2019年第47卷第2期文章目次
2019, 47(2):191-200.
摘要:
2014—2017年四川地區開展了大范圍云系觀測科學試驗。觀測對象以盆地層狀云系和積層混合云系為主，積狀云（對流云）為輔。本文圍繞試驗目標、區域、觀測要素、觀測布局設計、觀測方案設計、設備技術參數和典型個例等7個方面進行介紹，根據不同類型云系和降水變化特征，設計有針對性的觀測方案，獲得了不同類型云系和降水的多尺度連續性觀測數據，為四川地區開展云和降水關系研究提供詳實的綜合型外場觀測數據。層狀降水云典型個例云高可達8 km，云強核心部位的云雷達反射率可達28 dBz，徑向速度可達-6 m〖DK〗·s-1，在0 ℃附近，反射率和退偏振因子LDR上有一條明顯的亮帶，表現為極大值，液態水主要集中于4.5 km以下，隨著雨強增大，液水含量增加，降水滴譜分布較窄，隨著雨強減小，雨滴譜和速度譜變窄，但小粒徑數濃度增加，說明對層狀云雨強起主導作用的是雨滴直徑，而不是數濃度；無降水層狀云典型個例云層厚度為3.2 km，云頂約為4 km，云雷達反射率不超過0 dBz，徑向速度不超過5 m〖DK〗·s-1，層狀云內整層水汽含量和液水含量較為穩定，云中主要為液態粒子且粒徑偏小、小粒徑數濃度較高。
2014—2017年四川地區開展了大范圍云系觀測科學試驗。觀測對象以盆地層狀云系和積層混合云系為主，積狀云（對流云）為輔。本文圍繞試驗目標、區域、觀測要素、觀測布局設計、觀測方案設計、設備技術參數和典型個例等7個方面進行介紹，根據不同類型云系和降水變化特征，設計有針對性的觀測方案，獲得了不同類型云系和降水的多尺度連續性觀測數據，為四川地區開展云和降水關系研究提供詳實的綜合型外場觀測數據。層狀降水云典型個例云高可達8 km，云強核心部位的云雷達反射率可達28 dBz，徑向速度可達-6 m〖DK〗·s-1，在0 ℃附近，反射率和退偏振因子LDR上有一條明顯的亮帶，表現為極大值，液態水主要集中于4.5 km以下，隨著雨強增大，液水含量增加，降水滴譜分布較窄，隨著雨強減小，雨滴譜和速度譜變窄，但小粒徑數濃度增加，說明對層狀云雨強起主導作用的是雨滴直徑，而不是數濃度；無降水層狀云典型個例云層厚度為3.2 km，云頂約為4 km，云雷達反射率不超過0 dBz，徑向速度不超過5 m〖DK〗·s-1，層狀云內整層水汽含量和液水含量較為穩定，云中主要為液態粒子且粒徑偏小、小粒徑數濃度較高。
2019, 47(2):201-206.
摘要:
為了改善系統相位噪聲及地物雜波抑制能力，對國內部分CINRAD/SA天氣雷達實施了Burst技術改造，以減少和消除發射信號相位抖動的影響。為了檢驗CINRAD/SA天氣雷達在Burst技術改造后相位噪聲及地物雜波抑制能力的改善效果，采用理論分析、性能測試和回波數據分析等方法對性能進行了測試。檢驗結果表明，Burst技術改造后CINRAD/SA天氣雷達系統的相位噪聲降低約0.05°，地物雜波抑制能力提高到55 dB以上，相位噪聲及地物雜波抑制能力改善較明顯，可作為其他型號天氣雷達技術改造的良好借鑒。
為了改善系統相位噪聲及地物雜波抑制能力，對國內部分CINRAD/SA天氣雷達實施了Burst技術改造，以減少和消除發射信號相位抖動的影響。為了檢驗CINRAD/SA天氣雷達在Burst技術改造后相位噪聲及地物雜波抑制能力的改善效果，采用理論分析、性能測試和回波數據分析等方法對性能進行了測試。檢驗結果表明，Burst技術改造后CINRAD/SA天氣雷達系統的相位噪聲降低約0.05°，地物雜波抑制能力提高到55 dB以上，相位噪聲及地物雜波抑制能力改善較明顯，可作為其他型號天氣雷達技術改造的良好借鑒。
2019, 47(2):207-213.
摘要:
廣州CINRAD/SA雷達完成雙偏振升級改造后，本文評估分析了其探測靈敏度、地物抑制能力以及差分反射率ZDR，差分相移〖WTBX〗Φ〖WTBZ〗DP、差分相移率KDP及相關系數的數據質量，結果表明：雙偏振升級后雷達靈敏度與升級前基本一致，地物雜波抑制效果有明顯改善；ZDR系統偏差變化穩定，隨Z的增長趨勢與經驗值一致，測量誤差不超過02 dB；〖WTBX〗Φ〖WTBZ〗DP的初始相位具有較好的穩定性，KDP對強降水敏感，與強降水有很好的對應關系；相關系數能夠很好地區分氣象和非氣象回波。
廣州CINRAD/SA雷達完成雙偏振升級改造后，本文評估分析了其探測靈敏度、地物抑制能力以及差分反射率ZDR，差分相移〖WTBX〗Φ〖WTBZ〗DP、差分相移率KDP及相關系數的數據質量，結果表明：雙偏振升級后雷達靈敏度與升級前基本一致，地物雜波抑制效果有明顯改善；ZDR系統偏差變化穩定，隨Z的增長趨勢與經驗值一致，測量誤差不超過02 dB；〖WTBX〗Φ〖WTBZ〗DP的初始相位具有較好的穩定性，KDP對強降水敏感，與強降水有很好的對應關系；相關系數能夠很好地區分氣象和非氣象回波。
2019, 47(2):214-221.
