2013年第41卷第3期文章目次
2013, 41(3):425-429.
摘要:
新一代天气雷达网建设已经具有相当规模，全国近150部雷达投入业务运行，但雷达探测数据业务应用大都还是常规的二维图像分析。基于单部天气雷达探测基数据分析，以三维地理信息系统为基础平台，探索在地理空间的三维云体显示分析技术,包括雷达探测数据在地理空间处理技术；探索雷达探测数据应用等值面体和实体绘制技术等构建三维云体的可视分析方法，并应用天气雷达实际探测数据在3DGIS地理空间构建了具有三维特征结构的云体，从多个视角研究分析了天气雷达探测的云体结构。
新一代天气雷达网建设已经具有相当规模，全国近150部雷达投入业务运行，但雷达探测数据业务应用大都还是常规的二维图像分析。基于单部天气雷达探测基数据分析，以三维地理信息系统为基础平台，探索在地理空间的三维云体显示分析技术,包括雷达探测数据在地理空间处理技术；探索雷达探测数据应用等值面体和实体绘制技术等构建三维云体的可视分析方法，并应用天气雷达实际探测数据在3DGIS地理空间构建了具有三维特征结构的云体，从多个视角研究分析了天气雷达探测的云体结构。
2013, 41(3):430-435.
摘要:
利用2004—2008年5—9月大连新一代天气雷达和自动站资料，在进行回波分型、多次采用最优化Z I关系，结合系统误差消除的技术方法，得到适用于实际业务需要的整体本地化Z I关系。以大连地区2008年全部5次大暴雨过程为例，经RPG数据处理系统中的降水估计产品检验，较沿用 WSR 88D 默认值生成值准确率提高40%以上，经2009—2011年使用，估算准确率稳定在75%以上，提高了天气雷达数据处理的质量。
利用2004—2008年5—9月大连新一代天气雷达和自动站资料，在进行回波分型、多次采用最优化Z I关系，结合系统误差消除的技术方法，得到适用于实际业务需要的整体本地化Z I关系。以大连地区2008年全部5次大暴雨过程为例，经RPG数据处理系统中的降水估计产品检验，较沿用 WSR 88D 默认值生成值准确率提高40%以上，经2009—2011年使用，估算准确率稳定在75%以上，提高了天气雷达数据处理的质量。
2013, 41(3):436-442.
摘要:
将地面观测的降水划分为10～25、25～50、50～100 mm/h 3个量级区间，利用2010年5—10月天气雷达组网小时降水量产品和综合气象观测系统运行监控平台(ASOM)中国家级台站自动气象站小时降水量资料，采用3倍标准差法，按上述3个等级逐月分别确立了两类设备降水观测差值的阈值参数，进而建立了天气雷达与地面自动气象站降水观测结果的一致性实时校验技术。采用该技术进一步对2011年5—10月国家级台站自动气象站观测的降水结果进行了检验，结果表明：自动站降水数据正确率可达85%以上，可以有效进行自动站观测降水实时检验。
将地面观测的降水划分为10～25、25～50、50～100 mm/h 3个量级区间，利用2010年5—10月天气雷达组网小时降水量产品和综合气象观测系统运行监控平台(ASOM)中国家级台站自动气象站小时降水量资料，采用3倍标准差法，按上述3个等级逐月分别确立了两类设备降水观测差值的阈值参数，进而建立了天气雷达与地面自动气象站降水观测结果的一致性实时校验技术。采用该技术进一步对2011年5—10月国家级台站自动气象站观测的降水结果进行了检验，结果表明：自动站降水数据正确率可达85%以上，可以有效进行自动站观测降水实时检验。
2013, 41(3):443-447.
摘要:
对甘肃省3部CINRAD/CC型雷达近4年的雷达故障进行统计分析，作为雷达系统的主要故障部件，随着使用年限的增加，雷达数据传输系统的故障有明显的增多趋势。对引起故障的主要因素进行统计分析，提出了改进方法：基于标准网络的数据传输方式舍弃了原来的光纤系统；取消了基于光端机和复分接的通信方式，代以采用标准网络传输的通信方式；采用四创电子研发的终端软件（20版本），新增了集成的网络功能、用户权限功能、数据产品和图像产品全自动生成、数据文件的检索能力、语音报警等功能。改进后的雷达数据传输系统运行情况表明：网络型光纤通信系统减少了雷达数据传输故障，增强了系统的可靠性和稳定性；雷达数据的传输率和有效性也得到一定的提高，确保了新一代天气雷达的正常业务观测。
对甘肃省3部CINRAD/CC型雷达近4年的雷达故障进行统计分析，作为雷达系统的主要故障部件，随着使用年限的增加，雷达数据传输系统的故障有明显的增多趋势。对引起故障的主要因素进行统计分析，提出了改进方法：基于标准网络的数据传输方式舍弃了原来的光纤系统；取消了基于光端机和复分接的通信方式，代以采用标准网络传输的通信方式；采用四创电子研发的终端软件（20版本），新增了集成的网络功能、用户权限功能、数据产品和图像产品全自动生成、数据文件的检索能力、语音报警等功能。改进后的雷达数据传输系统运行情况表明：网络型光纤通信系统减少了雷达数据传输故障，增强了系统的可靠性和稳定性；雷达数据的传输率和有效性也得到一定的提高，确保了新一代天气雷达的正常业务观测。
2013, 41(3):448-452.
