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基于预报竞赛的CMA-Meso模式精细化要素预报技巧评分结果分析

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气象科技进展 2024年第3期14卷 76-80页

作者：熊秋芬付雅芳张昕中国气象局气象干部培训学院

第八届全国气象行业天气预报职业技能竞赛历史个例天气预报单项中逐3h精细化要素预报的评分结果表明,CMA-Meso模式对要素预报有一定的预报技巧,特别是对连续性降雨过程气温的预报效果较好。预报员对模式也有较强的订正能力,在模式出现... 详细信息

第八届全国气象行业天气预报职业技能竞赛历史个例天气预报单项中逐3h精细化要素预报的评分结果表明,CMA-Meso模式对要素预报有一定的预报技巧,特别是对连续性降雨过程气温的预报效果较好。预报员对模式也有较强的订正能力,在模式出现偏差时做出了正确的订正。

关键词：天气预报气象行业要素预报职业技能竞赛预报技巧技巧评分精细化降雨过程

燃料电池发动机信号检测及故障诊断系统研究与实现

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燃料电池发动机信号检测及故障诊断系统研究与实现

作者：熊秋芬武汉理工大学

学位级别：硕士

能源与环境问题的日益严重,使新能源成为当前世界各国的研究热点,其中燃料电池是一种新一代发电装置,其性能、安全可靠性等直接影响着燃料电池的应用前景。由于燃料电池发动机的工作环境较为恶劣,在运行时容易发生故障,因此根据实时参... 详细信息

能源与环境问题的日益严重,使新能源成为当前世界各国的研究热点,其中燃料电池是一种新一代发电装置,其性能、安全可靠性等直接影响着燃料电池的应用前景。由于燃料电池发动机的工作环境较为恶劣,在运行时容易发生故障,因此根据实时参数准确诊断出故障,确保发动机安全稳定运行是一个重要研究方向。本文以质子交换膜燃料电池发动机为研究对象,开展燃料电池发动机信号检测及故障诊断研究。主要研究内容如下:针对燃料电池发动机运行过程中的安全问题,提出了燃料电池发动机信号检测及故障诊断系统,结合燃料电池发动机的组成结构,分析了信号检测及故障诊断系统总体需求以及信号检测参数的技术需求,根据需求设计了系统软硬件总体方案,并对系统相关硬件设备进行了选型。比较了几种典型的故障诊断方法,重点阐述了故障树分析法的基本原理,对燃料电池发动机故障按照结构进行了分类,包括氢气供给子系统故障,空气供给与增湿子系统故障、冷却子系统故障、燃料电池堆故障以及控制系统故障,分别构建了故障树诊断模型并进行定性分析得到了最小割集,基于故障树模型设计了故障诊断专家系统算法。在对系统软件进行需求分析的基础上,设计了系统软件总体框架,并对软件功能模块进行了划分与实现,包括数据采集与控制模块、数据库管理模块、通信模块、故障诊断模块以及人机交互模块,完成了对发动机运行参数的实时监测、故障诊断专家系统算法的应用以及友好直观的人机界面设计。搭建了燃料电池发动机信号检测及故障诊断系统实验平台,设计并进行了模拟故障实验,使燃料电池发动机在人为设置的故障模式下运行,包括氢气减压阀故障、散热风扇故障以及传感器故障,分别对故障诊断专家系统的诊断结果进行了分析与验证。本文建立了燃料电池发动机信号检测与数据采集硬件系统,并以信号检测获得的数据为诊断依据设计了基于故障树模型的故障诊断专家系统算法,最后通过上位机软件实现了对燃料电池发动机的数据监测与故障诊断,经过实验的检验,获得了较好的效果。

关键词：燃料电池发动机信号检测故障诊断故障树专家系统

GRAPES_Meso模式的降水格点检验和站点检验分析

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气象 2011年第2期37卷 185-193页

作者：熊秋芬中国气象局培训中心北京100081

使用Barnes和最近台站降水频率相结合的混合插值方案,对我国气象台站和水文站组成的高密度降水观测资料进行精细化的网格插值,得到分辨率与GRAPES_Meso(以下简称GRAPES)模式分辨率相同(0.15°)的网格降水资料;同时,将GRAPES模式同分辨率... 详细信息

