高时空分辨率三维风场在强对流天气临近预报中的融合应用研究

以业务应用为目标,开展高时、空分辨率三维风场在强对流天气临近预报中的融合应用研究。运用北京快速更新多尺度分析和预报系统集成子系统（RMAPS-IN,Rapid-refresh Multi-scale Analysis and Prediction System-Integration）,对雷达四维变分分析系统（VDRAS）30 min临近预报的高时、空分辨率三维风场作为数据源与自动气象站风场观测进行快速融合处理。结果表明,以VDRAS临近预报风场取代数值模式预报场作为融合初猜场后形成的分析结果对于风场有明显的改善:（1）长时间序列客观检验结果表明,地面10 m高风场U/V分量绝对误差分别为0.05和0.06 m/s。实时融合对未来预报的影响随着预报时效的延长,U/V分量的绝对误差不断增大。（2）对于11个强对流个例,地面10 m高风场风速均方根误差降低0.3 m/s,风向均方根误差降低13°;边界层三维风场,风速均方根误差降低0.8 m/s,风向均方根误差降低10°。平原站点融合以后风速、风向预报效果有较大改善,山区站点融合以后改善相对较小。（3）通过对2017年7月20日暴雨和7月7日雷暴大风个例的详细分析,发现融合基于雷达资料四维变分同化获得的高分辨率临近预报风场对各对流系统中的中尺度结构特征给出了更加细致准确的描述。      

非地转湿Q矢量分解在暴雨分析中的应用

利用非地转湿Q矢量对山东省春秋季两次罕见的暴雨天气进行了诊断分析。分析结果表明:暴雨期间都有较强的非地转湿Q矢量辐合,产生上升运动,形成暴雨。这一结果也表明凝结潜热加热对暴雨的产生有着重要的作用。本文进一步把非地转湿Q矢量分解为平行于等位温线和垂直于等位温线两部分。揭示在这两场暴雨过程中,虽然都有中尺度和大尺度辐合上升运动作用的叠加,但在春季暴雨的个例中,垂直于等位温线的非地转湿Q矢量的辐合与总的非地转湿Q矢量的辐合相接近,暴雨以中尺度上升运动为主。而在秋季暴雨的个例中,平行于等位温线的非地转湿Q矢量的辐合与总的非地转湿Q矢量的辐合在形状上相似,在强度上偏强,暴雨的上升运动以大尺度为主,中间夹杂着中小尺度的上升运动,降水以混合型为主。     

NET平台下区域自动气象站数据质量控制研究与实现

河南省气象局一直致力于提高区域自动气象站数据的可用性.经过多年努力,目前已经开发建立起一套较为完善的质量控制系统.该系统软件在Microsoft.NET微软新一代平台的基础上,利用VB.NET开发语言,结合ADO.NET对象模型进行开发设计.数据质量控制采用极值控制法、时间一致性检查和空间一致性检查等方法,从而达到对区...     

循环神经网络在雷达临近预报中的应用

该文将循环神经网络（recurrent neural network,RNN）应用于雷达临近预报。使用预测循环神经网络（predictive RNN）架构,利用雷达历史组合反射率因子建模,给出雷达组合反射率因子未来1 h的预报结果。预测循环神经网络的核心是在长短时记忆单元（long short-term memory,LSTM）中增加时空记忆模块,能够提取雷达回波不同尺度的空间特征,配合循环神经网络架构,可以有效解决反射率因子预测问题。北京大兴雷达和广州雷达长时间序列的独立检验结果和2个强对流天气个例检验结果表明:该方法和传统的基于交叉相关法的1 h雷达外推临近预报相比,在20 dBZ和30 dBZ检验项目内,临界成功指数（CSI）可以提升0.15~0.30,命中率（POD）提高0.15~0.25,虚警率（FAR）降低0.15~0.20,该方法对反射率因子强度变化有一定预报能力。     

我国无缝隙精细化网格天气预报技术进展与挑战

本文总结了2014年以来我国无缝隙精细化网格天气预报业务的技术进展,讨论了未来发展所面临的关键技术难点。无缝隙精细化网格预报技术的发展,得益于综合气象观测数据和多源资料融合分析网格实况产品的支撑,更依赖于多尺度数值预报模式和实时快速更新同化预报系统的快速发展。经过近5年的探索和努力,我国已经初步建立了针对不同预报时效的无缝隙精细化网格预报技术体系。对于0～4 h预报时效,主要基于全国雷达拼图和GRAPES-Meso模式预报,发展临近分钟级滚动外推预报技术;对于4 h到30 d预报时效,主要通过对区域或全球不同时空分辨率模式预报进行偏差订正、客观解释应用以及降尺度分析,提高预报的准确度和精细度。与此同时,研发了自动化、智能化的交互式预报制作平台,以满足客观高效制作与预报员对极端或高影响天气主观预报优势相结合的需求。发展了以格点实况分析场为参照的空间分析检验方法,初步实现了对高分辨率网格预报的质量跟踪和性能评估。未来的网格预报技术体系,需要吸纳前沿的技术研究成果,包括人工智能应用技术、高级多模式统计后处理技术和协调一致性关键技术等,并且建立统一完整的技术架构和开发标准等。     

