2018年第46卷第1期文章目次
2018, 46(1):1-9.
摘要:
X波段雙線偏振雷達的衰減是影響其回波強度（ZH）和差分反射率因子（ZDR）應用的主要問題，影響了雷達的探測精度以及降水估測的精度?？紤]到傳播相移率（KDP）在低信噪比情況下數據質量問題，本文對比了4種訂正方法（ZH-KDP法，整段ZPHI法，20庫ZPHI法，80庫ZPHI法）的訂正效果，將廣州S波段雙線偏振雷達數據作為標準來評判佛山X波段雙線偏振雷達衰減訂正效果，由于兩部雷達的位置差異，為了得到精確的點對點（方位角、仰角、距離庫）的數據對，對廣州S波段雙線偏振雷達數據進行坐標轉換以及插值處理，通過與廣州S波段雷達數據進行對比分析相對偏差以及相關系數等，得出ZPHI訂正法的效果要優于ZH-KDP綜合訂正法。
X波段雙線偏振雷達的衰減是影響其回波強度（ZH）和差分反射率因子（ZDR）應用的主要問題，影響了雷達的探測精度以及降水估測的精度?？紤]到傳播相移率（KDP）在低信噪比情況下數據質量問題，本文對比了4種訂正方法（ZH-KDP法，整段ZPHI法，20庫ZPHI法，80庫ZPHI法）的訂正效果，將廣州S波段雙線偏振雷達數據作為標準來評判佛山X波段雙線偏振雷達衰減訂正效果，由于兩部雷達的位置差異，為了得到精確的點對點（方位角、仰角、距離庫）的數據對，對廣州S波段雙線偏振雷達數據進行坐標轉換以及插值處理，通過與廣州S波段雷達數據進行對比分析相對偏差以及相關系數等，得出ZPHI訂正法的效果要優于ZH-KDP綜合訂正法。
2018, 46(1):10-15.
摘要:
風電功率預測中最重要的因子是風速，準確的風速預測是風電功率預測的前提和基礎。為了提高短期風速預測的準確性，本研究采用WRF模式，對我國上海崇明呂四風電場的風速進行預報。在此基礎上，利用PCARBF算法結合WRF模式預報風向、氣溫、氣壓等氣象要素對預報風速進一步訂正。實驗結果表明，利用PCARBF算法對WRF模式預報風速進行訂正后，預報風速的誤差進一步減小，相對均方根誤差降低20%~30%，相對平均絕對誤差降低15%~20%。與其他智能算法（BP算法、LSSVM算法）對比分析后得出，PCARBF算法對WRF模式預報風速具有較好的訂正效果，能夠有效提高風速預報準確率。
風電功率預測中最重要的因子是風速，準確的風速預測是風電功率預測的前提和基礎。為了提高短期風速預測的準確性，本研究采用WRF模式，對我國上海崇明呂四風電場的風速進行預報。在此基礎上，利用PCARBF算法結合WRF模式預報風向、氣溫、氣壓等氣象要素對預報風速進一步訂正。實驗結果表明，利用PCARBF算法對WRF模式預報風速進行訂正后，預報風速的誤差進一步減小，相對均方根誤差降低20%~30%，相對平均絕對誤差降低15%~20%。與其他智能算法（BP算法、LSSVM算法）對比分析后得出，PCARBF算法對WRF模式預報風速具有較好的訂正效果，能夠有效提高風速預報準確率。
2018, 46(1):16-28.
摘要:
利用2016年6—8月沈陽地區TWP8L型風廓線雷達觀測資料，判斷大氣的均勻性，計算風廓線雷達的探測精度，并與探空氣球的觀測資料進行對比分析，得到晴空和不同降水條件下的風廓線雷達探測精度隨高度的變化情況。研究結果表明，1000 m高度以下風廓線雷達的探測精度較高。在無降水和均勻降水條件下，風廓線雷達的水平探測范圍內大氣均勻穩定，東西波束和南北波束測得的徑向風對稱性較好，(UW-UE)和(VS-VN)的平均差和標準差值較??；與GTS1型探空儀風速精度相差小于29 m/s，兩者相關性較好，風廓線雷達探測水平風的準確性較高。在探測范圍不均勻的降水條件下，大氣在風廓線雷達的水平探測范圍內不均勻，東西波束和南北波束測得的徑向風的對稱性較差，垂直速度變化差異較大；UW-UE和VS-VN平均差和標準差值較大；與GTS1型探空儀風速精度相差大于20 m/s，兩者相關性較差，風廓線雷達探測水平風的準確性較低，需要進一步改進算法，改善數據質量，提高探測性能。
利用2016年6—8月沈陽地區TWP8L型風廓線雷達觀測資料，判斷大氣的均勻性，計算風廓線雷達的探測精度，并與探空氣球的觀測資料進行對比分析，得到晴空和不同降水條件下的風廓線雷達探測精度隨高度的變化情況。研究結果表明，1000 m高度以下風廓線雷達的探測精度較高。在無降水和均勻降水條件下，風廓線雷達的水平探測范圍內大氣均勻穩定，東西波束和南北波束測得的徑向風對稱性較好，(UW-UE)和(VS-VN)的平均差和標準差值較??；與GTS1型探空儀風速精度相差小于29 m/s，兩者相關性較好，風廓線雷達探測水平風的準確性較高。在探測范圍不均勻的降水條件下，大氣在風廓線雷達的水平探測范圍內不均勻，東西波束和南北波束測得的徑向風的對稱性較差，垂直速度變化差異較大；UW-UE和VS-VN平均差和標準差值較大；與GTS1型探空儀風速精度相差大于20 m/s，兩者相關性較差，風廓線雷達探測水平風的準確性較低，需要進一步改進算法，改善數據質量，提高探測性能。
2018, 46(1):29-33.
