2011—2012年广州高建筑物雷电磁场特征统计

为研究不同高度的建筑物对雷电磁场的影响,对2011年7月—2012年8月广州高建筑物雷电观测试验中获取的雷电磁场波形数据进行统计分析,共选取击中14个高建筑物的40次雷电 (均为负极性雷电) 的磁场数据,结果表明：高建筑物对回击磁场峰值有增强作用,且建筑物越高对回击磁场峰值的增强作用越大,高度在200 m以上的建筑物上雷电首次回击磁场峰值的几何平均值是高度在200 m以下的建筑物上的2.4倍;高建筑物雷电回击的磁场波形呈多峰特征;观测到的20次击中200 m以下高建筑物的雷电中,有13次 (65%) 雷电首次回击的磁场波形出现后续峰值比初始峰值大的现象,击中200 m以上高建筑物的14次雷电中有8次 (57%) 出现该现象;40次高建筑物雷电中有22次 (55%) 为多回击雷电,135个回击间隔时间的几何平均值为69.1 ms, 多回击高建筑物雷电中有10次 (45%) 出现继后回击的磁场峰值大于首次回击磁场峰值的现象。     

国家级气象资料存储检索系统的建立

对国家级气象资料存储检索系统的需求进行了分析,进而对系统进行了功能设计,并在技术调研和分析的基础上确定了功能实现的技术路线：在数据管理方面采用数据库和文件系统相结合的方式;在存储管理方面采用分级存储管理模式,并解决了数据库的分级存储管理技术;在检索应用方面提供了程序调用式检索方式,并通过采用中间件技术实现了基于B/S结构的程序调用式检索;通过选用HPSS技术解决了由异种机型构成的高性能计算机群存储池问题;通过分别建立实时数据库和综合数据库解决了气象资料的规范化存储和实时业务使用需求之间的矛盾;在应用软件开发方面严格按照有关规范进行。     

Study and application of PS-wave pre-stack migration in HTI media and an anisotropic correction method

Anisotropy correction is necessary during the processing of converted PSwave seismic data to achieve accurate structural imaging, reservoir prediction, and fracture detection. To effectively eliminate the adverse effects of S-wave splitting and to improve PSwave imaging quality, we tested methods for pre-stack migration imaging and anisotropic correction of PS-wave data. We based this on the propagation rules of seismic waves in a horizontal transverse isotropy medium, which is a fractured medium model that reflects likely subsurface conditions in the field. We used the radial (R) and transverse (T) components of PS-wave data to separate the fast and slow S-wave components, after which their propagation moveout was effectively extracted. Meanwhile, corrections for the energies and propagation moveouts of the R and T components were implemented using mathematical rotation. The PS-wave imaging quality was distinctly improved, and we demonstrated the reliability of our methods through numerical simulations. Applying our methods to three-dimensional and three-component seismic field data from the Xinchang-Hexingchang region of the Western Sichuan Depression in China, we obtained high-quality seismic imaging with continuous reflection wave groups, distinct structural features, and specific stratigraphic contact relationships. This study provides an effective and reliable approach for data processing that will improve the exploration of complex, hidden lithologic gas reservoirs.     

大量气象数据小文件自适应优化传输

为满足气象实时资料传输中大量气象数据小文件的高时效传输需求,对其中的数据传输服务进行优化,提出一种基于实时网络状况的自适应数据传输优化方法。该方法采用优化网络传输协议并使用文件压缩技术,通过获取网络传输线路上的实时参数,实时调整压缩参数和网络传输参数以优化传输性能。在自适应压缩时,通过试验分析和归纳,确立了气象数据小文件标准为文件小于50 KB;根据网络实时状况,设计了基于实时网络状况自适应调整压缩等级的算法。在自适应传输参数调优中,研究了TCP缓冲区大小和TCP并发连接数在GridFTP协议中的重要性,针对实时网络状况,分别设计了自适应调整TCP缓冲区大小和TCP并发连接数的算法,算法提升传输性能65%。对以上提出各自适应参数调整算法进行试验验证表明,融合压缩和网络传输的自适应调优方法能显著提升气象小数据文件的传输性能近500倍。     

建筑物高度对地闪回击电磁场影响的模拟

基于三维时域有限差分数值算法（3D-FDTD）建立了雷击高建筑物电磁场传播模型,研究了负地闪击中不同高度建筑物时回击垂直电场、角向磁场以及水平电场沿地表的传播规律。模拟结果表明:建筑物的高度对雷电电场峰值的影响显著,如当建筑物高度从100 m增加至600 m时,在距离d=100 m位置的垂直电场峰值减小了63%,水平电场正极性峰值的增加比例为84%、负极性峰值的绝对值增加比例高达130%;观测位置不变时,角向磁场峰值和水平电场正极性峰值均会随着建筑物高度的增加而增大;对于距离d=100 m,300 m时,垂直电场的峰值随着建筑物高度的增加而减小,而d=500 m时,垂直电场峰值随着建筑物高度的增加呈现出先增大后减小的趋势;此外,建筑物高度会影响垂直电场峰值对距离的敏感程度,建筑物越低（高）,相应的垂直电场峰值随着观测距离增大衰减越快（慢）。该文研究结果能够为现代化城市中高建筑物附近线缆、室外设备等的雷电防护方案设计提供参考。     

