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青岛沿海地区雷暴过程闪电始发位置的微物理参量特征分析

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海洋科学 2024年第2期48卷 58-68页

作者：张源源孙豪王鹏孟繁辉刘钊栾在茂青岛市气象局.青岛市气象灾害防御工程技术研究中心山东青岛266003 中国气象局气象探测中心北京100081 潍坊市气象局山东潍坊261000

本文通过低频磁脉冲闪电探测系统和双偏振雷达联合观测结果,针对2019—2020年青岛沿海地区发生的5次雷电灾害天气,研究了雷暴的闪电始发位置与微物理参数之间的关系,结果如下:(1)闪电主要始发于组合反射率大于45 dBz的强回波区,地闪的... 详细信息

本文通过低频磁脉冲闪电探测系统和双偏振雷达联合观测结果,针对2019—2020年青岛沿海地区发生的5次雷电灾害天气,研究了雷暴的闪电始发位置与微物理参数之间的关系,结果如下:(1)闪电主要始发于组合反射率大于45 dBz的强回波区,地闪的接闪位置距离主雷暴云系可达10~30 km左右。闪电始发区域组合反射率的中位数为55 dBz,液态水含量的中位数为37 kg/m^(2)。(2)闪电始发位置的双偏振雷达水平反射率主要集中于35~45 dBz,差分反射率主要集中在1.5~2.5 dB,相关系数集中于0.97~0.99。大部分雷电始发于0℃等温线和–10℃等温线之间,位于液态水、湿霰和干霰混合相态粒子区。部分雷电过程发生于湿霰区的中上部,这种情况一般差分反射率值很大。(3)在–10~0℃等温层之间存在相关系数大值区且相态粒子为湿霰粒子,说明为过冷水区。过冷水区中极易产生大直径的霰粒,在强上升气流的作用下,大直径霰粒与冰晶碰撞从而极易发生闪电过程。

关键词：三维闪电定位双偏振雷达微物理特征相态识别

EC细网格10 m风场产品在青岛港区的预报检验和随机森林订正

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海洋预报 2024年第3期41卷 110-119页

作者：罗江珊杨凡毕玮任兆鹏于周讯青岛市气象服务中心山东青岛266003 青岛市气象灾害防御工程技术研究中心山东青岛266003 青岛港国际股份有限公司山东青岛266000

利用2021年3月—2022年2月EC细网格10 m风场预报产品,对其在青岛港区的风场预报能力进行检验和订正。结果表明:对于大港码头、董家口港自动站和董家口港浮标站,EC细网格前48 h的10 m风速预报偏差离散程度相对较小,预报偏差中位数均大于0... 详细信息

利用2021年3月—2022年2月EC细网格10 m风场预报产品,对其在青岛港区的风场预报能力进行检验和订正。结果表明:对于大港码头、董家口港自动站和董家口港浮标站,EC细网格前48 h的10 m风速预报偏差离散程度相对较小,预报偏差中位数均大于0,表明模式风速预报较实况有系统性偏强的特征。EC细网格24 h预报的10 m风速与实况风速相关性较好,3个站点的相关系数分别为0.76、0.73、0.82。EC细网格对大港码头各风向的风速预报均偏大,在实况风向为东北风和偏东风时,EC细网格风速预报的均方根误差和平均误差最大;对于董家口港自动站和董家口港浮标站,不同风向下EC细网格的风速预报均方根误差差别不大。EC细网格对3个站点的风向预报偏差主要集中在-45°~45°,实况风速越小,风向的预报偏差离散程度越大。利用随机森林算法对青岛港区EC细网格预报风速进行订正,预报精度均得到提高。

关键词： EC细网格 10 m风预报检验随机森林风速订正

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青岛与济南雾日数气候变化特征差异性分析

山东科学 2024年第1期37卷 128-135页

作者：杨蕾邹瑾丁做尉郭丽娜青岛市气象局山东青岛266003 青岛市气象灾害防御工程技术研究中心山东青岛266003 山东省气候中心山东济南250031

利用1961—2020年青岛和济南气象观测要素及青岛近海海表温度等资料,对青岛和济南雾日数气候变化特征差异性及原因进行了分析研究。结果表明:青岛平均年雾日数50.4 d,约是济南的3.1倍。两地雾多发季节明显不同,青岛是在春、夏季,约占全... 详细信息

利用1961—2020年青岛和济南气象观测要素及青岛近海海表温度等资料,对青岛和济南雾日数气候变化特征差异性及原因进行了分析研究。结果表明:青岛平均年雾日数50.4 d,约是济南的3.1倍。两地雾多发季节明显不同,青岛是在春、夏季,约占全年的78.4%;济南则在秋、冬季,约占全年的70.7%。年、季雾日数变化差异明显,青岛年雾日数增加,春夏季减少、秋冬季显著增加;济南年雾日数减少,四季均减少,且秋季减少显著。年雾日数气候变率和突变特征差异明显,青岛气候变率呈增大趋势且保持在高位状态,济南则呈减小趋势,表明青岛出现极端多雾的概率更大;青岛在1969年发生雾日数增多突变,济南在1995年发生减少突变。青岛秋冬季雾日数增加与近海海表温度显著升高、大气中水汽含量显著增多关系密切;济南秋冬季雾日数减少与最低气温显著升高、湿度减少、温度露点差显著增大关系密切。

