2015年第43卷第2期文章目次
2015, 43(2):175-180.
摘要:
介紹了5種總輻射表的校準方法，比較了這些方法的優點和不足。針對不同等級的總輻射表，采用不同的校準方法，對其進行量值傳遞，以滿足不同用戶的需求。通過對不同方法的對比試驗，結果表明遮/不遮法校準的總輻射表靈敏度的準確度優于成分和法，而成分和法優于平行比對法，以人工光源校準誤差最大。我國總輻射表的校準以太陽為光源，按WMO的規定在儀器的正常使用狀態下進行。使用遮/不遮法校準國家散射輻射測量標準，用成分和法校準省級工作級標準總輻射表，用平行比對法校準臺站用工作級總輻射表，確保了太陽輻射觀測數據的準確可靠。
介紹了5種總輻射表的校準方法，比較了這些方法的優點和不足。針對不同等級的總輻射表，采用不同的校準方法，對其進行量值傳遞，以滿足不同用戶的需求。通過對不同方法的對比試驗，結果表明遮/不遮法校準的總輻射表靈敏度的準確度優于成分和法，而成分和法優于平行比對法，以人工光源校準誤差最大。我國總輻射表的校準以太陽為光源，按WMO的規定在儀器的正常使用狀態下進行。使用遮/不遮法校準國家散射輻射測量標準，用成分和法校準省級工作級標準總輻射表，用平行比對法校準臺站用工作級總輻射表，確保了太陽輻射觀測數據的準確可靠。
2015, 43(2):181-185.
摘要:
為保證檢定結果的準確可靠，對多臺自動氣象站用PTB220型氣壓傳感器進行了供電電壓及負載電阻的試驗。試驗結果表明：在12～30 V的范圍內，隨著供電電壓的提高，PTB220型氣壓傳感器模擬量輸出測量誤差存在著逐漸變大的現象，這種變化最大達到了-028 hPa；而數字量輸出則不存在這一問題；當負載電阻在10～500 kΩ之間變化時，PTB220型氣壓傳感器的模擬量輸出測量誤差在測量范圍下限附近呈現出隨著負載電阻的增加而逐漸增大的現象?；谶@一發現，對PTB220型氣壓傳感器檢定方法的完善提出了針對性建議。
為保證檢定結果的準確可靠，對多臺自動氣象站用PTB220型氣壓傳感器進行了供電電壓及負載電阻的試驗。試驗結果表明：在12～30 V的范圍內，隨著供電電壓的提高，PTB220型氣壓傳感器模擬量輸出測量誤差存在著逐漸變大的現象，這種變化最大達到了-028 hPa；而數字量輸出則不存在這一問題；當負載電阻在10～500 kΩ之間變化時，PTB220型氣壓傳感器的模擬量輸出測量誤差在測量范圍下限附近呈現出隨著負載電阻的增加而逐漸增大的現象?；谶@一發現，對PTB220型氣壓傳感器檢定方法的完善提出了針對性建議。
2015, 43(2):186-190.
摘要:
雷擊是自動氣象站采集器被損壞的主要原因之一，特別是經風桿引入雷電損壞采集器的情況極為常見。解決此問題最好的辦法是在保證數據接收準確的情況下，從物理連接（包括信號線和電源線）上將風傳感器和采集器斷開。設計了一款具有防雷功能的氣象站風信號光纖傳送器，解決了風桿引雷損壞采集器的問題。傳送器采用EDA技術設計電路將風信號從傳感器經過光纖傳送至采集器，并使用防雷電源單獨為傳感器供電。經測試該傳送器在保護了采集器免遭雷擊的同時，又保證了數據的準確性，具有很好推廣應用價值。
雷擊是自動氣象站采集器被損壞的主要原因之一，特別是經風桿引入雷電損壞采集器的情況極為常見。解決此問題最好的辦法是在保證數據接收準確的情況下，從物理連接（包括信號線和電源線）上將風傳感器和采集器斷開。設計了一款具有防雷功能的氣象站風信號光纖傳送器，解決了風桿引雷損壞采集器的問題。傳送器采用EDA技術設計電路將風信號從傳感器經過光纖傳送至采集器，并使用防雷電源單獨為傳感器供電。經測試該傳送器在保護了采集器免遭雷擊的同時，又保證了數據的準確性，具有很好推廣應用價值。
2015, 43(2):191-195.
摘要:
CINRAD/SA雷達發射機常見的IGBT開關過流保護故障在CINRAD/SA雷達發射機的告警面板上沒有明確指示，排查難度較大。IGBT開關的過流受驅動芯片EXB841監測，通過分析EXB841監測的過流條件，根據發生告警時的故障現象，分析得出CINRAD/SA雷達發射機充電回路故障是引起IGBT過流保護的主要原因。充電回路故障導致了充電變壓器初級和IGBT的電流突變，電感兩端電壓發生變化，IGBT的C—E間的電勢差出現反向，快速導通二極管截止，觸發了EXB841的監測過流條件，迅速截止IGBT開關，保護開關組件的IGBT開關管。
CINRAD/SA雷達發射機常見的IGBT開關過流保護故障在CINRAD/SA雷達發射機的告警面板上沒有明確指示，排查難度較大。IGBT開關的過流受驅動芯片EXB841監測，通過分析EXB841監測的過流條件，根據發生告警時的故障現象，分析得出CINRAD/SA雷達發射機充電回路故障是引起IGBT過流保護的主要原因。充電回路故障導致了充電變壓器初級和IGBT的電流突變，電感兩端電壓發生變化，IGBT的C—E間的電勢差出現反向，快速導通二極管截止，觸發了EXB841的監測過流條件，迅速截止IGBT開關，保護開關組件的IGBT開關管。
2015, 43(2):196-201.