摘要:
利用2016年8—12月北京觀象臺直接輻射傳感器、FSRZ1型日照計以及暗筒式日照計觀測數據，對3種測量設備進行了綜合對比分析。結果表明：3種傳感器兩兩對比的絕對偏差和相對偏差，在霧霾日明顯高于無霧霾日。在霧霾日，自動跟蹤直接輻射傳感器測量值比另外兩種偏高, FSRZ1日照計比暗筒式日照計測量值偏低；在無霧霾日，FSRZ1日照計測量值比另外兩種測量值都要偏低，暗筒式日照計比自動跟蹤直接輻射傳感器測量值偏高；暗筒式日照計受日照紙人為制作因素影響，測量值會出現高低不均。FSRZ1日照計受多云天氣影響，測量值會偏低。直接輻射傳感器測量方式最貼近WMO對日照時數的定義，但在出現機械跟蹤偏差時，測量值會偏低。
利用2016年8—12月北京觀象臺直接輻射傳感器、FSRZ1型日照計以及暗筒式日照計觀測數據，對3種測量設備進行了綜合對比分析。結果表明：3種傳感器兩兩對比的絕對偏差和相對偏差，在霧霾日明顯高于無霧霾日。在霧霾日，自動跟蹤直接輻射傳感器測量值比另外兩種偏高, FSRZ1日照計比暗筒式日照計測量值偏低；在無霧霾日，FSRZ1日照計測量值比另外兩種測量值都要偏低，暗筒式日照計比自動跟蹤直接輻射傳感器測量值偏高；暗筒式日照計受日照紙人為制作因素影響，測量值會出現高低不均。FSRZ1日照計受多云天氣影響，測量值會偏低。直接輻射傳感器測量方式最貼近WMO對日照時數的定義，但在出現機械跟蹤偏差時，測量值會偏低。
2018, 46(1):34-38.
摘要:
衛星空間位置部署調整過程中，新舊衛星業務的切換期間，衛星觀測業務服務的暫停是不可避免的。隨著氣象衛星應用范圍的擴大和服務需求的增多，衛星布局調整過程中保證業務服務不中斷、業務質量不降低成為衛星業務管理的迫切需求。根據風云二號衛星和地面應用系統的業務體系和技術特點，研究了雙星共軌工作的技術條件和業務影響，提出利用雙星共軌技術實現新舊衛星更替時業務無縫切換的方案。采用雙星共軌技術和業務無縫切換方法實現了風云二號衛星D、E、F、G的業務布局調整，達到了衛星業務不中斷、業務質量不降低的目標。
衛星空間位置部署調整過程中，新舊衛星業務的切換期間，衛星觀測業務服務的暫停是不可避免的。隨著氣象衛星應用范圍的擴大和服務需求的增多，衛星布局調整過程中保證業務服務不中斷、業務質量不降低成為衛星業務管理的迫切需求。根據風云二號衛星和地面應用系統的業務體系和技術特點，研究了雙星共軌工作的技術條件和業務影響，提出利用雙星共軌技術實現新舊衛星更替時業務無縫切換的方案。采用雙星共軌技術和業務無縫切換方法實現了風云二號衛星D、E、F、G的業務布局調整，達到了衛星業務不中斷、業務質量不降低的目標。
2018, 46(1):39-42.
摘要:
由于噪聲與干擾的存在，導致衛星云圖接收過程中產生丟線、馬賽克等異常數據。依靠人工進行檢測與統計，不僅工作效率低，準確性也得不到保證。研究基于霍夫變換的衛星云圖異常數據的檢測方法，并且結合其分布特點，針對衛星云圖實時性要求高、傳統霍夫變換運算量大的問題對邊緣檢測算子檢測方向進行了優化，試驗結果表明可以有效提高30%的運算速度。實現對衛星云圖異常數據的準確定位與快速檢測，對于日后排查干擾源，進一步提高衛星云圖接收質量具有重要意義。
由于噪聲與干擾的存在，導致衛星云圖接收過程中產生丟線、馬賽克等異常數據。依靠人工進行檢測與統計，不僅工作效率低，準確性也得不到保證。研究基于霍夫變換的衛星云圖異常數據的檢測方法，并且結合其分布特點，針對衛星云圖實時性要求高、傳統霍夫變換運算量大的問題對邊緣檢測算子檢測方向進行了優化，試驗結果表明可以有效提高30%的運算速度。實現對衛星云圖異常數據的準確定位與快速檢測，對于日后排查干擾源，進一步提高衛星云圖接收質量具有重要意義。
2018, 46(1):43-50.
摘要:
利用Python語言實現了每日對CMACast下發的最新風云二號G星(FY2G)云導風(AMV)和射出長波輻射(OLR)兩個定量業務產品的實時自動解碼和可視化出圖, 并與國家衛星氣象中心下發的衛星天氣應用平臺(SWAP)的顯示進行了對比。結果表明: 兩者顯示一致。在顯示所有AMV文件風矢量數據的前提下，本文可視化產品較目前版本SWAP的顯示更為疏密均勻，沒有出現重疊現象; Python出圖自帶的高洛德(Gouraud)明暗處理渲染方式則在對OLR格點產品可視化顯示中提供了一種更為平滑, 細膩的方法。利用本研究方法對風云二號衛星定量產品進行可視化具備自動化和視覺美觀的特點, 值得在基層氣象部門業務中推廣。
利用Python語言實現了每日對CMACast下發的最新風云二號G星(FY2G)云導風(AMV)和射出長波輻射(OLR)兩個定量業務產品的實時自動解碼和可視化出圖, 并與國家衛星氣象中心下發的衛星天氣應用平臺(SWAP)的顯示進行了對比。結果表明: 兩者顯示一致。在顯示所有AMV文件風矢量數據的前提下，本文可視化產品較目前版本SWAP的顯示更為疏密均勻，沒有出現重疊現象; Python出圖自帶的高洛德(Gouraud)明暗處理渲染方式則在對OLR格點產品可視化顯示中提供了一種更為平滑, 細膩的方法。利用本研究方法對風云二號衛星定量產品進行可視化具備自動化和視覺美觀的特點, 值得在基層氣象部門業務中推廣。
2018, 46(1):51-55.
