2022年第50卷第4期文章目次
2022, 50(4):467-475.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210376
摘要:
利用2017年西太平洋海域國產海洋氣象漂流浮標（以下簡稱浮標）實時運行數據、定位數據及觀測數據，對浮標有效壽命、文件接收率、數據到報率和數據可用性等主要指標進行了評估。結果表明,浮標漂流速度是反映儀器有效壽命的關鍵指標，4套浮標有效壽命分別為193.8 h、837.8 h、330.8 h和2766.9 h；有效壽命內浮標文件接收率和數據到報率分別為79.86%和98.74%、97.37%和99.88%、94.65%和100%、65.45%和89.66%。經浮標運行狀態參數影響分析和質量控制算法驗證，浮標數據可用率分別為98.90%、99.68%、98.31%和60.14%。浮標太陽能充電模塊可以一定程度上增加浮標工作壽命，但不能阻止電源損耗，電源電壓變化趨勢預測結果表明浮標工作壽命在5550 h至8400 h，滿足設計指標。
利用2017年西太平洋海域國產海洋氣象漂流浮標（以下簡稱浮標）實時運行數據、定位數據及觀測數據，對浮標有效壽命、文件接收率、數據到報率和數據可用性等主要指標進行了評估。結果表明,浮標漂流速度是反映儀器有效壽命的關鍵指標，4套浮標有效壽命分別為193.8 h、837.8 h、330.8 h和2766.9 h；有效壽命內浮標文件接收率和數據到報率分別為79.86%和98.74%、97.37%和99.88%、94.65%和100%、65.45%和89.66%。經浮標運行狀態參數影響分析和質量控制算法驗證，浮標數據可用率分別為98.90%、99.68%、98.31%和60.14%。浮標太陽能充電模塊可以一定程度上增加浮標工作壽命，但不能阻止電源損耗，電源電壓變化趨勢預測結果表明浮標工作壽命在5550 h至8400 h，滿足設計指標。
2022, 50(4):476-484.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210267
摘要:
采用地面雨量計校準后的南京信息工程大學 (Nanjing University of Information Science & Technology, NUIST) C波段雙偏振 (C-band Dual-Polarization Radar, NUIST-CDP) 雷達降水估測數據，研究全球降水觀測 (Global Precipitation Measurement, GPM) 計劃多星融合降水產品 (Integrated Multi-satellite Retrievals for GPM, IMERG) 對蘇皖地區梅雨、臺風和颮線等不同類型降水觀測精度，結果表明，①梅雨降水過程中，IMERG的累計降水量整體大于NUIST-CDP的累計降水量；②臺風降水過程中，IMERG一定程度上低估了累計降水量較大時的降水結果；③IMERG不能很好地觀測到颮線降水的空間結構，幾乎沒有觀測到這次降水過程中的強降水區域。
采用地面雨量計校準后的南京信息工程大學 (Nanjing University of Information Science & Technology, NUIST) C波段雙偏振 (C-band Dual-Polarization Radar, NUIST-CDP) 雷達降水估測數據，研究全球降水觀測 (Global Precipitation Measurement, GPM) 計劃多星融合降水產品 (Integrated Multi-satellite Retrievals for GPM, IMERG) 對蘇皖地區梅雨、臺風和颮線等不同類型降水觀測精度，結果表明，①梅雨降水過程中，IMERG的累計降水量整體大于NUIST-CDP的累計降水量；②臺風降水過程中，IMERG一定程度上低估了累計降水量較大時的降水結果；③IMERG不能很好地觀測到颮線降水的空間結構，幾乎沒有觀測到這次降水過程中的強降水區域。
