通过对SL3-1型双翻斗雨量传感器和DSDZ3型智能翻斗式雨量测量仪的结构、原理进行比较,结合2种雨量传感器常见故障,分析2种雨量传感器各自优势和不足,总结常见故障处理方法,为雨量观测仪器设计和气象站保障工作提供借鉴和参考.结果表明:2种雨量传感器原理相同,校准和误差调节方法相似.SL3-1型雨量传感器结构简易,便于维护,但不能及时发现堵塞、干簧管老化等问题;DSDZ3型智能翻斗式雨量测量仪具有自检功能,可实时监控传感器状态,及时发现故障并处理,有效提高观测数据质量,但其结构复杂,维护及故障处理难度较大.
利用常规地面、高空观测资料,灾情信息以及NCEP/NCAR、ECMWF再分析资料,对1999-2020年共22 a发生在普洱市的10次低温冷害天气过程进行分析,结果表明:(1)普洱市低温冷害天气过程可分为3类,不同类型高低层环流形势差异显著.(2)I型以低温雨雪灾害为主,受南支槽和冷空气共同影响;期间欧亚中高纬度500 hPa呈现为一槽一脊模态,东亚大槽由横转竖形成阶梯槽,并伴有南支槽稳定维持.(3)Ⅱ型过程开始至最强阶段主要形成低温雨雪灾害,最强至趋于结束阶段发生霜冻;期间欧亚中高纬度500 hPa形势表现为两槽一脊模态,东亚大槽偏浅,南支槽为快速东移型.(4)Ⅲ型主要以低温霜冻灾害为主,无南支槽配合;期间欧亚中高纬度500 hPa形势表现为两槽一脊模态,高压脊较强利于脊前西北气流下沉.(5)冷空气活动是3类低温冷害天气过程的共同特征,其差异主要表现在有无南支槽系统的配合;此外,普洱市上空850 hPa出现持续东北风、温度＜8 ℃,可以作为低温冷害,包括低温雨雪或低温霜冻产生的重要指标.
气象探测资料种类多、数据量大,早期宁夏实时气象探测资料主要存储在各类服务器中,如何便捷高效地使用气象探测资料是困扰业务人员的难题.该文分析了宁夏气象资料归档业务需求,制定气象资料自动归档策略;介绍了系统的总体架构和各功能模块的设计思路;采用MySQL、NAS和Bootstrap等关键技术,设计开发"宁夏气象资料自动归档管理系统",并统计宁夏气象资料的自动归档情况,展示资料查询下载效果.经试运行,该系统可以实时自动归档宁夏气象探测资料和基础预报资料,能够查询下载数值模式产品、雷达数据和天气图等归档资料.
目前,基层气象台站主要使用地面综合观测业务软件(简称ISOS软件)作为业务测报软件,有效存储、保护测报数据是台站的重要工作之一,使用计算机技术备份测报数据成为有效保护手段.因此,针对ISOS测报数据特点,该文利用Python语言和Tkinter等工具包设计不同备份策略,开发人机交互页面的系统,对不同的测报数据进行备份.经实验,该文设计的系统可对ISOS测报数据实现自动化备份,有效保护数据安全.系统可用作基层台站的备份工具.
黑木耳种植作为剑河县发展战略和特色农业,木耳的产量、质量与地方经济发展息息相关.该文旨在研究剑河县黑木耳高产的气象条件指标及灾害性天气指标,以期为剑河县黑木耳的产业发展提供科学的气候依据.以黑木耳为试材,在剑河县气象局内建立黑木耳微型模拟观测站,分析数据主要源于实验过程中木耳生育期、产量、同期气象要素值等资料.分析结果表明:(1)当平均气温在13.2～17.1 ℃之间,气温越高,耳芽生长周期越短.林下温差刺激、光照刺激较坝区小,出芽率低于坝区,但林下耳片质量更好.(2)木耳最适宜生长温度条件为:气温在22.0～22.5℃之间,草温在24.4～31.1 ℃之间;适宜湿度条件:相对湿度＞70％.(3)当日最高气温＞32 ℃、相对湿度≥70％,会产生高温灾害,易造成木耳流耳,气温日较差越小,流耳情况越严重;生长环境温度＜10℃时,抑制耳片生长.
基于2019年6-10月中央气象台智能网格预报模式(NWGD)降水产品和CMPAS-V2.1融合降水分析实时数据产品,采用平均绝对误差、晴雨预报正确率、TS评分等方法评估该预报产品对大渡河上游面雨量的预报效果.评估结果表明:NWGD预报产品在大渡河上游面雨量的预报效果整体较好,平均绝对误差范围控制在5.6 mm以内,晴雨预报可信度较高.小雨的预报效果好于中雨,小雨的TS评分大于中雨,空报率和漏报率均低于中雨.将小雨和中雨分别做消空处理,小雨各预报时效消空处理后晴雨预报正确率提升不明显,而中雨预报效果有明显提升.