使用Barnes和最近台站降水频率相结合的混合插值方案,对我国气象台站和水文站组成的高密度降水观测资料进行精细化的网格插值,得到分辨率与GRAPES_Meso(以下简称GRAPES)模式分辨率相同(0.15°)的网格降水资料;同时,将GRAPES模式同分辨率的0～24 h格点定量降水预报结果插值到观测站点上,然后进行了"格点对格点"、"站点对站点"的评分检验。检验的统计量包括偏差(BIA)、公平T评分(ETS)和真实技巧评分(TSS)。此外,还基于插值后的精细化格点降水资料,应用近来发展的"面向目标"的客观检验方法检验了5 mm以上降水事件的预报效果。对检验结果的分析表明:(1)两种点对点检验方法的结果都显示GRAPES模式在我国东部的预报效果好于西部,平原地区好于山区;地形的迎风坡降水的空报偏多,而青藏高原上空和新疆北部则以漏报为主,即模式对复杂地形影响的降水预报能力偏弱。(2)对于各量级的降水,总体上格点检验的结果好于站点检验,格点检验能更好地代表GRAPES模式的预报能力。(3)对于5 mm以上的降水事件,GRAPES模式预报的总次数与雨团直径的分布关系和观测基本一致,特别是模式对直径为60 km的雨团预报效果最好;从地域分布来看,GRAPES模式预报5 mm以上降水的次数在内蒙古东部、东北、华北、江淮、陕西、甘肃南部等地与观测相当,而在长江以南多于观测,尤其是在西南地区东部预报次数明显偏多。

关键词：降水格点检验站点检验面向目标 GRAPES_Meso

北部西部气温偏高华西地区秋雨绵绵——2006年9月

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气象 2006年第12期32卷 120-125页

作者：熊秋芬马学款中国气象局培训中心北京100081 中央气象台

2006年9月，全国平均气温较常年同期偏高，其中华北、东北、西南等地的部分地区气温偏高1～3℃；全国平均降水量比常年同期偏少，但华西的部分地区降水偏多2～5成。月内，西南、江南旱区普降喜雨，旱情缓和或解除；北方部分地区遭受低... 详细信息

2006年9月，全国平均气温较常年同期偏高，其中华北、东北、西南等地的部分地区气温偏高1～3℃；全国平均降水量比常年同期偏少，但华西的部分地区降水偏多2～5成。月内，西南、江南旱区普降喜雨，旱情缓和或解除；北方部分地区遭受低温冷冻害，南方部分地区出现寒露风天气；部分省市局地发生了暴雨、雷雨大风和冰雹等灾害；月初，江南、华南、西南地区东部等地出现了高温天气。

关键词：平均气温偏高西部秋雨西南地区寒露风天气平均降水降水偏多

陆地下垫面与环境气流对锋面气旋发展过程影响的理想试验

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地球物理学报 2018年第8期61卷 3149-3159页

作者：吴雪剑费建芳黄小刚熊秋芬程小平国防科技大学气象海洋学院解放军94865部队中国气象局气象干部培训学院

地面摩擦和大尺度流场是影响锋面气旋结构演变的重要因子,本文使用WRF模式并采用湿物理方案,通过理想化试验,综合考虑陆面摩擦、气旋式扰动相对于急流位置和大尺度流场对锋面气旋结构变化的影响.结果表明:当仅考虑单一因子时,气旋式扰... 详细信息

地面摩擦和大尺度流场是影响锋面气旋结构演变的重要因子,本文使用WRF模式并采用湿物理方案,通过理想化试验,综合考虑陆面摩擦、气旋式扰动相对于急流位置和大尺度流场对锋面气旋结构变化的影响.结果表明:当仅考虑单一因子时,气旋式扰动位于急流南侧和辐合流流场有利于气旋形成Shapiro-Keyser(S-K)模型结构.当同时考虑地面摩擦和大尺度辐合时,气旋式扰动位于急流北侧的气旋发展整体向经典的挪威气旋模型转变;扰动位于急流南侧的的气旋发展则整体呈现S-K模型结构,此时辐合流场有利于S-K模型结构出现.当同时考虑地面摩擦和大尺度辐散时,扰动处于急流北侧的气旋呈现挪威气旋模型结构;由于气旋式扰动穿越急流和辐散流场同时有利于暖锋后弯发展以及冷暖锋距离加大和锋消,扰动处于急流南侧的气旋呈现典型S-K气旋模型结构.这个结果解释了在东亚大陆地区辐散场形势下出现的S-K模型结构气旋个例.

关键词：锋面气旋陆面摩擦急流辐合流场辐散流场

一次温带气旋特殊移动路径及其结构和成因分析

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高原气象 2016年第4期35卷 1060-1072页

作者：熊秋芬苟尚张昕中国气象局气象干部培训学院北京100081 兰州中心气象台兰州730020

为了更全面地了解温带气旋的结构和形成原因,利用常规高空、地面观测、NCEP的1°×1°再分析资料和FY-2E水汽图像等资料,分析了2014年6月6 10日发生在华北及东北温带气旋的强度和移动路径、环流背景及结构和成因等。结果表明:(1)在发展... 详细信息

