2017年第45卷第6期文章目次
2017, 45(6):955-961.
摘要:
冰雹和龍卷等強對流天氣容易產生嚴重氣象災害，而雷達可以為強對流天氣提供高時效的監測信息。針對當前雷達業務系統僅提供單站預警，且強天氣識別算法缺乏本地優化等問題，研究了全國雷達預警信息組網集成技術，為大范圍監測中小尺度強對流天氣提供及時高效的參考信息；通過對全國高空站3年0 ℃層高度資料的統計分析表明，雷達監測冰雹等算法的0 ℃層高度應在3～6 km范圍動態調整，提出了雷達強天氣預警動態本地化等綜合質量控制方法。通過質控前后統計分析表明，質量控制可以有效降低雷達預警的虛警率，虛警剔除率可達到95%以上；與雷電觀測資料的檢驗結果顯示，質控后的雷達預警信息與雷電分布具有較好的契合度。將基于上述組網集成與質量控制的綜合技術應用于2016年6月23日鹽城龍卷強天氣監測，取得了較好的應用效果。
冰雹和龍卷等強對流天氣容易產生嚴重氣象災害，而雷達可以為強對流天氣提供高時效的監測信息。針對當前雷達業務系統僅提供單站預警，且強天氣識別算法缺乏本地優化等問題，研究了全國雷達預警信息組網集成技術，為大范圍監測中小尺度強對流天氣提供及時高效的參考信息；通過對全國高空站3年0 ℃層高度資料的統計分析表明，雷達監測冰雹等算法的0 ℃層高度應在3～6 km范圍動態調整，提出了雷達強天氣預警動態本地化等綜合質量控制方法。通過質控前后統計分析表明，質量控制可以有效降低雷達預警的虛警率，虛警剔除率可達到95%以上；與雷電觀測資料的檢驗結果顯示，質控后的雷達預警信息與雷電分布具有較好的契合度。將基于上述組網集成與質量控制的綜合技術應用于2016年6月23日鹽城龍卷強天氣監測，取得了較好的應用效果。
2017, 45(6):962-967.
摘要:
CINRAD天氣雷達采用了一種基于SYSCAL的反射率因子在線標定技術，能夠在雷達運行中動態檢測和校正發射和接收通道的性能變化導致的反射率因子測量偏差，且標定具有良好的性能和時效。通過理論推演詳細解析了CINRAD天氣雷達反射率因子在線標定的原理，介紹了其在CINRAD/SA天氣雷達中的技術實現方式和相應的標定方法及由來。以武漢CINRAD/SA天氣雷達的一次在線標定為例對標定實效進行檢驗和分析，指出了CINRAD天氣雷達反射率因子在線標定技術中存在的一些問題。掌握天氣雷達反射率因子在線標定原理和技術，對于正確實施標定，保證回波質量和提高雷達故障診斷分析能力，十分必要。
CINRAD天氣雷達采用了一種基于SYSCAL的反射率因子在線標定技術，能夠在雷達運行中動態檢測和校正發射和接收通道的性能變化導致的反射率因子測量偏差，且標定具有良好的性能和時效。通過理論推演詳細解析了CINRAD天氣雷達反射率因子在線標定的原理，介紹了其在CINRAD/SA天氣雷達中的技術實現方式和相應的標定方法及由來。以武漢CINRAD/SA天氣雷達的一次在線標定為例對標定實效進行檢驗和分析，指出了CINRAD天氣雷達反射率因子在線標定技術中存在的一些問題。掌握天氣雷達反射率因子在線標定原理和技術，對于正確實施標定，保證回波質量和提高雷達故障診斷分析能力，十分必要。
2017, 45(6):968-973.
摘要:
1695~1710 MHz頻段是我國靜止軌道和太陽同步軌道風云氣象衛星廣泛使用的空對地方向數據傳輸頻段。2015年世界無線電大會（WRC15）把這一頻段作為國際移動通信系統（IMT）在全球范圍內尋求新頻譜劃分的候選頻段。為了保護氣象衛星的頻譜資源不受到潛在的IMT系統干擾，并探知風云氣象衛星和IMT系統基站的同頻共用情況，本文結合IMT基站和風云氣象衛星數據接收站的鏈路參數，建立干擾模型，分別仿真分析了IMT基站對FY3號氣象衛星和FY4號氣象衛星數據接收的干擾情況。在我國城市和郊區布設了大量的國際級和省級氣象衛星用戶接收站的情況下，研究結果表明IMT基站和風云氣象衛星接收站間距離很難滿足隔離距離的要求，因此不建議IMT基站和氣象衛星共用1695~1710 MHz頻段。
1695~1710 MHz頻段是我國靜止軌道和太陽同步軌道風云氣象衛星廣泛使用的空對地方向數據傳輸頻段。2015年世界無線電大會（WRC15）把這一頻段作為國際移動通信系統（IMT）在全球范圍內尋求新頻譜劃分的候選頻段。為了保護氣象衛星的頻譜資源不受到潛在的IMT系統干擾，并探知風云氣象衛星和IMT系統基站的同頻共用情況，本文結合IMT基站和風云氣象衛星數據接收站的鏈路參數，建立干擾模型，分別仿真分析了IMT基站對FY3號氣象衛星和FY4號氣象衛星數據接收的干擾情況。在我國城市和郊區布設了大量的國際級和省級氣象衛星用戶接收站的情況下，研究結果表明IMT基站和風云氣象衛星接收站間距離很難滿足隔離距離的要求，因此不建議IMT基站和氣象衛星共用1695~1710 MHz頻段。
2017, 45(6):974-979.
