河南省乡镇雨量站使用的网络技术

介绍河南省GPRS雨量网使用的网络技术以及软件编程实现。该网络突破传统自动气象网络信息采集和传输等方面的弱点，结合移动无线传输和Internet技术，使用GPRS数据终端，实现雨量监测的自动化、无线化。采用VC 编程建立数据库，通过Winsock方式监听数据信息并进行处理。     

河南省GPRS乡镇雨量监测系统

介绍了基于GPRS数据传输的乡镇雨量自动采集监测系统的主要结构及工作机制。     

GPRS自动雨量站状态监控和数据应用系统

焦作市气象局开发的GPRS自动雨量站状态监控和数据应用系统包括两个层面：一是基于C／S结构的数据下载辅助程序,实现读取远程数据库雨量资料存入本地数据库;二是基于Web平台的数据处理应用主程序,实现对辖区乡镇自动雨量站运行状态监控、暴雨雨量告警、区域雨量图显示、雨量等值线分析、RSS数据推送等功能。系统构建了较完善的市、县乡镇自动雨量站管理、共享、服务平台,且在一年的业务使用中运行良好。系统的不足之处是短信发送范围较小,且因Web应用程序引入外部程序配置文件过多,导致管理不便。     

河南省GPRS乡镇雨量监测系统

介绍了基于GPRS数据传输的乡镇雨量自动采集监测系统的主要结构及工作机制.     

四川省地面雨量站站网现状分析

气象台站站网布局质量直接影响观测资料的使用效益。通过水平站间距、垂直层分布、坡度、流域、风险区划、站点控制范围以及网格覆盖率等多个角度对四川省现有地面雨量站站网进行分析,以期为后续增减站点、站网布局优化提供科学依据。分析结果表明:(1)四川省雨量站平均水平站间距为9.04 km,完全满足世界气象组织OSCAR对气候监测领域的需求,满足全球数值天气预报的“突破”需求,但距理想的“目标”还有一定差距;(2)四川省80%以上的雨量站布设在低海拔和中海拔区域,92.38%的雨量站布设在平坡地、较平坡地、缓坡地和较缓坡地;(3)四川省较高和高风险区面积占比不足40%,站数占比达50%以上,且站网密度随着风险区从低到高逐渐增大;(4)站点控制面积<100 km^(2)的区域主要分布在四川盆地内,川西高原站点控制面积普遍在100 km^(2)以上,个别站点控制面积在1000 km^(2)以上;(5)不同分辨率网格覆盖率,四川盆地内最高,攀西地区次之,川西高原相对较低。     

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。     

自动雨量站降雨资料质量评估方法研究

利用19种不同型号的自动雨量站2005年6—9月在北京 (54511)、宜昌 (57461) 和南京 (58238) 3站的实测对比观测资料, 进行降雨资料质量评估, 不同的评估方法将会导致评估结果的差异。结果表明:采用自动气象站降雨资料和雨量筒人工定时观测记录作为降雨量参考标准对自动雨量站进行评估时, 由于降雨量参考标准本身存在的不确定性, 或多或少影响了评估结果的准确性。在广泛试验的基础上, 提出了采用基于各自动雨量站观测结果的拟合降雨量作为降雨量参考标准的新思路, 并对拟合降雨量的可行性、适用性以及计算方法进行了详细论述。     

雅安雨量站站网布设优化试验

雨量监测的准确性对天气预报、气候变化、服务决策、防灾减灾等有着重要的影响和意义,而雨量站网布设直接影响雨量监测的准确性。选取四川省雅安市作为研究对象,在现有站网布设的基础上,采用相关性分析,提出基于抽站的站网布设优化方法,并对抽站后的站网布设合理性进行评价。结果表明：(1)雅安雨量站有265站,各站点的控制面积为2.64～510.78 km²,邻近站间距离为0.3～12.28 km,邻近站间降水相关系数为0.62～0.993;(2)逐次抽站后,雨量站控制面积和邻近站间距离逐渐增大,邻近站点间降水相关系数逐渐减小;(3)抽站后站网面雨量与原站网面雨量较一致,误差较小,泰森多边形法面雨量变化幅度小于算术平均法;(4)从降水过程来看,各次抽站后,降水落区和各量级降水范围基本一致,站网对降水极值的捕捉能力较好,误差较小,但随着站点数的减少,对于降水形态刻画的精细程度有所下降。     

