基于地闪数据的雷电流幅值累积频率公式探讨

利用天气雷达厂商提供的雷达基数据类 CINRADPolarDat处理解析雷达基数据,对雷达基数据进行解码,实时检索新一代天气雷达体扫基数据,提取回波强度、范围大小、位置等基本信息作为报警判据,并将报警判据分为安全级、观察级、预警级和警报级四个警戒级别进行报警提示。系统通过Microsoft Visual Studio 2005开发环境采用VB60语言编程,实现了新一代天气雷达探测数据实时报警功能,自动判断警戒级别并通过发出文字、声音、手机短信及拨打电话等不同报警方式提醒业务服务人员,避免突发灾害天气遗漏,做到临近突发灾害性天气快速跟踪预警与服务。

     

根据异常回波特征和报警信息判断雷达故障部位

对CINRAD/SA雷达发射机、接收机、伺服系统等不同部位硬件故障产生的异常回波、雷达数据和报警信息进行了分析。指出通过建立实时雷达状态信息库,对基数据进行雷达状态参数检查,形成包含基数据、状态参数、和报警信息在内的异常回波数据块,可实现实时雷达数据质量控制,提高新一代天气雷达数据质量。实际工作中业务人员可通过调用实时数据库获取数据质量信息,对雷达数据是否准确和可用进行判断。根据石家庄雷达站应用统计,可以对90%以上的异常回波数据进行剔除,为故障自动识别和探测技术方法的改善提供参考。     

雷达远程实时信息提取及显示系统的实现

介绍基于网络通信技术、Web技术和SQL2000数据库,设计开发的雷达远程实时信息提取及显示系统。该系统将多普勒雷达产生的监控信息通过计算机网络传输到监控中心数据库;并通过W eb服务器将信息发布出去;当雷达设备故障时系统会通过短信发送报警信息。     

台站级雷达业务综合监控及故障报警系统的设计与实现

在分析新一代天气雷达硬件系统及相关应用软件系统的基础上,研制出台站级雷达业务综合监控及故障报警系统。该系统可全面实时监控各项数据,并根据监控信息发送相应的短信报警及发出报警声音,使值班人员及时发现故障,并进行相应处理,从而提高资料传输质量和雷达运行效率,并可实现雷达无人值守。     

基于CIMISS的区域灾害性天气实时监测与报警系统的设计与实现

基于CIMISS提供的统一数据环境,结合当前气象防灾减灾服务需求,设计出一个集约化的全自动气象灾害监测报警系统,能够直接向各类用户个人提供定制化的实时灾害性天气信息服务,并使用户能够随时随地通过移动设备或台式电脑了解灾害性天气的发生和发展详细情况。本文从系统功能结构、信息收集与处理流程、灾害性天气报警时机判断及实况信息生成算法等方面,对该系统的设计内容及其实现方式进行了介绍。     

主编语

中国华云气象科技集团公司(以下简称为“华云集团”)是气象探测设备研发制造和探测系统实施方案设计的高科技企业。在20世纪90年代成立初期,华云集团承担了与美国合作开展新一代天气雷达研发等多个项目,为我国新一代天气雷达的生产以及新一代天气雷达探测网的布设做出了突出贡献。目前,以新一代天气雷达探测网为重要技术手段的实时天气监测系统,为气象部门提高短时临近天气预报水平,特别是暴雨、冰雹等灾害性天气的监测和预警能力的显著提升提供了有力支撑,为使人民生命财产免受灾害损失提供了气象保障。     

ASOM二次监控平台设计

通过研究ASOM系统在监控各类气象探测设备正常运行,及时掌握设备运行状况、收集整理气象探测保障相关信息,最终实现对气象探测设备的高效保障时存在的一些问题,例如自动气象站监控不及时、天气雷达等设备监控没有声光报警等,并寻找相应的解决办法,从而实现了ASOM系统的二次监控平台。实际运行监控业务工作表明,该二次监控系统平台有效解决了ASOM系统目前存在的这些问题,使得ASOM系统对气象探测设备运行监控更加方便、及时、可靠和准确。     

