雷电监测预警系统关键技术研究

“奥运会雷电监测和预警系统关键技术研究(2003BA904810)”项目是科技部国家奥运科技攻关项目,其目标是利用闪电定位系统对雷电活动进行观测,结合北京市中尺度气象探测网,增设地面大气电场监测网,揭示北京地区夏季雷电发生发展规律和特征,建立雷电临近预报方法和技术,开发雷电预警可视化软件系统,应用于北京市气象保障服务系统,为奥运比赛场馆,以及通信、计算机网络     

国外雷电监测和预报研究

雷击造成的人员伤亡和灾害事故时有发生。 2 0世纪初期 ,电讯和电力事业的发展受到雷电灾害的影响 ,避雷和防雷工程引起人们重视。 2 0世纪 70年代以来伴随着尖端技术的发展 ,特别是航天、计算机部门频遭雷害 ,损失惊人 ,促使雷电的监测、预报和防护在技术及理论上都取得了很大的发展 ,出现了大量新的研究成果。许小峰、郭虎、廖晓农、梁丰、张蔷、吴宝俊主编的《国外雷电监测和预报研究》一书 ,选入近百篇编译文章 ,反映了国外有关领域的最新进展 ,内容包括雷电监测和预报技术方法及基础知识两大部分 ,主要涉及已经投入业务使用的地基闪电…     

雷电监测预警系统在青岛地区试验结果分析

根据山东青岛地区的雷电活动特征,采用综合的雷电预警方案,基于地理信息(GIS)技术,青岛市气象局和南京信息工程大学联合开发了一套雷电监测预警系统(NUIST-LMWS)。功能包括雷电活动的实时监测、0～1h4个不同时间段的雷电临近预警,以及历史资料的查询和数据库管理等。该系统在2008年北京奥运会青岛奥帆赛区进行了初步试运行,并提供雷电预警服务。对该系统试运行期间的3次预警结果分析表明,系统对未来15min的雷电预警情况较好,说明预警系统在业务应用中具有较好的应用潜力。     

四川省雷电监测预警预报系统及其应用研究

四川省防雷中心利用闪电资料建立了雷电监测业务系统;采用决策树法, 结合T213模式资料和地面探空资料建立了雷电预报业务系统;采用配料法, 结合雷达资料和闪电定位资料建立了雷电短时临近预警系统, 2008年中心引入CAMS_LN-WS系统, 结合原有预警产品生成适合四川省的雷电短临预警产品。经过5年的效果验证, 四川省雷电监测预警预报系统准确率达到85%, 系统产品对政府组织防灾减灾工作所提供的支撑有效降低雷电灾害所造成的损失, 带来了很大的社会效益和经济效益。      

雷电监测和雷电数据的应用

简要介绍了雷电探测的基本原理、雷电探测技术和国外雷电数据的应用情况。结合我省雷电探测网的建设现状 ,提出了我省雷电数据未来的应用方向及展望     

中国农业气象灾害监测预警系统建设

中国气象局多轨道业务建设项目"中国农业气象灾害监测预警系统建设"2007年取得了可喜成果.其中,"基于作物生长模拟模型的作物产量动态预报业务技术应用研究"对东北玉米、华北冬小麦和江南双季稻生长模拟模式及参数区域化技术进行了改进,完善了各类作物产量动态预测方法,初步建立了产量预测模型,探讨了该模型与当前业务系统连接过程中实时资料获取渠道及替代解决方案,最终研制完成了省级业务应用系统版本."东北玉米低温冷害监测研究"在前人单一监测和评估指标     

雷电临近预警预报技术的业务应用

中国气象科学研究院雷电物理和防护工程实验室承担科技部奥运攻关课题“奥运会雷电监测预警和预报关键技术研究”和气象新技术推广项目“雷电预警和预报技术在气象业务中的应用”以及业务建设项目等,针对北京地区强对流活动的特点,结合闪电定位系统和地面大气电场仪网对雷电活动的监测,以及卫星和雷达资料,提出典型区域强对流天气的闪电特征诊断和短时预报方案,     

基于GIS的地质灾害气象预警系统研究

利用精细化的气象监测预测手段,应用先进的GIS技术、数据库技术和计算机编程技术,开发了一个基于GIS、空间分辨率可达1km ×1km的地质灾害气象预警系统,实现了地质灾害预报产品的制作、发布、服务的自动化.2006年和2007年汛期业务使用效果表明该系统运行稳定,有较强的预报能力,准确的捕获了2006年、2007年汛期发生在山西省境内的9次气象因素地质灾害,收到了良好的社会和经济效益.     