摘要:
天氣雷達回波信號不可避免地包含了噪聲，噪聲的存在嚴重影響了對雷達回波信號的精確分析。為了提高雷達回波信號的信噪比，采用了近年來在數字信號處理領域極速發展的小波分析方法，通過試驗分析確定小波基函數、分解層數、閾值和閾值量化方式。結果表明，小波分析去噪的方法能有效地抑制疊加在雷達回波信號上的噪聲，去噪后的雷達回波信號信噪比明顯提高，具有較高的實用價值。
天氣雷達回波信號不可避免地包含了噪聲，噪聲的存在嚴重影響了對雷達回波信號的精確分析。為了提高雷達回波信號的信噪比，采用了近年來在數字信號處理領域極速發展的小波分析方法，通過試驗分析確定小波基函數、分解層數、閾值和閾值量化方式。結果表明，小波分析去噪的方法能有效地抑制疊加在雷達回波信號上的噪聲，去噪后的雷達回波信號信噪比明顯提高，具有較高的實用價值。
2015, 43(2):202-206.
摘要:
按照土壤水分自動站業務化檢驗標準對云南2010年建立的20個土壤水分自動站觀測值進行了業務化檢驗，其中17個站點通過業務化檢驗。為評估業務檢驗合格站點的數據質量，對檢驗時段人工對比觀測數據進行分析，由于檢驗時段多分布在雨季，大部分土壤層觀測數據的樣本標準差較小，導致檢驗后干季時的土壤自動站與人工觀測結果誤差較大。將各站點的土壤體積含水量絕對誤差轉換成土壤相對濕度誤差后，土壤相對濕度誤差值大于等于10%的土層占有效檢驗總數的244%；誤差值小于6%的只占總數的412%。分析認為當前土壤水分自動站業務化檢驗的評判標準值得商榷和論證。
按照土壤水分自動站業務化檢驗標準對云南2010年建立的20個土壤水分自動站觀測值進行了業務化檢驗，其中17個站點通過業務化檢驗。為評估業務檢驗合格站點的數據質量，對檢驗時段人工對比觀測數據進行分析，由于檢驗時段多分布在雨季，大部分土壤層觀測數據的樣本標準差較小，導致檢驗后干季時的土壤自動站與人工觀測結果誤差較大。將各站點的土壤體積含水量絕對誤差轉換成土壤相對濕度誤差后，土壤相對濕度誤差值大于等于10%的土層占有效檢驗總數的244%；誤差值小于6%的只占總數的412%。分析認為當前土壤水分自動站業務化檢驗的評判標準值得商榷和論證。
2015, 43(2):207-210.
摘要:
針對自動氣象站的溫度、雨量對應的檢定規程，就其相關指標和規定的合理性進行探討。目的在于讓檢定規程更加完善、合理。根據相應儀器本身的特性，結合實際工作經驗，以分析誤差構成進行理論推導，得出溫度（地溫），雨量計量性能要求中最大允許誤差等不合理的結果，從誤差公式中重新確定了溫度、雨量的最大允許誤差，分別對規程指標的確定提出了修改建議。
針對自動氣象站的溫度、雨量對應的檢定規程，就其相關指標和規定的合理性進行探討。目的在于讓檢定規程更加完善、合理。根據相應儀器本身的特性，結合實際工作經驗，以分析誤差構成進行理論推導，得出溫度（地溫），雨量計量性能要求中最大允許誤差等不合理的結果，從誤差公式中重新確定了溫度、雨量的最大允許誤差，分別對規程指標的確定提出了修改建議。
2015, 43(2):211-215.
摘要:
針對省級氣象部門骨干網絡存在一些普遍問題，如不同線路沒有實現負載分擔，備用線路往往帶寬閑置；省市間“不對稱路由”對遠程視頻會議等業務的效果有影響；沒有針對不同的業務做帶寬控制，不同業務間存在相互影響等，采取了一些技術手段。引入策略路由對數據傳輸進行分流，同時發揮出多條線路的效益，實現了負載分擔，并克服了“不對稱路由”的現象，保證視頻會議的效果。引入一系列QoS（服務質量）策略，對線路上不同業務占用帶寬進行管理，既保證實時數據傳輸和視頻會議`等關鍵業務的帶寬，同時又為其他業務提供了動態的帶寬資源，充分利用現有的網絡帶寬。經過測試，整個網絡的優化升級，達到了設計的預期目標，可以為其他部門網絡設計提供較好的借鑒。
針對省級氣象部門骨干網絡存在一些普遍問題，如不同線路沒有實現負載分擔，備用線路往往帶寬閑置；省市間“不對稱路由”對遠程視頻會議等業務的效果有影響；沒有針對不同的業務做帶寬控制，不同業務間存在相互影響等，采取了一些技術手段。引入策略路由對數據傳輸進行分流，同時發揮出多條線路的效益，實現了負載分擔，并克服了“不對稱路由”的現象，保證視頻會議的效果。引入一系列QoS（服務質量）策略，對線路上不同業務占用帶寬進行管理，既保證實時數據傳輸和視頻會議`等關鍵業務的帶寬，同時又為其他業務提供了動態的帶寬資源，充分利用現有的網絡帶寬。經過測試，整個網絡的優化升級，達到了設計的預期目標，可以為其他部門網絡設計提供較好的借鑒。
2015, 43(2):216-220.
摘要:
針對省級公共氣象服務系統業務需求，結合四川省現有氣象服務產品和信息網絡實際，采用先進網絡服務技術，提出了省級公共氣象服務系統的整體架構設計，包括省—市—縣級基礎服務產品的集成、特色產品的生產、服務對象的分類等，旨在通過在四川省公共氣象服務系統的建設與應用實踐，將此設計提升為一種通用模型向全國推廣，提供業界借鑒與參考。該系統于2013年6月正式為用戶提供服務，應用實踐表明，該系統高效、穩定可靠、資源利用率高、實用性強。目前該氣象服務系統模式已經在云南推廣。
針對省級公共氣象服務系統業務需求，結合四川省現有氣象服務產品和信息網絡實際，采用先進網絡服務技術，提出了省級公共氣象服務系統的整體架構設計，包括省—市—縣級基礎服務產品的集成、特色產品的生產、服務對象的分類等，旨在通過在四川省公共氣象服務系統的建設與應用實踐，將此設計提升為一種通用模型向全國推廣，提供業界借鑒與參考。該系統于2013年6月正式為用戶提供服務，應用實踐表明，該系統高效、穩定可靠、資源利用率高、實用性強。目前該氣象服務系統模式已經在云南推廣。
11 區縣氣象站虛擬桌面應用
2015, 43(2):221-225.
