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坚持人民至上生命至上筑牢气象防灾减灾第一道防线

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求是 2024年第14期 47-52页

作者：中共中国气象局党组中共中国气象局

一段时间以来,习近平总书记多次对防汛抗旱工作作出重要指示,要求全力应对灾情,扎实做好防汛抗旱、抢险救灾各项工作。防灾减灾救灾事关人民生命财产安全,事关社会和谐稳定。气象工作是做好防灾减灾的第一道防线,意义重大、责任重大。

关键词：第一道防线气象防灾减灾抢险救灾生命至上生命财产安全防汛抗旱工作人民至上社会和谐稳定

2024年2月17—23日中国大范围强寒潮雨雪冰冻强对流过程涉及的若干问题

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气象 2024年第9期50卷 1033-1042页

作者：俞小鼎费海燕王秀明中国气象局气象干部培训学院北京100081

2024年2月中下旬我国出现一次多灾种高影响天气过程。这是一次几十年一遇的过程,出现了大范围强寒潮雨雪冰冻天气并伴随强对流发生,涉及到强寒潮、沙尘、降雨、降雪、冻雨,以及强对流和伴随的大冰雹和雷暴大风,多种高影响天气在一次过... 详细信息

2024年2月中下旬我国出现一次多灾种高影响天气过程。这是一次几十年一遇的过程,出现了大范围强寒潮雨雪冰冻天气并伴随强对流发生,涉及到强寒潮、沙尘、降雨、降雪、冻雨,以及强对流和伴随的大冰雹和雷暴大风,多种高影响天气在一次过程中都有所呈现,其过程之复杂异常罕见。本文针对此次过程中值得深入探讨的问题、高影响天气发生发展可能机理、相应的预报挑战等进行简要梳理,为后续对此次过程的细致和深入分析研究做一个引子。

关键词：雨雪冰冻强对流高架对流条件对称不稳定重力波

塔什库尔干河流域河谷大气降水同位素特征与水汽输送路径

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干旱区研究 2024年第3期41卷 399-410页

作者：李晗薇姚俊强容韬张天洋高雅洁中国气象局气象干部培训学院新疆分院新疆乌鲁木齐830013 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆乌鲁木齐830002

利用塔什库尔干河流域河谷2018年9月—2020年5月的降水事件的大气降水同位素数据,以及流域河谷代表性气象站点温度、降水、相对湿度等气象资料,分析降水中δ^(18)O、δ^(2)H和氘盈余(d-excess)变化特征,探讨影响因素,并基于拉格朗日后... 详细信息

利用塔什库尔干河流域河谷2018年9月—2020年5月的降水事件的大气降水同位素数据,以及流域河谷代表性气象站点温度、降水、相对湿度等气象资料,分析降水中δ^(18)O、δ^(2)H和氘盈余(d-excess)变化特征,探讨影响因素,并基于拉格朗日后向轨迹模型(HYSPLIT)追踪解析流域河谷大气降水的水汽输送路径。结果表明:(1)降水δ^(2)H、δ^(18)O值总体上呈现夏季富集、冬季贫化的季节变化特征,且具有显著的温度效应(1.33‰·℃^(-1)),但未见显著雨量效应;(2)局地大气降水线方程为δ^(2)H=7.63δ^(18)O-3.55,呈现出显著的干旱气候特征;(3)HYSPLIT模拟结果表明研究流域降水水汽主要受西风环流和局地水汽再循环影响,其中夏半年局地水汽蒸发占比54.09%,冬半年西方路径中较长距离输送占比45.53%。8月源自印度洋的水汽可绕过青藏高原到达研究区域。成果可为塔什库尔干河流域水资源管理和气候应对提供参考依据。

关键词：氢氧稳定同位素大气降水水汽来源塔什库尔干河谷

联合国全民早期预警目标下中国气候风险管理前景分析

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气候变化研究进展 2024年第1期20卷 48-61页

作者：马丽娟袁佳双黄磊中国气象局国家气候中心北京100081

全球气候变暖对自然生态系统和人类社会产生了广泛而深远的影响,特别是加剧了气候变化风险,未来这种风险将更加复杂且难以管理。早期预警是减轻灾害风险和适应气候变化的重要手段。文章系统回顾了国内外早期预警发展及早期预警技术的全... 详细信息