摘要:
CINRAD/SA雷達伺服系統長期處于機械運轉中，并且線路復雜，故障率居高不下。為滿足現代觀測業務對天氣雷達越來越高的業務要求，針對當前新一代天氣雷達維修維護中任務重、要求高的特點，本文提出通過伺服測試工裝實現CINRAD/SA伺服系統備件狀態的實時掌握，減少了更換伺服組件出現的不確定現象，實現了替換上就可以用，同時通過伺服測試工裝對更換下的維修備件進行故障維修，進一步縮短了雷達維修時間，提高了雷達可用性，節約了雷達維護成本。本文詳細介紹CINRAD/SA天氣雷達伺服測試工裝的組成、硬件設計和軟件設計以及如何使用伺服測試工裝進行伺服系統故障診斷和測試。
CINRAD/SA雷達伺服系統長期處于機械運轉中，并且線路復雜，故障率居高不下。為滿足現代觀測業務對天氣雷達越來越高的業務要求，針對當前新一代天氣雷達維修維護中任務重、要求高的特點，本文提出通過伺服測試工裝實現CINRAD/SA伺服系統備件狀態的實時掌握，減少了更換伺服組件出現的不確定現象，實現了替換上就可以用，同時通過伺服測試工裝對更換下的維修備件進行故障維修，進一步縮短了雷達維修時間，提高了雷達可用性，節約了雷達維護成本。本文詳細介紹CINRAD/SA天氣雷達伺服測試工裝的組成、硬件設計和軟件設計以及如何使用伺服測試工裝進行伺服系統故障診斷和測試。
2018, 46(1):56-63.
摘要:
針對目前國內對雨滴譜降水現象自動觀測儀常用標定方法存在的問題：只能模擬一種標準的粒子直徑和速度；可以測量粒子的直徑但是不能準確測量粒子的速度；只能模擬直徑較小的粒子；僅能模擬球狀降水粒子無法模擬其他形狀的降水粒子；無法涵蓋各種類型降水的粒子直徑和速度等等。根據氣象業務需求，本文從模擬降水粒子設計依據、雨滴譜降水現象儀綜合測試系統構成、降水粒子直徑與下落速度模擬測量方法和測量精度等諸方面詳細闡述一種新型的雨滴譜降水現象儀綜合測試系統，并通過對涵蓋多種類型降水的不同直徑和速度的粒子進行模擬試驗，檢測其測量的精確性，為國內對雨滴譜降水現象自動觀測儀的標定和檢測提供一定的借鑒和參考。
針對目前國內對雨滴譜降水現象自動觀測儀常用標定方法存在的問題：只能模擬一種標準的粒子直徑和速度；可以測量粒子的直徑但是不能準確測量粒子的速度；只能模擬直徑較小的粒子；僅能模擬球狀降水粒子無法模擬其他形狀的降水粒子；無法涵蓋各種類型降水的粒子直徑和速度等等。根據氣象業務需求，本文從模擬降水粒子設計依據、雨滴譜降水現象儀綜合測試系統構成、降水粒子直徑與下落速度模擬測量方法和測量精度等諸方面詳細闡述一種新型的雨滴譜降水現象儀綜合測試系統，并通過對涵蓋多種類型降水的不同直徑和速度的粒子進行模擬試驗，檢測其測量的精確性，為國內對雨滴譜降水現象自動觀測儀的標定和檢測提供一定的借鑒和參考。
2018, 46(1):64-75.
摘要:
地形是影響降水的重要因子，其復雜性為研究降水的分布、強度等增加了難度，全面透徹地理解地形對降水的影響機制，有助于預警預報水平的提高。因此，地形對降水的影響研究受到廣大氣象學者的關注。本文通過回顧近10年來中國地區有關地形對降水的影響研究進展，簡要概述了地形動、熱力效應與云微物理過程對降水的影響機制，以數值模擬研究為主線，系統分析了中國各個地區關于地形作用的研究成果，重點討論地形對局地中小尺度降水、鋒面降水以及臺風降水方面的影響，最后總結了目前的研究現狀并提出一些需要深入研究的問題。
地形是影響降水的重要因子，其復雜性為研究降水的分布、強度等增加了難度，全面透徹地理解地形對降水的影響機制，有助于預警預報水平的提高。因此，地形對降水的影響研究受到廣大氣象學者的關注。本文通過回顧近10年來中國地區有關地形對降水的影響研究進展，簡要概述了地形動、熱力效應與云微物理過程對降水的影響機制，以數值模擬研究為主線，系統分析了中國各個地區關于地形作用的研究成果，重點討論地形對局地中小尺度降水、鋒面降水以及臺風降水方面的影響，最后總結了目前的研究現狀并提出一些需要深入研究的問題。
2018, 46(1):76-83.
摘要:
青藏高原及鄰近地區低渦系統(西南渦、高原渦)是造成我國暴雨等災害性天氣的主要系統之一，也是高原天氣學的重點研究對象。過去十多年，關于西南渦、高原渦的研究已取得了大量有意義的成果。因此，本文重點針對高原低渦天氣系統，總結了西南渦、高原渦的結構特征及其演變機制研究現狀，評述了其取得的主要進展，指出了一些有待于深入研究的科學問題，在此基礎上，展望了高原低渦天氣系統未來的主要發展方向。
青藏高原及鄰近地區低渦系統(西南渦、高原渦)是造成我國暴雨等災害性天氣的主要系統之一，也是高原天氣學的重點研究對象。過去十多年，關于西南渦、高原渦的研究已取得了大量有意義的成果。因此，本文重點針對高原低渦天氣系統，總結了西南渦、高原渦的結構特征及其演變機制研究現狀，評述了其取得的主要進展，指出了一些有待于深入研究的科學問題，在此基礎上，展望了高原低渦天氣系統未來的主要發展方向。
2018, 46(1):84-91.
摘要:
為了解華東區域氣象中心業務化運行的基于WRFChem的“華東區域大氣環境數值預報業務系統”對于安徽省PM25濃度的預報性能，結合2015年6月至2016年5月觀測資料，對其預報效果進行了評估。結果表明：模式預報值與觀測值的總體相關性較好，不同時效的預報效果均能達到“優秀”的范圍；預報偏差的空間分布整體呈現出北部偏小，南部偏大的特點；2015年夏、秋季24 h預報平均偏差呈現東北部偏小，其他地區偏大，2015年冬季、2016年春季東北部分地區和沿江江南部分地區預報值偏小，參與評估的14個城市不同季節平均偏差均在±30 μg〖DK〗·m-3以內；該模式產品對于安徽省大部分城市中度及以上污染天氣PM25濃度漏報率多于空報率。
為了解華東區域氣象中心業務化運行的基于WRFChem的“華東區域大氣環境數值預報業務系統”對于安徽省PM25濃度的預報性能，結合2015年6月至2016年5月觀測資料，對其預報效果進行了評估。結果表明：模式預報值與觀測值的總體相關性較好，不同時效的預報效果均能達到“優秀”的范圍；預報偏差的空間分布整體呈現出北部偏小，南部偏大的特點；2015年夏、秋季24 h預報平均偏差呈現東北部偏小，其他地區偏大，2015年冬季、2016年春季東北部分地區和沿江江南部分地區預報值偏小，參與評估的14個城市不同季節平均偏差均在±30 μg〖DK〗·m-3以內；該模式產品對于安徽省大部分城市中度及以上污染天氣PM25濃度漏報率多于空報率。
2018, 46(1):92-101.
