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赣江新区热岛效应及土地利用时空变化分析

江西农业学报 2023年第4期35卷 177-183页

作者：温新龙彭王敏子蒋帅孙擎江西省气象科学研究所江西南昌330096 南京信息工程大学应用气象学院江苏南京210044 中国气象科学研究院北京100081

基于赣江新区2014、2017和2020年三景Landsat-8卫星影像,利用大气校正法反演其地表温度,采用热场变异指数对热岛强度进行分级,并对3个不同时期的土地利用类型进行监督分类和精度评价,分析了赣江新区热岛效应及土地利用时空变化特征。结... 详细信息

基于赣江新区2014、2017和2020年三景Landsat-8卫星影像,利用大气校正法反演其地表温度,采用热场变异指数对热岛强度进行分级,并对3个不同时期的土地利用类型进行监督分类和精度评价,分析了赣江新区热岛效应及土地利用时空变化特征。结果表明:(1)赣江新区热岛现象明显且热岛面积在逐步扩大,占比由2014年的19.3%增加到2020年的26.2%,增加最明显的区域是经开组团、临空组团的樵舍镇、永修组团的艾城镇和共青组团的江益镇。(2)3期土地利用类型中面积最大的均为林地,占比分别为45%、50%和40%;2014—2020年这6 a间建设用地和水域面积在增加,耕地和林地面积在减少,土地利用变化程度依次为水域>建设用地>耕地>林地。(3)各土地利用类型地表温度均值的关系依次为建设用地>耕地>林地>水域;由于城镇化的发展,2020年各种土地利用类型的温度为3期中最高。

关键词：地表温度热岛效应土地利用类型赣江新区

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单站暴雨客观预报的一种适用模型

气象科技 2005年第3期33卷 204-208页

作者：黄永玉谢水兰李霖南京信息工程大学福建省南平市气象局南平353000 福建省建阳市气象局福建省南平市气象局

采用滑动分区车贝雪夫多项式展开模型,研制福建省建阳市单站5～6月暴雨客观预报模型,以提高单站暴雨预报能力。模型取得了较好的结果:客观预报模型因子结构简单而天气学意义明了,具有预报准确率较高、稳定性好。各预报模型的三层形势特... 详细信息

采用滑动分区车贝雪夫多项式展开模型,研制福建省建阳市单站5～6月暴雨客观预报模型,以提高单站暴雨预报能力。模型取得了较好的结果:客观预报模型因子结构简单而天气学意义明了,具有预报准确率较高、稳定性好。各预报模型的三层形势特征都能体现出有利于暴雨生成的合理垂直配置。在2000～2002年的试用中,准确率平均比主观预报高出50%,且无漏报。在2003年的试用中无空报也无漏报。这表明该技术模型是一种能够有效提高单站暴雨客观预报能力和效果的适用模型。

关键词：暴雨单站客观预报适用预报模型预报能力多项式展开预报准确率 2002年 2003年滑动分区形势特征技术模型建阳市福建省天气学子结构稳定性试用漏报

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风云四号闪电成像仪在浙东地区探测效果评估

甘肃科学学报 2024年第5期36卷 75-82页

作者：刘威欧阳霖徐璐许可庞乐宁波市镇海区气象局浙江宁波315206 南京信息工程大学大气科学学院江苏南京210000

基于全国地基闪电探测数据,对风云四号闪电成像仪(FY-4A LMI)在浙东地区的探测效果进行评估,利用LMI高时空分辨率非模式变量资料提高对流性天气过程的雷电监测、预警准确率和时效性。对浙东地区强对流天气过程闪电探测数据进行对比,并... 详细信息

基于全国地基闪电探测数据,对风云四号闪电成像仪(FY-4A LMI)在浙东地区的探测效果进行评估,利用LMI高时空分辨率非模式变量资料提高对流性天气过程的雷电监测、预警准确率和时效性。对浙东地区强对流天气过程闪电探测数据进行对比,并对闪电落点与云顶亮温显著性检验及天气过程进行验证。结果表明:LMI探测到的“事件”产品主要发生在强回波区,回波强度35 dBZ以上,云顶高度8~10 km;探测数量与地基闪电探测数量之比为0.16~0.45,均值0.323;空间分布上,仅考虑闪光落点位置的情况下,同时段LMI高闪密度区更偏东南;LMI对云闪探测效果较好,在时间上云闪提前于地闪45 min以上发生,对初生对流和较弱期对流监测预警具有优势;夜间探测效率明显优于白天,高闪密度区和TBB亮温之间小时变化相关性较好,90%以上闪光信号位于低于230 K(预警提供较长的“提前量”(45 min以上),为科学防御雷电等自然灾害提供帮助。