摘要:
利用2016年上海沿岸海域19個站點的風場資料，進行了風場質量控制，包括完整性檢查、內部一致性檢查、持續性檢查和高度訂正。同時挑選10個站點作為實況對2016年風場模式預報進行檢驗，包括風速預報誤差、風速預報準確率和風向預報檢驗，對比了風場觀測資料質量控制前后的檢驗結果，最后對兩次大風過程進行了檢驗。結果表明：預報檢驗結果均隨著預報時效的增加而變差；整體誤差秋季和冬季較小，6月和7月誤差較大；分級檢驗0～5級風速準確率在0.9～1之間，預報值比實況偏大，6級以上風速預報準確率逐漸降低，且預報值比實況偏?。伙L向檢驗呈現明顯的季節性，冬季12月、1月誤差小，準確率最高，夏季6月誤差最大，準確率最低；質量控制后檢驗結果都得到正面提升；兩次大風過程預報準確率均在70%以上。
利用2016年上海沿岸海域19個站點的風場資料，進行了風場質量控制，包括完整性檢查、內部一致性檢查、持續性檢查和高度訂正。同時挑選10個站點作為實況對2016年風場模式預報進行檢驗，包括風速預報誤差、風速預報準確率和風向預報檢驗，對比了風場觀測資料質量控制前后的檢驗結果，最后對兩次大風過程進行了檢驗。結果表明：預報檢驗結果均隨著預報時效的增加而變差；整體誤差秋季和冬季較小，6月和7月誤差較大；分級檢驗0～5級風速準確率在0.9～1之間，預報值比實況偏大，6級以上風速預報準確率逐漸降低，且預報值比實況偏?。伙L向檢驗呈現明顯的季節性，冬季12月、1月誤差小，準確率最高，夏季6月誤差最大，準確率最低；質量控制后檢驗結果都得到正面提升；兩次大風過程預報準確率均在70%以上。
2019, 47(2):222-228.
摘要:
主導能見度是航空活動能否正常進行的重要標準之一。伴隨我國通用機場建設，主導能見度的自動觀測具有重要的實際意義。本文使用中值法、圖形比例法和均值法3種方法，利用機場現有多套能見度傳感器進行主導能見度自動觀測，并使用3種方法研究分析了天津、大連、海拉爾、成都和重慶5個機場2014年12月10日起連續100天的07:00和19:00 2個時間點的多能見度傳感器測量值。結果表明:相比于中值法和圖形比例法，均值法具有更小的觀測偏差；觀測原理和方法、能見度傳感器數量、地區氣候差異和觀測位置差異是影響主導能見度自動觀測數據質量的主要影響因素。
主導能見度是航空活動能否正常進行的重要標準之一。伴隨我國通用機場建設，主導能見度的自動觀測具有重要的實際意義。本文使用中值法、圖形比例法和均值法3種方法，利用機場現有多套能見度傳感器進行主導能見度自動觀測，并使用3種方法研究分析了天津、大連、海拉爾、成都和重慶5個機場2014年12月10日起連續100天的07:00和19:00 2個時間點的多能見度傳感器測量值。結果表明:相比于中值法和圖形比例法，均值法具有更小的觀測偏差；觀測原理和方法、能見度傳感器數量、地區氣候差異和觀測位置差異是影響主導能見度自動觀測數據質量的主要影響因素。
2019, 47(2):229-236.
摘要:
針對氣象站網信息流轉路徑的優化開展研究，在分析現有站網信息兩條流轉路徑對站網準確性和一致性影響的基礎上，提出站網信息流轉路徑優化方案，包括基于兩級審核機制的站網信息業務管理路徑優化、基于實時檢測-反饋機制的站網信息上行氣象資料傳輸路徑優化和站網信息版本控制優化。通過管理手段與業務平臺相結合的方式將該優化方案在省級氣象業務中予以實施，數據分析表明：該優化方案對于提高站網信息質量具有明顯的成效，有助于實現氣象站網信息的規范化管理和應用。
針對氣象站網信息流轉路徑的優化開展研究，在分析現有站網信息兩條流轉路徑對站網準確性和一致性影響的基礎上，提出站網信息流轉路徑優化方案，包括基于兩級審核機制的站網信息業務管理路徑優化、基于實時檢測-反饋機制的站網信息上行氣象資料傳輸路徑優化和站網信息版本控制優化。通過管理手段與業務平臺相結合的方式將該優化方案在省級氣象業務中予以實施，數據分析表明：該優化方案對于提高站網信息質量具有明顯的成效，有助于實現氣象站網信息的規范化管理和應用。
2019, 47(2):237-243.
