一种新的TOVS大气湿度反演方法及试验

利用国家气象中心的数值天气预报（NWP）6 h预报场。作为同步物理反演模式初估场，由气象卫星垂直探测（TOVS）资料推导出大气湿度，并给出了试验结果。结果表明，TOVS湿度反演的相对误差（RMS）约为20%。其中，夏季反演结果略优于冬季，而且低层（1000 hPa）和高层（500 hPa以上）与初估场相比有较大的改进，中层（850，700 hPa）二者大致相当。与统计回归反演结果相比其精度约提高10%。该研究为在我国建立“卫星反演/数据同化/数值预报”相互影响的循环系统奠定了基础     

人工神经网络法反演晴空大气湿度廓线的研究

高光谱分辨率大气红外探测器AIRS(Atmospheric Infrared Sounder)作为第一个超高光谱大气红外探测仪,开辟了卫星大气探测的新时代.以无线电探空值与SARTA(Stand-Alone Radiative Transfer Algorithm辐射传输模式)v1.05版的前向模式模拟出的AIRS辐射...     

区域自动气象站温度传感器检定方法

区域自动气象站温度检定工作已经在贵州省黔东南、遵义、黔西南开展。温度传感器检定主要采用WLR-30D温度恒温槽和RVY-1A自校式铂电阻数字测温仪组成温度计量标准组进行温度检定,此项工作主要是保障区域自动气象站温度传感器探测数据的准确度。该文对区域自动气象站温传感器度检定的使用方法作介绍,以供参考。     

一种电力变压器神经网络故障诊断方法

电力变压器是电力系统的重要组成部分之一,它的安全运行对电力系统的可靠供电有很大的影响,本文对电力变压器故障诊断方法进行了研究.油中溶解气体分析法是诊断电力变压器内部故障的有效手段;最速下降算法是一种常用的神经网络局部寻优算法,在电力变压器故障诊断中收敛速度较慢,易陷入局部极小值;遗传膜算法具有并行计算的特点,用于电力变压器的故障诊断,很好地解决了神经网络在搜索过程中容易陷入局部最优的问题,具有更好的故障诊断速度.数值仿真结果验证了所给方法的有效性.     

云雷达和微波辐射计联合反演大气湿度廓线的初步研究

利用中国气象局大气探测试验基地的微波辐射计亮温值、对应的云雷达测得的反射率因子和L波段探空数据,采用BP(back propagation)神经网络作为反演工具,反演得到大气垂直湿度廓线。将天气情况分为晴天、低云、中云和高云四种情况,对比不加入反射率因子的反演湿度廓线,分析两种反演方法在各高度层的均方根误差。对比结果表明,加入反射率因子的反演湿度廓线与探空廓线的相关系数平均值为0.862,均方根误差为14. 9%,而不添加反射率因子的相关系数平均值为0.763,均方根误差为19.2%。     

一种新型的耐水性高分子湿度传感器

我们研制了一种新型的耐水性高分子薄膜湿度传感器,其湿敏材料是由一种基质聚合物和碱金属盐形成的配合物. 测定了这种传感器在不同湿度下的复数阻抗,为测量线路设计中的参数选择提供了必要的依据.用一个RC振荡电路测量了传感器的振荡频率与相对湿度的关系.结果表明,传感器除了具有响应快、滞后小、灵敏度高等优点外,在它遇水汽结露后,返回各相对湿度时其电参量仍几乎不变,即具有极好的耐水性;在20％—90％RH范围内,传感器的振荡频率与相对湿度的关系几乎是线性的.     

气象用铂电阻温度传感器误差及补偿探讨

基于气象用铂电阻温度传感器工作原理,通过理论推导论证了其系统误差的构成形式,并提出了应用最小二乘法对其误差进行补偿。根据试验数据验证了其补偿效果,通过数据分析、对比试验,探讨了补偿方案实施的适用性和稳定性。结果表明,对于误差在±0.5℃范围内的温度传感器,最小二乘法补偿可以有效地降低其误差,提高其测量性能;但对于误差超过±0.5℃的温度传感器,部分补偿失效,即使部分开始补偿有效,使用过程中稳定性也非常差,最小二乘法补偿并不适用。     

土壤凋萎湿度试验测定的技术方法

本文详细介绍了利用作物栽培法测定土壤凋萎湿度的技术方法,并试验测定出了10～50厘米土层的凋萎湿度值.     