摘要:
自动气象站运行能力的评估，其实质就是对自动气象站可靠性的评估，其目的在于指导自动气象站保障维护体系的建立和健全。借鉴大气透明度定义探讨自动气象站可靠性，解释产品可靠性指数分布的物理意义。根据模型统计分析在修改采集器设计、增加状态检测电路后自动气象站的运行能力(平均无故障时间)，计算出实验考核指标。通过试验获得试验产品的平均无故障时间和置信度095下的最小无故障时间，并对将投入业务使用的双套站和三套站系统，在平均无故障时间和平均维修周期上做了相关讨论，为科学决策提供相关技术支持。
自动气象站运行能力的评估，其实质就是对自动气象站可靠性的评估，其目的在于指导自动气象站保障维护体系的建立和健全。借鉴大气透明度定义探讨自动气象站可靠性，解释产品可靠性指数分布的物理意义。根据模型统计分析在修改采集器设计、增加状态检测电路后自动气象站的运行能力(平均无故障时间)，计算出实验考核指标。通过试验获得试验产品的平均无故障时间和置信度095下的最小无故障时间，并对将投入业务使用的双套站和三套站系统，在平均无故障时间和平均维修周期上做了相关讨论，为科学决策提供相关技术支持。
2013, 41(3):453-458.
摘要:
经过国内学者和WMO的评估，GTS1 2型探空仪需要进行技术改进以适应高空气象观测业务的发展需求。2012年，GTS1 2型探空仪在原体制基础上进行了技术改进(暂命名为GTS1 2A型)。2012年8月在阳江探空站开展比对试验，试验结果表明：GTS1 2A型探空仪夜间温度测量性能良好，系统误差在-03 ℃以内，标准偏差总体上在02 ℃左右；日间温度除探测中高层和出入云时外，系统误差整体上在-03 ℃，标准偏差整体上在04 ℃以内；气压除近地层有约-15 hPa的系统误差外，整体上系统误差和标准偏差小于GTS1 2型探空仪，尤其标准偏差在全量程范围内在07 hPa以内；GTS1 2A型探空仪湿度测量结果与RS92型探空仪一致性较好，灵敏度明显优于GTS1 2型探空仪，系统误差和标准偏差整体上均在10%RH以内。
经过国内学者和WMO的评估，GTS1 2型探空仪需要进行技术改进以适应高空气象观测业务的发展需求。2012年，GTS1 2型探空仪在原体制基础上进行了技术改进(暂命名为GTS1 2A型)。2012年8月在阳江探空站开展比对试验，试验结果表明：GTS1 2A型探空仪夜间温度测量性能良好，系统误差在-03 ℃以内，标准偏差总体上在02 ℃左右；日间温度除探测中高层和出入云时外，系统误差整体上在-03 ℃，标准偏差整体上在04 ℃以内；气压除近地层有约-15 hPa的系统误差外，整体上系统误差和标准偏差小于GTS1 2型探空仪，尤其标准偏差在全量程范围内在07 hPa以内；GTS1 2A型探空仪湿度测量结果与RS92型探空仪一致性较好，灵敏度明显优于GTS1 2型探空仪，系统误差和标准偏差整体上均在10%RH以内。
2013, 41(3):459-463.
