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基于气象条件的路面状况影响预报研究

气象与环境科学 2024年第5期47卷 103-111页

作者：张翠华段潇楠刘思廷中国气象局雄安大气边界层重点开放实验室河北保定071800 河北省气象与生态环境重点实验室石家庄050021 石家庄市气象局石家庄050081 西安交通大学城市学院西安710018

立足于城市交通环卫的气象服务需求,利用近65年逐日气温和地温资料,结合智能网格总云量、气温数值预报和Micaps地面天气形势资料及近两年逐日智能气象灾害监测站采集的路面温度数据和国家气象观测站日照时数(天空状况)和降水量实况数据... 详细信息

立足于城市交通环卫的气象服务需求,利用近65年逐日气温和地温资料,结合智能网格总云量、气温数值预报和Micaps地面天气形势资料及近两年逐日智能气象灾害监测站采集的路面温度数据和国家气象观测站日照时数(天空状况)和降水量实况数据,利用气候统计方法、天气学原理和BP神经网络算法,逐“候”精细统计分析了不同天空状况(晴天、多云、阴雨)、不同天气形势下气温与地面温度差值的变化特征,建立了72候气温与地面温度的差值定量指标库、智能网格地面温度预报和基于地面温度的路面温度预报模型,确定冬、夏半年五级路面状况预警等级指标,利用matlab程序语言搭建基于气象条件的路面状况影响预报服务系统,为交通环卫开展路面温度数值预报和路面状况预警等级预报的专业气象服务。

关键词：气象条件路面状况影响预报预测检验

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石家庄地区不同地形雷电流幅值概率分布特征

气象水文海洋仪器 2024年第2期41卷 46-49,53页

作者：李贵玲周爽张杏敏姚云范俊红河北省气象服务中心石家庄050021

基于2016—2021年石家庄闪电定位数据,文章采用规程法、IEEE推荐公式及CIGRE推荐参数,对比分析平原和山区不同极性的地闪雷电流幅值概率分布特征,用最小二乘法进行拟合,得出适合石家庄的雷电流幅值推荐公式及参数取值。研究结果表明:石... 详细信息

基于2016—2021年石家庄闪电定位数据,文章采用规程法、IEEE推荐公式及CIGRE推荐参数,对比分析平原和山区不同极性的地闪雷电流幅值概率分布特征,用最小二乘法进行拟合,得出适合石家庄的雷电流幅值推荐公式及参数取值。研究结果表明:石家庄地闪中负地闪占比达63%,电流幅值在1 kA~70 kA的占比超过96%,地闪与负地闪雷电流幅值概率分布趋势线更接近;负地闪发生在10 kA~20 kA最多,占比达35.66%,正地闪在1 kA~10 kA发生最多,占比达51.90%;平均雷电流幅值平原区域大于山区,负地闪高于正地闪;基于IEEE推荐公式进行参数修正后,计算得到的电流累积概率趋势线与统计值基本吻合,相关系数均超过0.99。石家庄雷电流幅值中值电流明显小于IEEE推荐值,与CIGRE接近,负地闪中值电流高于正地闪。研究结果为石家庄地区气象服务工作提供参考。

关键词：平原山区雷电流幅值概率分布石家庄地区

秋季喀拉海海冰对2020和2021年12月京津冀冷暖反相的影响

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沙漠与绿洲气象 2024年第2期18卷 132-137页

作者：车少静高辉韩世茹李晓帆杜浩昱河北省气候中心河北石家庄050021 国家气候中心北京100081

京津冀2020年12月气温异常偏低,而2021年12月异常偏高。这两年冬季均处在拉尼娜背景下,但秋季喀拉海海冰异常有明显差异,可能是京津冀这两年12月气温异常潜在的外强迫信号。这2年秋季喀拉海海冰通过中高纬温度经向梯度差异引起大气环流... 详细信息

京津冀2020年12月气温异常偏低,而2021年12月异常偏高。这两年冬季均处在拉尼娜背景下,但秋季喀拉海海冰异常有明显差异,可能是京津冀这两年12月气温异常潜在的外强迫信号。这2年秋季喀拉海海冰通过中高纬温度经向梯度差异引起大气环流异常,进而导致京津冀12月气温异常。2020年秋季喀拉海海冰异常偏少,导致12月西伯利亚高压偏强,乌拉尔山阻塞高压亦偏强,欧亚地区为典型的经向环流,造成京津冀12月气温异常偏低,而2021年的秋季海冰和12月环流形势均与2020年相反。

关键词：京津冀初冬气温秋季海冰喀拉海

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河北省干旱分布特征和变化规律分析

干旱区研究 2012年第1期29卷 41-46页

作者：张金龙刘学锋于长文河北省气候中心河北石家庄050021

选取河北省有连续观测资料的72个观测站日降水量和日平均气温,利用干旱综合指数方法计算1970-2009年的每日干旱综合指数。应用干旱综合指数(Ci)对河北省干旱过程进行监测与诊断,分析河北省气候干旱的时空变化特征及其成因。结果表明:河... 详细信息