摘要:
針對衛星信號解調器接收極軌衛星信號時出現大量誤碼的現象，研究分析了極軌氣象衛星信號強度的變化及其對解調器工作性能的影響。結合極軌氣象衛星信號的特點和電平強度分析，以及衛星信號解調器的電路原理圖，對于衛星信號接收電平變化超出解調器正常工作范圍的原因作了分析判斷并提出了解決對策。通過在該解調器前增加自動增益控制器和衰減器，可以較穩定地將波動的信號電平控制在一個合適值。實測表明該方法可以保證在一定范圍的信號電平起伏超出設備正常工作范圍時，解調器也能正確解調出衛星信號。該方法有效改善實時高分辨率圖像傳輸（HRPT:High Resolution Picture Transmission）數據接收異常的現象，在設備維護維修中具有適用性。
針對衛星信號解調器接收極軌衛星信號時出現大量誤碼的現象，研究分析了極軌氣象衛星信號強度的變化及其對解調器工作性能的影響。結合極軌氣象衛星信號的特點和電平強度分析，以及衛星信號解調器的電路原理圖，對于衛星信號接收電平變化超出解調器正常工作范圍的原因作了分析判斷并提出了解決對策。通過在該解調器前增加自動增益控制器和衰減器，可以較穩定地將波動的信號電平控制在一個合適值。實測表明該方法可以保證在一定范圍的信號電平起伏超出設備正常工作范圍時，解調器也能正確解調出衛星信號。該方法有效改善實時高分辨率圖像傳輸（HRPT:High Resolution Picture Transmission）數據接收異常的現象，在設備維護維修中具有適用性。
2017, 45(6):980-987.
摘要:
通過統計新型自動氣象站相關設備監測點運行狀態信息及同時段地溫、氣壓、氣溫、濕度、風、降水6要素數據質量的正?；虍惓ｎl率，對觀測要素數據與設備狀態信息做了相關性分析，并針對各要素統計了相關狀態監測點的命中率、誤警率等指標。結果表明通信狀態、設備自檢狀態及傳感器3個監測點運行正常時與觀測數據間的一致性較好，正常命中率高于96%，而采集器、通信接口、計數器、AD、主板溫度等部件狀態異常時與觀測數據間一致性較差，異常命中率低于3%。利用國內新型自動站運行狀態文件來輔助判斷相關觀測要素質量，雖然在應用中還存在一定問題和需改進方向，但有利于改進數據質量控制方法、提高數據的真實性和可用性。
通過統計新型自動氣象站相關設備監測點運行狀態信息及同時段地溫、氣壓、氣溫、濕度、風、降水6要素數據質量的正?；虍惓ｎl率，對觀測要素數據與設備狀態信息做了相關性分析，并針對各要素統計了相關狀態監測點的命中率、誤警率等指標。結果表明通信狀態、設備自檢狀態及傳感器3個監測點運行正常時與觀測數據間的一致性較好，正常命中率高于96%，而采集器、通信接口、計數器、AD、主板溫度等部件狀態異常時與觀測數據間一致性較差，異常命中率低于3%。利用國內新型自動站運行狀態文件來輔助判斷相關觀測要素質量，雖然在應用中還存在一定問題和需改進方向，但有利于改進數據質量控制方法、提高數據的真實性和可用性。
2017, 45(6):988-994.
摘要:
對2015年1—5月安裝在中國氣象局大氣探測試驗基地的Ka波段毫米波測云儀（HT101）和2種型號激光云高儀（CYY2B、HYCL51）進行比對試驗。試驗期間以L波段業務探空氣球的入云和出云高度為云高標準，對測云儀從云體探測率、準確性、天氣適應性等方面進行分析，結果表明：①毫米波測云儀的云體探測率最高；②以探空氣球入云高度為標準，毫米波測云儀云底高度探測相對偏差最??；③毫米波測云儀有較強的云頂高探測能力；④毫米波測云儀天氣適應性最強，在多層云、卷云、低能見度條件下HT101探測性能優于CYY2B、HYCL51。
對2015年1—5月安裝在中國氣象局大氣探測試驗基地的Ka波段毫米波測云儀（HT101）和2種型號激光云高儀（CYY2B、HYCL51）進行比對試驗。試驗期間以L波段業務探空氣球的入云和出云高度為云高標準，對測云儀從云體探測率、準確性、天氣適應性等方面進行分析，結果表明：①毫米波測云儀的云體探測率最高；②以探空氣球入云高度為標準，毫米波測云儀云底高度探測相對偏差最??；③毫米波測云儀有較強的云頂高探測能力；④毫米波測云儀天氣適應性最強，在多層云、卷云、低能見度條件下HT101探測性能優于CYY2B、HYCL51。
2017, 45(6):995-1001.
摘要:
降水天氣現象自動化觀測是實現地面自動化觀測的重要內容之一，為了克服人工觀測的主觀性，提高降水現象觀測資料的完整性和實時性，中國氣象局氣象探測中心遴選了6家廠家18臺雨滴譜降水現象儀分別在北京站和長沙站進行為期3個月的降水天氣現象儀對比試驗。主要從試驗的選址、原理、標準、方法及參試設備的試驗數據進行分析，結果表明：參試設備對雨強大于01 mm/h的平均捕獲率不低于97%，對雨強小于01 mm/h的平均捕獲率不低于84%；各參試設備吻合率隨著降水強度的逐漸增大，經歷了一個先升后降的過程；參試設備對冰雹現象觀測結果較為理想，所有參試設備對冰雹現象平均錯報率均低于05%，而對毛毛雨和未知現象的觀測仍需改進；參試設備的漏報率與雨強大小呈負相關，雨強越小，漏報率越高。
降水天氣現象自動化觀測是實現地面自動化觀測的重要內容之一，為了克服人工觀測的主觀性，提高降水現象觀測資料的完整性和實時性，中國氣象局氣象探測中心遴選了6家廠家18臺雨滴譜降水現象儀分別在北京站和長沙站進行為期3個月的降水天氣現象儀對比試驗。主要從試驗的選址、原理、標準、方法及參試設備的試驗數據進行分析，結果表明：參試設備對雨強大于01 mm/h的平均捕獲率不低于97%，對雨強小于01 mm/h的平均捕獲率不低于84%；各參試設備吻合率隨著降水強度的逐漸增大，經歷了一個先升后降的過程；參試設備對冰雹現象觀測結果較為理想，所有參試設備對冰雹現象平均錯報率均低于05%，而對毛毛雨和未知現象的觀測仍需改進；參試設備的漏報率與雨強大小呈負相關，雨強越小，漏報率越高。
2017, 45(6):1002-1005.