摘要:
針對CIMISS數據存儲管理系統在業務運行中出現的性能瓶頸問題，在分析該系統流程的基礎上，根據性能瓶頸出現的不同環節開展相應的優化工作，針對數據存儲性能問題，分析了傳統Share Disk和最新Share Nothing架構的差異，設計了分布式數據庫的部署方案和嵌入CIMISS技術方案。針對業務調度進程的性能瓶頸，優化了相應的調度記錄項。數據分析表明，上述優化措施實施后，數據存儲管理系統的服務性能和運行穩定性提升明顯，數據服務接口皆有數倍的性能提升，非結構化數據平均入庫及時率高于98%，為各類氣象業務應用提供了穩定可靠的數據環境支撐。
針對CIMISS數據存儲管理系統在業務運行中出現的性能瓶頸問題，在分析該系統流程的基礎上，根據性能瓶頸出現的不同環節開展相應的優化工作，針對數據存儲性能問題，分析了傳統Share Disk和最新Share Nothing架構的差異，設計了分布式數據庫的部署方案和嵌入CIMISS技術方案。針對業務調度進程的性能瓶頸，優化了相應的調度記錄項。數據分析表明，上述優化措施實施后，數據存儲管理系統的服務性能和運行穩定性提升明顯，數據服務接口皆有數倍的性能提升，非結構化數據平均入庫及時率高于98%，為各類氣象業務應用提供了穩定可靠的數據環境支撐。
2019, 47(2):244-254.
摘要:
基于青藏高原東北部68個國家氣象站資料，統計了1961—2015年各站和全區月、季、年強冷空氣的次數資料，利用氣候診斷方法分析了強冷空氣的變化特征及其影響，結果表明：在空間尺度上，1961—2015年強冷空氣次數全年20站、春季11站、夏季17站、秋季12站、冬季8站，呈顯著的減少趨勢。在時間尺度上，1961—2015年以來，青藏高原東北部年平均強冷空氣次數每10年減少0.401次，呈顯著的減少趨勢；該區域夏季和秋季平均強冷空氣次數每10年分別減少0.094、0.119次，也呈顯著的減少趨勢，春季和冬季每10年分別減少0.087、0.076次，減少的趨勢不顯著。在時段尺度上，青藏高原東北部年平均強冷空氣次數1983—2014年呈顯著減少趨勢，而1962—1982年僅存在減少的趨勢。1961—2015年青藏高原東北部年平均強冷空氣次數減少是由年平均最低氣溫顯著升高和年大風日數顯著減少而導致的。
基于青藏高原東北部68個國家氣象站資料，統計了1961—2015年各站和全區月、季、年強冷空氣的次數資料，利用氣候診斷方法分析了強冷空氣的變化特征及其影響，結果表明：在空間尺度上，1961—2015年強冷空氣次數全年20站、春季11站、夏季17站、秋季12站、冬季8站，呈顯著的減少趨勢。在時間尺度上，1961—2015年以來，青藏高原東北部年平均強冷空氣次數每10年減少0.401次，呈顯著的減少趨勢；該區域夏季和秋季平均強冷空氣次數每10年分別減少0.094、0.119次，也呈顯著的減少趨勢，春季和冬季每10年分別減少0.087、0.076次，減少的趨勢不顯著。在時段尺度上，青藏高原東北部年平均強冷空氣次數1983—2014年呈顯著減少趨勢，而1962—1982年僅存在減少的趨勢。1961—2015年青藏高原東北部年平均強冷空氣次數減少是由年平均最低氣溫顯著升高和年大風日數顯著減少而導致的。
2019, 47(2):255-261.
摘要:
利用澳大利亞氣象局MJO（MaddenJulian Oscillation）指數(1979—2015年)資料、NCEP/NCAR全球再分析格點資料和中國氣象局上海臺風研究所臺風資料，分析了MJO不同位相、強度與7—10月影響海南島的熱帶氣旋活動的關系。結果表明：7—10月影響海南島的熱帶氣旋活躍期和沉寂期與MJO的位相和強度有關，但7—8月和9—10月的熱帶氣旋活躍期和沉寂期對應的MJO位相和強度有所不同。在7、8月，當MJO處于強的第3、6位相或弱的第4位相時有利于熱帶氣旋影響海南島，當MJO處于強的第1、2、8位相時則不利于熱帶氣旋影響海南島。在9、10月，當MJO處于7位相時有利于熱帶氣旋影響海南島，當MJO處于1位相時則不利于熱帶氣旋影響海南島。無論是7、8月還是9、10月，有利于熱帶氣旋偏多和偏少的MJO位相對應的環流形勢基本相反。
利用澳大利亞氣象局MJO（MaddenJulian Oscillation）指數(1979—2015年)資料、NCEP/NCAR全球再分析格點資料和中國氣象局上海臺風研究所臺風資料，分析了MJO不同位相、強度與7—10月影響海南島的熱帶氣旋活動的關系。結果表明：7—10月影響海南島的熱帶氣旋活躍期和沉寂期與MJO的位相和強度有關，但7—8月和9—10月的熱帶氣旋活躍期和沉寂期對應的MJO位相和強度有所不同。在7、8月，當MJO處于強的第3、6位相或弱的第4位相時有利于熱帶氣旋影響海南島，當MJO處于強的第1、2、8位相時則不利于熱帶氣旋影響海南島。在9、10月，當MJO處于7位相時有利于熱帶氣旋影響海南島，當MJO處于1位相時則不利于熱帶氣旋影響海南島。無論是7、8月還是9、10月，有利于熱帶氣旋偏多和偏少的MJO位相對應的環流形勢基本相反。
2019, 47(2):262-268.
