的年份發生林火，平均每年發生23次。說明Hc越大，發生林火的可能性越大。在春季森林火險預警服務中，可定義Hc≥2為高火險， 1≤Hc＜2為中火險，Hc＜1為低火險。
用綜合氣象干旱指數（CI），結合1980—1999年林火資料，選取上年夏秋季、3月及前20天累計干旱指數作為CI林火因子，分別代表長期、中期和近期的氣象干旱情況，并依據CI林火因子計算出CI林火指數(Hc)進行林火預警服務。經過研究得出如下結論：①各月相比，6月的林火因子最小，5月除上年夏秋季累計干旱指數小于4月外，其他因子均大于4月和6月累計干旱指數，說明5月最易著火，而6月出現火災時比4月需要更加干旱的氣象條件。②4月和6月有89%林火個例的Hc<1， 5月有84%的林火個例達到這個標準；當Hc≥2時，有76%的年份在10天內發生林火，平均每年發生4次，而Hc＜2時只有45%的年份發生林火，平均每年發生23次。說明Hc越大，發生林火的可能性越大。在春季森林火險預警服務中，可定義Hc≥2為高火險， 1≤Hc＜2為中火險，Hc＜1為低火險。
2014, 42(2):251-255.
摘要:
金屬氧化物避雷器（MOV）對電子設備和網絡系統提供有效防雷保護的同時也出現了因MOV失效所導致的諸多問題, 其中最嚴重的是導致起火、爆炸。分析了MOV起火的原因，闡述了溫度保險絲的工作原理，提出運用溫度保險絲對MOV進行過熱保護，防止MOV起火的觀點。為檢測溫度保險絲的性能，設計了溫度保險絲的過電流耐受沖擊試驗、限制電壓試驗和熱穩定性試驗。試驗結果表明：使用溫度保險絲作為電涌保護器內置脫扣裝置時，能夠耐受雷電流的沖擊；壓敏電壓的變化率在10%以內，限制電壓僅上升22%，說明溫度保險絲并不會影響MOV的限壓性能；在MOV過熱時，溫度保險絲能迅速熔斷，切斷MOV與主電路的連接，從而保護系統安全。還對溫度保險絲和低溫焊錫的脫扣性能進行比較，將二者的脫扣溫度與斷開時間進行了分析，當脫扣時的溫度小于130 ℃時，溫度保險絲較低溫焊錫動作及時，具有一定的優越性。
金屬氧化物避雷器（MOV）對電子設備和網絡系統提供有效防雷保護的同時也出現了因MOV失效所導致的諸多問題, 其中最嚴重的是導致起火、爆炸。分析了MOV起火的原因，闡述了溫度保險絲的工作原理，提出運用溫度保險絲對MOV進行過熱保護，防止MOV起火的觀點。為檢測溫度保險絲的性能，設計了溫度保險絲的過電流耐受沖擊試驗、限制電壓試驗和熱穩定性試驗。試驗結果表明：使用溫度保險絲作為電涌保護器內置脫扣裝置時，能夠耐受雷電流的沖擊；壓敏電壓的變化率在10%以內，限制電壓僅上升22%，說明溫度保險絲并不會影響MOV的限壓性能；在MOV過熱時，溫度保險絲能迅速熔斷，切斷MOV與主電路的連接，從而保護系統安全。還對溫度保險絲和低溫焊錫的脫扣性能進行比較，將二者的脫扣溫度與斷開時間進行了分析，當脫扣時的溫度小于130 ℃時，溫度保險絲較低溫焊錫動作及時，具有一定的優越性。
2014, 42(2):256-260.
