2022年第50卷第3期文章目次
2022, 50(3):303-313.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210536
摘要:
本文基于新一代天氣雷達、地面自動站、探空資料和衛星資料，綜合利用天氣雷達反射率因子和氣象要素等資料分析了晴空回波的特征。結果表明:我國不同地域（華北、華中、華東和華南）晴空回波具有明顯的日變化和年變化特征，具體表現為每年的春秋兩季天氣雷達可探測到明顯的晴空回波，而且晴空回波主要出現在傍晚到第2天清晨之間。進一步的分析表明雷達探測的晴空回波和折射指數的漲落關系密切，此外逆溫層和高濕區的存在也與雷達是否能夠探測到晴空回波存在較高的相關性。
本文基于新一代天氣雷達、地面自動站、探空資料和衛星資料，綜合利用天氣雷達反射率因子和氣象要素等資料分析了晴空回波的特征。結果表明:我國不同地域（華北、華中、華東和華南）晴空回波具有明顯的日變化和年變化特征，具體表現為每年的春秋兩季天氣雷達可探測到明顯的晴空回波，而且晴空回波主要出現在傍晚到第2天清晨之間。進一步的分析表明雷達探測的晴空回波和折射指數的漲落關系密切，此外逆溫層和高濕區的存在也與雷達是否能夠探測到晴空回波存在較高的相關性。
2022, 50(3):314-323.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210229
摘要:
地基云雷達是云的重要探測手段，但隨著運行時間的增加，雷達發射機、接收器等參數的變化，會使觀測數據產生漂移偏差，從而對云物理特性的反演產生顯著影響，因此云雷達數據的校準是一個重要的基礎問題。針對KAZR（Ka-Band Zenith Radar，K波段云雷達）云雷達特征，本文在Pavlos等提出的雷達數據校準方法基礎上進行改進，優化了對弱云和降水的信號識別，利用CloudSat星載雷達觀測的反射率因子，氣體衰減校正等數據，對蘭州大學半干旱氣候環境監測站（Semi-Arid Climate and Environment Observatory of Lanzhou University，SACOL）KAZR云雷達2013年8月至2017年5月反射率因子數據進行了校準，建立了KAZR雷達反射率因子46個月的歷史資料校準數據庫，并對校準周期的變化進行了對比分析。校準數據庫的建立對SACOL站云的長期觀測研究具有重要意義，同時為不同波段地基雷達的對比增加了可行性。
地基云雷達是云的重要探測手段，但隨著運行時間的增加，雷達發射機、接收器等參數的變化，會使觀測數據產生漂移偏差，從而對云物理特性的反演產生顯著影響，因此云雷達數據的校準是一個重要的基礎問題。針對KAZR（Ka-Band Zenith Radar，K波段云雷達）云雷達特征，本文在Pavlos等提出的雷達數據校準方法基礎上進行改進，優化了對弱云和降水的信號識別，利用CloudSat星載雷達觀測的反射率因子，氣體衰減校正等數據，對蘭州大學半干旱氣候環境監測站（Semi-Arid Climate and Environment Observatory of Lanzhou University，SACOL）KAZR云雷達2013年8月至2017年5月反射率因子數據進行了校準，建立了KAZR雷達反射率因子46個月的歷史資料校準數據庫，并對校準周期的變化進行了對比分析。校準數據庫的建立對SACOL站云的長期觀測研究具有重要意義，同時為不同波段地基雷達的對比增加了可行性。
2022, 50(3):324-333.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210373
摘要:
多普勒激光雷達在大氣、環境以及風能等領域得到越來越廣泛的應用，但對于復雜天氣下多普勒激光雷達的適用性仍然有待深入研究。為此本研究采用2020年8—10月期間位于福建三沙的地基多普勒激光雷達與邊界層高塔所搭載的超聲風溫儀觀測的風場數據進行對比，發現多普勒激光雷達在水平風速、風向方面具有穩定的高精度探測性能，與超聲風溫儀之間相關系數達到了0.948和0.984。相比之下，激光雷達垂直風速的探測誤差較大，與超聲風溫儀之間相關系數僅有0.353。研究發現，降雨強度與激光雷達垂直風速誤差呈正相關關系，強降雨下垂直風速偏差最大可達到9 m/s。