关键词：风云四号闪电成像仪浙东地区闪光事件探测效果评估

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城市气象灾害防御对策研究

城市气象灾害防御对策研究

第28届中国气象学会年会

作者：殷春生刘浩浙江省富阳市气象局南京信息工程大学大气物理学院

一切对人类生活、生产和生命构成破坏与危害的现象都称为灾害。气象灾害时常危害着人类社会的生存和发展。随着我国经济和社会的迅猛发展,气象灾害对我国经济发展的影响越来越大,气象灾害的防御显得越来越重要。现代城市是人类改造最大... 详细信息

一切对人类生活、生产和生命构成破坏与危害的现象都称为灾害。气象灾害时常危害着人类社会的生存和发展。随着我国经济和社会的迅猛发展,气象灾害对我国经济发展的影响越来越大,气象灾害的防御显得越来越重要。现代城市是人类改造最大的社会环境,气象灾害从形成到发展、演变都在城市中具有很多典型特征,灾害影响和损失也比一般地区大。因此城市灾害研究已经成为城市安全和城市可持续发展关注的重要内容。本文分析了近年来城市气象灾害防御工作中存在的一些缺陷,主要是目前还未形成完善、规范的气象灾害防御体系。政府综合减灾机构缺失,综合防灾减灾意识不强,灾害保险不全面,灾民心理恢复问题重视度不高,城市建设规划缺乏全面的气候可行性论证等诸多问题,严重制约着城市安全、和谐、快速发展。对此,通过调查研究,必须要建立健全符合城市发展实际的气象灾害防御体系,主要包括:科学编制城市气象灾害防御总规划和总体防御方案;加强对气象灾害的预报、预警能力建设,努力提高灾害性天气预报准确率,提高气象灾害预警信息传播效率,规范气象信息发布途径,充分利用现代高科技网络技术,建立集成各种传播方式的气象信息快速传输平台。要切实提高各级政府和组织的灾害管理水平,科学制定灾害管理制度、规范及规划,普及宣传;建立灾害管理的协调、监督、奖惩、教育机制,推动灾害管理体制的完善;促进灾害管理方式由部门、区域、环节、学科相分离的封闭式的单项管理向综合、系统、协调式的管理方向发展;提高社会发展与减灾防灾要求相协调的能力。同时还要加强对气象灾害的科学研究,提高对各种气象灾害孕育、发生、发展、演变及时空分布规律的认识,促进现代化技术在防灾体系建设中的应用,因地制宜实施减灾对策和协调灾害对发展的约束。

关键词：城市气象灾害防御对策防灾

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一维分形粗糙地表对雷电电磁场传播的影响

一维分形粗糙地表对雷电电磁场传播的影响

强化科技基础推进气象现代化——第29届中国气象学会年会

作者：袁飞张其林周涛河北省廊坊市气象局南京信息工程大学大气物理学院

目前在地闪回击电磁场及其感应过电压等方面的研究中,尽管考虑了地面电导率的有限性,但通常假定地面光滑且水平。实际上,地形地貌的不规则起伏会对不同频段的电磁场产生很大的影响,此外,在计算远距离处的地闪回击电磁场时,视距外地球曲... 详细信息