摘要:
利用2016年春、夏季節陜西99個國家站的氣溫逐1 h觀測數據，對ECMWF高分辨率數值模式對陜西國家站0~72 h逐3 h和78~240 h逐6 h的氣溫預報性能進行評估。結果表明，陜西大部分地區，氣溫預報誤差≤1 ℃和≤2 ℃的準確率在72 h之前分別為30%~50%和55%~85%，96 h之后分別為10%~30%和25%~55%，夏季的準確率高于春季，20:00起報的準確率略高于08:00起報。隨著預報時效的增加，模式的氣溫預報能力和穩定性波浪式下降，日變化特征明顯，23:00至次日11:00時段的預報能力和穩定性好于14:00—20:00時段。模式的氣溫預報值與觀測值有很好的相關性，但是模式和實際觀測站的地形高度差異會對氣溫預報質量產生較大影響?；跉鉁卮怪弊兟屎湍Ｊ脚c實際觀測站的地形高度差異進行的高度差訂正，可以適當提高模式的氣溫預報水平，文中提出的幾種氣溫預報的高度差訂正方法，對陜西大部分地區的氣溫預報為正訂正效果，但還存在一些問題，有待進一步研究。
利用2016年春、夏季節陜西99個國家站的氣溫逐1 h觀測數據，對ECMWF高分辨率數值模式對陜西國家站0~72 h逐3 h和78~240 h逐6 h的氣溫預報性能進行評估。結果表明，陜西大部分地區，氣溫預報誤差≤1 ℃和≤2 ℃的準確率在72 h之前分別為30%~50%和55%~85%，96 h之后分別為10%~30%和25%~55%，夏季的準確率高于春季，20:00起報的準確率略高于08:00起報。隨著預報時效的增加，模式的氣溫預報能力和穩定性波浪式下降，日變化特征明顯，23:00至次日11:00時段的預報能力和穩定性好于14:00—20:00時段。模式的氣溫預報值與觀測值有很好的相關性，但是模式和實際觀測站的地形高度差異會對氣溫預報質量產生較大影響?；跉鉁卮怪弊兟屎湍Ｊ脚c實際觀測站的地形高度差異進行的高度差訂正，可以適當提高模式的氣溫預報水平，文中提出的幾種氣溫預報的高度差訂正方法，對陜西大部分地區的氣溫預報為正訂正效果，但還存在一些問題，有待進一步研究。
2018, 46(1):102-111.
摘要:
利用2014—2015年5—10月地面觀測降水資料和同時段的西南區域模式降水預報資料，基于概率匹配方法，采取分區及點對點匹配兩種方案對2016年6—8月降水集中時段逐12 h累積降水進行訂正試驗。結果表明：①訂正后的模式預報相比訂正前而言，平均（絕對）誤差有所減小，降水落區的范圍和平均強度與實況更加接近；②量級偏差越大，運用該方法的訂正效果越好，夜間降水訂正效果優于白天；③分區統計方案對模式系統性偏差的訂正效果優于點對點方案，合理的區域劃分增加統計樣本量可以提高訂正效果。
利用2014—2015年5—10月地面觀測降水資料和同時段的西南區域模式降水預報資料，基于概率匹配方法，采取分區及點對點匹配兩種方案對2016年6—8月降水集中時段逐12 h累積降水進行訂正試驗。結果表明：①訂正后的模式預報相比訂正前而言，平均（絕對）誤差有所減小，降水落區的范圍和平均強度與實況更加接近；②量級偏差越大，運用該方法的訂正效果越好，夜間降水訂正效果優于白天；③分區統計方案對模式系統性偏差的訂正效果優于點對點方案，合理的區域劃分增加統計樣本量可以提高訂正效果。
2018, 46(1):112-120.
摘要:
利用2013—2015年ECMWF（簡稱EC）細網格模式 2 m氣溫預報產品，分析了不同季節和不同天氣形勢下EC 細網格模式產品對青島地區7個基準站逐日最高氣溫和最低氣溫的預報性能。結果表明：EC 細網格模式2 m氣溫預報誤差沿海站點大于內陸站點，且誤差隨著預報時效的延長逐漸增大。最高氣溫預報除膠州站外均為負誤差，最低氣溫預報青島、平度、萊西為正誤差，嶗山、黃島、膠州和即墨為負誤差。最高氣溫預報在3—4月和8—9月預報質量不穩定，最低氣溫預報夏半年好于冬半年。根據模式誤差特點，給出7站氣溫主觀訂正參考值，訂正后最高氣溫預報準確率提高3%~16%，最低氣溫預報準確率提高4%~18%。EC細網格模式對于暴雨、強對流、高溫晴熱、回暖天氣、冷空氣過程最高氣溫預報偏低，海霧影響時最高溫度預報偏高；對冬季大霧情形下的最低氣溫預報偏低，輻射降溫時最低氣溫預報沿海站點偏低，北部內陸站點偏高。
利用2013—2015年ECMWF（簡稱EC）細網格模式 2 m氣溫預報產品，分析了不同季節和不同天氣形勢下EC 細網格模式產品對青島地區7個基準站逐日最高氣溫和最低氣溫的預報性能。結果表明：EC 細網格模式2 m氣溫預報誤差沿海站點大于內陸站點，且誤差隨著預報時效的延長逐漸增大。最高氣溫預報除膠州站外均為負誤差，最低氣溫預報青島、平度、萊西為正誤差，嶗山、黃島、膠州和即墨為負誤差。最高氣溫預報在3—4月和8—9月預報質量不穩定，最低氣溫預報夏半年好于冬半年。根據模式誤差特點，給出7站氣溫主觀訂正參考值，訂正后最高氣溫預報準確率提高3%~16%，最低氣溫預報準確率提高4%~18%。EC細網格模式對于暴雨、強對流、高溫晴熱、回暖天氣、冷空氣過程最高氣溫預報偏低，海霧影響時最高溫度預報偏高；對冬季大霧情形下的最低氣溫預報偏低，輻射降溫時最低氣溫預報沿海站點偏低，北部內陸站點偏高。
2018, 46(1):121-128.