多普勒激光雷達在大氣、環境以及風能等領域得到越來越廣泛的應用，但對于復雜天氣下多普勒激光雷達的適用性仍然有待深入研究。為此本研究采用2020年8—10月期間位于福建三沙的地基多普勒激光雷達與邊界層高塔所搭載的超聲風溫儀觀測的風場數據進行對比，發現多普勒激光雷達在水平風速、風向方面具有穩定的高精度探測性能，與超聲風溫儀之間相關系數達到了0.948和0.984。相比之下，激光雷達垂直風速的探測誤差較大，與超聲風溫儀之間相關系數僅有0.353。研究發現，降雨強度與激光雷達垂直風速誤差呈正相關關系，強降雨下垂直風速偏差最大可達到9 m/s。
2022, 50(3):334-343.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210332
摘要:
多普勒天氣雷達VAD（Velocity Azimuth Display）風廓線資料可以提供高時間分辨率的高空風場信息。本文針對中國雷達VAD風廓線資料，設計發展了面向資料同化應用的NMIC（國家氣象信息中心）質量控制方案，該方案改進了NCEP（國家環境預報中心）方案中存在的問題。利用2020年2—8月的L波段秒級探空風場資料，分別對比質量控制前、經過NCEP質量控制方案、以及經過NMIC質量控制方案的VAD風廓線資料，統計分析結果表明經過NMIC質量控制方案的VAD風廓線資料最接近觀測，準確度最高，并且在各個高度上其偏差和均方根誤差最小，充分說明了NMIC質量控制方案的有效性。相對背景場偏差分析表明，經過NMIC質量控制方案的VAD資料偏差和均方根誤差最小，與背景場的偏差更接近高斯分布，更能滿足資料同化的要求。本文的研究有助于推進VAD風廓線資料在數值預報科研和業務中的應用。
多普勒天氣雷達VAD（Velocity Azimuth Display）風廓線資料可以提供高時間分辨率的高空風場信息。本文針對中國雷達VAD風廓線資料，設計發展了面向資料同化應用的NMIC（國家氣象信息中心）質量控制方案，該方案改進了NCEP（國家環境預報中心）方案中存在的問題。利用2020年2—8月的L波段秒級探空風場資料，分別對比質量控制前、經過NCEP質量控制方案、以及經過NMIC質量控制方案的VAD風廓線資料，統計分析結果表明經過NMIC質量控制方案的VAD風廓線資料最接近觀測，準確度最高，并且在各個高度上其偏差和均方根誤差最小，充分說明了NMIC質量控制方案的有效性。相對背景場偏差分析表明，經過NMIC質量控制方案的VAD資料偏差和均方根誤差最小，與背景場的偏差更接近高斯分布，更能滿足資料同化的要求。本文的研究有助于推進VAD風廓線資料在數值預報科研和業務中的應用。
2022, 50(3):344-354.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210364
摘要:
利用2018年1月至2019年12月河北省中南部地區的微波輻射計和探空數據，將兩種探測設備取得的資料在時間和空間上進行點對點匹配，共篩選出187條晴空廓線、1176條云天廓線和12條毛毛雨天廓線，定量分析了各個高度層的晴天、云天和毛毛雨天氣條件下兩種大氣探測設備的溫度、相對濕度和水汽密度廓線的相關性及誤差情況。結果表明：3種天氣條件下的微波輻射計與無線電探空儀溫度和水汽密度的相關性整體較好，地基微波輻射計觀測的大氣參數分布存在不同程度的差異，但是微波輻射計和探空的變化趨勢一致性較好，并且無線電探空儀觀測的大氣參數和微波輻射計反演的溫度、相對濕度和水汽密度相關性整體上均呈現低層大氣優于高層大氣，溫度相關性最好，水汽密度次之，相對濕度最低。通過對比各個高度層的擬合程度，發現3.5 km以下的低層大氣參數精度更可靠，對于需要間接計算的大氣物理量，如K指數、有效位能、積分水汽含量等，使用低層數據計算的大氣物理量精度會更好。本文開展的地基微波輻射計反演的大氣物理參數與探空儀觀測對比研究工作，對提高微波輻射計在大氣物理和人工影響天氣的探測精度方面具有參考意義。