摘要:
利用鄭州國家基本氣象站國產與荷蘭CM6B型氣象輻射儀器同期觀測的太陽總輻射資料，采用統計分析方法，對儀器所采集的數據進行對比分析，并對差異的可能原因進行探討。結果表明：國產儀器與荷蘭CM6B型總輻射表觀測數據差異小，日差值的平均值為013 MJ〖DK〗·m-2，差值標準差為075 MJ〖DK〗·m-2；儀器月總輻射累計差值有明顯的季節性特征,春夏季節的差值稍高于秋冬季節, 總體變化趨勢平緩，數據均可用，國產總輻射表總體上較為可靠。廠家、型號、參數靈敏度的差異、校準的誤差以及人工參與訂正數據均是直接造成儀器差值顯著的主要原因。
利用鄭州國家基本氣象站國產與荷蘭CM6B型氣象輻射儀器同期觀測的太陽總輻射資料，采用統計分析方法，對儀器所采集的數據進行對比分析，并對差異的可能原因進行探討。結果表明：國產儀器與荷蘭CM6B型總輻射表觀測數據差異小，日差值的平均值為013 MJ〖DK〗·m-2，差值標準差為075 MJ〖DK〗·m-2；儀器月總輻射累計差值有明顯的季節性特征,春夏季節的差值稍高于秋冬季節, 總體變化趨勢平緩，數據均可用，國產總輻射表總體上較為可靠。廠家、型號、參數靈敏度的差異、校準的誤差以及人工參與訂正數據均是直接造成儀器差值顯著的主要原因。
2017, 45(6):1006-1010.
摘要:
為增強地基可見光全天空云圖中云與天空的特征和區別，提高云檢測率，基于圖像復原和圖像增強技術提出一種改善云圖質量的方法。該方法采用暗通道去霧算法進行圖像復原；采用亮度直方圖均衡增強圖像紋理細節；綜合兩種方法，先圖像復原，再圖像增強。按低能見度薄云、低能見度厚云、高能見度薄云、高能見度厚云4種情況分別進行討論，結果表明：除高能見度薄云采用單一的圖像復原使云檢測效果降低外，圖像復原和圖像增強都能使云檢測和云量識別準確率提高；綜合二者，云檢測和云量識別準確率進一步提高；該方法對薄云和低能見度云圖的改善最為顯著。
為增強地基可見光全天空云圖中云與天空的特征和區別，提高云檢測率，基于圖像復原和圖像增強技術提出一種改善云圖質量的方法。該方法采用暗通道去霧算法進行圖像復原；采用亮度直方圖均衡增強圖像紋理細節；綜合兩種方法，先圖像復原，再圖像增強。按低能見度薄云、低能見度厚云、高能見度薄云、高能見度厚云4種情況分別進行討論，結果表明：除高能見度薄云采用單一的圖像復原使云檢測效果降低外，圖像復原和圖像增強都能使云檢測和云量識別準確率提高；綜合二者，云檢測和云量識別準確率進一步提高；該方法對薄云和低能見度云圖的改善最為顯著。
2017, 45(6):1011-1016.
摘要:
從識別、修訂閃電定位監測數據異常值、提高閃電定位監測產品準確度的目的出發，以閃電定位柵格密度圖為研究對象，結合人工觀測雷電日數據及國內外對小電流幅值閃電數據剔除的研究成果，引入泰森多邊形、數據分布假設檢驗、異常值（五數概括）處理算法等模型，建立了可用于判別和優化閃電定位監測數據柵格密度異常值的方法，以福建省為例，對該方法進行了實例應用。結果表明，在福建省西、北部區域，閃電定位監測數據存在一定探測誤差或數據丟失的情況，并使用人工觀測雷電日數據對這些異常值所在的區域進行了修訂，該方法適用于閃電定位儀覆蓋數量較少區域的閃電定位監測數據異常值識別與優化應用。
從識別、修訂閃電定位監測數據異常值、提高閃電定位監測產品準確度的目的出發，以閃電定位柵格密度圖為研究對象，結合人工觀測雷電日數據及國內外對小電流幅值閃電數據剔除的研究成果，引入泰森多邊形、數據分布假設檢驗、異常值（五數概括）處理算法等模型，建立了可用于判別和優化閃電定位監測數據柵格密度異常值的方法，以福建省為例，對該方法進行了實例應用。結果表明，在福建省西、北部區域，閃電定位監測數據存在一定探測誤差或數據丟失的情況，并使用人工觀測雷電日數據對這些異常值所在的區域進行了修訂，該方法適用于閃電定位儀覆蓋數量較少區域的閃電定位監測數據異常值識別與優化應用。
2017, 45(6):1017-1021.
摘要:
針對氣象數據種類多、信息量大、精度高等特點，傳統的關系型數據庫系統在存儲處理、數據讀取等方面存在負載飽和、讀寫性能不理想等問題，利用云數據存儲技術，結合氣象數據特征，設計了基于云數據存儲平臺的氣象數據存儲和處理方法。通過分析氣象數據的結構化、半/非結構化特征，采用云關系型數據庫存儲結構氣象數據；采用NoSQL對象庫存儲半/非結構化氣象數據；在數據的存儲過程中，應用了氣象數據分塊壓縮技術，進行氣象數據存儲和傳輸。結果表明，所討論的方法具有很好的存儲傳輸效率，能夠滿足大規模氣象數據在業務應用中對存儲查詢和處理速度的要求。
針對氣象數據種類多、信息量大、精度高等特點，傳統的關系型數據庫系統在存儲處理、數據讀取等方面存在負載飽和、讀寫性能不理想等問題，利用云數據存儲技術，結合氣象數據特征，設計了基于云數據存儲平臺的氣象數據存儲和處理方法。通過分析氣象數據的結構化、半/非結構化特征，采用云關系型數據庫存儲結構氣象數據；采用NoSQL對象庫存儲半/非結構化氣象數據；在數據的存儲過程中，應用了氣象數據分塊壓縮技術，進行氣象數據存儲和傳輸。結果表明，所討論的方法具有很好的存儲傳輸效率，能夠滿足大規模氣象數據在業務應用中對存儲查詢和處理速度的要求。
2017, 45(6):1022-1026.
