检索结果-南通市图书馆

中国近地面气温直减率时空分布及在NCEP气温预报误差订正中的应用

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大气科学学报 2024年

作者：张鑫鑫慕建利杨如意斯思邓美玲中国气象局公共气象服务中心重庆市巴南区气象局

近地面气温直减率受地形地貌、地理位置、季节变化、昼夜变化及人类活动等因素的显著影响，在中国区域使用单一的气温直减率不能准确表征其时空特征。本文基于中国2 427个国家基本气象站2013年3月1日—2022年2月28日的逐小时气温观测数... 详细信息

近地面气温直减率受地形地貌、地理位置、季节变化、昼夜变化及人类活动等因素的显著影响，在中国区域使用单一的气温直减率不能准确表征其时空特征。本文基于中国2 427个国家基本气象站2013年3月1日—2022年2月28日的逐小时气温观测数据，利用三元线性回归方程分区域、季节、昼夜拟合出近地面（2 m）气温直减率，并将其应用于NCEP气温预报产品的高度订正中验证其可靠性。结果表明：1）全国区域平均来看，近地面气温直减率年平均为0.57 ℃/100m，白天略高于夜晚。2）近地面气温直减率季节及昼夜差异较大，夏季最高，平均为0.63 ℃/100m；冬季最低，平均为0.47 ℃/100m。昼夜最大差异在春夏秋冬四个季节分别为0.22、0.29、0.28、0.5 ℃/100m。3）应用统计出的气温直减率对NCEP气温预报进行高度订正，发现全国平均的气温平均绝对误差较订正前在未来360小时各个预报时效均有降低，最大降幅可达1.2 ℃。对于大多数子区域，夏季订正效果最好，白天比夜间订正效果好。

关键词：近地面气温直减率时空差异区域季节昼夜

FY-3D MERSI-Ⅱ反射太阳波段长期响应衰减估计及订正方法

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光谱学与光谱分析 2024年第7期44卷 2045-2055页

作者：王玲胡秀清张北徐寒列何兴伟漆成莉张晓涵司一丹徐娜陈林国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心) 中国气象局北京100081 许健民气象卫星创新中心中国气象局北京100081 中国气象局遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室中国气象局北京100081

遥感仪器的长期辐射响应衰减估计与订正是提高卫星遥感数据稳定性和准确性的关键。利用MERSI-Ⅱ在沙漠和DCC稳定目标上空的长时间观测数据,建立仪器辐射响应与时间的函数关系模型,并通过逆方差加权平均方法融合两种稳定目标的结果,获取... 详细信息

遥感仪器的长期辐射响应衰减估计与订正是提高卫星遥感数据稳定性和准确性的关键。利用MERSI-Ⅱ在沙漠和DCC稳定目标上空的长时间观测数据,建立仪器辐射响应与时间的函数关系模型,并通过逆方差加权平均方法融合两种稳定目标的结果,获取仪器辐射响应退化量和辐射定标系数的序列估计。辐射响应衰减跟踪监测结果表明,MERSI-Ⅱ自在轨开始业务运行到2022年9月,波长小于500 nm的3个蓝光波段(通道1,通道8—9)和波长大于1000 nm的4个近红外-短波红外波段(通道5—7,通道19)存在明显衰减,年衰减率为1.47%~4.32%。L1级产品精度检验也发现,7个明显衰减通道的业务定标偏差均超过±5%,其中通道5和8偏差最大,约为-20%。应用本研究获取的辐射定标系数序列后,L1产品辐射定标精度随时间变化平稳,定标偏差维持在±3%以内,同时L2级产品精度也明显提升,表明了该研究建立的辐射衰减估计与订正方法的有效性。

关键词：反射太阳波段辐射响应衰减 MERSI-Ⅱ FY-3D 稳定目标

基于人工智能多模式集成的光伏电站总辐射预报方法研究

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太阳能学报 2024年

作者：袁彬于廷照申彦波莫景越邓华中国气象局公共气象服务中心中国气象局风能太阳能中心中国气象局广州热带海洋气象研究所

基于2022年CMA-WSP、CMA-MESO、CMA-GD、WRF-SOLAR 4个数值模式预报以及广东省阳江市4个光伏电站实况观测数据，采用LightGBM集成模型，开展逐月总辐射辐照度(GHI)多模式集成预报试验。结果表明：多模式集成可以有效降低GHI预报的MAE和R... 详细信息

