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相控阵天气雷达监测预警龙卷风的过程剖析

热带气象学报 2024年第1期40卷 33-39页

作者：吕雪芹霍亚曾瑛广东省气象数据中心广东广州510080 佛山市气象局广东佛山528000

天气雷达作为龙卷风监测预警的重要手段之一,应用具有超高时空分辨率的X波段双极化相控阵天气雷达系统,较好地捕获并提前预警龙卷风。以2022年6月19日07时发生在广东佛山南海的一次龙卷风为例,详细剖析龙卷生消及雷达监测预警过程。借... 详细信息

天气雷达作为龙卷风监测预警的重要手段之一,应用具有超高时空分辨率的X波段双极化相控阵天气雷达系统,较好地捕获并提前预警龙卷风。以2022年6月19日07时发生在广东佛山南海的一次龙卷风为例,详细剖析龙卷生消及雷达监测预警过程。借助雷达智能预警软件,利用X波段双极化相控阵天气雷达的双偏振量和超高时空分辨率数据,实时反演三维风场和分析龙卷碎片(TVS)特征,能够显著提高龙卷风监测预警水平。实例表明,本次成功地提前18分钟预警龙卷,进一步说明了X波段双极化相控阵天气雷达在强对流天气探测方面具有较强的生命力。

关键词： X波段双极化相控阵天气雷达龙卷风监测

Docker容器技术在河南气象云服务中的应用与研究

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气象水文海洋仪器 2024年第2期41卷 129-132页

作者：王立柱任宏王瑞祥马赛飞徐远远河南省气象探测数据中心郑州450003

为了提高河南省的气象探测数据处理能力,文章提出了新型的虚拟化技术Docker容器,并利用气象统计算法进行了性能测试,结果表明与VMware虚拟技术相比,Docker容器技术在计算效率、启动速度、存储性能方面均具有优越性,最终验证了该技术在... 详细信息

为了提高河南省的气象探测数据处理能力,文章提出了新型的虚拟化技术Docker容器,并利用气象统计算法进行了性能测试,结果表明与VMware虚拟技术相比,Docker容器技术在计算效率、启动速度、存储性能方面均具有优越性,最终验证了该技术在河南省气象云服务中利用的可行性。研究结果为提高河南气象云服务能力提供支持。

关键词：气象信息化虚拟化技术 Docker容器

2022年7-8月黄河中游强降水极端性特征及其形成机制

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高原气象 2024年第4期 919-932页

作者：乔春贵王国安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黄河流域气象中心河南省气象台河南省气象探测数据中心

采用国家和省级气象站降水观测资料、欧洲中期天气预报中心ERA5再分析资料和美国国家环境信息中心地形高程数据等，详细分析了2022年7-8月黄河中游持续强降水过程的极端性特征和形成机制。结果表明：（1）研究时段黄河中游共出现11轮强... 详细信息

采用国家和省级气象站降水观测资料、欧洲中期天气预报中心ERA5再分析资料和美国国家环境信息中心地形高程数据等，详细分析了2022年7-8月黄河中游持续强降水过程的极端性特征和形成机制。结果表明：（1）研究时段黄河中游共出现11轮强降水过程，具有持续时间长、累计雨量大、降水时间间隔短、强降水落区重叠性高等特点；18个站点累计降水量的标准化距平超过2.5，多次降水过程中最大雨强超过50 mm·h-1，表现出显著极端性特征，且8月降水的极端性强于7月；强降水雨带分布和黄河中游地形特征密切相关。（2）7-8月亚洲中高纬度贝湖附近高度场标准化距平达-2.5～-1.5（8月超过-3.5），低槽较常年同期异常偏强；强降水过程中副高西脊点呈西进状态，7月副高脊线和北界南北摆幅较大，副高的每一次南北摆动与来自贝湖的冷空气结合，引发一次次强降水过程；8月副高脊线和北界缓慢南退，摆幅较小，持续性强降水形成于副高边缘。（3）8月水汽输送来自孟加拉湾、南海和东海，整层水汽通量积分标准化距平达2.5以上，PWAT维持40～60 mm，其标准化距平在内蒙古南部和晋陕区间北部均为2.5～3.5，局部3.5以上，水汽条件明显强于7月。（4）黄河中游上空存在上干冷下暖湿的不稳定层结，中低层36°N以北形成锋生，北部整层出现上升运动，垂直速度标准化距平达-2.5～-0.5，异常偏强，与强降水落区对应。（5）8月锋生函数分析表明，黄河中游北部降水发生前及发生时均有锋生，锋生值增减与降水强弱变化趋势一致；变形项对总锋生贡献大，倾斜项对总锋消贡献大；降水强度大的过程，锋生伸展高度较高，强度小的过程锋生高度较低，锋生值相对较小。

