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低纬高原雷电活动孕灾环境敏感性分析

云南大学学报（自然科学版） 2024年第1期46卷 74-81页

作者：殷娴胡颖周清倩庄嘉肖藜芸云南省气象灾害防御技术中心云南昆明650034

为了研究地闪频次与孕灾环境敏感性因子的相关性,将2007—2016年云南省范围内发生过地闪的区域划分为1 km×1 km格点单元,统计每个地闪格点的地闪密度、最高海拔、最大坡度和海拔标准差(地形起伏度).运用概率统计理论分析地闪格点海拔... 详细信息

为了研究地闪频次与孕灾环境敏感性因子的相关性,将2007—2016年云南省范围内发生过地闪的区域划分为1 km×1 km格点单元,统计每个地闪格点的地闪密度、最高海拔、最大坡度和海拔标准差(地形起伏度).运用概率统计理论分析地闪格点海拔、坡度、海拔标准差的概率分布.同时,应用相关回归方法分析地闪密度与地闪格点海拔、坡度、海拔标准差正态概率密度函数的相关性,建立多元回归方程,并对方程进行验证.研究结果表明,地闪格点对应的海拔序列、坡度序列、地形起伏度序列服从正态分布;地闪密度与地闪格点海拔、坡度、海拔标准差的正态概率密度函数存在显著线性关系,其线性回归拟合结果可表征地闪孕灾环境敏感性.

关键词：地闪格点孕灾环境敏感性低纬高原雷电活动正态分布

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青海东北部一次典型冰雹过程的观测分析

干旱区研究 2024年第2期41卷 200-210页

作者：王启花林春英刘潇张莉燕赵占秀张博越龚静青海省气象灾害防御技术中心青海西宁810001 山西省人工增雨防雷技术中心山西太原030032 海北州气象局青海海晏812200

青海东北部是青海省主要的农作物生产区、也是冰雹高发区和灾害影响的高风险区,冰雹预报预警和人工防雹作业是降低冰雹灾害的重要手段,掌握冰雹发生时各监测资料的变化特征是提高冰雹预报能力、尽早开展人工防雹作业的前提。2021年6月2... 详细信息

青海东北部是青海省主要的农作物生产区、也是冰雹高发区和灾害影响的高风险区,冰雹预报预警和人工防雹作业是降低冰雹灾害的重要手段,掌握冰雹发生时各监测资料的变化特征是提高冰雹预报能力、尽早开展人工防雹作业的前提。2021年6月29日青海东北部出现了一次大范围的冰雹天气过程,利用多普勒天气雷达、雨滴谱资料,结合高空和地面常规气象资料,对此次冰雹天气过程进行了分析。结果表明:青海东北部地区高空有冷平流输送,地面增温明显,导致层结不稳定,是产生此次冰雹的天气背景。平安地区降雹阶段平均雨滴谱和速度谱均呈多峰分布,人工观测的平安冰雹最大直径和雨滴谱仪观测的相差不大,说明雨滴谱仪能很好的观测到冰雹粒子,并且能确定最大冰雹出现的时间。雹云发展大致经历了发生、跃增、降雹和消亡等阶段,降雹前低层雷达反射率因子出现明显的“V”字型入流缺口;雹云成熟阶段具有明显的有界弱回波区结构,中低层有明显的偏南气流入流,且此时径向速度图上雹云有明显的“0线”,“0线”垂直向上,穿过悬垂回波和有界弱回波区域上部,指向冰雹云顶。此次冰雹个例的分析,对青海东北部冰雹预报具有重要的指导意义,冰雹发生前各要素变化特征是后期科学指导防雹作业点适时、适量开展人工防雹作业的重要判据。