土壤凋萎湿度试验测定的技术方法

本文详细介绍了利用作物栽培法测定土壤凋萎湿度的技术方法,并试验测定出了10~50厘米土层的凋萎湿度值。     

我国探空测湿传感器的温、湿特性试验与分析

通过改进湿度传感器温湿特性实验室测试方法,对国产GPS探空系统和RS92探空仪湿度传感器的温湿特性进行了测试分析.结果表明:国产电子探空仪的湿度传感器在低温状态下探测滞后性明显,给高空湿度的动态测量带来了较大误差,尤其是在低温升湿过程测量比低温降湿过程更为显著.试验还表明环境空气流量的变化会对湿度的测量造成明显的影响,结果有助于改进探空仪湿度传感器测湿算法和防雨帽工艺设计,提高高空湿度测量能力.     

自动气象站温湿度传感器更换的影响评估

选取湖北省自动观测记录较长的38个站作为被检站,每个被检站选取3个邻近站,统计相对湿度、水汽压序列与邻近站的相关系数、平均值及方差变化情况,分析由人工观测改变为自动气象站观测后,两者存在的差异,并对其中4个国家基准气候站2003—2011年自动观测和同期人工观测进行对比,得到这4个站9年内每次更换温湿度传感器对相对湿度、水汽压记录的影响情况。结果表明：对比自动观测与人工观测两个序列,被检站与对应邻近站的相对湿度、水汽压的相关系数呈减小趋势,两种观测差值的平均值和方差差异显著;温湿度传感器的更换易产生相对湿度和水汽压记录的跳变;温湿度传感器的检定示值误差是加剧自动观测与人工观测序列显著差异的重要因素;改进观测方法,完善自动气象站检定规程,是自动观测与人工观测序列均一性的重要保证。     

无线温湿度采集管理系统

设计了一种无线传输温湿度采集管理系统.该系统采用数字式温湿度传感器进行温湿度数据采集,通过无线传输模块连接微处理器,微处理器使用串口与 PC 机进行通信,并通过软件编程将采集的数据存放到数据库进行数据管理、备份、存储、查询以及分析处理.     

温湿统计平衡约束关系对GRAPES全球湿度分析的作用

为改进GRAPES全球三维变分同化系统(GRAPES-3DVar)的湿度分析,借鉴Hólm等(2002)的思想,在背景误差协方差结构中引入湿度与温度的统计平衡约束关系。通过扣除湿度变化中与温度有关的平衡部分获取非平衡拟相对湿度,并引入非线性对称变换对其做标准化处理,将处理后的变量作为新的湿度控制变量。统计结果表明,温湿统计平衡约束主要出现在中高纬度对流层中层相对湿度大于80%的区域,与大尺度抬升凝结加热有关;新的湿度控制变量能满足无偏、高斯分布特征。单点理想观测试验结果表明,新的湿度分析具备了流依赖特征,并能有效地抑制负水汽与超饱和水汽的出现。同化循环与预报试验结果表明,新方案给出的湿度分析的偏差和均方根误差均有所减小。而针对降水预报的检验结果表明,引入新方案后的0.1-10 mm降水预报,在ETS评分没有显著降低的情况下,BIAS评分更靠近1,降水空报有所减缓。然而60-84 h的25 mm以上的降水漏报现象更为明显,表明湿度同化分析方案还有改进空间。通过引入温湿统计平衡约束关系,完善了GRAPES-3DVar分析框架,为全球湿度分析的持续改进奠定了坚实基础。      

