复杂山地近地层强风特性分析

利用在贵州省西南部复杂山地上获取的近地层梯度风观测资料和三维超声测风仪观测资料,从中筛选出具有该地气候特征的强风样本,利用数量统计和谱分析等方法,计算分析了由于复杂地形影响而导致的局地低层强风的平均和脉动特征.平均风场主要表现在受当地主要特征地形(西北-东南走向的深切峡谷)影响,其全年的主导风向和最大风速出现的方向几乎完全转为沿峡谷走向,即使在符合中性大气层结条件下,风的垂直廓线也完全不满足幂指数分布,风攻角远远大于规范推荐的值,并且不同风向的强风攻角因地形影响其差异可达20°;强风条件下脉动风场的主要特征是:不同风向强风的湍流强度有所不同,在纵、横和垂直方向的湍流强度比值与现行设计规范给出的三维湍流强度比值有明显差异,其中垂直方向的湍流强度显著偏大是突出特征;湍流积分尺度偏大,其中纵向值偏大20%-60%,横向值在某些风向上可偏大3倍以上,垂直方向则普遍较平坦地形偏大一个量级左右;在桥梁结构较为敏感的频域范围内,各风向的湍流谱密度值有显著差异,其中不同风向在纵向上最大差值可达8倍,横向和垂直向可相差6倍,但无论哪个方向的湍流谱密度值均比台风中心要小1-2个量级.     

基于观测系统模拟试验的海表气象观测站点布局方案研究

为了科学设计黄渤海海洋气象边界层观测站网并研究观测网布局对数值天气预报模式的影响,本文采用模式误差、海洋气象要素特征区域资料统计分析和观测系统模拟试验（OSSE）方法,根据边界层雾、层云降水、小风与中等风速天气条件设计布局方案,并分析站点观测要素对数值预报模式的要素预报的影响。模拟试验数据使用了每6 h NCEP再分析资料FNL（NCEP Final Operational Global Analysis data）、NCEP每天平均的高分辨率海温资料RTG_SST（Real-Time Global Sea Surface Temperature）和石油平台、浮标站等每小时实况观测资料,评估了黄渤海海洋气象站网布局各个方案的优缺点。评估结果表明,湿度和风的要素预报受实况风向风速条件影响,偏东和偏北风个例湿度要素预报较好。然而,在偏南中等风速个例中,风场预报要素更接近实况。温度场的分析综合结果显示,在海气相互作用影响较大的天气过程中,特征区域布站能明显提高温度要素的预报准确率。最后,综合分析多项模拟试验的结果,给出了改进数值预报准确率的海洋布站建议。     

2010年云南复杂山地年降水量精细化分布研究

针对云南山高谷深、降水差异大的特点,以2010年为例,提出一套气象站与格点相结合的年降水量精细化(1 km×1 km格点)分布推算方法。该方法首先应用主成分分析法(PCA)对全省气象站和格点的地理、地形因子(包括经度、纬度、海拔、坡度、坡向,以下简称因子)去除高相关性处理,生成降维的因子主成分,然后应用K-means聚类法以气象站年降水量及因子主成分为聚类因子,将气象站划分为不同降水类型,然后针对每种降水类型,以气象站因子主成分为自变量,以气象站年降水量为因变量拟合回归方程,并用求出年降水量残差值(实测值与拟合值之差),应用朴素贝叶斯分类法(NBC)学习气象站分类特征,将所有格点归入不同的降水类型,应用每个降水类型的回归方程,求出各格点年降水量拟合值,再将气象站年降水量残差值进行空间插值作为格点年降水量订正量,将格点年降水量拟合值与订正量相加便获得2010年云南全省降水量精细化格点分布。该方法较好地再现了2010年云南年降水的空间分布特点,不仅区分出哀牢山西、东两侧作为西南暖湿气流迎风坡和背风坡的降水类型差异,也识别出西部、南部边缘地带的多雨形态,经气象站检验,该方法平均相对误差(MRE)仅为0.17。     

《高原山地气象研究》欢迎您的来稿

1《高原山地气象研究》欢迎下列来稿 1．1科技论文和其他科技稿件：与高原和山地密切相关的天气、气候、气候变化、生态与农业气象、大气物理与大气探测、国内外气象科技发展等方面的科技成果,包括研究论文、技术报告、综述等。     

一次山地浓雾的三维数值研究

利用非静力平衡中尺度数值模式MM5v3对发生在2001年3月7—8日的南岭山地浓雾进行数值研究,结合外场综合观测资料,分析浓雾的发生、发展和消散机制。结果表明,在大范围的主体层状云系到来之前,低层的偏南暖湿气流沿山坡爬升冷却凝结形成爬坡雾,提早了地面浓雾出现的时间;大范围层状云系在山头接地形成了地面的浓雾。随后锋面逆温促进了低云和浓雾的长期维持与发展。模拟雾的强度、出现时间、含水量和温度、湿度随时间的演变与实测基本吻合。表明了中尺度模式预报山地浓雾的潜在能力。     