南宁市大气电场雷电预警系统的原理及应用

介绍南宁市大气电场雷电预警系统的原理及运行机制,通过一次成功的雷电预警过程,验证了系统的可用性,同时对系统的使用提出一些建议。     

雷电监测预警预报技术简述

从监测、预警和预报3个方面介绍了雷电研究的技术方法,目前国内外最新面向业务应用的研究表明:不同技术共存的多源化观测设备,有效地提高了雷电探测效率;以天气形势分型为主的雷电潜势预报,其预报结果具有很大的不确定性,且其预报精细化程度不够,引入适合本地的物理量参数实现对其结果校准,可以有效地提高雷电潜势预报的准确率;随着数值模式预报向全球化、精细化的发展,基于数值模式的雷电潜势预报是未来的一个重点发展方向;建立在多种高观测频次资料融合和有效外推基础上的临近预报,可提高雷电活动预警预报的准确性,大幅提高雷电预警的提前时间。     

灾害天气国家重点实验室奥运气象服务

（1）奥运开幕式、闭幕式重要天气过程的分析和多模式预报。参加奥运天气会商的预报方法包括经典统计方法、动力统计方法及中尺度数值模式预报。其中中尺度数值预报模式有：GRAPES_Meso模式、AREMS模式、WRF模式及ARPS模式。此外,中尺度分析LAPS系统也参与了对中尺度系统的诊断分析。     

雷电防护标准体系建设关键技术研究

依托科技部国家科技基础条件平台建设项目"雷电防护标准体系建设关键技术研究",在深入研究国际雷电防护技术标准体系的基础上,针对我国目前雷电防护技术标准的实际需求和现状,建立了一套适合我国实际情况的雷电防护技术标准体系,为雷电防护标准的制定提供科学指导.同时开展了雷电关键特征参量的试验观测,为提高我国雷电防御能力提供了技术保障.该项目取得了以下几方面的科研成果:     

北京奥运会期间的气象条件分析

利用北京1951—2003年气象要素的时值、日值和旬值等资料,对北京7—9月尤其是奥运会比赛期间的气温、降水、湿度、风和人体舒适度指数等要素的平均状况、演变特征和极值等变化特征进行了统计分析。结果表明:北京奥运会期间的气温较适宜,对赛事有重要影响的高温天气出现概率较小;8月8—24日,平均2~3 d出现1次降水;风速具有明显日变化,01:00—07:00(北京时)较小,12:00—18:00较大;沙尘、冰雹、雾和暴雨等不利天气较少发生。     

短临交互预报系统在奥运会气象服务中的应用

2008年北京奥运会、残奥会期间,北京市气象局在各气象服务现场安装了先进的短时临近交互预报系统VIPS(Very-short-range Interactive Prediction System)。该系统的应用为增强现场气象保障能力发挥了重要作用。以2008年残奥会开幕式预演气象服务为例,介绍在开闭幕式现场通过VIPS系统实时调用各种监测、预报、预警信息和短时临近预报产品,快速分析,并及时准确地把气象预报服务信息提供给开闭幕式指挥部,避免和减轻了降雨天气造成的影响,为今后开展重大活动气象保障以及短时临近预报业务提供一些可借鉴的经验和思路。     

2008年奥运会减排期间北京地区降水酸度监测及成因探讨

奥运会期间北京地区降水酸度分析：2008年7月20日至8月20日减排期间,北京地区3个酸雨监测站（密云的上甸子、北京观象台和昌平）的降水酸度为1993年以来历史同期最强,酸雨频率和强酸雨频率也达到了一个历史高值,酸雨量与总降水量的比值接近100％。仅8月1～20日期间,     