摘要:
借助于氣象數據計算機處理技術、地理信息技術與圖形圖像渲染技術的發展，電視天氣圖形制作技術經歷了從模擬向數字技術的轉變，從單機向網絡化的發展，從標清向高清的過渡，從平面到立體的飛躍。文章對我國電視天氣圖形制作技術的發展歷程進行回顧與總結，對每個階段的特點、制作流程等關鍵問題進行了概括，并綜合氣象、電視、信息技術、計算機與網絡技術，展望了天氣圖形制作技術的發展方向。
借助于氣象數據計算機處理技術、地理信息技術與圖形圖像渲染技術的發展，電視天氣圖形制作技術經歷了從模擬向數字技術的轉變，從單機向網絡化的發展，從標清向高清的過渡，從平面到立體的飛躍。文章對我國電視天氣圖形制作技術的發展歷程進行回顧與總結，對每個階段的特點、制作流程等關鍵問題進行了概括，并綜合氣象、電視、信息技術、計算機與網絡技術，展望了天氣圖形制作技術的發展方向。
2014, 42(2):261-265.
摘要:
通過基于數據超市理念的氣象數據實時共享技術研究，首次建成上海、浙江、江蘇、安徽三省一市間互聯互通的長江三角洲(長三角)氣象數據實時共享平臺。該平臺設計并使用標準規范體系，建立基于分布式的數據管理模式，采用多層系統架構，實現物理上分布、邏輯上統一的長三角區域氣象數據資源組織與共享。能有效支持短臨天氣預報對實時數據的高時效要求，支持災害性天氣移動觀測、加密觀測業務的數據共享，提高氣象數據實時共享效率，降低數據更新分發的難度。
通過基于數據超市理念的氣象數據實時共享技術研究，首次建成上海、浙江、江蘇、安徽三省一市間互聯互通的長江三角洲(長三角)氣象數據實時共享平臺。該平臺設計并使用標準規范體系，建立基于分布式的數據管理模式，采用多層系統架構，實現物理上分布、邏輯上統一的長三角區域氣象數據資源組織與共享。能有效支持短臨天氣預報對實時數據的高時效要求，支持災害性天氣移動觀測、加密觀測業務的數據共享，提高氣象數據實時共享效率，降低數據更新分發的難度。
2014, 42(2):266-272.
摘要:
自動化管理系統以全面、有效、便捷的管理監視數值預報業務為出發點，整合了國家局和各省級區域中心多種監視系統，在NMIC_SMS（管理監視調度系統）的基礎上搭建統一運行監視平臺，平臺基于B/S架構設計多層框架模型，結合Java語言、JSP和Oracle關系數據庫。實現對數值預報業務和高性能計算機系統的分級監視、運行狀態統計查詢及短信報警等功能。以數值預報中心、遼寧、四川區域中心多個數值預報業務模式和國家局高性能計算機系統作為實驗系統，已完成綜合測試，運行穩定。該平臺的應用能夠及時發現系統故障，縮短處理時間，從而保證數值預報業務系統的穩定運行。
自動化管理系統以全面、有效、便捷的管理監視數值預報業務為出發點，整合了國家局和各省級區域中心多種監視系統，在NMIC_SMS（管理監視調度系統）的基礎上搭建統一運行監視平臺，平臺基于B/S架構設計多層框架模型，結合Java語言、JSP和Oracle關系數據庫。實現對數值預報業務和高性能計算機系統的分級監視、運行狀態統計查詢及短信報警等功能。以數值預報中心、遼寧、四川區域中心多個數值預報業務模式和國家局高性能計算機系統作為實驗系統，已完成綜合測試，運行穩定。該平臺的應用能夠及時發現系統故障，縮短處理時間，從而保證數值預報業務系統的穩定運行。
2014, 42(2):273-277.