摘要:
利用C#開發語言結合WebService，提供了一套智能移動端的等值線實時繪制技術方案。方案采用了等值線算法實時分析氣象網格數據，通過二進制編碼壓縮技術對等值線分析結果進行編碼壓縮，生成二進制等值線數據。移動端通過調用WebService接口實時下載解析二進制等值線數據，結合WebGIS的API函數實時繪制等值線色斑圖。應用結果表明，所討論的方案避免了傳統圖片顯示方式帶來的圖片模糊不清、失真等問題，更加精細的展示氣象要素數值。
利用C#開發語言結合WebService，提供了一套智能移動端的等值線實時繪制技術方案。方案采用了等值線算法實時分析氣象網格數據，通過二進制編碼壓縮技術對等值線分析結果進行編碼壓縮，生成二進制等值線數據。移動端通過調用WebService接口實時下載解析二進制等值線數據，結合WebGIS的API函數實時繪制等值線色斑圖。應用結果表明，所討論的方案避免了傳統圖片顯示方式帶來的圖片模糊不清、失真等問題，更加精細的展示氣象要素數值。
14 我國臺風路徑突變研究進展
2017, 45(6):1027-1035.
摘要:
臺風路徑突變包括其移動方向和移動速度的顯著變化，是當今臺風路徑預報的難題。突變路徑預報的巨大誤差常導致臺風防御失敗，這與其機理認識不足等原因有關。本文回顧了我國關于臺風突變路徑的研究成果和最新進展。從臺風與多尺度環流系統相互作用、臺風內部動力機制以及下墊面狀況等方面，總結了關于臺風路徑突變的主要環境影響因子、物理過程和動熱力結構特征等方面的認識，對臺風路徑突變的發生概率、預報技術和存在問題進行闡述，并提出關于路徑突變研究需要關注的一些問題。
臺風路徑突變包括其移動方向和移動速度的顯著變化，是當今臺風路徑預報的難題。突變路徑預報的巨大誤差常導致臺風防御失敗，這與其機理認識不足等原因有關。本文回顧了我國關于臺風突變路徑的研究成果和最新進展。從臺風與多尺度環流系統相互作用、臺風內部動力機制以及下墊面狀況等方面，總結了關于臺風路徑突變的主要環境影響因子、物理過程和動熱力結構特征等方面的認識，對臺風路徑突變的發生概率、預報技術和存在問題進行闡述，并提出關于路徑突變研究需要關注的一些問題。
2017, 45(6):1036-1042.
摘要:
提出一種基于動態權重的降水概率融合預報方法。首先建立一個適用于權重分配的評分模型，對基于雷達光流外推的降水概率預報和基于數值模式經反射率換算后的降水概率預報的預報準確率分別加以評估；提出一種改進的Brier評分法，該方法兼顧了降水落區的大小和降水量，降低評分對樣本數據數量多少的敏感性；根據兩種在不同預報時效的評分，動態地分配兩種預報方法在不同預報時效的權重。試驗部分通過Brier等評分驗證表明，融合后各個預報時效的預報都表現出與雷達外推或數值模式相近甚至更高的技術評分。
提出一種基于動態權重的降水概率融合預報方法。首先建立一個適用于權重分配的評分模型，對基于雷達光流外推的降水概率預報和基于數值模式經反射率換算后的降水概率預報的預報準確率分別加以評估；提出一種改進的Brier評分法，該方法兼顧了降水落區的大小和降水量，降低評分對樣本數據數量多少的敏感性；根據兩種在不同預報時效的評分，動態地分配兩種預報方法在不同預報時效的權重。試驗部分通過Brier等評分驗證表明，融合后各個預報時效的預報都表現出與雷達外推或數值模式相近甚至更高的技術評分。
2017, 45(6):1043-1048.
摘要:
大氣平流方程一般用于格點場數值預報的處理，鮮有應用到離散點要素外推。離散點平流外推模型不僅使時間方向站點資料補缺更具物理意義，而且為站點要素的預報奠定基礎。模型首先根據站點離散特征，對平流方程進行改造，得到離散點風速、梯度本征向量，并通過頻數統計擬合出平流項似然概率的高斯表達式，以此計算出新平流方程數值解。通過對單點和多點的實況試驗，得出了模型的具體應用特點，并給出了一個實際的數據補缺場景，作用顯著。該模型具有小巧、高效，易用等特點，有良好的普適性，作為一個通用的數學模型，為離散點的要素預報提供了一種新的思路。
大氣平流方程一般用于格點場數值預報的處理，鮮有應用到離散點要素外推。離散點平流外推模型不僅使時間方向站點資料補缺更具物理意義，而且為站點要素的預報奠定基礎。模型首先根據站點離散特征，對平流方程進行改造，得到離散點風速、梯度本征向量，并通過頻數統計擬合出平流項似然概率的高斯表達式，以此計算出新平流方程數值解。通過對單點和多點的實況試驗，得出了模型的具體應用特點，并給出了一個實際的數據補缺場景，作用顯著。該模型具有小巧、高效，易用等特點，有良好的普適性，作為一個通用的數學模型，為離散點的要素預報提供了一種新的思路。
2017, 45(6):1049-1057.