选取河北省有连续观测资料的72个观测站日降水量和日平均气温,利用干旱综合指数方法计算1970-2009年的每日干旱综合指数。应用干旱综合指数(Ci)对河北省干旱过程进行监测与诊断,分析河北省气候干旱的时空变化特征及其成因。结果表明:河北省各地都有干旱发生,中南部为干旱多发区;各地区均是4月和5月干旱发生频率最高,秋季干旱发生的频率也很高;过去40 a中,河北省年干旱日数、生长季干旱日数总体上没有显著增加或减少;从四季来看,春季干旱日数存在明显的减少趋势,夏、秋季有增加的趋势,冬季的变化趋势相对较小。

关键词：干旱综合指数时空变化河北

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石家庄市空气颗粒物污染与气象条件的关系

中国环境监测 2016年第2期32卷 31-37页

作者：韩军彩陈静钤伟妙岳阳高祺河北省石家庄市气象局河北石家庄050081 河北省定州市气象局河北定州071000

利用2013—2014年石家庄市环境监测中心PM_(2.5)、PM_(10)逐时监测资料、同期的石家庄市地面气象观测站常规观测资料以及环境监测梯度站2013年1月各层PM_(2.5)和PM_(10)逐时观测资料,分析了PM_(2.5)、PM_(10)质量浓度的时空分布特征及... 详细信息

利用2013—2014年石家庄市环境监测中心PM_(2.5)、PM_(10)逐时监测资料、同期的石家庄市地面气象观测站常规观测资料以及环境监测梯度站2013年1月各层PM_(2.5)和PM_(10)逐时观测资料,分析了PM_(2.5)、PM_(10)质量浓度的时空分布特征及与气象要素的相关关系。结果表明:石家庄市PM_(2.5)与PM_(10)的质量浓度及两者的比值均为冬季和秋季较高;在水平分布上,PM_(2.5)与PM_(10)的平均质量浓度为市区西部高于东部;在垂直分布上,随着高度的增加,PM_(2.5)和PM_(10)平均质量浓度先上升后下降;PM_(2.5)与PM_(10)的质量浓度与相对湿度呈正相关,其中PM_(2.5)的质量浓度与相对湿度相关性更高;PM_(2.5)与PM_(10)的质量浓度与风速呈负相关,随着风速的增大,PM_(2.5)与PM_(10)的平均质量浓度呈下降的趋势,但当风速大于5 m/s时,PM_(10)的质量浓度随着风速增大而上升,出现扬尘污染,总体来讲,刮西北风时PM_(2.5)与PM_(10)的质量浓度较高,刮东南风时PM_(2.5)与PM_(10)的质量浓度较低,这与风向和风速的日变化有关;PM_(2.5)与PM_(10)的质量浓度与降水呈负相关,随着降水的增加,PM_(2.5)与PM_(10)的平均质量浓度呈下降的趋势。

关键词：颗粒物时空分布气象要素相关关系

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地气要素结合的廊坊地区暴雨落区预报方法

高原气象 2014年第1期33卷 270-276页

作者：郭立平汤懋苍杨德保河北省廊坊市气象局廊坊065000 兰州大学大气科学学院兰州730000 中国科学院寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室中国科学院寒区旱区环境与工程研究所兰州730000

从地气耦合的观点出发,利用1980-2009年冀中廊坊地区暴雨资料、MICAPS资料、地面0 cm、地下10 cm和20 cm地温资料,以及气温、水汽压和气压等地面气象要素资料,详细分析了廊坊地区暴雨天气过程的地气要素分布、变化特征、配置关系以及暴... 详细信息

从地气耦合的观点出发,利用1980-2009年冀中廊坊地区暴雨资料、MICAPS资料、地面0 cm、地下10 cm和20 cm地温资料,以及气温、水汽压和气压等地面气象要素资料,详细分析了廊坊地区暴雨天气过程的地气要素分布、变化特征、配置关系以及暴雨落点预报等问题。结果表明:(1)廊坊地区暴雨主要出现在4-10月,单点暴雨、局部暴雨是该地区暴雨最突出的特征之一;(2)每一次暴雨过程都是一个非常复杂的地气耦合相互作用过程,大范围强暴雨通常还有在热带海洋上生成,携带大量水汽登陆北上的热带气旋等含有水圈贡献的参与影响;(3)地面0 cm、地下10 cm和20 cm日平均温度分别在25,24和23℃以上的时段与暴雨的发生时段有较好的一致性;(4)地气要素的分布、变化与配置对暴雨预报有较好的参考价值,而地气要素高点对暴雨落点有重要的预报指示意义;(5)在识别暴雨天气影响系统的基础上,从地气耦合的观点出发,充分考虑地气要素的分布与配置特征,叠加互补各地气要素高点对暴雨落点预报是一个有效的途径。