摘要:
为了设计一种基于我国自主卫星导航定位系统的ARGO浮标，提出了应用北斗卫星导航定位系统的ARGO浮标设计方案。阐述了ARGO浮标的基本原理、应用概况和现有北斗卫星导航定位系统的基本应用，初步提出了基于北斗卫星导航系统的ARGO浮标设计方案；从通信方式、体制和定位、配重等方面对基于北斗的ARGO浮标设计进行了可行性分析，研究了基于北斗卫星导航定位系统的ARGO浮标通信方式和两种通信模式。研究表明，基于北斗卫星导航定位系统的ARGO浮标方案可行。
为了设计一种基于我国自主卫星导航定位系统的ARGO浮标，提出了应用北斗卫星导航定位系统的ARGO浮标设计方案。阐述了ARGO浮标的基本原理、应用概况和现有北斗卫星导航定位系统的基本应用，初步提出了基于北斗卫星导航系统的ARGO浮标设计方案；从通信方式、体制和定位、配重等方面对基于北斗的ARGO浮标设计进行了可行性分析，研究了基于北斗卫星导航定位系统的ARGO浮标通信方式和两种通信模式。研究表明，基于北斗卫星导航定位系统的ARGO浮标方案可行。
2013, 41(3):464-469.
摘要:
为提高远程气象服务水平，开发了基于预设场景和双流热备份的天气预报会商系统，实现了利用中控系统根据会议内容预设工作模式，减少了音视频矩阵和摄像头调整等复杂操作，简化了操作流程，方便管理。对音视频和显示系统增加了备份设备，当主用设备故障时，采用应急设备保障会议正常进行，能够提高对现场突发故障的应急处理能力，实现了上下行音视频和VGA信号的热备份。采用数字音频处理器进行音频信号处理，声音更加清晰，减少了由于人工调整调音台不当造成的啸叫。该系统结构不但适用于标清系统，调整相关设备参数后也适用于高清系统，对该系统的组成和原理进行了介绍，为电视会商系统的运行保障和建设提供参考。
为提高远程气象服务水平，开发了基于预设场景和双流热备份的天气预报会商系统，实现了利用中控系统根据会议内容预设工作模式，减少了音视频矩阵和摄像头调整等复杂操作，简化了操作流程，方便管理。对音视频和显示系统增加了备份设备，当主用设备故障时，采用应急设备保障会议正常进行，能够提高对现场突发故障的应急处理能力，实现了上下行音视频和VGA信号的热备份。采用数字音频处理器进行音频信号处理，声音更加清晰，减少了由于人工调整调音台不当造成的啸叫。该系统结构不但适用于标清系统，调整相关设备参数后也适用于高清系统，对该系统的组成和原理进行了介绍，为电视会商系统的运行保障和建设提供参考。
2013, 41(3):470-475.
摘要:
将图像处理技术应用于增雨作业目标云的自动识别中，设计并实现了人工增雨指令实时计算软件。解析雷达产品数据，将雷达产品作为极坐标表示的图像像素的集合；利用四川盆地地区适宜增雨作业云系的雷达回波特征统计分析结果，通过区域分割、区域标记等图像处理方法识别出作业目标云，确定作业目标位置；结合作业点的地面位置和作业工具，科学计算出具有作业条件的作业点和作业指令的相关参数，极大地提高了人影作业指挥的自动化程度。
将图像处理技术应用于增雨作业目标云的自动识别中，设计并实现了人工增雨指令实时计算软件。解析雷达产品数据，将雷达产品作为极坐标表示的图像像素的集合；利用四川盆地地区适宜增雨作业云系的雷达回波特征统计分析结果，通过区域分割、区域标记等图像处理方法识别出作业目标云，确定作业目标位置；结合作业点的地面位置和作业工具，科学计算出具有作业条件的作业点和作业指令的相关参数，极大地提高了人影作业指挥的自动化程度。
2013, 41(3):476-479.
摘要:
针对WebGIS在海量气象数据发布中的诸多不足，通过对地理信息服务的研究，结合气象数据本身所具有的特点，对栅格气象数据的发布采用了一种灵活高效的影像金字塔模型构建算法，结合服务器端动态生成切片的方式，有效减少了I/O操作和重采样计算，从而提高了系统的处理速度。在完成矢量气象数据发布的基础上实现了各区站气象信息的多级显示，实现了气象信息资料的共享和网络发布。实践证明，采用该方式能够实现在改变缩放级别时，地图数据的快速加载以及无缝拼接，为后续气象GIS平台的开发以及高效运行奠定了基础。
针对WebGIS在海量气象数据发布中的诸多不足，通过对地理信息服务的研究，结合气象数据本身所具有的特点，对栅格气象数据的发布采用了一种灵活高效的影像金字塔模型构建算法，结合服务器端动态生成切片的方式，有效减少了I/O操作和重采样计算，从而提高了系统的处理速度。在完成矢量气象数据发布的基础上实现了各区站气象信息的多级显示，实现了气象信息资料的共享和网络发布。实践证明，采用该方式能够实现在改变缩放级别时，地图数据的快速加载以及无缝拼接，为后续气象GIS平台的开发以及高效运行奠定了基础。
11 ASOM二次监控平台设计
2013, 41(3):480-483.