摘要:
采用常規觀測、地面自動觀測、風廓線雷達及多普勒雷達資料，結合NCEP/NCAR 1°×1°再分析資料對2013年6月30日川渝特大暴雨過程中MCS的演變特征進行了分析，結果表明：①強降水及MCS均呈現增強—減弱—再次增強的演變特征，在MCS的增強階段有中氣旋和強降水超級單體的活動。②MCS生成并維持于西南渦前部次級環流的上升支內，西南渦緩慢東移并持續增強，為MCS的長時間維持提供了有利的背景動力條件。③MCS的波動性演變特征與西南渦的持續增強特征并不一致，其波動性演變與中低層西南風或南風急流的變化、低空及地面暖濕入流的變化有關。中低層西南風或南風急流的增強、低空及地面暖濕入流的增強均有利于MCS的增強。
采用常規觀測、地面自動觀測、風廓線雷達及多普勒雷達資料，結合NCEP/NCAR 1°×1°再分析資料對2013年6月30日川渝特大暴雨過程中MCS的演變特征進行了分析，結果表明：①強降水及MCS均呈現增強—減弱—再次增強的演變特征，在MCS的增強階段有中氣旋和強降水超級單體的活動。②MCS生成并維持于西南渦前部次級環流的上升支內，西南渦緩慢東移并持續增強，為MCS的長時間維持提供了有利的背景動力條件。③MCS的波動性演變特征與西南渦的持續增強特征并不一致，其波動性演變與中低層西南風或南風急流的變化、低空及地面暖濕入流的變化有關。中低層西南風或南風急流的增強、低空及地面暖濕入流的增強均有利于MCS的增強。
2018, 46(1):129-138.
摘要:
利用WRF模式、地基GPS資料以及常規氣象觀測資料，結合模式輸出資料的高空間分辨率（10 km）和GPS大氣可降水量（GPSPWV）資料的高時間分辨率（30 min）的優點，對2008年7月20—22日四川盆地一次暴雨過程的水汽變化特征及各物理量與大氣可降水量的關系進行綜合分析。結果表明：此次降雨過程是由高原渦和西南渦共同作用引起，WRF模式能夠較好地模擬出降雨落區和強度。GPSPWV反映的大氣可降水量增減趨勢與WRF模擬的較為一致。水汽密度垂直分布反映了大氣可降水量分布，水汽密度隨高度增加而遞減，降雨初期，水汽密度隨高度減小迅速，降雨強盛時期，水汽密度隨高度減小的速度減慢。水汽輻合使得水汽密度和大氣可降水量增大，風的散度項與水汽通量散度的變化一致，而水汽平流項對水汽輻合貢獻較小，水汽的輻合主要由風場輻合造成。
利用WRF模式、地基GPS資料以及常規氣象觀測資料，結合模式輸出資料的高空間分辨率（10 km）和GPS大氣可降水量（GPSPWV）資料的高時間分辨率（30 min）的優點，對2008年7月20—22日四川盆地一次暴雨過程的水汽變化特征及各物理量與大氣可降水量的關系進行綜合分析。結果表明：此次降雨過程是由高原渦和西南渦共同作用引起，WRF模式能夠較好地模擬出降雨落區和強度。GPSPWV反映的大氣可降水量增減趨勢與WRF模擬的較為一致。水汽密度垂直分布反映了大氣可降水量分布，水汽密度隨高度增加而遞減，降雨初期，水汽密度隨高度減小迅速，降雨強盛時期，水汽密度隨高度減小的速度減慢。水汽輻合使得水汽密度和大氣可降水量增大，風的散度項與水汽通量散度的變化一致，而水汽平流項對水汽輻合貢獻較小，水汽的輻合主要由風場輻合造成。
2018, 46(1):139-148.
摘要:
利用常規觀氣象觀測資料、地面自動站資料、NCEP/FNL逐6 h的1°×1°再分析資料、多普勒天氣雷達和風廓線雷達資料及GPSPWV資料等，對江蘇南通2016年7月11日一次大暴雨到特大暴雨過程進行了分析。結果表明：①該過程發生在臺風尼伯特(1601號)殘留低壓、高空冷渦低槽和副熱帶高壓共同作用的背景下；臺風殘留低壓北側倒槽頂部大的氣旋性曲率和高空槽前減壓導致低層蘇南附近α中尺度低壓生成，臺風殘留低壓并入該低壓，使低壓發展，氣壓梯度加大，氣壓梯度力做功使動能增大，導致低空西南急流形成，利于暴雨發生；α中尺度低壓內先后有D1、D2和D3等3個β中尺度低渦生成，其中D3造成了南通地區的大暴雨，中心位于南通大學附近，最大雨強達1512 mm〖DK〗·h-1。②南通地區對流風暴觸發后，降水的凝結潛熱釋放增強了對流風暴內的上升運動，促使低空中尺度偏東急流和其左前側β中尺度低渦D3的形成和發展；之后，中層干冷空氣入侵加強了對流不穩定和垂直風切變，使D3右側多個低質心的γ中尺度單體風暴強烈發展且受低空風影響移動緩慢，強降水得以持續和躍增。③風垂直切變突增時間較強降水出現峰值時間早約30 min，以及多普勒天氣雷達徑向速度的低空輻合(輻散)較對流風暴的發展(減弱)明顯提前，對臨近預報有一定的參考意義。
利用常規觀氣象觀測資料、地面自動站資料、NCEP/FNL逐6 h的1°×1°再分析資料、多普勒天氣雷達和風廓線雷達資料及GPSPWV資料等，對江蘇南通2016年7月11日一次大暴雨到特大暴雨過程進行了分析。結果表明：①該過程發生在臺風尼伯特(1601號)殘留低壓、高空冷渦低槽和副熱帶高壓共同作用的背景下；臺風殘留低壓北側倒槽頂部大的氣旋性曲率和高空槽前減壓導致低層蘇南附近α中尺度低壓生成，臺風殘留低壓并入該低壓，使低壓發展，氣壓梯度加大，氣壓梯度力做功使動能增大，導致低空西南急流形成，利于暴雨發生；α中尺度低壓內先后有D1、D2和D3等3個β中尺度低渦生成，其中D3造成了南通地區的大暴雨，中心位于南通大學附近，最大雨強達1512 mm〖DK〗·h-1。②南通地區對流風暴觸發后，降水的凝結潛熱釋放增強了對流風暴內的上升運動，促使低空中尺度偏東急流和其左前側β中尺度低渦D3的形成和發展；之后，中層干冷空氣入侵加強了對流不穩定和垂直風切變，使D3右側多個低質心的γ中尺度單體風暴強烈發展且受低空風影響移動緩慢，強降水得以持續和躍增。③風垂直切變突增時間較強降水出現峰值時間早約30 min，以及多普勒天氣雷達徑向速度的低空輻合(輻散)較對流風暴的發展(減弱)明顯提前，對臨近預報有一定的參考意義。
20 廣西霾天氣系統分型
2018, 46(1):149-154.