利用2018年1月至2019年12月河北省中南部地區的微波輻射計和探空數據，將兩種探測設備取得的資料在時間和空間上進行點對點匹配，共篩選出187條晴空廓線、1176條云天廓線和12條毛毛雨天廓線，定量分析了各個高度層的晴天、云天和毛毛雨天氣條件下兩種大氣探測設備的溫度、相對濕度和水汽密度廓線的相關性及誤差情況。結果表明：3種天氣條件下的微波輻射計與無線電探空儀溫度和水汽密度的相關性整體較好，地基微波輻射計觀測的大氣參數分布存在不同程度的差異，但是微波輻射計和探空的變化趨勢一致性較好，并且無線電探空儀觀測的大氣參數和微波輻射計反演的溫度、相對濕度和水汽密度相關性整體上均呈現低層大氣優于高層大氣，溫度相關性最好，水汽密度次之，相對濕度最低。通過對比各個高度層的擬合程度，發現3.5 km以下的低層大氣參數精度更可靠，對于需要間接計算的大氣物理量，如K指數、有效位能、積分水汽含量等，使用低層數據計算的大氣物理量精度會更好。本文開展的地基微波輻射計反演的大氣物理參數與探空儀觀測對比研究工作，對提高微波輻射計在大氣物理和人工影響天氣的探測精度方面具有參考意義。
2022, 50(3):355-360.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210344
摘要:
風云三號系列氣象衛星使用8025～8400 MHz頻段將衛星探測數據傳輸給地面，該頻段還有其它系統在使用，極易干擾風云三號氣象衛星星地通訊，影響數據傳輸。目前，在該頻段開展的兼容性分析研究工作中，所采取的系統關鍵特性參數和干擾保護限值大多數是直接引用國際電聯相關建議書，沒有對被干擾系統做干擾門限的精細計算，導致協調評估結果不準確，這也給該段頻譜的協調使用和精細化管理等工作留下了很多潛在隱患。研究了衛星系統集總和單入干擾門限的計算方法，并根據風云三號衛星數據傳輸鏈路實際特性參數，分別得出其長期和短期集總干擾門限，并進一步研究得到來自空間長期和短期單入干擾協調門限，以及來自地面的長期和短期單入干擾協調門限，這些門限直接應用于風云三號氣象衛星的頻譜兼容性研究和頻率協調，提高協調效率和協調精度。
風云三號系列氣象衛星使用8025～8400 MHz頻段將衛星探測數據傳輸給地面，該頻段還有其它系統在使用，極易干擾風云三號氣象衛星星地通訊，影響數據傳輸。目前，在該頻段開展的兼容性分析研究工作中，所采取的系統關鍵特性參數和干擾保護限值大多數是直接引用國際電聯相關建議書，沒有對被干擾系統做干擾門限的精細計算，導致協調評估結果不準確，這也給該段頻譜的協調使用和精細化管理等工作留下了很多潛在隱患。研究了衛星系統集總和單入干擾門限的計算方法，并根據風云三號衛星數據傳輸鏈路實際特性參數，分別得出其長期和短期集總干擾門限，并進一步研究得到來自空間長期和短期單入干擾協調門限，以及來自地面的長期和短期單入干擾協調門限，這些門限直接應用于風云三號氣象衛星的頻譜兼容性研究和頻率協調，提高協調效率和協調精度。
2022, 50(3):361-368.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210217
摘要:
利用1961—2018年湖北省68站逐日降水資料和美國國家海洋和大氣管理局（NCEP/NCAR）環流、海溫資料，分析了湖北省春季降水低頻特征，并討論了其年際變化與海溫的聯系。結果表明：①湖北省春季降水存在顯著的準雙周低頻周期。春季澇（旱）年，準雙周活動活躍（不活躍）。②春季印度洋和黑潮海溫分別通過影響中低緯、日本海附近不同區域上空的環流，進而影響湖北省春季降水的低頻活動。③2018年受黑潮海溫異常偏暖的影響，日本海附近500 hPa高度場呈正距平，具有明顯的低頻振蕩特征，其后部東南氣流和華南上空的西南氣流構成了暖切，從而給湖北省帶來低頻降水，造成當年春季降水準雙周活動指數異常。
利用1961—2018年湖北省68站逐日降水資料和美國國家海洋和大氣管理局（NCEP/NCAR）環流、海溫資料，分析了湖北省春季降水低頻特征，并討論了其年際變化與海溫的聯系。結果表明：①湖北省春季降水存在顯著的準雙周低頻周期。春季澇（旱）年，準雙周活動活躍（不活躍）。②春季印度洋和黑潮海溫分別通過影響中低緯、日本海附近不同區域上空的環流，進而影響湖北省春季降水的低頻活動。③2018年受黑潮海溫異常偏暖的影響，日本海附近500 hPa高度場呈正距平，具有明顯的低頻振蕩特征，其后部東南氣流和華南上空的西南氣流構成了暖切，從而給湖北省帶來低頻降水，造成當年春季降水準雙周活動指數異常。