摘要:
中國大陸構造環境監測網絡（“陸態網絡”）項目建成了覆蓋全國的由260個站組成的GPS綜合應用網，中國氣象局利用“陸態網絡”的資料進行全國地基實時水汽總量的監測。針對“陸態網絡”的GPS數據管理問題，基于B/S架構、開源WebGIS進行系統構建和網頁發布，并采用Flex、JSP和Applet等技術搭建了地基導航衛星遙感水汽數據管理系統，實現了GPS站數據傳輸的實時監控、臺站信息的統一管理等功能，用以滿足當前對地基GPS站的監控和保障。
中國大陸構造環境監測網絡（“陸態網絡”）項目建成了覆蓋全國的由260個站組成的GPS綜合應用網，中國氣象局利用“陸態網絡”的資料進行全國地基實時水汽總量的監測。針對“陸態網絡”的GPS數據管理問題，基于B/S架構、開源WebGIS進行系統構建和網頁發布，并采用Flex、JSP和Applet等技術搭建了地基導航衛星遙感水汽數據管理系統，實現了GPS站數據傳輸的實時監控、臺站信息的統一管理等功能，用以滿足當前對地基GPS站的監控和保障。
2014, 42(2):278-282.
摘要:
運行監控系統是全國自動土壤水分觀測網觀測數據分析和觀測設備維護保障的實時業務平臺，系統建設是全國自動土壤水分觀測網建設的重要組成部分。系統采用C/S與B/S相結合的方式設計，總體功能包括設備運行狀態監控、探測數據質量監控、探測產品分析顯示、維護維修管理、站網信息管理和綜合分析評估等6個功能模塊。從系統結構、系統實現的主要功能以及系統建設所采用的關鍵技術等方面全面介紹中國自動土壤水分觀測網運行監控系統的建設情況。
運行監控系統是全國自動土壤水分觀測網觀測數據分析和觀測設備維護保障的實時業務平臺，系統建設是全國自動土壤水分觀測網建設的重要組成部分。系統采用C/S與B/S相結合的方式設計，總體功能包括設備運行狀態監控、探測數據質量監控、探測產品分析顯示、維護維修管理、站網信息管理和綜合分析評估等6個功能模塊。從系統結構、系統實現的主要功能以及系統建設所采用的關鍵技術等方面全面介紹中國自動土壤水分觀測網運行監控系統的建設情況。
2014, 42(2):283-286.
摘要:
針對基層氣象臺站氣象服務工作對氣象信息保障的需求，基于中國氣象局衛星廣播系統CMACast小站數據接收服務器及其所接收氣象資料，設計并開發CMACast內蒙古氣象信息Web平臺，將衛星下發的氣象資料進行解析、可視化和轉儲，結合Web、Android以及NCL等多種技術，最終實現了Linux下的氣象資料可視化和跨平臺Web訪問及移動終端訪問，具有常用氣象實況、預報資料調閱顯示及一定的本地化設置功能，為基層氣象臺站提供了一套由Web平臺和智能手機客戶端構成的決策支持系統，解決了現場氣象服務和人工影響天氣等工作中氣象資料獲取的問題。
針對基層氣象臺站氣象服務工作對氣象信息保障的需求，基于中國氣象局衛星廣播系統CMACast小站數據接收服務器及其所接收氣象資料，設計并開發CMACast內蒙古氣象信息Web平臺，將衛星下發的氣象資料進行解析、可視化和轉儲，結合Web、Android以及NCL等多種技術，最終實現了Linux下的氣象資料可視化和跨平臺Web訪問及移動終端訪問，具有常用氣象實況、預報資料調閱顯示及一定的本地化設置功能，為基層氣象臺站提供了一套由Web平臺和智能手機客戶端構成的決策支持系統，解決了現場氣象服務和人工影響天氣等工作中氣象資料獲取的問題。
2014, 42(2):287-293.