摘要:
利用2000—2014年5月1日到6月10日河南省121個氣象觀測站點的逐日觀測數據、歐洲中心模式預報資料，對河南省干熱風天氣進行分析，總結了干熱風天氣形勢分類模型，同時利用多元回歸法建立了河南省干熱風天氣的客觀預報方法。分析結果得出：河南省干熱風天氣發生主要形勢為西北氣流型、高壓脊型和緯向環流型3類；通過多元回歸分析篩選出日最高溫度預報因子為前一日最高氣溫、當日最低氣溫、08：00氣溫、EC850 hPa 24 h溫度預報，相對濕度預報因子為EC850 hPa 24 h相對濕度預報、前一日14:00相對濕度、當日08:00露點溫度，風速預報因子為EC細網格過去3 h 10 m陣風預報，建立溫度、濕度和風速3要素的預報方程；利用預報方程對2014年預報時段的天氣進行檢驗，結果表明，對于輕干熱風預報的TS評分為62%，重干熱風預報的TS評分為64%。
利用2000—2014年5月1日到6月10日河南省121個氣象觀測站點的逐日觀測數據、歐洲中心模式預報資料，對河南省干熱風天氣進行分析，總結了干熱風天氣形勢分類模型，同時利用多元回歸法建立了河南省干熱風天氣的客觀預報方法。分析結果得出：河南省干熱風天氣發生主要形勢為西北氣流型、高壓脊型和緯向環流型3類；通過多元回歸分析篩選出日最高溫度預報因子為前一日最高氣溫、當日最低氣溫、08：00氣溫、EC850 hPa 24 h溫度預報，相對濕度預報因子為EC850 hPa 24 h相對濕度預報、前一日14:00相對濕度、當日08:00露點溫度，風速預報因子為EC細網格過去3 h 10 m陣風預報，建立溫度、濕度和風速3要素的預報方程；利用預報方程對2014年預報時段的天氣進行檢驗，結果表明，對于輕干熱風預報的TS評分為62%，重干熱風預報的TS評分為64%。
2017, 45(6):1058-1064.
摘要:
基于符號一致率評分（Pc）法，對多模式解釋應用集成預測系統（MODES）的6種模式產品開展貴州85站2要素月預測釋用，根據評估結果進一步采用等權平均方案和最優方案對6種模式產品展開2012—2015年48個月的回算統計。分析表明：不同的模式產品的預報性能各不相同，其中ECMWF的模式產品的預測性能較NCC和NCEP來說相對較高；模式產品釋用時，最優方案的預報評分均高于其它6個模式產品的Pc評分平均值，且最優方案的預報評分高于等權平均方法的預報評分；回算結果，無論是氣溫還是降水，最優方案的Pc評分均都高于省級發布的月預測產品評分，這說明利用最優方案可以有效地提高MODES對貴州月氣溫和降水預測能力。
基于符號一致率評分（Pc）法，對多模式解釋應用集成預測系統（MODES）的6種模式產品開展貴州85站2要素月預測釋用，根據評估結果進一步采用等權平均方案和最優方案對6種模式產品展開2012—2015年48個月的回算統計。分析表明：不同的模式產品的預報性能各不相同，其中ECMWF的模式產品的預測性能較NCC和NCEP來說相對較高；模式產品釋用時，最優方案的預報評分均高于其它6個模式產品的Pc評分平均值，且最優方案的預報評分高于等權平均方法的預報評分；回算結果，無論是氣溫還是降水，最優方案的Pc評分均都高于省級發布的月預測產品評分，這說明利用最優方案可以有效地提高MODES對貴州月氣溫和降水預測能力。
2017, 45(6):1065-1069.
摘要:
由于T639數值預報模式對具體區域預報有一定偏差，為了更好的利用該模式做出山東即墨本區域各自動站氣溫預報，制定訂正方法，將訂正方法運用到實際業務中，推廣到相關單位，提高氣溫預報準確率，本文利用2013年1月至2015年12月山東省即墨市8個區域自動站的最高（低）氣溫實況和對應的T639數值預報24小時2 m氣溫預報產品進行了日最高（低）氣溫的預報準確率、相對誤差分析，并結合風向風速預報結論和地形分區，運用綜合訂正、季節訂正、風向訂正和風速訂正4種誤差訂正方法，在對比檢驗的基礎上，得出如下結論：在4種訂正方法中，預報準確率最高為綜合訂正方法。
由于T639數值預報模式對具體區域預報有一定偏差，為了更好的利用該模式做出山東即墨本區域各自動站氣溫預報，制定訂正方法，將訂正方法運用到實際業務中，推廣到相關單位，提高氣溫預報準確率，本文利用2013年1月至2015年12月山東省即墨市8個區域自動站的最高（低）氣溫實況和對應的T639數值預報24小時2 m氣溫預報產品進行了日最高（低）氣溫的預報準確率、相對誤差分析，并結合風向風速預報結論和地形分區，運用綜合訂正、季節訂正、風向訂正和風速訂正4種誤差訂正方法，在對比檢驗的基礎上，得出如下結論：在4種訂正方法中，預報準確率最高為綜合訂正方法。
2017, 45(6):1070-1076.
摘要:
利用氣象常規資料、風廓線資料和NCEP/NCAR 1°×1°再分析資料，對2015年10月1日黃渤海罕見大風天氣成因進行分析。結果表明：較強冷空氣與快速發展的入海氣旋相互作用形成強氣壓梯度是導致此次海上強風的主要原因。對流層中低層強冷平流區與地面變壓風大值區有較好的對應關系。上下相接的整層冷平流有利于地面形成強氣壓梯度和變壓梯度。氣壓梯度在大風形成的初期起主導作用，變壓梯度有利于強風的維持。本次過程出現明顯動量下傳現象，大風形成初期，500~1000 m出現低空動量下傳并影響地面風場，高空槽過境后，2000 m以上的高空動量能夠影響地面風場。風廓線觀測到低層強風并伴有強的下沉運動，可以作為海上大風臨近預警的指標之一。
利用氣象常規資料、風廓線資料和NCEP/NCAR 1°×1°再分析資料，對2015年10月1日黃渤海罕見大風天氣成因進行分析。結果表明：較強冷空氣與快速發展的入海氣旋相互作用形成強氣壓梯度是導致此次海上強風的主要原因。對流層中低層強冷平流區與地面變壓風大值區有較好的對應關系。上下相接的整層冷平流有利于地面形成強氣壓梯度和變壓梯度。氣壓梯度在大風形成的初期起主導作用，變壓梯度有利于強風的維持。本次過程出現明顯動量下傳現象，大風形成初期，500~1000 m出現低空動量下傳并影響地面風場，高空槽過境后，2000 m以上的高空動量能夠影響地面風場。風廓線觀測到低層強風并伴有強的下沉運動，可以作為海上大風臨近預警的指標之一。
2017, 45(6):1077-1082.
