基于全视野数字图像的能见度估算方法

基于全视野数字图像的能见度估算方法是将全视野图像大气透射率与大气能见度通过曲线拟合方法建立联系,得到估算模型进行能见度估算。首先通过历史全视野图像和对应时刻的大气能见度建立样本数据集,再利用暗原色先验理论获取全视野图像大气透射率,通过多项式拟合方法建立离散样本数据集中大气透射率与对应时刻大气能见度的关系,即全视野图像能见度估算模型,最终将所需估算时刻的数字图像输入估算模型进行能见度估算,得到大气能见度数值。结果表明:建立的基于全视野数字图像能见度估算模型在环境光照均匀时大气能见度估算值与能见度实测值有较好的一致性,可作为前向散射仪的补充观测方法,弥补其采样存在的局限性。     

青藏高原那曲地区冰雹天气系统中的大气电场

利用1998年4～9月间进行的GAME-TIBET青藏高原云和降水的多普勒雷达及大气平均电场加强期观测实验资料, 对青藏高原那曲地区的冰雹天气系统中的大气电场作了定量观测和研究.结果表明: 在降雹过程中大气电场强度基本上均为负值, 其峰值也均强于-22 kVm-1; 在降雹过程中随着降雹时间的临近, 大气电场强度不断增强, 但降雹开始时大气电场强度并未达到其峰值, 峰值出现的时刻比开始降雹的时刻略有滞后; 在各降雹日中, 较强的大气电场强度基本上对应着各冰雹谱分布段较多的冰雹数目, 而这种较好的相关在各谱分布段上都表现出来; 随着降雹时间的临近, 每5 min闪电频数不断增强.在开始降雹时每5 min闪电频数平均达到43, 峰值的出现时刻略滞后于开始降雹的时刻, 这一滞后时间一般平均在3 min左右; 在降雹过程中, 单位面积中的冰雹数目与对应时段内总闪电数有着较好的对数关系, 相关系数R为0.954 0.在降雹过程的时间序列上, 冰雹云成熟期过后, 总闪电次数与冰雹降雹率成反相关.     

地基GPS遥感观测北京地区水汽变化特征

利用2004—2007年SA34（北京大学）站的GPS观测数据,运用GAMIT软件解算反演了间隔30min的连续变化大气水汽总量（PW）。与北京南郊观测场得到的探空结果作比较,均方根误差（RMSE）在2~3mm之间。通过对大气水汽作月平均,得到每月的大气水汽总量口变化曲线,并初步分析了夏季水汽日变化与地面比湿、降水、地面气温以及地面风矢量的关系。结果表明:北京地区夏季7月大气水汽总量最小值出现在08:00（北京时）左右,8月大气水汽总量最小值出现在08:00到12:00左右（各年表现出一定的差异）,夏季大气水汽总量的最大值出现在01:00到03:00;7月和8月的日变化在夜间变化趋势有所不同;大气水汽总量最大值出现时刻与地面小时降水有一定相关性,且大气水汽总量的日变化明显受风矢量日变化的影响。通过对大气水汽总量的时间序列进行小波分析,得到1年大部分时间里,水汽变化存在大约12d的周期。采用前期的大气水汽总量平均值和短时大气水汽总量增量两个条件进行降水的判断,认为夏季降水的出现时刻与差值的高值区有比较好的对应。     

环渤海地区大气低能见度气候特征及影响因子分析

利用环渤海地区地面和高空观测资料,统计分析了该地区大气低能见度出现频率的时空分布特征及各相关气象因子的变化情况。结果表明:该地区大气低能见度出现频率年际变化特征表现为弱的上升趋势和周期振荡,主要周期为2、4和6～8 a;月际变化特征为双峰型,高峰值出现在夏季的7月,次峰值为冬季的12月,一天中的08时刻最易出现大气低能见度,整个地区大气低能见度出现频率的空间分布存在较大的不一致性;根据各季节大气低能见度出现频率空间分布特征的不同将整个地区分为三个区域,Ⅰ区包括渤海湾东北角的辽宁靠近黄海的小部分地区及渤海西北面的辽宁与河北毗邻的一部分地区,Ⅱ区包括渤海北部的辽宁小部分地区和京冀大部地区及南部的鲁北部等地区,Ⅲ区为黄海沿岸地区,各区高湿度、小风速是造成大气低能见度的相对重要的气象条件;大气低能见度出现前期或同时刻,低层基本都会维持一个逆温层或等温层和湿层。     