基于2022年CMA-WSP、CMA-MESO、CMA-GD、WRF-SOLAR 4个数值模式预报以及广东省阳江市4个光伏电站实况观测数据，采用LightGBM集成模型，开展逐月总辐射辐照度(GHI)多模式集成预报试验。结果表明：多模式集成可以有效降低GHI预报的MAE和RMSE，与每月的最优数值模式预报相比，MAE减少2.47%～32.71%、RMSE减少5.46%～32.29%；多模式集成在不同GHI区间效果差异明显，400 W/m2以下区间内，多模式集成效果最好，全年12个月中有10个月集成有效，MAE减少6.25%～44.44%、RMSE减少14.62%～43.07%，400～700 W/m2区间内，多模式集成效果次之，全年12个月中有6个月集成有效，MAE减少0.76%～34.59%、RMSE减少4.14%～31.11%，大于700 W/m2区间内，受限于样本量，多模式集成无效果；在晴天、少云、多云、阴天4种典型天气条件下，多模式集成预报与实况观测趋势最为接近，并且能够体现出因云量变化造成的GHI波动。

关键词：太阳辐射预报人工智能多模式集成光伏电站

中国气象局风能太阳能预报系统(CMA-WSP)在风资源短期预报中的检验评估

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南方能源建设 2024年第1期11卷 73-84页

作者：王明孟丹许沛华许杨陈正洪贾蓓西湖北省气象服务中心湖北武汉430205 中国气象局武汉暴雨研究所暴雨监测预警湖北省重点实验室湖北武汉430205 中国气象局公共气象服务中心北京100081

[目的]为检验中国气象局风能太阳能预报系统(CMA-WSP)风速产品在风资源短期预报中的可靠性,对CMAWSP 100 m风速3 d预报产品进行检验分析。[方法]文章利用湖北省枣阳周楼、麻城蔡家寨和大金中部3个风电场100 m风速实测数据开展研究。[结... 详细信息

[目的]为检验中国气象局风能太阳能预报系统(CMA-WSP)风速产品在风资源短期预报中的可靠性,对CMAWSP 100 m风速3 d预报产品进行检验分析。[方法]文章利用湖北省枣阳周楼、麻城蔡家寨和大金中部3个风电场100 m风速实测数据开展研究。[结果]研究结果如下:(1)CMA-WSP对枣阳风电场3 d内风速的整体预报效果较好,预报结果与实测风速变化趋势较为一致,逐15 min、小时平均和日平均风速第1 d的预报与实测风速相关系数可达0.728、0.740和0.860,随着预报时效增加,预报与实测相关性逐渐降低。(2)CMA-WSP预报风速与实测风速相对误差变化规律性强,逐15 min、小时平均和日平均风速第1 d预报相对误差分别为68%、70%和92%,预报风速整体高于实测风速;小时平均风速及相对误差均呈现白天小、晚上大的特征;月平均风速变化与MRE值变化呈相反趋势,且在1~6月和10~12月最低、7~9月最大。(3)从地区差异来看,CMA-WSP对枣阳周楼风电场风速的预报效果最好,第1 d预报与实测风速相关性可以达到0.728,第2~3 d的预报相关性也超过0.6,CMA-WSP对蔡家寨和大金中部风电场的预报与实测风速相关系数均低于0.6。[结论]CMA-WSP风速预报效果整体较好,且相对误差具有一定的规律性,有利于下一步对该产品进行订正、降低误差水平。

关键词： CMA-WSP 风电场预报风速实测数据预报效果

基于高塔数据的山区丘陵与平原湖区风能参数差异分析

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南方能源建设 2024年第1期11卷 19-32页

作者：许杨陈正洪申彦波孟丹湖北省气象服务中心湖北武汉430205 湖北省气象能源技术开发中心湖北武汉430205 中国气象局公共气象服务中心北京100081

[目的]为促进风能资源开发的持续健康发展,为内陆地区风能资源的合理开发及利用提供科学依据,文章重点分析山区丘陵与平原湖区主要风能参数特征及差异。[方法]选用11个塔高为90~150 m的测风塔1整年观测资料,对湖北省山区、丘陵、平原及... 详细信息