摘要:
為了解決區縣氣象局的計算機資源不足，計算機資源維護困難，大數據共享需求和市局中心機房計算機資源整合等問題，北京市氣象局基于虛擬化技術建立了虛擬化服務器群和虛擬化桌面。通過區縣氣象局應用結果表明:區縣氣象局通過虛擬桌面能夠使用較低帶寬訪問市氣象局氣象信息綜合分析處理系統MICAPS、短時臨近交互預報系統VIPS、中國氣象局圖書館資源等,市局建立的虛擬服務器群可以有效地解決應用服務器資源的快速增長需求，虛擬化技術對于優化和改進氣象部門信息技術資源是必要的。
為了解決區縣氣象局的計算機資源不足，計算機資源維護困難，大數據共享需求和市局中心機房計算機資源整合等問題，北京市氣象局基于虛擬化技術建立了虛擬化服務器群和虛擬化桌面。通過區縣氣象局應用結果表明:區縣氣象局通過虛擬桌面能夠使用較低帶寬訪問市氣象局氣象信息綜合分析處理系統MICAPS、短時臨近交互預報系統VIPS、中國氣象局圖書館資源等,市局建立的虛擬服務器群可以有效地解決應用服務器資源的快速增長需求，虛擬化技術對于優化和改進氣象部門信息技術資源是必要的。
2015, 43(2):226-231.
摘要:
針對三維GIS的發展應用以及氣象服務對于高效決策和直觀可視性的要求，開發了具有自主知識產權的三維氣象GIS平臺。本文從體系結構、功能、數據訪問及組件方面介紹了系統的設計方法，并詳細論述了平臺的關鍵實現技術，包括氣象數據組織、氣象標繪、二維圖層和三維體繪制技術。該系統能夠高效加載海量的二三維氣象數據，并支持氣象標繪和分析等功能。該系統運行穩定，可視化效果突出，為氣象數據處理、數值預報、氣象模擬仿真等氣象服務搭建了一個堅實的三維基礎平臺，具有重要的應用價值。
針對三維GIS的發展應用以及氣象服務對于高效決策和直觀可視性的要求，開發了具有自主知識產權的三維氣象GIS平臺。本文從體系結構、功能、數據訪問及組件方面介紹了系統的設計方法，并詳細論述了平臺的關鍵實現技術，包括氣象數據組織、氣象標繪、二維圖層和三維體繪制技術。該系統能夠高效加載海量的二三維氣象數據，并支持氣象標繪和分析等功能。該系統運行穩定，可視化效果突出，為氣象數據處理、數值預報、氣象模擬仿真等氣象服務搭建了一個堅實的三維基礎平臺，具有重要的應用價值。
2015, 43(2):232-235.
摘要:
為更好地利用近年來全國氣象歷史檔案數字化成果，方便用戶快速檢索查詢其檔案數據信息，擬搭建氣象寬帶網內基于 .NET的氣象數字檔案檢索平臺，并采用MD5算法對登錄用戶密碼以及數字檔案文件名進行加密。MD5算法能有效保護用戶的密碼信息并屏蔽數字檔案命名規律，并附帶用戶行為管理登記，輔以Flash方式對數字檔案圖片進行縮放操作。該檢索平臺可提供各個時期不同類型氣表的氣象歷史數字檔案檢索，可提高氣象數字檔案的利用率和服務效率，促進氣象數字檔案服務向數字化信息共享的轉變。
為更好地利用近年來全國氣象歷史檔案數字化成果，方便用戶快速檢索查詢其檔案數據信息，擬搭建氣象寬帶網內基于 .NET的氣象數字檔案檢索平臺，并采用MD5算法對登錄用戶密碼以及數字檔案文件名進行加密。MD5算法能有效保護用戶的密碼信息并屏蔽數字檔案命名規律，并附帶用戶行為管理登記，輔以Flash方式對數字檔案圖片進行縮放操作。該檢索平臺可提供各個時期不同類型氣表的氣象歷史數字檔案檢索，可提高氣象數字檔案的利用率和服務效率，促進氣象數字檔案服務向數字化信息共享的轉變。
2015, 43(2):236-239.
摘要:
新型自動氣象站是根據當前國際先進的CAN總線技術進行設計，解決了當前自動氣象站系統無法擴展新要素的問題。與之配套的新型站地面觀測業務軟件OSSMO 2010基于原2004版軟件，具有運行穩定、配置靈活、功能擴展、界面清晰等特點，以適應未來業務發展。針對兩個版本的軟件功能差異，做了比對測試和分析，OSSMO 2010在參數設置、數據文件、輻射和蒸發數據維護等方面做了較大改動，同時又沿用2004數據處理方式，實現現行業務無縫隙接軌。文章分析了兩者的具體差異及處理方法，為臺站業務人員快速掌握該軟件提供參考。
新型自動氣象站是根據當前國際先進的CAN總線技術進行設計，解決了當前自動氣象站系統無法擴展新要素的問題。與之配套的新型站地面觀測業務軟件OSSMO 2010基于原2004版軟件，具有運行穩定、配置靈活、功能擴展、界面清晰等特點，以適應未來業務發展。針對兩個版本的軟件功能差異，做了比對測試和分析，OSSMO 2010在參數設置、數據文件、輻射和蒸發數據維護等方面做了較大改動，同時又沿用2004數據處理方式，實現現行業務無縫隙接軌。文章分析了兩者的具體差異及處理方法，為臺站業務人員快速掌握該軟件提供參考。
2015, 43(2):240-243.
