一种基于分布式的雷达拼图处理系统框架

以TITAN（Thunderstorm Identification Tracking Analysis and Nowcasting）系统为基础框架，通过引入大数据处理技术，对系统中各个模块间的通信机制、数据处理和存储方式进行优化，结合中国气象科学研究院的雷达数据质量控制方法和高效的雷达数据解析和拼图方式，实现了辽宁省及周边地区10部雷达的同步观测和雷达组网拼图处理系统的实时运行和雷达产品的按需定制。该拼图处理系统能够实现雷达数据的流式传输；通过Kafka（分布式发布订阅消息系统）实现雷达数据的分布式处理；并通过采用Cassandra数据库存储，提高雷达数据存储的稳定性。     

基于极坐标投影的多谱勒雷达数据栅格化技术

通过研究球面距离算法、极坐标投影原理及新一代多谱勒天气雷达产品的数据存储格式,实现精度较高的雷达数据栅格化,为雷达回波追踪、降水算法优化、短时临近预报等相关的应用与研究提供经过仰角订正、球面距离订正后的更准确更通用的产品数据.     

基于VC++平台的相控阵天气雷达NetCDF数据读取与产品显示

介绍相控阵雷达的特点、NetCDF数据文件结构、VC++程序读取NetCDF存储的相控阵天气雷达数据和产品的生成,重点探讨NetCDF的文件结构和其数据读取的过程。使用美国新改装的相控阵天气雷达与常规多普勒天气雷达在2004年所做的一次同步观测试验获取的NetCDF数据,在VC++平台下编写程序,完成对NetCDF数据读取及雷达产品显示,借助生成的产品,通过具体实例比较和分析了两部雷达各自的性能特点。     

天气雷达数字化终端及其应用软件

为解决雷达数据采集、实时显示、数据存储、资料处理自动化等问题，进行了天气雷达数字化终端和应用软件技术的研究和开发。改变了711B-1雷达数据存储、分析自动化程度低的状况。增加和丰富了雷达二次产品，使雷达资料得到了充分的分析和应用，提高了雷达对天气的监测能力。增加了对冰雹、暴雨等强对流天气的预警功能、人工增雨效果检验等功能。     

基于VC++平台的相控阵天气雷达NetCDF数据读取与产品显示

介绍相控阵雷达的特点、NetCDF数据文件结构、VC++程序读取NetCDF存储的相控阵天气雷达数据和产品的生成,重点探讨NetCDF的文件结构和其数据读取的过程。 使用美国新改装的相控阵天气雷达与常规多普勒天气雷达在2004年所做的一次同步观测试验获取的NetCDF数据,在VC++平台下编写程序,完成对NetCDF数据读取及雷达产品显示,借助生成的产品,通过具体实例比较和分析了两部雷达各自的性能特点。     

新一代天气雷达个例资料整编系统设计

采用C语言和VC++6.0开发新一代天气雷达个例资料整编系统,能够对雷达基数据、雷达产品和雷达状态等信息每天自动异机整理存储,自动建立整编资料所需的各类文件夹和文件,使个例资料整编实现自动化、批量化、流程化和标准化。该系统可推广、移植到其它新一代天气雷达站。     

柳州新一代天气雷达通风系统的改进措施

新一代全相干多普勒天气雷达具有较高的可靠性、稳定性、可维护性及全天候的连续工作能力,具有自动数据采集、产品生成和显示、数据存储、运行监控和标校等功能.     

新型机载气象雷达

美国最近研制成一种用于轻型或中型双发动机飞机上的新型气象雷达——RDR130。该雷达采用数字信息存储和显示来代替实时模拟显示,能将雷达反射进行数字化、积分和存储。存储的信息以60周的速度在荧光屏上闪现完整图象,防止了闪烁。其它气象装置则是使用高余辉阴极射线管存储图象。     

相控阵天气雷达数据压缩技术

相控阵天气雷达较新一代天气雷达在时空分辨率上有明显的优势。随着探测能力的提高,相控阵雷达数据量急剧增长,数据传输和存储问题凸显。现有天气雷达数据压缩算法可以减少传输和存储的数据量,但现有算法并未充分考虑相控阵雷达特点,数据压缩率有较大提升空间。本文提出时空预测的相控阵雷达数据压缩算法(PARDC),使用径向预测压缩数据相关冗余。使用CHATOR雷达数据对PARDC的算法性能进行评估,试验结果表明PARDC较通用的压缩算法压缩率性能大约提升了24%。     