关键词：冰雹雨滴谱特征回波特征观测分析青海东北部

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三江源一次降水过程雨滴谱垂直演变特征

干旱区研究 2024年第3期41卷 353-362页

作者：郭世钰张玉欣韩辉邦周万福康晓燕张莉燕青海省气象灾害防御技术中心青海西宁810001 青海省防灾减灾重点实验室青海西宁810001

利用布设在泽库站内的微雨雷达(Micro Rain Radar,MRR)、OTT-PARSIVEL激光雨滴谱仪、雨量计(Rain Gauge,RG)观测资料,针对2021年9月17日一次降水天气过程,对比分析MRR在高原地区的适用性,研究了不同雨强MRR观测参量及雨滴谱的垂直变化... 详细信息

利用布设在泽库站内的微雨雷达(Micro Rain Radar,MRR)、OTT-PARSIVEL激光雨滴谱仪、雨量计(Rain Gauge,RG)观测资料,针对2021年9月17日一次降水天气过程,对比分析MRR在高原地区的适用性,研究了不同雨强MRR观测参量及雨滴谱的垂直变化特征。结果表明:在此次过程中MRR与雨滴谱仪及RG的累计雨量结果较为一致,MRR 200 m雨强与雨滴谱仪反演值相关性较好。不同雨强下降水参量在垂直分布上有所差异,雨强Ⅰ档,受蒸发作用影响反射率因子、液态水含量、雨强由高层至低层表现出波动变化的趋势;雨强Ⅱ档,蒸发作用减弱,各微物理量峰值高度有所降低;雨强Ⅲ档,粒子碰并作用增强直径增大,各微物理量随高度的降低而增大。此次降水过程以小粒子为主,在各个高度层小粒子对数浓度的贡献均最大。1000~4000 m小粒子对雨强贡献率均大于90%;1000 m以下中等粒子随着高度降低对雨强的贡献逐渐增大;大粒子在高层对雨强的贡献率大于低层。

关键词：三江源微雨雷达雨滴谱垂直分布

基于Tangle网络的群智感知隐私保护激励方法

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科学技术与工程 2024年第3期24卷 1138-1145页

作者：牟星宇陈晖徐昕江晓玲李云峰张鑫晶吉林省气象信息网络中心长春130062 吉林省气象灾害防御技术中心长春130062

针对现有群智感知激励方法难以满足分布式环境下用户的隐私需求,该文提出一种基于Tangle网络的群智感知隐私保护激励方法TNIP(tangle network incentive policy)。首先,基于隐私保护思想,感知网络采用Tangle网络框架,分布式记录方式保... 详细信息

针对现有群智感知激励方法难以满足分布式环境下用户的隐私需求,该文提出一种基于Tangle网络的群智感知隐私保护激励方法TNIP(tangle network incentive policy)。首先,基于隐私保护思想,感知网络采用Tangle网络框架,分布式记录方式保障网络安全性;其次,为防止恶意竞争和区块链带来的PoW(proof of work)门槛等问题,设计了PoW控制算法,降低参与门槛和恶意竞争;接着,借助基于ECDSA(elliptic curve digital signature algorithm)的数字签名方法增强了感知数据保护,使数据更安全;然后,利用量化评估模型对隐私泄露风险进行量化评估,再通过可信的里程碑交易控制网络风险,增强感知网络隐私性;最后,利用真实数据集,通过仿真试验对该文提出的TNIP方法的激励效果和隐私保护方法进行对比分析,试验结果表明,TNIP方法在三类任务的平均参与率较CSII(cross-space multi-interaction-based-dynamic incentive scheme)方法和TCS(tangle-net crowd sensing)方法分别提高了8.79%和5.93%。

关键词：隐私保护群智感知激励方法数字签名

云南省雷电流幅值时空变化特征及累积概率分布

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灾害学 2024年第4期39卷 24-32页

作者：刘平英吴永斌姚雯李思周璐瑶云南省气象灾害防御技术中心云南昆明650034 中国气象局雷电重点开放实验室北京100081

该文基于2017—2022年云南省VLF/LF闪电定位系统监测资料,分析雷电流幅值时空变化规律和累积概率分布特征。结果表明:全省正回击电流幅值空间分布差异较负回击更加显著,高值区分布在滇西北、滇东南的红河州、滇西南的普洱市和西双版纳... 详细信息