摘要:
利用江淮地區20個代表站點雨量計連續30年（1980—2009年）的逐日降水資料，基于閾值方法原理對該地區降水特性進行了研究，主要討論了月平均日降水量與閾值為01，10，50，100，240，480 mm/d時降水日數占該月天數比例之間的關系。研究結果表明：各站點及江淮整體月平均日降水量與超過某一閾值降水日數占該月天數的比例之間存在著高度的線性相關關系，相關性隨著閾值的不同而變化，在閾值為240 mm/d時相關性最好，相關系數普遍超過097。低閾值時存在著非線性相關。閾值方法具有很多方面的應用，例如能更好地理解降水的形成機制；尋求更好的估測降水的算法；發展更優的數值預報模式的參數化方案；檢驗各種數值預報模式降水產品等。
利用江淮地區20個代表站點雨量計連續30年（1980—2009年）的逐日降水資料，基于閾值方法原理對該地區降水特性進行了研究，主要討論了月平均日降水量與閾值為01，10，50，100，240，480 mm/d時降水日數占該月天數比例之間的關系。研究結果表明：各站點及江淮整體月平均日降水量與超過某一閾值降水日數占該月天數的比例之間存在著高度的線性相關關系，相關性隨著閾值的不同而變化，在閾值為240 mm/d時相關性最好，相關系數普遍超過097。低閾值時存在著非線性相關。閾值方法具有很多方面的應用，例如能更好地理解降水的形成機制；尋求更好的估測降水的算法；發展更優的數值預報模式的參數化方案；檢驗各種數值預報模式降水產品等。
2014, 42(2):294-301.
摘要:
利用2007年1月至2008年12月的CloudSat 2B CLDCLASS LIDAR云分類資料對華北地區（36°~42°N，110°~120°E）各類云在單層及多層云中的出現頻率、平均高度及平均厚度進行統計分析。結果表明：華北地區單層云和多層云出現頻率存在明顯的季節變化，夏季最大，春秋次之，冬季最小。單層云的出現頻率遠高于多層云，單層云出現頻率在春、夏、秋、冬4個季節分別為443％、461％、378％和328％，而多層云中2層云所占比例最大。單層云和多層云各云層平均高度、平均厚度分析顯示，3層云上層云頂云底高度最高，3層云下層云頂云底高度最低，單層云平均厚度明顯大于多層云，云層數越多，各云層的平均厚度越小。對不同類型云出現頻率分析顯示，卷云主要出現在單層云及多層云中、上層，高層云和高積云在單層云和多層云各云層中均占有一定的比例，層云主要出現在多層云下層，層積云、積云、深對流云主要出現在單層云及多層云下層，雨層云主要出現在夏季單層云中。卷云、高層云、高積云的平均高度及厚度在不同云系統中存在顯著的差異。
利用2007年1月至2008年12月的CloudSat 2B CLDCLASS LIDAR云分類資料對華北地區（36°~42°N，110°~120°E）各類云在單層及多層云中的出現頻率、平均高度及平均厚度進行統計分析。結果表明：華北地區單層云和多層云出現頻率存在明顯的季節變化，夏季最大，春秋次之，冬季最小。單層云的出現頻率遠高于多層云，單層云出現頻率在春、夏、秋、冬4個季節分別為443％、461％、378％和328％，而多層云中2層云所占比例最大。單層云和多層云各云層平均高度、平均厚度分析顯示，3層云上層云頂云底高度最高，3層云下層云頂云底高度最低，單層云平均厚度明顯大于多層云，云層數越多，各云層的平均厚度越小。對不同類型云出現頻率分析顯示，卷云主要出現在單層云及多層云中、上層，高層云和高積云在單層云和多層云各云層中均占有一定的比例，層云主要出現在多層云下層，層積云、積云、深對流云主要出現在單層云及多層云下層，雨層云主要出現在夏季單層云中。卷云、高層云、高積云的平均高度及厚度在不同云系統中存在顯著的差異。
2014, 42(2):302-308.