摘要:
通过研究ASOM系统在监控各类气象探测设备正常运行,及时掌握设备运行状况、收集整理气象探测保障相关信息，最终实现对气象探测设备的高效保障时存在的一些问题，例如自动气象站监控不及时、天气雷达等设备监控没有声光报警等，并寻找相应的解决办法，从而实现了ASOM系统的二次监控平台。实际运行监控业务工作表明，该二次监控系统平台有效解决了ASOM系统目前存在的这些问题，使得ASOM系统对气象探测设备运行监控更加方便、及时、可靠和准确。
通过研究ASOM系统在监控各类气象探测设备正常运行,及时掌握设备运行状况、收集整理气象探测保障相关信息，最终实现对气象探测设备的高效保障时存在的一些问题，例如自动气象站监控不及时、天气雷达等设备监控没有声光报警等，并寻找相应的解决办法，从而实现了ASOM系统的二次监控平台。实际运行监控业务工作表明，该二次监控系统平台有效解决了ASOM系统目前存在的这些问题，使得ASOM系统对气象探测设备运行监控更加方便、及时、可靠和准确。
2013, 41(3):484-489.
摘要:
地面观测资料报文传输方式调整之后，值班观测员应注意小时内自动气象站的数据采集情况，在正点后通过《地面气象测报业务软件》的“正点地面观测数据维护”对数据进行检查，当发现自动气象站错误或数据异常时，应及时对疑误数据进行分析处理，完成对自动气象站数据的质量控制。通过对几例正点地面观测数据维护中典型异常数据的分析处理，帮助地面测报值班人员在日常工作中对正点地面观测疑误数据进行快速的判断和维护，做好自动气象站数据的质量控制，以保证地面气象要素上传数据文件内数据的完整性、时效性和质量。
地面观测资料报文传输方式调整之后，值班观测员应注意小时内自动气象站的数据采集情况，在正点后通过《地面气象测报业务软件》的“正点地面观测数据维护”对数据进行检查，当发现自动气象站错误或数据异常时，应及时对疑误数据进行分析处理，完成对自动气象站数据的质量控制。通过对几例正点地面观测数据维护中典型异常数据的分析处理，帮助地面测报值班人员在日常工作中对正点地面观测疑误数据进行快速的判断和维护，做好自动气象站数据的质量控制，以保证地面气象要素上传数据文件内数据的完整性、时效性和质量。
2013, 41(3):490-495.
摘要:
对我国现有的气温和0～320 cm各个层次的地温进行了比较和综合分析，揭示出了地温的垂直变化规律，阐述了地面气象业务软件参数设置里“规则库”与台站数据质量控制结果的密切关系。在此基础上介绍了自动气象站的观测员和预审员如何及时发现和判定一系列异常数据正误的方法。结果利于帮助有关工作人员了解地温的变化特点和规律，及时分析、判定、发现异常数据。
对我国现有的气温和0～320 cm各个层次的地温进行了比较和综合分析，揭示出了地温的垂直变化规律，阐述了地面气象业务软件参数设置里“规则库”与台站数据质量控制结果的密切关系。在此基础上介绍了自动气象站的观测员和预审员如何及时发现和判定一系列异常数据正误的方法。结果利于帮助有关工作人员了解地温的变化特点和规律，及时分析、判定、发现异常数据。
2013, 41(3):496-500.
摘要:
根据我国气象装备库业务管理现状，结合RFID电子标签技术，开展气象装备库现代化管理的研究。通过对RFID电子标签构成和工作原理的研究认识，设计一套基于电子标签技术的气象装备库管理系统，介绍该系统各部分组成和信息流程, 重点介绍气象装备信息录入硬件子系统设计及其工作原理。归纳总结出RFID电子标签技术给气象装备库管理带来的改进，并对该技术应用在气象装备库管理中将发挥的作用和效益进行展望。
根据我国气象装备库业务管理现状，结合RFID电子标签技术，开展气象装备库现代化管理的研究。通过对RFID电子标签构成和工作原理的研究认识，设计一套基于电子标签技术的气象装备库管理系统，介绍该系统各部分组成和信息流程, 重点介绍气象装备信息录入硬件子系统设计及其工作原理。归纳总结出RFID电子标签技术给气象装备库管理带来的改进，并对该技术应用在气象装备库管理中将发挥的作用和效益进行展望。
2013, 41(3):501-505.