2022, 50(4):485-493.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210334
摘要:
利用探空站數據對北京和張家口冬奧賽場周邊地區的地基微波輻射計和FY-4A大氣垂直探測儀資料進行驗證分析。選取2020年全年FY4A大氣垂直探測儀資料以及2020年12月至2021年3月期間對冬奧賽事有重要影響的寒潮前后、霧霾和沙塵暴這3種不同天氣現象下探測得到的氣溫廓線數據進行個例分析。結果表明：在晴空條件下，地基微波輻射計和FY-4A大氣垂直探測儀探測大氣垂直氣溫的精度較高，平均相關系數達到0.97，低層大氣（500 hPa以下）較高層大氣探測結果的一致性較好；大氣污染對探測精度產生一定影響，其中PM2.5產生的影響較小，PM10的提高對FY-4A大氣垂直探測儀的探測產生較大影響，尤其是發生沙塵暴時，星載探測儀無法對低層大氣進行探測。經過對比和驗證，衛星探測作為補充探測手段，可以與地基微波輻射計互相補充，尤其是在空間覆蓋和時間分辨率上具備一定優勢，但在有云和沙塵暴的天氣條件下無法對低層大氣開展探測；地基微波輻射計可以對一個地點的大氣垂直參數開展不間斷的探測，與探空站數據的一致性較高。衛星探測和地基微波輻射計均可以為冬奧賽事提供高時間分辨率的探測數據，為數值天氣預報提供有力的數據支撐。
利用探空站數據對北京和張家口冬奧賽場周邊地區的地基微波輻射計和FY-4A大氣垂直探測儀資料進行驗證分析。選取2020年全年FY4A大氣垂直探測儀資料以及2020年12月至2021年3月期間對冬奧賽事有重要影響的寒潮前后、霧霾和沙塵暴這3種不同天氣現象下探測得到的氣溫廓線數據進行個例分析。結果表明：在晴空條件下，地基微波輻射計和FY-4A大氣垂直探測儀探測大氣垂直氣溫的精度較高，平均相關系數達到0.97，低層大氣（500 hPa以下）較高層大氣探測結果的一致性較好；大氣污染對探測精度產生一定影響，其中PM2.5產生的影響較小，PM10的提高對FY-4A大氣垂直探測儀的探測產生較大影響，尤其是發生沙塵暴時，星載探測儀無法對低層大氣進行探測。經過對比和驗證，衛星探測作為補充探測手段，可以與地基微波輻射計互相補充，尤其是在空間覆蓋和時間分辨率上具備一定優勢，但在有云和沙塵暴的天氣條件下無法對低層大氣開展探測；地基微波輻射計可以對一個地點的大氣垂直參數開展不間斷的探測，與探空站數據的一致性較高。衛星探測和地基微波輻射計均可以為冬奧賽事提供高時間分辨率的探測數據，為數值天氣預報提供有力的數據支撐。
2022, 50(4):494-499.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210235
摘要:
基于綜合氣象觀測系統運行監控平臺中運行的2418套國家級地面氣象觀測裝備臺站2015—2020年的9172次自動站故障維修記錄，通過統計各省自動站平均故障指數、平均故障修復時間對保障情況進行了綜合評估。對故障部位和故障原因進行了統計和分析，結果表明：①每年6月、7月和8月故障數較多，故障主要集中在采集器、通信傳輸設備、供電設備3個部位；故障原因中，自然損壞占比最大。②采集器的故障中，自然損壞、雷擊、供電和電源所造成的故障率較高。③南方多發生由于供電和電源以及通信原因造成的故障，北方則多通信和自然損壞原因造成的故障。針對故障多發部位和故障原因提出了相應維護建議。
基于綜合氣象觀測系統運行監控平臺中運行的2418套國家級地面氣象觀測裝備臺站2015—2020年的9172次自動站故障維修記錄，通過統計各省自動站平均故障指數、平均故障修復時間對保障情況進行了綜合評估。對故障部位和故障原因進行了統計和分析，結果表明：①每年6月、7月和8月故障數較多，故障主要集中在采集器、通信傳輸設備、供電設備3個部位；故障原因中，自然損壞占比最大。②采集器的故障中，自然損壞、雷擊、供電和電源所造成的故障率較高。③南方多發生由于供電和電源以及通信原因造成的故障，北方則多通信和自然損壞原因造成的故障。針對故障多發部位和故障原因提出了相應維護建議。