摘要:
針對河北省邯鄲市區的道路暴雨內澇風險問題，開展了基于二維信息擴散技術及災害風險評估理論的模型研究工作，聯合氣象部門、市政排水部門、社會公眾等不同行業群體，收集邯鄲市易澇點分布、降雨強度、積水深度、危險源及承災體等基礎數據，建立了針對易澇點的“雨強〖CD*2〗水深〖CD*2〗風險情景”評估模型，實現基于降雨強度估計易澇點積水深度，進而結合承災體狀況給出相應的風險情景。研究表明，本文提出的二維信息擴散道路暴雨內澇風險評估模型，對估計平原地區道路積水風險情景具有一定的實用價值。
針對河北省邯鄲市區的道路暴雨內澇風險問題，開展了基于二維信息擴散技術及災害風險評估理論的模型研究工作，聯合氣象部門、市政排水部門、社會公眾等不同行業群體，收集邯鄲市易澇點分布、降雨強度、積水深度、危險源及承災體等基礎數據，建立了針對易澇點的“雨強〖CD*2〗水深〖CD*2〗風險情景”評估模型，實現基于降雨強度估計易澇點積水深度，進而結合承災體狀況給出相應的風險情景。研究表明，本文提出的二維信息擴散道路暴雨內澇風險評估模型，對估計平原地區道路積水風險情景具有一定的實用價值。
2017, 45(6):1083-1089.
摘要:
青藏高原是對流層水汽和污染物進入平流層的一個重要通道，這些大氣成分會對全球氣候產生重要影響。利用MLS探測資料和ERAInterim資料，對2012年7月5日發生在青藏高原中部的一次強對流活動中對流層上部平流層下部（UTLS）H2O、O3、CO和IWC的分布特點進行分析，并通過Wei公式估算穿越對流層頂的臭氧和水汽通量。分析結果表明：①O3混合比在100 hPa附近相對多年平均略微增加，從03×10-6（V）增加到09×10-6（V）；CO混合比在150 hPa以下最大值增加了008×10-6（V）；H2O混合比在215 hPa附近增加了80×10-6（V）；IWC在對流過程中增加明顯，在215 hPa處的含量最大達到了0027g/m3，比多年平均值增加2倍多。②對流活動開始前，向上穿過對流層頂的運動逐漸增強，且總的臭氧和水汽通量輸送主要由垂直方向的瞬時運動變化貢獻。因此高原上的強對流活動對對流層低層大氣的抬升作用會使UTLS的大氣成分發生相應變化。
青藏高原是對流層水汽和污染物進入平流層的一個重要通道，這些大氣成分會對全球氣候產生重要影響。利用MLS探測資料和ERAInterim資料，對2012年7月5日發生在青藏高原中部的一次強對流活動中對流層上部平流層下部（UTLS）H2O、O3、CO和IWC的分布特點進行分析，并通過Wei公式估算穿越對流層頂的臭氧和水汽通量。分析結果表明：①O3混合比在100 hPa附近相對多年平均略微增加，從03×10-6（V）增加到09×10-6（V）；CO混合比在150 hPa以下最大值增加了008×10-6（V）；H2O混合比在215 hPa附近增加了80×10-6（V）；IWC在對流過程中增加明顯，在215 hPa處的含量最大達到了0027g/m3，比多年平均值增加2倍多。②對流活動開始前，向上穿過對流層頂的運動逐漸增強，且總的臭氧和水汽通量輸送主要由垂直方向的瞬時運動變化貢獻。因此高原上的強對流活動對對流層低層大氣的抬升作用會使UTLS的大氣成分發生相應變化。
2017, 45(6):1090-1094.
摘要:
利用2010—2012年6—8月西安市逐日電力負荷資料及對應時段地面觀測站數據，分析了高溫天氣過程中日最大電力負荷的變化特征。結果發現，3年間西安地區共發生晴熱天氣過程5次，悶熱天氣過程4次，其中晴熱天氣過程發生在6月，悶熱天氣過程發生在7、8月，且悶熱天氣過程的電力負荷增長更加明顯；利用日最高氣溫變化跟蹤氣象負荷的變化發現，日最高氣溫33 ℃為西安市氣象負荷初始氣溫敏感點，35 ℃為強氣溫敏感點，38 ℃為極強氣溫敏感點；引入積溫累積效應，建立了多元回歸的電力氣象負荷預測模型，經2013年夏季模型應用檢驗表明，日最大電力負荷預測平均誤差為60%，能較好的模擬電力負荷的實際變化，對西安市夏季電力氣象服務工作有指導意義。
利用2010—2012年6—8月西安市逐日電力負荷資料及對應時段地面觀測站數據，分析了高溫天氣過程中日最大電力負荷的變化特征。結果發現，3年間西安地區共發生晴熱天氣過程5次，悶熱天氣過程4次，其中晴熱天氣過程發生在6月，悶熱天氣過程發生在7、8月，且悶熱天氣過程的電力負荷增長更加明顯；利用日最高氣溫變化跟蹤氣象負荷的變化發現，日最高氣溫33 ℃為西安市氣象負荷初始氣溫敏感點，35 ℃為強氣溫敏感點，38 ℃為極強氣溫敏感點；引入積溫累積效應，建立了多元回歸的電力氣象負荷預測模型，經2013年夏季模型應用檢驗表明，日最大電力負荷預測平均誤差為60%，能較好的模擬電力負荷的實際變化，對西安市夏季電力氣象服務工作有指導意義。
2017, 45(6):1095-1098.
