2019年第47卷第6期文章目次
2019, 47(6):885-892.
摘要:
國內氣象通信系統CTS1.0是CIMISS業務的重要組成部分，其資料傳輸情況也是各省氣象信息業務考核的重要指標之一。但目前省級CTS1.0缺少有效的備份手段，導致其在運行連續性方面存在隱患。在本文中，作者從性價比、運維復雜度等方面綜合考慮，提出了一套單機版的省級CTS1.0備份方案，并對其系統架構、數據流程、基礎平臺選型等關鍵內容進行了分析。該方案對業務切換過程進行了精細化設計，確保業務配置一致性及監控數據流轉的不間斷，保證了單機版CTS切換過程中的業務連續性。同時在基礎架構方面，采用SSD固態硬盤替代磁盤陣列，獲得了較高的系統I/O性能，使單機版承載能力顯著提升。通過在部分省局進行的壓力測試以及對系統I/O性能的分析，表明該方案能夠為省級CTS1.0業務備份提供可靠的支撐。
國內氣象通信系統CTS1.0是CIMISS業務的重要組成部分，其資料傳輸情況也是各省氣象信息業務考核的重要指標之一。但目前省級CTS1.0缺少有效的備份手段，導致其在運行連續性方面存在隱患。在本文中，作者從性價比、運維復雜度等方面綜合考慮，提出了一套單機版的省級CTS1.0備份方案，并對其系統架構、數據流程、基礎平臺選型等關鍵內容進行了分析。該方案對業務切換過程進行了精細化設計，確保業務配置一致性及監控數據流轉的不間斷，保證了單機版CTS切換過程中的業務連續性。同時在基礎架構方面，采用SSD固態硬盤替代磁盤陣列，獲得了較高的系統I/O性能，使單機版承載能力顯著提升。通過在部分省局進行的壓力測試以及對系統I/O性能的分析，表明該方案能夠為省級CTS1.0業務備份提供可靠的支撐。
2019, 47(6):893-899.
摘要:
水文氣象災害是影響我國的主要自然災害之一。水文氣象網格數據構成一個動態變化的三維流場，流場可視化是研究水文氣象災害內在變化規律的重要手段。針對水文氣象場數據數據量大、多維多尺度以及動態變化等特點，本文提出了一種基于虛擬地球的流場三維動態可視化方法。該方法包括流場數據組織和動態數據插值兩種數據處理方法，并在此基礎上研究了改進的粒子追蹤、三維流線和體繪制三種可視化關鍵技術。最后通過河道洪水和臺風兩種不同尺度的流場進行了實驗驗證，結果表明該方法能夠流暢地實現三維流場的精細動態可視化，對于水文氣象災害應急輔助決策具有重要的意義。
水文氣象災害是影響我國的主要自然災害之一。水文氣象網格數據構成一個動態變化的三維流場，流場可視化是研究水文氣象災害內在變化規律的重要手段。針對水文氣象場數據數據量大、多維多尺度以及動態變化等特點，本文提出了一種基于虛擬地球的流場三維動態可視化方法。該方法包括流場數據組織和動態數據插值兩種數據處理方法，并在此基礎上研究了改進的粒子追蹤、三維流線和體繪制三種可視化關鍵技術。最后通過河道洪水和臺風兩種不同尺度的流場進行了實驗驗證，結果表明該方法能夠流暢地實現三維流場的精細動態可視化，對于水文氣象災害應急輔助決策具有重要的意義。
2019, 47(6):900-904.
摘要:
針對北斗衛星下行通信受4G和WIFI信號帶內干擾導致傳輸成功率低的情況，設計了基于增加傳輸次數來降低誤碼率的自動氣象站報文北斗傳輸方案。首次提出并建成用于傳輸自動氣象站報文的雙北斗指揮機用戶群，根據北斗用戶機的傳輸能力設計專用的氣象報文編碼格式，利用冗余頻度開展報文重發，實現單個時次報文的4次重復接收，穩定地保證了較高的傳輸成功率。方案同時實現了觀測報文1 min內到達預報員桌面，在穩定性和時效性上均取得了突破。
針對北斗衛星下行通信受4G和WIFI信號帶內干擾導致傳輸成功率低的情況，設計了基于增加傳輸次數來降低誤碼率的自動氣象站報文北斗傳輸方案。首次提出并建成用于傳輸自動氣象站報文的雙北斗指揮機用戶群，根據北斗用戶機的傳輸能力設計專用的氣象報文編碼格式，利用冗余頻度開展報文重發，實現單個時次報文的4次重復接收，穩定地保證了較高的傳輸成功率。方案同時實現了觀測報文1 min內到達預報員桌面，在穩定性和時效性上均取得了突破。
2019, 47(6):905-911.