[目的]为促进风能资源开发的持续健康发展,为内陆地区风能资源的合理开发及利用提供科学依据,文章重点分析山区丘陵与平原湖区主要风能参数特征及差异。[方法]选用11个塔高为90~150 m的测风塔1整年观测资料,对湖北省山区、丘陵、平原及湖区等5种不同地形形态下的主要风能参数特征及差异进行探讨。[结果]分析结果表明:(1)各塔高层风速日变幅在1.0~2.3 m/s,山区丘陵地形下变幅明显大于平原湖区,且各层变化趋于一致,均为白天小晚上大,平原湖区低层风速日变化与高层特征相反,为白天大晚上小;(2)各塔综合风切变指数在0.055~0.328之间,在山区丘陵地形下大于平原湖区,风切变指数日变幅在0.063~0.378,变化特征为白天小晚上大,平原湖区风切变日变幅明显大于山区丘陵,大风情况下的风切变在山区丘陵地形下分布较为离散,平原湖区地形下则相对较为集中,基本稳定在0.1~0.2之间;(3)各塔高层有效风速段年平均湍流强度为0.13~0.18,山区地形下大于平原湖区,各塔湍流强度日变幅在0.07~0.15,变化特征均为白天大晚上小,但山区丘陵地形下变幅明显大于平原湖区。[结论]不同地形下的风能资源特征在动力和热力作用下表现出明显的时空变化差异,分析结果可为风能资源开发利用提供指导。

关键词：风能资源测风塔特征分析山区丘陵平原湖区参数差异

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中国近海港航气象服务现状与发展

气象科技进展 2024年第2期14卷 50-55页

作者：韩焱红陈辉王志赵鲁强倪敏莉中国气象局公共气象服务中心

在开展多种方式需求调查的基础上,研究分析港口作业及海上航运不同生产环节的气象服务需求;从服务体系、服务能力、服务效益等方面分析我国近海港航气象服务的现状和不足,对其未来发展进行探讨和展望。

关键词：港口作业中国近海气象服务需求调查服务效益现状和不足服务体系港航

敦煌戈壁地表反射率光谱的旋翼无人机测量及定标评估

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光谱学与光谱分析 2024年第5期44卷 1439-1448页

作者：张勇徐寒列张立军李元孙凌覃丹宇戎志国胡秀清陆其峰卢乃锰中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室/国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心) 北京100081 许健民气象卫星创新中心北京100081 中国气象局气象卫星工程管理办公室北京100081 中国气象局地球系统数值预报中心北京100081

利用敦煌中国遥感卫星辐射校正场的星地同步观测试验,实现对我国在轨气象、海洋、陆地资源、环境减灾、测绘地震、高分、军事等系列卫星光学成像载荷太阳反射波段的绝对辐射定标,是目前的重要手段之一。然而,中国遥感卫星辐射校正场传... 详细信息

利用敦煌中国遥感卫星辐射校正场的星地同步观测试验,实现对我国在轨气象、海洋、陆地资源、环境减灾、测绘地震、高分、军事等系列卫星光学成像载荷太阳反射波段的绝对辐射定标,是目前的重要手段之一。然而,中国遥感卫星辐射校正场传统的地表反射率光谱星地同步测量方法是基于汽车跑场观测,不仅耗费较大的人力物力、容易造成场地破坏,而且获取的测量数据缺乏区域代表性。鉴于此,自2016年起,在敦煌星地同步观测试验中以旋翼无人机低空同步测量为主,跑场测量为辅,完成从航线设计、航高选择、仪器参数配置、采样策略、航空数据处理的全链路摸底测试。多次飞行试验表明,采用多旋翼无人机低空飞行来代替汽车跑场同步测量,不仅提高了地表反射特性测量的空间一致性和代表性,还提高了地表反射率光谱的测量效率,也对宝贵的中国遥感卫星辐射校正场敦煌戈壁场区地表进行了有效保护,极大的节约了人力物力成本。通过传统跑场测量和航飞测量的地表反射率光谱数据对比分析,发现多次测量数据的均值一致性较好,并且航飞测量的数据标准差更小。利用TERRA MODIS的同步观测来对无人机测量数据开展辐射定标评估,结果表明航飞数据的相对偏差均在5%以内,可以代替跑场数据完成定标,精度满足要求。随着无人机性能的进一步优化和提高,在不久的将来必将得到更加广泛和深入的应用,在外场定标试验领域也将发挥更大更重要的作用。