摘要:
針對省級“新一代國內氣象通信系統”對部分特殊上行資料不能直接接入，須在省級進行前置處理，開發了湖北省氣象信息監控平臺（MIMP）。本文主要介紹了MIMP系統的實現技術，GPS/MET、閃電、區域站資料、自動土壤水分等上行資料的處理技術和傳輸流程。MIMP彌補了省級“新一代國內氣象通信系統”在資料接入方面的不足。目前MIMP已成為湖北省省級中心信息傳輸業務不可或缺的部分。
針對省級“新一代國內氣象通信系統”對部分特殊上行資料不能直接接入，須在省級進行前置處理，開發了湖北省氣象信息監控平臺（MIMP）。本文主要介紹了MIMP系統的實現技術，GPS/MET、閃電、區域站資料、自動土壤水分等上行資料的處理技術和傳輸流程。MIMP彌補了省級“新一代國內氣象通信系統”在資料接入方面的不足。目前MIMP已成為湖北省省級中心信息傳輸業務不可或缺的部分。
2015, 43(2):244-249.
摘要:
利用2001—2008年5—9月京津冀地區175個氣象站危險天氣報、災情報告及NCEP 1°×1°再分析資料，采用自組織特征映射方法（SOM）對該地區5—9月的天氣形勢進行客觀聚類分型，并對各型的環流特征及其主要造成的強對流天氣類型進行分析。結果表明：①天氣形勢主要有4類：以短時強降水為主的暖濕切變型，主要出現在7、8月；以冰雹天氣為主伴隨短時強降水和雷暴大風的冷渦型，主要出現在6、7月；以雷暴大風為主的西北氣流型，主要出現在5月；以雷暴大風和短時強降水為主的西風槽型，主要是出現在6、9月。②暖濕切變型主要特征是低層為暖濕氣流和充足的水汽輸送、中層為西風氣流；冷渦型中高層有較強偏北氣流的干冷空氣侵入和低層有較好的水汽條件；西北氣流型中高層有強烈的干冷空氣侵入和強垂直風切變；西風槽型的動力、熱力條件都較弱。③西北氣流型和冷渦型出現強對流天氣的頻率最高，達65%以上，暖濕切變型次之，西風槽型最低。
利用2001—2008年5—9月京津冀地區175個氣象站危險天氣報、災情報告及NCEP 1°×1°再分析資料，采用自組織特征映射方法（SOM）對該地區5—9月的天氣形勢進行客觀聚類分型，并對各型的環流特征及其主要造成的強對流天氣類型進行分析。結果表明：①天氣形勢主要有4類：以短時強降水為主的暖濕切變型，主要出現在7、8月；以冰雹天氣為主伴隨短時強降水和雷暴大風的冷渦型，主要出現在6、7月；以雷暴大風為主的西北氣流型，主要出現在5月；以雷暴大風和短時強降水為主的西風槽型，主要是出現在6、9月。②暖濕切變型主要特征是低層為暖濕氣流和充足的水汽輸送、中層為西風氣流；冷渦型中高層有較強偏北氣流的干冷空氣侵入和低層有較好的水汽條件；西北氣流型中高層有強烈的干冷空氣侵入和強垂直風切變；西風槽型的動力、熱力條件都較弱。③西北氣流型和冷渦型出現強對流天氣的頻率最高，達65%以上，暖濕切變型次之，西風槽型最低。
2015, 43(2):250-260.
摘要:
根據常規觀測資料、四川地面自動站資料和SWAN雷達拼圖產品、四川盆地多普勒雷達PUP產品，統計分析了2010—2013年四川盆地區域性暴雨中35次個例的雷達回波形態演變特征以及線（帶）狀回波的列車效應特征，結果表明，在地形和850 hPa風的相互作用下，初始回波生成地點主要在盆地山區邊緣附近，生成時間主要在下午到上半夜，其中16：00—19：00是回波生成的高發期；初步揭示了四川盆地線（帶）狀回波和塊狀回波的形成機制，建立了盆地西部、北部、中南部強降雨概念模型；當出現線（帶）狀回波或塊狀回波時，是發布暴雨預警信號的最佳時機，暴雨預警落區準確性高，預警時效平均可達5～8 h。
根據常規觀測資料、四川地面自動站資料和SWAN雷達拼圖產品、四川盆地多普勒雷達PUP產品，統計分析了2010—2013年四川盆地區域性暴雨中35次個例的雷達回波形態演變特征以及線（帶）狀回波的列車效應特征，結果表明，在地形和850 hPa風的相互作用下，初始回波生成地點主要在盆地山區邊緣附近，生成時間主要在下午到上半夜，其中16：00—19：00是回波生成的高發期；初步揭示了四川盆地線（帶）狀回波和塊狀回波的形成機制，建立了盆地西部、北部、中南部強降雨概念模型；當出現線（帶）狀回波或塊狀回波時，是發布暴雨預警信號的最佳時機，暴雨預警落區準確性高，預警時效平均可達5～8 h。
2015, 43(2):261-269.
