四川CLDAS 5 km小时能见度实况产品与能见度观测站资料质量对比评估

利用四川省CLDAS 5km小时能见度实况产品和能见度观测站资料,将智能网格小时能见度产品按双线性和邻近插值的方法插值到四川省156个国家级能见度观测站上,比较两者的相关系数、均方根误差、平均值误差、平均绝对误差等参数,对CLDAS 5km小时能见度实况产品进行质量评估并对数据的可用性做了分析,结果显示:小时能见度产品在四川盆地及攀西地区中部的相关系数较高,普遍在0.7以上,误差值较小,平均值误差普遍为负值,表明有小的低估值,数据可用性较好;而川西高原及攀西地区南部的相关系数小,误差值大,平均值误差普遍为正值,表明多为高估值,数据可用性一般。分级评估表明:随着能见度等级的降低,高原地区的缺测数据越来越多,盆地内的高估值也明显增加,能见度等级为“优”与“良”时的数据可用性较好。      

2014年初冬湖北省一次大雾成因分析和数值模拟

利用湖北省高速公路交通气象站观测数据及NCEP的1°×1°格点再分析资料,分析了2014年1月29—30日发生在湖北省内的大雾天气过程的气象要素变化特征及大雾形成机理,并利用优化参数化方案的数值模式对本次大雾过程进行了模拟。结果表明,大雾过程能见度基本与相对湿度变化趋势相反,气温与能见度变化趋势基本一致,风速都较之前有所下降。本次大雾是暖平流影响后,经夜间辐射冷却降温后形成,属平流辐射雾。利用WRF模式对本次大雾过程的模拟结果表明,除对海拔较高、受局地地形影响较大区域的模拟效果不理想外,模拟的大雾范围、强度、生消时间等与实况基本相符,可为以后大雾预报提供一定的参考。     

融合格点降水产品在四川盆地西部一次极端暴雨过程中的评估分析

利用地面降水观测资料、国家气象信息中心研发的4种降水融合产品（FAST_5 km、FRT_5 km、RT_1 km、NRT_1 km）,采用误差分析、偏差分析、正确率、TS评分等方法,对其在四川盆地西部的适用性进行分析,并选取2020年8月10—11日一次极端暴雨过程进行详细评估。结果表明：融合格点降水资料与实况较为一致,且1 km产品更接近实况。极端暴雨过程中,对于过程累积雨量,4种融合格点降水资料均能很好地反映此次降水过程,降水落区、走向和雨带形态均与实况较为一致。1 km产品的强度和落区都更接近实况,其中以NRT_1 km与实况的匹配度最高,偏差更小。融合格点降水资料存在24 h雨量极大值比实况偏小的情况,1 km产品的极值较5 km产品有很大提升。融合格点降水资料的小时最大降水量低于实况,存在一定的偏差量。强降水时段,融合降水资料与实况偏差不大,能够反映降水的大值区。总体上看,三源融合实况格点产品效果优于二源融合实况格点产品,其中融合了CMORPH和FY 2种卫星资料的近实时三源融合实况格点产品最优。     

初夏吉林省一次大雾天气的数值模式预报效果检验

利用常规观测资料和EC、Grapes_GFS、Grapes_MESO、NCEP以及Japan等数值模式预报产品,分析了2020年6月10日吉林省一次大雾天气的天气背景,着重检验各个数值模式对此次过程的预报能力.结果表明:本次过程吉林省受高空冷涡底部偏西气流控制,地面位于弱高压后部,晴空区利于地面辐射冷却,湍流较弱,风速小,上干下湿,有利于近地面逆温层的形成与维持以及水汽积聚凝结成雾.各个模式对地面能见度的预报数值整体偏大,优势各不相同.各模式对于相对湿度和边界层探空结果的预报效果好于能见度预报,对大雾天气的出现具有更好的指示意义,但底层风场预报偏大可能会低估雾的强度和持续时间.因此,对于这种局地性的浓雾或强浓雾天气,不能仅局限于能见度预报产品,还要综合利用实况监测及更多的模式产品,拓宽预报着眼点来提高大雾落区和强度的预报.     