2022, 50(3):369-379.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210006
摘要:
利用義烏CFL-03邊界層風廓線雷達資料，對浙中地區15次強對流天氣過程進行了分析。結果表明：①水平風不僅能提前于天氣圖數小時獲知冷空氣入侵，預判強對流的發生，而且通過對低空西南急流尤其是超低空西南急流或偏南急流的研究發現，其對短時暴雨或降雹能提供非常有利的信息，同時任何風向的超低空急流都可以作為判斷雷雨大風的依據；②垂直速度和大氣折射率結構常數（CN2）的大小能較好地反映降水開始和結束，而降水發生時，功率譜密度表現為正徑向速度，譜寬變寬，且各信號形狀較為相似；③當徑向速度圖出現速度模糊現象，尤其是在低層時，地面對應有大風。風廓線雷達資料對強對流天氣的發生發展有較可靠的指示意義。結合多普勒雷達資料，可有效加強本地短臨預報能力。
利用義烏CFL-03邊界層風廓線雷達資料，對浙中地區15次強對流天氣過程進行了分析。結果表明：①水平風不僅能提前于天氣圖數小時獲知冷空氣入侵，預判強對流的發生，而且通過對低空西南急流尤其是超低空西南急流或偏南急流的研究發現，其對短時暴雨或降雹能提供非常有利的信息，同時任何風向的超低空急流都可以作為判斷雷雨大風的依據；②垂直速度和大氣折射率結構常數（CN2）的大小能較好地反映降水開始和結束，而降水發生時，功率譜密度表現為正徑向速度，譜寬變寬，且各信號形狀較為相似；③當徑向速度圖出現速度模糊現象，尤其是在低層時，地面對應有大風。風廓線雷達資料對強對流天氣的發生發展有較可靠的指示意義。結合多普勒雷達資料，可有效加強本地短臨預報能力。
2022, 50(3):380-389.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210211
摘要:
利用常規氣象觀測資料、NCEP逐6 h和逐日再分析資料、FY-2G衛星云圖資料，從環流形勢、水汽條件、動力條件及層結特征方面對2020年11月18—19日內蒙古自治區東南部罕見的特大暴雪伴凍雨過程進行分析。結果表明：①大氣環流異常是造成此次災害性天氣的主要環流背景，500 hPa西風槽和南支槽、700 hPa西南低空急流及切變線、850 hPa以下東北急流、地面氣旋是此次過程的主要影響系統，具有回流暴雪的天氣特征；②低空偏南和偏東急流兩支水汽輸送路徑及水汽強烈輻合為極端暴雪提供了充足的水汽，850 hPa和700 hPa比濕最大分別為5 g·kg-1 和4 g·kg-1；③低空偏南急流代表的暖空氣與北方的冷空氣劇烈交匯，暖濕空氣在低層“冷墊”上爬升，加劇上升運動的發展，導致該區域降雪迅速加強；④非絕熱加熱項F3對鋒面生消作用最小，水平運動項F1是鋒生函數變化的主要貢獻項，鋒生函數F變化與降水強度變化一致，在F＞10的較強鋒生區都出現暴雪，因此鋒面的強迫抬升對暴雪的增幅作用不容忽視；⑤鋒區的維持使得低層維持低溫天氣，鋒上逆溫，暖濕空氣沿鋒面抬升，900 hPa 以下“冷墊”與之上的“暖蓋”長時間存在，導致暴雪發生并持續；⑥鋒上逆溫且逆溫區存在融化層，這種垂直結構變化有利于降水相態轉化，高層和低層為低于0 ℃的冷層，中間形成溫度高于0 ℃的暖層，符合融化類凍雨的層結特征。
利用常規氣象觀測資料、NCEP逐6 h和逐日再分析資料、FY-2G衛星云圖資料，從環流形勢、水汽條件、動力條件及層結特征方面對2020年11月18—19日內蒙古自治區東南部罕見的特大暴雪伴凍雨過程進行分析。結果表明：①大氣環流異常是造成此次災害性天氣的主要環流背景，500 hPa西風槽和南支槽、700 hPa西南低空急流及切變線、850 hPa以下東北急流、地面氣旋是此次過程的主要影響系統，具有回流暴雪的天氣特征；②低空偏南和偏東急流兩支水汽輸送路徑及水汽強烈輻合為極端暴雪提供了充足的水汽，850 hPa和700 hPa比濕最大分別為5 g·kg-1 和4 g·kg-1；③低空偏南急流代表的暖空氣與北方的冷空氣劇烈交匯，暖濕空氣在低層“冷墊”上爬升，加劇上升運動的發展，導致該區域降雪迅速加強；④非絕熱加熱項F3對鋒面生消作用最小，水平運動項F1是鋒生函數變化的主要貢獻項，鋒生函數F變化與降水強度變化一致，在F＞10的較強鋒生區都出現暴雪，因此鋒面的強迫抬升對暴雪的增幅作用不容忽視；⑤鋒區的維持使得低層維持低溫天氣，鋒上逆溫，暖濕空氣沿鋒面抬升，900 hPa 以下“冷墊”與之上的“暖蓋”長時間存在，導致暴雪發生并持續；⑥鋒上逆溫且逆溫區存在融化層，這種垂直結構變化有利于降水相態轉化，高層和低層為低于0 ℃的冷層，中間形成溫度高于0 ℃的暖層，符合融化類凍雨的層結特征。