摘要:
利用2009—2013年NCEP再分析資料和廣西14個地級市的歷史氣象資料，通過天氣學方法對廣西233個霾日對應的天氣系統進行了分類，將形成廣西霾日的天氣系統分成冷高壓脊控制型、入海高壓后部型、低壓槽型、均壓場型、冷鋒前部型、副高控制型、靜止鋒暖區型和熱帶氣旋外圍型共8種類型，研究了各類型天氣系統的特點及其在廣西霾形成中的作用。結果表明：冷高壓脊控制型、入海高壓后部型、均壓場型和低壓槽型是4種主要的環流型，造成的廣西霾日較多，靜止鋒暖區型和熱帶氣旋外圍型造成的霾日較少；冷高壓脊控制型和副高控制型的霾過程持續時間比較長，冷鋒前部型的霾過程持續時間最短；地面風速較小，中低空為下沉氣流是出現霾日時各類天氣型的共同特征。
利用2009—2013年NCEP再分析資料和廣西14個地級市的歷史氣象資料，通過天氣學方法對廣西233個霾日對應的天氣系統進行了分類，將形成廣西霾日的天氣系統分成冷高壓脊控制型、入海高壓后部型、低壓槽型、均壓場型、冷鋒前部型、副高控制型、靜止鋒暖區型和熱帶氣旋外圍型共8種類型，研究了各類型天氣系統的特點及其在廣西霾形成中的作用。結果表明：冷高壓脊控制型、入海高壓后部型、均壓場型和低壓槽型是4種主要的環流型，造成的廣西霾日較多，靜止鋒暖區型和熱帶氣旋外圍型造成的霾日較少；冷高壓脊控制型和副高控制型的霾過程持續時間比較長，冷鋒前部型的霾過程持續時間最短；地面風速較小，中低空為下沉氣流是出現霾日時各類天氣型的共同特征。
21 蘇南地區高溫特征
2018, 46(1):155-162.
摘要:
常州處于長三角地區中心地帶，利用常州1952—2016年最高氣溫，采用小波分析、功率譜分析以及氣候趨勢系數、氣候傾向率等氣候診斷方法，從高溫日數、年平均最高氣溫、年極端最高氣溫等方面分析了蘇南地區近65年高溫的氣候變化規律和周期性特征等。結果表明：高溫日數呈現年代際波動特征，20世紀50—80年代下降，80年代后呈增加趨勢； 21世紀00年代與20世紀80年代的高溫日數存在極顯著性差異，與20世紀70年代的高溫日數存在顯著性差異；平均最高氣溫經歷了升溫、降溫、緩慢升溫、快速升溫幾個年代際變化階段，〖JP2〗總體呈增強趨勢。高溫日數年際變化大，最高值與最低值相差48 d。無論是年高溫日數、年平均最高氣溫還是年極端最高氣溫，氣候趨勢系數和氣候傾向率均大于0。〖JP〗年平均最高氣溫呈現15 a年代際周期變化特征。
常州處于長三角地區中心地帶，利用常州1952—2016年最高氣溫，采用小波分析、功率譜分析以及氣候趨勢系數、氣候傾向率等氣候診斷方法，從高溫日數、年平均最高氣溫、年極端最高氣溫等方面分析了蘇南地區近65年高溫的氣候變化規律和周期性特征等。結果表明：高溫日數呈現年代際波動特征，20世紀50—80年代下降，80年代后呈增加趨勢； 21世紀00年代與20世紀80年代的高溫日數存在極顯著性差異，與20世紀70年代的高溫日數存在顯著性差異；平均最高氣溫經歷了升溫、降溫、緩慢升溫、快速升溫幾個年代際變化階段，〖JP2〗總體呈增強趨勢。高溫日數年際變化大，最高值與最低值相差48 d。無論是年高溫日數、年平均最高氣溫還是年極端最高氣溫，氣候趨勢系數和氣候傾向率均大于0。〖JP〗年平均最高氣溫呈現15 a年代際周期變化特征。
2018, 46(1):163-169.
摘要:
廣東是我國一個龍卷多發地區，近年來該地區發生的龍卷造成了重大人員傷亡和巨大的經濟損失。為了開展對龍卷的監測和預警，2015年佛山市建設了X波段雙偏振多普勒天氣雷達。2015年10月4日下午廣東省佛山市發生了一次龍卷天氣過程，當龍卷渦旋移近佛山市X波段雙偏振雷達時，該雷達探測到了超級單體風暴鉤狀回波內的龍卷渦旋。龍卷渦旋位于鉤狀回波的末端，龍卷渦旋的反射率因子呈現為一強反射率因子區，該強反射率因子區的中間反射率強度相對較弱；與該強反射率因子對應的位置，平均徑向速度有明顯的渦旋特征；在龍卷渦旋的位置，雙偏振雷達的差分反射率ZDR有一明顯的低值區，零滯后相關系數CC也有一明顯的低值區。分析認為，這是龍卷卷起的雜物碎片形成的龍卷碎片特征。
廣東是我國一個龍卷多發地區，近年來該地區發生的龍卷造成了重大人員傷亡和巨大的經濟損失。為了開展對龍卷的監測和預警，2015年佛山市建設了X波段雙偏振多普勒天氣雷達。2015年10月4日下午廣東省佛山市發生了一次龍卷天氣過程，當龍卷渦旋移近佛山市X波段雙偏振雷達時，該雷達探測到了超級單體風暴鉤狀回波內的龍卷渦旋。龍卷渦旋位于鉤狀回波的末端，龍卷渦旋的反射率因子呈現為一強反射率因子區，該強反射率因子區的中間反射率強度相對較弱；與該強反射率因子對應的位置，平均徑向速度有明顯的渦旋特征；在龍卷渦旋的位置，雙偏振雷達的差分反射率ZDR有一明顯的低值區，零滯后相關系數CC也有一明顯的低值區。分析認為，這是龍卷卷起的雜物碎片形成的龍卷碎片特征。
2018, 46(1):170-177.