多源融合格点实况数据在四川高温过程的适用性分析

利用1km和5km多源融合格点实况数据和四川地面观测站点资料,采用预报准确率、平均绝对误差、均方根误差和Alpha Index(AI)等统计量,选取2020年夏季四川2次高温天气过程对多源融合格点实况数据的质量进行了检验评估。研究结果表明:多源融合格点实况数据利用邻近插值方法插值到站点优于双线性插值;误差大值区主要位于高海拔地区,如川西高原、攀西地区及盆地山周;AI指数接近于0,多源融合格点实况数据没有随机误差,较为接近理想值;1km分辨率融合格点实况数据在四川的适用性优于5km,误差≤2℃的准确率可达98%,且均方根误差< 1。      

沙尘预报客观检验中最优实况资料和圆插值半径选择研究

使用2012～2014年每年3～5月CUACE（China Meteorological Administration Unified Atmospheric Chemistry Environment）模式地面沙尘浓度格点预报产品,预报员预报等级产品、实况地面观测沙尘等级和特征站观测PM10（空气动力学当量直径小于等于10 μm的颗粒物,即可吸入颗粒物）资料,并针对CUACE模式格点产品,选取不同半径对格点产品进行圆插值,从而对2012～2014年共25次沙尘过程值,采取3年总样本计算TS（Threat Score）评分,对格点产品适合的圆插值半径和预报产品适合的检验实况资料进行研究,结论如下:（1）如实况采用沙尘等级,模式插值半径与TS评分在浮尘或扬沙等级成近似线性下降关系,而在沙尘暴以上等级TS评分与插值半径关系几乎不大,最优插值半径可选为最小插值半径0.5°（经度/纬度）;如实况采用PM10资料,TS评分在浮尘或扬沙等级根据半径不同变化较为剧烈,沙尘暴以上等级TS评分与插值半径关系不大,可以采用浮尘或扬沙平均线3.5°为平均最优插值半径。如果沙尘过程较弱,插值半径可适当减小,以1°最合适;（2）对CUACE模式预报产品,沙尘等级观测TS评分可用性要优于PM10资料,但两者在沙尘暴以上等级评分差别不大,总体上CUACE模式最优检验实况资料可选为沙尘等级观测资料。对预报员沙尘预报产品,观测沙尘等级TS评分要远高于PM10,预报员沙尘预报产品最优检验实况资料为观测沙尘等级资料。     

重要天气过程概述

1 大雾过程2018年10—12月,江西省区域性大雾(全省单日15站以上大雾)日数为21d,与常年相比偏多6.4d,其中单日出现30站以上大雾为9d。11月23—30日全省连续8d出现大雾天气,范围较广,能见度低,其中27日全省有52站出现大雾。12月20—22日全省连续3d出现大雾天气。12月17日全省72站出现大雾,为2013年以来范围最广、强度最强的大雾过程,其中32站出现强浓雾(能见度低于200m),11站能见度低于100m。     

江西省天气、气候特点及其影响

正(2019年10—12月)重要天气过程概述江西省气象台陈娟1大雾过程2019年10—12月,江西区域性大雾(全省单日15站以上大雾)日数为3 d,较常年同期明显偏少,偏少11.6 d,其中单日出现30站以上大雾为1 d。10月29—30日全省连续2 d出现大雾天气,范围较广,能见度低,其中29日全省有47站出现大雾,能见度小于200 m浓雾有20站。     

基于高速公路视频图像的能见度计算

能见度作为重要的气象观测因素之一,影响高速公路行车安全.基于视频资料的能见度计算方法类似于人眼的感知方式,具备对恶劣天气条件和复杂场地的适应性.基于安徽省2016年10月17日、12月1日和7日的3次大雾天气过程,选取跨省分布的3个高速公路站点,使用对应时次下视频图像灰度值均方差与能见度观测值建立计算模型.结果表明：1）随着大雾天气过程变化,模型计算结果较好体现了能见度的变化规律,对高速公路行车具有指导意义;2）基于视频图像的能见度计算方法类似于人眼观测,能见度越高,人眼分辨地物清晰度越高,图像均方差越大;3）由于监测原理和环境差异,能见度测量值与模型计算结果之间存在误差,理论上大雾空间分布越均匀,能见度仪和监控摄像头距离越近,计算误差越低.     

中国地面气象要素格点融合业务产品检验

对2018年5 km分辨率中国地面气象要素2 m温度、10 m风速和24 h累积降水格点融合产品进行非独立和独立检验。非独立检验结果表明:(1)相比于站点观测,2 m温度格点融合产品整体偏暖,各月平均均方根误差在1℃左右,35℃以上高温和-20℃以下低温天气时均方根误差分别在1℃和2℃以上。(2)10 m风速格点融合产品可准确地描述0~2级风速,但对3级以上,特别是6级以上大风风速描述能力偏弱,主要表现为比实际偏小。(3)卫星-地面观测的二源融合和卫星-雷达-地面观测的三源融合降水格点产品在0~0.1 mm降水区间出现降水面积过大的现象;随着降水量级的增加,两种产品的均方根误差和平均偏差均随之增加,主要表现为降水融合产品的量级比观测偏小。相对而言,三源融合降水格点产品的准确性优于二源融合产品的。独立检验结果表明,三种要素的检验指标随时间或阈值的变化趋势与非独立检验基本一致,且更能表明格点融合产品与观测之间的偏差。主要是因为独立检验中使用到的观测均未参与格点融合产品的制作过程。综上所述,中国地面气象要素格点融合产品对一般天气描述较好,但在高低温、大风或强降水等极端天气时误差较大。     

