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北京“23·7”极端强降雨特征和成因分析

气象 2024年第5期50卷 616-629页

作者：荆浩亢妍妍吴宏议雷蕾郭锐赵玮于波北京市气象台北京100097

利用北京地区加密气象站、补盲的北京市规划和自然资源委员会雨量站、双偏振雷达、风廓线雷达、GPS水汽等观测数据和ERA5再分析数据,对北京“23·7”极端强降雨阶段性特征和成因进行了分析。结果表明:“23·7”极端强降雨累计降水量(331... 详细信息

利用北京地区加密气象站、补盲的北京市规划和自然资源委员会雨量站、双偏振雷达、风廓线雷达、GPS水汽等观测数据和ERA5再分析数据,对北京“23·7”极端强降雨阶段性特征和成因进行了分析。结果表明:“23·7”极端强降雨累计降水量(331 mm)和单点最大降水量(1025 mm)均打破历史纪录,最大雨强(126.6 mm·h^(-1))排名历史第二位,具有显著的极端性。强降雨可分为5个阶段,其中第Ⅱ和第Ⅳ阶段降水量分别占过程累计降水量的37.1%和39.7%,第Ⅳ阶段雨强更大,对应急流更强,高温、高湿特征也更明显。地形对降雨的增幅作用显著,降水量在海拔100~300 m山区迅速增加,极大值出现在海拔约400 m的山区,第Ⅱ(第Ⅳ)阶段山区平均降水量和小时雨强分别是平原的2.1(3.0)倍和2.0(2.7)倍;第Ⅱ阶段主要为地形对急流的直接抬升,第Ⅳ阶段为地形绕流辐合和直接抬升共同作用。7月31日上午(第Ⅳ阶段)边界层急流出口区与低空急流入口区耦合导致低层上升运动增强,促使西部山前β中尺度对流系统由块状发展成线状并有γ中尺度涡旋产生,该β中尺度对流系统北上时形成短暂的列车效应,引发了西部山区8个站次100 mm·h^(-1)以上的极端短时强降水。

关键词： “23·7”极端强降雨地形作用低空急流中尺度对流系统 γ中尺度涡旋

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京津冀地区臭氧与温度的关系研究

中国环境科学 2024年第9期44卷 4778-4785页

作者：朱晓婉刘湘雪吴进邱雨露李颖若马志强北京市气象台北京100089 北京城市气象研究院北京100089 上甸子国家大气本底站北京101507

为探究气象条件对臭氧(O_(3))长期变化趋势的影响,基于京津冀地区多站点长时间序列污染物和气象观测数据对两种气候惩罚因子进行统计分析.结果表明,2016年之后,京津冀地区O_(3)对温度的敏感性增强.对比2016年前后两个时期(2010~2015年,P... 详细信息

为探究气象条件对臭氧(O_(3))长期变化趋势的影响,基于京津冀地区多站点长时间序列污染物和气象观测数据对两种气候惩罚因子进行统计分析.结果表明,2016年之后,京津冀地区O_(3)对温度的敏感性增强.对比2016年前后两个时期(2010~2015年,P2;2016~2020年,P3)的区域气象条件发现高温是导致这种现象的主要气象原因.P3时期的高温日数出现频率比P2时期偏高0.6%~5.1%,而这种高温日的频繁发生与京津冀地区在P3时期受焚风影响增多有关.P3阶段具备焚风发生条件的日数频率是P2时期的2.7倍,焚风条件下高温天气的发生频率是非焚风条件下的1.0~1.9倍.这种O_(3)对温度的敏感性增强意味着一旦气象条件有利于O_(3)污染的发生,O_(3)浓度会在短时间内达到与温度相关的最大反应速率,从而使高浓度O_(3)维持更长时间.与北京相比,京津冀其他地区的O_(3)污染形势更为严峻,需持续加强区域污染的联防联治,协同减排.

关键词：臭氧温度焚风气候惩罚因子

北京市观象台2021-2022年气象垂直物理量数据集

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中国科学数据（中英文网络版） 2024年第1期9卷 268-278页

作者：熊亚军孟慧芳薛杨范雪波北京市气象数据中心北京100081 北京市气象探测中心北京100081

气象垂直物理量在气象、环境等领域用途非常广泛;但由于计算较为复杂,长序列、多要素的气象垂直物理量数据集一直较为缺乏。基于北京市观象台(站号54511)2021-2022年的气象探空资料,采用MICAPS4.0软件,计算2021-2022年气象垂直物理量数... 详细信息

气象垂直物理量在气象、环境等领域用途非常广泛;但由于计算较为复杂,长序列、多要素的气象垂直物理量数据集一直较为缺乏。基于北京市观象台(站号54511)2021-2022年的气象探空资料,采用MICAPS4.0软件,计算2021-2022年气象垂直物理量数据集。每日有两个时次的数据,分别为08时和20时。垂直物理量包括K指数、A指数、最大抬升指数等40个物理量。数据集从数据观测、数据传输、数据存储3个方面进行了质控,可为天气预报、大气环境等领域的业务科研工作提供数据支撑。

关键词：北京气象垂直物理量探空数据集

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北京地区3次对流下山增强过程的云参数特征

应用气象学报 2024年第4期35卷 429-443页

作者：杨艺亚雷蕾仲跻芹翟亮荆浩郭锐北京市气象台北京100097 北京城市气象研究院北京100089

利用FY-4A资料,识别北京地区3次对流下山加强过程(2021年7月1日、2022年6月12日和2022年8月4日)的中尺度对流系统(mesoscale convective system,MCS),结合京津冀自动气象站降水资料、中国气象局北京快速更新循环数值预报系统(CMA-BJ)产... 详细信息

利用FY-4A资料,识别北京地区3次对流下山加强过程(2021年7月1日、2022年6月12日和2022年8月4日)的中尺度对流系统(mesoscale convective system,MCS),结合京津冀自动气象站降水资料、中国气象局北京快速更新循环数值预报系统(CMA-BJ)产品分析MCS云特征以指示MCS的形成、成熟阶段和演变特征。结果表明:形成阶段MCS面积增长缓慢,红外亮温梯度大,亮温值快速下降,最低值小于-65℃;成熟阶段MCS面积迅速增大,面积最大时地面短时强降水站数最多,但变温区面积、降温幅度和亮温梯度均小于形成阶段。水汽与红外亮温差(简称亮温差)可表示对流云发展强度,亮温差随时间变化呈缓慢波动增长-快速增长-稳定维持的特征,指示MCS不同发展阶段。MCS形成阶段后期,云顶高度升高,红外亮温和水汽亮温下降,亮温差接近于0℃;MCS成熟阶段,云顶高度、红外亮温和水汽亮温均达到极值,高空出流明显,云团面积增至最大。以上特征可揭示北京地区对流下山过程中MCS的发展阶段,为判断MCS强度变化和地面强降雨、大风落区提供参考。

关键词：中尺度对流系统(MCS) FY-4A静止卫星亮温对流下山

简易保鲜储藏设备质量评价研究——以北京市为例

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中国农机化学报 2024年第7期45卷 135-140,151页

作者：蒋晓禹振军盛顺卜小东贾利涛陈向东北京农业职业学院北京市102208 北京市农业机械试验鉴定推广站北京市100079

为实现简易保鲜储藏设备的推广应用,需要先确定简易保鲜储藏设备的质量评价方法。通过分析研究简易保鲜储藏设备质量调查评价方法并进行实际应用,对简易保鲜储藏设备的安全性、可靠性、适应性和售后服务状况等内容进行调查及评价,掌握... 详细信息

为实现简易保鲜储藏设备的推广应用,需要先确定简易保鲜储藏设备的质量评价方法。通过分析研究简易保鲜储藏设备质量调查评价方法并进行实际应用,对简易保鲜储藏设备的安全性、可靠性、适应性和售后服务状况等内容进行调查及评价,掌握在用保鲜储藏设备的整体质量水平。在分析研究简易保鲜储藏设备的组成结构、参数及功能原理、用途、设备实际运行使用过程中可能出现的状况及故障、用户使用设备的质量要求及服务感受的基础上,设置设备质量评价指标,每个指标赋予不同的权重系数。其中一级指标5个,分别是安全性、适用性、可靠性、物料使用负荷程度、售后服务;二级指标25个。一级指标中安全性25分、适用性20分、可靠性20分、物料使用负荷程度20分、售后服务15分。调查结果表明,简易保鲜储藏设备所有样本加权得分为83.10。3家公司的产品生产使用性能较好,达到产品设计标准。

关键词：北京市简易保鲜储藏设备质量评价权重系数

同方期刊数据库博看期刊评论

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基于YOLOv5的安全帽佩戴检测算法

青海科技 2024年第3期31卷 183-190页

作者：杨柏松周文娟马洁郭航西宁市气象站西宁810000

随着我国气象事业的不断发展,相关设施的建设及气象设备的更新需要投入大量技术人员在工地作业。为了严守安全生产红线,以现代化信息技术加强相关施工区域站的人员安全监管势在必行。文章基于YOLOv5(You Only Look Once version 5)目标... 详细信息

随着我国气象事业的不断发展,相关设施的建设及气象设备的更新需要投入大量技术人员在工地作业。为了严守安全生产红线,以现代化信息技术加强相关施工区域站的人员安全监管势在必行。文章基于YOLOv5(You Only Look Once version 5)目标检测算法训练的安全帽佩戴检测算法,可以实时检测工作人员的安全帽佩戴情况,在保障施工现场人员安全、减少安全事故发生方面具有积极作用。

关键词：区域站 YOLOv5 目标检测深度学习

北京市农田土壤有机碳密度空间变异及影响因素

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农业工程学报 2024年第9期40卷 119-127页

作者：孔晨晨张世文袁胜君王维瑞夏沙沙胡睿鑫安徽理工大学地球与环境学院淮南232001 北京市密云区土肥工作站北京101500 北京市耕地建设保护中心北京100020

探明区域农田土壤有机碳密度(soil organic carbon density,SOCD)空间分布特征及其影响因素对增加农田土壤碳汇、实现“双碳”目标具有重要意义。该研究以北京市为研究区,基于2022年采样实测的0~60 cm各层SOCD数据,采用3D概念模型、Mant... 详细信息

探明区域农田土壤有机碳密度(soil organic carbon density,SOCD)空间分布特征及其影响因素对增加农田土壤碳汇、实现“双碳”目标具有重要意义。该研究以北京市为研究区,基于2022年采样实测的0~60 cm各层SOCD数据,采用3D概念模型、Mantel test、地理加权回归、地理探测器模型开展SOCD空间变异分析,探究不同因素对SOCD的影响程度及各因素间交互后的作用力。结果表明:1)研究区SOCD在空间上呈自表层向深层逐渐降低的趋势,其中0~15 cm土层的SOCD显著高于30~60 cm(P<0.05),0~60 cm土层的有机碳储量约为10.80 Tg。2)土壤含水率、土壤亚类、地形部位分别对0~15、15~60、45~60 cm土层的SOCD产生了显著影响(P<0.05);土壤亚类、土壤母质、土壤质地、地形部位与SOCD的空间关联性较强,关联程度自表层向下逐渐增大。3)各重要因子交互后对研究区SOCD的解释能力呈双因子增强或非线性增强的关系,土壤亚类与其他各因子交互后对SOCD的解释能力提升最为突出。今后研究区内开展土壤有机碳空间变异等相关研究时应尽可能综合考虑多因素间的交互作用,其中土壤亚类(土壤类型)可作为重点指标。研究结果可为优化农田资源空间结构,制定农田固碳增汇措施提供科学参考。

关键词：农田土壤有机碳三维空间模拟影响因素空间相关交互效应

省级降水实况分析产品在北京地区的适用性评估

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应用气象学报 2024年第3期35卷 361-372页

作者：赵文芳王蕙莹孟慧芳缪宇鹏黄明明范敏唐伟北京市气象数据中心北京100089 国家气象信息中心北京100081 中国气象局气象发展与规划院北京100081

利用自动气象站观测数据,采用误差分析、有效降水时次占比等方法评估2022年9月—2023年8月省级降水实况分析产品在北京地区的一致性和准确性,并从累积降水量、降水强度、逐小时降水量误差等方面对“23·7”极端降水过程进行分析。结果表... 详细信息

利用自动气象站观测数据,采用误差分析、有效降水时次占比等方法评估2022年9月—2023年8月省级降水实况分析产品在北京地区的一致性和准确性,并从累积降水量、降水强度、逐小时降水量误差等方面对“23·7”极端降水过程进行分析。结果表明:省级降水实况分析产品在北京地区的均方根误差不足1 mm,平均绝对偏差低于0.16 mm,与自动气象站观测结果接近。省级降水实况分析产品误差随降水量等级增加而增大,小雨等级降水被高估,中雨及以上等级降水被低估;误差空间分布差异明显,在中雨和暴雨等级下,最大负偏差均出现在延庆区,最大正偏差均出现在昌平区。“23·7”极端降水过程中,省级降水实况分析产品的平均均方根误差为1.8 mm,平均绝对偏差为0.806 mm,降水强度与自动气象站观测随时间变化趋势一致,较真实地反映了降水强度的变化趋势。

关键词：实况分析产品评分技巧多源融合准确性检验

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一次华北极端降雪天气过程的中尺度涡旋特征

气象 2024年第9期50卷 1120-1128页

作者：翟亮邢楠郝翠王颖刘文军仲跻芹北京市气象台北京100097 中国人民解放军61741部队北京100094 海淀区气象局北京100080 北京城市气象研究院北京100089

利用ERA5逐小时再分析数据和实况观测资料,对2020年2月13—14日华北极端雨雪天气过程中的中尺度涡旋进行特征分析,并采用相对涡度的环流积分变化方程对中尺度涡旋的发展机制进行诊断。结果表明:中尺度涡旋活动区域(简称涡旋区)的平均涡... 详细信息

利用ERA5逐小时再分析数据和实况观测资料,对2020年2月13—14日华北极端雨雪天气过程中的中尺度涡旋进行特征分析,并采用相对涡度的环流积分变化方程对中尺度涡旋的发展机制进行诊断。结果表明:中尺度涡旋活动区域(简称涡旋区)的平均涡度垂直廓线呈“S”型分布,正负涡度极值分别位于800 hPa及400 hPa。涡旋区内800 hPa正涡度强度与上升运动大值区一致。900~700 hPa平均涡度强度与平原地区降水强度同相位变化,涡旋强度的峰值较降水强度峰值早约2 h,二者相关系数为0.76,说明低层涡度强度对降雪预报具有指示性。从涡旋发展的动力机制来看,涡旋区800 hPa以下正涡度主要源自水平风辐合;800~700 hPa上升运动与风随高度顺转对涡度的贡献更大。对比无中尺度涡旋的降雪过程(2019年2月14日),涡旋区内垂直方向涡度无“S”型结构,且中低层涡度较弱,北京降雪量明显偏小。涡旋区是否存在中尺度涡旋发展,对北京冬季降雪量级和极端性的预报有指示意义。

关键词：降雪低涡中尺度涡旋涡度收支