2022, 50(3):390-402.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210362
摘要:
對2020 年6 月25 日河北南部從保定淶源到滄州東光的超級單體雹暴環境條件、雷達觀測及風場反演特征進行了分析。結果表明：①本次超級單體雹暴是在水平對流卷上觸發起來并經過不斷加強形成的。②超級單體雹暴長時間處于中等到強的基本順時針旋轉環境風的垂直風切變環境中、中氣旋維持時間超過3 h以及較強冷池作用，是本次超級單體雹暴維持長生命史的可能原因。③對流單體VIL持續7 h基本維持在55～80 kg·m-2區間,與單體移動路徑上降雹時段一致，超過4 h持續出現三體散射長釘或旁瓣回波特征，與本次過程中災情調查和氣象站觀測到的大冰雹時間段基本一致，對大冰雹有較好指示意義。④超級單體雹暴出現鉤狀回波（低層）、回波懸垂“穹隆”結構、風暴頂輻散、ZDR柱和KDP柱等特征?！榜仿 表敳繛?5 dBz以上反射率因子，該處風場以垂直上升為主，水平風分量較弱，呈現出“穴道零域”結構，利于大冰雹增長。超級單體垂直速度隨高度增大，利于中氣旋形成和維持。
對2020 年6 月25 日河北南部從保定淶源到滄州東光的超級單體雹暴環境條件、雷達觀測及風場反演特征進行了分析。結果表明：①本次超級單體雹暴是在水平對流卷上觸發起來并經過不斷加強形成的。②超級單體雹暴長時間處于中等到強的基本順時針旋轉環境風的垂直風切變環境中、中氣旋維持時間超過3 h以及較強冷池作用，是本次超級單體雹暴維持長生命史的可能原因。③對流單體VIL持續7 h基本維持在55～80 kg·m-2區間,與單體移動路徑上降雹時段一致，超過4 h持續出現三體散射長釘或旁瓣回波特征，與本次過程中災情調查和氣象站觀測到的大冰雹時間段基本一致，對大冰雹有較好指示意義。④超級單體雹暴出現鉤狀回波（低層）、回波懸垂“穹隆”結構、風暴頂輻散、ZDR柱和KDP柱等特征?！榜仿 表敳繛?5 dBz以上反射率因子，該處風場以垂直上升為主，水平風分量較弱，呈現出“穴道零域”結構，利于大冰雹增長。超級單體垂直速度隨高度增大，利于中氣旋形成和維持。
2022, 50(3):403-411.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210272
摘要:
針對直升機自然積冰試飛，結合直升機飛行特性，分析了不同氣象條件下試驗飛行路線確定原則。利用模式預報和實況監測產品，設計了直升機積冰試驗飛行方案，并在2018年3月新疆烏魯木齊外場試驗中進行了應用和檢驗。結果表明，直升機自然積冰試驗飛行方案的確定原則需要充分考慮直升機的飛行特性。在層狀云中進行自然積冰試飛，根據積冰區相對云區位置，考慮從云底或云頂進入積冰區的原則。建立了飛機積冰飛行方案設計流程。利用積冰潛勢預報系統提前72 h開展概率預報，利用云降水顯式預報系統提前24 h開展云條件預報，利用衛星雷達探空等觀測資料提前3 h開展積冰條件監測預警。預報和監測結果顯示，計劃試驗當天云的宏微觀條件較為理想，符合飛機積冰形成的條件。針對此云層設計了采取云底進入探測區和云底退出的規避方式，在云中采用多次往返爬升和平飛尋找過冷水區以完成積冰探測。實際飛行也采用了云底入云并云中探測到了積冰和過冷水，是一次比較成功的飛機積冰航線設計和應用實例。
針對直升機自然積冰試飛，結合直升機飛行特性，分析了不同氣象條件下試驗飛行路線確定原則。利用模式預報和實況監測產品，設計了直升機積冰試驗飛行方案，并在2018年3月新疆烏魯木齊外場試驗中進行了應用和檢驗。結果表明，直升機自然積冰試驗飛行方案的確定原則需要充分考慮直升機的飛行特性。在層狀云中進行自然積冰試飛，根據積冰區相對云區位置，考慮從云底或云頂進入積冰區的原則。建立了飛機積冰飛行方案設計流程。利用積冰潛勢預報系統提前72 h開展概率預報，利用云降水顯式預報系統提前24 h開展云條件預報，利用衛星雷達探空等觀測資料提前3 h開展積冰條件監測預警。預報和監測結果顯示，計劃試驗當天云的宏微觀條件較為理想，符合飛機積冰形成的條件。針對此云層設計了采取云底進入探測區和云底退出的規避方式，在云中采用多次往返爬升和平飛尋找過冷水區以完成積冰探測。實際飛行也采用了云底入云并云中探測到了積冰和過冷水，是一次比較成功的飛機積冰航線設計和應用實例。