该文基于2017—2022年云南省VLF/LF闪电定位系统监测资料,分析雷电流幅值时空变化规律和累积概率分布特征。结果表明:全省正回击电流幅值空间分布差异较负回击更加显著,高值区分布在滇西北、滇东南的红河州、滇西南的普洱市和西双版纳州。在回击密度较高的滇中及以东地区,雷电流幅值却相对较小。全省正、负回击的平均电流幅值分别为42.6 kA、27.3 kA,正回击电流幅值跨度更广,负回击电流幅值更集中。正回击中出现大幅值电流的概率较高,正、负回击中电流幅值大于60 kA的累积概率分别为27.6%和4.4%。具有强电流幅值的地闪活动主要出现在8—10月的夜间及上午,弱雷电流幅值主要发生在春季。利用IEEE推荐公式和Levenberg-Marquardt算法,通过迭代拟合得到适用于云南省不同地区的雷电流幅值累积概率公式,拟合值与实测值的相对误差较小,可为雷电灾害防御设计及输电线路耐雷评估分析等提供技术支持和参考。

关键词：雷电流幅值累积概率最小二乘法中值电流非线性拟合

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上海智慧气象服务在保障城市精细化管理中的探索与应用

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上海城市发展 2024年第1期 45-48页

作者：孙一上海市气象灾害防御技术中心

上海智慧气象服务积极融入上海城市运行“一网统管”工作,全方位为上海城市精细化管理赋能。上海市气象灾害防御技术中心于2019年起打造了“智慧气象保障城市精细化管理先知系统”(以下简称“先知系统”),目前,已融入上海城市运行“一... 详细信息

上海智慧气象服务积极融入上海城市运行“一网统管”工作,全方位为上海城市精细化管理赋能。上海市气象灾害防御技术中心于2019年起打造了“智慧气象保障城市精细化管理先知系统”(以下简称“先知系统”),目前,已融入上海城市运行“一网统管”工作。深刻了解上海市、区、街镇对“一网统管”工作的目标和重点,从而面对不同层级的要求,打造相应的气象场景成为了重要的问题。

关键词：智慧气象城市精细化管理气象灾害防御探索与应用目标和重点不同层级统管先知

基于ATP-EMTP仿真的风电机组电涌特征与防护

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电瓷避雷器 2024年第2期 65-71页

作者：何俊杰孙一顾宇丹上海市气象灾害防御技术中心上海200030

雷击叶片产生的电涌会对风力发电机的电气系统造成冲击,当使用标准的限压型电涌保护器(SPD)存在不稳定的PWM波,或由于长缆效应等形成电压波动影响位置,其频繁出现的重复暂时(瞬态)过电压而导致SPD寿命急剧降低。为此,建立以MW级风力发... 详细信息

雷击叶片产生的电涌会对风力发电机的电气系统造成冲击,当使用标准的限压型电涌保护器(SPD)存在不稳定的PWM波,或由于长缆效应等形成电压波动影响位置,其频繁出现的重复暂时(瞬态)过电压而导致SPD寿命急剧降低。为此,建立以MW级风力发电机为仿真模型,分析了雷击风机叶片情形下在风机电气系统变流器位置出现的预期电涌特征,并基于ATP-EMTP的仿真对比分析传统限压型SPD选型方案和优化后选型方案在谐波振荡条件下的动作特性,论证了优化方案在重复瞬态下实现精细保护和优化SPD耐受能力的可行性。

关键词：电涌保护风力发电机 ATP-EMTP SPD 瞬态干扰

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2022年广西雷暴活动特征分析

暴雨灾害 2024年

作者：伍华丽卢炳夫植耀玲何宽黄丹陈小艳广西壮族自治区气象灾害防御技术中心

为深入认识广西雷暴天气的特征，更好地研究其临近预报和预警方法，基于2022年广西三维闪电监测资料、雷达三维拼图数据，融合利用风暴识别追踪技术（Storm Cell Identification and Tracking,SCIT）和DBSCAN （Density-Based Spatial C... 详细信息