基于预测的双线偏振天气雷达数据无损压缩算法

随着双线偏振天气雷达技术的发展,雷达提供的探测参量越来越多,数据精度不断提高。探测性能提升使得天气雷达数据量急剧增长,数据存储和传输是雷达网络化应用中需要解决的重要问题。数据压缩算法用于减小传输和存储的数据量,但通用的数据压缩算法并未充分考虑双线偏振天气雷达数据的特点。文中提出适用于双线偏振天气雷达数据压缩算法（DPRC）,使用径向预测减小天气雷达数据相关性,实现了天气雷达基数据的高效无损压缩。使用CSU-CHILL雷达数据和双线偏振改造后的CINRAD SA雷达对DPRC的算法性能进行评估,试验结果表明,DPRC较通用的压缩算法压缩率更高,适用于高分辨率双线偏振雷达数据无损压缩。      

大旅游时代广西旅游气象服务发展对策探讨

旅游业是高度依赖自然环境和气象条件的产业,气象条件是影响旅游质量和旅游安全的重要因素,我国将"十三五"旅游业发展规划纳入国家重点专项规划,表明我国已步入了"大旅游"时代,旅游业对气象服务的需求愈加迫切。本文分析了广西旅游业对气象服务的需求、旅游气象服务的现状和存在的问题,研究结果表明:广西旅游业在构建旅游安全保障体系、旅游特色挖掘与打造、旅游大数据平台产品开发等方面对气象服务有迫切的需求;广西已开发了部分旅游气象服务产品,并在部分景区布设了气象观测设施,为开展景区旅游气象服务打下了基础;广西在旅游气象两部门常态化合作、旅游气象服务综合观测网建立、旅游气象服务产品开发和市场推广、旅游气象信息发布等方面还不能满足公众的需求。最后,研究提出了促进旅游气象服务发展的建议和对策。     

广西天气气候对人体健康的影响

采用广西多年季、月、旬平均气温、季平均相对湿度和历年的月最高气温、极端最高气温、主要天气气候事件等气象资料以及广西疾病预防控制中心的疾病监测数据和相关医学文献,对广西气候因素对人体健康的影响开展研究。结果显示,冬季和秋季的寒潮、夏季高温热浪,春、秋、冬季的"回南天"、低温阴雨是对人体健康影响较大的天气气候事件;气象因素引发的主要疾病包括心脑血管疾病、呼吸道疾病、胃肠道疾病等,其中受气象因素影响而致死的疾病中以心脑血管疾病死亡率最高,呼吸道疾病死亡率居第二位。     

河池市闪电活动与下垫面植被类型关系分析

基于河池市2010年1月～2017年12月的闪电定位资料和地表植被数据、高程数据,分析闪电密度、强度分布与不同下垫面的关系。结果表明:河池市闪电密度与草地、居民建设用地面积呈正相关,与林地面积呈负相关;河池市闪电强度与水域地、林地面积呈正相关,与草地、居民建设用地面积呈负相关。各个植被类型上的闪电日变化呈现"双峰"型,其中居民建设用地的闪电日变化波动剧烈,林地的午后闪电变化呈现较均匀的波动增加。林地上的闪电密度值随海拔高度增加而减小,闪电强度随海拔高度增加而增大。     

基于SPEI的广西喀斯特地区1971—2017年干旱时空演变

利用广西喀斯特地区64个气象站1971-2017年逐日气温和降水量观测资料,采用标准化降水蒸散指数(SPEI)作为干旱评价指标,分析该地区干旱时空演变规律。结果表明,广西喀斯特地区年尺度干旱基本为2 a一遇,发生频率中部低、东西部高,以轻旱和中旱为主。秋旱发生频率最高,冬旱次之,春旱和夏旱发生频率较低,各季节干旱多以轻旱为主。其中,春旱3~4 a一遇,发生频率由西南向东北呈递减趋势;夏旱3~4 a一遇,发生频率由东向西呈减弱趋势;秋旱接近1 a一遇,发生频率中东部高于西部,该季节中旱、重旱和特旱发生频率也明显高于其他季节;冬旱1~2 a一遇,发生频率西北部较高,且由西向东呈递减趋势。1971-2017年,广西喀斯特地区冬旱、夏旱呈波动减弱趋势,春、秋旱呈增强趋势。在15~20 a时间尺度上,年和各季节的干旱存在明显的干湿循环,5 a以下小尺度干旱周期振荡更频繁。SPEI与土壤湿度呈显著正相关,利用SPEI可较客观反映该地区旱情。     

广西持续性低温雨雪冰冻过程特征和气候成因分析

应用广西境内国家气象站逐日降水量、气温资料,定义了区域持续性低温雨雪冰冻过程。利用NCEP/NCAR逐日再分析等资料,使用合成分析等方法,研究了广西持续性低温雨雪冰冻过程的特征和气候成因。结果表明:(1)广西持续性低温雨雪冰冻过程在1980s之前平均出现次数为4次·10a^-1,过程平均日数为40d·10a^-1,而在1990s之后平均出现次数为2次·10a^-1,过程平均日数为23.7d·10a^-1。(2)持续性低温雨雪冰冻过程期间,亚洲大陆中低纬度地区冬季气温整体偏冷,500hPa位势高度距平场在亚洲50oN以北地区为正距平,以南为负距平,有大型稳定的长波斜脊横槽活动,华南上空由低层向高层有暖平流。     