南海季风试验研究

介绍了"九五"国家攀登项目"南海季风试验"外场观测系统和主要结果.该试验是一次旨在了解南海季风爆发,维持和变化主要物理过程的大气与海洋联合试验,是由十几个国家与地区参加的一次大型国际合作项目.通过1998年5～8月的外场观测试验,取得了大量和多种大气与海洋的加密观测资料,为南海和东亚季风及其与海洋的相互作用研究提供了比较完善的资料集.目前研究正在深入阶段.作者只是对这个试验的一般情况作了说明.     

冬奥会复杂山地百米尺度10m风速预报的机器学习订正对比试验

本文以传统机器学习算法XGBoost和深度学习算法CU-Net为基础,针对北京快速更新无缝隙融合与集成预报系统（RISE系统）预报的北京冬奥会延庆及张家口赛区100米分辨率的冬季近地面10 m风速数据,进行每日逐小时起报的未来逐6小时间隔的冬奥高山站点及其周边地区风速预报偏差订正方法研究和对比分析。对于站点订正,首先将RISE系统预测的10 m风速插值到对应的自动气象站站点,然后根据风速等级表归类,针对每个分类单独构建XGBoost模型,每个区间模型合并后形成L-XGBoost,使用均方根误差和预报准确率作为评分标准,结果表明风速归类的L-XGBoost算法订正效果比不归类的原始XGBoost模型有一定提升,说明在传统机器学习中加入归类方法有助于改善复杂山地站点风速预报技巧。对于站点及其周边地区风速订正,本文在CUNet模型基础上,通过引入不同深度的CU-Net子网络,构建了新的算法模型CU-Net++,并考虑了预报日变化误差和复杂地形对10 m风速的影响,以自动气象站为中心构建空间小区域样本数据,对RISE系统风速预报偏差进行订正。试验结果表明,CU-Net和CU-Net++均可以充...     

毫米波测云雷达系统及其外场试验结果初步分析

观测云宏观信息及其辐射特性的工具一直都很缺乏。利用毫米波测云雷达连续观测大气中的云能够获得有重要意义的参数,这些参数包括宏观上的云厚、云高、云层数,微观上云粒子的大小、滴谱分布、冰与液态水的含量等,它们不仅决定了云的上行、下行辐射的影响效果,也是研究自然降水过程的重要参数。文章介绍了2007年中国气象科学研究院研发的应用于探测云、雾和沙尘暴垂直结构的机动式8.6 mm毫米波雷达系统(HMBQ),重点介绍测云雷达在2008~2009年主要参加的外场试验情况,最后给出了探测得到的各种类型云(包括非降水云、弱降水云以及降雪云等)的雷达回波图,并作了初步分析。     

综合气象观测系统的发展

回顾了气象探测发展史,分析了气象探测与气象预报、气象科学发展之间的紧密关系,指出了气象探测的发展推动了气象科学、气象预报和气象服务的发展;进一步描述了气象探测发展的现状,对于新技术的应用前景与气象仪器的未来发展趋势进行了分析与阐述,同时介绍了国际GCOS、GEOSS、WIGOS综合观测计划.     

利用VLAN和Windows Media编码器实现实景气象观测

利用气象部门现有的虚拟局域网(VLAN)作为远程传输介质,服务端通过Windows Media编码器对本地音视频信号进行实时编码、直播,探索实现实景气象观测的业务需要的解决方案,从而简化处理气象业务过程,降低业务运行成本。     

近5年大气科学外场试验及其重要成果

回顾了近5年欧美等国实施的4次外场试验，这些试验大都针对灾害性天气，例如暴雨、洪水和强风等的预报问题而设计。外场试验期间，建立 “目标观测”的概念并在试验中进行了实际应用。来自不同观测平台具有高时间和空间分辨率的传感器给出了大量大气运动实况的详细记录，对其中包含的，或许我们目前还不能完全理解的大气运动规律的认识，是改进预报的重要途径。这些外场试验所收集的所有资料，几乎都可通过Internet得到。     

中国山地环境气象研究进展

中国山地环境气象学是研究中国山地与大气、自然环境之间相互作用的一门交叉学科.近数十年来,中国山地环境气象研究进展迅速.1960年以来,大气物理研究所多次参加中国科学院组织的山地综合科学考察,多学科的相互交叉促进了中国山地环境气象的研究,特别是在珠穆朗玛峰、天山托木尔峰和横断山脉山地环境气象、雅鲁藏布大峡谷环境气象研究等方面进展较快.为监测全球环境气象变化,中国气象局在青藏高原上设立了环境气象监测站.此外,在利用臭氧卫星资料研究青藏高原与臭氧分布、准两年振荡(QBO)信号、ENSO信号的关系方面也颇有进展.     