南京北郊大气垂直扩散参数特征的测量及其应用

利用平面照相法,以江苏南热发电有限责任公司#Q2号烟囱为研究对象,进行了500次拍摄,通过风向风速、云量、太阳高度角等气象数据,确定了不同稳定度下南京北郊大气扩散参数的特征。与P-G扩散曲线对比发现,在强不稳定A、弱不稳定C、中性D层结中,南京北郊的大气垂直扩散参数在距离排放源200 m范围内更不稳定,而在200—1000 m范围内更稳定。其中,不稳定B层结的扩散曲线与P-G扩散曲线一致,较稳定E、稳定F层结出现于白天的频率很低。对比垂直扩散参数幂函数表达式σ_z=γx~α的系数值γ和α,本研究中α值分别比国家标准增加了28. 6%(A层结)、56. 4%(C层结)、30. 4%(D层结),而B层结的α值却比国家标准减少了22. 9%。此外,通过高斯扩散公式计算得到SO_2和NO_X扩散到观测点的浓度,发现该计算值仅占气象楼污染气体监测平台实测SO_2和NO_X浓度的0. 82%和0. 69%。结合风场发现,SO_2和NO_X实测值受观测点东部工业污染物排放的叠加效应影响较大。其中,NO_X的实测值在受到偏东风和偏南风的影响时具有较大值,且在0. 5～1. 5 m·s~(-1)的较弱风速影响时,NO_X的实测值将达到60μg·m~(-3)以上。     

黄土高原山地城市延安的热岛效应

利用延安城市站与延长农村站1969—2008年气温资料,分析了热岛效应对延安气温的影响。结果表明:延安城市发展对年平均气温的影响可分为三个阶段,1992年以前,延安站温度未受影响,1993—2002年,城市影响较轻,年平均气温的热岛效应增温贡献率为38.1%,2003年以后,热岛效应明显,增温在1℃以上,与大城市的热岛增温接近。热岛效应增温对四季温度的影响基本一致,热岛效应增温与自然增温贡献率相等。城市热岛效应对最低气温的影响开始时间早,影响程度高,对年平均最高气温基本无影响。受热岛效应影响,不但提高了城市的温度同时也改变城市的增温率,使得城市气温增温率加大。     

基于GIS和RS的西藏森林火险等级计算方法

基于遥感技术(RS)和地理信息系统(GIS),利用由基于DEM演算的地面最高温度、最小相对湿度和最大风速等格点化气象要素,FY2静止气象卫星逐日降水反演产品和AVHRR积雪监测产品计算网格森林火险天气等级,结合由植被类型、NDVI、地形要素和公路、人口聚居地等要素评估的森林火险风险等级,综合计算得到网格化的西藏森林火险等级。该项业务程序基于MeteoInfo组件建立,能够实现全自动化业务运行。对于森林火灾事件,通过与基于气象站的森林火险天气等级相比,该方法的准确性更高,能为西藏林区森林防火工作提供有效参考。     

我国月降水量气候噪声的估计

利用我国大陆均匀分布的70个测站1961~1991年逐日降水量资料, 讨论了月降水量的气候噪声的3种估计方法, 并分别用改进后的方法估计了1、4、7、10月四个有代表性月份降水量的气候噪声.结果表明:我国月降水量的气候噪声随着降水量增加, 具有明显的季节变化, 一般夏季月份的噪声显著大于冬季月份, 秋季月份稍高于春季月份.从空间分布看, 春、夏、秋、冬全国绝大部分地区的气候噪声由南向北、由沿海向内陆明显减小.     

内蒙古地区2001年夏季气候特征及前兆信号分析

2001年夏季，内蒙古地区发生了继1999、2000年连续两年的干旱之后的较为严重的全区性干旱。通过分析2001年内蒙古地区夏季气候特征及预测信息，研究内蒙古夏季（1739－2000年中西部地区、1774－2000年东部地区）旱涝气候变化规律，探讨影响内蒙古地区夏季干旱前期信息的变化特征。结果表明，严重干旱年多发生在La Nina事件峰值年次次，环流特征为北半球极涡强度前冬弱后冬强，自上年5月至当年4月呈现出鄂霍次克海高压偏强副高偏弱，并持续3－7个月，继而转成鄂霍次克海高压偏弱副高偏强，并持续2－6个月，可将这些特征作为内蒙古地区夏季严重干旱的前兆信号。