Evaluation of the NMC Regional Ensemble Prediction System During the Beijing 2008 Olympic Games

Based on the B08RDP (Beijing 2008 Olympic Games Mesoscale Ensemble Prediction Research and Development Project) that was launched by the World Weather Research Programme (WWRP) in 2004, a regional ensemble prediction system (REPS) at a 15-km horizontal resolution was developed at the National Meteorological Center (NMC) of the China Meteorological Administration (CMA). Supplementing to the forecasters’ subjective affirmation on the promising performance of the REPS during the 2008 Beijing Olympic Games (BOG), this paper focuses on the objective verification of the REPS for precipitation forecasts during the BOG period. By use of a set of advanced probabilistic verification scores, the value of the REPS compared to the quasi-operational global ensemble prediction system (GEPS) is assessed for a 36-day period (21 July–24 August 2008). The evaluation here involves different aspects of the REPS and GEPS, including their general forecast skills, specific attributes (reliability and resolution), and related economic values. The results indicate that the REPS generally performs significantly better for the short-range precipitation forecasts than the GEPS, and for light to heavy rainfall events, the REPS provides more skillful forecasts for accumulated 6- and 24-h precipitation. By further identifying the performance of the REPS through the attribute-focused measures, it is found that the advantages of the REPS over the GEPS come from better reliability (smaller biases and better dispersion) and increased resolution. Also, evaluation of a decision-making score reveals that a much larger group of users benefits from using the REPS forecasts than using the single model (the control run) forecasts, especially for the heavy rainfall events.     

奥运短时临近预报实时数据处理

详细分析了目前短时临近预报系统对自动气象站数据质量控制、探测数据更新频率、组网雷达时间同步观测与基数据实时传输、探测数据的实时传输技术、基于目录监控的数据监控与分发机制、基于开源的软件开发、数据格式等方面的需求.在此基础上,建立了北京奥运短时临近预报数据快速收集处理系统并已经投入业务运行,该系统实现了探测数据的实时传输、组网雷达时间同步观测和基数据实时传输、基于消息驱动的数据实时监控和分发、探测数据格式规范化等功能,基本满足北京2008年奥运短时临近预报系统的数据预处理业务需求.     

2008北京奥运会前后城区黑碳气溶胶浓度的变化特征

利用Model-5012型黑碳仪观测的大气中黑碳气溶胶的浓度资料,结合北京城区环保控制措施和气象资料,分析了2008北京奥运会前后和奥运会期间黑碳气溶胶浓度变化的主要影响因子。结果表明,7月20日前(北京城区无机动车单双号控制),大气中黑碳气溶胶的特征浓度为3.4μg.m-3;实施机动车单双号控制后至奥运会前(7月20日至8月7日),该特征值增加至3.9μg.m-3;奥运会期间[8月8日00时(北京时间,下同)至24日23时]城区黑碳气溶胶浓度有明显下降,为2.5μg.m-3,比奥运会前下降了31%。对同期气象观测数据的分析表明,奥运会期间北京周边降雨量明显增大,偏北风出现的频次也从奥运会前的24.1%提高至38.8%。另外,八达岭高速路健翔桥段的机动车监测数据显示,奥运会期间进、出北京的机动车流量有所降低,上下班高峰期机动车流量减少了约30%,这也是奥运会期间黑碳气溶胶浓度降低的重要原因。     

雷电防护标准体系建设的关键技术研究

"雷电防护标准体系建设的关键技术研究"项目(2004DEA71070)是国家科技部基础条件平台项目,其目标是在深入研究国际雷电防护技术标准体系的基础上,针对我国目前雷电防护技术标准的实际需求和现状,建立一套适合我国实际情况的雷电防护技术标准体系,为雷电防护标准的制定提供科学的指导.项目执行一年来,主要开展了以下4个方面的工作: