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天气雷达实时回波省级直显系统设计与应用

计算机技术与发展 2024年

作者：张德玉秦三杰魏荣妮张强王遂缠张掖市气象局甘肃省气象局观测与网络处甘肃省气象信息与技术装备保障中心

天气雷达实时回波所见即所得的特性在气象业务工作中发挥着不可替代的作用。受技术条件限制，实时回波只能在雷达本站或本级气象台接收使用。本文分析了实时回波难于在大范围共享使用的主要原因，总结了目前主流解决方案的弊端，并提出... 详细信息

天气雷达实时回波所见即所得的特性在气象业务工作中发挥着不可替代的作用。受技术条件限制，实时回波只能在雷达本站或本级气象台接收使用。本文分析了实时回波难于在大范围共享使用的主要原因，总结了目前主流解决方案的弊端，并提出省级直显系统设计实现思路与方法：以天气雷达径向流传输业务为支撑，从径向流传输的省级节点上采集雷达实时数据，实现与原雷达系统的彻底解耦；在云端建立Linux集群，向全网用户转发雷达实时数据，转发时采用分段式多线程内存压缩传输技术，既保障实时性又降低网络宽带占用；客户端从集群获取实时数据，经解压缩还原后完成回波的可视化。2022年4月，该系统在甘肃省气象信息与技术装备保障中心部署成功，并向全省提供8部C波段和7部X波段共15部天气雷达的实时回波直显服务，实现了省级范围内多部天气雷达实时回波的集中接收和直接显示。

关键词：天气雷达实时回波径向流传输内存压缩回波直显

四平市区域站数据状态报警系统的介绍及其应用分析

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农业灾害研究 2024年第8期14卷 195-197页

作者：徐墨刘星辰郝禹双辽市气象局吉林省气象信息网络中心

设计了一套四平市区域站数据状态报警系统，对接吉林省地面气象观测监控管理平台，实现站点数据异常信息告警。以标准EI(Event Information)形式接入吉林省气象综合业务监控与运维系统“天镜2.0”。基于此，对该系统的设计内容、平台架... 详细信息

设计了一套四平市区域站数据状态报警系统，对接吉林省地面气象观测监控管理平台，实现站点数据异常信息告警。以标准EI(Event Information)形式接入吉林省气象综合业务监控与运维系统“天镜2.0”。基于此，对该系统的设计内容、平台架构、关键技术和创新点进行了分析，旨在提高气象服务保障能力。

关键词：气象观测数据状态报警系统

杭州第19届亚运会宁波赛事气象监测保障研究与应用

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浙江气象 2024年第2期45卷 41-46页

作者：杨豪励臣儒倪永森胡利军李从初林宏伟宁波市气象网络与装备保障中心浙江宁波315012 象山县气象局浙江宁波315700 慈溪市气象局浙江宁波315300

杭州第19届亚运会宁波赛区举办的帆船赛、沙滩排球赛对气象服务提出了很高的要求。为了保障两项赛事的顺利进行,宁波气象部门建成了含首个体育赛事灯塔气象站、航标自动气象站、海温监测站、沙温监测站、船舶监测站在内的亚运赛事气象... 详细信息

杭州第19届亚运会宁波赛区举办的帆船赛、沙滩排球赛对气象服务提出了很高的要求。为了保障两项赛事的顺利进行,宁波气象部门建成了含首个体育赛事灯塔气象站、航标自动气象站、海温监测站、沙温监测站、船舶监测站在内的亚运赛事气象监测网,为气象保障服务提供准确及时的气象监测数据。利用Vue作为前端开发框架,设计和构建了一个基于网络的亚运在线气象监测综合保障平台,实时显示赛区内的气象监测数据、设备运行状态。采用浙政钉政务协同处理平台实现亚帆赛区监测设备状态或数据异常的告警推送。系统方案在整个帆船和沙滩排球比赛中得到了成功应用,保障了亚运会宁波赛事的顺利进行。

关键词：杭州第19届亚运会航标自动气象站气象监测保障综合保障平台

旱、渍胁迫对夏玉米根冠比及籽粒灌浆源库关系的影响

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气候变化研究进展 2024年

作者：赵花荣张玲齐月杨超胡丽丽中国气象科学研究院中国气象局兰州干旱气象研究所/甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室/中国气象局干旱气候变化与减灾重点实验室河北固城农业气象国家野外科学观测研究站甘肃省气象信息与装备保障中心河北省保定市气象局