摘要:
在TWP3風廓線雷達各種故障中，發射機故障率高居榜首?；赥WP3風廓線雷達發射機工作原理和關鍵點信號特性，結合故障統計數據，將發射機常見故障歸納為6類典型故障。通過分析典型故障，研究出一套故障診斷流程，并結合3個典型案例進行剖析。結果表明：發射機典型故障診斷流程可以快速、準確診斷發射機故障，具有思路清晰、操作規范、基層雷達站技術人員容易掌握的特點，可有效縮短發射機故障修復時間，提高TWP3風廓線雷達技術保障水平。
在TWP3風廓線雷達各種故障中，發射機故障率高居榜首?；赥WP3風廓線雷達發射機工作原理和關鍵點信號特性，結合故障統計數據，將發射機常見故障歸納為6類典型故障。通過分析典型故障，研究出一套故障診斷流程，并結合3個典型案例進行剖析。結果表明：發射機典型故障診斷流程可以快速、準確診斷發射機故障，具有思路清晰、操作規范、基層雷達站技術人員容易掌握的特點，可有效縮短發射機故障修復時間，提高TWP3風廓線雷達技術保障水平。
2019, 47(6):912-915.
摘要:
利用1998年6月1日至2006年12月31日鄭州國家基本氣象站國產直接輻射表、芬蘭Milos500雙金屬片日照傳感器與國產人工暗筒式日照計觀測的日照時數資料，采用統計分析方法，對兩套儀器觀測的日照時數與人工暗筒式日照計觀測的日照時數分別進行對比分析，并對差異的可能原因進行探討。結果表明：人工暗筒式日照時數與Milos500雙金屬片日照時數日差值的平均值為1.6 h，國產直接輻射表與Milos500雙金屬片日照時數日差值的平均值為2.1 h，Milos500雙金屬片日照傳感器觀測數據明顯小于人工暗筒式和國產直接輻射表的數據，其差值通過95%的T檢驗，差異顯著；人工暗筒式日照計與國產直接輻射表觀測的日照時數日差值的平均值為0.2 h，兩套儀器觀測數據差異不顯著，相關性最好。
利用1998年6月1日至2006年12月31日鄭州國家基本氣象站國產直接輻射表、芬蘭Milos500雙金屬片日照傳感器與國產人工暗筒式日照計觀測的日照時數資料，采用統計分析方法，對兩套儀器觀測的日照時數與人工暗筒式日照計觀測的日照時數分別進行對比分析，并對差異的可能原因進行探討。結果表明：人工暗筒式日照時數與Milos500雙金屬片日照時數日差值的平均值為1.6 h，國產直接輻射表與Milos500雙金屬片日照時數日差值的平均值為2.1 h，Milos500雙金屬片日照傳感器觀測數據明顯小于人工暗筒式和國產直接輻射表的數據，其差值通過95%的T檢驗，差異顯著；人工暗筒式日照計與國產直接輻射表觀測的日照時數日差值的平均值為0.2 h，兩套儀器觀測數據差異不顯著，相關性最好。
2019, 47(6):916-926.
摘要:
為提高數值模式對陣風風速預報能力，采用概率密度匹配方法（Probability Density Function Matching Method，簡稱PDF方法）對WRF模式地面極大風速預報數據開展誤差訂正。結果表明：①基于PDF方法訂正后的陣風預報效果明顯優于WRF預報結果，當實況極大風力≤5級時，兩種預報結果均與實況較為一致；當實況極大風力≥6級時，WRF預報相比實況明顯偏小，而PDF方法訂正結果則與實況較為接近；②對比不同地形條件下兩種預報結果發現，在實況風力整體偏弱的平原地區，WRF預報和PDF訂正結果對極大風的預報效果均較好；在風力偏強的山區和沿江河谷地區，PDF訂正結果的預報效果相比WRF預報則有明顯提升；③對2017年安徽省81個國家站逐日極大風速的預報效果檢驗發現：預報誤差和過去五年整體擬合誤差基本相當，說明基于2012—2016年歷史數據建立的概率密度分布函數可以代表安徽各站多年的實況和WRF預報極大風速的聯合分布特征，利用PDF方法進行逐日極大風速預報具有一定的可靠性。
為提高數值模式對陣風風速預報能力，采用概率密度匹配方法（Probability Density Function Matching Method，簡稱PDF方法）對WRF模式地面極大風速預報數據開展誤差訂正。結果表明：①基于PDF方法訂正后的陣風預報效果明顯優于WRF預報結果，當實況極大風力≤5級時，兩種預報結果均與實況較為一致；當實況極大風力≥6級時，WRF預報相比實況明顯偏小，而PDF方法訂正結果則與實況較為接近；②對比不同地形條件下兩種預報結果發現，在實況風力整體偏弱的平原地區，WRF預報和PDF訂正結果對極大風的預報效果均較好；在風力偏強的山區和沿江河谷地區，PDF訂正結果的預報效果相比WRF預報則有明顯提升；③對2017年安徽省81個國家站逐日極大風速的預報效果檢驗發現：預報誤差和過去五年整體擬合誤差基本相當，說明基于2012—2016年歷史數據建立的概率密度分布函數可以代表安徽各站多年的實況和WRF預報極大風速的聯合分布特征，利用PDF方法進行逐日極大風速預報具有一定的可靠性。
2019, 47(6):927-933.