为深入认识广西雷暴天气的特征，更好地研究其临近预报和预警方法，基于2022年广西三维闪电监测资料、雷达三维拼图数据，融合利用风暴识别追踪技术（Storm Cell Identification and Tracking,SCIT）和DBSCAN （Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise）算法，识别提取1 131个雷暴单体构建雷暴特征数据集，并基于该数据集研究广西雷暴单体的时空分布、移动方向、持续时间、移动速度、移动距离等特征，并进一步对雷暴发生环境下雷达基本反射率、垂直液态水（VIL）、回波顶高等分布特征进行统计分析。结果表明：（1）广西雷暴呈南多北少的特征，南部沿海地区的雷暴活动最强；夏季（6—8月）雷暴高发，占全年雷暴数的65.3%，冬季（12—2月）雷暴占比仅为0.18%。一天之中雷暴活动主要发生在11—19时。（2）雷暴单体的移动速度集中在2～16 m·s-1，以4～6 m·s-1为最多；移动距离集中在100 km以内，以10～20 km为最多；移动方向以东北向、北向、西北向和东向为主。不同移动方向的雷暴单体移动距离、速度均存在一定差异，其中朝东方向移动的雷暴单体速度偏快(8～16 m·s-1)，移动距离较远（10～40 km）；朝南方向移动的雷暴单体速度总体偏慢(2～10 m·s-1)，移动距离较短（0～30 km）；其他移动方向的雷暴单体速度集中在4～12m·s-1，但峰值区间略有差异。（3）雷暴内初闪常发生于雷达反射率大于45 dBz且VIL小于30kg·m-2的区域中，初闪之后的闪电主要分布在雷达反射率为45～65 dBz且VIL≤40 kg·m-2的区域内；45 dBz的雷达强回波核顶高达到6 km可作为闪电发生的参考指标之一。

关键词：雷暴追踪雷暴识别三维闪电定位仪雷达回波

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西藏气候季节早晚和长短等级划分指标

干旱区研究 2024年

作者：史继清罗骕翾张伟华周刊社胡洁张东东甘臣龙西藏自治区气候中心日喀则国家气候观象台西藏自治区气象灾害防御技术中心墨竹工卡县气象局

为了更好地了解全球气候变化背景下，高海拔地区季节变化对生态和环境的响应机制，研究西藏季节早晚和长短等级划分指标变得尤为重要。根据1981—2023年西藏地区38个气象站点气温日资料，选择四季划分气温阈值6 ℃、17 ℃、17 ℃、6℃... 详细信息

为了更好地了解全球气候变化背景下，高海拔地区季节变化对生态和环境的响应机制，研究西藏季节早晚和长短等级划分指标变得尤为重要。根据1981—2023年西藏地区38个气象站点气温日资料，选择四季划分气温阈值6 ℃、17 ℃、17 ℃、6℃，探讨气候季节早晚和长短等级划分指标及其演变规律。结果表明：（1）38站春、夏、秋、冬四季开始日期平均出现在4月21日、6月17日、7月17日、10月17日，时间长度平均为56 d、29 d、92 d、188 d。（2）当年气候季节起止时间、时间长度整体上呈现“冬季标准差最小、夏季标准差最大”的特征。（3）气候季节起止时间、时间长度早晚等级呈现“正常等级天数＞略偏早晚/偏早晚等级天数＞显著早晚/异常早晚等级天数”的特点，A指标更符合早晚和长短等级划分指标的阈值。（4）西藏地区春夏季的开始日期有提前的趋势，秋冬季则有推迟的趋势。（5）春季开始日期、冬季结束日期、夏季时间长度以正常等级为主，夏秋冬季开始日期、春秋季结束日期以早等级为主，春秋季时间长度以短等级为主，冬季时间长度以长等级为主，夏季结束日期以晚等级为主。研究结果可为气候资源管理、生态环境保护、人类生产生活等提供参考。

关键词：气候季节早晚和长短等级标准差演变规律西藏