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亚太防台减灾中国主要贡献概述

科学通报 2020年第9期65卷 780-789页

作者：矫梅燕雷小途虞俊钱传海中国气象局北京100081 中国气象局上海台风研究所上海200030 上海市气象局上海200030 中国气象局国家气象中心台风与海洋气象预报中心北京100081

热带气旋(西北太平洋地区称为台风)位居全球十大自然灾害之首,西北太平洋是台风活动最活跃的区域,生成于此的台风年均约占全球的1/3[1].西北太平洋区域各国和地区饱受台风侵袭,单个台风造成数十亿美元直接经济损失的例子时有发生,因灾... 详细信息

热带气旋(西北太平洋地区称为台风)位居全球十大自然灾害之首,西北太平洋是台风活动最活跃的区域,生成于此的台风年均约占全球的1/3[1].西北太平洋区域各国和地区饱受台风侵袭,单个台风造成数十亿美元直接经济损失的例子时有发生,因灾情严重而被除名(永久命名)的台风每年都有[2].防台减灾受到亚太地区各国各地政府的共同关注,技术交流和信息共享由来已久.早在1880年,上海徐家汇观象台便通过书信的方式与马尼拉等当时全球54个气象台建立了气象信息交换网络(各台回执收到资料后的明信片),并据此于1895年绘制了首张东亚地区的地面天气图,于1920年完成了西北太平洋620个台风路径图的整编.此外,徐家汇观象台于1884年创立的"风球旗语"台风预警体系,受到国际气象组织(International Meteorological Organization,IMO)认可和推荐,并在东亚沿海地区得到广泛应用(香港天文台自1884年开始使用直到2002年)[3].

关键词： tropical cyclone UNESCAP/WMO Typhoon Committee typhoon-related disaster prevention and mitigation Asia-Pacific region

基于多层感知机模型的长三角水稻种植区净生态系统碳通量模拟

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高原气象 2025年第1期44卷 191-200页

作者：席闻阳何建军王智麟郭立峰李亚荣中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室/中国气象局大气化学重点开放实验室北京200081 海南大学海洋科学与工程学院海南海口570228 南京信息工程大学计算机与软件学院江苏南京210044 兰州大学大气科学学院甘肃兰州730000

中国长江三角洲地区(以下简称长三角地区)是典型的水稻种植区,其碳源汇对区域气候和环境具有重要影响。本文系统地分析了长三角地区净生态系统碳交换量(net ecosystem exchange,NEE)与各个气象因子之间的关系,发现NEE与太阳短波辐射的... 详细信息

中国长江三角洲地区(以下简称长三角地区)是典型的水稻种植区,其碳源汇对区域气候和环境具有重要影响。本文系统地分析了长三角地区净生态系统碳交换量(net ecosystem exchange,NEE)与各个气象因子之间的关系,发现NEE与太阳短波辐射的相关性最强,其次与湿度相关参量(饱和水汽压差、相对湿度)等呈现较强的相关性。同时,NEE与太阳辐射、气温、湿度因子、风速和摩擦速度的相关性呈现明显的昼夜变化。基于上述分析,本文利用NEE和气象观测数据构建了长三角水稻下垫面多层感知机(Multilayer perceptron,MLP)NEE模拟模型,评估了模型的模拟效果及其时空稳定性。构建的MLP模型能较好地拟合NEE,训练集模拟的NEE与观测值的相关系数达到0.88,均方根误差为5.34μmol·m^(-2)·s^(-1);MLP模型在模拟长三角水稻季NEE时表现良好,在东台和寿县站点的模拟NEE结果与观测值的相关系数均高于0.78,模型具有较好的时空稳定性;MLP模型模拟白天平均NEE的效果好于夜间平均NEE的效果。研究结果揭示了影响水稻碳循环的主要气象因子,为认识长三角水稻种植区碳循环时空分布特征提供支撑,对准确评估全球和区域碳通量具有重要意义。

关键词：机器学习 MLP模型 NEE 长江三角洲地区水稻种植区

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基于模式误差分布特征的中国夏季旱涝预测可信度研究

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物理学报 2014年第14期63卷 423-434页

作者：杨杰龚志强赵俊虎许遐祯江苏省气象局气候中心南京210000 中国气象局国家气候中心北京100081

基于美国气候预报中心组合降雨分析资料对国家气候中心海气耦合模式多年夏季降水预报误差进行统计分析,以揭示模式预报误差的分布规律及特征.研究发现,模式预报误差分布特征满足正态分布,基于误差分布特征分析模式对中国夏季降水的预测... 详细信息

基于美国气候预报中心组合降雨分析资料对国家气候中心海气耦合模式多年夏季降水预报误差进行统计分析,以揭示模式预报误差的分布规律及特征.研究发现,模式预报误差分布特征满足正态分布,基于误差分布特征分析模式对中国夏季降水的预测能力,通过误差分布的高斯拟合曲线特征对比模式预报与动力统计方法的预测技巧,进而得到动力统计方法改进误差分布特征的两种类型:1)变幅型改进;2)均值型改进.在此基础上,根据模式误差的统计特征提出了一种新的旱涝预测可信度计算方法,用于定量化地评估动力统计方法在不同地区的预测可信度大小,并应用于实际预测.最后以2012和2013年夏季降水为例,给出了实况、预测以及可信度检验.结果显示该方法能较好地反映出预测的不确定性,较其他检验方法更具针对性,对异常降水的预测可信度反映更为准确,验证了方法的有效性,可进一步提高动力统计方法的预测服务水平.

关键词：误差分布动力统计汛期降水预测可信度

地转动量近似下的Q矢量及其在天气图上的应用

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物理学报 2014年第6期63卷 397-402页

作者：周小刚朱禾王秀明中国气象局气象干部培训学院北京100081

将Hoskins等提出的准地转Q矢量表达式推广到地转动量近似下的Q矢量表达式,并讨论了如何在天气图上用地转动量近似下的Q矢量表达式定性估计垂直运动方向的方法.地转动量近似下的Q矢量与准地转Q矢量相比,表达式中多了与位势高度极值和风... 详细信息

将Hoskins等提出的准地转Q矢量表达式推广到地转动量近似下的Q矢量表达式,并讨论了如何在天气图上用地转动量近似下的Q矢量表达式定性估计垂直运动方向的方法.地转动量近似下的Q矢量与准地转Q矢量相比,表达式中多了与位势高度极值和风速极值相关的两项,分别将地转动量近似下的Q矢量表达式中的每一项写成在天气图上便于判断的表达式.结果表明,在天气图上可以通过以下三种方式定性判断垂直运动方向:一是当等高线呈波状槽脊形式及通过急流的入口和出口区时,使用地转动量近似下的Q矢量的第一项(即准地转Q矢量)加以判断;二是当存在闭合气压系统且等高线与风向有交角时,使用地转动量近似下的Q矢量的第二项加以判断;三是在急流核上使用地转动量近似下的Q矢量的第三项加以判断.

关键词：准地转地转动量近似 Q矢量急流核

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基于集合预报的淮河流域洪水预报研究

水利学报 2012年第2期43卷 216-224页

作者：包红军赵琳娜中国气象局公共气象服务中心北京100081 国家气象中心中国气象局北京100081

建立基于集合预报的淮河具有行蓄洪区流域洪水预报及早期预警模型。在洪水预报中引入数值天气预报以延长洪水预报的预见期。集合预报采用多模式和多分析集合预报技术,考虑初始场的不确定性和模式的不确定性,避免"单一"确定性数值天气预... 详细信息

建立基于集合预报的淮河具有行蓄洪区流域洪水预报及早期预警模型。在洪水预报中引入数值天气预报以延长洪水预报的预见期。集合预报采用多模式和多分析集合预报技术,考虑初始场的不确定性和模式的不确定性,避免"单一"确定性数值天气预报结果易存在的预报误区。THORPEX项目支撑的THORPEX Interactive Grand Global Ensemble(TIGGE)集合预报目的是建立全球交互式预报系统。本文以淮河流域为试验流域,以TIGGE集合预报(加拿大气象中心(简称CMC,集合成员数为15个)、欧洲中期天气预报中心(简称ECMWF,集合成员数为51个)、英国气象局(简称UKMO,集合成员数为24个)、美国国家环境预测中心(简称NCEP,集合成员数为15个))驱动构建的水文与水力学相结合的具有行蓄洪区流域洪水预报模型以达延长洪水预报的预见期,新安江模型用于降雨径流计算、一维水动力学模型用于河道洪水演算,实现洪水预报及早期预警。为了进行比较,同时采用地面雨量计观测降水驱动构建的洪水预报模型,对2007和2008年淮河汛期洪水进行检验。结果表明,基于TIGGE集合预报驱动的洪水预报预见期延长了72～120h,证明了TIGGE集合预报可以应用于洪水预报及早期预警。

关键词：洪水预报及早期预警 TIGGE集合预报新安江模型一维水动力学模型淮河

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全自动太阳跟踪器的研制和应用

光学精密工程 2008年第12期16卷 2544-2550页

作者：吕文华贺晓雷于贺军李建英中国气象局气象探测中心北京100081

为了解决太阳辐射观测台站直接辐射表跟踪不准等问题,成功研制了全自动太阳跟踪器。跟踪器具有两种可自行切换的跟踪方式:传感器跟踪方式和太阳运行轨迹跟踪方式。介绍了这两种模式的工作原理,这两种方式自行切换,互相配合,实现了高精... 详细信息

为了解决太阳辐射观测台站直接辐射表跟踪不准等问题,成功研制了全自动太阳跟踪器。跟踪器具有两种可自行切换的跟踪方式:传感器跟踪方式和太阳运行轨迹跟踪方式。介绍了这两种模式的工作原理,这两种方式自行切换,互相配合,实现了高精度的全天候太阳自动跟踪。经过数月的原理试验和一年半的台站试验,跟踪误差在±0.14°内。全自动太阳跟踪器的研制成功,在没有改进辐射传感器的情况下,可提高直接辐射、总辐射的测量准确度;解决了直接辐射表信号线缠绕的难题;实现了直接辐射、日照时数和散射辐射的全自动测量。

关键词：全自动太阳跟踪器研制应用

清远连州CINRAD/SA-D型业务试验双偏振天气雷达技术评估

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北京理工大学学报 2018年第9期38卷 953-958页

作者：邵楠步志超李柏陈玉宝中国气象局气象探测中心北京100081

以北京敏视达雷达有限公司生产的国内首部S波段业务试验双偏振雷达(清远连州CINRAD/SA-D型)为研究对象,从硬件升级、在线/离线标定方法、信号处理及软件技术等方面与美国WSR-88D双偏振天气雷达进行比对分析,重点对采用机内信号源法的长... 详细信息

以北京敏视达雷达有限公司生产的国内首部S波段业务试验双偏振雷达(清远连州CINRAD/SA-D型)为研究对象,从硬件升级、在线/离线标定方法、信号处理及软件技术等方面与美国WSR-88D双偏振天气雷达进行比对分析,重点对采用机内信号源法的长期标定结果和小雨数据全链路标定结果进行统计分析.研究结果表明:机内长期标定情况下,差分反射率因子ZDR和差分传播相位ΦDP的统计方差分别为0.205 3dB和1.135 8°;通过关键参数筛选出的业务观测小雨数据,ZDR的标准差值控制在了0.5dB以内,这些结果与美国天气雷达标定指标相当.

关键词：双偏振雷达机内定标小雨法定标

云南省丽江地区倾斜面太阳总辐射计算模型对比分析

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太阳能学报 2015年第12期36卷 3041-3047页

作者：崇伟吕文华沙奕卓边泽强中国气象局气象探测中心北京100081

介绍5种根据水平面太阳总辐射、直接辐射、散射辐射和太阳天顶角计算南向倾斜面太阳总辐射的数学模型。利用云南省丽江地区太阳辐射观测数据,计算南向纬度倾斜面太阳总辐射值,与同期纬度倾斜面太阳总辐射观测值进行比对,并以观测值为参... 详细信息

介绍5种根据水平面太阳总辐射、直接辐射、散射辐射和太阳天顶角计算南向倾斜面太阳总辐射的数学模型。利用云南省丽江地区太阳辐射观测数据,计算南向纬度倾斜面太阳总辐射值,与同期纬度倾斜面太阳总辐射观测值进行比对,并以观测值为参考,对由5种模型计算的纬度面太阳总辐射值作统计分析。结果显示:5种南向倾斜面太阳总辐射计算模型均能较好地计算出丽江地区南向纬度面上的太阳总辐射值。其中,Hay模型最适合于在不区分天气状况的条件下使用,Ma-Iqbal模型最适合于应用在阴天和多云天气状况下,而晴天条件下则最好选用Muneer模型。

关键词：太阳总辐射纬度倾斜面模型晴朗系数

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基于遥感的国外作物长势监测与产量趋势估计

农业工程学报 2012年第13期28卷 166-171,I0006,I0007页

作者：钱永兰侯英雨延昊毛留喜吴门新何延波中国气象局国家气象中心北京100081

国外重点产粮区的作物长势和产量增长趋势信息对于中国政府决策和制订合理的粮食政策具有重要意义,但由于地域的限制、生产方式的差异以及国外可获取的气象资料有限,气象模型和农学模型在国外估产方面尚存在不足,遥感以其便捷、快速、... 详细信息

国外重点产粮区的作物长势和产量增长趋势信息对于中国政府决策和制订合理的粮食政策具有重要意义,但由于地域的限制、生产方式的差异以及国外可获取的气象资料有限,气象模型和农学模型在国外估产方面尚存在不足,遥感以其便捷、快速、客观的优势已被越来越多地采用进行国外作物长势监测和产量估计。该文以美国玉米和印度水稻为例,探讨了基于1kmSPOT-VGT遥感资料进行作物长势监测和产量趋势估计的方法,并结合当地气象条件对其结果进行了分析。经检验,利用该方法得到的长势状况及空间分布与实际基本一致,产量增长趋势预测准确率为100%;在作物生长旺盛季节,植株覆盖密度较大时,EVI比NDVI能更真实地反映作物的长势状况。该研究可为国外作物长势遥感监测与产量估算业务应用提供参考。

关键词：遥感作物监测 NDVI EVI 长势估产