关键词：黄河中游极端降水环流异常副热带高压指数锋生函数

基于风廓线雷达的四川盆地西部强降水过程风场特征

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高原气象 2024年

作者：胡迪谢晓林陈朝平周秋雪四川省气象台高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室四川省气象探测数据中心

根据暖区暴雨的分型（西南涡型、副热带高压边缘型、西南急流型和东南风型），选取四类天气背景下四川盆地西部（成都地区）的暴雨过程，利用风廓线雷达新资料，详细分析了青藏高原-四川盆地特殊地形下，不同类型暖区暴雨中典型强降水... 详细信息

根据暖区暴雨的分型（西南涡型、副热带高压边缘型、西南急流型和东南风型），选取四类天气背景下四川盆地西部（成都地区）的暴雨过程，利用风廓线雷达新资料，详细分析了青藏高原-四川盆地特殊地形下，不同类型暖区暴雨中典型强降水发生、发展时的风廓线特征。研究表明：（1）风廓线雷达资料可以很清楚地表现出对流层及边界层存在的中小尺度系统，不同类型强降水过程的风场演变特征同特殊地形与区域环流及天气系统的相互作用密切相关，除副高边缘型外，其他三种类型暖区暴雨典型过程发生前或发生时都出现了边界层东北风或偏东风；（2）垂直速度变化梯度大，直观地体现了这几次过程时间短、对流强的特征，降水开始后，向下的垂直速度明显减弱甚至转向的突变时期，代表气层中上升运动的明显增强，这种垂直速度的突变对于强降水的预测有指示意义；（3）垂直速度极值在强降水发生前或发生时会明显增大，并伴随有极值层降低的现象，水平风速极值和极值层有同步的增减趋势，大部分强降水过程发生前，中层都出现了中尺度急流，并伴随急流层的降低；（4）在这四种类型的暴雨过程中都有低空急流的参与，其中副高边缘型和西南涡型暴雨过程中，低空急流指数第一次增大都对降水的开始有1～2 h的预报提前量，而在东南风型和西南涡型过程中低空急流指数的突增预示了降水强度的增大。

关键词：风廓线雷达强降水低空急流暖区暴雨

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

基于网络安全态势感知的四川气象信息网络检测防御技术研究

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成都信息工程大学学报 2024年第2期39卷 178-182页

作者：田娟方国强何星庭谢银海四川省气象探测数据中心四川成都610072

基于大数据、机器学习等技术,构建四川气象信息网络安全态势感知系统。系统能全局感知网络状态,提高了四川省气象部门网络监控、应急响应能力,为合理决策提供支持。介绍了网络安全态势感知技术,并阐述气象信息网络及其安全防御现状和存... 详细信息

基于大数据、机器学习等技术,构建四川气象信息网络安全态势感知系统。系统能全局感知网络状态,提高了四川省气象部门网络监控、应急响应能力,为合理决策提供支持。介绍了网络安全态势感知技术,并阐述气象信息网络及其安全防御现状和存在风险,从实践角度出发介绍该系统及其关键技术,并对系统应用进行总结和展望。

关键词：网络安全网络安全态势感知气象信息网络检测防御

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面向预报诊断的海量气象数值预报数据可视化

气象水文海洋仪器 2024年第1期41卷 121-123页

作者：郑艳萍李高洁黄伟侯灵尹天翔广东省气象数据中心广州510000

文章介绍了广东省数值预报模式产品制图系统的设计与实现,系统基于NCL语言,结合多种工具,采用统一的图形渲染属性管理、高效的物理量计算方法、快速的成图技术等数据加工处理关键技术,优化了模式数据加工和出图速度,保障了模式图形产品... 详细信息