利用河北固城站电动防雨棚，遮去自然降水，人工控制灌水形成土壤渍水、高湿、干旱和对照，夏玉米开花后通过测定籽粒灌浆进程和地上生物量以及产量构成要素、根冠结构和根冠比等，探究不受阴雨和低温胁迫影响下的土壤旱、渍胁迫对夏玉... 详细信息

利用河北固城站电动防雨棚，遮去自然降水，人工控制灌水形成土壤渍水、高湿、干旱和对照，夏玉米开花后通过测定籽粒灌浆进程和地上生物量以及产量构成要素、根冠结构和根冠比等，探究不受阴雨和低温胁迫影响下的土壤旱、渍胁迫对夏玉米籽粒灌浆及产量形成的影响。分析玉米籽粒灌浆干物质的源库关系，结果表明：夏玉米籽粒灌浆对旱、渍胁迫的响应不同，渍水时灌浆持续日数延长，较对照延长7～8 d，重旱时缩短，较对照缩短5～6 d；对于平均灌浆速率，高湿最大较对照偏大9.19%～9.85%，重旱最小较对照偏小24.80%～25.26%，轻旱次小，较对照偏小6.89%～7.45%。旱、渍胁迫对夏玉米产量形成都有负效应：渍水、高湿减产率为1.83%～8.43%，干旱处理减产率为32.73%～81.96%，重旱近乎绝收，干旱危害程度比渍水、高湿影响大得多。旱、渍胁迫对夏玉米灌浆期穗位叶光合生理特性的影响不同，净光合速率(Pn)渍水比对照偏高0.91%～9.10%，高湿比对照偏低1.75%～9.13%；干旱比对照显著偏低，中度旱偏低55.76%～59.08%，重旱偏低92.16%～92.75%。夏玉米籽粒灌浆的干物质主要来源于灌浆期绿叶等光合作用形成的光合产物，成熟期地上干物质籽粒分配率减少，收获期秸秆存量大，导致收获指数降低。干旱胁迫刺激、诱导玉米根系增生须根，须根重增加显著，导致其根冠比提高，尤其重旱较渍水、高湿和对照提高近10倍以上，揭示出玉米根系尤其须根系对土壤水分逆境胁迫的应急响应生理调节机制和适应逆境条件的生存机理。实际生产管理中可利用土壤干湿交替变化刺激、诱发根系生长发育，提升优化根冠结构。研究结果为评估旱、涝灾害对北方旱区农作物生长发育和产量形成的影响提供数据支撑和参考。

关键词：夏玉米根冠比灌浆速率渍水干旱

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冬小麦-夏玉米轮作田沟金针虫垂直活动特征

应用气象学报 2024年第4期35卷 467-479页

作者：赵花荣任三学齐月张玲田晓丽杨超胡丽丽中国气象科学研究院北京100081 中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室郑州450003 河北固城农业气象国家野外科学观测研究站保定072656 中国气象局兰州干旱气象研究所·甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室·中国气象局干旱气候变化与减灾重点实验室兰州730020 甘肃省气象信息与装备保障中心兰州730020 河北省保定市气象局保定071000

基于河北固城农业气象国家野外科学观测研究站2019—2020年、2021—2022年冬小麦-夏玉米轮作田沟金针虫在土壤中分层调查数据,引入虫口重量指标,结合虫口密度指标,揭示沟金针虫在冬小麦-夏玉米轮作田为害-休眠动态变化,讨论沟金针虫在... 详细信息