目前在地闪回击电磁场及其感应过电压等方面的研究中,尽管考虑了地面电导率的有限性,但通常假定地面光滑且水平。实际上,地形地貌的不规则起伏会对不同频段的电磁场产生很大的影响,此外,在计算远距离处的地闪回击电磁场时,视距外地球曲率会导致电磁波的绕射,从而对地闪回击电磁场的传播产生影响。揭示这些因素对地闪回击地磁场的影响规律,对于进一步开展雷电物理研究、雷电监测与预警等都有着非常重要的意义。本文采用一维带限Weierstrass分形函数模拟一维分形粗糙地面,基于MTLL工程回击模式,利用Barrick等效表面阻抗法和Cooray算法研究了粗糙地球曲面对地闪回击电磁场传播的影响。结果表明:(1)粗糙地面对近距离垂直电场峰值几乎没有影响,仅会引起波形的的上升沿时间增大。粗糙地面对近距离垂直电场变化率影响较大,随着地面粗糙程度的增大,变化率峰值减小而半峰值宽度增大。这是因为在近距离处,占地闪回击电磁场主要成分的静电场和感应场分量衰减很小,导致垂直电场峰值几乎不受影响,而粗糙地面主要对含高频成分的辐射场分量起衰减作用,所以波形的上升沿时间和电场变化率会受到较大影响。(2)在远距离处,粗糙地面不仅引起波形的上升沿时间增大,而且导致垂直电场峰值降低,其原因一方面是在长距离传输途中,有限电导率的土壤对电磁波能量的吸收导致静电场和感应场分量快速衰减,另一方面是粗糙地面的褶皱起伏对电磁波的散射和反射导致高频辐射场分量快速衰减。(3)粗糙海面引起地闪回击电磁场10MHz以上高频成分快速衰减,与此不同,粗糙地面对地闪回击电磁场的衰减主要集中在2MHz以上,超过2MHz,地闪回击电磁场快速衰减。(4)地球曲率对远距离处垂直电场产生较大影响,如传播100km,地球曲率使电场峰值衰减2%。这是因为视距外地球曲率导致电磁波的绕射,从而导致地闪回击电磁场高频成分优先衰减。本文没有对算法本身的精确度进行验证,后期研究将尝试采用时域有限差分方法(FDTD)或频域有限差分(FDFD)对本文所建立的新算法进行检验。

关键词：分形粗糙地面地球曲率地闪回击垂直电场

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地面建筑物对地闪回击电磁辐射环境的影响

地面建筑物对地闪回击电磁辐射环境的影响

强化科技基础推进气象现代化——第29届中国气象学会年会

作者：耿雪莹张其林高金阁河北省廊坊市气象局南京信息工程大学大气物理学院

雷电具有放电电压高、电流幅值大、放电时间短等特点,可能造成极大的灾害,威胁人类的生命财产安全。近年来国家已颁布实施了多项防雷方面的法律法规及相关行业标准,各地也相继出台了更适合本地区的标准、规范。同时,各地也已展开对雷电... 详细信息

雷电具有放电电压高、电流幅值大、放电时间短等特点,可能造成极大的灾害,威胁人类的生命财产安全。近年来国家已颁布实施了多项防雷方面的法律法规及相关行业标准,各地也相继出台了更适合本地区的标准、规范。同时,各地也已展开对雷电的监测、预警及防护工作。为了对已经发生的闪电进行监测,现在广泛使用闪电定位快、慢电场变化测量仪等仪器,通过接收闪电的电磁波来确定其位置、极性以及雷电流幅值等参数。快、慢电场变化测量仪等仪器是通过接收闪电发生时产生的电磁脉冲信号来进行工作的,主要是垂直电场信号,因此它们往往被要求安装在比较开阔平坦的室外地面上,并且传感器周围无树木杂草遮挡,同时应尽量远离高压输电线路、高层建筑和机动车较多的繁忙公路等,以避免影响闪电定位精度,以及反演出的雷电流参数的准确性。如果可以了解建筑物对雷电电磁场产生何种影响,就可以对测量值进行必要的修订,有利于闪电定位精度的提高。本文采用时域有限差分(FDTD)方法,建立了建筑物周围地闪回击电磁场的计算模型,计算了建筑物周围地闪回击电磁环境的分布情况。主要分析了对闪电定位系统影响较为明显的垂直电场,考虑了继后回击的情况,分别从建筑物与闪电通道的距离为300m和800m两种距离研究讨论了建筑物对地闪回击电磁辐射环境的影响,结果表明:(1)建筑物对地闪回击垂直电场影响较大,存在建筑物时比不存在建筑时其顶部及附近地面处的垂直电场Ez的值均有变化;(2)建筑物对远离闪电通道一侧的垂直电场影响大于靠近通道的一侧,说明建筑物对Ez的衰减作用大于其反射作用;(3)建筑物与闪电通道距离为300m时比建筑物与闪电通道距离为800m时Ez的幅值要大,说明地面有限电导率对垂直电场具有一定的衰减作用,地面垂直电场受距离影响衰减较大;(4)在加入建筑物后,位于建筑物顶部的观测点2出的幅值会显著增大,说明建筑物顶部的地闪回击电场垂直分量受到建筑物自身高度的影响较大。