黑河地区大气沙尘对地面辐射能收支的影响

利用１９９１年２月下旬至５月中旬ＨＥＩＦＥ张掖绿洲和沙漠站大气浑浊度观测和地面辐射平衡各个分量观测资料,分析和估算了大气沙尘对地面辐射能收支的影响,晴天大气透过率和达地面的短波辐射与大气浑浊度系数有产好的负相关,大气军浊系数增大时透过率和地面总辐射减少,大气浑浊度系数增大０．１,地面总辐射减少１．３％～１．９％,４月大气浑浊度由０．１增大到０．６,正午时刻地面总辐射减少６７．６～８５．８Ｗ／ｍ＾２     

长期预报模式的随机解

把地球一大气系统,近似地看作是具有随机干扰的对太阳辐射线性响应的系统,求得了一个随机解。证明了大气运动的长期状态是许多时刻无数随机因素影响的迭加。     

应用灰色关联分析法研究气象因子对大气降尘的影响程度

气象因子、大气降生及其作用影响构成了一个信息不完全的灰色系统，在这个系统中，分析各气象因子对大气降尘的影响，也需采用灰色理论。本文应用灰色理论中关联分析方法研究气象因子对营口市大气降尘的影响程度。其基本思想是将大气降尘作为参考数列时，各气象因子作为比较数列，在各不同时刻将两数列形成的曲线进行比较，得出关联系数，然后将其信息做集中处理，得到关联度，以此评判各气象因子对大气降尘的影响程度。     

青藏高原那曲地区冰冰雹天气系统中的大气电场

利用１９９８年４～９月间进行的ＧＡＭＥ－ＴＩＢＥＴ青堪稿原云和降水的多普勒雷达及大气平均电场加强期观测实验资料,对青藏高原那曲地区的冰雹天气系统中的大民电场作了定量观测和研究。结果表明：在降雹过程中大气电场强度基本上系统中的大气电场强度基本上均为负值,其峰值也均强于－２２ｋＶｍ＾－１;在降雹过程中随着降雹时间的临近,大民场强度基本不断增强,但降雹开始时大气电场强度并不达到其峰值,峰值出现的时刻比开     

气象资料同化问题的综述

1.引言数值天气预报过程按经典观念是一个初值问题。数值预报由地球物理流体动力学方程组支配,并完全取决于初始时刻观测值向前积分的过程。应用于地球物理流体的运动方程,当其数学特性给定后由于大气能量过程的复杂性,求解初值问题的工作仍是艰巨的。单纯地提供大气动力学离散方程的积分的最后方案仅对问题作了一半回答。还必须     

2012年南海夏季风活跃期与非活跃期广东电白地区海陆大气边界层特征分析

利用2012年6—9月南海夏季风期间的近海海洋气象观测平台 (海上平台站) 和电白国家气候观象台 (电白站) 的地面气象站资料,气象塔资料以及GPS探空资料对海上平台站和电白站两站在季风活跃期和非活跃期的大气边界层结构特征进行研究分析。结果表明,活跃期与非活跃期两地的大气边界层结构特征有明显差异。(1) 在活跃期两站近地层风向全天由东南风主导,风速较大,且两站均出现连续降水,受云系和降水的影响,与非活跃期相比,电白站近地层日平均气温降低约为2 ℃;非活跃期两站风向全天无规则变化,且风速值小。(2) 在活跃期大气边界层内风向均为一致的东南风,风速较大,200 m以上的风速均大于8 m/s,而在非活跃期大气边界层内风速较小,风向变化较大,同一时刻不同高度的风向差可达180 °。(3) 在季风非活跃期混合层高度最高可达937 m,而在活跃期,受降水和云系的影响混合层高度明显降低,最大高度仅为700 m左右。(4) 活跃期受连续降水影响,大部分时刻的大气边界层内相对湿度大于80%。由此可见在季风活跃期与非活跃期不仅海陆气能量交换发生变化,大气边界层结构特征也有显著变化。      

