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基于支持向量回归的现代气象雷达寿命预测

电讯技术 2012年第10期52卷 1686-1690页

作者：方睿李享梅涂爱琴成都信息工程学院网络工程学院成都610225 山东省气象局大气探测技术保障中心济南250031

为了准确地预测气象雷达使用寿命,提高气象雷达运行可靠性、安全性和可维护性,提出了一种新的基于多元回归的气象雷达使用寿命预测框架。在该框架内,采用了支持向量回归(SVR)方法来求解气象雷达使用寿命的多元回归问题;提出了基于SVR的... 详细信息

为了准确地预测气象雷达使用寿命,提高气象雷达运行可靠性、安全性和可维护性,提出了一种新的基于多元回归的气象雷达使用寿命预测框架。在该框架内,采用了支持向量回归(SVR)方法来求解气象雷达使用寿命的多元回归问题;提出了基于SVR的气象雷达特征参数选择FSSSVR(Feature Subset Selection SVR)算法去掉冗余和无效的特征参数。实验结果表明,基于SVR方法的预测算法能够准确地预测气象雷达的使用寿命,能够为雷达全寿命周期管理提供参考依据。

关键词：气象雷达使用寿命预测支持向量回归全寿命周期管理

非球形冰晶在94/220 GHz毫米波的散射特性模拟计算

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红外与毫米波学报 2016年第3期35卷 377-384页

作者：吴举秀窦芳丽安大伟陈庆亮黄磊涂爱琴山东省气象局大气探测技术保障中心山东济南250031 国家卫星气象中心北京100081

针对94／220GHz双频雷达的数据处理，分析了不同形状冰晶对这两个波段的单散射特性及衰减特性，探讨了单形状冰云及具体冰云模型的回波特性，结果表明：1）当冰晶较大时，冰晶的后向散射及衰减对冰晶形状较敏感，相同最大尺度下，六角... 详细信息

针对94／220GHz双频雷达的数据处理，分析了不同形状冰晶对这两个波段的单散射特性及衰减特性，探讨了单形状冰云及具体冰云模型的回波特性，结果表明：1）当冰晶较大时，冰晶的后向散射及衰减对冰晶形状较敏感，相同最大尺度下，六角形冰晶后向散射及衰减最大、子弹花次之、雪花最小；2）单形状冰晶云的雷达反射率因子对冰晶形状、冰水含量、滴谱的中值尺度较敏感，同样滴谱条件下，220GHz的衰减系数约是94GHz的5～25倍：3）具体冰云模型的雷达反射率因子随粒子浓度、冰水含量、中值尺度增加而增加，对粒子谱的形状参数敏感性较低．

关键词：非球形冰晶 94/220 GHz云雷达散射特性冰晶谱参数

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青岛市大气颗粒物污染特征及潜在来源分析

高原气象 2023年第1期42卷 244-256页

作者：张玉洁冯俊杰张武涂爱琴李恒昶山东省气象防灾减灾重点实验室山东济南250031 山东省气象局大气探测技术保障中心山东济南250031 山东省气象台山东济南250031 兰州大学大气科学学院半干旱气候变化教育部重点实验室甘肃兰州730000

利用山东青岛2017年1月至2020年12月的大气颗粒物质量浓度、常规气象观测资料以及全球数据同化系统(Global Data Assimilation System,GDAS)数据,研究了该地区大气颗粒物的污染特征,基于拉格朗日混合单粒子轨道模型(Hybrid Single Parti... 详细信息

利用山东青岛2017年1月至2020年12月的大气颗粒物质量浓度、常规气象观测资料以及全球数据同化系统(Global Data Assimilation System,GDAS)数据,研究了该地区大气颗粒物的污染特征,基于拉格朗日混合单粒子轨道模型(Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory Model,HYSPLIT)和轨迹统计(TrajStat)软件对青岛市大气颗粒物的传输路径进行了研究,运用潜在源贡献因子分析法(Potential Source Contribution Function,PSCF)和浓度权重轨迹分析法(Concentration Weighted Trajectory,CWT)对其潜在源区和浓度贡献进行了分析。研究结果表明:(1)青岛市PM_(2.5)质量浓度年均值为35.3μg·m^(-3),冬季最高,春、秋次之,夏季最低。PM_(2.5)质量浓度年超标率分别为8.22%,7.40%,11.51%和7.38%,重污染日仅出现在冬季,夏季从未出现过超标日。(2)PM_(2.5)质量浓度季节日变化呈“双峰双谷”型,峰值出现在08:00(北京时,下同)-10:00、21:00-22:00,谷值出现在16:00-18:00、02:00-04:00;SO2质量浓度季节日变化呈“单峰”型,日间浓度高于夜间,采暖季日变化曲线波动更明显;NO2日变化呈“双峰双谷”型,峰值时间较PM_(2.5)日变化峰值时间略早。(3)PM_(2.5)质量浓度与气温、日降水量、风速、逆温起始高度呈负相关,相关系数分别为-0.422,-0.212和-0.106(风速≤2.5 m·s^(-1))、-0.15;与气压、逆温层强度呈正相关,相关系数分别为0.319和0.10;与逆温层厚度相关性不明显;与相对湿度的相关性不唯一。(4)春、秋、冬季的气流轨迹来自西北和偏北方向,西北气流占比最高,分别为70.27%,75.39%和100%,其污染轨迹的PM_(2.5)质量浓度最高,是青岛市春、秋、冬季外来大气颗粒物的最重要输送路径;夏季东南向的气流轨迹占比最大,为45.89%,其污染轨迹的PM_(2.5)质量浓度最高,为青岛市夏季外来大气颗粒物的主要输送路径。PM_(2.5)质量浓度潜在源区冬季分布范围最广,潜在源贡献因子值最高,春、秋次之,夏季最小。春、秋、冬季主要潜在污染源区和高浓度贡献潜在源区位于河北南、河南中东、安徽西、山西西、鲁西南等地,是青岛市春、秋、冬季PM_(2.5)污染外来输送的主要源区;夏季高浓度贡献潜在源区位于河北东南、河南东北以及鲁西南等地。