摘要:
本文在臺風路徑預報檢驗與訂正方面引入了光流法，結果表明：①利用光流檢驗方法，可以將位勢高度場的預報誤差分解為強度、位移和角度3種誤差場，實現整個誤差場的量化。利用位移和角度誤差場即可進行臺風路徑預報的檢驗和訂正。②從“莫蘭蒂”臺風過程可以看到，對相同的過程，不同數值模式一般表現不同。對一次臺風過程可以連續跟蹤不同數值模式的預報偏差，從中發現預報穩定性最好的模式，再利用這個模式的位移和角度誤差進行臺風路徑預報的訂正，這也是提高臺風路徑準確度的一個有效途徑。
本文在臺風路徑預報檢驗與訂正方面引入了光流法，結果表明：①利用光流檢驗方法，可以將位勢高度場的預報誤差分解為強度、位移和角度3種誤差場，實現整個誤差場的量化。利用位移和角度誤差場即可進行臺風路徑預報的檢驗和訂正。②從“莫蘭蒂”臺風過程可以看到，對相同的過程，不同數值模式一般表現不同。對一次臺風過程可以連續跟蹤不同數值模式的預報偏差，從中發現預報穩定性最好的模式，再利用這個模式的位移和角度誤差進行臺風路徑預報的訂正，這也是提高臺風路徑準確度的一個有效途徑。
2019, 47(6):934-940.
摘要:
使用“遞減平均法”和渤海28個石油、平臺、浮標站資料分析得到的渤海10 m風速逐時格點場，對ROAD模式(Regional Ocean and Atmosphere Model）渤海區域10 m風速預報進行誤差訂正，不同權重系數試驗表明：對于渤海10 m風速預報場，權重系數取0.18，訂正效果最佳，12～72 h預報時效內，月逐時均方根誤差和平均偏差均有明顯改善，分別減小1.0～1.5 m/s和2.3～3.0 m/s；對比渤海北部、西部和中部代表格點72 h預報時效內，逐12 h最大風速評分結果發現：60 h預報時效內，當風速預報在5～6級時，渤海北部、中部和西部訂正后的預報評分大多有所提高；當風速預報在7級時，渤海北部和中部分別在36～72 h和24～48 h，預報評分有提高；在實況出現最多的風力分布范圍內評分提高最多。
使用“遞減平均法”和渤海28個石油、平臺、浮標站資料分析得到的渤海10 m風速逐時格點場，對ROAD模式(Regional Ocean and Atmosphere Model）渤海區域10 m風速預報進行誤差訂正，不同權重系數試驗表明：對于渤海10 m風速預報場，權重系數取0.18，訂正效果最佳，12～72 h預報時效內，月逐時均方根誤差和平均偏差均有明顯改善，分別減小1.0～1.5 m/s和2.3～3.0 m/s；對比渤海北部、西部和中部代表格點72 h預報時效內，逐12 h最大風速評分結果發現：60 h預報時效內，當風速預報在5～6級時，渤海北部、中部和西部訂正后的預報評分大多有所提高；當風速預報在7級時，渤海北部和中部分別在36～72 h和24～48 h，預報評分有提高；在實況出現最多的風力分布范圍內評分提高最多。
2019, 47(6):941-951.