摘要:
利用室內地板溫度、氣溫、露點、濕度,以及NCEP 1°×1°分析數據等資料，對2012年廣東2—3月冬春過渡季節“回南天”(高濕天氣)的5次個例的天氣形勢、氣象要素特征和物理變化過程進行了分析。結果表明：冷空氣影響結束后，廣東上空迅速轉受暖濕空氣控制，當室外空氣露點高于室內物體溫度時“回南天”現象就會產生；“回南天”是出現在冷暖急轉的天氣背景下的；冬春季節當持續控制廣東的冷高壓脊快速減弱，同時925 hPa上有明顯的偏南氣流時，預報員就要考慮是否會出現“回南天”現象；氣溫快速回升，露點高于室內物體溫度是“回南天”出現的必要條件，要重點分析未來露點的變化；“回南天”有兩種結束方式，即冷性結束和暖性結束。
利用室內地板溫度、氣溫、露點、濕度,以及NCEP 1°×1°分析數據等資料，對2012年廣東2—3月冬春過渡季節“回南天”(高濕天氣)的5次個例的天氣形勢、氣象要素特征和物理變化過程進行了分析。結果表明：冷空氣影響結束后，廣東上空迅速轉受暖濕空氣控制，當室外空氣露點高于室內物體溫度時“回南天”現象就會產生；“回南天”是出現在冷暖急轉的天氣背景下的；冬春季節當持續控制廣東的冷高壓脊快速減弱，同時925 hPa上有明顯的偏南氣流時，預報員就要考慮是否會出現“回南天”現象；氣溫快速回升，露點高于室內物體溫度是“回南天”出現的必要條件，要重點分析未來露點的變化；“回南天”有兩種結束方式，即冷性結束和暖性結束。
24 四川盆地干旱災害統計特征
2014, 42(2):309-313.
摘要:
利用四川盆地1980—2009年17市103個縣（市）實測逐日降水資料，按照四川省氣象局制定的四川盆地的干旱地方標準DB51/T581—2007，對四川盆地近30年干旱災害進行統計分析。結果表明：四川盆地夏旱出現的頻率最高，夏旱的高發區集中在盆地西北部的成都、德陽和綿陽，伏旱的發生頻率最低，強度最強。春、夏、伏旱的空間分布高發區依次從盆地西北部向東南轉移。干旱發生的頻率整體呈增長趨勢，且嚴重干旱發生頻次增長明顯，與20世紀80年代相比90年代增幅達到110.3%，21世紀00年代在90年代的基礎上又遞增20.0%，21世紀00年代發生的嚴重干旱頻次為80年代的2.5倍。
利用四川盆地1980—2009年17市103個縣（市）實測逐日降水資料，按照四川省氣象局制定的四川盆地的干旱地方標準DB51/T581—2007，對四川盆地近30年干旱災害進行統計分析。結果表明：四川盆地夏旱出現的頻率最高，夏旱的高發區集中在盆地西北部的成都、德陽和綿陽，伏旱的發生頻率最低，強度最強。春、夏、伏旱的空間分布高發區依次從盆地西北部向東南轉移。干旱發生的頻率整體呈增長趨勢，且嚴重干旱發生頻次增長明顯，與20世紀80年代相比90年代增幅達到110.3%，21世紀00年代在90年代的基礎上又遞增20.0%，21世紀00年代發生的嚴重干旱頻次為80年代的2.5倍。
2014, 42(2):314-318.
摘要:
利用常規氣象觀測資料和NCEP1°×1°再分析資料，對黑龍江省2012年春播期4月21—23日、25—26日兩次透雨過程的環流形勢和物理量場特征進行了對比分析。結果表明：兩次降雨過程都存在低渦，21—23日降雨在低渦中心附近，降水分布比較均勻，850 hPa降溫3～5 ℃。25—26日降雨在低渦延伸出的切變線附近，降水分布不均，850 hPa降溫9～15 ℃。兩次過程水汽來源于黃海、日本海的西南氣流提供的充足水汽輸送。第2次水汽條件、動力條件、熱力條件好于第1次，但在三江平原西部兩次降雨量相差不大。
利用常規氣象觀測資料和NCEP1°×1°再分析資料，對黑龍江省2012年春播期4月21—23日、25—26日兩次透雨過程的環流形勢和物理量場特征進行了對比分析。結果表明：兩次降雨過程都存在低渦，21—23日降雨在低渦中心附近，降水分布比較均勻，850 hPa降溫3～5 ℃。25—26日降雨在低渦延伸出的切變線附近，降水分布不均，850 hPa降溫9～15 ℃。兩次過程水汽來源于黃海、日本海的西南氣流提供的充足水汽輸送。第2次水汽條件、動力條件、熱力條件好于第1次，但在三江平原西部兩次降雨量相差不大。
26 導線積冰重量模擬方法探討
2014, 42(2):319-323.