全球气候变暖对自然生态系统和人类社会产生了广泛而深远的影响,特别是加剧了气候变化风险,未来这种风险将更加复杂且难以管理。早期预警是减轻灾害风险和适应气候变化的重要手段。文章系统回顾了国内外早期预警发展及早期预警技术的全球演变历程,归纳总结了国际早期预警从概念提出到多灾种早期预警系统发展的4个阶段,剖析了气候变化背景下联合国全民早期预警倡议的3方面内涵。结合我国早期预警服务的现状和发展模式,以及新形势下面临的气候风险、预警需求和技术差距,提出了在联合国全民早期预警目标下,我国在气候风险管理方面的3个优先方向。一是加强对复合型极端天气气候事件发生发展机理和预报预警的科学研究,以及人类社会经济系统中潜在临界要素的研究,评估极端事件和临界要素引爆后的潜在级联影响和规模,提高灾害风险认知能力,拓深、拓广已有多灾种早期预警系统,提升防范新型气候灾害风险能力;二是识别气候变化对行业、领域和区域绿色低碳转型可能造成的产业风险,加快构建面向气候和气候变化尺度的国家级气候安全早期预警平台,提升全社会应对气候风险的能力;三是开展多灾种早期预警国际合作,帮助尚无早期预警系统或早期预警系统效力不足的国家建立和完善早期预警系统,重点是厘清区域和国家存在的主要气候灾害风险和等级,以及适应气候变化的紧迫需求,提供多品类气象防灾减灾公共产品,提高国际影响力。

关键词：早期预警极端事件气候变化风险灾害

IPCC AR6相关甲烷研究进展分析及其对中国的启示

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气候变化研究进展 2024年第3期20卷 327-336页

作者：袁佳双邱爽中国气象局国家气候中心北京100081

工业化以来,甲烷(CH_(4))造成的温升约0.5℃,减少CH_(4)排放对于稳步实现《巴黎协定》温升目标至关重要。IPCC第六次评估报告(IPCC AR6)显示,1960—2019年,CH_(4)对总有效辐射强迫(ERF)的相对贡献为11%,对比1750—2019年,CH_(4)对总ERF... 详细信息

工业化以来,甲烷(CH_(4))造成的温升约0.5℃,减少CH_(4)排放对于稳步实现《巴黎协定》温升目标至关重要。IPCC第六次评估报告(IPCC AR6)显示,1960—2019年,CH_(4)对总有效辐射强迫(ERF)的相对贡献为11%,对比1750—2019年,CH_(4)对总ERF的相对贡献下降,这与20世纪70年代以来大气中CH_(4)浓度增长率发生变化有关。预估显示,到2050年全球CH_(4)排放有望实现高达45%的减幅,届时将降低变暖峰值水平,并可有效减少全球表面臭氧,有助于改善空气质量。报告也指出,CH_(4)的源汇还存在很大不确定性,准确量化CH_(4)源汇并归因仍具有挑战性。随着我国发布《甲烷排放控制行动方案》,学界需加强CH_(4)源汇估算的研究,并进一步加强卫星监测大气CH_(4)浓度的反演算法,为我国CH_(4)相关管控政策提供数据支撑。

关键词： IPCC AR6 甲烷(CH_(4)) 减排潜力

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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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

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毫米波雷达在台风外围云系研究中的应用

气象 2024年第5期50卷 577-590页

作者：朱怡杰李泓骆婧瑶中国气象局上海台风研究所上海200030 中国气象局台风数值预报重点实验室上海200030

为评估台风条件下毫米波雷达的探测表现,利用上海2018年和2019年4个台风影响期间的毫米波雷达数据,结合雨滴谱仪、静止卫星、S波段天气雷达等资料,探讨了利用毫米波雷达研究台风外围云系的可能性。结果表明:毫米波雷达探测台风外围区域... 详细信息

为评估台风条件下毫米波雷达的探测表现,利用上海2018年和2019年4个台风影响期间的毫米波雷达数据,结合雨滴谱仪、静止卫星、S波段天气雷达等资料,探讨了利用毫米波雷达研究台风外围云系的可能性。结果表明:毫米波雷达探测台风外围区域具有良好的性能,对于云降水结构的垂直探测具有一定应用潜力;在降水强度低于5 mm·h^(-1)时雷达对于云顶高度的探测较为准确;提出一种融化层亮带判别方法,亮带识别结果与探空观测一致。对比毫米波雷达与S波段天气雷达降水强度反演,结果显示利用毫米波雷达衰减特征能够实现降水强度廓线的反演,但需要对存在显著雨滴碰并增长的降水进行识别并订正,可为毫米波雷达探测台风外围云系提供参考依据。

关键词：毫米波雷达台风云顶高度融化层亮带降水强度

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