摘要:
本文利用國家氣象中心提供的逐日地面積雪深度和積雪日數數據，以及NOAA的大氣環流再分析資料，通過合成分析等方法，對1961—2013年青藏高原冬春季積雪高原整體、高原東部、高原西部進行了年際和年代際趨勢分析，結果表明，青藏高原整體冬、春季積雪的變化趨勢一致，雪深呈現“少雪—多雪—少雪—多雪”的變化趨勢，積雪日數呈現“少雪—多雪—少雪”的變化趨勢。高原東（西）部積雪在20世紀60—70年代均明顯增加，20世紀80—90年代均減少，20世紀90年代末東部春季和冬季積雪減少更為顯著，而西部地區除了春季積雪日數變化不大，春、冬季積雪雪深和冬季積雪日數均明顯增加。其次，對青藏高原東、西部地區多（少）雪年的劃分，發現高原東部和西部地區積雪異常年對應的大氣環流形勢也存在差異。最后，進一步分析了青藏高原不同區域積雪異常年環流形勢變化特征及其對我國夏季降水的影響，發現高原東（西）部積雪異常年時我國夏季降水分布存在顯著差異，因此，在將高原積雪作為氣候預測因子的時候，應當考慮東部和西部積雪異常不同所產生影響的差異。
本文利用國家氣象中心提供的逐日地面積雪深度和積雪日數數據，以及NOAA的大氣環流再分析資料，通過合成分析等方法，對1961—2013年青藏高原冬春季積雪高原整體、高原東部、高原西部進行了年際和年代際趨勢分析，結果表明，青藏高原整體冬、春季積雪的變化趨勢一致，雪深呈現“少雪—多雪—少雪—多雪”的變化趨勢，積雪日數呈現“少雪—多雪—少雪”的變化趨勢。高原東（西）部積雪在20世紀60—70年代均明顯增加，20世紀80—90年代均減少，20世紀90年代末東部春季和冬季積雪減少更為顯著，而西部地區除了春季積雪日數變化不大，春、冬季積雪雪深和冬季積雪日數均明顯增加。其次，對青藏高原東、西部地區多（少）雪年的劃分，發現高原東部和西部地區積雪異常年對應的大氣環流形勢也存在差異。最后，進一步分析了青藏高原不同區域積雪異常年環流形勢變化特征及其對我國夏季降水的影響，發現高原東（西）部積雪異常年時我國夏季降水分布存在顯著差異，因此，在將高原積雪作為氣候預測因子的時候，應當考慮東部和西部積雪異常不同所產生影響的差異。
2019, 47(6):952-958.
摘要:
利用1979—2010年山西省日降水量資料與歐洲中心再分析資料，通過診斷分析方法探討了歐亞范圍大氣低頻活動與山西省4—9月降水天氣過程的關系。結果顯示，山西日降水量的主要分布模態有全省一致型、北中部型、中部型；山西日降水量準雙周周期特征明顯。影響山西降水的500 hPa低頻關鍵區在我國東部沿海渤海附近，低頻影響系統是渤海低頻高壓。渤海低頻高壓存在準雙周變化周期；渤海低頻高壓指數轉為正位相超前山西降水日0～3 d。渤海低頻高壓來源于西西伯利亞低頻高壓（主要出現在西西伯利亞東部至中西伯利亞西部），西西伯利亞低頻高壓傳播至渤海附近大約一個準雙周周期。
利用1979—2010年山西省日降水量資料與歐洲中心再分析資料，通過診斷分析方法探討了歐亞范圍大氣低頻活動與山西省4—9月降水天氣過程的關系。結果顯示，山西日降水量的主要分布模態有全省一致型、北中部型、中部型；山西日降水量準雙周周期特征明顯。影響山西降水的500 hPa低頻關鍵區在我國東部沿海渤海附近，低頻影響系統是渤海低頻高壓。渤海低頻高壓存在準雙周變化周期；渤海低頻高壓指數轉為正位相超前山西降水日0～3 d。渤海低頻高壓來源于西西伯利亞低頻高壓（主要出現在西西伯利亞東部至中西伯利亞西部），西西伯利亞低頻高壓傳播至渤海附近大約一個準雙周周期。
2019, 47(6):959-968.