摘要:
對1981—2017年NCEP/NCAR逐日再分析資料采用客觀方法識別南支槽活動，并結合四川地區156個國家觀測站的逐日降水資料，統計分析了南支槽的時空分布特征及其對四川地區降水的影響。結果表明:①南支槽平均每年出現47.9次，月分布呈雙峰型，1月和5月出現頻次最高；②出現最多的區域為孟加拉灣以北、青藏高原南側的90°E附近，22°～24°N地區；③11月至次年1月為南支槽的增強期，南支槽強度大致上隨著經度的增加而減小，但在86°E和96°E附近為增強區；④南支槽活動同期，約73.97%的對應時段四川地區有降水過程，降水頻率大值區主要位于盆地西南部和南部；⑤南支槽位置偏西時四川地區更容易出現降水過程，但呈現出較強降水過程對應的南支槽強度較弱的現象。
對1981—2017年NCEP/NCAR逐日再分析資料采用客觀方法識別南支槽活動，并結合四川地區156個國家觀測站的逐日降水資料，統計分析了南支槽的時空分布特征及其對四川地區降水的影響。結果表明:①南支槽平均每年出現47.9次，月分布呈雙峰型，1月和5月出現頻次最高；②出現最多的區域為孟加拉灣以北、青藏高原南側的90°E附近，22°～24°N地區；③11月至次年1月為南支槽的增強期，南支槽強度大致上隨著經度的增加而減小，但在86°E和96°E附近為增強區；④南支槽活動同期，約73.97%的對應時段四川地區有降水過程，降水頻率大值區主要位于盆地西南部和南部；⑤南支槽位置偏西時四川地區更容易出現降水過程，但呈現出較強降水過程對應的南支槽強度較弱的現象。
2019, 47(2):269-275.
摘要:
利用青海省黃南地區近54 a (1960—2013年)蒸發量、氣溫、降水量、日照時數、水汽壓等資料，應用地理信息系統、數理統計、線性回歸和MannKendall檢驗等方法分析了黃南地區蒸發量的空間及時間變化趨勢，并對黃南地區蒸發量變化特征及其影響因子進行了診斷研究。結果表明：黃南地區年平均蒸發量呈明顯的下降趨勢，20世紀60—70年代為蒸發量偏多階段，80年代及后為偏少階段；黃南地區蒸發量最大的季節是春季和夏季，各季蒸發量均呈減少趨勢；黃南地區年蒸發量在1973年發生了由多到少的突變，春、夏、秋、冬季分別發在1973、1975、1976和1974年；分析影響蒸發量的相關因子，蒸發量與日照時數呈顯著的正相關關系，與水汽壓和降水量呈顯著的負相關關系，日照時數的減小是蒸發量減少的主要影響因子。
利用青海省黃南地區近54 a (1960—2013年)蒸發量、氣溫、降水量、日照時數、水汽壓等資料，應用地理信息系統、數理統計、線性回歸和MannKendall檢驗等方法分析了黃南地區蒸發量的空間及時間變化趨勢，并對黃南地區蒸發量變化特征及其影響因子進行了診斷研究。結果表明：黃南地區年平均蒸發量呈明顯的下降趨勢，20世紀60—70年代為蒸發量偏多階段，80年代及后為偏少階段；黃南地區蒸發量最大的季節是春季和夏季，各季蒸發量均呈減少趨勢；黃南地區年蒸發量在1973年發生了由多到少的突變，春、夏、秋、冬季分別發在1973、1975、1976和1974年；分析影響蒸發量的相關因子，蒸發量與日照時數呈顯著的正相關關系，與水汽壓和降水量呈顯著的負相關關系，日照時數的減小是蒸發量減少的主要影響因子。
2019, 47(2):276-281.
摘要:
根據GABLS（Global Energy and Water Cycle Experiment Atmospheric Boundary Layer Study）的第2個個例在GRAPES（Global and Regional Assimilation and PrEdiction System）單柱模式中構造了一個試驗，用于檢驗規定的下墊面溫度強迫條件下邊界層過程的晝夜循環模擬能力。然后，將模擬結果與觀測和大渦模擬結果進行了比較。結果表明，在規定的下墊面溫度強迫下，GRAPES模擬的2 m溫度基本合理。然而，對于穩定條件（夜間），GRAPES模擬的向下的感熱通量比觀測的大，過估10 m風速和摩擦速度，過估穩定邊界層高度；對于不穩定條件（白天），GRAPES模擬的向上的感熱通量比觀測的小，低估不穩定邊界層高度，低層位溫偏冷。隨后的敏感試驗表明，減小邊界層方案中的動量和熱量的背景擴散值后，GRAPES模擬的穩定條件下的10 m風速和摩擦速度，以及對流邊界層的風和溫度的廓線更接近大渦模擬。
根據GABLS（Global Energy and Water Cycle Experiment Atmospheric Boundary Layer Study）的第2個個例在GRAPES（Global and Regional Assimilation and PrEdiction System）單柱模式中構造了一個試驗，用于檢驗規定的下墊面溫度強迫條件下邊界層過程的晝夜循環模擬能力。然后，將模擬結果與觀測和大渦模擬結果進行了比較。結果表明，在規定的下墊面溫度強迫下，GRAPES模擬的2 m溫度基本合理。然而，對于穩定條件（夜間），GRAPES模擬的向下的感熱通量比觀測的大，過估10 m風速和摩擦速度，過估穩定邊界層高度；對于不穩定條件（白天），GRAPES模擬的向上的感熱通量比觀測的小，低估不穩定邊界層高度，低層位溫偏冷。隨后的敏感試驗表明，減小邊界層方案中的動量和熱量的背景擴散值后，GRAPES模擬的穩定條件下的10 m風速和摩擦速度，以及對流邊界層的風和溫度的廓線更接近大渦模擬。
2019, 47(2):282-288.