摘要:
根據導線積冰的物理模型框架以及對導線積冰的主要影響氣象因子相關分析，構造與導線積冰增長有關的水汽輸送量指標，建立了導線積冰的預測模型；利用貴州省9個氣象站1951—2010年的積冰觀測資料和同期氣象觀測資料，采用非線性回歸分析等方法，擬合了預測模型中效率因子系數的經驗函數。建立的模型中各因子均為可預報氣象要素，因而具有更好的預報可操作性，歷史資料的擬合效果比較理想。
根據導線積冰的物理模型框架以及對導線積冰的主要影響氣象因子相關分析，構造與導線積冰增長有關的水汽輸送量指標，建立了導線積冰的預測模型；利用貴州省9個氣象站1951—2010年的積冰觀測資料和同期氣象觀測資料，采用非線性回歸分析等方法，擬合了預測模型中效率因子系數的經驗函數。建立的模型中各因子均為可預報氣象要素，因而具有更好的預報可操作性，歷史資料的擬合效果比較理想。
2014, 42(2):324-329.
摘要:
對跑道視程RVR（Runway Visual Range）算法及其計算因子照度閾值（E）和燈光光強（I）的估值方式進行了歸納，對Vaisala AviMet系統在RVR數值計算中E和I的估值方式是否符合國際民用航空組織ICAO（International Civil Aviation Organization）公約《國際航空氣象服務》進行了研究，通過對3個機場Vaisala AviMet系統的RVR歷史數據進行演算、反推、比對等方法，最終推斷出Vaisala AviMet系統中跑道視程RVR計算因子E和I的實際估值方式，并得出以下結論：Vaisala AviMet系統在進行RVR計算時，照度閾值E的估值并沒有依據ICAO Doc 9328的推薦公式；無論塔臺輸出的燈光光強等級實際為多少，Vaisala AviMet都采用燈光光強等級為10%，對應I值為1000 cd的固定值進行RVR計算。
對跑道視程RVR（Runway Visual Range）算法及其計算因子照度閾值（E）和燈光光強（I）的估值方式進行了歸納，對Vaisala AviMet系統在RVR數值計算中E和I的估值方式是否符合國際民用航空組織ICAO（International Civil Aviation Organization）公約《國際航空氣象服務》進行了研究，通過對3個機場Vaisala AviMet系統的RVR歷史數據進行演算、反推、比對等方法，最終推斷出Vaisala AviMet系統中跑道視程RVR計算因子E和I的實際估值方式，并得出以下結論：Vaisala AviMet系統在進行RVR計算時，照度閾值E的估值并沒有依據ICAO Doc 9328的推薦公式；無論塔臺輸出的燈光光強等級實際為多少，Vaisala AviMet都采用燈光光強等級為10%，對應I值為1000 cd的固定值進行RVR計算。
2014, 42(2):330-335.
