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EC细网格10 m风场产品在青岛港区的预报检验和随机森林订正

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海洋预报 2024年第3期41卷 110-119页

作者：罗江珊杨凡毕玮任兆鹏于周讯青岛市气象服务中心山东青岛266003 青岛市气象灾害防御工程技术研究中心山东青岛266003 青岛港国际股份有限公司山东青岛266000

利用2021年3月—2022年2月EC细网格10 m风场预报产品,对其在青岛港区的风场预报能力进行检验和订正。结果表明:对于大港码头、董家口港自动站和董家口港浮标站,EC细网格前48 h的10 m风速预报偏差离散程度相对较小,预报偏差中位数均大于0... 详细信息

利用2021年3月—2022年2月EC细网格10 m风场预报产品,对其在青岛港区的风场预报能力进行检验和订正。结果表明:对于大港码头、董家口港自动站和董家口港浮标站,EC细网格前48 h的10 m风速预报偏差离散程度相对较小,预报偏差中位数均大于0,表明模式风速预报较实况有系统性偏强的特征。EC细网格24 h预报的10 m风速与实况风速相关性较好,3个站点的相关系数分别为0.76、0.73、0.82。EC细网格对大港码头各风向的风速预报均偏大,在实况风向为东北风和偏东风时,EC细网格风速预报的均方根误差和平均误差最大;对于董家口港自动站和董家口港浮标站,不同风向下EC细网格的风速预报均方根误差差别不大。EC细网格对3个站点的风向预报偏差主要集中在-45°~45°,实况风速越小,风向的预报偏差离散程度越大。利用随机森林算法对青岛港区EC细网格预报风速进行订正,预报精度均得到提高。

关键词： EC细网格 10 m风预报检验随机森林风速订正

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青岛与济南雾日数气候变化特征差异性分析

山东科学 2024年第1期37卷 128-135页

作者：杨蕾邹瑾丁做尉郭丽娜青岛市气象局山东青岛266003 青岛市气象灾害防御工程技术研究中心山东青岛266003 山东省气候中心山东济南250031

利用1961—2020年青岛和济南气象观测要素及青岛近海海表温度等资料,对青岛和济南雾日数气候变化特征差异性及原因进行了分析研究。结果表明:青岛平均年雾日数50.4 d,约是济南的3.1倍。两地雾多发季节明显不同,青岛是在春、夏季,约占全... 详细信息

利用1961—2020年青岛和济南气象观测要素及青岛近海海表温度等资料,对青岛和济南雾日数气候变化特征差异性及原因进行了分析研究。结果表明:青岛平均年雾日数50.4 d,约是济南的3.1倍。两地雾多发季节明显不同,青岛是在春、夏季,约占全年的78.4%;济南则在秋、冬季,约占全年的70.7%。年、季雾日数变化差异明显,青岛年雾日数增加,春夏季减少、秋冬季显著增加;济南年雾日数减少,四季均减少,且秋季减少显著。年雾日数气候变率和突变特征差异明显,青岛气候变率呈增大趋势且保持在高位状态,济南则呈减小趋势,表明青岛出现极端多雾的概率更大;青岛在1969年发生雾日数增多突变,济南在1995年发生减少突变。青岛秋冬季雾日数增加与近海海表温度显著升高、大气中水汽含量显著增多关系密切;济南秋冬季雾日数减少与最低气温显著升高、湿度减少、温度露点差显著增大关系密切。

关键词：青岛济南雾日数气候变化差异性分析

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青岛市极端强降水阈值及其分布特征

现代农业科技 2024年第13期 105-107,127页

作者：孙颖邓运超万静刘明健青岛市气象灾害防御工程技术研究中心山东青岛266100 青岛市气象局青岛市城阳区气象局山东青岛266109 莱西市气象局山东莱西266600

根据青岛市2006—2017年4—10月小时降水资料,采用5种计算极端强降水阈值的方法比较分析,得到适用于青岛地区极端强降水阈值的计算方法。结果表明,Z指数转换法效果最佳。计算青岛地区95%、98%和99%百分位小时极端强降水阈值,发现在青岛... 详细信息

根据青岛市2006—2017年4—10月小时降水资料,采用5种计算极端强降水阈值的方法比较分析,得到适用于青岛地区极端强降水阈值的计算方法。结果表明,Z指数转换法效果最佳。计算青岛地区95%、98%和99%百分位小时极端强降水阈值,发现在青岛平度北部和南部、莱西北部、崂山山前、黄岛南部沿海存在大值区,结合小时历史降雨量极值分布图,综合分析得到3处强降水重点关注区域,分别为青岛北部、崂山山前、黄岛南部沿海可以为防灾减灾提供参考。

关键词：极端强降水阈值分布特征山东青岛

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连续强对流天气下重污染扩散概率预报研究

环境科学与管理 2024年第1期49卷 138-142页

作者：李华宫明晓刘路花山东省青岛市即墨区气象局山东青岛266200 山东省青岛市气象灾害防御工程技术研究中心山东青岛266003 山东省邹平市气象局山东邹平256200