基于河北固城农业气象国家野外科学观测研究站2019—2020年、2021—2022年冬小麦-夏玉米轮作田沟金针虫在土壤中分层调查数据,引入虫口重量指标,结合虫口密度指标,揭示沟金针虫在冬小麦-夏玉米轮作田为害-休眠动态变化,讨论沟金针虫在土壤中垂直活动特征、气象条件与其相关性以及对冬小麦产量影响。结果表明:沟金针虫在冬小麦-夏玉米轮作田存在3个为害期和3个休眠期,且交替出现。3个为害期出现在冬小麦返青-拔节期、夏玉米幼苗期、冬小麦秋苗期,3个休眠期出现在冬小麦越冬期、冬小麦成熟-收获期、夏玉米灌浆-成熟期,3个为害期中以冬小麦返青-拔节期最为严重。冬季偏暖及春季回暖早,沟金针虫表现出晚下早上特征,使得沟金针虫冬季休眠期缩短而为害活动期延长;土壤温度、湿度以及食源关系共同影响沟金针虫为害、休眠以及取食活动,其为害适宜土壤重量含水率约为15%~18%,适宜土壤温度为14~18℃。分析沟金针虫为害与冬小麦减产率可知,虫口密度每增加10 m^(-2)或虫口重量每增加1.0 g·m^(-2),可导致减产率增加5.1%。

关键词：沟金针虫垂直活动冬小麦夏玉米轮作田

CMIP6耦合模式对青藏高原积雪的未来预估

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地理科学 2024年第5期44卷 901-910页

作者：陈涛高歌杜晓辉陈华西藏自治区气候中心西藏拉萨850000 国家气候中心气候研究开放实验室北京100081 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044 拉萨市气象局西藏拉萨850000 西藏自治区大气探测技术与装备保障中心西藏拉萨850000

基于第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)的历史模拟试验以及情景预估试验数据,分析了21世纪中(2035—2064年)、后期(2070—2099年)青藏高原积雪相对于参考期(1985—2014年)的变化。结果表明:相对于参考期,21世纪中、后期青藏高原平均年... 详细信息

基于第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)的历史模拟试验以及情景预估试验数据,分析了21世纪中(2035—2064年)、后期(2070—2099年)青藏高原积雪相对于参考期(1985—2014年)的变化。结果表明:相对于参考期,21世纪中、后期青藏高原平均年积雪日数、平均积雪期均表现为减少,减少幅度总体随着人为辐射强迫的增加而加大;除低强迫情景外,21世纪后期的减少幅度均大于21世纪中期;空间上总体表现为青藏高原东南部的减少幅度大于西北部。21世纪中、后期青藏高原积雪初日均表现为推迟、积雪终日均表现为提前,积雪初日推迟天数是积雪终日提前天数的1.5~2.0倍;人为辐射强迫越高,积雪初(终)日推迟(提前)天数越多;相同情景下21世纪后期积雪初(终)日推迟(提前)天数均多于21世纪中期。降雪(气温)与年积雪日数呈正(负)相关;随着人为辐射强迫的增加,降雪对年积雪日数的相对贡献率总体呈增加趋势;空间特征表现为降雪(气温)对青藏高原南部和北部(东部和西部)的年积雪日数的相对贡献更大。7—12月降雪的减少幅度大于1—6月,这可能是积雪初日推迟天数多于积雪终日提前天数的重要原因。不同情景下青藏高原未来积雪变化差异明显,由此可见,控制温室气体排放对减缓未来青藏高原积雪的减少速率至关重要。

关键词：青藏高原 CMIP6 积雪日数积雪期气温降雪贡献率

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塔克拉玛干沙漠粉尘释放通量研究

沙漠与绿洲气象 2024年第3期18卷 143-149页

作者：张晨亮陶淘周成龙蒋聚金新疆气象技术装备保障中心新疆乌鲁木齐830002 新疆气象信息中心新疆乌鲁木齐830002 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆乌鲁木齐830002 库尔勒市人工影响天气办公室新疆库尔勒841000

土壤风蚀产生的粉尘颗粒物严重影响空气环境质量,为了探明粉尘释放规律,有必要研究不同高度层风速和摩阻风速对粉尘释放通量的影响机制。通过分析塔克拉玛干沙漠观测站不同高度层风速和平均摩阻风速,利用DPM模型计算粉尘释放通量,综合... 详细信息

