大气冰核谱分布对对流风暴云人工催化影响的数值模拟研究

2002年9月在青海省河南县人工增雨综合试验基地开展了人工增雨外场综合观测试验.根据这次实验得到的大气冰核资料,以及文献给出的另外两组常用的冰核资料,利用中国科学院大气物理研究所研制和发展的三维对流云人工催化数值模式,讨论了3类不同大气冰核谱环境对模拟对流风暴云人工催化增雨效果的影响,模式中还考虑了国内人工影响天气部门常用的RYI-6300型和WR-1B型人工增雨防雹火箭播云弹道的差异.模拟结果表明,3类不同大气冰核谱环境对模拟对流风暴云的宏观和微观参量分布结构有很大影响,在这些对流云中进行火箭播云催化试验得到的播云效果也有很大差异.大气环境中高温冰核浓度低,而低温冰核浓度高时,对流风暴云人工催化将导致云中冰晶过量,不利于对流风暴云降水增加.在大气环境中高温冰核浓度较高,并且低温冰核浓度较低时,对流催化风暴云可获得最高的人工增雨效果.在青海试验区的大气冰核谱环境下,火箭催化对流风暴云增雨有一定效果.对不同地区进行人工增雨作业时,了解清楚当地大气冰核的基本背景状况对于正确地评估播云效果非常重要.文中还给出了导致这些结果差异的物理解释.     

江苏高速公路局地团雾气象特征分析

团雾是严重影响公路交通安全的灾害性天气之一。利用交管部门核定的江苏省2013年和2015年5次团雾事故数据以及公路交通气象站和常规气象站资料,从团雾发生地理环境、天气背景入手,分析了江苏省团雾能见度、相对湿度、风等要素变化特征,探讨团雾预报着眼点,为防范团雾灾害提供参考依据。结果表明:(1)团雾可在雾、弱降水和污染的背景条件下发生。团雾形成是公路沿线能见度强度分布不均匀的原因。(2)相对湿度92%,日气温降幅7℃,风力2 m/s,路面温度和气温温差2℃以上对团雾预报具有参考意义。团雾的能见度生消散变化与风向变化关系较为密切。(3)团雾事故多发生在能见度急剧变化期,能见度急剧下降和上升期间都易诱发交通事故。     

我国公路低能见度灾害风险评估与区划研究

基于1980—2014年国家地面气象站的能见度观测资料以及社会经济、交通灾情数据信息,采用层次分析法、专家打分法和熵权法,建立了我国主要公路低能见度灾害风险的评估指标体系和权重,开展了我国主要公路低能见度灾害风险区划研究。研究结果表明:我国主要公路低能见度灾害风险分布总体呈东部及新疆北部和南疆盆地部分地区高、中西部大部地区低的趋势;采用层次分析法开展公路低能见度灾害风险评估,能有效减少主观因素的影响,增加评估结果的科学性和合理性。     

大气环境人体感知度与脑梗塞疾病的关系研究——以黑龙江省五常地区为例

大气环境人体感知度（Body Perception Weather Index,BPWI）是人体对大气环境中不同气象要素相互协同作用的感知程度。BPWI的变化会引起机体的生理应激反应,易引诱或加重脑梗塞疾病的发生。利用五常地区2015年10月30日至2018年12月31日逐日脑梗塞发病住院病例数和同期BPWI及其变化,分析研究了BPWI变化与脑梗塞发病风险的关系。全年中五常地区BPWI最大值10.1（7月）,最小值?33.7（1月）;BPWI＜0时脑梗塞的发病风险较高,BPWI介于?30— ?10时脑梗塞的发病人数占总发病人数的16.7%,其中BPWI＜?30时发病率最高可占18.8%,BPWI介于0—10的发病率12%—13%,BPWI＞10时,发病率最低;BPWI的变化幅度在0—?10时,脑梗塞的平均发病率大于20%,其中变化幅度0—?2.5时发病人数占比最高达27.6%,变化幅度超过±10时,发病率反而降低;连续2天BPWI的变化对脑梗塞的发病具有滞后效应,在?2.5—2.5时,脑梗塞的平均发病人数占比大于25%,连续3天BPWI的变化对脑梗塞的发病风险具有累积叠加效应,BPWI变化介于?10—10时,发病人数占比在13%—18%;室内外BPWI差异对脑梗塞的发病具有重要影响,室内外BPWI差异为?30—?20时,脑梗塞的发病人数占比最高可达41.3%,其次是介于?40—?30时达到21.6%,但BPWI＜?40或随着室内外BPWI差异的减小,脑梗塞的发病率逐渐降低。      