河南春季一次层状云降水云物理结构分析

河南2000年4月14日的降水由冷锋和西南涡产生,降水云系分布不均匀,云图上云区间有带状云隙,雷达回波图上出现两条带状回波,云带内部分布也不均匀,垂直方向上降水云系有分层现象。分析了降水云系的微物理特征,根据可播度的PMS指标确定了航线上过冷水丰富的区域,结合卫星、雷达资料讨论了过冷水丰富区域的分布特征,还讨论了降水云系内部存在的对流不稳定。     

河南省春季降水量的时空分布

利用河南省分布均匀的60个测站1961-2006年春季降水量资料,采用线性趋势、多项武拟合、最大熵谱分析、EOF等方法对河南省春季降水量的年际、年代际变化及时空分布特征进行分析,结果显示:河南省春季降水量空间分布南北差异较大,呈现南多北少;春季旱年多于涝年,尤其4、5月偏旱的年份显著多于偏涝年;春季降水量的线性趋势不明显.年际变化具有显著的5 a振荡周期;春季及其各月降水量场第一特征向量呈现全省一致型,其方差贡献率达70%左右,全省春季同涝同旱特征显著.     

河南省月和年降水量正态性分析

利用1957～2008年(共52年)河南省48个气象站月、年降水量资料,利用标准偏态系数和峰度系数检验方法,对降水量的正态性进行了分析。结果表明,河南省大多数气象站的月和年降水量不服从正态分布,但对降水量序列进行开平方或开立方处理后,降水量序列的正态性得到明显的改善。半数台站的年降水量原始序列服从正态分布。对各站偏态系数进行平均,可以发现,所有站月序列的偏态系数均为原序列的最大,立方根序列的偏态系数最小。原序列均为正偏,平方根序列以正偏为主,立方根序列则以负偏为主。所有站月原序列的峰度系数均为正数,平方根或立方根的峰度系数则正负相间。     

河南春季一次层状冷云的微物理结构特征分析

利用2007年3月3日PMS粒子测量系统对河南层状云的探测资料,分析了云的微物理结构特征。结果表明,云垂直和水平分布不均匀特性很明显。在云的中上部,FSSP-100测量的小云粒子(云滴、冰晶)最大浓度为125个·cm~(-1),平均值为21.3个·cm~(-1),平均直径多在6～20μm。2D-C观测大云粒子(50d≤300μm)随高度上升浓度增多,浓度值变化在5.24～192个·L~(-1),平均直径为211μm。此层云中过冷液态水含量变化在0.035～0.118 g·m~(-3),随高度增加过冷液态水含量减少。在云的底部区域,观测到两个逆温层顶的下方分别存在有云水含量的峰值。由不同高度云粒子谱分析表明,在4046～4600 m高度层,粒子谱型有负指数型、单峰型、双峰型和多峰型;0℃层以下融化带内的粒子谱型多为负指数型;云的底部粒子谱型以负指数型和单峰型为主。     

河南一次局地强降水过程的中尺度分析

利用NCEP/NCAR再分析资料、常规观测资料,采用常规中尺度分析方法和Barnes滤波方法,对2013年6月7日14-20时林州站出现的一次局地强降水过程进行分析,结果发现此次降水过程是发生在东高西低的环流形势下,降水主要发生在500 h Pa低槽槽前;江淮气旋北端不断增强的偏东气流为降水区提供了充足的水汽条件;地形抬升有利于触发对流,并对降水有增幅作用。通过滤波分析发现,此次过程林州处于鞍型场中,且处于风向辐合线和风速辐合线附近;局地强降水发生在水汽通量负散度绝对值大值区与负散度绝对值大值中心重叠区。经过滤波前后对比发现,此次过程分析原始场得出的辐合上升运动区、水汽辐合中心、层结不稳定区与局地强降水落区有一定的偏差,而滤波场特征比较有指示意义。负散度绝对值大值区和地面中尺度辐合线附近有利于回波生成和发展;两回波带合并容易加强;短历时强降水发生前,垂直累积液态水含量迅速跃增;雷达径向速度辐合区有利于回波发展加强。     