随着地面气象观测自动化的快速发展,地面气象观测业务工作重心逐渐从连续密切监视天气变化和定时观测发报向监控自动站观测数据和维护维修自动站仪器倾斜.自2020年4月1日全面实现地面气象观测自动化以来,许多技术规定和业务流程都发生了变化,需要各台站业务人员加强学习,尽快适应目前的业务工作.该文指出了在当前业务工作背景下的几项重点工作,包括做好自动观测数据的监控、定时维护维修各类自动观测仪器、做好特殊天气的临时观测发报以及加强日常工作中突发状况的应急演练等,并分析总结工作中遇到的故障案例,对当前的地面气象观测工作有很好的帮助.
日最低气温是判断作物是否遭受低温冷害的主要因子,开展日最低气温推算在作物低温冻害保险理赔服务中具有实际应用意义.该文以贵州省为例,选取了 2016年2月10日、2023年1月31日(代表冬季)和2017年4月1日(代表春季)贵州省范围内的小时气温、遥感反演的夜间地表温度、地表高程、遥感水汽含量等多源数据,对数据进行预处理和质量控制后,采用相关分析法分析不同数据与日最低气温的线性相关关系,利用相关性显著的地表温度、经度、纬度、水汽含量和高程数据构建了 3个不同日期的日最低气温线性推算模型.经验证,使用线性显著参数构建的最优多元线性回归模型推算的2016年2月10日、2017年4月1日和2023年1月31日的最低气温平均绝对误差(MAE)分别为1.224 ℃、0.894 ℃和1.727℃,均方根误差(RMSE)分别为1.518 ℃、1.201℃和2.132℃.表明采用夜间过境的卫星遥感地表温度对推算当日的日最低气温具有较好的效果,该研究对于低温农业保险应用具有一定的实用前景.
基于卫星遥感数据和地面气象观测资料,通过权重加权方法构建同时反映植被覆盖和生产能力的综合生态质量指数.利用趋势分析、相关分析和残差分析等方法,对贵州喀斯特石漠化区植被生态质量变化及其驱动因素进行研究.结果表明:(1)2000-2021年喀斯特石漠化区植被综合生态质量指数呈上升趋势,增速为0.7 a-1,石漠化区内除省的西南部、中部和北部局地显著降低外,94.59％的区域植被生态质量均呈显著上升;(2)植被综合生态质量指数与降水、气温的偏相关系数均以正相关性为主,其中显著正相关区分别占17.48％、68.79％,与气候因子的复相关系数以正相关分布为主,显著正相关区占81.79％,石漠化区内气候变化的综合作用有利于植被生态质量的提高;(3)喀斯特石漠化区植被生态质量变化受气候变化和人类活动共同驱动,两者的贡献比例分布为18.84％、81.16％,人类活动起主导作用,近年来全省实施的生态建设工程对喀斯特石漠化区植被改善具有明显的促进作用.
铜仁市暴雪发生的频次低,2005年至今仅发生5次,因此准确的量级和落区预报难度较大.该文选取2005-2021年铜仁市出现的5场暴雪天气过程,就大尺度环流形势、高低空天气系统配置和物理量特征进行分析,找出暴雪环流形势以及物理量预报指标.结果显示:铜仁市暴雪发生时,500 hPa中高纬为两槽一脊形势,我国东北地区—日本海低槽加深发展,中低纬孟加拉湾附近有南支低槽系统东移;海平面场上贝加尔湖西部冷高中心强度为1060 hPa,大于1030 hPa的等压线进入铜仁市.暴雪落区出现在500 hPa高空槽和南支槽前、700 hPa西南急流左侧或低涡切变线南侧、850 hPa东北急流或东北风前部的风速辐合区内.暴雪发生时,500 hPa气温在-16～-21℃之间,700 hPa在-2～-4 ℃之间,850 hPa在-4～-8℃之间,地面气温为0.5～-4℃,地面气温越低降雪持续时间越长.暴雪发生时大气中层700～500 hPa上升运动明显增强,这可作为降雪增大的预示指标;散度场总体表现为低空辐合、高空辐散的特征,当辐合层次伸展更高时,有利于暴雪天气的持续;水汽通量散度辐合主要在850 hPa,平均值为-3.6×10-6g·cm-2·hPa-1·s-1;500 hPa比湿值≥1.5 g·kg-1是暴雪发生的参考指标.