一次大气波导过程的数值模拟

利用ARPS模式对南京周围地区的一次大气波导过程进行了数值模拟,通过对南京站初始时刻、 6 h和14 h的模拟结果分析表明:同化探空资料的初始场较NCEP资料更接近实况,初始场对预报结果的影响具有一定的持续性,且同化了探空资料的初始场的模拟结果比未同化探空资料的初始场的模拟结果较接近于真实大气状况;同化多个测站探空资料的数值模拟表明ARPS模式对大气波导具有一定的预报能力.     

《大气边界层物理和大气化学国家重点实验室》简介

自工业化以来,由于人类的活动,使得厚度为一二公里、与人类和其他生物息息相关的大气边界层环境遭到了日益严重的污染和破坏。例如,大量污染物排入大气,使得人们时刻呼吸的空气质量变坏;二氧化硫和氮氧化物的大量排放造成了酸雨;大气中二氧化碳、甲烷等温室气体浓度的增加,可能是全球气候变化的主要原因;氟氯碳类化合物不断排入大气,破坏了保护人类和其他生物的臭氧层;空气中气溶胶颗粒物浓度的增加,不但影响能见度,而且也改变辐射平衡;地表生态环境破坏,加速了干旱化和沙漠化,等等。因此,近年来世界各国普遍关注那些与社会、环境、生态和经济发展密切相关的大气科学问题的研究。 大气边界层是地圈、生物圈与大气圈之间进行能量和物质交换的界面和场所,它既     

寄语百叶箱

日日夜夜岁岁年年我伴随着你深深地把你依恋轻轻地为你擦净每一滴泪珠又默默地为你把汗水抹干分享你的每一份喜悦把大气冷暖时刻挂在心间勿论风霜雨雪不管雷电龙卷最危险的天气时刻我都站在你的身边笑对清苦何论平淡寂寞创造为人类将青春奉献不舍昼夜伴你经年纯洁的百叶箱啊我永远把你依恋     

利用GAMIT对江西省GPS可降水量的反演应用

GAMIT是由麻省理工学院(MIT)和斯克里普斯海洋学院(SIO)开发的拥有高精度的GPS专业处理软件。针对GAMIT软件在Linux操作系统上的安装、GPS观测站的参数表文件和配置文件的编辑、天顶对流层总延迟的解算,以及可降水量的反演的方法和流程进行了探讨,总结了GAMIT软件的一些使用经验和注意事项。同时,利用南昌站每日2次的探空资料所计算的大气可降水量对同时刻运用GAMIT反演的南昌站GPS大气可降水量进行了对比分析,发现运用GAMIT反演的GPS大气可降水量具有较高的精度。     

变分伴随方法应用于大气化学初值和参数反演研究

将结合正则化思想的变分伴随方法应用于大气平流层中臭氧破坏催化反应过程的浓度初始值和反应速率参数的反演问题,推导了在整体资料和末端时刻局部资料反演的伴随模式和泛函梯度,并进行了一组理想数值试验.试验结果表明了变分伴随方法运用于大气化学过程的反演研究的有效性,特别是局部资料联合反演中可以运用正则化思想克服反演的不适定性.     

