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上海超大城市廓线数据平台设计与实现

信息技术 2024年第2期48卷 31-38页

作者：薛昊陈浩君尹春光刘超郑杰上海市气象信息与技术支持中心上海200030

为了提升对上海超大城市多源观测试验数据的管理和分析能力,文中设计并实现了一个集约、高效的数据统一管理平台——上海超大城市廓线数据平台。该平台选取了上海世博园、宝山、崇明、松江的主要新型气象观测仪器为目标对象,采用.Net作... 详细信息

为了提升对上海超大城市多源观测试验数据的管理和分析能力,文中设计并实现了一个集约、高效的数据统一管理平台——上海超大城市廓线数据平台。该平台选取了上海世博园、宝山、崇明、松江的主要新型气象观测仪器为目标对象,采用.Net作为后台开发平台,Html5作为前端显示,对上海地区大气垂直廓线进行分析评估,实现了观测仪器数据获取存储、监控显示、质量控制、统计评估、共享下载等功能,方便研究人员在线使用分析观测数据。

关键词：气象观测廓线数据平台

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雨量传感器工作状态实时监测系统设计

计算机测量与控制 2024年

作者：郑俊锦刘超丘祖京李睿杨森福建省大气探测技术保障中心上海市气象信息与技术支持中心

为监测双翻斗式雨量传感器的工作状态并及时发现故障，设计了一套无需改动传感器机械结构和自动气象站采集器接口电路的雨量传感器工作状态实时监测系统；利用降雨检测模块来识别有效降雨，通过漏斗堵塞检测、翻斗动作检测和干簧管状态... 详细信息

为监测双翻斗式雨量传感器的工作状态并及时发现故障，设计了一套无需改动传感器机械结构和自动气象站采集器接口电路的雨量传感器工作状态实时监测系统；利用降雨检测模块来识别有效降雨，通过漏斗堵塞检测、翻斗动作检测和干簧管状态检测等模块监测传感器内部关键部件的工作状态，同时集成入侵监测和声光告警模块以驱离动物等潜在入侵者，并通过通信模块实现数据的远程传输；试验结果表明，系统对于模拟故障现象均能准确地识别出来，主要故障检测的平均响应时间在290 s以内，并能记录故障类型及其发生时间，有效地提高了雨量数据的可靠性；系统积累的相关数据也有助于雨量传感器及其维护流程的持续优化。

关键词：雨量传感器故障检测数据质量控制

Rossby波3-4波通量异常下传与我国东部冬季寒潮的联系

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大气科学学报 2024年

作者：赵琦施春华郭栋南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心上海市气象信息与技术支持中心

利用ERA5再分析资料，通过对2000-2020年受Rossby波3-4波反射影响的8个我国东部寒潮个例的合成分析，探讨了3-4波异常的物理过程及其在该类寒潮降温事件中的作用，结果表明：乌拉尔高压多与纬向3-4波异常活跃有关。寒潮发生前，平流层... 详细信息

利用ERA5再分析资料，通过对2000-2020年受Rossby波3-4波反射影响的8个我国东部寒潮个例的合成分析，探讨了3-4波异常的物理过程及其在该类寒潮降温事件中的作用，结果表明：乌拉尔高压多与纬向3-4波异常活跃有关。寒潮发生前，平流层极涡呈3波结构，中高平流层（500-600K）极涡向亚欧大陆偏移，其北边界达到欧洲北部，在亚欧大陆的高纬度出现异常东风，有利于Rossby波作用通量的异常下传；低平流层（450K）极涡向亚洲东部延伸。3-4波作用通量在西欧地区异常上传，在东欧地区异常下传，在对流层顶附近形成波反射。该反射能够加强乌拉尔高压，有利于我国寒潮的发生。以200 hPa涡动热量通量在西欧和东欧上空的差异，建立区域波反射指数。该指数与我国东部3-4波反射型寒潮降温相关性好，在最低气温出现前一周左右，指数达到峰值，可以为我国寒潮预报预警提供参考。

关键词：寒潮乌拉尔山高压波反射极涡异常反射指数

上海青浦CINRAD/SAD雷达和南汇WSR-88D雷达数据对比分析

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气象科技 2024年第2期52卷 173-185页

作者：李哲尹春光郑杰刘超复旦大学大气与海洋科学系/大气科学研究院上海200438 上海市气象信息与技术支持中心上海200030

上海青浦CINRAD/SAD雷达和南汇WSR-88D雷达型号不同,并且采用不同的双偏振技术升级方案,实际业务运行中2部雷达存在一定的数据偏差。为了对雷达的探测性能进行定量评估,在共同探测区域遴选2022年7—9月及2023年6月共30个过程3933个时次... 详细信息

上海青浦CINRAD/SAD雷达和南汇WSR-88D雷达型号不同,并且采用不同的双偏振技术升级方案,实际业务运行中2部雷达存在一定的数据偏差。为了对雷达的探测性能进行定量评估,在共同探测区域遴选2022年7—9月及2023年6月共30个过程3933个时次数据,以稳定性降水与对流性降水分类并按强度分级进行对比,评估了反射率因子Z_(H),差分反射率Z_(DR),相关系数C_(C)和差分传播相移Φ_(DP)的水平分布特征及随方位变化趋势,雷达灵敏度随仰角变化趋势以及Z_(H)和Z_(DR)偏差的定量统计。结果表明:2部雷达Z_(H)的观测结果接近,青浦CINRAD/SAD雷达的Z_(H),C_(C)和Φ_(DP)受地物及避雷针影响较大,随方位变化不稳定,青浦CINRAD/SAD雷达在低层的非气象回波滤除效果较南汇WSR-88D雷达差。2部雷达Z_(H)和Z_(DR)的偏差在Z_(H)大于40 dBz的区域较大,Z_(H)平均偏差为0.9 dB,Z_(DR)为-0.14 dB。本文基于台风、冰雹、短时强降水和梅雨降水数据,定量化评估了上海2部S波段双偏振天气雷达数据之间的差异,为后续算法改进以及数据订正提供参考。

关键词： S波段双偏振雷达灵敏度偏差分析

夏季青藏高原那曲地区一次对流降水及云微物理的数值模拟

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西南大学学报（自然科学版） 2024年第3期46卷 135-146页

作者：侯文轩华维郭艺媛范广洲成都信息工程大学大气科学学院/高原大气与环境四川省重点实验室/四川省气象灾害预测预警工程实验室成都610225 上海市气象信息与技术支持中心上海200030 中国科学院大气物理研究所竺可桢—南森国际研究中心北京100029

利用NCEP FNL再分析资料为初始场,通过WRF中尺度数值模式(V4.0版)对2019年夏季青藏高原那曲地区一次对流云降水及云微物理特征进行了数值模拟.结果表明:WRF模式能够较好地再现本次降水的时空特征和云发展过程.固态水凝物分布高度普遍高... 详细信息

利用NCEP FNL再分析资料为初始场,通过WRF中尺度数值模式(V4.0版)对2019年夏季青藏高原那曲地区一次对流云降水及云微物理特征进行了数值模拟.结果表明:WRF模式能够较好地再现本次降水的时空特征和云发展过程.固态水凝物分布高度普遍高于液态水凝物,其中冰和雪主要位于中高层,中低层以霰和云水为主,低层多为雨水粒子;降水过程中雪、霰和雨水粒子高值中心出现时段与降水峰值时间较好对应,表明本次降水以冰相过程为主,且雪粒子和霰粒子的贡献最大,其原因为雪粒子通过贝杰龙过程和自身的碰并过程增加,霰粒子则通过与雪粒子碰并和自身凇附作用不断增长,随着上升气流逐渐减弱,大量霰粒子和部分雪粒子落至0℃层左右融化形成降水,加之雨水与云水的碰并作用,进一步促进了降水的形成.此外,暖雨过程对降水的直接贡献较小,但对冰相粒子的形成贡献明显.

关键词：青藏高原对流云降水云微物理数值模拟

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气象管理数据中心设计与实现

气象科技 2024年第4期52卷 508-518页

作者：赵希鹏赵芳王甫棣王帅国家气象信息中心北京100081

为满足气象部门政务数据高效管理和共享应用需求,推动气象政务数据融入国家政务大数据体系,中国气象局依托国家级气象专有云设计、建设了气象部门首个一级集中、四级应用的集约统一的政务数据中心,直接支撑气象政务和业务应用。本文介... 详细信息

为满足气象部门政务数据高效管理和共享应用需求,推动气象政务数据融入国家政务大数据体系,中国气象局依托国家级气象专有云设计、建设了气象部门首个一级集中、四级应用的集约统一的政务数据中心,直接支撑气象政务和业务应用。本文介绍了该数据中心系统的核心架构设计、主要业务功能、关键信息流程、基于气象政务数据特征的数据分类和分层数据体系、关键实现技术、应用成效等。系统的实现采用了一系列的新兴信息技术,包括支持多源异构的数据汇聚、基于策略的数据清洗和整合治理、全局统一的数据服务和接口管理、基于ElasticSearch引擎的全文检索、基于消息驱动的管理应用协同、主备中心数据同步等。作为气象部门政务管理数字化转型升级的数字底座,系统建成后为国省市县四级气象部门提供了一站式的政务数据管理和共享应用服务,在有力支撑中国气象局行政办公、科学决策和履行公共职能中发挥了良好效益。

关键词：气象数字化转型管理数据中心数据体系应用协同

基于容器调度技术的气象产品加工系统应用研究

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微型电脑应用 2024年第7期40卷 23-26,31页

作者：秦运龙霍庆何林何文春高峰陈士旺湖北省气象信息与技术保障中心湖北武汉430074 国家气象信息中心北京100081 陕西省气象信息中心陕西西安710014

随着研究型业务的快速发展,业务和科研人员急需一种在不降低计算效率、充分利用计算资源情况下支持可独立运行、高可用、高并发、个性化研发环境、快速部署移植的新技术支撑气象业务和科研发展。针对该需求对容器技术在产品加工系统(DPL... 详细信息

随着研究型业务的快速发展,业务和科研人员急需一种在不降低计算效率、充分利用计算资源情况下支持可独立运行、高可用、高并发、个性化研发环境、快速部署移植的新技术支撑气象业务和科研发展。针对该需求对容器技术在产品加工系统(DPL)中的应用进行分析研究,研究表明Docker容器从系统逻辑层面可实现研发环境的个性化、作业执行的独立性和算法的高效快速移植,并在业务执行完后释放资源,保障资源的充分共享利用,同时采用基于容器的分布式架构Kubernetes技术实现容器的高并发和负载均衡调度,满足气象产品固定时间高并发执行的需求,且执行效率相对物理机集群并无降低,该技术可应用于国家级和省级气象产品加工系统(DPL)中常规气象产品业务和科研算法的调度运行。

关键词：容器 Docker 气象大数据云平台镜像仓库 DPL Kubernetes 负载均衡

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气象部门终端入网控制系统的设计与实现

计算机技术与发展 2024年第1期34卷 99-105页

作者：钟磊田征郭宇清国家气象信息中心北京100081

气象信息网络的快速发展,促进气象内部网络的设备种类和数量不断增加,对传统的入网管理方式提出新的挑战。现阶段,气象内网办公区网络接入设备数量超过7000台,在网设备的种类和数量难以梳理,违规占用网络资源的现象时有发生。由于接入... 详细信息

气象信息网络的快速发展,促进气象内部网络的设备种类和数量不断增加,对传统的入网管理方式提出新的挑战。现阶段,气象内网办公区网络接入设备数量超过7000台,在网设备的种类和数量难以梳理,违规占用网络资源的现象时有发生。由于接入设备的合法性难以确定,在违规接入设备后无法第一时间发现和阻断,对业务系统和气象数据安全带来威胁。在网设备可能存在恶意程序运行,接入气象网络后可能对其它设备的安全产生重大影响。传统控制技术需要维护本地的数据信息,存在数据准确性滞后和泄露风险。该文以解决以上问题为出发点,设计和实现适应气象网络需求的无客户端模式终端入网控制系统,通过与统一信任服务系统和终端安全管理系统数据共享,实现身份认证信息的自动更新和维护,同时促进终端安全管理软件在气象园区的广泛应用,及时发现和阻断违规设备的接入,消除潜在的安全隐患。

关键词：入网控制终端安全统一信任服务网络安全身份认证

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基于多源融合的联级网络安全态势感知模型

信息技术 2024年第3期48卷 164-169页

作者：马晋重庆市气象信息与技术保障中心重庆401147

为实时获取网络安全状态,便于管理员及时采取响应措施,建立基于多源融合的联级网络安全态势感知模型。确立数据分割点,通过分割条件对数据实施连续的自适应离散化处理;采用粒子群算法融合相同类型的感知数据;以资产重要程度、脆弱指数... 详细信息

为实时获取网络安全状态,便于管理员及时采取响应措施,建立基于多源融合的联级网络安全态势感知模型。确立数据分割点,通过分割条件对数据实施连续的自适应离散化处理;采用粒子群算法融合相同类型的感知数据;以资产重要程度、脆弱指数与威胁指数为态势感知一级指标,建立联级网络安全态势感知指标体系;输入融合数据到支持向量机中,将态势感知问题变换为支持向量机分类预测问题,得到最佳分类函数,建立综合感知矩阵,完成感知模型构建。实验结果表明,所建模型提高了多源数据融合效果,感知结果较精确。

关键词：多源融合联级网络安全态势感知模型支持向量机算法