2022, 50(4):500-505.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210542
摘要:
針對天氣雷達固定測試平臺存在無法完成雷達系統、分系統關鍵參數測試；便攜式移動測試平臺不具備對雷達自動控制功能，無法實現一鍵自動化測試功能；以及雷達故障診斷不具備智能診斷等缺點，設計了一種基于天氣雷達移動測試保障平臺的自動智能化測試系統，該系統由軟件系統、嵌入式計算機系統、測量儀器功能組件以及測試適配接口四大部分組成。該系統基于標準總線與合成儀器的架構，采用高集成度的射頻收發硬件平臺和具有二次開發能力的開放式可擴展軟件平臺相結合進行設計。通過儀表和雷達自動化控制、測試數據自動采集和處理、測試報表自動生成、基于邏輯判斷的故障智能定位等技術，實現了雷達參數自動化一鍵測試和定標，以及雷達故障智能定位等功能。結果表明，該系統能提高雷達現場測試、定標和故障診斷效率。
針對天氣雷達固定測試平臺存在無法完成雷達系統、分系統關鍵參數測試；便攜式移動測試平臺不具備對雷達自動控制功能，無法實現一鍵自動化測試功能；以及雷達故障診斷不具備智能診斷等缺點，設計了一種基于天氣雷達移動測試保障平臺的自動智能化測試系統，該系統由軟件系統、嵌入式計算機系統、測量儀器功能組件以及測試適配接口四大部分組成。該系統基于標準總線與合成儀器的架構，采用高集成度的射頻收發硬件平臺和具有二次開發能力的開放式可擴展軟件平臺相結合進行設計。通過儀表和雷達自動化控制、測試數據自動采集和處理、測試報表自動生成、基于邏輯判斷的故障智能定位等技術，實現了雷達參數自動化一鍵測試和定標，以及雷達故障智能定位等功能。結果表明，該系統能提高雷達現場測試、定標和故障診斷效率。
2022, 50(4):506-511.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210379
摘要:
便攜式雷達維修測試平臺是集雷達系統性能參數測試、故障診斷、維修保障等功能于一體的智能化移動式技術保障平臺，該平臺硬件系統采用基于嵌入式機箱設計架構的通用測試儀器。文章針對通用測試儀器板載時鐘不能滿足雷達系統對測試儀器時鐘要求的問題，提出了一種適合于便攜式雷達維修測試平臺的高穩時鐘源設計方案，設計方案包括高穩定度恒溫晶振、FPGA、晶振電源控制模塊和電源濾波電路模塊，實測結果表明，高穩時鐘源設計參數達到了輸出頻率穩定度為±0.5×10-6、相位噪聲為-160 dBc/Hz的設計標準，據此設計的高穩時鐘源已實際應用于便攜式雷達維修測試平臺中，平臺運行穩定，測試結果優于原板卡自帶時鐘源，達到了系統設計要求。
便攜式雷達維修測試平臺是集雷達系統性能參數測試、故障診斷、維修保障等功能于一體的智能化移動式技術保障平臺，該平臺硬件系統采用基于嵌入式機箱設計架構的通用測試儀器。文章針對通用測試儀器板載時鐘不能滿足雷達系統對測試儀器時鐘要求的問題，提出了一種適合于便攜式雷達維修測試平臺的高穩時鐘源設計方案，設計方案包括高穩定度恒溫晶振、FPGA、晶振電源控制模塊和電源濾波電路模塊，實測結果表明，高穩時鐘源設計參數達到了輸出頻率穩定度為±0.5×10-6、相位噪聲為-160 dBc/Hz的設計標準，據此設計的高穩時鐘源已實際應用于便攜式雷達維修測試平臺中，平臺運行穩定，測試結果優于原板卡自帶時鐘源，達到了系統設計要求。
2022, 50(4):512-525.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210385
摘要:
利用地面自動站資料、多普勒天氣雷達資料、衛星逐小時TBB資料及NCEP再分析資料，對2018年副高控制下湖南兩次短時暴雨發生及維持機制進行分析。結果表明：①在水汽豐沛且有足夠的不穩定能量和抬升條件下，強盛副高脊區反氣旋環流內也可以觸發短時暴雨天氣，其大尺度環流形勢特征和湖南典型暴雨過程有著較大差異；②對流性降水發生前，不穩定能量明顯增強，中低層增濕明顯，為暴雨提供能量與水汽條件；③兩次過程分別受副高南側熱帶氣旋外圍云系擾動和弱冷空氣侵入影響，925 hPa形成弱擾動或者弱切變，配合地面中尺度輻合線，近地面動力抬升觸發對流性降水，白天受太陽輻射影響，能夠自由觸發熱對流。地形抬升也是重要觸發機制，發生在迎風坡熱對流占比84%；④兩次短時暴雨的雷達回波為非常明顯的低質心高效率的降水回波，環境風及其垂直風切變小，盡管不利于對流風暴有組織的發展，但雷暴單體移動緩慢，有利于同一地區長時間的強降水。
利用地面自動站資料、多普勒天氣雷達資料、衛星逐小時TBB資料及NCEP再分析資料，對2018年副高控制下湖南兩次短時暴雨發生及維持機制進行分析。結果表明：①在水汽豐沛且有足夠的不穩定能量和抬升條件下，強盛副高脊區反氣旋環流內也可以觸發短時暴雨天氣，其大尺度環流形勢特征和湖南典型暴雨過程有著較大差異；②對流性降水發生前，不穩定能量明顯增強，中低層增濕明顯，為暴雨提供能量與水汽條件；③兩次過程分別受副高南側熱帶氣旋外圍云系擾動和弱冷空氣侵入影響，925 hPa形成弱擾動或者弱切變，配合地面中尺度輻合線，近地面動力抬升觸發對流性降水，白天受太陽輻射影響，能夠自由觸發熱對流。地形抬升也是重要觸發機制，發生在迎風坡熱對流占比84%；④兩次短時暴雨的雷達回波為非常明顯的低質心高效率的降水回波，環境風及其垂直風切變小，盡管不利于對流風暴有組織的發展，但雷暴單體移動緩慢，有利于同一地區長時間的強降水。
2022, 50(4):526-535.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210394
摘要:
利用1982—2017年華西南部地區冬季氣溫和NCEP再分析資料以及CFS模式實時預測資料，通過SVD診斷分析，選取影響華西南部地區冬季氣溫的同期關鍵區大氣環流和前期海溫及OLR因子場，建立預測與觀測場相結合的組合統計降尺度預測模型。該統計降尺度預測模型對1982—2017年的回報結果顯示：與觀測場的空間相關系數較CFS模式原始預測結果有顯著提高，多年均值從-0.06提升到0.38，最高可達0.85。同時，此降尺度預測模型可較好地回報出華西南區冬季氣溫的空間分布型。
利用1982—2017年華西南部地區冬季氣溫和NCEP再分析資料以及CFS模式實時預測資料，通過SVD診斷分析，選取影響華西南部地區冬季氣溫的同期關鍵區大氣環流和前期海溫及OLR因子場，建立預測與觀測場相結合的組合統計降尺度預測模型。該統計降尺度預測模型對1982—2017年的回報結果顯示：與觀測場的空間相關系數較CFS模式原始預測結果有顯著提高，多年均值從-0.06提升到0.38，最高可達0.85。同時，此降尺度預測模型可較好地回報出華西南區冬季氣溫的空間分布型。
2022, 50(4):536-544.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210419
摘要:
FY4A上搭載的多通道掃描成像輻射計（AGRI）無論是時間分辨率還是空間分辨率與我國第一代靜止氣象衛星風云二號上搭載的掃描輻射計（VISSR）相比都有了明顯的改進。本文基于FY-4A AGRI成像儀IDDI(紅外差值沙塵指數)和新的晝夜沙塵遙感改進算法開展2021年中國北方沙塵過程連續遙感監測處理，并系統分析了2021年3個典型個例的沙塵暴特征和影響區域。結果表明：① 3次典型沙塵過程對我國北方各省份的影響面積總計最低達到260萬km2以上，最高達到300萬km2以上，4月14—17日的沙塵暴影響面積最大。②2021年沙塵高發區在新疆南部、甘肅河西走廊以北以及內蒙古西部。與2019、2020年同期相比，2021年我國北方沙塵發生頻次更高、影響范圍更大。③新一代FY-4A靜止衛星對我國沙塵過程年際變化具備更加完整的監測能力。