2022, 50(3):412-419.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210225
摘要:
利用ERA-Interim再分析資料和2015—2019年中南地區航空器空中報告，對比分析7個指數在中南地區空中顛簸的適用效果，結果表明：①不同指數有無顛簸之間的值域重合率，Brown指數最低，其次是Ellrod1和Ellrod2，能夠從指數值判斷顛簸的強弱及存在與否，空報率較低；MOS-CAT和L-P指數值域重合率過高，容易造成較高的空報。②Ellrod1、Ellrod2和Brown計算的顛簸區與空中報告的位置對應最好，Dutton和HTG表現不穩定，MOS-CAT和L-P指數計算范圍偏大，適用性較差。不同指數計算側重點不同，當熱力因素占主導時，HTG指數計算效果較好。
利用ERA-Interim再分析資料和2015—2019年中南地區航空器空中報告，對比分析7個指數在中南地區空中顛簸的適用效果，結果表明：①不同指數有無顛簸之間的值域重合率，Brown指數最低，其次是Ellrod1和Ellrod2，能夠從指數值判斷顛簸的強弱及存在與否，空報率較低；MOS-CAT和L-P指數值域重合率過高，容易造成較高的空報。②Ellrod1、Ellrod2和Brown計算的顛簸區與空中報告的位置對應最好，Dutton和HTG表現不穩定，MOS-CAT和L-P指數計算范圍偏大，適用性較差。不同指數計算側重點不同，當熱力因素占主導時，HTG指數計算效果較好。
2022, 50(3):420-427.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210287
摘要:
本文利用2015—2017年溪洛渡電站逐日入庫及出庫流量、逐日電站出力資料、廣東逐日用電負荷數據及NCEP逐日再分析資料，針對溪洛渡右岸電站汛期棄水嚴重、枯期水量不足，電站發電與廣東用電需求存在矛盾的幾種生產情景，劃分為供不應求型、供過于求型和非典型供過于求型3種類型，選取典型個例分析不同類型對應的環流形勢和天氣成因，并提出今后溪洛渡電站調度的建議。結果表明：每年5、6月，廣東常受副熱帶高壓控制，用電需求較大，而宜賓以上流域大多受一致的偏西或西南暖濕氣流控制，冷空氣活動較弱，不利于產生大范圍降水，使得溪洛渡電站發電能力與廣東用電需求多呈供不應求型；7—9月，宜賓以上流域多受高原槽及切變線影響，有利于出現明顯降水，電站具備滿發能力，而華南一般有低渦切變或臺風活動，有利于廣東出現降水，由于不受副高控制且出現降水，廣東用電需求降低，導致出現供過于求型；如廣東在副熱帶高壓控制之下，用電需求旺盛，但溪洛渡右岸具備滿發能力而出現棄水的情景，往往是因為西南地區降水總體較強，其他水電站加大出力，而電網送出受限等多方面因素影響，導致電網對溪洛渡右岸的電能需求減少，即出現非典型供過于求型。在實際發電生產中可根據天氣環流形勢提前研判，更加有針對性地開展水庫調度、優化電站運行，增加汛期水電電能的有效消納以及水能資源充分利用。
本文利用2015—2017年溪洛渡電站逐日入庫及出庫流量、逐日電站出力資料、廣東逐日用電負荷數據及NCEP逐日再分析資料，針對溪洛渡右岸電站汛期棄水嚴重、枯期水量不足，電站發電與廣東用電需求存在矛盾的幾種生產情景，劃分為供不應求型、供過于求型和非典型供過于求型3種類型，選取典型個例分析不同類型對應的環流形勢和天氣成因，并提出今后溪洛渡電站調度的建議。結果表明：每年5、6月，廣東常受副熱帶高壓控制，用電需求較大，而宜賓以上流域大多受一致的偏西或西南暖濕氣流控制，冷空氣活動較弱，不利于產生大范圍降水，使得溪洛渡電站發電能力與廣東用電需求多呈供不應求型；7—9月，宜賓以上流域多受高原槽及切變線影響，有利于出現明顯降水，電站具備滿發能力，而華南一般有低渦切變或臺風活動，有利于廣東出現降水，由于不受副高控制且出現降水，廣東用電需求降低，導致出現供過于求型；如廣東在副熱帶高壓控制之下，用電需求旺盛，但溪洛渡右岸具備滿發能力而出現棄水的情景，往往是因為西南地區降水總體較強，其他水電站加大出力，而電網送出受限等多方面因素影響，導致電網對溪洛渡右岸的電能需求減少，即出現非典型供過于求型。在實際發電生產中可根據天氣環流形勢提前研判，更加有針對性地開展水庫調度、優化電站運行，增加汛期水電電能的有效消納以及水能資源充分利用。