关键词：中国遥感卫星辐射校正场无人机地表反射率在轨绝对辐射定标星地同步观测敦煌戈壁

风云静止气象卫星的图像导航和大气运动矢量（特邀）

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光学学报 2024年第18期 9-23页

作者：许健民陆风杨磊张晓虎曹赟张其松商建中国气象局国家卫星气象中心

本文介绍了风云静止气象卫星图像配准定位和大气运动矢量的算法。图像配准和定位统称图像导航，是图像观测的重要步骤。图像导航的数学模型须要在每一个观测瞬间，获得卫星的位置以及从卫星指向观测目标物的矢量。风云二号是自旋稳定卫... 详细信息

本文介绍了风云静止气象卫星图像配准定位和大气运动矢量的算法。图像配准和定位统称图像导航，是图像观测的重要步骤。图像导航的数学模型须要在每一个观测瞬间，获得卫星的位置以及从卫星指向观测目标物的矢量。风云二号是自旋稳定卫星，它用图像上地球影像中心位置的时间序列求解卫星的姿态，并对图像进行定位。风云四号是三轴稳定卫星，存在影响卫星对地观测光路指向的因素。所以风云四号卫星的观测和图像定位，通过更加密切的星地协同操作实现。在连续的图像上追踪云的运动，获得大气运动矢量。大气运动矢量所在的高度，是用物理方法确定的。从密实云上行的辐射，主要来自云。把云的温度与数值预报模式中各个高度层面上的温度相匹配，得到云的高度。从半透明的薄云上行的辐射，一部分来自云体，其余部分来自云下的背景。云的半透明程度主要和云的密实程度有关，所以在窗区和半透明通道的卫星测值之间，存在线性相关关系。据此可以更加准确地计算出云的半透明程度，以及在云的高度上大气的温度。半透明云高度计算方法的改善，提高了大气运动矢量的精度。

关键词：静止气象卫星图像配准图像定位大气运动矢量

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基于GIS的福建芙蓉李气候适宜性区划

中国生态农业学报（中英文） 2024年第2期32卷 321-329页

作者：吴立杜晓杰孙朝锋黄川容王加义陈家金林辉阳福建省气象服务中心福州350008 福建省建瓯市气象局建瓯353100

为合理利用气候资源,科学规划芙蓉李的种植布局,基于福建省67个地面气象观测站1971—2018年的气象资料、2005—2014年芙蓉李面积和产量资料以及地理信息数据,采用GIS技术开展福建芙蓉李气候适宜性区划。根据福建省的气候特点和芙蓉李生... 详细信息

为合理利用气候资源,科学规划芙蓉李的种植布局,基于福建省67个地面气象观测站1971—2018年的气象资料、2005—2014年芙蓉李面积和产量资料以及地理信息数据,采用GIS技术开展福建芙蓉李气候适宜性区划。根据福建省的气候特点和芙蓉李生长的环境条件,构建福建芙蓉李气候适宜性区划指标体系;采用层次分析法和熵权法确定各区划指标的权重;通过多元线性回归分析,建立区划指标与经度、纬度、海拔高度的地理推算模型;采用加权求和法,计算芙蓉李气候适宜性指数;根据福建芙蓉李气候适宜性指数的分布规律、芙蓉李种植生长的实际情况和实地调查情况,以及限制芙蓉李生长的区划指标的区划结果,将芙蓉李在福建的气候适宜性区域划分为适宜区、次适宜区和不适宜区3个等级;基于福建芙蓉李的种植现状和李果的单产高低,对区划结果进行验证。结果表明:适宜区主要集中在龙岩北部,三明、南平和宁德3市的大部分地区以及福州北部这些中高海拔地区;次适宜区主要分布在福建省中部的武平、漳平至罗源一带;不适宜区主要集中在南部和东南部沿海这些低海拔地区以及北部山区的高海拔地区。区划结果与福建芙蓉李的种植现状和李果的单产高低吻合性高。研究结果可为福建芙蓉李的种植布局提供决策参考。

关键词：芙蓉李气候适宜性气候区划 GIS 福建