摘要:
将地面气象观测规范、地面气象观测、气象学等多项知识形成题库，利用VB6编程、Access 2003数据库及Word 2003文字处理软件，研制了地面气象测报业务试题库自动化管理系统，实现了以下主要功能：用户管理、数据库管理、试题库维护、自动生成试卷、试卷编辑打印。着重阐述该系统的设计思路、技术方法、功能实现及使用效果。
将地面气象观测规范、地面气象观测、气象学等多项知识形成题库，利用VB6编程、Access 2003数据库及Word 2003文字处理软件，研制了地面气象测报业务试题库自动化管理系统，实现了以下主要功能：用户管理、数据库管理、试题库维护、自动生成试卷、试卷编辑打印。着重阐述该系统的设计思路、技术方法、功能实现及使用效果。
2013, 41(3):506-515.
摘要:
利用ARPS模式(Advanced Regional Prediction System)的资料分析系统ADAS(ARPS Data Analysis System),以NCEP GFS资料为背景场对我国西北地区CINRAD CB\\CC型雷达反射率资料进行同化试验研究,并借助于WRF(Weather Research and Forecasting Model)模式,对发生在黄河河套及河北地区的一次天气过程进行个例模拟试验。不同模拟方案模拟结果的对比分析和短时预报检验表明:①C波段雷达反射率资料的引入与S波段雷达反射率资料在空间覆盖上构成互补，与卫星、地面等资料的云综合分析能够分析出与实况更为接近的降水场和垂直结构信息；②同化了C波段雷达反射率资料的试验方案在模拟回波系统演变上优于未同化的，但由于模拟低层暖湿条件不足，系统逐渐衰弱与实况不符；③对比实况降水发现，区域C波段雷达反射率资料的同化对短时降水预报效果有一定改善。
利用ARPS模式(Advanced Regional Prediction System)的资料分析系统ADAS(ARPS Data Analysis System),以NCEP GFS资料为背景场对我国西北地区CINRAD CB\\CC型雷达反射率资料进行同化试验研究,并借助于WRF(Weather Research and Forecasting Model)模式,对发生在黄河河套及河北地区的一次天气过程进行个例模拟试验。不同模拟方案模拟结果的对比分析和短时预报检验表明:①C波段雷达反射率资料的引入与S波段雷达反射率资料在空间覆盖上构成互补，与卫星、地面等资料的云综合分析能够分析出与实况更为接近的降水场和垂直结构信息；②同化了C波段雷达反射率资料的试验方案在模拟回波系统演变上优于未同化的，但由于模拟低层暖湿条件不足，系统逐渐衰弱与实况不符；③对比实况降水发现，区域C波段雷达反射率资料的同化对短时降水预报效果有一定改善。
2013, 41(3):516-521.
摘要:
选取单部雷达的CAPPI资料，在TREC(Tracking Reflectivity Echo by Correlation)的基础上，引入径向基函数网络、广义回归网络、小波BP网络3种人工神经网络以及支持向量机，对雷达反射率因子进行1 h的临近预报研究，并与TREC外推预报的结果进行了比较。使用了命中率、虚警率、漏报率、临界成功指数、相关系数和均方根误差6个指标检验人工神经网络、支持向量机和TREC的预报效果。结果表明:在使用这些指标检验预报效果时设定的阈值对预报结果的评价有影响；网络与TREC以及不同的网络之间的预报结果存在着差异；与TREC相比，支持向量机比TREC总体上能更好地预报未来1 h以内强对流性天气的发展变化情况。
选取单部雷达的CAPPI资料，在TREC(Tracking Reflectivity Echo by Correlation)的基础上，引入径向基函数网络、广义回归网络、小波BP网络3种人工神经网络以及支持向量机，对雷达反射率因子进行1 h的临近预报研究，并与TREC外推预报的结果进行了比较。使用了命中率、虚警率、漏报率、临界成功指数、相关系数和均方根误差6个指标检验人工神经网络、支持向量机和TREC的预报效果。结果表明:在使用这些指标检验预报效果时设定的阈值对预报结果的评价有影响；网络与TREC以及不同的网络之间的预报结果存在着差异；与TREC相比，支持向量机比TREC总体上能更好地预报未来1 h以内强对流性天气的发展变化情况。
2013, 41(3):522-528.