关键词： FDTD 垂直电场地面建筑物

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山火灾害对电网故障率的时空影响

电力系统自动化 2016年第3期40卷 14-20页

作者：吴勇军薛禹胜陆佳政谢云云徐泰山李文云吴琛南京理工大学自动化学院江苏省南京市210094 南瑞集团公司(国网电力科学研究院) 江苏省南京市211106 国网湖南省电力公司防灾减灾中心湖南省长沙市410000 云南电力调度控制中心云南省昆明市650011

根据山火造成电力设备故障的途径和机理,建立输电线在山火灾害下的故障率修正模型,提出按电网故障率的时空分布预警防御算法。将山火信息与地理环境及气象信息相结合,预测山火的蔓延行为;动态评估线路闪络概率,预报输电线故障率的时空... 详细信息

根据山火造成电力设备故障的途径和机理,建立输电线在山火灾害下的故障率修正模型,提出按电网故障率的时空分布预警防御算法。将山火信息与地理环境及气象信息相结合,预测山火的蔓延行为;动态评估线路闪络概率,预报输电线故障率的时空分布。使风险越大的潜在故障得到越高的关注度,提高电网停电防御系统对山火灾害的预警能力。

关键词：输电线山火故障率停电风险在线评估预警防御

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雷电强度客观分级方法探讨

气象科技 2018年第6期46卷 1291-1296页

作者：贺姗肖稳安王学良乐辉南京信息工程大学南京210044 湖北省防雷中心武汉430074 武汉天宏防雷检测中心发展有限公司武汉430074

利用2007—2016年湖北省雷电监测系统获得的雷电资料,经过统计分析雷电流幅值、雷电陡度的特征,建立了雷电强度等级评估模型。采用对称不等间隔四级法,将雷电强度分为弱(Ⅰ)、中等(Ⅱ)、强(Ⅲ)和极强(Ⅳ)4个等级,并计算出各等级划分阈... 详细信息

利用2007—2016年湖北省雷电监测系统获得的雷电资料,经过统计分析雷电流幅值、雷电陡度的特征,建立了雷电强度等级评估模型。采用对称不等间隔四级法,将雷电强度分为弱(Ⅰ)、中等(Ⅱ)、强(Ⅲ)和极强(Ⅳ)4个等级,并计算出各等级划分阈值。检验了分级阈值的合理性,同时用雷电灾害情况对分级结果作了进一步检验,结果表明雷电强度分级方法是客观可行的,能够为雷电灾害评估和等级划分、雷电预报预警等工作提供重要的参考。

关键词：雷电流幅值雷电陡度雷电强度客观分级

基于风险管理的江西农村地区暴雨洪涝灾害防御体系构建研究

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基于风险管理的江西农村地区暴雨洪涝灾害防御体系构建研究

作者：王海亮成都信息工程大学

学位级别：硕士

江西属亚热带季风湿润气候,是我国气象灾害较为严重的省份之一,特别是暴雨洪涝灾害发生的频率高、造成的损失大,严重威胁人民群众生命财产安全和经济社会健康稳定发展。江西农村地区当前暴雨洪涝灾害的防御体系,主要局限于以紧急应对为... 详细信息