中国区域空气污染本底站的降水化学特征

分析了3个代表不同背景特征的WMO（世界气象组织）区域本底空气污染站黑龙江五常县龙凤山本底站，北京密云县古北口上甸子本底站和浙江临安本底站的降水化学特征。分析内容为降水的pH值和SO₄2-、NO₃-、Cl-、F-、NH₄+、K+、Na+、Ca2+、Mg2+诸离子的浓度。结果表明，降水pH值和SO₄2-、NO₃-、NH₄+、Ca2+具有年际变化和年变化的特征，但其变化趋势各站及各要素不尽一致。离子Cl-、F-、K+、Na+、Mg2+浓度偏低，变化不明显。就多年平均而言，临安站的pH值为3站最低，SO₄2-为最高。上甸子除了SO₄2-浓度次于临安外，其余所有离子浓度均为3站之首，而且pH值也为3站最高。龙凤山除了降水中的Ca2+、Mg2+离子浓度略高于临安外，其它各离子的浓度是3站中最低，pH值在3站中的位置居中。降水化学特征演变趋势为:3个站的降水皆呈酸性，其中临安最严重，龙凤山其次，上甸子相对轻一些，但其酸化的速率为3站之首。     

基于遗传神经网络的乡镇降水量预报方法试验

利用T213数值预报产品.采用遗传算法与神经网络相结合的方法,进行了乡镇降水量预报模型的预报建模研究;并将这种遗传一神经网络乡镇降水量预报模型与逐步回归预报方法和中尺度模式降水输出结果进行对比分析,试验预报结果表明,遗传-神经网络方法在大雨以上降水具有更好的预报能力.     

河南省一次冷锋降水过程的水汽分布特征及其增雨潜力

选取2002年4月4～5日河南省的一次冷锋降水过程,利用实测的间隔3h一次的加密探空资料,研究了降水发展过程中云与水汽的背景分布特征。分析结果指出:云系的空间分布与等假相当位温面上的准饱和区分布一致,地面雨区与其高湿区(>85%)相对应。850～700hPa之间水汽含量最大,主要位于东—西、南—北水汽通量交汇区,这与中低空风场东—西风180°风向切变、低层水面过饱和区相对应。伴随此次地面锋线移入,高空327K等假相当位温线垂直范围扩大,600hPa以上是一个较大的中性层结区,并伴有云中准饱和区厚度不断增加,说明高积云有层云化和加厚的倾向,云内中上空位势不稳定又有利于云向上垂直发展,从而有利于降水产生。高层-15℃以上高度的冰面过饱和区有利于过冷水的形成,因而也有利于冰晶的繁生增长,零度层高度以下的水面过饱和区内水汽凝结率高,液态水成物容易生成,这对于高层冰晶效应形成的云滴在下落时,能更好的进行碰并增长。所以,此次降水过程中存在两个较好的人工催化时段,分别是5日5～8时和15～17时(北京时),这与计算雨强反映出的潜力区相一致,因此,采用计算雨强或整层大气可降水量来判断催化潜力或许更加合理,但这些基于理论分析的潜力判断需要进一步配合云中冰晶和液态水的观测资料作论证。可见,利用探空资料可计算出各种物理量,这些物理量有助于我们进一步了解云系结构及水汽分布特征,当缺乏雷达和卫星等探测数据时,这对于实际人工影响天气研究和业务作业还是有参考意义的。