为了更全面地了解温带气旋的结构和形成原因,利用常规高空、地面观测、NCEP的1°×1°再分析资料和FY-2E水汽图像等资料,分析了2014年6月6 10日发生在华北及东北温带气旋的强度和移动路径、环流背景及结构和成因等。结果表明:(1)在发展阶段,地面气旋中心气压变化不大,但以逆时针旋转的路径移动;当地面气旋中心与高层低涡中心在同一垂直轴线上时,气旋停止发展。(2)以异常路径移动的气旋发生在500 h Pa大尺度环流多次调整的背景下。当气旋上游贝加尔湖至我国新疆南部的高压脊发展时,气旋初生;当气旋下游日本岛东部至鄂霍次克海高压脊发展时,气旋发展。(3)当正相对涡度随高度向西倾斜、气旋中心上空对流层低层正相对涡度首先加大、且其西侧的冷锋锋区增强、随后气旋中心上空整层正相对涡度增大时,地面气旋处于发展过程中;当高低层正相对涡度垂直重合、且对流层低层冷锋锋区减弱,则气旋停止发展。(4)对流层上层具有高值位涡的干空气逐渐进入地面气旋中心上空的湿区时,高位涡所携带的高空正涡度平流辐散作用使得低层辐合加强、绝对涡度增大,引起地面气压下降。(5)气旋中心上空的对流层中层暖平流和高层较大的正涡度平流使得垂直上升速度增强,气旋逐步发展;地面气旋中心总是沿中低层暖平流和其下游高低层微差涡度平流较大的区域移动。

关键词：温带气旋气旋式路径结构位涡成因准地转理论

武汉地区“98.7”连续性暴雨的卫星水汽图像分析

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热带气象学报 2002年第1期18卷 91-96页

作者：施望芝熊秋芬陈创买武汉中心气象台湖北武汉430074 中山大学大气科学系广东广州510275

通过对1998年7月20～21日武汉市连续性暴雨的水汽图像、红外云图以及常规气象资料诊断分析,研究连续性暴雨系统发生发展的原因,探讨利用水汽图像作连续性暴雨预报的可能性.在常规气象资料和红外云图上看不出有连续性暴雨以及暴雨结束信... 详细信息

通过对1998年7月20～21日武汉市连续性暴雨的水汽图像、红外云图以及常规气象资料诊断分析,研究连续性暴雨系统发生发展的原因,探讨利用水汽图像作连续性暴雨预报的可能性.在常规气象资料和红外云图上看不出有连续性暴雨以及暴雨结束信息,而在水汽图像上可以判断出来,这种信息对暴雨预报非常重要.

关键词：连续性暴雨卫星水汽图像武汉地区 1998年7月红外云图天气分析气象资料

神经网络方法在静止卫星多通道资料估算降水中的应用

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气象 2002年第9期28卷 17-21页

作者：熊秋芬胡江林夏军南京大学大气科学系武汉暴雨研究所中国科学院环境与水资源研究所

使用人工神经网络 (ANN)模型探讨了利用静止卫星多通道资料估算地面降水的一种新方法 ,对淮河和长江典型区域 (2 4～ 3 6°N ,1 0 8°E以东 )一次暴雨过程的卫星遥感数据和地面水文站逐时降水资料的应用分析表明 ,该方法提供的客观定量... 详细信息

使用人工神经网络 (ANN)模型探讨了利用静止卫星多通道资料估算地面降水的一种新方法 ,对淮河和长江典型区域 (2 4～ 3 6°N ,1 0 8°E以东 )一次暴雨过程的卫星遥感数据和地面水文站逐时降水资料的应用分析表明 ,该方法提供的客观定量的降水量估算的平均相关系数为 0 57。

关键词：人工神经网络静止卫星多通道资料定量估算降水资料遥感数据大气环流降水预报

台风相继登陆南方高温肆虐(2006年8月)

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气象 2006年第11期32卷 118-123页

作者：马学款熊秋芬北京大学物理学院大气科学系北京100871 中国气象局培训中心

2006年8月,全国大部地区降水量较常年同期偏少,四川、重庆、新疆、内蒙古、江南东北部等地的部分地区偏少明显,华北南部、山东西部、吉林南部、华南南部等地降水比常年偏多,局地因暴雨导致洪涝、山地灾害较重.全国大部地区月平均气温较... 详细信息

2006年8月,全国大部地区降水量较常年同期偏少,四川、重庆、新疆、内蒙古、江南东北部等地的部分地区偏少明显,华北南部、山东西部、吉林南部、华南南部等地降水比常年偏多,局地因暴雨导致洪涝、山地灾害较重.全国大部地区月平均气温较常年同期偏高;四川东部、重庆等地遭罕见高温热浪袭击;西南地区东部、江南东北部及辽宁西部、内蒙古东部等地因高温少雨旱情发展.月内,台风派比安、超强台风桑美、热带风暴宝霞在我国东南沿海相继登陆,给粤、桂、浙、闽等省(区)造成重大人员伤亡和经济损失.局部地区强对流天气频繁发生.

关键词：强台风高温内蒙古东部南方四川东部辽宁西部月平均气温强对流天气