FY4A上搭載的多通道掃描成像輻射計（AGRI）無論是時間分辨率還是空間分辨率與我國第一代靜止氣象衛星風云二號上搭載的掃描輻射計（VISSR）相比都有了明顯的改進。本文基于FY-4A AGRI成像儀IDDI(紅外差值沙塵指數)和新的晝夜沙塵遙感改進算法開展2021年中國北方沙塵過程連續遙感監測處理，并系統分析了2021年3個典型個例的沙塵暴特征和影響區域。結果表明：① 3次典型沙塵過程對我國北方各省份的影響面積總計最低達到260萬km2以上，最高達到300萬km2以上，4月14—17日的沙塵暴影響面積最大。②2021年沙塵高發區在新疆南部、甘肅河西走廊以北以及內蒙古西部。與2019、2020年同期相比，2021年我國北方沙塵發生頻次更高、影響范圍更大。③新一代FY-4A靜止衛星對我國沙塵過程年際變化具備更加完整的監測能力。
2022, 50(4):545-553.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210401
摘要:
利用ERA5 再分析資料、雷達資料以及北京VDRAS資料，對2021年7月1日發生在張家口的一次與超級單體伴隨的龍卷天氣特征進行分析。結果表明：①此次龍卷天氣發生在高空冷渦的東南象限、低空切變線前側暖區及地面輻合線附近。②雷達資料分析顯示在超級單體的南側產生了此次龍卷，龍卷過程中超過50 dBz的高度在6 km以下，強核中心在3 km以下，為低質心的對流系統，反演的風場上在低層1 km高度存在閉合的氣旋性環流。③北京VDRAS資料分析表明低層強輻合與高層強輻散配置、中低層強的正風暴相對螺旋度為龍卷發生提供了有利的環境條件；垂直速度分布顯示龍卷生成地存在強上升運動，其兩側均存在下沉運動；擾動溫度的垂直分布表明4 km以下存在負中心，4 km以上存在正中心。
利用ERA5 再分析資料、雷達資料以及北京VDRAS資料，對2021年7月1日發生在張家口的一次與超級單體伴隨的龍卷天氣特征進行分析。結果表明：①此次龍卷天氣發生在高空冷渦的東南象限、低空切變線前側暖區及地面輻合線附近。②雷達資料分析顯示在超級單體的南側產生了此次龍卷，龍卷過程中超過50 dBz的高度在6 km以下，強核中心在3 km以下，為低質心的對流系統，反演的風場上在低層1 km高度存在閉合的氣旋性環流。③北京VDRAS資料分析表明低層強輻合與高層強輻散配置、中低層強的正風暴相對螺旋度為龍卷發生提供了有利的環境條件；垂直速度分布顯示龍卷生成地存在強上升運動，其兩側均存在下沉運動；擾動溫度的垂直分布表明4 km以下存在負中心，4 km以上存在正中心。
2022, 50(4):554-562.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210271
摘要:
研究降水滴譜特征和譜分布對了解高原降水的微物理特征、雷達定量估測降水以及科學實施人工增雨作業尤為重要。本文選取2018年7月8—9日拉薩夏季一次典型降水過程，利用DSG5型降水現象儀和地面小時降水資料分析了高原夏季對流云和混合云降水的雨滴譜分布特征及Z-I關系。結果表明：降水現象儀和翻斗雨量計的降水變化趨勢較為一致。對流云降水中2.0~3.0 mm的降水粒子對雨強的貢獻最大，混合云降水雨強的主要貢獻者是1.0~2.0 mm的粒子；混合云降水階段的雨滴譜數濃度比對流云大一個量級。對流云和混合云降水的雨強與雨滴的質量加權平均直徑和數濃度密切相關。拉薩地區雨滴譜適合Γ分布，其擬合譜參數與青藏高原其他地區的差異表明高原地區雨滴譜分布存在時空差異；混合云降水譜參數N0、μ和λ與雨強的變化趨勢相反?；旌显平邓?i>Z-I關系的系數和指數均小于對流云降水。應用標準Z-I關系，對流云降水階段雷達低估降水強度；混合云降水階段，當雨強<2.3 mm雷達低估降水，否則雷達高估降水。