摘要:
歷史上，黃河寧夏段曾多次發生漫灘甚至決堤淹田等重大氣象衍生次生災害，帶來嚴重損失，且大多發生在封河或開河過程中，流凌密度是判斷開、封河的重要指標。本研究利用黃河寧夏段2008—2015年氣象水文資料，對流凌密度與其前3～7天的氣象要素進行多元線性回歸和單要素曲線模擬，結果表明：利用氣象要素資料開展流凌密度定量化預報可行，模型擬合度較高，可實現基于數值天氣預報的黃河凌汛流凌密度預報業務。
歷史上，黃河寧夏段曾多次發生漫灘甚至決堤淹田等重大氣象衍生次生災害，帶來嚴重損失，且大多發生在封河或開河過程中，流凌密度是判斷開、封河的重要指標。本研究利用黃河寧夏段2008—2015年氣象水文資料，對流凌密度與其前3～7天的氣象要素進行多元線性回歸和單要素曲線模擬，結果表明：利用氣象要素資料開展流凌密度定量化預報可行，模型擬合度較高，可實現基于數值天氣預報的黃河凌汛流凌密度預報業務。
2017, 45(6):1099-1105.
摘要:
以風云三號氣象衛星國內外多家地面站數據接收故障排查需求為背景，基于Java 16，在Eclipse 36平臺上開發了風云三號氣象衛星數據接收遠程故障診斷系統，分析了總體框架、構建了故障診斷規則庫、闡述了工作流程。該系統可實現對分布式地面站數據接收設備運行狀態的遠程集中監視、通過解析設備狀態報告文件觸發自動故障診斷和基于規則的故障診斷，生成故障報告并導入專家經驗庫，支持文本和圖形兩種查看方式。經過業務實踐檢驗，該系統界面友好，能夠幫助知識工程師遠程精準定位故障單元，有效提高了排故效率，增強了集成運行控制中心對各地面站數據接收業務的遠程監管能力，對提高風云三號氣象衛星及同類衛星數據接收的質量具有一定的實際意義。
以風云三號氣象衛星國內外多家地面站數據接收故障排查需求為背景，基于Java 16，在Eclipse 36平臺上開發了風云三號氣象衛星數據接收遠程故障診斷系統，分析了總體框架、構建了故障診斷規則庫、闡述了工作流程。該系統可實現對分布式地面站數據接收設備運行狀態的遠程集中監視、通過解析設備狀態報告文件觸發自動故障診斷和基于規則的故障診斷，生成故障報告并導入專家經驗庫，支持文本和圖形兩種查看方式。經過業務實踐檢驗，該系統界面友好，能夠幫助知識工程師遠程精準定位故障單元，有效提高了排故效率，增強了集成運行控制中心對各地面站數據接收業務的遠程監管能力，對提高風云三號氣象衛星及同類衛星數據接收的質量具有一定的實際意義。
2017, 45(6):1106-1111.
摘要:
自動氣象站是一種實時性要求較高的地面氣象探測系統，當自動氣象站發生故障時,應快速定位故障部位,及時排除故障，但由于缺乏專用的檢測儀器,往往需花費較長的時間去排查故障。本文設計的便攜式自動氣象站故障檢測儀能在現場快速、方便地檢測溫度、濕度、雨量、風向、風速、氣壓、能見度、蒸發等傳感器以及光纖、線纜的各類故障；用戶可在儀器液晶屏上直接查看自動氣象站當前觀測數據和運行狀態。該檢測儀能快速定位自動氣象站觀測系統的故障點，一定程度上縮短故障恢復時間，提高臺站技術人員的維修維護能力，具有較高的推廣應用價值。
自動氣象站是一種實時性要求較高的地面氣象探測系統，當自動氣象站發生故障時,應快速定位故障部位,及時排除故障，但由于缺乏專用的檢測儀器,往往需花費較長的時間去排查故障。本文設計的便攜式自動氣象站故障檢測儀能在現場快速、方便地檢測溫度、濕度、雨量、風向、風速、氣壓、能見度、蒸發等傳感器以及光纖、線纜的各類故障；用戶可在儀器液晶屏上直接查看自動氣象站當前觀測數據和運行狀態。該檢測儀能快速定位自動氣象站觀測系統的故障點，一定程度上縮短故障恢復時間，提高臺站技術人員的維修維護能力，具有較高的推廣應用價值。
2017, 45(6):1112-1115.
摘要:
實現一種新型天氣雷達發射脈沖包絡檢測集成技術，高度集成數控衰減器、包絡檢波器、A/D轉換器和FPGA（Field Programmable Gate Array）處理器；能快速準確的對發射機脈沖特性進行檢測，無需其他儀器和工具輔助，全自動測試，自動生成測試報告并根據測試結果給出檢修建議，能夠有效解決臺站天氣雷達對發射脈沖包絡傳統測試和維護的單一測試儀器功能，有效降低人為測試誤差，減少天氣雷達故障診斷和日常維護帶來的制約和影響，促進天氣雷達測試、維護維修保障的標準化和自動化。
實現一種新型天氣雷達發射脈沖包絡檢測集成技術，高度集成數控衰減器、包絡檢波器、A/D轉換器和FPGA（Field Programmable Gate Array）處理器；能快速準確的對發射機脈沖特性進行檢測，無需其他儀器和工具輔助，全自動測試，自動生成測試報告并根據測試結果給出檢修建議，能夠有效解決臺站天氣雷達對發射脈沖包絡傳統測試和維護的單一測試儀器功能，有效降低人為測試誤差，減少天氣雷達故障診斷和日常維護帶來的制約和影響，促進天氣雷達測試、維護維修保障的標準化和自動化。
2017, 45(6):1116-1124.