关键词： PM2.5 质量浓度潜在源区潜在源贡献因子分析法浓度权重轨迹分析法

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利用激光雷达探测潍坊市夏季臭氧分布特征

红外与激光工程 2023年第5期52卷 189-196页

作者：涂爱琴王珍珠李恒昶施奇兵张海刘东翁宁泉中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所、中国科学院大气光学重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学研究生院科学岛分院安徽合肥230026 山东省气象局大气探测技术保障中心山东济南250031 山东省气象防灾减灾重点实验室山东济南250031 合肥中科光博量子科技有限公司安徽合肥230011 中国科学技术大学环境科学与光电技术学院安徽合肥230026

为了研究潍坊市夏季臭氧的分布特征,使用差分吸收激光雷达在潍坊市进行观测,分析了晴天和雨天臭氧分布的差别,并统计了无降水日臭氧的垂直分布和日变化特征。结果表明:降水发生前强烈的对流运动和大风会使对流臭氧层变厚,臭氧浓度变低;... 详细信息

为了研究潍坊市夏季臭氧的分布特征,使用差分吸收激光雷达在潍坊市进行观测,分析了晴天和雨天臭氧分布的差别,并统计了无降水日臭氧的垂直分布和日变化特征。结果表明:降水发生前强烈的对流运动和大风会使对流臭氧层变厚,臭氧浓度变低;降水发生在一天中的不同时段,对臭氧污染的影响差异很大;无降水日对流臭氧层主要分布在1500 m以下,呈现白天高、夜晚低的日变化特征,高浓度值常出现在12~18时;在垂直结构上呈现分层的特征,其中,300~500 m高度的臭氧浓度随着高度的增加而增大,且在500 m附近达到极大值,该高度和米散射激光雷达探测的边界层高度基本一致;1500 m高度各个时段的臭氧浓度趋于一致,且自该高度往上臭氧无明显日变化特征,可将该层臭氧浓度作为臭氧预报的大气背景值。

关键词：差分吸收激光雷达臭氧垂直分布日变化浓度廓线

对非球形冰晶94GHz云雷达后向散射和衰减的研究

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气象科学 2016年第1期36卷 63-70页

作者：吴举秀魏鸣黄磊涂爱琴刘彬山东省气象局大气探测技术保障中心济南250031 南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室南京210044

针对94 GHz毫米波云雷达的数据处理,基于离散偶极子近似法(DDA)计算了几种非球形冰晶的后向散射及衰减效率,探讨了不同冰云模型下冰云的雷达反射率因子(Z_e)和衰减系数(k)及冰水含量(IWC,记作W)的关系。结果表明:(1)形状对冰晶的散射及... 详细信息

针对94 GHz毫米波云雷达的数据处理,基于离散偶极子近似法(DDA)计算了几种非球形冰晶的后向散射及衰减效率,探讨了不同冰云模型下冰云的雷达反射率因子(Z_e)和衰减系数(k)及冰水含量(IWC,记作W)的关系。结果表明:(1)形状对冰晶的散射及衰减效率与粒子大小有关。(2)在实际的冰云中,将六角形冰晶和椭圆冰晶看做同体积的球形粒子将低估其衰减和后向散射。将聚合物冰晶看做等体积球形,将高估其后向散射及衰减,子弹花冰晶的后向散射与同体积的球形相比有减小也有增大,但是衰减比同体积球形的小。(3)冰云模型对Z_e-k、Z_e-W关系具有较大影响,假设滴谱相同的条件下,得到了具体冰云模型下对应Z_e-k、Z_e-W关系的系数。这些探讨为我国W波段云雷达的数据处理提供了参考。