研究降水滴譜特征和譜分布對了解高原降水的微物理特征、雷達定量估測降水以及科學實施人工增雨作業尤為重要。本文選取2018年7月8—9日拉薩夏季一次典型降水過程，利用DSG5型降水現象儀和地面小時降水資料分析了高原夏季對流云和混合云降水的雨滴譜分布特征及Z-I關系。結果表明：降水現象儀和翻斗雨量計的降水變化趨勢較為一致。對流云降水中2.0~3.0 mm的降水粒子對雨強的貢獻最大，混合云降水雨強的主要貢獻者是1.0~2.0 mm的粒子；混合云降水階段的雨滴譜數濃度比對流云大一個量級。對流云和混合云降水的雨強與雨滴的質量加權平均直徑和數濃度密切相關。拉薩地區雨滴譜適合Γ分布，其擬合譜參數與青藏高原其他地區的差異表明高原地區雨滴譜分布存在時空差異；混合云降水譜參數N0、μ和λ與雨強的變化趨勢相反?；旌显平邓?i>Z-I關系的系數和指數均小于對流云降水。應用標準Z-I關系，對流云降水階段雷達低估降水強度；混合云降水階段，當雨強<2.3 mm雷達低估降水，否則雷達高估降水。
2022, 50(4):563-573.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210300
摘要:
利用重慶地區能見度及溫、壓、濕、風等氣象資料和大氣顆粒物濃度數據，對重慶能見度特征及其影響因子進行分析，采用神經網絡方法建立能見度預報模型，分析比較了引入PM2.5濃度因子對預報模型的影響效果。發現：重慶地區能見度分布呈現西低東高以及長江沿線較低的分布特征；霧發生時的平均能見度低于降水時能見度也遠低于剔除雨、霧后的能見度，表明低能見度受大氣中水汽影響更大；霧在冬季比例明顯增加，使得平均能見度在冬季明顯降低，而6月和10月降水增多是導致這兩個月平均能見度出現明顯降低的重要原因；能見度日變化呈現單峰型，霧和降水高發時段與平均能見度低值區重疊，是造成夜間能見度低的一個重要原因；大氣濕度、溫度及顆粒物濃度都是影響能見度的重要因子，當相對濕度小于70%時能見度隨PM2.5增加明顯降低，當相對濕度大于70%時PM2.5對能見度的影響降低；在能見度的客觀預報模型中引入PM2.5濃度因子的預報效果好于不引入該因子的效果，特別是秋冬季的預報效果改善明顯。
利用重慶地區能見度及溫、壓、濕、風等氣象資料和大氣顆粒物濃度數據，對重慶能見度特征及其影響因子進行分析，采用神經網絡方法建立能見度預報模型，分析比較了引入PM2.5濃度因子對預報模型的影響效果。發現：重慶地區能見度分布呈現西低東高以及長江沿線較低的分布特征；霧發生時的平均能見度低于降水時能見度也遠低于剔除雨、霧后的能見度，表明低能見度受大氣中水汽影響更大；霧在冬季比例明顯增加，使得平均能見度在冬季明顯降低，而6月和10月降水增多是導致這兩個月平均能見度出現明顯降低的重要原因；能見度日變化呈現單峰型，霧和降水高發時段與平均能見度低值區重疊，是造成夜間能見度低的一個重要原因；大氣濕度、溫度及顆粒物濃度都是影響能見度的重要因子，當相對濕度小于70%時能見度隨PM2.5增加明顯降低，當相對濕度大于70%時PM2.5對能見度的影響降低；在能見度的客觀預報模型中引入PM2.5濃度因子的預報效果好于不引入該因子的效果，特別是秋冬季的預報效果改善明顯。
2022, 50(4):574-583.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210384
摘要:
本文綜合利用2015—2020年地面氣象觀測資料、歐洲中心ERA5再分析資料及大氣環境監測數據，分析了汾渭平原東部運城市污染物濃度的變化特征以及與天氣形勢和氣象要素的關系。結果表明：①2015—2020年期間運城市PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO 5種污染物年平均濃度呈下降趨勢，而O3濃度呈上升趨勢；②冬季和夏季空氣質量相對較差，首要污染物分別是PM2.5和O3，邊界層高度的變化與近地層風向風速、污染物濃度的關系密切，冬季（夏季）PM2.5（O3）污染較重時邊界層高度較低（較高），以東北風（東南風）為主，風速偏?。ㄆ螅?；③最后利用自組織映射神經網絡（SOM）算法分別對冬夏925 hPa位勢高度場進行天氣分型并開展不同天氣形勢下污染物濃度與氣象要素的變化對比研究，發現冬季污染時以靜穩天氣為主，低層弱東北風將污染物輸送至運城市，而夏季O3污染較重時受熱低壓形勢控制，利于O3前體物匯合，太陽輻射較強時O3濃度較高。
本文綜合利用2015—2020年地面氣象觀測資料、歐洲中心ERA5再分析資料及大氣環境監測數據，分析了汾渭平原東部運城市污染物濃度的變化特征以及與天氣形勢和氣象要素的關系。結果表明：①2015—2020年期間運城市PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO 5種污染物年平均濃度呈下降趨勢，而O3濃度呈上升趨勢；②冬季和夏季空氣質量相對較差，首要污染物分別是PM2.5和O3，邊界層高度的變化與近地層風向風速、污染物濃度的關系密切，冬季（夏季）PM2.5（O3）污染較重時邊界層高度較低（較高），以東北風（東南風）為主，風速偏?。ㄆ螅?；③最后利用自組織映射神經網絡（SOM）算法分別對冬夏925 hPa位勢高度場進行天氣分型并開展不同天氣形勢下污染物濃度與氣象要素的變化對比研究，發現冬季污染時以靜穩天氣為主，低層弱東北風將污染物輸送至運城市，而夏季O3污染較重時受熱低壓形勢控制，利于O3前體物匯合，太陽輻射較強時O3濃度較高。
2022, 50(4):584-593.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210422
摘要:
本文利用蚊蟲密度監測數據及氣象資料，分析了2009—2019年北京市及其14個區的蚊蟲密度與氣象條件間的關系，并基于多元回歸、支持向量機和隨機森林3種經典的機器學習回歸方法進行了蚊蟲密度預測。結果表明：北京地區蚊蟲密度呈周期性的波動，各區多年平均值在0.35~2.54只/(燈·h)之間，高峰值集中出現在7月中旬到8月中旬，與北京地區氣溫最高和降水最集中的時期非常吻合。采用機器學習方法，嘗試了4種輸入因子方案，并利用均方根誤差和平均絕對百分誤差兩種方法進行預測效果檢驗，顯示蚊蟲數據相對較穩定的地區，如平谷、門頭溝、大興、海淀等地，預測效果相對更優。在3種方法中，支持向量機方法對2019年5月下旬的預測效果非常好，而多元回歸與隨機森林的預測效果則在2019年5—10月整體上表現得更為穩定。
本文利用蚊蟲密度監測數據及氣象資料，分析了2009—2019年北京市及其14個區的蚊蟲密度與氣象條件間的關系，并基于多元回歸、支持向量機和隨機森林3種經典的機器學習回歸方法進行了蚊蟲密度預測。結果表明：北京地區蚊蟲密度呈周期性的波動，各區多年平均值在0.35~2.54只/(燈·h)之間，高峰值集中出現在7月中旬到8月中旬，與北京地區氣溫最高和降水最集中的時期非常吻合。采用機器學習方法，嘗試了4種輸入因子方案，并利用均方根誤差和平均絕對百分誤差兩種方法進行預測效果檢驗，顯示蚊蟲數據相對較穩定的地區，如平谷、門頭溝、大興、海淀等地，預測效果相對更優。在3種方法中，支持向量機方法對2019年5月下旬的預測效果非常好，而多元回歸與隨機森林的預測效果則在2019年5—10月整體上表現得更為穩定。
2022, 50(4):594-599.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210340
摘要:
近年來移動氣象服務需求快速增長，而氣象信息的輔助決策功能在現代氣象服務體系中的作用越發凸顯，如何快速建立一個性能可靠、易于擴展、自主可控的移動氣象服務系統成為當前各級氣象部門重點關注內容之一。本文介紹了基于Hybrid模式構建精細化移動氣象服務系統的總體設計，并通過Hybrid、插件化開發、MVC框架、HTML5融合等關鍵技術實現了氣象信息在移動端的展示交互，體現了Hybrid開發模式在功能復用性高、迭代升級方便等方面的技術優勢。經過近5年的持續迭代升級，目前系統產品已經廣泛應用在山東省各級氣象部門、政府決策部門以及重點服務行業中，在氣象服務社會防災減災過程中發揮出重要作用。
近年來移動氣象服務需求快速增長，而氣象信息的輔助決策功能在現代氣象服務體系中的作用越發凸顯，如何快速建立一個性能可靠、易于擴展、自主可控的移動氣象服務系統成為當前各級氣象部門重點關注內容之一。本文介紹了基于Hybrid模式構建精細化移動氣象服務系統的總體設計，并通過Hybrid、插件化開發、MVC框架、HTML5融合等關鍵技術實現了氣象信息在移動端的展示交互，體現了Hybrid開發模式在功能復用性高、迭代升級方便等方面的技術優勢。經過近5年的持續迭代升級，目前系統產品已經廣泛應用在山東省各級氣象部門、政府決策部門以及重點服務行業中，在氣象服務社會防災減災過程中發揮出重要作用。
2022, 50(4):600-605.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210459
摘要:
氣象衛星數據是遙感應用的核心基石，遙感業務平臺是遙感應用的重要技術手段。本文利用廣東省氣象局數據中心分布式NAS存儲，分設FY-3D、FY-4A數據資源池，通過數據同步和用戶管理技術，設計了面向桌面級業務應用的廣東省氣象衛星數據資源池V1.0。利用SMART和SWAP兩大氣象遙感應用系統，各級業務人員可快速制作氣象衛星遙感監測和評估產品。通過上述“云+端”的遙感業務架構，有效解決氣象遙感數據不易獲取的難題和遙感應用的技術壁壘，為推進省、市、縣級氣象衛星遙感業務一體化提供了一定的應用示范和參考價值。
氣象衛星數據是遙感應用的核心基石，遙感業務平臺是遙感應用的重要技術手段。本文利用廣東省氣象局數據中心分布式NAS存儲，分設FY-3D、FY-4A數據資源池，通過數據同步和用戶管理技術，設計了面向桌面級業務應用的廣東省氣象衛星數據資源池V1.0。利用SMART和SWAP兩大氣象遙感應用系統，各級業務人員可快速制作氣象衛星遙感監測和評估產品。通過上述“云+端”的遙感業務架構，有效解決氣象遙感數據不易獲取的難題和遙感應用的技術壁壘，為推進省、市、縣級氣象衛星遙感業務一體化提供了一定的應用示范和參考價值。
2022, 50(4):606-610.
DOI: 10.19517/j.1671-6345.20210504
摘要:
雙翻斗雨量傳感器標校過程中，對于不同雨強超差方向相反的雨量計需要分別調節上翻斗的定位螺釘和計量翻斗的容量調節螺釘，同時也需要記錄上翻斗和計量翻斗的翻動次數。雨量計使用的是無源脈沖輸出，計量翻斗的每次翻動觸發干簧管產生一個脈沖，利用單片機即可采集這個信號自動記錄。而上翻斗的翻動次數靠人工觀察統計，由于翻斗翻動速度較快人工計數不準確，最終造成標校不準。并且人工每次只能記錄1臺雨量計，無法批量自動記錄數據。本文采用光纖傳感器在不干擾雨量計運行情況下自動統計上翻斗翻動次數，為標校提供準確數據。
雙翻斗雨量傳感器標校過程中，對于不同雨強超差方向相反的雨量計需要分別調節上翻斗的定位螺釘和計量翻斗的容量調節螺釘，同時也需要記錄上翻斗和計量翻斗的翻動次數。雨量計使用的是無源脈沖輸出，計量翻斗的每次翻動觸發干簧管產生一個脈沖，利用單片機即可采集這個信號自動記錄。而上翻斗的翻動次數靠人工觀察統計，由于翻斗翻動速度較快人工計數不準確，最終造成標校不準。并且人工每次只能記錄1臺雨量計，無法批量自動記錄數據。本文采用光纖傳感器在不干擾雨量計運行情況下自動統計上翻斗翻動次數，為標校提供準確數據。
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