为了更好地掌握重污染在特定天气条件下的扩散规律,提出连续强对流天气下重污染扩散概率预报研究。在连续强对流天气下将污染划分为重度污染等级、中度污染等级和轻度污染等级;依据等级分类结果,分析重污染扩散概率预报具体要素,建立重... 详细信息

为了更好地掌握重污染在特定天气条件下的扩散规律,提出连续强对流天气下重污染扩散概率预报研究。在连续强对流天气下将污染划分为重度污染等级、中度污染等级和轻度污染等级;依据等级分类结果,分析重污染扩散概率预报具体要素,建立重污染扩散概率预报框架,预测在连续强对流天气下,不同污染等级的扩散概率,由此完成重污染扩散概率预报方法研究。实验结果表明,轻度污染类型变化情况明显比中度、重度污染类型更为显著,重污染扩散概率预报结果与实际变化情况相符,表明所提方法具有较高的预报精度。

关键词：连续强对流天气重污染扩散概率等级分类要素

基于自注意力和门控循环神经网络的雷达回波外推算法研究

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气象学报 2024年第1期82卷 127-135页

作者：薛丰昌章超钦王文硕陈笑娟南京信息工程大学气象灾害地理信息工程实验室南京210044 绍兴市气象局绍兴312000 河北省气象灾害防御和环境气象中心石家庄050021

为提升现有神经网络对雷达回波序列的时、空特征提取能力,建立外推性能更优的时、空序列预测模型,开展雷达回波外推算法改进研究。基于深圳市气象局与中国香港天文台共同建立的雷达回波数据集,在数据处理层面,通过改进对雷达回波图像序... 详细信息

为提升现有神经网络对雷达回波序列的时、空特征提取能力,建立外推性能更优的时、空序列预测模型,开展雷达回波外推算法改进研究。基于深圳市气象局与中国香港天文台共同建立的雷达回波数据集,在数据处理层面,通过改进对雷达回波图像序列归一化的方法,提升了常用的5种时、空序列预测模型对强回波的预测水平;在模型算法层面,将两个联立的自注意力结构引入ST-LSTM结构,组成新的循环门控单元,并将这些循环门控单元进行堆叠,建立ST-SARNN模型。选用CSI和POD作为精度评价指标,进行模型对比分析得到:(1)改进的归一化方法提升了近几年内常用的5种时、空序列预测模型对强回波的预测水平。(2)加入自注意力的ST-SARNN模型对雷达回波的预测性能显著优于ConvLSTM、PredRNN和MIM等模型。改进的归一化方法能改变样本数据分布,并在一定程度上提升模型外推性能;自注意力结构能够有效挖掘雷达回波序列的时、空特征,进而改进神经网络的外推表现。

关键词：雷达回波外推自注意力机制循环神经网络数据归一化方法

基于PIE-Engine Studio的西藏典型湖泊总悬浮物反演

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人民长江 2024年

作者：赵爽柳锦宝耿蔚陶星宇汪菀蔚成都信息工程大学资源环境学院四川省气象灾害防御技术中心四川省宜宾市屏山县气象局

总悬浮物浓度能在各个方面影响水体其他参数，基于近年来兴起的遥感云计算平台PIE-Engine Studio和2013～2023年期间遥感反射率数据，进行西藏湖泊总悬浮物反演。结果表明，绿光、红光波段对总悬浮物浓度最为敏感。在此基础上，对常用... 详细信息

总悬浮物浓度能在各个方面影响水体其他参数，基于近年来兴起的遥感云计算平台PIE-Engine Studio和2013～2023年期间遥感反射率数据，进行西藏湖泊总悬浮物反演。结果表明，绿光、红光波段对总悬浮物浓度最为敏感。在此基础上，对常用波段进行组合试验，建立西藏典型湖泊总悬浮物浓度遥感反演最佳模型(建模时R2=0.815，RMSE=4.739 mg/L；验证时R2=0.881，RMSE=5.616 mg/L)。基于总悬浮物浓度遥感反演最佳模型，对色林错、扎日南木错和塔若错的总悬浮物浓度进行时空变化分析，得到明显的时空分布特征。并观察到存在明显的季节性变化规律，夏季总悬浮物浓度高，而春秋季低。在色林错，总悬浮物浓度在北部较高，夏季主要分布在西北岸，而秋冬季则主要分布在东北岸，南部和东部相对较低，峰值出现在7月；在扎日南木错，总悬浮物浓度在西部较高，而东南突出部分和东部则较低，总悬浮物浓度8月最高；在塔若错，总悬浮物浓度夏季在南部较高，而其他时间则较低，总悬浮物浓度8月最高。此外，在三个湖泊均在11月时出现东部的悬浮物浓度重新升高的现象。年降水量与各湖泊的悬浮物浓度相关性存在，分别为0.74、0.52以及0.69。2013～2023年期间，悬浮物浓度的年均值先是逐年升高，在2018年后随着年降水量的减少而逐渐下降或稳定。另外，自2013年以来，色林错、扎日南木错、塔若错湖面面积分别增长了2.87%(约68.14 km2)、3.01%(约30.31 km2)、1.01%(约4.87 km2)，色林错持续扩张，扎日南木错和塔若错2016～2018年快速扩张，2020年～2022年萎缩，湖面面积与悬浮物浓度均值表现较同步，是受降水量和径流的影响。本研究可为高原湖泊水质评价提供理论依据，为水土流失、水资源保护提供科学参考。