摘要:
2014年3月12日利用機載粒子探頭（DMT）對我國宜昌及周邊地區的非降水云系進行了探測時發現了少量的飛機積冰，本文分析了積冰云層中云微物理量的分布特征。垂直平均分布表明，CAS、CIP和PIP粒子數濃度分別大于300個〖DK〗·cm-3、1個〖DK〗·cm-3和10-5個〖DK〗·cm-3，粒子中值直徑最大值分別為3 μm、89 μm和1389 μm。譜分布表明，3650 m高度重力碰并和凇附過程使得CIP和PIP粒子譜較寬，3650 m以下譜寬較窄，粒子以凝結增長為主，大粒子和冰晶粒子主要是由高層下落造成。平飛觀測統計表明，3350 m的CAS和CIP粒子平均數濃度均大于3650 m的值，但PIP粒子數濃度、粒子平均和最大中值直徑則相反。平飛時間變化表明，3350 m高度CAS粒子數濃度和直徑大致呈反相關，3650 m大云滴和冰雪晶粒子的數濃度和中值直徑隨時間波動較大。
2014年3月12日利用機載粒子探頭（DMT）對我國宜昌及周邊地區的非降水云系進行了探測時發現了少量的飛機積冰，本文分析了積冰云層中云微物理量的分布特征。垂直平均分布表明，CAS、CIP和PIP粒子數濃度分別大于300個〖DK〗·cm-3、1個〖DK〗·cm-3和10-5個〖DK〗·cm-3，粒子中值直徑最大值分別為3 μm、89 μm和1389 μm。譜分布表明，3650 m高度重力碰并和凇附過程使得CIP和PIP粒子譜較寬，3650 m以下譜寬較窄，粒子以凝結增長為主，大粒子和冰晶粒子主要是由高層下落造成。平飛觀測統計表明，3350 m的CAS和CIP粒子平均數濃度均大于3650 m的值，但PIP粒子數濃度、粒子平均和最大中值直徑則相反。平飛時間變化表明，3350 m高度CAS粒子數濃度和直徑大致呈反相關，3650 m大云滴和冰雪晶粒子的數濃度和中值直徑隨時間波動較大。
2018, 46(1):178-181.
摘要:
利用1970—2010年江西省16個氣象站電線積冰監測資料和對應時段周邊探空數據，將江西省分為贛北、贛中、贛南，分區合成分析江西省電線積冰特征和溫度層結特征，主要結論如下：①江西省電線積冰日數逐年減少，90年代以后維持較低水平；②全省以雨凇型積冰為主，〖JP2〗且贛北、贛中發生較為頻繁；③贛北雨凇過后容易出現霧凇現象，造成持續電線積冰；④贛北、贛中雨凇型積冰溫度層結符合“3層模型”，融化層平均溫度為15 ℃，800~900 hPa〖JP〗為較強逆溫層；贛南則類似于“1層模型”,溫度層結存在變化,但整層維持在0 ℃以下。
利用1970—2010年江西省16個氣象站電線積冰監測資料和對應時段周邊探空數據，將江西省分為贛北、贛中、贛南，分區合成分析江西省電線積冰特征和溫度層結特征，主要結論如下：①江西省電線積冰日數逐年減少，90年代以后維持較低水平；②全省以雨凇型積冰為主，〖JP2〗且贛北、贛中發生較為頻繁；③贛北雨凇過后容易出現霧凇現象，造成持續電線積冰；④贛北、贛中雨凇型積冰溫度層結符合“3層模型”，融化層平均溫度為15 ℃，800~900 hPa〖JP〗為較強逆溫層；贛南則類似于“1層模型”,溫度層結存在變化,但整層維持在0 ℃以下。
2018, 46(1):182-188.
摘要:
本文從雷電致災因子、孕災環境和承災體方面研究雷電災害風險評估及區劃方法，根據自然災害系統理論和自然災害風險評估理論，以福建省三明市為例，利用氣象探測資料、地理信息數據、社會經濟發展規模、人口密度、土地利用現狀以及雷電災情等數據，采用統計方法、災情解析、調查問卷確定權重等方法，建立起評價指標與風險評估的定量關系，利用GIS技術將易損性構成要素進行圖層疊置，在GIS平臺上將所有數據落實到1 km×1 km的格柵上進行處理，各地的雷電災害易損性便以1 km×1 km的單元進行計算量化，最終得到精細化的雷電災害易損性風險區劃圖，完成基于GIS圖層疊置法的精細化雷電災害易損度區劃模型研究，形成較科學的雷電災害風險評估及區劃技術方法體系，具有很好的應用推廣價值，為發展智慧氣象，提升防雷減災公共服務能力提供科學參考，對開展雷電監測、預警、預報以及防雷減災研究都具有重要意義。
本文從雷電致災因子、孕災環境和承災體方面研究雷電災害風險評估及區劃方法，根據自然災害系統理論和自然災害風險評估理論，以福建省三明市為例，利用氣象探測資料、地理信息數據、社會經濟發展規模、人口密度、土地利用現狀以及雷電災情等數據，采用統計方法、災情解析、調查問卷確定權重等方法，建立起評價指標與風險評估的定量關系，利用GIS技術將易損性構成要素進行圖層疊置，在GIS平臺上將所有數據落實到1 km×1 km的格柵上進行處理，各地的雷電災害易損性便以1 km×1 km的單元進行計算量化，最終得到精細化的雷電災害易損性風險區劃圖，完成基于GIS圖層疊置法的精細化雷電災害易損度區劃模型研究，形成較科學的雷電災害風險評估及區劃技術方法體系，具有很好的應用推廣價值，為發展智慧氣象，提升防雷減災公共服務能力提供科學參考，對開展雷電監測、預警、預報以及防雷減災研究都具有重要意義。
26 高速公路霧災風險區劃模型
2018, 46(1):189-193.