摘要:
利用Voronoi\\Delaunay图模型影响范围和局部动态的特性，提出一种基于动态边界定量提取强降水过程空间非均匀分布特征的新方法，根据1959—2002年中国740站逐日降水资料，构建5日、10日两种时间尺度区域持续性年极端强降水过程序列，用以检验该方法的应用效果，并应用该方法分析了5日(10日)区域持续性年极端强降水过程空间非均匀分布特征及其演变规律。结果表明：与传统的数量统计方法和区域插值方法相比，该方法在强降水空间分布中心、过程内不同强度降水覆盖区域、降水集中区等的定量度量方面具有更高的分辨力和较好实际应用价值；气候趋势分析中在1959—2002年间，5日区域持续性年极端强降水过程出现日期有明显提前趋势。
利用Voronoi\\Delaunay图模型影响范围和局部动态的特性，提出一种基于动态边界定量提取强降水过程空间非均匀分布特征的新方法，根据1959—2002年中国740站逐日降水资料，构建5日、10日两种时间尺度区域持续性年极端强降水过程序列，用以检验该方法的应用效果，并应用该方法分析了5日(10日)区域持续性年极端强降水过程空间非均匀分布特征及其演变规律。结果表明：与传统的数量统计方法和区域插值方法相比，该方法在强降水空间分布中心、过程内不同强度降水覆盖区域、降水集中区等的定量度量方面具有更高的分辨力和较好实际应用价值；气候趋势分析中在1959—2002年间，5日区域持续性年极端强降水过程出现日期有明显提前趋势。
2013, 41(3):529-536.
摘要:
利用FY 2静止气象卫星逐小时降水估计产品和地面入射太阳辐射反演产品，利用NCEP/NCAR再分析数据集中的地面气温、湿度、气压和风速数据，构造中国区域高时空分辨率的大气强迫场，驱动CLM30陆面模式模拟得到了2005年7月至2010年6月中国区域10 km分辨率的日平均土壤湿度数据集。通过与中国农气观测站土壤湿度数据进行比较分析，结果表明：在0～10 cm和10～20 cm深度上，模式模拟的土壤湿度结果从空间分布和时间变率上均与观测数据有很好的一致性，在70～100 cm深度上，空间分布有较好的一致性，但模式模拟结果的时间变率较小。按照气候特点将中国分为8个区域，分析了区域平均土壤湿度的时间变化规律，中国西北和西南地区有很好的一致性，东北和华北地区次之。
利用FY 2静止气象卫星逐小时降水估计产品和地面入射太阳辐射反演产品，利用NCEP/NCAR再分析数据集中的地面气温、湿度、气压和风速数据，构造中国区域高时空分辨率的大气强迫场，驱动CLM30陆面模式模拟得到了2005年7月至2010年6月中国区域10 km分辨率的日平均土壤湿度数据集。通过与中国农气观测站土壤湿度数据进行比较分析，结果表明：在0～10 cm和10～20 cm深度上，模式模拟的土壤湿度结果从空间分布和时间变率上均与观测数据有很好的一致性，在70～100 cm深度上，空间分布有较好的一致性，但模式模拟结果的时间变率较小。按照气候特点将中国分为8个区域，分析了区域平均土壤湿度的时间变化规律，中国西北和西南地区有很好的一致性，东北和华北地区次之。
2013, 41(3):537-543.
摘要:
利用内蒙古锡林浩特2009年1月至2010年12月通量观测系统资料，用涡动相关法计算分析了湍流交换参数变化特征。结果表明，草原下垫面动量输送系数(Cd)和热量输送系数(Ch)存在相同的季节变化和不同的日变化特征，夏季最大，冬季最小，Cd的日变化为单峰型，而Ch多为双峰型；Cd随高度增加而减小，Ch仅在夏季随高度增加而减小；Cd和Ch在不稳定情况下均随风速增大而减小，而在稳定情况下，Ch随风速无明显变化，Cd先随风速增大而减小，当风速大于6 m/s时随风速增大而增大并趋于常值。逆温条件下，Cd和Ch随温差的减小而增大，反之，Cd随温差增大而增大， Ch与温差呈明显反比例变化特征。
利用内蒙古锡林浩特2009年1月至2010年12月通量观测系统资料，用涡动相关法计算分析了湍流交换参数变化特征。结果表明，草原下垫面动量输送系数(Cd)和热量输送系数(Ch)存在相同的季节变化和不同的日变化特征，夏季最大，冬季最小，Cd的日变化为单峰型，而Ch多为双峰型；Cd随高度增加而减小，Ch仅在夏季随高度增加而减小；Cd和Ch在不稳定情况下均随风速增大而减小，而在稳定情况下，Ch随风速无明显变化，Cd先随风速增大而减小，当风速大于6 m/s时随风速增大而增大并趋于常值。逆温条件下，Cd和Ch随温差的减小而增大，反之，Cd随温差增大而增大， Ch与温差呈明显反比例变化特征。
2013, 41(3):544-551.