关键词： PIE-Engine Studio 总悬浮物遥感反演云计算高原湖泊

1979-2022年赤水河流域极端温度降水特征分析

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西南大学学报(自然科学版) 2024年第8期 138-149页

作者：杨雨蒙吴新豪张莉赵亮赵劲松张正强穆彪贵州省气象灾害防御技术中心贵州省仁怀市气象局遵义市生态环境局仁怀分局中国科学院大气物理研究所贵州大学生命科学学院

基于气温日均值资料，评估了欧洲中期天气预报中心第五代大气再分析数据集(ERA5)资料在赤水河流域周边地区的可信度.通过ERA5计算1979-2022年间赤水河流域及周边地区的极端温度和降水特征.结果表明：春季热源在2000年后发生位相转换，... 详细信息

基于气温日均值资料，评估了欧洲中期天气预报中心第五代大气再分析数据集(ERA5)资料在赤水河流域周边地区的可信度.通过ERA5计算1979-2022年间赤水河流域及周边地区的极端温度和降水特征.结果表明：春季热源在2000年后发生位相转换，呈青藏高原暖周边冷分布，异常信号进一步影响位于下游的赤水河流域，导致该地温度上升，降水减少.赤水河流域2005年前后温度、降水模态发生位相转换，由于温度经向梯度异常，阻碍夏季西南风发生发展，导致该地水汽条件不充分，转为干热气候.其中，2006年、 2013年、 2022年为异常暖干年份.在该气候背景下高温指数与降水显著相关，满足高温总伴随少雨天气现象，且干热复合事件出现次数逐年增多.

关键词：气候变暖极端温度赤水河流域

青海省东北部近41 a降雹持续时间及影响因子研究

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沙漠与绿洲气象 2024年

作者：林春英周万福庞昕玮冯晓莉张莉燕王启花侯永慧青海省气象灾害防御技术中心青海省气候中心湖南省常德市气象局

利用青海省东北部11个地面观测站1980—2020年的高空和地面观测资料，分析了降雹持续时间的时空分布及影响因子。结果表明：近41 a青海省东北部降雹持续时间与海拔高度呈显著的正相关，站点平均单次降雹持续时间的最大值在化隆县，为9 ... 详细信息

利用青海省东北部11个地面观测站1980—2020年的高空和地面观测资料，分析了降雹持续时间的时空分布及影响因子。结果表明：近41 a青海省东北部降雹持续时间与海拔高度呈显著的正相关，站点平均单次降雹持续时间的最大值在化隆县，为9 min，最小值在同仁县，仅为4.89 min；降雹持续时间小于9 min频率最高，占总观测次数的73.55%；降雹持续时间月变化明显，日变化呈单峰型，峰值出现在16时，占总降雹累计持续时间的19.12%；年平均降雹持续时间以0.9 mim/10 a趋势下降，降雹持续时间的减少与平均气温升高、0 ℃和-20 ℃层高度升高、气温日较差及相对湿度的减小相关。

关键词：降雹持续时间时空分布影响因子

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探讨雷电监测预警系统及应用

农业灾害研究 2024年第2期14卷 304-306页

作者：吴磊李懋普洱市气象局云南普洱665000 普洱市气象灾害防御技术中心云南普洱665000

云南省位于高海拔地区,因特殊的地理和气候条件,属于雷暴多发地区,受全球气候变化的影响,近几年省内雷电危害的发生次数不断增多,由此造成的经济损失和伤亡人数明显增加,因此,如何科学设计和应用雷电监测预警系统,进一步提升雷电灾害的... 详细信息

云南省位于高海拔地区,因特殊的地理和气候条件,属于雷暴多发地区,受全球气候变化的影响,近几年省内雷电危害的发生次数不断增多,由此造成的经济损失和伤亡人数明显增加,因此,如何科学设计和应用雷电监测预警系统,进一步提升雷电灾害的预警能力是当地气象灾害防控工作亟须解决的问题。以云南省为例,介绍了当地已有雷电监测预警软件基本情况,概述了软件的应用情况及存在需求,并基于用户需求角度探讨雷电监测预警系统的改进方向。

关键词：雷电监测预警系统结构设计功能应用