二维平流辐射雾的数值模拟

本文采用二维非定常数值模式,模拟了大气边界层内辐射雾、平流辐射雾和在海陆交界处的平流辐射雾的形成、演变规律。研究了雾发展过程中湍流-辐射作用及风场、水汽平流和海陆风环流对雾发展影响的特点。模拟计算结果得出湍流-辐射作用是雾发展变化的主要物理因子。大气边界层风场及风场环流和水汽的平流输送对在不同地点,时刻雾的发展和强度变化也有重要的影响。     

应用灰色关联分析法研究气象因子对大气降尘的影响程度

1引言气象因子、大气降尘及其作用影响构成了一个信息不完全的灰色系统，在这个系统中，分析各气象因子对大气降尘的影响，也需采用灰色理论。本文应用灰色理论中关联分析方法研究气象因子对营口市大气降尘的影响程度。其基本思想是将大气降尘作为参考数列时，各气象因子作为比较数列，在各不同时刻将两数列形成的曲线进行比较，得出关联系数，然后将其信息做集中处理，得到关联度，以此评判各气象因子对大气降尘的影响程度。2灰色关联分析法的步骤2．1建立参考数列和比较数列设几（K）为参考数列，X（K）为比较数列，则22数据处理一般采…     

2016年北京“7·20”特大暴雨降水物理过程模拟诊断研究

利用WRF模式,结合三维降水诊断方程,对2016年北京“7·20”特大暴雨过程主降水时段的强降水物理过程开展了高分辨率模拟诊断分析。结果显示:降水峰值时刻前,强盛水汽辐合支撑强降水,同时加湿大气,后期,水汽辐合显著减弱,降水造成局地大气中水汽含量明显减少;降水峰值时刻前,水汽辐合、凝结和液相水凝物辐合共同助力强降水云系快速发展,后期,动力辐合作用减弱以及水凝物持续消耗和辐散,导致水凝物含量显著减少,降水系统逐步瓦解;主降水时段,垂直上升运动强度和垂直扩展范围逐步增大,并在降水峰值时刻达最大,之后减弱收缩;上升运动峰值高度从初期位于零度层上逐步降到零度层附近,进而回落到零度层之下,伴随“弱—强—弱”的降水强度变化;上升运动控制下,水凝物含量变化明显,但不同水凝物变化幅度不一,霰粒子和雨滴增幅最显著,并于降水峰值时刻含量达最大,随后减小,其他水凝物由于微物理转化和动力辐散等过程,导致其含量的变化幅度弱于上述两者。本文研究同时指出,不同微物理参数化方案对“7·20”特大暴雨强降水物理过程的可能影响以及不同强度降水物理过程的差异,值得深入研究。     

东海热带气旋路径的统计释用综合预报模式

以往热带气旋路径的多种客观定量统计预报模式由于受当时预报信息条件限制,在构造预报模式时,引入的预报因子均为预报初始时刻或之前的热带气旋参数、环境场参数及导出因子.由于热带气旋是在气旋本身内力、地球自转及外部环境场作用力综合作用下进行移动,而这些因素在气旋移动过程中又发生相当大的变化.这些变化往往是复杂的非线性变化过程.应用初始时刻预报因子的统计预报方法由于不能处理大气变化的主要非线性性质,严重影响了其预报精度与技巧水平的提高.尤其是预报时效超过48小时后,缺乏大气动力学与热力学基础的统计预报模式的预报误差的积累往往使预报结果失去意义.此外在应用这些预报模式时,许多预报因子的取得依赖于人工读数,费时费力,难以纳入自动化预报系统.     

多元判据综合评估中期天气客观相似预报模式

提出一个对多元判据综合评估的中期天气客观相似预报模式。模式应用同中期天气过程的时间—空间尺度相适应的经过时间滤波的大气环流背景为客观判据，比较全面地评估了预报时刻前后多层次、多要素的大气环流动态变化的相似，通过定义相似指数综合评估在多元判据下样本的相似程度，从相似时域的历史样本中找到较佳相似的中期过程，预测未来l～10天的中期天气过程。模式检验和预报试验表明该模式具有预报技巧。