不同天气条件下脉冲激光风廓线仪测风性能

将2012年5月21日-8月16日广东省湛江市东海岛气象观测站内脉冲激光风廓线仪WINDCUBE V2与气象站内的100 m测风塔进行同步观测试验,在经过观测数据同步性调整、有效性检验和代表性样本筛选基础上,分大小风和有无降雨天气过程,对杯式测风仪、超声风速仪与激光风廓线仪的同步测风数据进行比较,结果显示:脉冲激光风廓线仪与杯式测风仪测量水平风参数的相关性较好,10 min平均风速、风向的线性拟合度均大于0.99,3 s阵风风速的拟合度大于0.96,湍流强度的拟合度大于0.67,风速标准差的拟合度大于0.79;大风情况下,激光风廓线仪对风参数的测量效果更佳。无降雨情况下,激光风廓线仪的测量效果较降雨时略好,10 min降水量小于15 mm的降雨对这款激光风廓线仪的风速、风向、湍流强度、3 s阵风风速的测量没有显著影响,对风速标准差有一定影响。当水平风速增大和有降雨时,激光风廓线仪对垂直速度的测量效果欠佳。该对比分析可为激光风廓线仪观测数据的可靠性提供参考。     

我国省级太阳总辐射测量标准量值传递的不确定度分析和评估

通过对世界辐射基准传递到我国省级工作级标准总辐射表的不确定度进行分析和评估,确定了量值传递过程中不确定度来源主要包括测量重复性、输出电压值、太阳入射角变化、热偏移以及标准器等引入的不确定度,得出我国省级工作级标准总辐射表校准结果的不确定度为0.6%。我国采用"成分和"法对省级太阳总辐射标准量值进行传递,其标准器引入的不确定度系标准直接辐射表(0.3%)和标准散射辐射表(1.0%)的合成,标准器引入的不确定度所占比例达90%以上,因此提高标准直接辐射和标准散射辐射的测量确定度是减小量值传递不确定度的关键。此外太阳辐射量值传递的准确性受天气条件的影响较大,选择天气稳定,大气透明度高的天气以及太阳高度角大于30°的时段;增加测量次数以减小测量数据的分散性,降低重复性测量引入的不确定度;对被校准总辐射表进行通风,以减小热偏移的影响;保证仪器安装水平以及准确跟踪遮光,可以进一步减小量值传递的不确定度,提高我国短波辐射的测量水平。     

乌鲁木齐市边界层日变化特征

利用乌鲁木齐市晴天CFL-03型风廓线雷达观测资料,分析了边界层日变化特征。得出结论如下:边界层结构季节变化明显。冬、春季300~600m以下风速较小,小于3m/s,且愈近地面风速愈小;以上风速大、风向恒定,基本为东南大风。夏季和秋季风速比冬季和春季小,流场特征较复杂,水平风速和风向变化较活跃,存在明显的风切变。折射率结构常数春、秋和冬季比夏季分别小1个、3个和1~3个量级;夏季最大,集中在10~(-16)~10~(-13) m~(-2/3)之间。春、夏和秋季晴天湍流动能耗散率量级分别在10~(-6)~10~(-2) m~2·s~(-3)、10~(-4)~10~(-3) m~2·s~(-3)、10~(-6)~10~(-3) m~2·s~(-3)之间;白天比夜间约大1个量级。晴天折射率结构常数和湍流动能耗散率日变化特征与风场日变化特征有较好地对应关系,即湍流发展旺盛的区域与风速较大的区域相一致。风廓线雷达资料反演的湍流动能耗散率对春季和夏季边界层结构日变化演变特征的监测较好。夏季夜间稳定边界层约400~500m,残余层可达到约1800m,对流边界层可发展到约2500m,混合层约2200m,夹卷层约300~400m。     

风廓线雷达在一次短时暴雨过程中的应用

利用2014年8月24日天津地区一次短时暴雨天气的3部风廓线雷达资料和降水实况资料,对比分析降水发生、维持和消亡期间风廓线雷达资料的变化特征,以探讨风廓线雷达对降水天气的监测能力。结果表明:1)风廓线雷达不仅能够反映大气层结上冷下暖的结构,并且能够探测到切变线的存在,对风的垂直结构有较强的探测能力。2)当降水出现时,垂直速度和大气折射率结构常数明显增大。4 m·s~(-1)的垂直速度出现和消失时刻,对应降水的开始和结束时刻;降水期间,4000 m高度以下的垂直速度越大降水越强。西青、静海站的折射率结构常数与降水强度之间有很好的对应关系,但不同地区的大气折射率结构常数值对降水强度的指示标准并不一致。3)在降水最强阶段,风廓线雷达数据获取率明显下降,因此低的数据获取率对强降水有一定的指示意义。     