摘要:
2011年3月13—15日，冷空气入侵重庆地区引起了一次区域性强降温天气。过程显著降温区域位于重庆中西部地区，而大降水区域位于重庆中东部地区。分析表明，这种降温降雨分布特征的形成，主要是由于冷空气侵入四川盆地的路径结合地形引起的。高空横槽转竖引导槽后冷空气向南爆发，冷空气南下至河套地区后，在地形的作用下，分西北和东北两条路径侵入四川盆地，其中西北路径为主要路径，由西北路径进入盆地的冷空气，结合重庆的特殊地形，引起了盆地内重庆中西部地区的显著降温；两条路径中的冷空气在川东地区相遇后有弱锢囚锋生成，锢囚锋出现的时间与位置与大降水出现的时间与落区基本一致，诊断分析显示，锢囚锋所在区域对应着较强上升运动区和水汽辐合的大值区。锢囚锋可能是重庆中东部地区大降水产生的主要原因。
2011年3月13—15日，冷空气入侵重庆地区引起了一次区域性强降温天气。过程显著降温区域位于重庆中西部地区，而大降水区域位于重庆中东部地区。分析表明，这种降温降雨分布特征的形成，主要是由于冷空气侵入四川盆地的路径结合地形引起的。高空横槽转竖引导槽后冷空气向南爆发，冷空气南下至河套地区后，在地形的作用下，分西北和东北两条路径侵入四川盆地，其中西北路径为主要路径，由西北路径进入盆地的冷空气，结合重庆的特殊地形，引起了盆地内重庆中西部地区的显著降温；两条路径中的冷空气在川东地区相遇后有弱锢囚锋生成，锢囚锋出现的时间与位置与大降水出现的时间与落区基本一致，诊断分析显示，锢囚锋所在区域对应着较强上升运动区和水汽辐合的大值区。锢囚锋可能是重庆中东部地区大降水产生的主要原因。
2013, 41(3):552-557.
摘要:
利用南京市200 m气象铁塔的梯度观测资料、L波段探空雷达以及常规气象资料，对南京地区2010年两次秋季大雾天气过程进行了对比分析。结果表明：①两次大雾天气分别为典型的辐射雾和平流雾。②在两类大雾的发展过程中，对流层低层都存在较厚的逆温层，其中辐射雾存在多层辐射逆温和下沉逆温，而平流雾仅存在一层由暖平流形成的强逆温；边界层内辐射雾的贴地逆温强度明显强于平流雾，另外两次过程中均存在上层逆温。③雾的发展与地面气温的演变均有较好的对应关系：均是在地面气温出现突降、贴地逆温强度突增之后，边界层相对湿度随之显著上升，雾增强发展；辐射雾的雾顶高度远高于平流雾。④边界层风速呈现明显的峰值变化，且这种风速的脉动与雾的发展有一定的对应关系：当各层风速出现陡降后，雾增强发展，而后随着湍流的加强，雾趋于消散。
利用南京市200 m气象铁塔的梯度观测资料、L波段探空雷达以及常规气象资料，对南京地区2010年两次秋季大雾天气过程进行了对比分析。结果表明：①两次大雾天气分别为典型的辐射雾和平流雾。②在两类大雾的发展过程中，对流层低层都存在较厚的逆温层，其中辐射雾存在多层辐射逆温和下沉逆温，而平流雾仅存在一层由暖平流形成的强逆温；边界层内辐射雾的贴地逆温强度明显强于平流雾，另外两次过程中均存在上层逆温。③雾的发展与地面气温的演变均有较好的对应关系：均是在地面气温出现突降、贴地逆温强度突增之后，边界层相对湿度随之显著上升，雾增强发展；辐射雾的雾顶高度远高于平流雾。④边界层风速呈现明显的峰值变化，且这种风速的脉动与雾的发展有一定的对应关系：当各层风速出现陡降后，雾增强发展，而后随着湍流的加强，雾趋于消散。
2013, 41(3):558-562.