钉钉机器人在气象设备和网络监控中的应用

为保证各类气象设备和网络稳定运行,出现故障及时通知到人,针对目前气象设备监视和报警存在的问题,设计开发气象设备及网络监控报警软件,出现异常情况通过钉钉机器人开放接口发送报警信息到手机和电脑钉钉群,提醒业务人员及时处理故障,实现气象设备、网络情况自动监控,自动报警功能。通过业务运行表明,该软件在气象设备及网络监控业务中能提高发现设备和网络故障的时效,自动化程度高,缩短了维护人员处理故障的时效性,是钉钉机器人在气象设备和网络监测报警应用的积极探索。     

风廓线雷达实时监控系统的开发与应用

阐述广东省风廓线雷达实时监控系统的总体架构、系统设计和应用情况,相关监控系统实现风廓线雷达设备监控数据的实时显示、状态的自动判断和故障信息自动报警,有效提高了对风廓线雷达运行状态的监控和管理能力,大大提升风廓线雷达的保障效率。     

宁夏气象资料自动归档管理系统设计与实现

气象探测资料种类多、数据量大,早期宁夏实时气象探测资料主要存储在各类服务器中,如何便捷高效地使用气象探测资料是困扰业务人员的难题。本文首先分析了宁夏气象资料归档业务需求,制定了气象资料自动归档策略;其次,介绍了系统的总体架构,阐明了各功能模块的设计思路;再次,采用了MySQL、NAS和Bootstrap等关键技术,设计开发了“宁夏气象资料自动归档管理系统”;最后,统计了宁夏气象资料的自动归档情况和展示了资料查询下载效果。经试运行,该系统可以实时自动归档宁夏气象探测资料和基础预报资料,能够查询下载数值模式产品、雷达数据和天气图等归档资料。     

上海热浪与健康监测预警系统

用1989～1998年上海逐日4次气象观测资料,应用美国特拉华大学的SSC天气分类方法确定逐日天气类型,形成了10年逐日天气类型日历。并通过天气类型与死亡率的对比分析,确定MT+类型是上海地区形成热浪的“侵人型”气团,是具有最高死亡率的天气类型。采用逐步回归方法建立了MT+类型下因受热浪侵袭而超正常死亡数的回归方程。在此基础上建立了上海热浪与健康监测预警系统。通过1999年气象和死亡实况资料检验,系统对热浪及因此引起的死亡具有较好的监测和预警效果。     

基于智能计算的广西大风短临预报预警系统的产品检验

利用机器学习和人工智能技术研发了广西大风短临预报预警系统,该系统的产品与同期广西各地气象局发布的大风预警信号(以下简称“人工预警”)进行比较分析。结果表明:(1)按业务评分规定,大风预警系统在漏报率和命中率方面更优,人工预警在TS评分和空报率方面更优;(2)有效提前预警情况下,大风预警系统在大风蓝色、黄色预警和不分级预警中TS评分较高。基于对大风预警系统和人工预警的数量、TS评分和预警提前量的差异分析,广西大风短临预报预警系统的产品性能达到同期人工预警水平。     

SMS在新一代天气雷达运行状态监视报警中的应用

引言 新一代天气雷达具有观测时空分辨率高、连续工作等一系列特点,决定了它在现代气象观测业务中的重要地位。由于新一代天气雷达观测时间密度大,处于24h工作状态,不可避免会出现故障,依靠人工对其运行状态进行完全监视不可能实现,很多突如其来的故障不是马上就会引起雷达值班人员的注意,所以有必要建立新一代天气雷达运行状态监视和报警系统。     

山地等价雨量

提出山地等价雨量概念和计算方法,以达到滑坡泥石流预警指标借用国家暴雨预警标准的目的.在对国家与中国西部山地的暴雨标准进行对比后得到国家标准刚好是山地标准的2倍;由大多数滑坡泥石流灾害发生在海拔高度1300m地带的事实,让高斯分布描述二者关系成为可行的选择;气象与国土部门流行的潜势雨量对滑坡泥石流潜势作用计算式,促成了山地等价雨量计算式的最终形成.通过对平原、山地、高原等不同环境的模拟评测试验和实况抽样检验,山地等价雨量公式能够达到预想设计效果.现在山地等价雨量公式已经用于滑坡泥石流预警分析图网站自动化发布,其运行效果尚需进一步在实践中加以验证.     

