AI技术与卫星资料应用研究现状分析

人工智能(Artificial Intelligence,AI)在环境要素预报、环境质量预报、气象基本要素预报以及高影响性天气预报等方面已取得研究性进展。其中,环境要素包括云、雾、雪,太阳能辐射及土壤水分、植被、湖泊等;环境质量包括空气质量、海洋环境质量等;气象基本要素包括降水、风、温度;高影响性天气包括冰雹、强风、雷电、对流暴雨、洪涝等。     

引发广西两次严重山洪地质灾害的暴雨过程分析

利用常规观测、卫星云图、雷达探测以及自动站雨量等资料,对2010年6月27—28日和2012年5月20—22日桂西北两次严重山洪地质灾害的气象条件进行了对比分析,结果表明：(1) 强降雨发生在桂西北暴雨区,最大过程雨量＞350 mm,过程最大中尺度雨团和致灾区最大中尺度雨团值分别＞100 mm·h-1和＞70 mm·h-1,集中降雨时段为02—06时。灾害开始于后半夜,发生在最大过程雨量和地质条件脆弱区,不同的地质状况对应不同的灾害;灾害性天气具有区域小、降雨时段集中、过程雨量大、强度强及引发灾害重等特征。(2) 暴雨发生在欧亚地区500 hPa呈两脊一槽型、200 hPa南亚高压脊线贯穿广西上空及季风云系活跃的背景下。高空为槽或低涡、地面为干线或锋面,属低涡暴雨型。(3) 高空要素变化为雨前降压升温、后降温。不稳定能量及层结、低层辐合、中低层涡旋、整层大气的上升运动、高温高湿及水汽强烈辐合是物理量特征。(4) 云图上对流云团生成、合并对强降雨有指示意义,暴雨发生在云团合并发展阶段;TBB值＜200 K可以作为强降雨的指标。低质心强雷达回波产生的列车效应或回波停滞和地形作用是造成强降雨的重要因素,低层辐合、高层辐散导致了强烈的上升运动,有利于强对流的发展与维持。     

一次对弱雹云进行防雹作业个例的效果分析

1天气与灾情2012年7月2日,受东北冷涡和地面低压的共同影响,全省出现降水,其中东南部地区降水量大。地处松嫩平原中部的绥化市兰西县日降水量最大,为33 mm,降水时段集中在17-19时,表现出明显的局地性特征。根据各地上报的灾情,2日下午松嫩平原东部、牡丹江半山区发生多起冰雹灾害,因此可确定2日是典型的冰雹易发日。2天气形势分析(1)高空形势。2日08时,850 hPa上黑龙江位于冷涡前部,切变线位于黑龙江中北部地区。冷、暖空气交汇区位于黑龙江西南部地区。(2)地面形势。东北低压中心位于黑龙江西南部,08-20时地面暖锋随低压中心逐渐南压到吉林省。14时暖锋位于黑龙江省与吉林省交界处。     

“新疆气温均一化方法研究及系统开发”项目

一、项目背景 由于气象站迁徙等人为原因会造成气候资料不连续,甚至出现拐点,从而影响资料的安全使用。新疆气象局共有围家地面观测站105个,几乎所有的台站都进行过迁徙,有些还不止一次。本项同选择南北疆33个代表站的最高、     

自动站逐小时观测资料质量评估反馈系统的设计与实现

该文详细阐述了"自动站逐小时观测资料质量评估反馈系统"的设计和实现功能,系统已经投入业务使用,并且稳定运行。该系统的投入使用,实现了自动站疑误数据的及时反馈,有效地发挥了基层台站的数据质量源头控制作用,大大提高了我省自动站疑误数据的反馈率。     

地面自动气象观测记录异常数据分类

应用A文件质量控制软件,对全国2 400多个气象站2011年全年A文件进行质量控制,应用"人机交互审核"方法,即应用"地面资料审核程序"再结合人工审核技术全方位进行数据质量控制。但是上传到中国气象局的A文件仍然存在一些问题。(1)降水自记与首行参数的不匹配问题较多(659次占38%),这主要是我国北方许多地     