ECMWF数值预报针对一个网格点的效果检验

本文仅对离本站最近的ECMWF数值预报的85 0hPa温度、5 0 0hPa高度和 10 0 0hPa海压 1个网格点(30°N ,10 5°E) 1年的数值预报效果进行了检验。     

ECMWF数值预报针对一个网格点的效果检验

本文仅对离本站最近的ECMWF数值预报的850hPa温度、500hPa高度和1000hPa海压1个网格点(30°N,105°E)1年的数值预报效果进行了检验.     

全球碳排放格网化格局的变化

基于世界各国年碳排放总量数据和人口密度数据,将人口密度作为一项经济-人口综合指标来对碳排放进行空间分配,运用ArcGIS空间分析工具,做出了1950年、1980年、2014年共3期的全球碳排放空间分布格局图 （0.1?×0.1?),并对各期分布格局及变化进行了比较分析。结果显示：1950年主要碳排放区为美国的东部和欧洲地区,1980年新增中国东部、日本、韩国等为全球碳排放的主要区域,2014年新增印度、东南亚为主要排放区。各碳排放区的排放量总体上大幅增加,少数地区略有减少,这与其工业发展所处的不同阶段有关。该数据能够反映当前全球不同区域的碳排放水平的空间格局,为全球变化研究提供基础数据。     

基于UNICORE的分布式气象网格计算平台的构建

目前越来越多的超级计算领域,正采用网格技术来实现多个计算节点协作的分布式计算环境,以提高计算能力。利用国际领先的网格思想和国家气象网络计算应用系统建设的前期研究成果,在沈阳区域气象中心首次实现了基于UNICORE的分布式气象网格计算平台的构建,并通过气象宽带网络将沈阳区域气象中心高性能计算机系统作为区域分节点加入到国家气象网格平台。结果表明：UNICORE提供了统一的接口和简单易用、功能丰富的客户端,利用网格计算平台,用户在Windows个人计算机上通过图形用户界面可以从网格计算平台中获得对计算和数据资源的访问,可以准备和修改作业结构,提交作业,并可以利用作业监视器监视和控制已提交的作业。     

降水格点数据的无损压缩方法

在大气科学领域,格点资料是资料存储和交换的主要形式。为了提高存储和传输效率,设计快速高效的压缩格式对数据进行压缩具有重要意义。由于气象资料要求较高,压缩必须是无损的。降水量是一种特殊的气象要素,它的空间分布是不连续性的,不宜采用连续要素的无损压缩方法。分析降水格点数据的基本特点,采用行程编码（RLE）思想,结合洗牌技术和熵编码,设计了降水格点数据的无损压缩方案。结果表明：该方案具有较高的压缩比,可以应用于各种空间分布不连续的气象要素的无损压缩,在大气科学领域具有很好的应用前景。     

气候资源小网格推算方法

根据农业气候资源区划的需要，研究了全省各种形下气候资源随经度、纬度、海拔高度和局地地形参数的变化规律。确定了各种气候资源的小网格推算方法。为适应农业气候区划更新的需要，计算了网格点上的气候资源。     

电网短路电流限制措施的研究与应用

针对短路电流超标的问题,研究分析了包括改变系统运行方式、改善电网结构、采用高阻抗变压器、故障电流限制器等在内的多种短路电流限制措施在电网中的应用情况,并依据短路电流限制措施的仿真,对比提出适应电网实际情况的短路电流限制措施.     

利用三角形网格进行等值线分析与绘制

总结各种等值线生成的方法及特点，详细阐述直接利用三角形网格生成等值线的原理、实现方法，独立开发出基于Windows的功能齐全的等值线绘图软件包，并嵌入天气图分析软件中，为天气资料的分析显示的后续开发，提供了便利。     

利用三角形网格进行等值线分析与绘制

总结各种等值线生成的方法及特点,详细阐述直接利用三角形网格生成等值线的原理、实现方法,独立开发出基于Windows的功能齐全的等值线绘图软件包,并嵌入天气图分析软件中,为天气资料的分析显示的后续开发,提供了便利.