摘要:
數據質量評估是模式業務運行中重要環節。本文利用土壤水分觀測數據和中國氣象局陸面數據同化系統（CLDAS）產品數據，采用MySQL數據庫和html、JavaScript、HighChart等Web技術，建立CLDAS數據質量在線評估系統。系統采用相關系數、均方根誤差、相對偏差和平均偏差等統計指標，實現對任意站點及省份、任意時段、不同土壤層次的土壤濕度的評估分析，并以時間序列圖，散點圖等多種方式對比顯示土壤濕度觀測與模擬值。系統具備各類統計指標的實時計算，并通過Web頁面實時展示評估結果，實現對模式產品的數據質量進行實時監視。
數據質量評估是模式業務運行中重要環節。本文利用土壤水分觀測數據和中國氣象局陸面數據同化系統（CLDAS）產品數據，采用MySQL數據庫和html、JavaScript、HighChart等Web技術，建立CLDAS數據質量在線評估系統。系統采用相關系數、均方根誤差、相對偏差和平均偏差等統計指標，實現對任意站點及省份、任意時段、不同土壤層次的土壤濕度的評估分析，并以時間序列圖，散點圖等多種方式對比顯示土壤濕度觀測與模擬值。系統具備各類統計指標的實時計算，并通過Web頁面實時展示評估結果，實現對模式產品的數據質量進行實時監視。
2017, 45(6):1125-1128.
摘要:
閃電具有突發性、瞬時性、三維性等特征。其特征導致閃電監測數據基于web端的即時處理和顯示受到限制，小范圍內的雷電臨近預警服務受到影響。基于Android移動設備利用GPS定位技術開展閃電數據可視化研究具有重要的意義。將閃電實時監測數據與GPS位置數據結合，集合采集、轉化、整合和數據疊加等邏輯過程，通過直觀添加覆蓋物的方法，在Android移動設備地圖上精確標注閃電發生的地點、強度以及發生距離等信息，實時顯示用戶附近20 km以內的閃電情況。用戶據此及時采取相應的防御措施，減少雷電災害導致的生命和財產損失。
閃電具有突發性、瞬時性、三維性等特征。其特征導致閃電監測數據基于web端的即時處理和顯示受到限制，小范圍內的雷電臨近預警服務受到影響。基于Android移動設備利用GPS定位技術開展閃電數據可視化研究具有重要的意義。將閃電實時監測數據與GPS位置數據結合，集合采集、轉化、整合和數據疊加等邏輯過程，通過直觀添加覆蓋物的方法，在Android移動設備地圖上精確標注閃電發生的地點、強度以及發生距離等信息，實時顯示用戶附近20 km以內的閃電情況。用戶據此及時采取相應的防御措施，減少雷電災害導致的生命和財產損失。
2017, 45(6):1129-1135.
摘要:
隨著信息技術的快速發展和氣象現代化的快速推進，民眾對氣象服務要求越來越高，氣象服務產品的種類、品質也需要與時俱進。本文從用戶生活的實際需求出發，基于雷達反演降水實況融合數據的0~1 h短臨降水預報,設計0~1 h短臨降水預報的算法，不同降水趨勢下服務短語生成，開發了0~1 h短臨降水預報服務短語應用系統，并集成到智慧氣象APP和浙江降水發布系統手機客戶端軟件開展服務,有助于提升氣象服務質量。
隨著信息技術的快速發展和氣象現代化的快速推進，民眾對氣象服務要求越來越高，氣象服務產品的種類、品質也需要與時俱進。本文從用戶生活的實際需求出發，基于雷達反演降水實況融合數據的0~1 h短臨降水預報,設計0~1 h短臨降水預報的算法，不同降水趨勢下服務短語生成，開發了0~1 h短臨降水預報服務短語應用系統，并集成到智慧氣象APP和浙江降水發布系統手機客戶端軟件開展服務,有助于提升氣象服務質量。
2017, 45(6):1136-1140.
摘要:
根據中國氣象局探測中心對全國雷達2006—2015年的備件消耗評估和對全國CINRAD/SA雷達2007—2015年的故障歸屬進行統計發現，發射機故障率僅次于伺服系統，這與發射機長期處于高壓強電的工作環境密切相關。發射機故障中，高壓問題直接導致停機，嚴重影響觀測，是比較難處理的一類故障。通過統計全國CINRAD/SA雷達發射機的高壓故障歸屬與檢修經驗，結合相關組件的參數特征，梳理常見高壓故障，歸納總結出CINRAD/SA雷達高壓故障的排查方法，并從項目組收集的案例庫中選取2個典型個例進行分析，為臺站提供借鑒。
根據中國氣象局探測中心對全國雷達2006—2015年的備件消耗評估和對全國CINRAD/SA雷達2007—2015年的故障歸屬進行統計發現，發射機故障率僅次于伺服系統，這與發射機長期處于高壓強電的工作環境密切相關。發射機故障中，高壓問題直接導致停機，嚴重影響觀測，是比較難處理的一類故障。通過統計全國CINRAD/SA雷達發射機的高壓故障歸屬與檢修經驗，結合相關組件的參數特征，梳理常見高壓故障，歸納總結出CINRAD/SA雷達高壓故障的排查方法，并從項目組收集的案例庫中選取2個典型個例進行分析，為臺站提供借鑒。
2017, 45(6):1141-1145.
摘要:
稱重式降水傳感器已經在全國地面觀測站中廣泛應用，承擔著冬季降水量的觀測任務，為冬季降水量預報和服務提供觀測資料。北京市氣象局目前使用的126套稱重降水傳感器中，DSC2型稱重式降水傳感器占90%。本文根據對DSC2型稱重式降水傳感器的研究，重點介紹了其基本原理和數據質控算法，并針對其在實際運行中出現的兩類常見故障進行分析，介紹對應的判斷方法與解決思路，最后提出DSC2稱重式降水傳感器日常維護注意事項，以減少相關設備發生故障。
稱重式降水傳感器已經在全國地面觀測站中廣泛應用，承擔著冬季降水量的觀測任務，為冬季降水量預報和服務提供觀測資料。北京市氣象局目前使用的126套稱重降水傳感器中，DSC2型稱重式降水傳感器占90%。本文根據對DSC2型稱重式降水傳感器的研究，重點介紹了其基本原理和數據質控算法，并針對其在實際運行中出現的兩類常見故障進行分析，介紹對應的判斷方法與解決思路，最后提出DSC2稱重式降水傳感器日常維護注意事項，以減少相關設備發生故障。
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