河南省气象技术装备监控管理系统

采用Web和数据库技术建立的河南省气象技术装备监控管理系统,实现了对自动气象站、区域自动气象站、雷电监测设备、自动土壤水分站、新一代天气雷达等气象装备运行状态的实时监控,省、市级保障管理部门对辖区内仪器库存、设备维修以及检定情况的管理,以及设备故障的网上申报、故障解决方案的网上在线指导、故障维修的经验积累.系统建成后,...     

地温资料的计算机自动审核方法

地温观测资料的计算机自动审核技术,是地面气象观测资料计算机自动审核中的一个关键性技术难点。综合分析了地温观测资料的特点和地温观测资料的人工审核方法,提出了地温观测资料“相邻差”的标准差分析方法,详细说明了该方法在计算机自动审核中的具体实现步骤和该方法的特点。由于该方法从本质上讲是对人工审核方法的计算模拟,同时由于采用客观计算方法,避免了主观因素,所以审核质量能达到人工审核质量的要求,且比人工审核更全面。该方法在浙江省地面气象资料计算机自动审核软件中进行了试用,实践证明该方法对提高地温观测资料的审核质量具有明显效果。     

一种等压面上流场的可视化方法

结合等压面上高度场及其气象要素矢量场数据的空间分布特征，设计了一种能客观反映大气在等压面上的运行规律的可视化方法－表面场线映射，它在气象上有较好的实用价值。     

内蒙古阿巴嘎旗乌和尔楚鲁图钼矿区成矿斑岩的岩石地球化学特征与年代学

乌和尔楚鲁图钼矿床位于国内重要的二连东乌旗钼矿成矿带中,为近几年新发现的斑岩型钼矿床.本次就该矿床成矿岩体的地球化学及其U-Pb年代学开展相关研究.结果表明: 矿区中的成矿岩体属过铝质、高钾钙碱性系列;富集大离子亲石元素(LILE)、亏损高场强元素(HFSE),具有与南岭型花岗岩相似的地球化学特征.锆石LA-ICP-MS U-Pb定年显示,与乌和尔楚鲁图钼矿床成矿有关的花岗斑岩形成于中侏罗世((160 ± 1)Ma).因此,可推测乌和尔楚鲁图钼矿床斑岩型钼矿的成矿时代为燕山早期.综合研究认为乌和尔楚鲁图斑岩型钼矿床形成于后碰撞的构造环境.     

Geochemical characteristics of island-arc volcanic rocks in the Nan-Nam Pat-Phetchabun zone,northern Thailand

Late Permian-Early Triassic (P₂-T₁) volcanic rocks distributed on the eastern side of ocean-ridge and oceanic-island basalts in the Nan-Uttaradit zone were analyzed from aspects of petrographic characteristics, rock assemblage, REE, trace elements, geotectonic setting, etc., indicating that those volcanic rocks possess the characteristic features of island-arc volcanic rocks. The volcanic rock assemblage is basalt-basaltic andesite-andesite. The volcanic rocks are sub-alkaline, dominated by calc-alkaline series, with tholeiite series coming next. The chemical composition of the volcanic rocks is characterized by low TiO₂ and K₂O and high Al₂O₃ and Na₂O. Their REE patterns are of the flat, weak LREE-enrichment right-inclined type. The trace elements are characterized by the enrichment of large cation elements such as K, Rb and Ba, common enrichment of U and Th, and depletion of Nb, Ta, Zr and Hf. The petrochemical plot falls within the field of volcanic rocks, in consistency with the plot of island-arc volcanic rocks in the Jinsha River zone of China. This island-arc volcanic zone, together with the ocean-ridge/oceanic island type volcanic rocks in the Nan-Uttaradit zone, constitutes the ocean-ridge volcanic rock-island-arc magmatic rock zones which are distributed in pairs, indicating that the oceanic crust of the Nan-Uttaradit zone once was of eastward subduction. This work is of great significance in exploring the evolution of paleo-Tethys in the Nan-Uttaradit zone.