关键词：暴雨地气耦合暴雨落点地气要素结合

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河北省双线偏振雷达数据质量分析和衰减订正

气象科学 2021年第2期41卷 278-284页

作者：范根昌樊嵘王梧熠河北省人工影响天气办公室石家庄050021

选取河北邢台X波段双线偏振全固态多普勒雷达观测到的典型降水过程资料,分析了偏振参量的数据质量及系统稳定性,用ΦDP对Z H和Z DR进行了初步的衰减订正,并对订正结果进行了评估。结果表明,724XSP双偏振雷达初始相位ΦDP(0)随仰角、方... 详细信息

选取河北邢台X波段双线偏振全固态多普勒雷达观测到的典型降水过程资料,分析了偏振参量的数据质量及系统稳定性,用ΦDP对Z H和Z DR进行了初步的衰减订正,并对订正结果进行了评估。结果表明,724XSP双偏振雷达初始相位ΦDP(0)随仰角、方位的变化都是较为稳定的,波动较小。分析垂直扫描数据,发现Z DR和CC能较好地反映降水粒子的实际情况。信噪比是影响偏振数据质量的重要因素,当信躁比大于15 dB时,Z DR、CC随信噪比变化比较平稳,数据质量可信度较高。双偏振雷达反射率因子衰减订正后与S波段雷达的拟合效果更好,相关系数为0.78,订正后Z DR-Z H散点分布更接近散射模式计算出的理论结果,说明订正效果好。

关键词： X波段双线偏振多普勒雷达资料质量分析衰减订正

基于Bayes判别分析的大气污染潜势定量预报

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气象 2022年第8期48卷 1032-1042页

作者：周须文高旭旭于长文韩世茹许启慧河北省气候中心河北省气象与生态环境重点实验室石家庄050021

依据大气污染物质量守恒方程,构建大气污染气象因子,并以空气质量指数日增量为对象,对大气污染潜势进行了定量化分级划分。采用Q型聚类分析方法,把秋、冬季大气环流背景分为冷空气型、混合型、暖空气型三种环流类型,并研究了区分三种大... 详细信息

依据大气污染物质量守恒方程,构建大气污染气象因子,并以空气质量指数日增量为对象,对大气污染潜势进行了定量化分级划分。采用Q型聚类分析方法,把秋、冬季大气环流背景分为冷空气型、混合型、暖空气型三种环流类型,并研究了区分三种大气环流类型的指标因子及其阈值。采用Bayes判别分析方法,分别建立了冷空气型、混合型和暖空气型大气环流背景的污染潜势五分级预测模型。对邢台2017-2019年秋、冬季资料建立的预测模型,各年判别正确率分别为80.0%、71.0%、74.7%,综合正确率为75.2%。采用2015-2017年秋、冬季资料对该模型进行检验,综合正确率为63.6%。对2019-2021年秋、冬季大气自净能力指数和污染潜势五分级预测结果与空气质量指数(AQI)日增量实况进行对比分析,污染潜势五分级预测结果与AQI日增量的变化趋势有较高的一致性,相关系数在0.67以上,明显好于大气自净能力指数计算结果;污染潜势五分级预测对极利于扩散等级和极不利于扩散等级判别正确次数明显高于大气自净能力指数。

关键词：大气分类污染潜势预测模型数据挖掘技术

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微型智能气象站降雨观测对比试验

应用气象学报 2023年第4期34卷 438-450页

作者：王振超陈雪娇刘姝花家嘉刘文忠中国气象局雄安大气边界层重点开放实验室雄安新区071000 河北雄安新区气象局雄安新区071000 河北省气象技术装备中心石家庄050021

为了增强对微型(一体式)智能气象站(简称微智站)测雨性能的认识,2021年6—11月河北雄安新区气象局开展了不同测雨原理微智站的对比试验。分析表明:过程雨量不低于10 mm时,翻斗式微智站相对于标准站能够满足观测误差的控制要求,雷达式微... 详细信息

为了增强对微型(一体式)智能气象站(简称微智站)测雨性能的认识,2021年6—11月河北雄安新区气象局开展了不同测雨原理微智站的对比试验。分析表明:过程雨量不低于10 mm时,翻斗式微智站相对于标准站能够满足观测误差的控制要求,雷达式微智站测值偏大,光电式和压电式微智站测值偏小;过程雨量小于10 mm时,翻斗式微智站和压电式微智站相对于标准站能够满足观测误差的控制要求,雷达式微智站测值偏大,光电式微智站测值偏小。在雨强方面,双翻斗式微智站适合降雨极大值观测,光电式微智站和压电式微智站降雨极大值测值偏小;微智站雨强累积占比大于95%的雨强为[0.3 mm·min^(-1),0.6 mm·min^(-1)],雨量累积占比大于50%的雨强为[0.1 mm·min^(-1),0.4 mm·min^(-1)]。雷达式微智站对降雨响应比较快。微智站雨量传感器的分辨力越精细,对细微降雨观测越有效,有效降雨率也越大。

关键词：微型(一体式)智能气象站降雨特性外场对比观测