摘要:
本文使用常規觀測資料、衛星云圖、自動氣象站降水量以及0.25°×0.25°的NCEP/NCAR再分析資料，對出現在東北地區北部受不同系統影響的連續2 d暴雨過程的熱力和動力場結構特征展開研究。結果表明：24日為暖鋒鋒生暴雨，暴雨范圍大；25日為臺風暴雨，暴雨出現在臺風移動路徑上，為狹長帶狀。暴雨是由MCS活動造成的，每次短時強降水均與TBB低值中心相對應，臺風倒槽內的MCS強度比暖鋒云系內的MCS弱，但是降水強度卻更大。臺風安比攜帶大量暖濕空氣，其東側的低空急流向北輸送熱量和水汽，水汽輻合集中在邊界層內，臺風暴雨的水汽輻合強度比暖鋒暴雨更強烈，所造成的雨強更大。暖鋒暴雨期間，小興安嶺迎風坡地形的輻合抬升作用明顯；高層強輻散及地形輻合抬升作用對暴雨有較大貢獻。臺風暴雨期間，低空輻合，特別是水汽輻合作用對暴雨有較大貢獻；輻合區位于臺風倒槽附近，倒槽表現為冷鋒性質。
本文使用常規觀測資料、衛星云圖、自動氣象站降水量以及0.25°×0.25°的NCEP/NCAR再分析資料，對出現在東北地區北部受不同系統影響的連續2 d暴雨過程的熱力和動力場結構特征展開研究。結果表明：24日為暖鋒鋒生暴雨，暴雨范圍大；25日為臺風暴雨，暴雨出現在臺風移動路徑上，為狹長帶狀。暴雨是由MCS活動造成的，每次短時強降水均與TBB低值中心相對應，臺風倒槽內的MCS強度比暖鋒云系內的MCS弱，但是降水強度卻更大。臺風安比攜帶大量暖濕空氣，其東側的低空急流向北輸送熱量和水汽，水汽輻合集中在邊界層內，臺風暴雨的水汽輻合強度比暖鋒暴雨更強烈，所造成的雨強更大。暖鋒暴雨期間，小興安嶺迎風坡地形的輻合抬升作用明顯；高層強輻散及地形輻合抬升作用對暴雨有較大貢獻。臺風暴雨期間，低空輻合，特別是水汽輻合作用對暴雨有較大貢獻；輻合區位于臺風倒槽附近，倒槽表現為冷鋒性質。
2019, 47(6):969-975.
摘要:
利用FY2E靜止氣象衛星的云圖資料，對2012—2018年夏季（6—9月）發生在四川盆地眉山市內的35次區域性暴雨過程進行分析，探索研究暴雨過程中對流云合并現象的特征。結果表明：暴雨過程中有88%出現了對流云合并，對流云合并是造成暴雨強對流天氣過程的重要影響因素；按照合并云團的數目以及合并次數，可將合并過程分為兩個對流云團合并、多個對流云團同時合并和多個對流云團多次合并三大類；同時暴雨過程里的合并現象與合并云團之間的距離、面積比例、最低亮溫差及最低亮溫平均值有密切的聯系。
利用FY2E靜止氣象衛星的云圖資料，對2012—2018年夏季（6—9月）發生在四川盆地眉山市內的35次區域性暴雨過程進行分析，探索研究暴雨過程中對流云合并現象的特征。結果表明：暴雨過程中有88%出現了對流云合并，對流云合并是造成暴雨強對流天氣過程的重要影響因素；按照合并云團的數目以及合并次數，可將合并過程分為兩個對流云團合并、多個對流云團同時合并和多個對流云團多次合并三大類；同時暴雨過程里的合并現象與合并云團之間的距離、面積比例、最低亮溫差及最低亮溫平均值有密切的聯系。
2019, 47(6):976-985.
摘要:
利用常規的地面、高空形勢圖以及雷達觀測資料，對2017年4月15日發生在湖北恩施山區的一次局地性強冰雹天氣過程的成因進行了分析。結果表明：鋒前地面暖低壓的熱效應，加強了地面輻合和不穩定能量的積聚，使上干冷下暖濕的不穩定層結更加明顯，地面輻合線和中低層切變輻合區的存在，為風暴單體形成提供了良好的環境條件；在中尺度輻合線動力抬升作用下，低層輻合上升觸發了對流不穩定能量的釋放，加上山區“喇叭口”有利地形的抬升作用，更激發了強對流天氣的發展；此次強對流天氣過程中，表現出了多單體風暴此消彼長的特征，在有利的大氣環境條件和地形條件下，多單體風暴的發展加強，強風暴較長時間維持，是此次局地出現強冰雹的重要原因。雹暴單體的垂直結構反映出了低層入流、弱回波區、高強回波懸垂等典型特征，中層徑向輻合和風暴頂輻散共同作用，有利于風暴單體得以維持和發展，也是造成局地冰雹天氣的重要原因。單體風暴反射率因子較長時間維持在60 dBz以上，并對應較大的VIL值出現；此次強冰雹天氣，局地性強，影響范圍小，其主要原因是0～6 km垂直風切變不大，同時，中低層濕層淺薄，地面濕區明顯偏南，僅在冰雹落區附近出現一個小范圍的近飽和濕區，不利于風暴天氣有組織的大范圍發展。
利用常規的地面、高空形勢圖以及雷達觀測資料，對2017年4月15日發生在湖北恩施山區的一次局地性強冰雹天氣過程的成因進行了分析。結果表明：鋒前地面暖低壓的熱效應，加強了地面輻合和不穩定能量的積聚，使上干冷下暖濕的不穩定層結更加明顯，地面輻合線和中低層切變輻合區的存在，為風暴單體形成提供了良好的環境條件；在中尺度輻合線動力抬升作用下，低層輻合上升觸發了對流不穩定能量的釋放，加上山區“喇叭口”有利地形的抬升作用，更激發了強對流天氣的發展；此次強對流天氣過程中，表現出了多單體風暴此消彼長的特征，在有利的大氣環境條件和地形條件下，多單體風暴的發展加強，強風暴較長時間維持，是此次局地出現強冰雹的重要原因。雹暴單體的垂直結構反映出了低層入流、弱回波區、高強回波懸垂等典型特征，中層徑向輻合和風暴頂輻散共同作用，有利于風暴單體得以維持和發展，也是造成局地冰雹天氣的重要原因。單體風暴反射率因子較長時間維持在60 dBz以上，并對應較大的VIL值出現；此次強冰雹天氣，局地性強，影響范圍小，其主要原因是0～6 km垂直風切變不大，同時，中低層濕層淺薄，地面濕區明顯偏南，僅在冰雹落區附近出現一個小范圍的近飽和濕區，不利于風暴天氣有組織的大范圍發展。
2019, 47(6):986-996.