关键词： 94 GHz云雷达非球形冰晶散射特性衰减系数

全运会期间713雷达一次天线追摆故障的分析与诊断

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气象科技 2010年第S1期38卷 105-109页

作者：涂爱琴马传成郭海涛徐百言山东省气象局大气探测技术保障中心济南250031

天线追摆超标是雷达天控系统出现的一种较为严重的故障,不仅会降低雷达天线的控制精度,还会磨损天线伺服系统的机械结构。对山东省菏泽市气象局的CTL-713C天气雷达在全运会期间出现的一次天线追摆故障进行了分析与处理。根据角度信号的... 详细信息

天线追摆超标是雷达天控系统出现的一种较为严重的故障,不仅会降低雷达天线的控制精度,还会磨损天线伺服系统的机械结构。对山东省菏泽市气象局的CTL-713C天气雷达在全运会期间出现的一次天线追摆故障进行了分析与处理。根据角度信号的流程对713雷达天线控制电路进行分析,通过关键节点的实时数据和常态数据相比较,确定故障部位。最终在既保证天线控制的前提下又使天线追摆满足雷达指标的要求,顺利排除了故障。此次故障排除过程充分体现了信号流程分析法在雷达故障处理中的重要性。

关键词：追摆天线控制器 713雷达全运会

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气象技术装备保障的信息化建设

中文科技期刊数据库（全文版）农业科学 2019年第8期 204-205页

作者：刘伟高林吴举秀涂爱琴山东省气象局大气探测技术保障中心山东济南250031

通过对气象技术装备保障工作相关背景进行分析,明确了气象技术装备保障业务信息化建设的意义以及信息化建设的总体要求,探讨了目前气象技术装备保障工作存在的重视程度不够、相关机构设置不合理、监管力度不够、相关制度不完善等问题。

关键词：气象技术装备保障信息化建设

GPS测向仪Vector Sensor PRO在移动雷达中的应用及故障分析

维普期刊数据库评论

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维普期刊数据库

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气象科技 2011年第1期39卷 73-75页

作者：郭海涛马传成杨崇静涂爱琴刘彬山东省气象局大气探测技术保障中心济南250031

对GPS测向仪Vector Sensor PRO的功能、组成及其在移动雷达中的应用进行了介绍;针对GPS测向仪在使用时出现方位角不显示或显示不正确的情况,通过对GPS测向仪进行数据提取、对所获取的数据进行分析以及对影响GPS卫星信号接收各种因素的研... 详细信息

对GPS测向仪Vector Sensor PRO的功能、组成及其在移动雷达中的应用进行了介绍;针对GPS测向仪在使用时出现方位角不显示或显示不正确的情况,通过对GPS测向仪进行数据提取、对所获取的数据进行分析以及对影响GPS卫星信号接收各种因素的研究,判定GPS测向仪的故障原因;并对GPS测向仪的实际使用提出了建议。

关键词： GPS测向仪 Vector Sensor PRO 方位角数据分析 GPS信号

2015年7月14日阵风锋及锋后大风多普勒天气雷达产品特征分析

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高原气象 2017年第4期36卷 1082-1090页

作者：吴举秀周青杨传凤黄磊涂爱琴马传成山东省气象局大气探测技术保障中心济南250031 中国气象局气象探测中心北京100081 山东省气象台济南250031

利用济南多普勒天气雷达和自动站探测资料,结合天气形势及天气实况,对2015年7月14日发生在山东境内的1次阵风锋及锋后大风演变特征进行了分析。结果表明,阵风锋在其3 h生命史中有1h出现8级以上的大风天气,实测的极大风速达到了24 m·s^(... 详细信息

利用济南多普勒天气雷达和自动站探测资料,结合天气形势及天气实况,对2015年7月14日发生在山东境内的1次阵风锋及锋后大风演变特征进行了分析。结果表明,阵风锋在其3 h生命史中有1h出现8级以上的大风天气,实测的极大风速达到了24 m·s^(-1)(9级大风)。阵风锋形成发展阶段和旺盛阶段,产生阵风锋的强对流单体的最大反射率因子维持在60 d BZ左右,强中心高度基本在5 km左右,单体顶高基本在9 km以上,C-VIL基本在40 kg·m^(-2)以上。风暴具有先左向传播后右向传播的特征,形成左右2个风暴群,共同维系着阵风锋的发展与持续。左右风暴群的强度、顶高等参数差别不明显,但所致大风却差别较大。左侧风暴群所致最大风力达到10级,其前方阵风锋上最大风力达到9级,右侧风暴群所致最大风力为8级,其前方阵风锋上最大风力为7级。左侧强风暴后侧低层存在大的后部入流,而右侧风暴群没有这种现象。强的后部入流可导致风暴后部产生更强的下沉气流,从而在地面产生更强的下击暴流及强的阵风锋。

关键词：阵风锋下击暴流后部入流风暴参数