微波辐射计温湿廓线反演方法改进试验

为提升地基微波辐射计在不同天气条件下, 特别是云天条件下温湿廓线的反演精度, 利用2011年1月—2016年12月中国气象局北京国家综合气象观测试验基地探空数据, 在微波辐射计反演温湿度廓线的过程中通过区分晴天和云天条件并引入全固态Ka波段测云仪云高及云厚信息, 对反演输入亮温进行质量控制和偏差订正, 建立BP神经网络模型, 采用2017年1月—2018年3月微波辐射计探测数据评估检验, 结果表明：在亮温订正前提下, 晴天温度模型、云天温度模型、晴天相对湿度模型和云天相对湿度模型反演结果与探空的相关系数分别为0.99, 0.99, 0.80和0.78, 均方根误差为2.3℃, 2.3℃, 9%和16%, 较微波辐射计自带产品（LV2产品）减小约0.4℃, 0.3℃, 11%和9%, 准确性提升约30%, 28%, 64%和45%;温度模型偏差在±2℃以内、湿度模型偏差在±20%以内的占比分别为68%, 70%和95%, 78%, 较LV2产品分别提高了7%, 5%和27%, 23%, 其中相对湿度改善明显。可见亮温订正、区分天气类型训练反演模型有利于改善地基微波辐射温湿廓线反演精度。     

气象温湿度因子与蚕病发生的初步探索

蚕病是蚕农在养蚕过程中最顾忌的,2005年着重对养蚕过程中蚕病发生与温度、湿度问题进行定点对比试验。分析了温湿度与蚕病发生直接和间接的关系,提出了相应的生产调节措施。     

贵州省冬季人体舒适度对温湿环境的响应

在贵州冬季相对湿度大、风速小的气候背景下,综合考虑气温和相对湿度对人体舒适度的影响,计算并讨论了9个市州代表站人体舒适度指数IHC及其对温湿环境的响应,发现贵州省冬季低温、高湿对IHC指数具有负贡献,其中气温的高低对IHC指数影响尤为明显,并且在平均相对湿度越高的环境下,IHC指数对平均气温的变化就具有越高的敏感性,因此在贵州省西部和北部地区冬季由于平均气温较低、加之平均相对湿度较大,人体舒适感降低尤为明显。从回归方程出发,讨论贵州省冬季△IHC对△T=1σ或△RH=1σ变化的响应,发现平均气温是影响IHC指数变化的主要指标,而相对湿度作为辅助指标对IHC指数有着增大或减小的调节作用。通过分析IHC指数的稳定持续性,发现其能有效客观的表征出贵州省低温的持续性特征,并且能反映出在平均相对湿度较高的环境下,人体感觉的不舒适持续日数增加,即加大了人体的不舒适感。     

多模式温度集成预报

基于中国国家气象中心T213模式、德国气象局业务模式和日本气象厅业务模式2 m高温度预报, 利用神经网络方法中的BP网络建立了我国600多个站的温度集成预报系统, 该预报系统的预报时效为72 h, 间隔为3 h。通过对2004年1—5月的预报结果检验, 表明:集成的温度预报结果明显优于3个模式单独的预报结果, 72 h内预报的平均绝对误差在3 ℃以内, 并且不存在明显的系统误差, 预报达到了一定的精度, 可以为预报员提供定时、定点精细的客观温度预报参考。分区的检验结果表明:不同区域预报误差存在差别, 新疆和西藏误差比较大, 而长江流域和华南地区误差很小, 并且不同区域系统误差的情况也不相同。从总体情况看, 预报误差还存在日变化, 一般来讲, 夜间的预报误差小于白天。     

地面气温观测系统设计与实验研究

为提高大气温度测量的准确度,本文设计了一种新型地面气温观测系统并推导了相应的辐射误差修正方程。首先,利用计算流体动力学（CFD）方法对该测温系统进行结构优化设计以及辐射误差量化计算。然后,利用BP神经网络算法拟合可针对多变量变化的辐射误差修正方程。最后,以076B型强制通风测温仪器的测量值作为温度基准,验证该测温系统的测温精度。实验结果表明,该新型地面气温观测系统的测量值与基准温度的均方根误差（RMSE）和绝对误差（MAE）分别为0.031 ℃和0.041 ℃。