摘要:
利用常規觀測、加密自動站、NCEP 1°×1°每6 h再分析資料和多普勒雷達等資料，對2017年6月20日發生在滇中的局地大暴雨進行分析。結果表明：低層700 hPa切變線和地面輻合線是產生局地大暴雨的主要天氣系統；局地大暴雨發生在低層輻合、中高層輻散的弱對流環境中,低層局地強水汽輻合為本次大暴雨提供了水汽條件；局地大暴雨發生在對流云團邊緣TBB 梯度最大的位置，暴雨發生前6 h地面露點溫度上升明顯，同時對流有效位能CAPE也出現顯著增加。本次強降雨過程先后出現兩輪降雨高峰，第1輪強降雨持續時間長，雨強大，主要為強降水超級單體和中氣旋造成；第2輪強降雨持續時間較短，雨強較弱，主要為多個對流風暴引發。兩輪強降雨多普勒雷達圖上為低質心結構，徑向速度有逆風區形成，逆風區的出現比暴雨提前約1 h，降水強度隨著逆風區的消失而減弱。局地大暴雨發生地呈“喇叭口”地形，強降雨點位于山谷且三面環山，進入“喇叭口”山谷內的對流風暴在地面氣旋和地形作用下穩定少動，是導致本次局地大暴雨的重要原因。
利用常規觀測、加密自動站、NCEP 1°×1°每6 h再分析資料和多普勒雷達等資料，對2017年6月20日發生在滇中的局地大暴雨進行分析。結果表明：低層700 hPa切變線和地面輻合線是產生局地大暴雨的主要天氣系統；局地大暴雨發生在低層輻合、中高層輻散的弱對流環境中,低層局地強水汽輻合為本次大暴雨提供了水汽條件；局地大暴雨發生在對流云團邊緣TBB 梯度最大的位置，暴雨發生前6 h地面露點溫度上升明顯，同時對流有效位能CAPE也出現顯著增加。本次強降雨過程先后出現兩輪降雨高峰，第1輪強降雨持續時間長，雨強大，主要為強降水超級單體和中氣旋造成；第2輪強降雨持續時間較短，雨強較弱，主要為多個對流風暴引發。兩輪強降雨多普勒雷達圖上為低質心結構，徑向速度有逆風區形成，逆風區的出現比暴雨提前約1 h，降水強度隨著逆風區的消失而減弱。局地大暴雨發生地呈“喇叭口”地形，強降雨點位于山谷且三面環山，進入“喇叭口”山谷內的對流風暴在地面氣旋和地形作用下穩定少動，是導致本次局地大暴雨的重要原因。
2019, 47(6):997-1005.
摘要:
利用地面氣象常規觀測資料、區域自動站觀測資料、雷達及衛星資料和NCEP 1°×1°的逐6 h再分析資料，對2018年5月13日攀西地區南部的颮線天氣過程的形成機制進行分析。結果表明：颮線發生在高空槽前，高空槽逐漸東移推動冷性氣流沿背風坡東移，然后與前方低層暖空氣匯合抬升形成對流；露點鋒觸發了颮線天氣過程的形成;產生颮線天氣區域的大氣具有上干下濕、不穩定能量高、垂直風切變強、高層風速大和形成之前存在逆溫層的特點；高空急流和動量下傳對颮線的發生和加強具有促進作用；地形對颮線的形成和天氣現象的分布有影響。
利用地面氣象常規觀測資料、區域自動站觀測資料、雷達及衛星資料和NCEP 1°×1°的逐6 h再分析資料，對2018年5月13日攀西地區南部的颮線天氣過程的形成機制進行分析。結果表明：颮線發生在高空槽前，高空槽逐漸東移推動冷性氣流沿背風坡東移，然后與前方低層暖空氣匯合抬升形成對流；露點鋒觸發了颮線天氣過程的形成;產生颮線天氣區域的大氣具有上干下濕、不穩定能量高、垂直風切變強、高層風速大和形成之前存在逆溫層的特點；高空急流和動量下傳對颮線的發生和加強具有促進作用；地形對颮線的形成和天氣現象的分布有影響。
2019, 47(6):1006-1013.