摘要:
用新疆北部阿勒泰站1954—2010年資料，分析致災大雪5個氣候因子的概率風險。在模糊信息擴散理論初步分析的基礎上,進行綜合分析試驗。試驗表明，在未知理論分布的情況下，模糊信息擴散法對雪災氣候因子的概率風險分析可靠簡便，缺點粗糙。進一步的理論分布分析，發現冬季大雪（≥6 mm）日數、最大雪深、日最大降雪量、冬季降雪量、大于等于10 cm雪深日數的理論分布模型，具有Gamma分布特征，通過α=0001的相關系數顯著性檢驗。分析不同界限雪深日數的氣候因素族的概率密度分布，發現其具有雙峰型特征，不屬于常規典型分布，其理論分布有待深入研究。提出的Gamma分布，分析計算的步驟、方法有實際應用價值。試驗確定的具有Gamma分布特征的幾個雪災氣候因子，對于從理論上認識雪災氣候風險具有重要意義。
用新疆北部阿勒泰站1954—2010年資料，分析致災大雪5個氣候因子的概率風險。在模糊信息擴散理論初步分析的基礎上,進行綜合分析試驗。試驗表明，在未知理論分布的情況下，模糊信息擴散法對雪災氣候因子的概率風險分析可靠簡便，缺點粗糙。進一步的理論分布分析，發現冬季大雪（≥6 mm）日數、最大雪深、日最大降雪量、冬季降雪量、大于等于10 cm雪深日數的理論分布模型，具有Gamma分布特征，通過α=0001的相關系數顯著性檢驗。分析不同界限雪深日數的氣候因素族的概率密度分布，發現其具有雙峰型特征，不屬于常規典型分布，其理論分布有待深入研究。提出的Gamma分布，分析計算的步驟、方法有實際應用價值。試驗確定的具有Gamma分布特征的幾個雪災氣候因子，對于從理論上認識雪災氣候風險具有重要意義。
29 基于GIS的雪災風險區劃
2014, 42(2):336-340.
摘要:
依據巴彥淖爾地區冬春季節降水少、年變率大的氣候特點和易形成雪災的量級指標進行雪災風險區劃。選取1971—2010年11月到次年3月，日降雪量大于等于3 mm，并出現積雪和結冰現象為研究對象，分析了降雪量大于等于3 mm的降雪日數和積雪深度大于等于5 cm的積雪日數年代際變化，結合民政部門歷史災情記載、實地調查、農牧業現狀以及各種基礎資料數據與GIS技術，從致災因子、脆弱性評估分析方面，在NOAA衛星遙感雪覆蓋監測圖像上，利用加權綜合與層次分析法，構建雪災判別模型，得出巴彥淖爾地區雪災風險區劃：雪災最嚴重的地區為五原縣大部、烏前旗南部和東北部部分區域、烏中旗東南和西南兩區域、烏后旗的海力素附近大片區域。
依據巴彥淖爾地區冬春季節降水少、年變率大的氣候特點和易形成雪災的量級指標進行雪災風險區劃。選取1971—2010年11月到次年3月，日降雪量大于等于3 mm，并出現積雪和結冰現象為研究對象，分析了降雪量大于等于3 mm的降雪日數和積雪深度大于等于5 cm的積雪日數年代際變化，結合民政部門歷史災情記載、實地調查、農牧業現狀以及各種基礎資料數據與GIS技術，從致災因子、脆弱性評估分析方面，在NOAA衛星遙感雪覆蓋監測圖像上，利用加權綜合與層次分析法，構建雪災判別模型，得出巴彥淖爾地區雪災風險區劃：雪災最嚴重的地區為五原縣大部、烏前旗南部和東北部部分區域、烏中旗東南和西南兩區域、烏后旗的海力素附近大片區域。
2014, 42(2):341-247.