摘要:
對2004—2013年廣東冰雹天氣的時空分布、天氣形勢、物理量進行了分析。廣東的冰雹天氣主要出現在3—5月并且集中在粵北山區和西江流域河網地帶?？蓪V東出現冰雹時的天氣形勢分成鋒面低槽型、暖區型、高架雷暴型3種典型的類型。鋒面低槽型，大冰雹多出現在這類天氣形勢下，地面冷鋒、低層切變線（低渦）、高空槽（溫度槽）互相配合，地面冷空氣和中層溫度槽的侵入，使得大氣層結變的不穩定；鋒面、切變線、高空槽的動力作用觸發對流；冰雹出現在鋒面、切變線附近，高空槽前。暖區型，地面在長江流域以南沒有冷空氣活動，低層存在西南風與東南風的輻合，高空槽帶來干冷空疊加在低層暖濕氣流之上，形成不穩定層結；冰雹出現在高空槽前、低層輻合區內。高架雷暴型，地面為冷高壓控制，低空存在逆溫層，暖濕氣流沿著低層冷墊爬升，對流在逆溫層之上發展；冰雹出現在切變線附近，多為小冰雹。在廣東，適宜大冰雹生長的物理量平均值是：0 ℃層高度4505 m，-20 ℃層高度7632 m，K指數35 ℃，SI指數-099 ℃；垂直風切變267×10-3 s-1；最大上升速度-28×10-2 Pa/s，400 hPa與700 hPa之間的差動溫度平流-239×10-5 ℃/s。大冰雹要求更大的K指數、更小的SI、更大的垂直風切變、更加充足的水汽、更加強烈的垂直上升速度、更大的差動溫度平流。
對2004—2013年廣東冰雹天氣的時空分布、天氣形勢、物理量進行了分析。廣東的冰雹天氣主要出現在3—5月并且集中在粵北山區和西江流域河網地帶?？蓪V東出現冰雹時的天氣形勢分成鋒面低槽型、暖區型、高架雷暴型3種典型的類型。鋒面低槽型，大冰雹多出現在這類天氣形勢下，地面冷鋒、低層切變線（低渦）、高空槽（溫度槽）互相配合，地面冷空氣和中層溫度槽的侵入，使得大氣層結變的不穩定；鋒面、切變線、高空槽的動力作用觸發對流；冰雹出現在鋒面、切變線附近，高空槽前。暖區型，地面在長江流域以南沒有冷空氣活動，低層存在西南風與東南風的輻合，高空槽帶來干冷空疊加在低層暖濕氣流之上，形成不穩定層結；冰雹出現在高空槽前、低層輻合區內。高架雷暴型，地面為冷高壓控制，低空存在逆溫層，暖濕氣流沿著低層冷墊爬升，對流在逆溫層之上發展；冰雹出現在切變線附近，多為小冰雹。在廣東，適宜大冰雹生長的物理量平均值是：0 ℃層高度4505 m，-20 ℃層高度7632 m，K指數35 ℃，SI指數-099 ℃；垂直風切變267×10-3 s-1；最大上升速度-28×10-2 Pa/s，400 hPa與700 hPa之間的差動溫度平流-239×10-5 ℃/s。大冰雹要求更大的K指數、更小的SI、更大的垂直風切變、更加充足的水汽、更加強烈的垂直上升速度、更大的差動溫度平流。
2015, 43(2):270-275.
摘要:
利用1961—2012年格爾木氣象站觀測資料，對散射輻射的變化特征及影響因子進行研究。結果表明，近52年格爾木地區散射輻射呈顯著減少趨勢，減幅為9837 MJ〖DK〗·m-2/10a（P<005）；散射輻射年變化曲線呈單峰型，年最高值為33332 MJ/m2，約占年總量的13％，最低值為10835 MJ/m2，僅占年總量的4％。散射輻射夏季日總量（1467 MJ/m2）約為冬季日總量(654 MJ/m2)的22倍，四季散射輻射日變化曲線均呈明顯的單峰型，正午前后最大；散射輻射隨總云量增加而增大，卷層云時散射輻射值最大，積云時最小；有積雪時散射輻射隨著太陽高度角的增大而明顯增加，地面積雪對散射輻射的影響主要表現為因地表和大氣的多次反射使到達地面的散射輻射增加。
利用1961—2012年格爾木氣象站觀測資料，對散射輻射的變化特征及影響因子進行研究。結果表明，近52年格爾木地區散射輻射呈顯著減少趨勢，減幅為9837 MJ〖DK〗·m-2/10a（P<005）；散射輻射年變化曲線呈單峰型，年最高值為33332 MJ/m2，約占年總量的13％，最低值為10835 MJ/m2，僅占年總量的4％。散射輻射夏季日總量（1467 MJ/m2）約為冬季日總量(654 MJ/m2)的22倍，四季散射輻射日變化曲線均呈明顯的單峰型，正午前后最大；散射輻射隨總云量增加而增大，卷層云時散射輻射值最大，積云時最小；有積雪時散射輻射隨著太陽高度角的增大而明顯增加，地面積雪對散射輻射的影響主要表現為因地表和大氣的多次反射使到達地面的散射輻射增加。
2015, 43(2):276-282.
摘要:
利用常規氣象觀測站、區域自動站資料和NCEP/NCAR客觀分析資料等，對2013年12月13—17日廣東出現的持續時間長、影響范圍廣和累計雨量大的罕見暴雨過程特征及成因進行了分析；對比分析了此過程與2008年年初持續低溫雨雪冰凍過程形成的異同條件。結果表明：500 hPa上在青藏高原附近建立“北脊南槽”的環流形勢，促使北方冷空氣沿脊前東移南下和來自南海、孟加拉灣沿南支槽前向東向北推進的暖濕氣流在廣東持續交綏，并在局地形成異常經向垂直環流，為持續性暴雨提供有利的環流背景條件；廣東位于200 hPa高空槽前部，處于高空急流入口區南側的輻散、中低層輻合的區域中，也十分利于中低層水汽輻合抬升、凝結而產生暴雨。同2008年初持續低溫雨雪冰凍過程相比較，這兩次過程均發生在相似的“北脊南槽”形勢下，但本次過程槽脊經向度大、南支槽位置偏南、降雨強度大；而2008年初過程則雨雪冰凍影響范圍廣和持續時間長；兩過程雖同是在冬季低溫背景下發生，而本次過程沒有像2008年初過程那樣在中層建立一強逆溫層和低層形成一過冷卻層，因而降水相態以雨為主，2008年初過程則以降雪冰凍（凍雨）天氣為主。
利用常規氣象觀測站、區域自動站資料和NCEP/NCAR客觀分析資料等，對2013年12月13—17日廣東出現的持續時間長、影響范圍廣和累計雨量大的罕見暴雨過程特征及成因進行了分析；對比分析了此過程與2008年年初持續低溫雨雪冰凍過程形成的異同條件。結果表明：500 hPa上在青藏高原附近建立“北脊南槽”的環流形勢，促使北方冷空氣沿脊前東移南下和來自南海、孟加拉灣沿南支槽前向東向北推進的暖濕氣流在廣東持續交綏，并在局地形成異常經向垂直環流，為持續性暴雨提供有利的環流背景條件；廣東位于200 hPa高空槽前部，處于高空急流入口區南側的輻散、中低層輻合的區域中，也十分利于中低層水汽輻合抬升、凝結而產生暴雨。同2008年初持續低溫雨雪冰凍過程相比較，這兩次過程均發生在相似的“北脊南槽”形勢下，但本次過程槽脊經向度大、南支槽位置偏南、降雨強度大；而2008年初過程則雨雪冰凍影響范圍廣和持續時間長；兩過程雖同是在冬季低溫背景下發生，而本次過程沒有像2008年初過程那樣在中層建立一強逆溫層和低層形成一過冷卻層，因而降水相態以雨為主，2008年初過程則以降雪冰凍（凍雨）天氣為主。
2015, 43(2):283-288.
摘要:
利用常規氣象觀測資料和NECP/NCAR1°×1°再分析資料，對2012年12月5—6日山東黃渤海強風天氣過程進行了天氣動力學分析。結果表明：較強冷空氣與地面氣旋相互影響造成大的氣壓梯度是造成此次海上強風的直接原因。變壓梯度使得強風爆發初期風速迅速加大。單站3 h變壓越大，變壓梯度越大，風速的變化就越大。當地面盛行北風時，正變壓梯度方向與風向一致，變壓梯度對北風風速的增幅作用就越明顯。中高層冷平流的補充下傳作用和低層冷平流的擴散均對此次強風過程具有重要影響。
利用常規氣象觀測資料和NECP/NCAR1°×1°再分析資料，對2012年12月5—6日山東黃渤海強風天氣過程進行了天氣動力學分析。結果表明：較強冷空氣與地面氣旋相互影響造成大的氣壓梯度是造成此次海上強風的直接原因。變壓梯度使得強風爆發初期風速迅速加大。單站3 h變壓越大，變壓梯度越大，風速的變化就越大。當地面盛行北風時，正變壓梯度方向與風向一致，變壓梯度對北風風速的增幅作用就越明顯。中高層冷平流的補充下傳作用和低層冷平流的擴散均對此次強風過程具有重要影響。
2015, 43(2):289-294.
摘要:
2013年10月21—22日內蒙古興安盟大部分地區出現了能見度不足1000 m的霧，本文利用MICAPS系統下常規資料、探空資料以及NCEP25°×25°再分析資料對這次大霧過程做了分析。結果表明：此次大霧天氣過程共持續2天，在21日白天和22日白天強度最強，能見度最差，最小能見度不足100 m。大霧是發生在500 hPa 西南氣流，850 hPa暖脊中，地面則表現為低壓前部和弱高壓場中。東南氣流的暖濕空氣輸送和逆溫層的穩定存在為大霧的維持提供了有利條件。高空冷渦前部強上升運動區，使近地面層的濕度條件減弱是大霧消散的主要原因。
2013年10月21—22日內蒙古興安盟大部分地區出現了能見度不足1000 m的霧，本文利用MICAPS系統下常規資料、探空資料以及NCEP25°×25°再分析資料對這次大霧過程做了分析。結果表明：此次大霧天氣過程共持續2天，在21日白天和22日白天強度最強，能見度最差，最小能見度不足100 m。大霧是發生在500 hPa 西南氣流，850 hPa暖脊中，地面則表現為低壓前部和弱高壓場中。東南氣流的暖濕空氣輸送和逆溫層的穩定存在為大霧的維持提供了有利條件。高空冷渦前部強上升運動區，使近地面層的濕度條件減弱是大霧消散的主要原因。
2015, 43(2):295-301.
摘要:
干旱是安徽冬小麥生育期主要的農業氣象災害，對冬小麥生長發育及產量形成均產生重要的影響。利用安徽冬麥區36個氣象站1960—2012年逐日氣象資料，分別計算冬小麥生育期水分虧缺指數(CWDI〖WTBZ〗)、綜合氣象干旱指數(CI〖WTBZ〗)、標準化降水指數(SPI〖WTBZ〗)及降水距平百分率(PA〖WTBZ〗)，并對上述指標的計算結果進行對比及適應性分析。結果表明：冬小麥生育期4種干旱指數得到的干旱日數時空分布趨勢基本一致；SPI〖WTBZ〗和PA〖WTBZ〗指數計算相對簡便、穩定，但由于沒有考慮水分支出，易導致干旱程度跳躍發展，CI〖WTBZ〗和CWDI〖WTBZ〗指數考慮了最近的降水情況，同時考慮了水分的收支情況，能夠較好的表征干旱過程發生發展機制及特征，尤其是CWDI〖WTBZ〗考慮到生長季作物系數，能反映作物水分虧缺狀況。通過干旱指數與冬小麥減產率的相關分析，進一步表明CWDI〖WTBZ〗在安徽冬小麥生育期干旱監測評估中具有較好的適用性。
干旱是安徽冬小麥生育期主要的農業氣象災害，對冬小麥生長發育及產量形成均產生重要的影響。利用安徽冬麥區36個氣象站1960—2012年逐日氣象資料，分別計算冬小麥生育期水分虧缺指數(CWDI〖WTBZ〗)、綜合氣象干旱指數(CI〖WTBZ〗)、標準化降水指數(SPI〖WTBZ〗)及降水距平百分率(PA〖WTBZ〗)，并對上述指標的計算結果進行對比及適應性分析。結果表明：冬小麥生育期4種干旱指數得到的干旱日數時空分布趨勢基本一致；SPI〖WTBZ〗和PA〖WTBZ〗指數計算相對簡便、穩定，但由于沒有考慮水分支出，易導致干旱程度跳躍發展，CI〖WTBZ〗和CWDI〖WTBZ〗指數考慮了最近的降水情況，同時考慮了水分的收支情況，能夠較好的表征干旱過程發生發展機制及特征，尤其是CWDI〖WTBZ〗考慮到生長季作物系數，能反映作物水分虧缺狀況。通過干旱指數與冬小麥減產率的相關分析，進一步表明CWDI〖WTBZ〗在安徽冬小麥生育期干旱監測評估中具有較好的適用性。
2015, 43(2):302-308.