摘要:
利用2016年浙江省53個站的負氧離子監測結果，制定了負氧離子數據質量控制方法，從年均值、最大值、日最大最小值、各等級濃度占比、清新度等多個指標評價了負氧離子資源，全面分析了全省負氧離子時空分布特征及地區差異。結果表明：浙南和浙西山區空氣負氧離子含量高、浙北平原含量相對較低。浙江省負氧離子濃度具有明顯日、月變化特征，午后（13:00—16:00）濃度低，夜間和早晨（22:00—07:00）濃度高；4—9月濃度高，冬季濃度低，高山林區站的月變化最顯著。高山林區負氧離子濃度基本保持在“清新”級別；淺山景區站“清新”、“一般”、“不清新”級別各約1/3；平原公園站的“不清新”級別占到一半。高山林區的“清新”空氣日平均小時數多在20 h以上，“非常清新”空氣也多在16 h以上。在淺山和平原地區的風景區、林區、水體型公園等，“清新”空氣時間也在10 h以上。
利用2016年浙江省53個站的負氧離子監測結果，制定了負氧離子數據質量控制方法，從年均值、最大值、日最大最小值、各等級濃度占比、清新度等多個指標評價了負氧離子資源，全面分析了全省負氧離子時空分布特征及地區差異。結果表明：浙南和浙西山區空氣負氧離子含量高、浙北平原含量相對較低。浙江省負氧離子濃度具有明顯日、月變化特征，午后（13:00—16:00）濃度低，夜間和早晨（22:00—07:00）濃度高；4—9月濃度高，冬季濃度低，高山林區站的月變化最顯著。高山林區負氧離子濃度基本保持在“清新”級別；淺山景區站“清新”、“一般”、“不清新”級別各約1/3；平原公園站的“不清新”級別占到一半。高山林區的“清新”空氣日平均小時數多在20 h以上，“非常清新”空氣也多在16 h以上。在淺山和平原地區的風景區、林區、水體型公園等，“清新”空氣時間也在10 h以上。
2019, 47(6):1014-1020.
摘要:
根據2016—2017年大理機場航空器報告的風切變事件，利用同時段的自動氣象觀測資料、風廓線雷達資料對大理機場風切變進行了統計和分析。結果表明：①風切變均發生在每年的11月至次年4月，1月、2月最多；主要發生于07:00—13:00，一半出現在晴天；發生在350 m以下占83%。②100 m以下的風切變，地面均有陣性風，最大最小風速差＞6 m/s；發生在15~91 m的6次風切變，5次報告風切變的一端風向變化超過180°，南北兩端地面風出現對頭風，風速差異明顯。AWOS(Automated Weather Observation System)捕捉到風向風速的明顯變化可為近地層風切變預警提供參考。③發生在高度較高的風切變，雷達資料在遭遇風切變高度的上下層存在≥8 m/s風速差，能確定上下層風不連續的準確高度、開始時間和結束時間。④機場區域常出現地面風速大而上空風速小或地面風速小而上空風速大的情況，結合地面風和風廓線雷達資料可為今后低高度風切變的初步預警提供參考。
根據2016—2017年大理機場航空器報告的風切變事件，利用同時段的自動氣象觀測資料、風廓線雷達資料對大理機場風切變進行了統計和分析。結果表明：①風切變均發生在每年的11月至次年4月，1月、2月最多；主要發生于07:00—13:00，一半出現在晴天；發生在350 m以下占83%。②100 m以下的風切變，地面均有陣性風，最大最小風速差＞6 m/s；發生在15~91 m的6次風切變，5次報告風切變的一端風向變化超過180°，南北兩端地面風出現對頭風，風速差異明顯。AWOS(Automated Weather Observation System)捕捉到風向風速的明顯變化可為近地層風切變預警提供參考。③發生在高度較高的風切變，雷達資料在遭遇風切變高度的上下層存在≥8 m/s風速差，能確定上下層風不連續的準確高度、開始時間和結束時間。④機場區域常出現地面風速大而上空風速小或地面風速小而上空風速大的情況，結合地面風和風廓線雷達資料可為今后低高度風切變的初步預警提供參考。
2019, 47(6):1021-1025.