2014年7月14日新乡强对流过程成因分析

利用常规和区域自动站观测资料、卫星和多普勒雷达监测产品及NCEP再分析资料,对2014年7月14日新乡强对流过程进行了综合分析。结果表明：高空东移冷槽与低层暖脊叠加使新乡上空形成明显的不稳定层结,而中低层暖湿空气在午后表现出明显的北抬和向高空扩展的趋势,使大气对流不稳定度进一步加强,有利于雷暴大风和冰雹强对流天气的出现;同时,强对流天气发生前0—6 km垂直风切变达到中等偏强程度,有利于对流系统的形成和维持。地面中尺度辐合线起对流触发作用,辐合线尾部前侧的对流云团发展更强更快。云团合并导致对流云团迅猛加强,对流单体合并有利于对流回波的暴发性发展及回波顶快速抬升。过程中雷暴外流边界也是强对流的重要触发机制,太行山脉东侧的雷暴外流边界受地形抬升作用,触发大范围分散的对流单体,导致了局地短时强降水天气。风灾主要是由多单体风暴中的下击暴流和雷暴外流边界造成的,下击暴流造成的大风比由雷暴外流边界导致的大风更强。此外,强回波中心强度增强、质心高度迅速升高,回波顶高和VIL值跃增等对强对流过程中局地冰雹预报有较好的指示意义。     

基于数学形态学方法的街道数据提取算法

数学形态学用具有一定形态的结构元素去度量和提取图像中的对应形态以达到对图像分析和识别的目的。其中细化是处理线状二值图像的一种重要技术,它可以把二值图像区域缩成线条,以逼近区域的中心线,极大地减少图像中的冗余信息量,以便进一步分析和识别。本文研究了通过击中变换实现的骨架线提取算法,并将其应用于城市居民地的街网数据提取,取得了较好的实验效果。     

DLG内插等高线算法实现

本文针对DLG(Digital Line Graphic,数字线划地图)编辑过程中出现的等高线残缺,以及手绘实测等高线效率较低等问题,提出了一种用于地图编辑的等高线内插算法。文中介绍了算法的原理、实现,以及在编辑中可能遇到几种情况的处理。算法充分利用了等高线相关知识,速度快、操作简单,内插出的等高线质量较高,且本算法已经用VC++6.0编程实现并作为地图编辑软件DLGMate的一个重要模块,投入实际应用。     

江苏常州4.2级地震前的重力变化

利用江苏地区2019~2021年流动重力观测资料,分析江苏省常州市4.2级地震前不同时间尺度下的重力场变化。结果表明：1）0.5 a尺度重力场变化图像较好地反映了此次地震下降-转折上升-持续上升-反向变化及零值线附近发震的演化过程;2）常州4.2级地震前0.5 a和1 a尺度下的重力场均显示,地震发生在重力变化零值线附近。     

基于磁异常信息的鄂东北四方山地区沉积变质型锰矿找矿预测

为系统开展鄂东北地区锰矿找矿预测, 以四方山地区典型沉积变质型锰矿床为重点解剖对象, 结合高精度磁法测量异常信息, 查明磁异常与锰矿床(体)的空间对应关系。四方山地区锰矿床主要以层状或似层状赋存于新元古代红安岩群黄麦岭岩组(Pt₃h)中, 含锰岩系为一套含火山物质、泥质、粉砂质碎屑沉积岩夹碳酸盐岩, 属于陆源碎屑-碳酸盐岩系。含锰岩系因含少量磁铁矿等铁氧化物而多与1∶5万磁法测量中高强度磁异常套合, 但也有部分位于正负磁异常梯度带上。1∶5万磁法总梯度模量中锰矿化富集地段往往与中-低值区(尤其是线性梯度带)对应。基于矿床地质特征、磁法测量资料的二次开发及野外调查成果, 在四方山地区圈定了四个找矿靶区。其中四方山矿区北侧找矿靶区Ⅰ经TC160揭露一层锰矿体, 厚度2.53 m, Mn平均品位为14.63%;四方山矿区内找矿靶区Ⅱ北段经探槽TC140揭露两层锰矿体, 第一层厚1.63 m, Mn平均品位达24.57%;第二层厚0.98 m, Mn品位为16.73%;南段经探槽TC114揭露一层锰矿体, 厚度1.32 m, Mn平均品位为17.60%。团山沟矿区东南部找矿靶区Ⅳ经地质路线调查也发现了锰矿化体, 显示具有良好的找矿前景。      

高美古与凤凰山水汽含量的统计分析

介绍了利用北京师范大学研制的ＩＲＡ－９３５型红外水汽测量仪对云南丽江高美古天文候选点及昆明凤凰山对比点上空垂直大气水汽积分含量Ｗ０的观察结果,给出了两地Ｗ０的日变化曲线及分布图,并对全年测量数据的统计结果作了分析和讨论。