岳阳区域最低气温差异分析

【中文】：通过分类统计岳阳各气象观测站1994～2013年不同天空状况、不同风类以及天空状况与风类结合的逐月最低气温数值差异,总结归纳了不同类型条件下岳阳各气象观测站逐月最低气温差异分布规律。结果表明：晴天时平江、临湘站最低气温比岳阳低4～6℃、2～4℃;东南风时平江、临湘站最低气温比岳阳低3～5℃、1～3℃;在月际分布中,2、3、4、11、12月晴天下东南风时平江站最低气温均比岳阳低6℃以上;而差异较小的阴天或西北、东北风时全市最低气温差异均在1℃或以下。分析的结果为全市最低气温日常预报工作提供了客观、定量的预报依据。     

自动站与人工观测常规气象要素差异对比分析

利用青海省海西州所属气象站人工与自动平行观测资料,统计分析气温、气压、相对湿度、风要素观测差异,探讨差异产生的原因。结果表明:自动站与人工观测常规气象要素均存在一定的差异,自动站气温、风普遍高于人工站观测值,气压、相对湿度自动站观测大多低于人工观测值,没有一个站各要素偏差都在评估允许范围内的;观测仪器结构与观测原理的不同、观测时空差异、观测方式的不同是造成偏差的主要原因。     

我国北方不同下垫面地表能量通量的变化特征

利用"中国干旱气象科学研究计划——我国北方干旱致灾过程及机理"的观测数据,分析塔中站、奈曼站、平凉站和锦州站2015年8—10月及定西站2016年8—10月地表能量通量变化特征。分析发现,不同下垫面辐射均表现出明显的日变化,相对于向下短波辐射和向下长波辐射,不同下垫面反射辐射和向上长波辐射差异更加明显。塔中站反射辐射和向上长波辐射最大,锦州站和平凉站相对较小。净辐射具有明显的日变化特征,和总辐射相位一致,农田净辐射日峰值相对较大。地表反照率3个月平均从大到小依次为塔中站(0. 27)、定西站(0. 19)、锦州站(0. 16)、奈曼站(0. 15)和平凉站(0. 14)。各站点感热通量和潜热通量均为单峰型,其中,奈曼站感热通量峰值最大(276 W·m~(-2)),平凉站潜热通量峰值最大。定西站和锦州站净辐射分配以感热通量为主,平凉站则以潜热通量为主。     

浙江省不同定位方式的地闪数据特征分析

基于浙江省ADTD闪电定位系统监测的近十年地闪资料,研究闪电定位系统不同定位方式的探测效率,分析了各定位方式监测到的地闪频次的时空分布以及强度特征。结果表明:2站定位监测的地闪占总地闪的1/3多,4站定位监测的地闪占1/2左右,3站定位监测的地闪最少。各定位方式监测的地闪占比与日地闪数呈近似指数分布特征,日地闪数小于500次,地闪资料以2站定位为主。2站定位监测的正、负地闪强度只有4站定位地闪强度的1/2左右。在空间分布上,2站定位监测的地闪主要集中在各站点周边,且以各站点的连线呈放射状分布,空间分布不合理。多站定位数据的占比一定程度上可用来说明闪电定位数据的质量,为合理使用地闪资料提供了参考依据。     