摘要:
洪澇災害是中國最常見、影響最嚴重的自然災害之一。在當前城市內澇模擬研究中，通常是對降雨過程中積澇最嚴重狀態進行模擬，缺乏面向整個降雨過程的積澇動態過程模擬技術方法。本研究綜合運用SWMM模型和GIS技術，通過對研究區的匯水區劃分和排水管網概化建模，建立了研究區的SWMM模型，基于SWMM模型對降雨過程中匯水區積水量進行計算，利用地表積水有源擴散算法進行地表積水演進行計算，實現降雨過程中地表積水空間分布和積水風險深度模擬計算。以研究區2016年6月18日的降水過程進行積澇模擬及模擬誤差分析，結果表明該技術方法具有良好的模擬效果。
洪澇災害是中國最常見、影響最嚴重的自然災害之一。在當前城市內澇模擬研究中，通常是對降雨過程中積澇最嚴重狀態進行模擬，缺乏面向整個降雨過程的積澇動態過程模擬技術方法。本研究綜合運用SWMM模型和GIS技術，通過對研究區的匯水區劃分和排水管網概化建模，建立了研究區的SWMM模型，基于SWMM模型對降雨過程中匯水區積水量進行計算，利用地表積水有源擴散算法進行地表積水演進行計算，實現降雨過程中地表積水空間分布和積水風險深度模擬計算。以研究區2016年6月18日的降水過程進行積澇模擬及模擬誤差分析，結果表明該技術方法具有良好的模擬效果。
2019, 47(6):1026-1031.
摘要:
從研發專業雷電臨近預警服務產品及提高其時效性的目的出發，以0.01°×0.01°柵格、6 min為一個預警單元，在雷達閾值控制的雷電臨近預警模型的基礎上，對每個預警網格進行前5個時段內所發生閃電與網格的距離計算，按閃電逼近網格的距離和變化趨勢確定預警規則，生成當前時刻往后6 min柵格、重點區域雷電發生情況的臨近預警產品，并對模型的預報成功率進行了定量和定性化的評估，結果表明該模型相比傳統依靠雷達閾值控制進行雷電臨近預警的方法在柵格、區域的預報準確率都有一定的提高，計算速度快，可以較好地被應用到實際特別是專業雷電臨近預警服務中。
從研發專業雷電臨近預警服務產品及提高其時效性的目的出發，以0.01°×0.01°柵格、6 min為一個預警單元，在雷達閾值控制的雷電臨近預警模型的基礎上，對每個預警網格進行前5個時段內所發生閃電與網格的距離計算，按閃電逼近網格的距離和變化趨勢確定預警規則，生成當前時刻往后6 min柵格、重點區域雷電發生情況的臨近預警產品，并對模型的預報成功率進行了定量和定性化的評估，結果表明該模型相比傳統依靠雷達閾值控制進行雷電臨近預警的方法在柵格、區域的預報準確率都有一定的提高，計算速度快，可以較好地被應用到實際特別是專業雷電臨近預警服務中。
2019, 47(6):1032-1036.
摘要:
精細化預報服務和氣象能源開發等需要時間序列長、空間和時間分辨率更高的氣象資料，對逐小時資料的需求尤為突出?，F存歷史氣象資料進行數字化掃描之后存在污點、褪色、模糊、字跡洇透等問題，不符合檔案歸檔和服務的要求、同時也造成對圖像進行數值提取的難度大大增加，提取結果的準確性也難以保證。本文提出一種基于K均值的圖像優化算法，能夠快速識別和區分圖像背景和數據記錄曲線，過濾圖像中的噪點，統一數據記錄曲線的顏色和粗細。經過優化之后的圖像對比度和清晰度明顯增加，體積明顯縮小，實際應用中發現，經過優化之后的圖像節約了存儲資源和成本，同時清晰度有明顯地提高，結果表明基于K均值的優化方法明顯提高了氣象數字化檔案的質量和應用效果。
精細化預報服務和氣象能源開發等需要時間序列長、空間和時間分辨率更高的氣象資料，對逐小時資料的需求尤為突出?，F存歷史氣象資料進行數字化掃描之后存在污點、褪色、模糊、字跡洇透等問題，不符合檔案歸檔和服務的要求、同時也造成對圖像進行數值提取的難度大大增加，提取結果的準確性也難以保證。本文提出一種基于K均值的圖像優化算法，能夠快速識別和區分圖像背景和數據記錄曲線，過濾圖像中的噪點，統一數據記錄曲線的顏色和粗細。經過優化之后的圖像對比度和清晰度明顯增加，體積明顯縮小，實際應用中發現，經過優化之后的圖像節約了存儲資源和成本，同時清晰度有明顯地提高，結果表明基于K均值的優化方法明顯提高了氣象數字化檔案的質量和應用效果。
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