河南省春季和秋季降水时空变化的特征研究

进行人工增雨作业和规划必须了解目标地区的气候背景,才能有较好的作业效果,因此根据河南省1971～2001年114个气象站点4月和10月的降水资料,采用具有分类显著性检验的聚类统计检验分析方法进行分区,并在此基础上对降水距平百分率、降水强度和雨日数等参数作分析,研究其各分区降水的时、空变化特征和演变规律.结果表明:(1)河南省4月和10月降水量和雨日数具有明显的区域性分布特征,均呈现北少南多、东北少西南多的特点;月平均降水量从北向南增大主要是雨日数从北向南的增加起决定性的作用,其中以中雨雨日数的增加起主导作用.(2)4月各分区降水量和雨日数的年际演变趋势均呈减少趋势;10月各分区的降水量呈减少趋势,但雨日数的年际演变呈现不同的趋势,个别分区强度较小降水(小雨和中雨)的雨日数呈增加趋势.(3)从旱涝年份情况上看,4月和10月各分区在31年中均以干旱、少雨年居多,并且均以无降水日、小雨雨日占多数.其中,4月河南省最北部的分区(分区1)和最南部的分区(分区5)是干旱年出现最为频繁的区域,其余分区干旱年出现的频数较接近;各等级强度降水的雨日数均以分区5最多,以分区1最少;10月河南最北部的分区(分区1)是旱涝年发生最为频繁的区域,其余分区旱涝年出现频数较接近,各等级强度降水的日数均以河南最南部的分区(分区4)最多,而分区1最少.这些结果对河南省开展人工增雨作业布局规划和人工增雨效果检验是有重要参考价值的.     

中国高速公路交通气象灾害风险预警业务系统设计与应用

针对中国高速公路交通气象灾害风险预警业务需求,以基于影响的预报预警服务技术为指导,综合考虑高速公路致灾因子危险性、孕灾环境暴露度、承灾体脆弱性和防灾减灾能力因子,构建交通气象灾害风险预警模型。在此基础上,采用C/S体系架构,综合运用多源数据接入与可视化、基于GIS技术的产品自动加工制作方法等技术,研发高速公路交通气象灾害风险预警业务系统。系统具备气象实况监测告警、灾害预警分析、产品自动加工制作、人机交互订正、服务产品交互制作、数据接入与综合显示、地图管理与操作等功能。系统在交通气象服务业务使用过程中,突显出较好的业务应用能力与发展前景。     

2017-11-15安徽颍上团雾天气特征分析及气象服务探讨

团雾是一种严重威胁公路交通安全的恶劣天气,因其具有较强的局地性、突发性特点,也是目前公路交通气象预报服务的难点之一。针对2017年11月15日发生在安徽阜阳滁新高速颍上段的团雾交通事故,利用颍上交通气象站、焦岗湖交通气象站与颍上气象站的逐10 min气温、相对湿度、风速、能见度监测数据,结合欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts)的分析场资料,分析了安徽颍上团雾交通事故发生地的局地环境特征和当日的天气特征及成因,探讨了高速公路团雾预报服务的不足和未来工作展望,为进一步做好团雾天气交通气象服务提供借鉴和参考。主要结论如下:此次团雾发生在辐射雾的天气形势背景下,夜间辐射降温幅度达5℃以上,为团雾发生提供了低温条件;团雾发生地地势低洼且临近水系,水汽输送通道流畅,水汽充足,黎明后底层空气湿度维持在85%以上,是团雾发生的诱因之一;日出后风力保持静风状态,空气流动性差,造成近地面层水汽聚集,是团雾发生的重要原因。     

基于机器学习技术的逐时雾事故判别气象模型

为进一步提高雾天交通安全气象保障精细化能力，以江苏、安徽高速公路雾事故多发路段为例，利用2012—2018年事故信息与气象资料，建立一种基于变量选择和特征提取的逐时雾事故判别支持向量机模型。模型参照递归特征消除思路选择事故发生时间、地理位置、气象环境等重要变量，使用主成分分析提取重要变量的主要特征，并以径向基为核函数、以网络搜索确定最优参数。结果表明：结合重要变量选择和主成分分析的支持向量机混合模型能够成功识别出训练集81.4%和测试集83.0%的事故样本，AUC分数均为0.946；判别效果优于支持向量机单独算法，以及仅基于重要变量选择或主成分分析的支持向量机算法；3个典型实例分析也说明该模型对于阶段性或持续性大雾天气下的交通事故发生有一定判识与警示意义。