塔克拉玛干沙漠不同区域土壤热通量比较

选取塔克拉玛干沙漠腹地塔中地区和北缘过渡带肖塘地区2个观测站,2013年土壤热通量观测资料,初步分析了两地区不同下垫面的土壤热通量变化特征。结果表明:(1)在日变化尺度上,2个站都有明显的日变化特征,1月塔中站土壤热通量日平均变化幅度小于肖塘站,4月2个站的土壤热通量变化幅度较为接近;7、10月塔中站土壤热通量变化幅度明显高于肖塘站。(2)不同天气条件下,2个站的土壤热通量变化都有很大差异。晴天,塔中站和肖塘站土壤热通量变化都呈现出单峰型,变化幅度较一致,日较差分别为119.7 W·m~(-2)和119.1 W·m~(-2);沙尘暴天气,土壤热通量受云层的影响,变化波动较大,塔中站变化幅度小于肖塘站,日较差分别为83.6 W·m~(-2)和133.1 W·m~(-2);降水天气,塔中站和肖塘站变化幅度都很剧烈,日较差分别为70.6 W·m~(-2)和66.6 W·m~(-2)。(3)年变化尺度上,塔中站和肖塘站土壤热通量都在7月达到最大值,分别为7.7 W·m~(-2)和4.2 W·m~(-2),在11月出现最小值分别为-5.3 W·m~(-2)和-10.2 W·m~(-2)。塔中站和肖塘站土壤热通量年总量差异很大,塔中站为16.8 W·m~(-2),能量由大气向土壤传递,土壤为热汇,而肖塘站则为-34.9 W·m~(-2),能量由土壤向大气传播,土壤表现为热源。     

两套不同型号自动气象站采集的气象数据的差异

针对CAWS600SE型和DZZ1-2型自动气象站采集的气压、温度和湿度的差异,进行22个月每小时的数据一致率及线性相关对比分析,探讨不同型号自动站数据的相关性,结果表明这两种自动站数据相关性很好。由此建立了这2套自动气象站采集的数据的线性回归方程。     

中山市新气象观测站人工站与自动站气象要素对比

通过图表的形式,对广东省中山市气象局2007年人工站与自动站的各项气象要素观测日数据进行对比分析,发现人工站与自动站各气象要素数据之间存有差异,但是这些差异都在允许的范围之内,初步阐述了造成这些差异的原因.     

长江三峡地区宜昌、巴东短历时极值降水特征分析

利用长江三峡库首宜昌站及库区巴东站1955—2008年分钟降水强度资料,采用广义极值分布和线性矩参数估计方法,拟合两站7个短历时(60min以内)年最大降水量概率分布,推断各历时有关重现期降水极值,计算各历时暴雨频次及年最大降水量气候倾向率,分析各历时降水广义极值分布的参数随时间变化规律。结果表明:宜昌、巴东两站7个短历时年最大降水量采用广义极值分布拟合,其效果较好;两站短历时降水平均值趋势变化不明显,而不同百分位数降水量变化趋势差异较大,其中中位数的降水量呈下降趋势,较高百分位数的降水量增加趋势显著,达20%～30%。     

大连自动站与人工站观测数据的差异对比分析

利用2005—2006年大连自动气象站与人工站观测的温度、气压、降水、相对湿度、0 cm地温和风速风向等资料,对其差值、粗差率、一致率和风向相符率等进行对比分析。结果表明：自动站与人工站气温、本站气压、降水和0 cm地温观测差值较小,其准确度能够满足日常业务使用;而相对湿度、10 min与2 min风速和风向相符率观测差值较大,距离正常业务使用有一定的距离。因观测数据采集方法不同、感应器所处的环境不同、观测仪器原理不同、观测样本不同、观测时间的差异和人为因素的影响是造成对比观测差异的主要原因。     

渤海大风特点以及海陆风力差异研究

利用2009年7月至今渤海浮标站观测资料,分析了渤海大风的特点.结果表明,2009年出现大风、强风57天,2010年为101天,2011年为38天.11月大风、强风日数最多,1月次之;夏季大风、强风日数较少.从风向来看,北风、东北风的大风、强风日数最多.浮标站与沿海两站风场的对比表明,大风日,东北、东风瓦房店站的最大风速更接近浮标站,其他风向旅顺站接近浮标站;强风日,8个风向都是旅顺站相对接近浮标站.从风速差最大值来看,沿海站比浮标站小2～4级.大风日与强风日的对比表明,大风日沿海站的风速更接近浮标站.对极大风速而言,沿海站与浮标站的风速相差较小,旅顺站的风速更接近浮标站.不同的大风过程由于影响系统不同,海陆风向风力会有很大的不同.但无论什么系统造成的大风,最大风速海陆差异都比极大风速海陆差异明显,最大风速海陆差异最小1级,最大5级,而极大风速只差1级左右.当北路、西路冷空气造成大风时,瓦房店站的风速更接近浮标站,最大风速小1～2级,极大风速小1级;当地面低压(包括热带气旋)造成南大风时,3个测站差别不大,最大风速小1级,极大风速相近.     

