红火蚁发生的气象等级指标

根据广州市番禺区2008—2012年红火蚁发生实测资料和同期气象资料,采用统计学、生物学等方法,建立了广州市番禺区红火蚁发生的气象等级指标。结果表明,红火蚁大发生的气象条件为温度22~27℃,湿度70%~85%或降雨量在1~100 mm,易发生的气象条件为温度22~27℃,较易发生的气象条件为温度20~22℃或27~30℃,不易发生的气象条件为低于20℃或高于30℃。2008—2012年红火蚁发生发展气象等级回代准确率达80%,2013年的试报红火蚁的大发生期4月上旬—5月中旬准确率达到92%。     

Hadoop在气象数据密集型处理领域中的应用

气象资料的统计分析计算属于数据密集型计算,目前的处理方式多为单机处理,对大量数据的处理比较慢,难以应对日益增长的数据,对气象资料的研究形成一定的制约。针对数据密集型气象数据的处理,尝试应用Hadoop的MapReduce思想提高计算效率;对Hadoop在处理大量小文件组成的气象数据时的低效率,提出对原始文件进行预处理,将多个小文件整合成能直接用于计算的大文件。试验证明,该方法解决了Hadoop处理大量小文件时的低效率问题,通过与Oracle入库检索的比较,应用Hadoop处理数据密集型气象资料具有实际意义。     

降温速率对三种类型水滴冻结过程影响的实验研究

大量实验研究表明,水滴的异质冻结既与所含冰核有关,又包含一定的随机过程。本研究一方面对已有的实验研究结果进行验证,同时寻找水滴冻结与温度及时间的定量关系,检验随机假设和奇点假设的相互作用。选用雨水、纯净水和瓶装饮用水3种水样,采用中国气象科学研究院的均匀水滴冻结实验装置,对3类水样做了不同的恒定降温速率实验,并对雨水进行了恒温实验。结果表明,总体来看,随温度降低,降温速率慢的液滴累加冻结比例高于降温速率快的液滴,并且在纯净水和瓶装饮用水中更明显;降温速率越大,平均冻结温度和中值冻结温度越低,不同的是雨水的值跟降温速率成对数关系,而瓶装饮用水的值与降温速率成线性关系(纯净水因为只有两种降温速率,故不能确定是哪一种关系);不同水样的冻结几率随温度的降低指数增大,而瓶装饮用水冻结几率函数中指数前的系数随降温速率的增大指数减小;恒温阶段,雨水的冻结几率随时间指数衰减,在恒温的前2 min衰减较快,之后减慢,并且水滴冻结在前2 min发生较多,之后变的很少,15 min之后则没有冻结事件发生。该现象可以用随机假设和奇点假设结合起来解释,当温度达到或低于特征温度时,水分子在冻结核上的聚合需要一段时间,所以造成了在恒温阶段出现水滴冻结的现象。水滴冻结是两种假设的共同作用。     

入侵冷空气强度对台风变性过程的影响

利用WRF中尺度模式对0716号"罗莎"台风的变性过程进行数值试验研究,讨论不同强度的入侵冷空气对台风变性过程的影响,结果表明适当强度冷空气入侵有利于斜压能的积累和释放,是导致台风变性的重要因素,而太强或太弱的冷空气都不利于台风的变性加强。当冷空气减弱时,台风登陆后边界层的热量通量减少,在没有新的能量供给的情况下,台风由于边界层摩擦作用和水汽供应不足而逐渐消散;当入侵冷空气过强时,台风内部会被迅速填塞,暖心变为冷心,从而逐渐消散。     

自动气象站网实时监控系统结构设计方法

针对目前自动站的特点及气象系统现有的通信基础，提出建立自动站网实时监控系统的方法，并从技术的角度，阐述监控系统软件的编制方法，为了实现系统的实时性的要求，在软件中采用了WinSock建立TCP点对点连接技术和多线程技术处理并发事件。     

福建安溪雨滴谱特征

雨滴谱观测对理解云-降水物理过程和提高雷达降水估测等有重要意义,利用福建安溪2017-2020年雨滴谱资料,研究不同季节和不同类型的雨滴谱特征和差异,提出该地区降水的雷达反射率因子与降水强度(Z-R)关系和形状参数与斜率参数(μ-A)关系,并与国内其他典型地区进行对比.结果表明:福建安溪雨滴谱季节差异明显,整体上夏季雨...     

一维积云模式初始参数优化的研究

福建省人工增雨指挥系统在预报积云降水和评估增雨效果中曾采用一维时变积云模式。关于该模式初始场的确定 ,考虑到不同天气类型对模式初始参数的影响 ,并采用了以确定敏感参数为主 ,综合考虑其他影响参数为辅的方法。经分类调试 ,证明了一维模式初始场确实与天气类型有关 ,并得到旱期降水预报率大于 75%和可预报积云云顶高度的结果。通过对模拟云和实测云高度的线性回归分析 ,以及经拟合敏感参数初始扰动温度与平均地面最高气温 ,均存在较好的相关。     

地形强迫对大气长波调整的可能影响

地形作为大气的外部强迫,其动力和热力作用对波动结构演变及极端天气出现都有不能忽视的作用。本文通过数值求解考虑地形强迫的β平面正压准地转位势涡度方程,探讨了地形强迫作用对大气长波调整的可能影响,结果表明:同非线性作用和纬向非均匀基流作用一样,无基流情形下具有纬向差异的地形分布影响了大气长波结构的演变,也能强迫出大气长波调整现象。大气长波调整依赖于地形的高度和地形分布,地形越高,长波越容易出现波数的调整;地形波数越大,即地形结构复杂,越不易出现波数变化。大气长波调整还与纬度有关,纬度越高,β越小,地形强迫作用越突出,长波调整容易出现;反之,低纬度以β效应为主的线性波动不易出现波数调整。大气长波调整对波动初始波动的振幅不敏感,但依赖于波动的初始结构。此外,有基流作用时,地形强迫还是诱发定常波的重要因素,且定常波流场结构依赖于地形高度分布,与波动初始结构无关。     

贵州普定县人居环境气候条件分析

利用普定国家气象观测站1971年1月1日-2022年2月28日逐日平均气压、平均气温、平均相对湿度、平均风速、降水量等气象资料以及普定县空气污染物日均浓度、空气质量指数（AQI）等资料,运用人体舒适度指数、气象要素与污染物浓度的相关性、人体舒适度与空气质量相关性分析方法,分析普定县近50a的人居环境气候条件。结果表明：普定县平均气温、平均风速以及日照时数呈增加趋势,相对湿度、降水量以及气压呈降低趋势。常年体感主要为凉（3级）～最舒适（5级）之间,全年体感无寒冷及酷热等级,且体感舒适（含凉舒适及最舒适）月份主要为4-10月,占全年58%。普定县气温上升、风速增大、气压下降的趋势有利于污染物浓度降低,空气质量好,而相对湿度降低、降水量减少的趋势不利于污染物浓度降低,影响空气质量。普定县空气质量以4-5月、7-11月为优,且其四季空气质量均为优,表明空气质量好,人体舒适度高,适宜人居。     

"空中调水"设想的可行性研究

"空中调水"设想是改变雅鲁藏布大峡谷及其以北地形来改善向北水汽输送.根据气候资料和新建立的南亚季风指数,选择历史上最强的季风年,通过简便可行的计算方案来讨论这个设想在气象学上的可行性.初步诊断分析表明,在制约印度洋暖湿水汽通过雅鲁藏布大峡谷通道继续向北输送的因素中,地形阻碍固然重要,但与青藏高原地形有关的大尺度环流的辐合作用更为重要;而要改变大尺度环流则比改变局地地形更为困难.从气象学条件来看,即使改变了雅鲁藏布大峡谷及其以北地区的地形,也很难实现"空中调水"的设想.     

西藏地区雷暴的卫星云图特征研究

利用2006～2008年FY2-C卫星资料和西藏自治区雷暴记录资料,采用通道差异及云指数法对西藏地区雷暴在卫星云图上的特征进行了分析研究。结果表明,雷暴开始时刻,拉萨、日喀则、当雄卫星通道差异和云指数特征明显,红外-分裂窗亮温差值为-5～5℃、红外-水汽亮温差值为-10～10℃和FYCDI云指数为-0.11～0.28K,能较好指示西藏雷暴的开始。从初始时刻至成熟强盛阶段,雷暴的红外和水汽亮温均表现出强烈的降温,其中,雷暴开始时红外和水汽亮温下降约15℃左右,并于1～2小时后达-70℃左右的最低值,达雷暴强盛阶段;成熟阶段雷暴的红外-水汽亮温差值为0～-5℃,FYC_TS值为0左右。      

辽宁地区一次罕见大雾天气成因分析

应用常规气象观测、加密自动站、能见度观测等资料和NCEP FNL再分析资料,对2014年辽宁地区一次罕见的长时间大范围强浓雾天气的成因进行诊断.结果表明:2014年11月20—22日辽宁地区大雾过程分为两个阶段,其中21日14—16时大雾爆发性发展后,特强浓雾持续12 h,此种情况在辽宁近20 a比较罕见.大雾第一阶段...     

中国气候数值区划的研究

本文利用中国432个气象站的30年整编资料，运用数值方法对中国气候进行了区划，并与以往的中国气候区划进行了对比，发现两者结果基本上是一致的。数值气候区划方法具有客观定量之优点，又因引进了相似度的概念，使得不同气候型之间可以进行定量比较。     

贵州省旱涝急转时空特征与大气环流异常的联系

本研究利用1961～2019年贵州省5～8月逐月降水资料和同期NCEP/NCAR的再分析资料,结合长周期旱涝急转指数,分析贵州省夏季旱涝急转事件的时空变化特征及其与大气环流异常的联系。结果表明:贵州省夏季旱涝急转存在连续性和阶段性变化的特征,年代际差异较大,但总体涝转旱次数少于旱转涝次数。贵州省旱涝急转事件更容易出现在南部及东部。分析环流特征发现:旱转涝年,旱期中高纬地区纬向型环流,西太平洋副热带高压(下称:副高)面积偏小,脊点偏东,贵州省位于其北侧,低层为下沉运动;涝期为经向型环流,副高脊线位置偏南,面积偏小,贵州省位于副高西侧边缘,低层为上升运动。涝转旱年,涝期环流经向度大,冷空气活跃,副高位置偏南偏东,冷暖空气交汇于长江流域,利于贵州省降水偏多;旱期副高偏北偏东,贵州省受高压脊控制,干旱少雨。      

Theoretical determination of the surface energy balance and thermal regimes of bare soils

An analytical theory that determines the thermal regimes in the soil and the thermal and moisture regimes in the atmosphere for bare surfaces is derived. Both soil and atmospheric thermal properties are assumed to be power functions of depth and height, respectively. Evaporation is determined using a surface resistance to vapour flow. Fourier superposition is used to represent nonsinusoidal variations in time due to effects such as variable cloud cover. The theory is in acceptable agreement with micrometeorological measurements made at two bare soil sites of contrasting surface bulk density. It is concluded that the surface resistance model for evaporation is applicable to bare soils which remain wet at depth, particularly if their surface is loosened. The theory is used to predict the diurnal thermal regimes of saturated and dry sand, loam, and peat soils.     

清远地区“2019·02·20”降雹天气过程特征分析

基于清远连州双偏振雷达探测资料、清远探空资料和地面观测资料,对2019年2月20日陆续发生在阳山、连山、连南、连州的冰雹天气过程天气背景、雷达回波和双偏振特征进行了分析。结果表明:风暴发生在南支槽加深东移,西南低空急流发展和低层切变线南压的大尺度环流背景下,锋面低槽触发使其对流发生。“上干下湿”的典型大气层结结构、适宜的高度(0℃层高度在3.7~4.2km、-20℃层高度在6.8~7.1km)、低层的弱逆温层,均有利于能量聚集迸发。在回波强度大于50dBz区域中,有明显的三体散射、气旋式辐合、回波悬垂和有界弱回波区等特征;其中阳山降雹单体VIL值随时间的变化趋势与风暴强度的变化趋势成正比,且具有水平反射率因子高、差分反射率低(-1~0.5dB),相关系数较低(0.8~0.94)的典型双偏振特征。     

不同地貌上风速风向逐秒变化的观测

风力在速度与方向上的不稳定性可引发结构的振动并可导致结构损坏。由于气象资料取值周期较长而结构自振周期一般在钞的数量级，因此现有描述风不稳定性的数据常不符合结构动力分析的需要。对滨海、高山及城郊等不同地貌测点其风速、风向同时逐秒的变化进行了观测和记录。数据分析显示，滨海测点风不稳定性较小，高山测点在不同风向下所测风皆有一定程度的不稳定性，而城郊测点风不稳定性较大，表明自然风在风速、风向方面的不稳定主要与地貌及地形条件有关。认为在不利地形条件下工作的结构应进行必要的风动力分析。     

2005年夏季中国东部气候异常分析--中国科学院大气物理研究所短期气候预测检验

简要比较了中国科学院大气物理研究所对2005年夏季中国降水跨季度预测与实况的异同,并对2005年夏季我国主要雨带及降水偏少区的形成与东亚热带、副热带以及中高纬度大气环流系统的配置进行了分析。对2005年夏季西太平洋副高的异常活动预测不好,这是造成跨季度降水预测有失误之处的主要原因之一。2005年夏季在亚洲对流层中高层,沿着副热带急流轴准静止Rossby波有几次能量传播过程,西太平洋副高的北抬与西伸与副热带急流中Rossby波的活动强度有一定的对应关系,因而产生了亚洲不同地区高影响性的灾害性天气。     

扩散系数反演及其差分格式研究

空气污染预报属于正问题，而从污染物浓度来求解扩散系数则属于反问题。正问题和反问题有着本质的不同，在解的定义和求解方法上也有很大的区别。从最优控制的角度定义了大气边界层中垂直扩散系数反演问题的解，用伴随模式方法得到目标函数的梯度并求解反问题。研究中发现，反演的结果与模式差分格式的选取有关，与测试源的设置也有直接的关系。在经过多次数值试验后，对于误差的来源进行了理论分析，发现了反演结果与差分格式及测试源之间的联系，得到了满意的反演结果，并为实验测定扩散系数提供了依据。     

SL 3型双翻斗雨量传感器翻斗协调性误差分析

通过对SL-3型双翻斗雨量传感器进行模拟降水试验,分析上翻斗与计量翻斗翻动协调性带来的降水测量误差。模拟试验初步表明:当上翻斗最大承水量不合理,计量翻斗最大承水量合理时,会使翻斗翻动不协调,降水损失增加,导致实测降水偏小,如在雨强1mm/min,当上翻斗右斗最大承水量偏小0.4mL时,实测降水误差为-4%;当上翻斗最大承水量合理,计量翻斗最大承水量不合理时,计量翻斗最大承水量不合理程度对降水测量准确度影响较大,如同样在雨强1 mm/min,计量翻斗左斗最大承水量合理,当计量翻斗右斗最大承水量偏小0.4mL,实测降水误差为+11%,测量误差明显大;并且不是上翻斗(或计量翻斗)最大承水量调节合理就一定会使测量误差小,而是上翻斗与计量翻斗的协调性好才会使测量误差小。上翻斗的增加不能完全解决单翻斗雨量计因降水强度大小不同引起的测量误差,但明显缩小了不同雨强下降水测量误差偏差。提出利用虹吸原理装置代替上翻斗,减少人为调节因素的干扰,提高测量准确度。