摘要:
利用2008—2016年舟山4個海島氣象站大風資料和歐洲中心的ERAinterim再分析資料，分析了陣風因子隨平均風速、風向、小時、月份等分布的氣候特征，統計陣風因子與邊界層的大氣穩定度、250～1000 m風速與10 m風速的比值、6 h變溫等要素的相關后，選取最佳預報因子，利用BP人工神經網絡方法，根據不同因子組合對陣風進行循環試報。結果表明：①平均風速較小時陣風因子波動范圍大；靠近大陸站點的陣風因子及來自陸地方向氣流的陣風因子偏大。②白天11:00—16:00受太陽輻射影響大氣湍流相對較強，陣風因子偏大。7—9月沿海受臺風影響頻繁，其陣風因子要大些，而11—12月陣風因子偏大則與來流方向的地表粗糙度較大有關。③陣風因子和邊界層不同高度的風速與10 m風速比值，及氣溫具有明顯正相關，與邊界層大氣穩定度參數具有負相關，相關結果印證了陣風主要物理成因與動量的垂直湍流輸送有關。④陣風循環試報表明最佳組模型試報的絕對誤差及方差均比對比組模型減少約11%～25%，具有較好的預報效果。
利用2008—2016年舟山4個海島氣象站大風資料和歐洲中心的ERAinterim再分析資料，分析了陣風因子隨平均風速、風向、小時、月份等分布的氣候特征，統計陣風因子與邊界層的大氣穩定度、250～1000 m風速與10 m風速的比值、6 h變溫等要素的相關后，選取最佳預報因子，利用BP人工神經網絡方法，根據不同因子組合對陣風進行循環試報。結果表明：①平均風速較小時陣風因子波動范圍大；靠近大陸站點的陣風因子及來自陸地方向氣流的陣風因子偏大。②白天11:00—16:00受太陽輻射影響大氣湍流相對較強，陣風因子偏大。7—9月沿海受臺風影響頻繁，其陣風因子要大些，而11—12月陣風因子偏大則與來流方向的地表粗糙度較大有關。③陣風因子和邊界層不同高度的風速與10 m風速比值，及氣溫具有明顯正相關，與邊界層大氣穩定度參數具有負相關，相關結果印證了陣風主要物理成因與動量的垂直湍流輸送有關。④陣風循環試報表明最佳組模型試報的絕對誤差及方差均比對比組模型減少約11%～25%，具有較好的預報效果。
2019, 47(2):289-298.
摘要:
利用浙江省2016年71個氣象臺站觀測的日平均氣溫和地表(0 cm)溫度資料對ERA再分析陸面溫度資料的適用性進行了初步評估，通過計算2套再分析資料（ERA5和ERAInterim）與觀測資料之間的相關系數、平均偏差、平均絕對偏差、均方根誤差和納什效率系數等統計參數，綜合評估了ERA再分析資料在浙江省的適用性。結果表明：①ERA2套再分析資料與觀測值均較為接近，均能夠較好地再現浙江省2 m氣溫的時空分布特征且變化相關系數均高于0.98，日絕對偏差較小。②對于地表溫度，2套再分析資料的適用性要差于氣溫，主要表現在2套再分析地表溫度均低于觀測值，且夏季的偏差顯著大于其他季節，但絕大多數站點相關系數高于0.9，均方根誤差高于2 ℃。總體來說，2套ERA再分析陸面溫度資料對浙江省具有較好的適用性，ERA5整體上優于ERAInterim，地表溫度的改善更明顯。
利用浙江省2016年71個氣象臺站觀測的日平均氣溫和地表(0 cm)溫度資料對ERA再分析陸面溫度資料的適用性進行了初步評估，通過計算2套再分析資料（ERA5和ERAInterim）與觀測資料之間的相關系數、平均偏差、平均絕對偏差、均方根誤差和納什效率系數等統計參數，綜合評估了ERA再分析資料在浙江省的適用性。結果表明：①ERA2套再分析資料與觀測值均較為接近，均能夠較好地再現浙江省2 m氣溫的時空分布特征且變化相關系數均高于0.98，日絕對偏差較小。②對于地表溫度，2套再分析資料的適用性要差于氣溫，主要表現在2套再分析地表溫度均低于觀測值，且夏季的偏差顯著大于其他季節，但絕大多數站點相關系數高于0.9，均方根誤差高于2 ℃。總體來說，2套ERA再分析陸面溫度資料對浙江省具有較好的適用性，ERA5整體上優于ERAInterim，地表溫度的改善更明顯。
2019, 47(2):299-311.