DZZ4和CAWS600型自动站观测资料对比分析

对2013年6—11月张家口市气象观测站DZZ4型与CAWS600型自动站的逐时数据进行对比,结果表明:DZZ4型自动站气温、相对湿度、极大风速和累计降水量数据偏大;气压和2min平均风速数据则偏小。除受两站仪器安装位置影响外,不同季节环境变化对传感器的性能和测量误差的影响,均会造成两站数据差异。     

精细化要素客观预报中的站点差异性研究

以山东省乡镇级精细化要素预报为例,预报站点由县级123个增至1 561个。在精细化要素客观预报方法开发中,如何处理多量预报站（格）点问题？利用山东省稠密的区域自动站观测资料,通过分析不同站点空间分辨和地形属性的观测要素的统计学差异,研究各种气象要素的站点差异性。结果表明：温度、降水等要素具有明显的局地小气候特征,需要更高空间分辨率的预报站点来捕捉;市区、郊区以及不同高度山区等站点间最低气温各分位数统计值差异均较大,但相关系数较高,且频率分布形态相似;风对地形更敏感,不同测站间相关系数较低,分位数统计值和频率分布形态差异均较大。上述结果可为精细化要素客观预报业务中的站（格）点处理提供理论和技术支撑。     

集合均方根滤波同化地面自动站资料的技术研究

模式地形与观测站地形高度差异一直是地面资料同化面临的棘手问题,合理的同化方案能够将地面自动站资料有效的同化到中尺度数值模式中。本文首先采用Guo et al.(2002)的方案实现了在WRF模式中应用集合Kalman滤波方法同化地面自动站资料;然后对方案进行调整,对10 m高度风场、2 m高度位温、2 m高度露点和地表气压进行同化。通过均方根误差分析,模拟结果和同化增量分析来确定集合平方根滤波(EnSRF)同化地面自动站资料的有效性,并进行敏感性试验分析检验模式对各要素物理量的响应状况。结果表明:在EnSRF同化系统中应用Guo et al.(2002)的方案将地面自动站资料进行同化到数值模式中,能够部分改善模拟结果;地面观测资料(温度、湿度、风场、地表气压)中各物理量分别同化到数值模式都能影响18小时降水预报,但各物理量所起作用大小不同,其中对结果影响最大的是露点;使用位温、露点分别代替温度、比湿进行同化模拟效果更好,对自动站资料的同化也更加有效。     

报表审核中应注意人工站与自动站观测正点记录的"时间差"

自动站的所有正点观测要素是在正点后00分进行数据采样,00-01分完成自动观测项目观测,而人工站正点观测时间为正点前1～15 min,因此,二者存在"时间差".当天气变化剧烈时,自动站和人工站气象要素观测值常存在误差.针对具体事例,分析了某地由于观测"时间差"造成的温度差异,同时指出各种要素均可能存在此种差异.不同地区气候背景不同,由观测"时间差"造成的差异亦不同.     

山东地区闪电密度时空分布特征

利用山东地区2006年6月至2007年10月13站的闪电资料,分析了该地区闪电密度的时空分布特征。结果表明:13站相比5站布局,获取的闪电样本更多,代表性更好,探测精度更高,分析结果存在差异;闪电密度高值区域出现一定的南移,在半岛内陆地区和东部荣成市出现了新的高值区域,负闪所占比例增加,占99.06%,平均闪电强度增大,负闪平均强度11.47 kA明显低于正闪平均强度25.04 kA;正、负闪电频次年、日变化均呈双峰值特征,但不同时间、不同区域之间存在差异;闪电强度季节变化呈单峰谷形式,但各区域峰谷时间有差异,且冬季没有正闪电发生。     