基于无人机低空遥感的广西甘蔗灾害监测应用研究

广西的甘蔗种植面积和蔗糖产量一直稳居全国首位,每年的极端天气事件,给广西甘蔗生产带来极大的损失。针对传统的灾情调查方法费事、费力,遥感调查手段时效性滞后等问题,本文从低空无人机遥感技术应用的角度,以广西扶绥县甘蔗双高基地为研究区,进行连续的甘蔗灾情观测,利用Pix4D Mapper软件进行航拍影像拼接及正射校正,基于遥感影像分类的方法,对受灾区域进行灾情提取和分析。研究结果表明,基于低空无人机的灾情调查手段,能够迅速准确地获取灾情信息,是广西甘蔗灾情监测的一个新的热点和趋势,能够有效提升广西甘蔗灾害的预警监测水平。     

基于雷电易发评价体系下的广西雷电区划

利用1960—2013年广西地面气象站观测雷暴资料、2009—2018年二维雷电监测定位资料和2016—2018年三维雷电定位监测资料,以闪电密度为评估要素,建立层次分析模型,绘制广西雷电易发区划图;并加载环境高程数据、2000—2019年雷灾数据以及2005年—2018年广西人口、GDP统计资料,计算雷电灾害风险值,绘制广西雷电灾害风险区划图。结果表明,广西雷电易发区划分为极高易发区、高易发区、中等易发区三个等级,其中以中等易发区为主,该区面积约占全区总面积的47%;极高易发区域主要分布在桂南、桂东南及桂东地区。广西雷电灾害风险划分为极高风险、高风险和中等风险三个等级,以中等风险为主,广西雷电灾害风险区划与雷电易发区域分布态势基本一致,等级变化趋势由沿海向内陆递减。     

建筑物防闪电感应探讨

闪电放电时会在附近的金属导体上产生静电感应和电磁感应,从而会令相互比较靠近的金属部件之间产生火花放电,严重时可能会引起火灾危险,造成事故。对建筑物如何防闪电感应进行了一些分析探讨,并提出相应的防护措施。     

2018年12号热带低压奇异路径分析

分析2018年第12号热带低压的奇异路径及其在广西强降雨落区产生的原因,分析表明:(1)12号热带低压路径为逆时针旋转,主要是由于副热带高压位置偏北,引导气流偏弱,低压先受到11号热带低压的互旋作用而产生了逆时针旋转的路径,登陆后由于11号热带低压减弱,对其影响也逐渐减弱,之后受到自身内力作用转向西北方向移动。(2)广西上空的热力和水汽条件均有利于对流发展,但桂东南由于缺少有利的动力条件和触发条件,没有强降雨产生。由于低压中心随高度向西南方向倾斜,导致垂直运动随低压中心向西南倾斜,使低压西南方处于大尺度上升运动处。而沿海和桂南一带处于偏北风和偏西风的辐合处,触发对流产生。强降雨云团在沿海被触发并发展,在低压西南方得到进一步发展,并随着低压转向西北方向移动,在广西的南部和中西部产生了强降水。     

7-9月登陆华南台风气候变化特征及大尺度环流系统分析

采用1949-2015年上海台风所提供的热带气旋资料、NCEP/NCAR全球再分析格点资料、国家气候中心提供的74项大气环流指数以及青藏高原积雪等资料,对7-9月登陆华南的热带气旋TC(不含热带低压)和台风TY(含台风及台风以上的热带气旋)的气候变化特征以及大尺度环流特征进行了分析,结果发现:7-9月登陆华南TC及TY频数均有微弱的上升趋势,且年际变化显著,但TC和TY年际变化和准十年波动变化并不总是一致,尤其是近10a来登陆华南的强台风有明显增加的趋势。7-9月登陆华南的TC占登陆中国的一半以上,并且有约3/4是来自西北太平洋生成的台风。从登陆华南TC的区间分布特征来看,以中路最多,西路次之,东路最少。亚洲季风偏弱、西太平洋副高偏西,登陆华南TY偏多,反之亦然。TC偏多(少)年,西太平洋副高偏强偏西(偏强偏东)。TC偏多年110oE以东引导气流出现的反气旋式和气旋式环流对较TC偏少年偏西,反气旋环流南部的东风异常一直延伸到华南地区东部,这样的东风引导气流异常有利于引导热带气旋登陆华南。另外,青藏高原东部和西部积雪偏多、华南气温偏高及西北太平洋海温异常偏暖的情况下也均有利于台风登陆华南。