摘要:
2017年8月8日午夜，天津北辰區出現局地短時強降水，小時雨強超過70 mm〖DK〗·h-1。利用RMAPS(Rapidrefresh Multiscale Analysis and Prediction System)和觀測資料，通過多種資料疊加、雷達回波參數量化和低層風場反演等方法分析了降水成因，結果表明: ①降水是由MβCS（Mesoβscale Convective System）后向傳播過程中尾部的多單體雷暴造成的，傳播過程中單體合并對雷暴系統的結構及增強有重要影響，合并后系統的回波體積參數V40（反射率≥40 dBz的體積）增長了23.3%，在V40增長之前，變率參數FV40-up6（6 km以上40 dBz回波體積6 min的變化）出現了“突降”，這對雷暴系統即將發展有預警意義；②冷池出流與地面東南風形成的輻合線是對流系統維持的關鍵，中低層切變線也為對流的發生發展提供了有利的動力條件；伴隨著強降水，對流有效位能CAPE由峰值急速下降，低層垂直風切變指數α驟增，這揭示了不穩定能量、垂直風切變與對流過程之間的關系；③降水落區與不穩定參數SWEAT的大值區對應，預警時間3 h，來自渤海的地面暖濕帶與假相當位溫密集帶的交匯處也是落區臨近預報的關注點。
2017年8月8日午夜，天津北辰區出現局地短時強降水，小時雨強超過70 mm〖DK〗·h-1。利用RMAPS(Rapidrefresh Multiscale Analysis and Prediction System)和觀測資料，通過多種資料疊加、雷達回波參數量化和低層風場反演等方法分析了降水成因，結果表明: ①降水是由MβCS（Mesoβscale Convective System）后向傳播過程中尾部的多單體雷暴造成的，傳播過程中單體合并對雷暴系統的結構及增強有重要影響，合并后系統的回波體積參數V40（反射率≥40 dBz的體積）增長了23.3%，在V40增長之前，變率參數FV40-up6（6 km以上40 dBz回波體積6 min的變化）出現了“突降”，這對雷暴系統即將發展有預警意義；②冷池出流與地面東南風形成的輻合線是對流系統維持的關鍵，中低層切變線也為對流的發生發展提供了有利的動力條件；伴隨著強降水，對流有效位能CAPE由峰值急速下降，低層垂直風切變指數α驟增，這揭示了不穩定能量、垂直風切變與對流過程之間的關系；③降水落區與不穩定參數SWEAT的大值區對應，預警時間3 h，來自渤海的地面暖濕帶與假相當位溫密集帶的交匯處也是落區臨近預報的關注點。
2019, 47(2):312-321.
摘要:
利用2016年1月1日至31日的FNL資料，對一次極端寒潮天氣過程進行了等熵位渦分析。結果表明：高位渦主體由極渦分裂而來，前面低位渦區的阻擋與后側低位渦大氣的北上加強了位渦的經向交換，高位渦空氣不斷由極地向南輸送，使得高位渦主體不斷加強維持。高位渦在由北向南移動的同時，也由對流層頂向下輸送。此次寒潮過程主要有3股冷空氣由上而下發展，位置均在高空急流軸的北側，最南端的一股下沉氣流最旺盛，這是其與高空急流相互作用的結果。強盛的冷空氣下沉使得寒潮影響范圍觸及我國華南地區。隨著高位渦的向南向下傳輸，一方面引起對流層中高層低渦系統迅速發展，當它移到中國東部地區時，東亞大槽迅速加深，使槽后強冷空氣迅速向南爆發；另一方面，在高位渦輸送的過程中，其后側有強烈的下沉運動，使得地面冷高壓快速發展，導致強寒潮天氣的爆發。
利用2016年1月1日至31日的FNL資料，對一次極端寒潮天氣過程進行了等熵位渦分析。結果表明：高位渦主體由極渦分裂而來，前面低位渦區的阻擋與后側低位渦大氣的北上加強了位渦的經向交換，高位渦空氣不斷由極地向南輸送，使得高位渦主體不斷加強維持。高位渦在由北向南移動的同時，也由對流層頂向下輸送。此次寒潮過程主要有3股冷空氣由上而下發展，位置均在高空急流軸的北側，最南端的一股下沉氣流最旺盛，這是其與高空急流相互作用的結果。強盛的冷空氣下沉使得寒潮影響范圍觸及我國華南地區。隨著高位渦的向南向下傳輸，一方面引起對流層中高層低渦系統迅速發展，當它移到中國東部地區時，東亞大槽迅速加深，使槽后強冷空氣迅速向南爆發；另一方面，在高位渦輸送的過程中，其后側有強烈的下沉運動，使得地面冷高壓快速發展，導致強寒潮天氣的爆發。
2019, 47(2):322-328.
摘要:
利用壽縣觀測站內的Parsivel激光雨滴譜儀結合觀測站雨量數據及雷達基數據，分析了發生在2015年6月26—30日梅雨期間和2015年8月7—10日超強臺風“蘇迪羅”影響期間2次強降水過程的雨滴譜結構特征及其差異，擬合了雨強與雷達反射率因子之間的關系。結果表明：雨強的大小直接影響雨滴譜的特征參量，且隨著雨強增大而增大；梅雨鋒暴雨中1.0 mm＜直徑≤1.5 mm的粒子所占比例最多，雨強貢獻率最大；臺風雨中0.75 mm＜直徑≤1.0 mm的粒子所占比例最多，但1.0 mm＜直徑≤1.25 mm的粒子對雨強的貢獻最大，說明較大粒子對強降水的貢獻較大。
利用壽縣觀測站內的Parsivel激光雨滴譜儀結合觀測站雨量數據及雷達基數據，分析了發生在2015年6月26—30日梅雨期間和2015年8月7—10日超強臺風“蘇迪羅”影響期間2次強降水過程的雨滴譜結構特征及其差異，擬合了雨強與雷達反射率因子之間的關系。結果表明：雨強的大小直接影響雨滴譜的特征參量，且隨著雨強增大而增大；梅雨鋒暴雨中1.0 mm＜直徑≤1.5 mm的粒子所占比例最多，雨強貢獻率最大；臺風雨中0.75 mm＜直徑≤1.0 mm的粒子所占比例最多，但1.0 mm＜直徑≤1.25 mm的粒子對雨強的貢獻最大，說明較大粒子對強降水的貢獻較大。
2019, 47(2):329-336.