2022, 50(3):428-437.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210306
摘要:
本文以淄博市城市發展戰略規劃（2017—2030年）為例，開展了基于多元數據的城市工業布局氣候適宜性評估?；跉庀?、遙感、環保等多元資料，對城市規劃密切相關的風環境、熱環境、大氣環境等進行了綜合分析。結果表明：研究區主導風向和風速大小存在一定空間差異，北部的桓臺和臨淄的主導風路徑多以東—西為主，其余地區以南—北路徑為主，臨淄的東部地區和淄川的中部地區為常年風速大值區，而周村、張店的大部分地區和博山的南部區域為風速小值區；城市熱島范圍隨時間擴張明顯，以兩軸區域為核心，呈蔓延式發展，較強以上等級熱島面積由2009年的405 km2發展至2016年的918 km2，其中張店區的增幅速度最快；敏感性模擬試驗顯示，易在山前出現污染匯聚帶，PM2.5污染物高濃度主要分布在淄博的中北部平原地區，而市域北部和東部區域的污染擴散條件相對較好，各區域工業排放大氣污染物的擴散特征主要受不同區域的主導風影響，其中淄川北部與張店南部的污染物擴散易對整個中心城區產生較大影響。綜合考慮以上風環境、熱環境、大氣環境的分析結果，將規劃區進行大氣環境敏感區等級劃分，明確了5類區域的工業布局氣候適宜性，從改善局地氣候與大氣環境角度提出規劃建議，為合理配置土地功能、優化工業布局提供了科學支撐。
本文以淄博市城市發展戰略規劃（2017—2030年）為例，開展了基于多元數據的城市工業布局氣候適宜性評估?；跉庀?、遙感、環保等多元資料，對城市規劃密切相關的風環境、熱環境、大氣環境等進行了綜合分析。結果表明：研究區主導風向和風速大小存在一定空間差異，北部的桓臺和臨淄的主導風路徑多以東—西為主，其余地區以南—北路徑為主，臨淄的東部地區和淄川的中部地區為常年風速大值區，而周村、張店的大部分地區和博山的南部區域為風速小值區；城市熱島范圍隨時間擴張明顯，以兩軸區域為核心，呈蔓延式發展，較強以上等級熱島面積由2009年的405 km2發展至2016年的918 km2，其中張店區的增幅速度最快；敏感性模擬試驗顯示，易在山前出現污染匯聚帶，PM2.5污染物高濃度主要分布在淄博的中北部平原地區，而市域北部和東部區域的污染擴散條件相對較好，各區域工業排放大氣污染物的擴散特征主要受不同區域的主導風影響，其中淄川北部與張店南部的污染物擴散易對整個中心城區產生較大影響。綜合考慮以上風環境、熱環境、大氣環境的分析結果，將規劃區進行大氣環境敏感區等級劃分，明確了5類區域的工業布局氣候適宜性，從改善局地氣候與大氣環境角度提出規劃建議，為合理配置土地功能、優化工業布局提供了科學支撐。
2022, 50(3):438-448.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210145
摘要:
移動計算時代的到來伴隨著人工智能、大數據挖掘、GPU并行計算等信息技術的飛躍和Web技術規范的統一，這一發展促進了眾多面向移動計算平臺的氣象數據可視化應用的誕生和蓬勃發展。然而移動計算設備存在計算能力較弱、圖形軟件庫功能不齊全的缺陷，造成國內的氣象應用存在著可視化方法陳舊、瀏覽器兼容性和性能不理想的問題。為此，本文設計并實現了基于B/S架構、面向移動計算的氣象數據交互分析與顯示系統WeatherApp。首先研發了二三維一體化的數字地球引擎，該引擎提供了常用的地理信息系統功能，能夠在不同維度視圖之間快速切換，為全新渲染方法的引入奠定了基礎。其次，實現了包括流線和體繪制在內的高級三維可視化方法。本系統已應用于臺風預報業務中并取得較好的應用效果。通過支持所有主流桌面和手機瀏覽器，WeatherApp能夠讓用戶隨時隨地通過移動計算設備查看感興趣的資料，進而提高工作效率。