自动站与人工观测地温资料差异分析

根据青海省海西所属气象站人工与自动站平行观测地温资料,对比分析两系统观测差异,以及差异产生的原因。结果表明:青海海西7站自动观测与人工观测0～320cm地温均存在一定的差异,0～40cm地温自动站普遍高于人工观测值,偏差大部分超出允许范围,0cm偏差较大,越往深层两者差异越小,80～320cm地温偏差基本在允许范围内;大柴旦、冷湖、乌兰站差异较大,茫崖、德令哈、天峻、茶卡站偏差相对较小。两种观测系统仪器测量原理不同、仪器安装位置不同、观测方式的不同、观测时间不同步,导致自动和人工观测资料存在系统性偏差。     

雨量站距离对估算区域降雨量影响的分析

本文用2005年6月吉林省人工影响天气办公室外场试验基地(总面积104km2,正方形区域)10km站距降雨量自记资料,分析了雨量站距离对估算区域降雨量的影响。结果如下:总体上(气候上)不同站距估算的区域降雨量相近,但每个个例不同站距估算的区域降雨量差别较大。与10km站距估算的区域降雨量比较,每个个例各时段不同站距估算的区域降雨量都存在相对误差,20km和30km站距误差接近,40km站距误差约比它们大1倍。随着时间段不同,20km和30km站距估算的区域降雨量误差率为27%～44%,40km站距误差率为44%～85%。各站距随着时间段的增加误差率减小。20km和40km站距个例估值偏小的多,30km站距个例估值偏大的多。这些结果反映出雨量站距离对估算区域降雨量影响的趋势。     

WRF模式多种边界层参数化方案对四川盆地不同量级降水影响的数值试验

利用中尺度模式WRF三种边界层参数化方案(MYJ、YSU和ACM2),对2012年四川盆地夏季连续40天逐日降水量进行数值试验,并检验评估了不同边界层参数化方案下模式对分级降水量和边界层结构的模拟能力,分析了各参数化方案对降水量模拟差异的可能原因。结果表明:三种边界层参数化方案对较小量级(小雨和中雨)降水量的模拟,24 h时效优于48 h,ACM2方案效果较好;对较大量级(大雨和暴雨)降水的模拟,48 h时效优于24 h,YSU方案模拟效果较好。对比分析温江站加密探空观测与模式模拟的大气边界层结构表明,ACM2方案对小量级降水时边界层结构的模拟较为准确,而YSU方案更适合于温江站大量级降水时边界层结构的模拟。不同边界层参数化方案对各量级降水量模拟差异的可能原因是边界层湍流混合强度的不同,MYJ方案湍流混合作用较弱,导致底层大量水汽积聚,不稳定性强,容易产生虚假降水,因此对各量级降水模拟能力均有限;YSU方案具有强烈的垂直混合强度,有利于局地水汽的向上输送,更易达到大量级降水发生发展的条件,适用于盆地较大量级降水的模拟;ACM2方案在保证足够湍流混合强度的同时,在较稳定条件下会关闭非局地输送,不致于产生过强降水,适合盆地较小量级降水的数值模拟     

四川部分台站迁移新旧站址观测资料对比评估

利用四川近年台站迁移新旧站址对比观测资料,采用统计检验方法,对新旧站址观测资料进行对比评估.结果表明：迁站后观测环境得到改善,热岛效应影响减小,气温降低,相对湿度和风速升高.迁站对气温极值的影响大于平均值,对降水、相对湿度和风向的影响较大,新旧站址的风向一致性较差.由于旧站址遭受破坏的程度,周边障碍物的存在形式、所处方位、距离、下垫面状态及迁移距离、高差等的不同,造成对气象要素的影响程度会不同,从而造成迁站对各站及各要素影响的差异.     

自动气象站温湿度测量数据与人工观测数据对比分析

利用2003年1月至2004年12月济南自动气象站和人工观测的逐日定时地面气温、湿度资料,进行统计对比分析并探讨两者差异的形成原因。结果表明:对于各观测时次和日平均地面气温,自动站测值高于人工观测值,各观测时次和日平均地面湿度自动站测值低于人工观测值;月极端最高和最低气温、湿度差异与日平均值差异基本相当。