摘要:
利用云南省1981—2013年125站逐日逐6 h地面觀測的天氣現象、能見度和氣象要素資料，結合考慮地形高度的高分辨率氣象要素場插值技術和不適航霧（能見度≤800 m的大霧天氣）氣象要素判識模型，開展了影響云南適航條件視程障礙天氣的氣候特征分析。結果表明：云南最主要的視程障礙天氣是霧與輕霧，影響適航條件的視程障礙天氣僅為霧。不適航霧生成與相對濕度、風速以及地氣溫差關系密切，“高濕—弱風—穩定”的氣象條件是其形成維持的關鍵，其量化判識特征為：相對濕度>98%、風速<3 m/s、地氣溫差<3 ℃。滇西南、滇南、滇東是云南不適航霧的多發區，尤其景東—思茅—版納、西盟—瀾滄、保山—騰沖和羅平等地區。滇中、滇西和滇東北是少發區。云南不適航霧日變化呈現早晨和深夜多，午間和傍晚少的特征；季節變化具有夏秋季多于冬春季的特點。與臺站觀測相比，高分辨率資料客觀判識的不適航霧空間分布與地形有合理的對應關系，能夠合理地反映地形復雜地區的空間分布特征。未來技術發展可利用衛星反演資料與臺站資料同化訂正獲取高分辨率氣象要素資料，利用深度學習等建立不適航霧的判識模型。
利用云南省1981—2013年125站逐日逐6 h地面觀測的天氣現象、能見度和氣象要素資料，結合考慮地形高度的高分辨率氣象要素場插值技術和不適航霧（能見度≤800 m的大霧天氣）氣象要素判識模型，開展了影響云南適航條件視程障礙天氣的氣候特征分析。結果表明：云南最主要的視程障礙天氣是霧與輕霧，影響適航條件的視程障礙天氣僅為霧。不適航霧生成與相對濕度、風速以及地氣溫差關系密切，“高濕—弱風—穩定”的氣象條件是其形成維持的關鍵，其量化判識特征為：相對濕度>98%、風速<3 m/s、地氣溫差<3 ℃。滇西南、滇南、滇東是云南不適航霧的多發區，尤其景東—思茅—版納、西盟—瀾滄、保山—騰沖和羅平等地區。滇中、滇西和滇東北是少發區。云南不適航霧日變化呈現早晨和深夜多，午間和傍晚少的特征；季節變化具有夏秋季多于冬春季的特點。與臺站觀測相比，高分辨率資料客觀判識的不適航霧空間分布與地形有合理的對應關系，能夠合理地反映地形復雜地區的空間分布特征。未來技術發展可利用衛星反演資料與臺站資料同化訂正獲取高分辨率氣象要素資料，利用深度學習等建立不適航霧的判識模型。
2019, 47(2):337-348.
摘要:
為進一步了解山區與平原雷電參數分布特征及其差異，為山區和平原地區雷電防護工程設計和雷擊風險評估提供參考，根據湖北省ADTD地閃定位系統2006年12月至2016年12月監測的資料，采用數理統計方法，對山區和平原地區的地閃頻次、極性、雷電流幅值和波頭陡度等參數分布特征進行了對比研究。結果表明：①山區地閃密度略高于平原地區，平原正地閃百分比稍高于山區,近10年的正地閃百分比呈上升趨勢。②正地閃平均強度山區比平原大1.16 kA，負地閃平均強度山區比平原小3.67 kA，平原總地閃平均強度比山區大3.46 kA。③總地閃小雷電流幅值（I≤30 kA）概率山區比平原大8.9%，大雷電流幅值（I>100 kA）概率平原比山區大0.6%。④山區正地閃平均陡度分別比負、總地閃平均陡度大2.44 kA/μs和2.31 kA/μs，平原正、負、總地閃平均陡度分別比山區大341 kA/μs、5.77 kA/μs和5.64 kA/μs。可以得出，山區小雷電流繞擊率大于平原，正地閃雷電感應的危害大于負地閃和總地閃；平原地區大雷電流反擊率比山區大，雷電感應的危害大于山區。
為進一步了解山區與平原雷電參數分布特征及其差異，為山區和平原地區雷電防護工程設計和雷擊風險評估提供參考，根據湖北省ADTD地閃定位系統2006年12月至2016年12月監測的資料，采用數理統計方法，對山區和平原地區的地閃頻次、極性、雷電流幅值和波頭陡度等參數分布特征進行了對比研究。結果表明：①山區地閃密度略高于平原地區，平原正地閃百分比稍高于山區,近10年的正地閃百分比呈上升趨勢。②正地閃平均強度山區比平原大1.16 kA，負地閃平均強度山區比平原小3.67 kA，平原總地閃平均強度比山區大3.46 kA。③總地閃小雷電流幅值（I≤30 kA）概率山區比平原大8.9%，大雷電流幅值（I>100 kA）概率平原比山區大0.6%。④山區正地閃平均陡度分別比負、總地閃平均陡度大2.44 kA/μs和2.31 kA/μs，平原正、負、總地閃平均陡度分別比山區大341 kA/μs、5.77 kA/μs和5.64 kA/μs。可以得出，山區小雷電流繞擊率大于平原，正地閃雷電感應的危害大于負地閃和總地閃；平原地區大雷電流反擊率比山區大，雷電感應的危害大于山區。
2019, 47(2):349-354.