摘要:
運用2011年12月至2015年11月河北省11條高速公路沿線156套交通氣象監測站資料、142個國家氣象站霧災資料、因霧造成的交通事故和封閉管制資料、高速公路日均車流量、路網密度等資料，基于致災因子危險性、承災體空間脆弱性以及承災體易損性3個方面建立了高速公路霧災風險區劃模型，并繪制河北省高速公路霧災風險區劃圖。結果發現：①河北北部地區、西部山區、滄州沿海地區的高速公路霧災風險等級較低，而東部和南部平原地區的高速公路霧災風險等級較高，可為交通安全管理部門提供一定的參考依據；②在相同區域內，局地濃霧多發、交通事故多發、大范圍霧日多都可造成高速公路霧災風險等級升高。
運用2011年12月至2015年11月河北省11條高速公路沿線156套交通氣象監測站資料、142個國家氣象站霧災資料、因霧造成的交通事故和封閉管制資料、高速公路日均車流量、路網密度等資料，基于致災因子危險性、承災體空間脆弱性以及承災體易損性3個方面建立了高速公路霧災風險區劃模型，并繪制河北省高速公路霧災風險區劃圖。結果發現：①河北北部地區、西部山區、滄州沿海地區的高速公路霧災風險等級較低，而東部和南部平原地區的高速公路霧災風險等級較高，可為交通安全管理部門提供一定的參考依據；②在相同區域內，局地濃霧多發、交通事故多發、大范圍霧日多都可造成高速公路霧災風險等級升高。
2018, 46(1):194-199.
摘要:
針對目前高分辨率數值模式資料在預報業務中難以有效應用問題，開發了基于Web的數值模式交互顯示系統，該系統分為服務器端和瀏覽器客戶端2部分。服務器端由數據接收及處理、Web服務器2個核心模塊組成，模式數據處理采用Grib碼或NC格式，節省了存儲空間并保留了完整的預報信息；利用Python語言Django框架搭建的Web服務器，通過httpRequest機制接收前端繪圖信息，在服務器端應用Python擴展包pyGrADS在后臺生成預報圖形，并以圖片的形式返回瀏覽器，實現了在B/S架構下進行實時交互顯示數值模式的功能。在瀏覽器客戶端建立了可自由選擇區域和變量的交互前端顯示界面，并根據預報思路，設計不同的天氣預報圖形模板，能夠快速生成各種預報圖形。
針對目前高分辨率數值模式資料在預報業務中難以有效應用問題，開發了基于Web的數值模式交互顯示系統，該系統分為服務器端和瀏覽器客戶端2部分。服務器端由數據接收及處理、Web服務器2個核心模塊組成，模式數據處理采用Grib碼或NC格式，節省了存儲空間并保留了完整的預報信息；利用Python語言Django框架搭建的Web服務器，通過httpRequest機制接收前端繪圖信息，在服務器端應用Python擴展包pyGrADS在后臺生成預報圖形，并以圖片的形式返回瀏覽器，實現了在B/S架構下進行實時交互顯示數值模式的功能。在瀏覽器客戶端建立了可自由選擇區域和變量的交互前端顯示界面，并根據預報思路，設計不同的天氣預報圖形模板，能夠快速生成各種預報圖形。
2018, 46(1):200-206.
摘要:
基于氣象信息綜合分析處理系統第4版(Meteorology Information Comprehensive Analysis Process System 4, MICAPS 4)的精細化天氣預報平臺的設計與應用。從我國精細化氣象格點預報業務需求出發，介紹了精細化預報系統的總體組織結構和數據流程，基于MVVM模式的總體架構設計、功能設計以及實現。平臺采用高性能的分布式內存對象緩存技術，提高了系統運行效率；采用模型視圖分離，將數據邏輯與用戶界面剝離，增強其可擴展性，更便于省級本地化應用；開發了要素場協調性處理功能，集成了降水、溫度等客觀預報算法，并提供豐富的主/客觀交互工具。目前，該平臺已在業務中應用，為全國精細化預報業務提供了重要支撐。
基于氣象信息綜合分析處理系統第4版(Meteorology Information Comprehensive Analysis Process System 4, MICAPS 4)的精細化天氣預報平臺的設計與應用。從我國精細化氣象格點預報業務需求出發，介紹了精細化預報系統的總體組織結構和數據流程，基于MVVM模式的總體架構設計、功能設計以及實現。平臺采用高性能的分布式內存對象緩存技術，提高了系統運行效率；采用模型視圖分離，將數據邏輯與用戶界面剝離，增強其可擴展性，更便于省級本地化應用；開發了要素場協調性處理功能，集成了降水、溫度等客觀預報算法，并提供豐富的主/客觀交互工具。目前，該平臺已在業務中應用，為全國精細化預報業務提供了重要支撐。
2018, 46(1):207-213.
摘要:
基于國內自主知識產權的EVGlobe三維GIS平臺，結合高分辨率遙感影像和數字高程模型，設計研發了內蒙古人工影響天氣電子沙盤系統，實現了內蒙古人影作業裝備和觀測站的布局展示，衛星云圖、雷達回波及降水量等天氣監測信息的三維可視化分析展示，實際人影作業過程及作業方案的三維仿真模擬等功能，體現了人影空地立體作業模式，為用戶提供形象直觀的地理場景、飛機穿云及催化播撒效果，對提升人影指揮決策能力和作業能力起到積極作用。
基于國內自主知識產權的EVGlobe三維GIS平臺，結合高分辨率遙感影像和數字高程模型，設計研發了內蒙古人工影響天氣電子沙盤系統，實現了內蒙古人影作業裝備和觀測站的布局展示，衛星云圖、雷達回波及降水量等天氣監測信息的三維可視化分析展示，實際人影作業過程及作業方案的三維仿真模擬等功能，體現了人影空地立體作業模式，為用戶提供形象直觀的地理場景、飛機穿云及催化播撒效果，對提升人影指揮決策能力和作業能力起到積極作用。
您是第位訪問者
技術支持：北京勤云科技發展有限公司
技術支持：北京勤云科技發展有限公司