关键词：青岛济南雾日数气候变化差异性分析

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连续强对流天气下重污染扩散概率预报研究

环境科学与管理 2024年第1期49卷 138-142页

作者：李华宫明晓刘路花山东省青岛市即墨区气象局山东青岛266200 山东省青岛市气象灾害防御工程技术研究中心山东青岛266003 山东省邹平市气象局山东邹平256200

为了更好地掌握重污染在特定天气条件下的扩散规律,提出连续强对流天气下重污染扩散概率预报研究。在连续强对流天气下将污染划分为重度污染等级、中度污染等级和轻度污染等级;依据等级分类结果,分析重污染扩散概率预报具体要素,建立重... 详细信息

为了更好地掌握重污染在特定天气条件下的扩散规律,提出连续强对流天气下重污染扩散概率预报研究。在连续强对流天气下将污染划分为重度污染等级、中度污染等级和轻度污染等级;依据等级分类结果,分析重污染扩散概率预报具体要素,建立重污染扩散概率预报框架,预测在连续强对流天气下,不同污染等级的扩散概率,由此完成重污染扩散概率预报方法研究。实验结果表明,轻度污染类型变化情况明显比中度、重度污染类型更为显著,重污染扩散概率预报结果与实际变化情况相符,表明所提方法具有较高的预报精度。

关键词：连续强对流天气重污染扩散概率等级分类要素

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青岛市极端强降水阈值及其分布特征

现代农业科技 2024年第13期 105-107,127页

作者：孙颖邓运超万静刘明健青岛市气象灾害防御工程技术研究中心山东青岛266100 青岛市气象局青岛市城阳区气象局山东青岛266109 莱西市气象局山东莱西266600

根据青岛市2006—2017年4—10月小时降水资料,采用5种计算极端强降水阈值的方法比较分析,得到适用于青岛地区极端强降水阈值的计算方法。结果表明,Z指数转换法效果最佳。计算青岛地区95%、98%和99%百分位小时极端强降水阈值,发现在青岛... 详细信息

根据青岛市2006—2017年4—10月小时降水资料,采用5种计算极端强降水阈值的方法比较分析,得到适用于青岛地区极端强降水阈值的计算方法。结果表明,Z指数转换法效果最佳。计算青岛地区95%、98%和99%百分位小时极端强降水阈值,发现在青岛平度北部和南部、莱西北部、崂山山前、黄岛南部沿海存在大值区,结合小时历史降雨量极值分布图,综合分析得到3处强降水重点关注区域,分别为青岛北部、崂山山前、黄岛南部沿海可以为防灾减灾提供参考。

关键词：极端强降水阈值分布特征山东青岛

基于自注意力和门控循环神经网络的雷达回波外推算法研究

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气象学报 2024年第1期82卷 127-135页

作者：薛丰昌章超钦王文硕陈笑娟南京信息工程大学气象灾害地理信息工程实验室南京210044 绍兴市气象局绍兴312000 河北省气象灾害防御和环境气象中心石家庄050021

为提升现有神经网络对雷达回波序列的时、空特征提取能力,建立外推性能更优的时、空序列预测模型,开展雷达回波外推算法改进研究。基于深圳市气象局与中国香港天文台共同建立的雷达回波数据集,在数据处理层面,通过改进对雷达回波图像序... 详细信息

为提升现有神经网络对雷达回波序列的时、空特征提取能力,建立外推性能更优的时、空序列预测模型,开展雷达回波外推算法改进研究。基于深圳市气象局与中国香港天文台共同建立的雷达回波数据集,在数据处理层面,通过改进对雷达回波图像序列归一化的方法,提升了常用的5种时、空序列预测模型对强回波的预测水平;在模型算法层面,将两个联立的自注意力结构引入ST-LSTM结构,组成新的循环门控单元,并将这些循环门控单元进行堆叠,建立ST-SARNN模型。选用CSI和POD作为精度评价指标,进行模型对比分析得到:(1)改进的归一化方法提升了近几年内常用的5种时、空序列预测模型对强回波的预测水平。(2)加入自注意力的ST-SARNN模型对雷达回波的预测性能显著优于ConvLSTM、PredRNN和MIM等模型。改进的归一化方法能改变样本数据分布,并在一定程度上提升模型外推性能;自注意力结构能够有效挖掘雷达回波序列的时、空特征,进而改进神经网络的外推表现。