移動計算時代的到來伴隨著人工智能、大數據挖掘、GPU并行計算等信息技術的飛躍和Web技術規范的統一，這一發展促進了眾多面向移動計算平臺的氣象數據可視化應用的誕生和蓬勃發展。然而移動計算設備存在計算能力較弱、圖形軟件庫功能不齊全的缺陷，造成國內的氣象應用存在著可視化方法陳舊、瀏覽器兼容性和性能不理想的問題。為此，本文設計并實現了基于B/S架構、面向移動計算的氣象數據交互分析與顯示系統WeatherApp。首先研發了二三維一體化的數字地球引擎，該引擎提供了常用的地理信息系統功能，能夠在不同維度視圖之間快速切換，為全新渲染方法的引入奠定了基礎。其次，實現了包括流線和體繪制在內的高級三維可視化方法。本系統已應用于臺風預報業務中并取得較好的應用效果。通過支持所有主流桌面和手機瀏覽器，WeatherApp能夠讓用戶隨時隨地通過移動計算設備查看感興趣的資料，進而提高工作效率。
2022, 50(3):449-458.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210308
摘要:
介紹了在自研的《氣象雷達基數據結構分析軟件》的基礎上，通過空間三維插值方法和VTK（Visualization Toolkit）圖形圖像庫顯示技術，實現天氣雷達基數據三維可視化的功能，該軟件可運行于多種操作系統。三維重建功能支持多項交互式操作，能夠快速突出雷達回波的結構特征：允許在雷達平面圖上選定任意矩形區域進行三維重建；支持地形和雷達回波的疊加；具備縮放、漫游和視角變換功能；提供不同數值區間的透明度和光照系數調整；實現多種類型的切面視圖和三視圖。最后，本文結合軟件在強對流單體、臺風等個例中的應用情況，展示了三維重建功能如何幫助預報員快速掌握風暴結構及其演變規律。
介紹了在自研的《氣象雷達基數據結構分析軟件》的基礎上，通過空間三維插值方法和VTK（Visualization Toolkit）圖形圖像庫顯示技術，實現天氣雷達基數據三維可視化的功能，該軟件可運行于多種操作系統。三維重建功能支持多項交互式操作，能夠快速突出雷達回波的結構特征：允許在雷達平面圖上選定任意矩形區域進行三維重建；支持地形和雷達回波的疊加；具備縮放、漫游和視角變換功能；提供不同數值區間的透明度和光照系數調整；實現多種類型的切面視圖和三視圖。最后，本文結合軟件在強對流單體、臺風等個例中的應用情況，展示了三維重建功能如何幫助預報員快速掌握風暴結構及其演變規律。
2022, 50(3):459-466.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210081
摘要:
氣象短信服務在氣象部門已有十多年的歷史并有較廣的覆蓋面，由于一直以來受運營商傳統短信網關的技術能力限制，僅能提供70個字的文字服務。2020年隨著三大運營商聯合發布《5G消息（5GMC）白皮書》,推出了RCS（Rich Communication Suite, 富媒體通信）,該技術具備融合語音、消息、視頻、社區網絡等多種功能，為傳統短信業務的全面升級提供了技術支撐。本文立足現階段手機終端普遍支持的RCS UP1.0標準，研究建立“5G天氣羅盤制作發布支撐系統”提供以圖片、視頻等形式的服務內容將天氣消息多媒體化，并通過Chatbot的NFS（Network File System）回落技術實現非5G用戶以彩信回落的方式接收5G消息，對傳統氣象短信進行迭代升級，取得了較好的運行效果。
氣象短信服務在氣象部門已有十多年的歷史并有較廣的覆蓋面，由于一直以來受運營商傳統短信網關的技術能力限制，僅能提供70個字的文字服務。2020年隨著三大運營商聯合發布《5G消息（5GMC）白皮書》,推出了RCS（Rich Communication Suite, 富媒體通信）,該技術具備融合語音、消息、視頻、社區網絡等多種功能，為傳統短信業務的全面升級提供了技術支撐。本文立足現階段手機終端普遍支持的RCS UP1.0標準，研究建立“5G天氣羅盤制作發布支撐系統”提供以圖片、視頻等形式的服務內容將天氣消息多媒體化，并通過Chatbot的NFS（Network File System）回落技術實現非5G用戶以彩信回落的方式接收5G消息，對傳統氣象短信進行迭代升級，取得了較好的運行效果。
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