土壤风蚀产生的粉尘颗粒物严重影响空气环境质量,为了探明粉尘释放规律,有必要研究不同高度层风速和摩阻风速对粉尘释放通量的影响机制。通过分析塔克拉玛干沙漠观测站不同高度层风速和平均摩阻风速,利用DPM模型计算粉尘释放通量,综合分析摩阻风速与粉尘释放通量的相互关系。结果表明:(1)不同观测日不同高度层的风速变化各不相同,2 m高度层风速的变化范围是0.05~7.73 m/s,4 m高度层风速的变化范围是0.09~7.19 m/s,10 m高度层风速的变化范围是0.5~8.09 m/s。(2)4月1-30日各个观测日24 h内平均摩阻风速分别为0.42、0.34、0.27、0.34、0.16、0.32 m/s,变化范围为0.16~0.42 m/s。(3)DPM模型研究发现实测跃移通量约为模拟值的129%,模拟值与实测值相关性较好,R2为0.91。

关键词： DPM模型土壤风蚀塔克拉玛干沙漠摩阻风速

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基于改进YOLOv5s的小目标检测算法

计算机工程与设计 2024年第4期45卷 1134-1140页

作者：贵向泉秦庆松孔令旺兰州理工大学计算机与通信学院甘肃兰州730050 甘肃省气象信息与技术装备保障中心气象数据质量控制室甘肃兰州730020

针对当前主流目标检测算法对图像中远距离小目标产生的漏检、误检等问题,提出一种改进YOLOv5s的小目标检测算法。在模型训练过程中,通过引入Focal-EIOU定位损失函数,加强边界框的定位精度;在骨干网络中,通过添加小目标检测层,提高小目... 详细信息

针对当前主流目标检测算法对图像中远距离小目标产生的漏检、误检等问题,提出一种改进YOLOv5s的小目标检测算法。在模型训练过程中,通过引入Focal-EIOU定位损失函数,加强边界框的定位精度;在骨干网络中,通过添加小目标检测层,提高小目标的检测精度;在Neck结构中,通过优化上采样算子和添加注意力机制,加强小目标的特征信息。实验结果表明,改进后的算法在VisDrone数据集上与YOLOv5s算法相比,mAP@small提高了3.2%,且检测速度满足实时性的要求,能够很好地应用于小目标检测任务中。

关键词： YOLOv5s算法小目标检测损失函数上采样算子骨干网络注意力机制特征信息

基于太阳光度计资料的敦煌地区气溶胶光学特征分析

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内蒙古气象 2024年第3期 31-38页

作者：孔小怡黄芳芳白冰刘洋付杰甘肃省气象信息与技术装备保障中心甘肃兰州730020 甘肃省气候中心甘肃兰州730020

文章基于CE318太阳光度计观测数据,对敦煌市2018—2021年来的气溶胶光学厚度(AOD)、波长指数(α)、浊度系数(β)等进行反演计算,在此基础上对其年变化、季节变化、日变化进行分析。结果表明:(1)与东部沿海地区相比,敦煌地区AOD全年整体... 详细信息

文章基于CE318太阳光度计观测数据,对敦煌市2018—2021年来的气溶胶光学厚度(AOD)、波长指数(α)、浊度系数(β)等进行反演计算,在此基础上对其年变化、季节变化、日变化进行分析。结果表明:(1)与东部沿海地区相比,敦煌地区AOD全年整体偏低,污染情况整体较轻,α年均值为0.2,即大气污染以粗模态的沙尘粒子为主,属于极具代表性的沙尘气溶胶模态,全年大气状况较为清洁。(2)气溶胶特性存在较为明显季节变化特征,AOD在春季(3—5月)最大值达到0.67,夏季呈现下降趋势,到秋季又略有升高,冬季12—次年2月最小,为0.1,并且浊度系数的分布与其正相关。(3)AOD、α、β在一天之内的波动变化也同样存在显著的季节性差异。春季较为明显,日出前数值最低,每日11时达到峰值,之后慢慢回落且趋于稳定;冬季全天变化不大,只是在日出后数据略有升高,这与冬天大气场较为稳定有关,整个变化过程中人类生产活动对其影响较小。敦煌地区的大气气溶胶以自然源为主,受到春、秋两季沙尘暴频发影响,春季尤为明显,秋季次之,这两季气溶胶粒子较大,空气污染状况较为严重。沙尘暴也是影响敦煌地区的气溶胶变化的主要因素。

关键词：气溶胶光学厚度太阳光度计波长指数沙尘