关键词：雷达回波外推自注意力机制循环神经网络数据归一化方法

云南省雷电流幅值时空变化特征及累积概率分布

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灾害学 2024年第4期39卷 24-32页

作者：刘平英吴永斌姚雯李思周璐瑶云南省气象灾害防御技术中心云南昆明650034 中国气象局雷电重点开放实验室北京100081

该文基于2017—2022年云南省VLF/LF闪电定位系统监测资料,分析雷电流幅值时空变化规律和累积概率分布特征。结果表明:全省正回击电流幅值空间分布差异较负回击更加显著,高值区分布在滇西北、滇东南的红河州、滇西南的普洱市和西双版纳... 详细信息

该文基于2017—2022年云南省VLF/LF闪电定位系统监测资料,分析雷电流幅值时空变化规律和累积概率分布特征。结果表明:全省正回击电流幅值空间分布差异较负回击更加显著,高值区分布在滇西北、滇东南的红河州、滇西南的普洱市和西双版纳州。在回击密度较高的滇中及以东地区,雷电流幅值却相对较小。全省正、负回击的平均电流幅值分别为42.6 kA、27.3 kA,正回击电流幅值跨度更广,负回击电流幅值更集中。正回击中出现大幅值电流的概率较高,正、负回击中电流幅值大于60 kA的累积概率分别为27.6%和4.4%。具有强电流幅值的地闪活动主要出现在8—10月的夜间及上午,弱雷电流幅值主要发生在春季。利用IEEE推荐公式和Levenberg-Marquardt算法,通过迭代拟合得到适用于云南省不同地区的雷电流幅值累积概率公式,拟合值与实测值的相对误差较小,可为雷电灾害防御设计及输电线路耐雷评估分析等提供技术支持和参考。

关键词：雷电流幅值累积概率最小二乘法中值电流非线性拟合

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利用Himawari-8资料分析京津冀地区冬季雾的空间分布和演变过程

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环境科学研究 2024年第5期37卷 939-949页

作者：叶子恒龚安保徐峻田润泽韩文超张众志马琳琳唐枷榕黄荷卉李汶泽中国环境科学研究院大气环境研究所北京100012 山东省生态环境规划研究院山东济南250101 河南省气象灾害防御技术中心河南郑州450003 福建省福州市马尾区气象局福建福州350015

京津冀地区冬季雾霾过程频发,然而确定雾的空间分布一直是难点.本研究利用高分静止卫星Himawari-8的可见光和红外通道资料,分析2021年11月3-5日一次典型的京津冀地区雾的分布和演变过程.结果表明:①通过11.2μm与3.9μm通道的亮温差值(-... 详细信息

京津冀地区冬季雾霾过程频发,然而确定雾的空间分布一直是难点.本研究利用高分静止卫星Himawari-8的可见光和红外通道资料,分析2021年11月3-5日一次典型的京津冀地区雾的分布和演变过程.结果表明:①通过11.2μm与3.9μm通道的亮温差值(-8~-3 K)反演夜间雾的区域分布以及对应的雾顶高度,效果较好.②11月3-5日每天发生的雾,其类型、区域分布和演变过程都呈现不同的特征,3日清晨的雾为平流雾,覆盖范围为3 d中最大,几乎涵盖京津冀地区的平原地带;受西南水汽输送影响,北京市以南地区的雾发展较充分、持续时间最长,其中天津市北部的雾甚至在整个白天仍能维持.③11月4日和5日清晨均出现呈三角形区域分布的辐射雾,雾区的北缘和西缘分别因太行山和燕山山脉的阻挡形成,雾区南缘受低层风场作用位于天津市-石家庄市一线,呈平直的东北-西南走向,与非雾区界限分明;区域性静稳条件下,城市热岛效应对雾的分布和演变有重要影响.研究显示,京津冀地区冬季雾的分布和演变会受到水汽平流、低层风场、地形、热岛效应等多方面影响.

关键词：京津冀雾 Himawari-8 双通道亮温差法空间分布

提升为农信息精细化服务水平研究——以“贵州农经网”网站为例

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农村经济与科技 2024年第11期35卷 166-169页

作者：冷海燕付芳婧贵州省气象灾害防御中心贵州贵阳550000 贵州省农村信息化工程技术研究中心贵州贵阳550000 贵州省生态与农业气象中心贵州贵阳550000

当前,我国正值巩固脱贫攻坚成果与乡村振兴有效衔接的关键时期。以“贵州农经网”网站平台精细化服务应用研究为例,分析新形势下提高为农信息精细化服务水平的具体对策。针对目前为农服务信息存在的服务信息分类不科学、服务效率不高等... 详细信息

当前,我国正值巩固脱贫攻坚成果与乡村振兴有效衔接的关键时期。以“贵州农经网”网站平台精细化服务应用研究为例,分析新形势下提高为农信息精细化服务水平的具体对策。针对目前为农服务信息存在的服务信息分类不科学、服务效率不高等问题,要从围绕用户核心需求、优化精细化服务方案等方面入手,加强用户需求调研、加大部门合作力度、强化专业人才队伍建设,切实提升为农信息精细化服务水平。

关键词：为农信息精细化服务农村发展