自动农业气象观测系统功能与设计

根据现代农业气象业务需求,提出了可视化、实时性、远程控制的自动农业气象观测系统技术思路、设计原则,并设计了系统的硬件和软件架构及自动化观测的实现方法。该系统具有作物生长、农田气象要素观测及环境监控功能,可实现作物发育期、株高、盖度等的自动观测,还可实现农田主要农业气象灾害实时监测。该文利用三维空间模拟技术初步确定了CCD (charge-coupled device) 传感器的技术指标;提出利用图像判别技术,结合作物生长特征及农业气象指标,实现作物发育期自动判别;利用摄影测量学技术,采用动态跟踪法实现作物株高自动化观测;提出了作物盖度的计算方法和通过研究作物盖度与密度、叶面积指数的关系,解决作物种植密度和叶面积指数自动观测的技术思路。该系统模仿人工观测原理,将图像处理和摄影测量学等技术引入农业气象自动观测中,基本上可以满足农业气象观测的主要任务的实时性、可视化和自动化需求。     

地面气象观测场雷击案例分析与对策

2013年5月21日珠海某气象观测场设备损坏,通过调取事发地雷灾历史、事发时段闪电定位资料以及现场勘察、剩磁检测等手段对事故进行调查分析,认为此次事故是由于观测场内的VASALA MILOS520自动站立杆顶部遭受雷击并导致观测场及值班室相关设备受损,同时指出观测场现有防雷系统存在的不足,提出相应的防御措施。     

春玉米农业气象观测资料在产量预报中的应用

通过分析1994~2003年来宾市农业气象观测的春玉米生育状况、春玉米地段土壤水分资料,建立春玉米农业气象观测资料与观测地段理论产量、来宾市兴宾区春玉米产量的模型,得出用观测资料预报产量较常规预报方法预报准确率有较大提高,为提高作物产量气象预报质量提供一种预报方法依据。     

广西地面气象观测数据质量控制方法

应用各种地面气象数据质量控制软件,根据气象学、天气学、气候学原理,以气象要素的时间、空间变化规律和各要素间相互联系的规律为依据,审核员针对软件提出的可疑信息及错误信息,分析气象观测数据是否合理.其方法主要有软件审核和人工审核;审核内容为格式检查、逻辑检查,确保气象观测资料的“三性”.     

“首都北京及周边地区大气环境污染机理与调控原理”开展外场观测试验

围绕北京城市大气边界层的物理化学结构特征和变化规律,进行了城市边界层大气动力结构的观测试验研究,开展了城市边界层大气污染物三维结构观测试验。同时还进行了城市边界层大气动力-化学过程相互影响等5次综合性观测试验研究。获得了一批有价值的科学数据,初步建立了城市环境边界层综合数据库,在此基础上进行了数据整理分析和数值模拟研究工作。     

《高原山地气象研究》征稿简则

1 主要征稿内容《高原山地气象研究》主要征稿内容:与高原和山地密切相关的天气、气候、气候变化、生态与农业气象、大气物理与大气探测、国内外气象科技发展等方面的科技成果,包括研究论文、综述等。2 来稿要求2.1 稿件应具有科学性、创新性、逻辑性、可读性。稿件应做到论点明确、论据充分、文字精练、数据可靠。2.2 论文一般不超过8000字,全文应包括标题(不宜超过20字)、作者姓名、所在单位全称,所在城市及邮政编码、中文摘要(200字左右)、关键词(3~5个)、引言、正文、结论、致谢(需要时)、参考文献。同时应在文末附论文的英文标题、作者姓名、所在单位全称、所在城市、邮政编码、摘要、关键词,中英文应做到对应一致,英文翻译应准确流畅。     

基于复杂网络的城市公交网络研究综述

近年来,基于复杂网络理论的城市公交网络研究得到了人们的广泛关注,相关的研究成果有助于深入理解城市公交网络的运行机理,并为这类网络的设计、优化与控制提供帮助.首先介绍了城市公交网络的研究背景、城市公交系统的网络描述和相关的网络概念.然后从网络的静态特性分析、演化生成建模、行为研究和应用研究等方面对国内外的研究现状进行了总结和分析.最后,总结并讨论了当前基于复杂网络的城市公交网络的研究状况与发展机遇.