文章介绍了广东省数值预报模式产品制图系统的设计与实现,系统基于NCL语言,结合多种工具,采用统一的图形渲染属性管理、高效的物理量计算方法、快速的成图技术等数据加工处理关键技术,优化了模式数据加工和出图速度,保障了模式图形产品业务服务的及时性。模式种类包括确定性预报、集合预报、延伸期预报、环境预报等类型,专业气象要素图形产品近百种,有力支撑了广东省天气预报及诊断分析业务。

关键词：数值预报可视化 NCL

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基于STM32的智能土壤温度测量仪设计

气象水文海洋仪器 2024年第3期41卷 103-106页

作者：黄宏智吕雪芹蔡耿华广东省气象数据中心广州510080

针对目前地面气象观测系统中的地温分采集器技术体制落后、通信手段单一、维护不便等问题,设计了一款基于STM32高性能处理芯片的智能土壤温度测量仪。通过构建要素数据采集、数据质量控制及组包传输等功能模块,测量仪能实现不同梯度土... 详细信息

针对目前地面气象观测系统中的地温分采集器技术体制落后、通信手段单一、维护不便等问题,设计了一款基于STM32高性能处理芯片的智能土壤温度测量仪。通过构建要素数据采集、数据质量控制及组包传输等功能模块,测量仪能实现不同梯度土温、草温等要素数据的实时获取,同时利用Wi-Fi、RS232、RS485等多种通信方式将报文传输至上位机软件进行数据监测及产品加工。利用地温分采集器与测量仪的运行数据进行对比分析,初步验证了测量仪采集数据的准确度。实际应用效果表明,该测量仪具备运行稳定可靠、测量精度高、传输时效高等优点,能较好地满足地面气象观测需求。

关键词： STM32 智能土壤温度测量仪数据采集数据质量控制

广东省不同生态系统植被NPP时空变化及对气候因子的响应

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生态环境学报 2024年第6期33卷 831-840页

作者：王捷纯邓玉娇朱怀卫孔蕴淇广东省生态气象中心广东广州510640

广东省具有丰富的植被类型,研究不同生态系统植被净初级生产力(NPP)对气候因子的响应,对提升全省生态环境质量具有重要意义。基于植被净初级生产力、地面观测数据和土地利用分类等数据,制作广东省生态系统分类数据,分析广东省不同生态... 详细信息

广东省具有丰富的植被类型,研究不同生态系统植被净初级生产力(NPP)对气候因子的响应,对提升全省生态环境质量具有重要意义。基于植被净初级生产力、地面观测数据和土地利用分类等数据,制作广东省生态系统分类数据,分析广东省不同生态系统植被NPP的时空特征及其对气候因子的响应规律。结果表明,从年变化规律看,2000-2020年广东省年平均气温、年降水量呈微弱上升趋势,正增长区面积占比分别为86.8%、64.8%;日照时数呈下降趋势,负增长区面积占比为82.4%。植被NPP呈波动上升趋势,多年平均值为1011 g∙m^(−2),年增长值为6.7 g∙m^(−2)∙a^(−1),正增长区面积占全省面积的91.9%。其中,森林生态系统NPP多年平均值及正增长区占比均最高,分别为1107 g∙m^(−2)、95.6%,湿地生态系统NPP多年平均值及正增长区占比均最小,分别为686 g∙m^(−2)、89.5%。从影响程度看,植被NPP与温度、降水、日照时数均呈显著正相关关系,相关系数分别为0.81、0.48、0.68,均通过p=0.001的显著性检验,可见气温是对植被NPP影响最为显著的气候因子,其次是日照、降水。气温和日照时数对森林生态系统NPP影响最大、对湿地生态系统NPP影响最小,降水对农田生态系统影响最大、对湿地生态系统影响最小。从响应时间而言,NPP与气温、日照时数的相关系数均在当月达到最大,而NPP与降水量的相关系数在滞后1个月时达到最大,可见NPP对气温、日照时数的响应不存在滞后。从影响持续时间而言,气温与NPP的相关系数在当月到滞后2个月时均较高,日照时数与NPP的相关系数仅在当月较高,降水量与NPP的相关系数则在当月到滞后3个月时均较高,表明降水对NPP影响持续时间最长。

关键词：净初级生产力气候因子生态系统时空变化响应