摘要:
利用川西南地區1960—2010年逐日降水資料，結合降水距平百分率干旱指標，基于Copula函數，構造川西南地區季節間連旱的危險度評估模型，對各站春夏連旱、夏秋連旱、秋冬連旱及冬春連旱的危險度特征進行分析。結果表明：Clayton Copula函數可用于季度間連旱模型的建立。通過各站的危險度評估模型得出，川西南地區遭遇春夏連旱的危險度最低，其中樂山市低至452%；而遭遇冬春連旱的危險度最高，攀枝花市高達2899%。針對各站點而言，攀枝花市遭遇各種連旱的危險度最高，而樂山市遭遇各種連旱的危險度最低。對同一種連旱而言，各站遭遇不同強度連旱的危險度特征也有所差異。總體而言，當相鄰季節均為重旱時，各站的連旱的危險度最小；當兩季節均為偏旱強度時，各站的連旱的危險度最高。
利用川西南地區1960—2010年逐日降水資料，結合降水距平百分率干旱指標，基于Copula函數，構造川西南地區季節間連旱的危險度評估模型，對各站春夏連旱、夏秋連旱、秋冬連旱及冬春連旱的危險度特征進行分析。結果表明：Clayton Copula函數可用于季度間連旱模型的建立。通過各站的危險度評估模型得出，川西南地區遭遇春夏連旱的危險度最低，其中樂山市低至452%；而遭遇冬春連旱的危險度最高，攀枝花市高達2899%。針對各站點而言，攀枝花市遭遇各種連旱的危險度最高，而樂山市遭遇各種連旱的危險度最低。對同一種連旱而言，各站遭遇不同強度連旱的危險度特征也有所差異。總體而言，當相鄰季節均為重旱時，各站的連旱的危險度最小；當兩季節均為偏旱強度時，各站的連旱的危險度最高。
2015, 43(2):309-313.
摘要:
基于海淀氣象站1981—2012年逐日平均氣溫資料和2014年3月逐日平均氣溫滾動預報資料，應用SW物候模型，進行了2014年北京玉淵潭公園杭州早櫻始花期的預測試驗，取得了較好的效果。試驗結果表明：應用SW模型預測2014年杭州早櫻的始花期，提前10天預測的結果（始花期為3月27日）和自然條件下的實況值偏差為3~4天，提前一周左右預測的結果（始花期為3月25日）和自然條件下的實況值，偏差為1~2天。研究結果進一步驗證了SW物候模型用于觀賞植物觀賞期預測的適用性較高， 可進行更廣泛的業務試用。
基于海淀氣象站1981—2012年逐日平均氣溫資料和2014年3月逐日平均氣溫滾動預報資料，應用SW物候模型，進行了2014年北京玉淵潭公園杭州早櫻始花期的預測試驗，取得了較好的效果。試驗結果表明：應用SW模型預測2014年杭州早櫻的始花期，提前10天預測的結果（始花期為3月27日）和自然條件下的實況值偏差為3~4天，提前一周左右預測的結果（始花期為3月25日）和自然條件下的實況值，偏差為1~2天。研究結果進一步驗證了SW物候模型用于觀賞植物觀賞期預測的適用性較高， 可進行更廣泛的業務試用。
2015, 43(2):314-319.
摘要:
選用1971—2013 年西安7個一般氣象站和西安探空站資料，綜合人工觀測霾日記錄、能見度小于100 km、相對濕度小于80 %的標準，分析霾的年代際、季和月的時空分布特征，以及霾天氣時風、降水、邊界層等影響因子。結果表明：①20世紀70年代至21世紀西安年代際平均霾日呈“減-增-減-增”趨勢；②西安是關中地區主要大氣污染區，霾主要出現在冬季，多發區域基本維持在中東部;城市化對霾天氣發生影響顯著，呈市區、近郊多，遠郊少的特點；③大部分霾持續時間不超過一周；近95 %霾出現在33 m/s風速以下，一半以上霾天氣風力小于1級；④霾日與雨日成反比，與連續無降水日數成正比，月均最長連續無降水日數低值區為4—9月，霾日數均不多;各月邊界層高度和霾日數呈明顯的反相關，冬季邊界層低，霾日最多；⑤特殊的“盆地”地貌、風速逐年減小的氣候變化趨勢、城市工業污染加重等是造成西安霾天氣形成并波動上升的重要影響因子。
選用1971—2013 年西安7個一般氣象站和西安探空站資料，綜合人工觀測霾日記錄、能見度小于100 km、相對濕度小于80 %的標準，分析霾的年代際、季和月的時空分布特征，以及霾天氣時風、降水、邊界層等影響因子。結果表明：①20世紀70年代至21世紀西安年代際平均霾日呈“減-增-減-增”趨勢；②西安是關中地區主要大氣污染區，霾主要出現在冬季，多發區域基本維持在中東部;城市化對霾天氣發生影響顯著，呈市區、近郊多，遠郊少的特點；③大部分霾持續時間不超過一周；近95 %霾出現在33 m/s風速以下，一半以上霾天氣風力小于1級；④霾日與雨日成反比，與連續無降水日數成正比，月均最長連續無降水日數低值區為4—9月，霾日數均不多;各月邊界層高度和霾日數呈明顯的反相關，冬季邊界層低，霾日最多；⑤特殊的“盆地”地貌、風速逐年減小的氣候變化趨勢、城市工業污染加重等是造成西安霾天氣形成并波動上升的重要影響因子。
2015, 43(2):320-325.
摘要:
為了深入了解城市化進程對北碚城郊氣溫的影響,利用重慶北碚地面氣象觀測資料（1980—2013年），采用線性回歸、數理統計等方法分析城市化影響貢獻率的時空變化分布特征，以及城市化與北碚城郊溫差的相關關系。結果顯示：隨著重慶北碚的經濟社會發展和城市化進程，近34年北碚城區增溫速率033 ℃/10a，郊區增溫速率012 ℃/10a，年平均氣溫空間分布與平均氣溫的變化傾向率空間分布基本一致，呈自西向東逐漸減弱的特點；城市化對平均氣溫貢獻最大的區域主要集中在城區，對秋季的影響最大；城市化與北碚城郊溫差有顯著的相關關系。除了常住農村人口與城郊溫差為負相關外，人均GDP、房屋建筑竣工面積、常住人口、常住城市人口與城郊溫差之間均為正相關關系。
為了深入了解城市化進程對北碚城郊氣溫的影響,利用重慶北碚地面氣象觀測資料（1980—2013年），采用線性回歸、數理統計等方法分析城市化影響貢獻率的時空變化分布特征，以及城市化與北碚城郊溫差的相關關系。結果顯示：隨著重慶北碚的經濟社會發展和城市化進程，近34年北碚城區增溫速率033 ℃/10a，郊區增溫速率012 ℃/10a，年平均氣溫空間分布與平均氣溫的變化傾向率空間分布基本一致，呈自西向東逐漸減弱的特點；城市化對平均氣溫貢獻最大的區域主要集中在城區，對秋季的影響最大；城市化與北碚城郊溫差有顯著的相關關系。除了常住農村人口與城郊溫差為負相關外，人均GDP、房屋建筑竣工面積、常住人口、常住城市人口與城郊溫差之間均為正相關關系。
2015, 43(2):326-330.