延安降水强度的气候特征分析

利用陕西省延安市13个国家气象站19802011年15个时段年最大降水量资料,对降水强度的气候概况作了初步分析。结果显示：延安市15个时段年最大降水量变幅明显,最大值与最小值之比在6．6～14．2之间,最大降水强度在0．2～4．4mm／min之间,降水强度曲线基本呈指数分布,时间越短,降水强度越大。最大降水量以7—8月居多,一天内12～20时出现频次占一半以上。延安市高强度降水范围较小,以影响1个县为主。气候变化分析表明,只有志丹站15个时段年最大降水量有增强趋势,其他站变化规律不明显。     

降水资料同化在GRAPES-MESO模式中应用试验研究

利用国家气象中心中尺度业务数值预报模式GRAPES-MESO v3.0,以2010年6月1～30日为例,开展地面降水率1DVAR(one-dimensional variational assimilation)同化方案在GRAPES-3DVAR(three-dimensional variational assimilation)同化系统中的应用试验研究(ASSI试验),并以未加降水资料同化的试验为对照试验(CNTL试验),以评估全国1h加密雨量资料在模式中同化应用的效果。结果表明:1)在相对湿度背景误差和降水率观测误差范围内,1DVAR同化方案能够对湿度廓线进行有意义的调整,使分析降水向观测降水靠近;ASSI试验对初始温、压、湿、风场的修正主要为正效果;2)对2010年6月17～21日江南、华南连续性降水过程进行了分析,整体而言ASSI试验对逐日及逐时降水强度的预报普遍强于CNTL试验,与实况更加接近;3)ASSI试验对2010年6月1～30日08时起报的0～24 h模式预报的小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨各个降水量级TS评分及ETS评分相比CNTL试验均有较明显提高,预报偏差也更接近于1;4)ASSI试验较CNTL试验能更好地模拟雨带的分布、雨带演变特征和降水强度的变化;5)对降水所做的典型个例和统计检验分析从不同角度说明了地面降水资料1DVAR同化方案在GRAPES-3DVAR系统中的应用改善了GRAPES-MESO v3.0的降水模拟效果。     

MM5和ETA相似理论近地层方案对农田下垫面通量模拟比较研究

近地层湍流通量计算对于中尺度数值模式有重要意义, 湍流通量的参数化是当前大气边界层研究的重要课题之一。选择青藏高原东缘大理观象台边界层通量观测系统, 离线测试了WRF区域模式中的两种常用的近地层参数化方案(MM5相似理论非迭代方案A和ETA 相似理论迭代方案B), 并将参数化方案计算结果与边界层铁塔涡动相关法的观测值进行对比分析。在大理观象台观测场不同植被随季节交替的状况下, 根据边界层铁塔4层高度风速拟合, 发现近地层空气动力学粗糙度随季节变化特征明显。将拟合的空气动力学粗糙度输入模式参数化方案进行通量计算。结果表明:稳定度是影响近地层参数化方案精度的重要因素, 在不稳定条件下方案B低估了动量通量, 方案A优于方案B, 而在稳定条件下方案A低估了动量通量, 方案B优于方案A, 两种方案总体来看误差不大。对于大理边界层通量观测场地农田植被交替的环境条件, 不同季节下垫面植被类型的差异, 以及植被的稀疏对近地层参数化方案湍流通量计算结果的精度有显著影响。方案B考虑了空气动力学粗糙度z₀和热量粗糙度z_0h的差异, 不稳定条件下感热通量计算结果在裸土或稀少植被条件下明显优于方案A。针对方案B不稳定条件下感热通量计算结果在裸土下垫面仍出现高估的现象, 在使用了(Zeng, et al, 1998)提出的对于使用辐射地表温度在裸土下垫面时的订正方法后, 计算结果也有明显改善。     

吉林省主汛期典型多雨年和少雨年成因对比分析

将1951-2011年吉林省主汛期降水量排名的前、后6位分别定义为多、少雨年,利用NCEP（2.5°×2.5°）再分析资料计算主汛期平均高度场、温度场、风场及比湿、涡度等物理量场;根据天气学原理和常规天气预报经验,对比分析主汛期典型多雨与少雨天气系统结构形态、分布位置、中心强度等特征。结果表明：500 hPa多雨年568等高线较少雨年平均偏南3个纬度,副热带高压588等高线较少雨年平均偏西7个经度偏北1个纬度;低层辐合高层辐散是多雨年的重要特征;850 hPa和700 hPa平均水汽含量多雨年明显多于少雨年;典型多雨年850 hPa风场贝加尔湖附近为单辐合中心,少雨年为双辐合中心。