冰雹云卫星早期识别与自动预警

利用陕西、山东、贵州和新疆等地近十年日间降雹记录和对应的极轨卫星数据,采用卫星云微物理反演技术,定量分析冰雹云微物理特征,比较不同地区间差异,并利用FY-4A静止卫星定量分析一次冰雹过程云微物理特征演变,探讨冰雹云卫星识别预警应用潜力。结果表明:（1）陕西、山东等地冰雹云微物理特征具有一致性,卫星早期识别指标为:晶化温度（T_g）较冷,均值为?33°C;全部冰晶化时T_g对应的云粒子有效半径r_e（表征为r_eg）未饱和（<40 μm）,均值36.9 μm,且r_eg 越小冰雹云越强;云顶呈现r_e随高度减小带。（2）各地冰雹云早期识别指标在数值上存在一定差异,实际应用时应针对各地进行相应调整。（3）在静止卫星上,冰雹云微物理特征与极轨卫星相一致,将早期识别指标应用于FY-4A静止卫星,跟踪云团发展演变,实现自动预警。（4）经过4次降雹过程中应用,FY-4A卫星自动预警与实况吻合22次,漏报2次,自动预警平均提前约2小时。FY-4A卫星自动预警对及时有效组织实施人工防雹作业具有重要现实意义。     

Decreasing predictability as a precursor indicator for abrupt climate change

Abrupt climate change has an important impact on sustainable economic and social development, as well as ecosystem. However, it is very difficult to predict abrupt climate changes because the climate system is a complex and nonlinear system. In the present paper, the nonlinear local Lyapunov exponent (NLLE) is proposed as a new early warning signal for an abrupt climate change. The performance of NLLE as an early warning signal is first verified by those simulated abrupt changes based on four folding models. That is, NLLE in all experiments showed an almost monotonous increasing trend as a dynamic system approached its tipping point. For a well-studied abrupt climate change in North Pacific in 1976/1977, it is also found that NLLE shows an almost monotonous increasing trend since 1970 which give up to 6 years warning before the abrupt climate change. The limit of the predictability for a nonlinear dynamic system can be quantitatively estimated by NLLE, and lager NLLE of the system means less predictability. Therefore, the decreasing predictability may be an effective precursor indicator for abrupt climate change.

     

近百年及未来百年PDO位相年代际转变检测及其早期预警信号研究

本文基于临界慢化的理论,采用太平洋年代际振荡(Pacific Decadal Oscillation,PDO)指数的近百年(1900～2019年)历史数据及未来百年(2006～2100年)模式模拟数据,首先通过滑动t检验确定PDO位相转变的时间,进而借助于表征临界慢化现象的方差和自相关系数,研究了PDO年代际位相转折的...     

一种自动土壤水分数据质量控制预警方法

根据实时业务中传输的自动土壤水分监测数据的变化规律,对监测数据异常波动产生的异常值进行预警;通过观测值间相互关系推算相应的土壤水分常数,近似确定土壤孔隙度、最大吸湿水含量,以此确定土壤水分理论上下限并据此开展监测值的上下限预警;参考土壤含水量与水势之间的变化关系,提出水势系数的概念,直接利用计算的水势系数进行土壤水分层间变化的预警等3方面对自动土壤水分监测数据进行质控预警,并针对业务应用设计了相应的预警方案,可实时、有效地检测出异常值。从该预警方案的预警效果分析上看,预警检出率较高主要是"常数预警"和"数值变化预警",反映出小部分自动土壤水分观测站的土壤水分常数异常和部分站点业务运行维护不到位,这与野外实地考察的结论相吻合。预警效果较为客观、可靠,适用于各级土壤水分数据检测和分析服务等业务。