江西属亚热带季风湿润气候,是我国气象灾害较为严重的省份之一,特别是暴雨洪涝灾害发生的频率高、造成的损失大,严重威胁人民群众生命财产安全和经济社会健康稳定发展。江西农村地区当前暴雨洪涝灾害的防御体系,主要局限于以紧急应对为主的救助应急管理模式,存在风险评估和防御规划有欠缺、防御组织体系不健全、部门联动机制不完善、预警信息覆盖不全面、基础设施防灾功能薄弱、全民灾防意识不高等问题和不足。为了提高灾害防御管理能力,有效减轻灾害损失,国际社会普遍采用了依托风险分析规避风险或降低风险的灾害管理模式。国家也在2016年出台了《关于推进防灾减灾救灾体制机制改革的意见》,明确提出要从减少损失到减轻风险转变。可以说,建立基于风险管理的暴雨洪涝灾害防御体系已是必然选择。本文通过收集气象、水文、灾情等历史数据,剖析江西省农村地区暴雨洪涝灾害现有防御体系的不足,采用文献分析法研究了国外暴雨洪涝灾害风险管理的经验,为江西农村地区暴雨洪涝灾害防御提供参考借鉴。基于自然灾害风险管理模型,综合危险性、易损性、敏感性、防灾减灾能力四种因素,开展了暴雨洪涝灾害风险评估,作出了江西省农村地区暴雨洪涝灾害的风险区划图。主要内容包括:第一章,绪论。主要着眼于全球气候变化背景下江西农村地区暴雨洪涝灾害频发重发,现有防御体系存在诸多不足,风险管理研究有所欠缺的现状,明确本文的研究背景、目的和意义,阐述研究内容、方式方法,对国内外暴雨洪涝灾害风险管理研究进行综述。第二章,相关概念和理论。明确本文研究的风险、灾害风险、暴雨洪涝灾害概念内涵,简要介绍风险管理、不确定理论、协同理论等理论基础。第三章,国外暴雨洪涝灾害风险管理实践。通过查阅文献资料,梳理总结欧洲、美国、日本等发达国家和地区暴雨洪涝灾害风险管理的实践经验,为江西农村暴雨洪涝灾害风险管理提供可资借鉴的先进做法。第四章,江西农村地区暴雨洪涝灾害及防御现状。概述我国以及江西暴雨洪涝灾害发生情况,分析研究现有的暴雨洪涝灾害防御体系,提出了风险评估与防御规划有欠缺、防御组织体系不健全、部门联动机制不完善、预警信息覆盖不全面、基础设施防灾功能薄弱、社会公众灾害防范意识不强等诸多不足。第五章,江西农村地区暴雨洪涝灾害风险区划分析。利用暴雨洪涝灾害风险评估概念模型,依据气象、灾情、社会经济和地理信息数据,从致灾因子、暴露度、脆弱性、防灾减灾能力等四方面,开展风险评估分析,从而确定江西农村地区暴雨洪涝灾害易灾地区、风险较高地区。第六章,基于风险管理的江西农村地区暴雨洪涝灾害防御体系构建。根据暴雨洪涝灾害风险区划分析,有针对性地提出开展风险评估、制定防御规划、修订应急预案、健全法规体系、落实工程措施、完善组织体系、构建联动机制、建立专业队伍、加强预警发布、做好风险转移、开展科普宣传等针对性的改进措施和建议。第七章,结语。从建设国家生态文明试验区,探索生态与经济、自然和人类协调发展新路等更高层次,明确建立基于风险管理的暴雨洪涝灾害防御体系的意义所在。研究结果表明:鄱阳湖区是江西省最容易发生暴雨洪涝灾害的地区,该区域水系发达、地势平坦,周边县市经济水平也较发达,暴雨洪涝灾害给该区域带来的灾害损失也较大,因此发生暴雨洪涝灾害的风险较高。而江西西南部地区由于地势较高,且水系、暴雨过程降水等级、经济水平等因素均较低,该区域发生暴雨洪涝灾害的风险性较低。根据2017年6月20日至7月3日江西省多轮暴雨洪涝灾害所涉及灾害损失严重的地区及范围,对风险区划结果进行验证,灾害风险区划结果与实际情况一致性较高。基于暴雨洪涝灾害风险区划评估,本文提出从灾害防御规划统筹,从灾害防御组织体系构建,促进党委政府组织指挥有力,部门联动快速高效,社会参与积极主动,采取加强监测、预报预警、工程措施、科学普及等多种手段,构建基于风险管理的江西省农村地区暴雨洪涝灾害防御体系。

关键词：暴雨洪涝风险管理防御体系江西农村地区