为探索静止锋位于遵义上空不同位置时,各城镇精细化预报考核站点当日高温的规律,通过普查2009-2020年12月—次年2月的14时、17时地面天气图,并结合探空资料、卫星云图等资料,筛选出云贵准静止锋(以下简称静止锋)位于遵义境内时的所有个例,分型统计不同类型个例对应的白天最高温、EC 2 m温度预报数据,EC细网格850 hPa温度,计算不同温度预报方法下的准确率,并分析是否可继续订正.结果表明:(1)离锋面越远,温度的预报准确率越高,基于客观预报方法的可订正性越强,实际业务中可以参考文中分析得到的各站点数据.(2)当静止锋呈Ⅰ1型时,遵义市西部站点用EC预报当日20时的850 hPa温度(以下简称850 hPa温度预报方法)准确率较高,北部、东部站点可用EC 2 m最高温度进行订正(以下简称2 m温度订正方法).(3)当静止锋呈Ⅰ2型时,可以同时参考850 hPa温度预报方法和2 m温度订正方法,订正后准确率高.(4)当静止锋为Ⅱ2型时,对于离锋面较远的东部、南部可着重使用2 m温度订正方法.
为了解贵州2008年与2022年年初低温雨雪天气过程差异,该文选取常规气象观测资料以及NCEP再分析资料,采用时空分布统计,环流背景、相关性分析等方法,对2008年和2022年年初贵州省低温雨雪冻雨天气过程进行对比分析.结果表明:2022年低温雨雪与2008年相比偏轻,气温偏低程度和冻雨、降雪站数与2008年相比均偏低偏少,尤其是冻雨站数与2008年相比明显偏少,但2022年最大雪深超过2008年.2008年和2022年低温雨雪期间,副高异常增强、阻塞高压形势稳固,北极明显升温,孟加拉湾和南海持续的水汽输送以及逆温层的存在,拉尼娜事件的影响,为这2次雨雪冰冻灾害提供重要的环流背景.2008年低温雨雪过程中副高位置比2022年偏北偏西,持续时间长,海平面气压高压中心强度更大;2022年副高最强强度指数和面积指数较2008年偏强,但持续时间短,鄂霍次克海低涡强度和逆温与2008年相比偏弱.
基于红河州各县市30 a常规气象观测资料和医疗数据,根据人体舒适度、旅游气候适宜度等指标规范,对全州气候康养资源的分布特征进行了分析,对其康养效应进行了初步探析与评估.研究结果表明:(1)红河州13个县市气候康养资源具有空间差异性,其中,金平县、个旧市、绿春县、泸西县、屏边县均全年无夏,适宜避暑为主的康养;而河口县、元阳县、开远市、红河县全年无冬,适宜避寒为主的康养;蒙自市、建水县、弥勒市、石屏县则为四季温和型"春城"气候,四季康养皆宜.(2)全州舒适期长达7个月,属于四季全域康养旅游目的地,其中最适宜旅游月份是2-4月和9-11月.(3)全州平均期望寿命排在前三位的金平县、泸西县、个旧市3个县市,其春秋季节天数都在300 d以上,均属于春秋型气候养生区;其中排在第一位的金平县,百岁老人最多,被认定为云南首个"长寿之乡".(4)心脑血管疾病发生率与气侯舒适性关系密切,气候不适天数较多(舒适天数较少)的地区心脑血管疾病发生率也较高.此项研究既可为前往红河州的气候康养者提供重要参考,又可为当地康养产业发展提供科学依据,也为气候康养研究提供借鉴.
准确识别云对提升天气预报和气候预测准确性有着重要意义.传统的阈值法和聚类法很难找出统一通用的阈值标准和方法,随着机器学习在云分类领域的应用和发展,分类速度和分类精度都有了明显提升.该实验对风云二号G星的红外云图进行预处理并构建卫星云图样本库,通过提取云图纹理特征再结合支持向量机(SVM)、随机森林(RF)和XGBoost分类器实现对"晴空"、"层积云或高积云"、"积雨云"、"密层云"和"卷层云"的分类.实验结果表明:(1)3种分类器对该实验云分类的平均准确率分别为RF(62.5％)＞XGBoost(61.7％)>SVM(60.0％);(2)3种分类器对"层积云或高积云"的分类都最好且稳定,平均分类精度均达到了 90％以上,最高为91.5％;(3)SVM对密层云(67.9％)、RF对卷层云(68.9％)、XGboost对晴空(68.3％)的分类效果次之,平均分类精度均达67％以上.