摘要:
土壤結構的全面、正確分析，對接地裝置的優化設計有重要意義。本文根據溫納四極法原理，利用CDEGS(Current Distribution, Electromagnetic fields, Grounding and Soil structure analysis)系統建立土壤電阻率測量仿真模型，對自定義的土壤結構進行土壤電阻率仿真，再反演得到土壤結構參數反演值。通過土壤結構參數反演值與定義值的對比分析，驗證土壤結構反演的正確性。通過進行現場測試工作，將接地電阻的現場測量值和仿真值進行對比，驗證土壤結構反演和接地電阻值仿真的有效性。探討了在2層土壤結構下，增加垂直或水平接地體對接地電阻的降低效果。仿真和現場測試表明，該系統能反演得到真實的土壤結構、接地電阻，從而指導接地裝置的設計、評估接地電阻。
土壤結構的全面、正確分析，對接地裝置的優化設計有重要意義。本文根據溫納四極法原理，利用CDEGS(Current Distribution, Electromagnetic fields, Grounding and Soil structure analysis)系統建立土壤電阻率測量仿真模型，對自定義的土壤結構進行土壤電阻率仿真，再反演得到土壤結構參數反演值。通過土壤結構參數反演值與定義值的對比分析，驗證土壤結構反演的正確性。通過進行現場測試工作，將接地電阻的現場測量值和仿真值進行對比，驗證土壤結構反演和接地電阻值仿真的有效性。探討了在2層土壤結構下，增加垂直或水平接地體對接地電阻的降低效果。仿真和現場測試表明，該系統能反演得到真實的土壤結構、接地電阻，從而指導接地裝置的設計、評估接地電阻。
2019, 47(2):355-360.
摘要:
本文根據人工影響天氣（以下簡稱人影）作業安全射界管理需求，討論分析了影響人影作業安全射界因素包括裝備性能、彈藥穩定性、高空氣流、站點海拔和人員操作水平等,提出一種人影作業安全射界精細化繪制思路和方法,設計開發了基于高分辨率衛星影像數據和數字高程模型數據（以下簡稱DEM數據）人工標識技術的人影安全射界繪制系統。經實踐應用，該系統輸出的人影作業安全射界圖，可解決傳統射界圖安全標記要素不全、繪制分辨率不高、信息化程度低等問題，對提升作業效益和安全管理水平具有一定的實用價值，可以向開展人影作業的各級單位推廣使用。
本文根據人工影響天氣（以下簡稱人影）作業安全射界管理需求，討論分析了影響人影作業安全射界因素包括裝備性能、彈藥穩定性、高空氣流、站點海拔和人員操作水平等,提出一種人影作業安全射界精細化繪制思路和方法,設計開發了基于高分辨率衛星影像數據和數字高程模型數據（以下簡稱DEM數據）人工標識技術的人影安全射界繪制系統。經實踐應用，該系統輸出的人影作業安全射界圖，可解決傳統射界圖安全標記要素不全、繪制分辨率不高、信息化程度低等問題，對提升作業效益和安全管理水平具有一定的實用價值，可以向開展人影作業的各級單位推廣使用。
2019, 47(2):361-366.
摘要:
利用微信小程序技術開發“智慧氣象”公眾版，研究基于小程序的圖形繪制技術，實現氣象數據可視化。同時將氣象與新聞、視頻和圖片等相融合，開發多個符合公眾需求的功能頁面?！爸腔蹥庀蟆惫姲嬖谡憬庀蠓展ぷ髦械玫綇V泛應用，為微信小程序在公眾氣象服務上的應用研究提供了參考。
利用微信小程序技術開發“智慧氣象”公眾版，研究基于小程序的圖形繪制技術，實現氣象數據可視化。同時將氣象與新聞、視頻和圖片等相融合，開發多個符合公眾需求的功能頁面?！爸腔蹥庀蟆惫姲嬖谡憬庀蠓展ぷ髦械玫綇V泛應用，為微信小程序在公眾氣象服務上的應用研究提供了參考。
2019, 47(2):367-372.
摘要:
本文介紹了農業氣象測報工作基數統計系統（AgMOBase）的框架、數據庫、功能模塊設計與業務應用情況。AgMOBase系統是農業氣象測報業務系統（AgMODOS）配套的業務軟件，采用面向對象技術與模塊化結構技術開發，由數據層、技術層、應用層和用戶層組成4層架構結構。系統已在全國農業氣象觀測站業務應用，實現氣象部門開展的農業氣象觀測質量考核和軟件應用質量考核所規定的日常工作基數統計工作，提供個人和臺站的月份/年度詳細的基數統計報告。
本文介紹了農業氣象測報工作基數統計系統（AgMOBase）的框架、數據庫、功能模塊設計與業務應用情況。AgMOBase系統是農業氣象測報業務系統（AgMODOS）配套的業務軟件，采用面向對象技術與模塊化結構技術開發，由數據層、技術層、應用層和用戶層組成4層架構結構。系統已在全國農業氣象觀測站業務應用，實現氣象部門開展的農業氣象觀測質量考核和軟件應用質量考核所規定的日常工作基數統計工作，提供個人和臺站的月份/年度詳細的基數統計報告。
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