摘要:
通過對文物建筑雷電災害規律的分析，提出將文物建筑的重要性、雷擊密度、所處環境、服務設施、文物建筑高度、周圍樹木、自身結構、雷擊史等作為文物建筑防雷分類的評估指標，采用層次分析法（AHP）確定指標權重。根據文物建筑保護等級、遭受雷災規律、雷電活動情況以及現行國家標準將評估指標分類，參考里克特量表及等權指標體系對評估指標進行評價，建立了文物建筑防雷分類評估模型。
通過對文物建筑雷電災害規律的分析，提出將文物建筑的重要性、雷擊密度、所處環境、服務設施、文物建筑高度、周圍樹木、自身結構、雷擊史等作為文物建筑防雷分類的評估指標，采用層次分析法（AHP）確定指標權重。根據文物建筑保護等級、遭受雷災規律、雷電活動情況以及現行國家標準將評估指標分類，參考里克特量表及等權指標體系對評估指標進行評價，建立了文物建筑防雷分類評估模型。
2015, 43(2):331-337.
摘要:
從計算雷擊截收面積的邏輯關系出發，以斜坡類建筑和圓頂形建筑兩類特殊建筑為例，通過建立相關模型和數學公式，分析計算應從何位置按照何擴大寬度往外偏移能準確地求出截收面積。對于單檐斜坡類建筑、重檐建筑或古塔，根據房檐到屋脊（塔尖）的水平距離和垂直距離的關系，判斷出應該按房檐還是屋脊（塔尖）偏移。對于圓頂形或橢圓頂形建筑，利用建筑屋頂的數學公式，建立了到圓心中軸線距離的數學公式，并對其求導數，得到了導數為0時點的橫、縱坐標，此點即為偏移點位置，同時得到了對應的擴大寬度。利用AutoCAD偏移及求面積命令得到截收面積,為防雷設計及雷電災害風險評估中雷擊截收面積的準確計算提供參考。
從計算雷擊截收面積的邏輯關系出發，以斜坡類建筑和圓頂形建筑兩類特殊建筑為例，通過建立相關模型和數學公式，分析計算應從何位置按照何擴大寬度往外偏移能準確地求出截收面積。對于單檐斜坡類建筑、重檐建筑或古塔，根據房檐到屋脊（塔尖）的水平距離和垂直距離的關系，判斷出應該按房檐還是屋脊（塔尖）偏移。對于圓頂形或橢圓頂形建筑，利用建筑屋頂的數學公式，建立了到圓心中軸線距離的數學公式，并對其求導數，得到了導數為0時點的橫、縱坐標，此點即為偏移點位置，同時得到了對應的擴大寬度。利用AutoCAD偏移及求面積命令得到截收面積,為防雷設計及雷電災害風險評估中雷擊截收面積的準確計算提供參考。
2015, 43(2):338-342.
摘要:
利用2012年4月至2013年8月期間在福建省周寧水庫開展的地面煙爐暖云人工增雨試驗資料，結合區域對比試驗方法對每次暖云人工增雨作業進行效果評估，探討暖云人工增雨的作業效果。結果表明：周寧水庫開展地面暖云人工增雨作業的平均增雨量為51 mm；在西南暖濕氣流影響下的暖云增雨效果最明顯；采用多點及多時次暖云人工增雨作業方式，有利于提高人工增雨的作業效果。通過作業效果分析，地面煙爐暖云人工增雨技術適合于南方山區。
利用2012年4月至2013年8月期間在福建省周寧水庫開展的地面煙爐暖云人工增雨試驗資料，結合區域對比試驗方法對每次暖云人工增雨作業進行效果評估，探討暖云人工增雨的作業效果。結果表明：周寧水庫開展地面暖云人工增雨作業的平均增雨量為51 mm；在西南暖濕氣流影響下的暖云增雨效果最明顯；采用多點及多時次暖云人工增雨作業方式，有利于提高人工增雨的作業效果。通過作業效果分析，地面煙爐暖云人工增雨技術適合于南方山區。
2015, 43(2):343-348.
摘要:
利用2009—2013年廣西預警信號發布通知單及評價表等資料，運用分類統計等方法，得出了近4年廣西各類預警信號發布的時空分布特征、發布頻次及發布準確率。資料表明：暴雨、雷電、高溫預警信號是廣西使用最頻繁的3類災害性天氣預警信號,預警發布總數分布呈西少東多的態勢,預警信號發布準確率較高,正確預警中提前預警所占的比重最大。針對預警信號面臨的新形勢，提出加強氣象災害預警信號發布的若干對策，以期進一步增強氣象預警能力，提高氣象預警水平。
利用2009—2013年廣西預警信號發布通知單及評價表等資料，運用分類統計等方法，得出了近4年廣西各類預警信號發布的時空分布特征、發布頻次及發布準確率。資料表明：暴雨、雷電、高溫預警信號是廣西使用最頻繁的3類災害性天氣預警信號,預警發布總數分布呈西少東多的態勢,預警信號發布準確率較高,正確預警中提前預警所占的比重最大。針對預警信號面臨的新形勢，提出加強氣象災害預警信號發布的若干對策，以期進一步增強氣象預警能力，提高氣象預警水平。
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