天气雷达回波强度的强弱直接影响预报员对降水强度的判断,在重大气象灾害天气过程中,回波强度偏差有可能导致漏报而产生无法挽回的损失,中国气象局提出"到2022年底全国新一代天气雷达反射率因子标准偏差平均值从4.5 dB降低到3.5 dB"的目标,就是为了提高雷达监测均一性,降低客观因子对预报质量的影响.该文对岳阳、长沙、湘潭、益阳雷达产品对比分析,利用数据平均偏差方法计算雷达回波强度的扩散特征,得出岳阳雷达回波强度较其他3部雷达均偏弱约4 dB以上的结论,并采用"对点测量"方法对岳阳雷达进行重新标定,将平均偏差降低至2.5 dB以内,有效降低了中尺度区域内不同雷达之间的平均偏差,增强了回波强度一致性,对提高雷达业务可用性具有重要的现实意义.
利用FNL1°×1°再分析资料、FY-2H卫星TBB资料及常规气象观测资料,对2022年7月18-20日发生在贵州的一次持续性暴雨天气过程进行分析.结果表明:西太平洋副热带高压的西脊点在112°～116°E之间稳定维持,对850 hPa切变线的南压有阻碍作用,造成中尺度对流系统MCS在切变线附近发展增强,从而形成了此次持续性暴雨天气;强降水区上空 700 hPa 比湿≥ 11 g·kg-1,850 hPa 比湿≥ 16 g·kg-1,且 850 hPa 水汽通量散度达-7×10-5g·hPa-1·cm-2·s-1 以上,从近地面到300 hPa为一致的上升运动,其中心值达-1 Pa·s,近地面有高能舌存在,其中心值达360 K,同时低层暖平流和中层冷平流的共同作用降低了层结稳定度,为能量和潜热的释放提供了有利条件,进而增强了上升运动;在强降水发生的第Ⅰ阶段MCS呈团状结构,其大范围的云顶亮温TBB
遵义立体气候明显,为合理布局涪陵榨菜在遵义的种植,合理安排播种育苗时间及种植模式,该文采用涪陵区及遵义13个国家站气象资料,分析涪陵榨菜种植的气象条件及气象灾害风险,对榨菜全生育期温度界限内积温值进行回归拟合,得出不同县域不同海拔种植榨菜的适宜播期,以及对秋季茬口时间的探讨.市的西部和中部海拔800 m以下、东部600 m以下地区为榨菜气候种植适宜区,宜在8月下旬—9月上旬播种;市的西部海拔在800～1000 m区域,市的中部和东部海拔在600～900 m区域为榨菜气候种植次适宜区,适宜播期为8月中旬,尽量保障冬前壮苗;海拔1000 m以上区域种植榨菜,秋季茬口时间紧张,冬季受低温雪凝灾害风险大,引种榨菜需慎重.在遵义引种涪陵榨菜,在市的西部和中部800 m以下、东部600 m以下地区,界限积温充足,冬季凝冻风险小,可以发展涪陵榨菜.
为推算昌北机场不同重现期的极端气温,选取永修国家气象站作为参证气象站,通过建立机场站与永修站年极端气温回归模型,构建机场站长年代年极端气温序列,再利用极值Ⅰ型分布和皮尔逊Ⅲ型分布对参证站(永修站)实测序列和机场站构建序列进行拟合和拟合效果检验,结果表明:2 种模型对相同重现期的温度拟合结果不一致,差异在0.1～1.1℃;对年极端最高气温的拟合,2 个序列均以皮尔逊Ⅲ型分布的效果更好,对年极端最低气温的拟合,均以极值Ⅰ型分布的效果更好.以皮尔逊Ⅲ型分布拟合参证站实测年极端最高气温序列的结果作为昌北机场不同重现期年极端最高气温的推算值,极值Ⅰ型分布拟合机场站构建年极端最低气温序列的结果作为昌北机场不同重现期年极端最低气温的推算值.昌北机场 10、30、50 和100 a重现期的年极端最高气温分别是39.6、40.5、40.9 和41.4℃,年极端最低气温分别是-9.5、-12.0、-13.1 和-14.6℃.
通过多源卫星遥感数据,采用地学分析方法并利用EI指数定量评估贵州赤水河流域的生态环境状况,指标体系包括生物丰度指数、植被覆盖指数、水网密度指数、土地胁迫指数、污染负荷指数等5 个分指数.结果表明:(1)赤水河流域生态环境状况EI指数为68.15,生态环境状况综合评价为良;(2)赤水河流域贵州段的土地利用类型以林地和耕地为主,流域监测区内生境质量为I级,生物多样性丰富;(3)流域NDVI平均值为0.42,植被覆盖度高,固土护坡、水源涵养能力较强;(4)流域雨水充沛,河网密布,大区域范围内水网密度指数高达6.8;(5)流域土地坡度起伏大,监测区内中度以上土地侵蚀强度的土地面积约占49%.相比而言,流域污染负荷指数较低,生态环境治理成效持续显现.
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.