摘要:
在對氣象干旱綜合監測指數（IMCI）特點理論分析基礎上，結合湖北省干旱特點，對IMCI在湖北省應用進行了參數修訂。通過與干旱監測業務中使用的綜合氣象干旱指數（ICI）在干旱統計特征、典型干旱過程診斷能力方面的對比分析，評估了IMCI指數在湖北省的適用性。結果表明：IMCI未改變ICI干旱監測的總體結論，但在干旱演變過程方面較ICI平緩，且對持續時間較長的大旱過程刻畫較好。修訂后的IMCIHB有效糾正了IMCINCC對旱情發生、發展及緩解過程反應過于遲鈍、旱情監測偏重的不足，同時相對于ICINCC2對降水過于敏感又有所改善。然而，IMCINCC和IMCIHB依然存在冬季對微量降水過于敏感及旱情不連續發展的不足。干旱指數在特定區域應用時進行適當的修訂和適用性檢驗是必要的，研究結果可為IMCI在國內其他地區應用的修訂提供參考。
在對氣象干旱綜合監測指數（IMCI）特點理論分析基礎上，結合湖北省干旱特點，對IMCI在湖北省應用進行了參數修訂。通過與干旱監測業務中使用的綜合氣象干旱指數（ICI）在干旱統計特征、典型干旱過程診斷能力方面的對比分析，評估了IMCI指數在湖北省的適用性。結果表明：IMCI未改變ICI干旱監測的總體結論，但在干旱演變過程方面較ICI平緩，且對持續時間較長的大旱過程刻畫較好。修訂后的IMCIHB有效糾正了IMCINCC對旱情發生、發展及緩解過程反應過于遲鈍、旱情監測偏重的不足，同時相對于ICINCC2對降水過于敏感又有所改善。然而，IMCINCC和IMCIHB依然存在冬季對微量降水過于敏感及旱情不連續發展的不足。干旱指數在特定區域應用時進行適當的修訂和適用性檢驗是必要的，研究結果可為IMCI在國內其他地區應用的修訂提供參考。
2014, 42(2):352-358.
摘要:
以滄州某化工項目為例，通過現場勘測和圖紙分析，評估化工生產裝置雷電防護現狀。利用閃電定位監測資料統計分析項目區的雷電災害特征，可能的影響、雷電危害分析等；參考IEC62305 2評估方法，有針對性的對項目進行雷電災害風險評估，提出了風險控制措施和建議。結果表明：項目所在地雷擊大地密度較大，雷電流幅值主要集中在20~60 kA。雷電造成的人身傷害風險主要是由于雷電擊中建筑物導致物理損害引起的，約占7050%。其次是雷電擊中相關管道和線路引起，約占2937%，主要是電力系統。按照估算，各建筑基本達到防雷要求。對于區域內所有建筑物，雷擊人身傷害風險都小于國際上通用的風險允許值，但原設計方案中缺少電壓保護水平設計。對雷擊建筑物、設施、管道和線路可能造成的自動化設備中斷、誤動作等導致的有毒物質泄漏、易燃事故發生等風險還需進一步加強風險控制措施。指出設計院將易燃等區域設計成第三類防雷建筑物以及自動化控制系統系統是雷電風險的主要來源。
以滄州某化工項目為例，通過現場勘測和圖紙分析，評估化工生產裝置雷電防護現狀。利用閃電定位監測資料統計分析項目區的雷電災害特征，可能的影響、雷電危害分析等；參考IEC62305 2評估方法，有針對性的對項目進行雷電災害風險評估，提出了風險控制措施和建議。結果表明：項目所在地雷擊大地密度較大，雷電流幅值主要集中在20~60 kA。雷電造成的人身傷害風險主要是由于雷電擊中建筑物導致物理損害引起的，約占7050%。其次是雷電擊中相關管道和線路引起，約占2937%，主要是電力系統。按照估算，各建筑基本達到防雷要求。對于區域內所有建筑物，雷擊人身傷害風險都小于國際上通用的風險允許值，但原設計方案中缺少電壓保護水平設計。對雷擊建筑物、設施、管道和線路可能造成的自動化設備中斷、誤動作等導致的有毒物質泄漏、易燃事故發生等風險還需進一步加強風險控制措施。指出設計院將易燃等區域設計成第三類防雷建筑物以及自動化控制系統系統是雷電風險的主要來源。
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