摘要:
利用石家庄地区5个观测站1961—2010年逐日地面温度、气温、风速、日照时数和总云量观测数据，分析讨论了该地区地面温度最高值和最低值的变化特征以及气温、降水、风速、日照时数和总云量对地面温度变化的影响。结果表明：地面最高温度波动幅度较大，其中冬季波动幅度明显偏大；地面最低温度波动幅度较小，其中夏季波动幅度明显偏大；地面最高温度夏、秋季降温趋势显著；地面最低温度各季节增温趋势显著；地面最高温度与最高气温、日照时数和风速互为正相关，与总云量互为负相关；地面最低温度与最低气温和总云量互为正相关，与风速、日照时数互为负相关；最高气温对地面最高温度的正相关性最强，风速最弱；总云量对地面最高温度的负相关性在夏、冬季较强；最低气温对地面最低温度的正相关性最强，总云量最弱；风速对地面最低温度的负相关性在春、秋季较强，日照时数在秋、冬季较强。
利用石家庄地区5个观测站1961—2010年逐日地面温度、气温、风速、日照时数和总云量观测数据，分析讨论了该地区地面温度最高值和最低值的变化特征以及气温、降水、风速、日照时数和总云量对地面温度变化的影响。结果表明：地面最高温度波动幅度较大，其中冬季波动幅度明显偏大；地面最低温度波动幅度较小，其中夏季波动幅度明显偏大；地面最高温度夏、秋季降温趋势显著；地面最低温度各季节增温趋势显著；地面最高温度与最高气温、日照时数和风速互为正相关，与总云量互为负相关；地面最低温度与最低气温和总云量互为正相关，与风速、日照时数互为负相关；最高气温对地面最高温度的正相关性最强，风速最弱；总云量对地面最高温度的负相关性在夏、冬季较强；最低气温对地面最低温度的正相关性最强，总云量最弱；风速对地面最低温度的负相关性在春、秋季较强，日照时数在秋、冬季较强。
2013, 41(3):563-568.
摘要:
针对目前闪电单站探测与预警装置的局限性，设计了一套基于闪电宽带干涉仪原理的甚高频单站雷电预警装置。该装置通过测量雷电(包括云闪与地闪)起始时刻的辐射信号到达竖直天线阵列的相位差，计算得到该信号的仰角，根据仰角估算雷电的距离，进而根据雷电的距离和活动特征进行雷电报警。单站测距误差分析结果表明，单站系统对半径50 km范围内闪电测距误差在25%以内，半径100 km范围内的闪电测距误差在30%以内。雷电单站预警装置对一次雷暴过程进行了观测，观测结果表明，该装置能有效探测半径100 km范围内的闪电活动状况，探测到的闪电频次分布、闪电距离与多站闪电定位结果保持较好一致性，证明其能有效探测周围闪电活动状况，起到提前预警雷暴的作用。
针对目前闪电单站探测与预警装置的局限性，设计了一套基于闪电宽带干涉仪原理的甚高频单站雷电预警装置。该装置通过测量雷电(包括云闪与地闪)起始时刻的辐射信号到达竖直天线阵列的相位差，计算得到该信号的仰角，根据仰角估算雷电的距离，进而根据雷电的距离和活动特征进行雷电报警。单站测距误差分析结果表明，单站系统对半径50 km范围内闪电测距误差在25%以内，半径100 km范围内的闪电测距误差在30%以内。雷电单站预警装置对一次雷暴过程进行了观测，观测结果表明，该装置能有效探测半径100 km范围内的闪电活动状况，探测到的闪电频次分布、闪电距离与多站闪电定位结果保持较好一致性，证明其能有效探测周围闪电活动状况，起到提前预警雷暴的作用。
2013, 41(3):569-571.
摘要:
PC 因子是指雷电灾害风险评估中雷击建(构)筑物导致电气电子系统失效的概率参数值，该因子的选取方法直接影响评估结果的准确度。通过对PC因子的分析，从概念出发，探讨定量计算该因子参数值的方法，得出结论：选取PC 因子的参数值既要依据国家标准判断分析电涌保护器（SPD)的设计合理性及SPD的保护局限性，又需要通过当地闪电定位历史资料的统计分析来确定雷电流峰值的分布概率;PC值的选取应在确保评估对象SPD设计科学、有效的基础上，通过分析评估位置雷电流峰值概率，判断SPD的保护概率，以定量确定PC因子的参数值。
PC 因子是指雷电灾害风险评估中雷击建(构)筑物导致电气电子系统失效的概率参数值，该因子的选取方法直接影响评估结果的准确度。通过对PC因子的分析，从概念出发，探讨定量计算该因子参数值的方法，得出结论：选取PC 因子的参数值既要依据国家标准判断分析电涌保护器（SPD)的设计合理性及SPD的保护局限性，又需要通过当地闪电定位历史资料的统计分析来确定雷电流峰值的分布概率;PC值的选取应在确保评估对象SPD设计科学、有效的基础上，通过分析评估位置雷电流峰值概率，判断SPD的保护概率，以定量确定PC因子的参数值。
2013, 41(3):572-576.
摘要:
利用高空、地面环流形势图和新一代天气C波段雷达产品中的反射率因子、径向速度产品以及自动站资料，对2011年7月29日大同地区一次大范围降水过程中人工增雨作业条件和效果进行综合分析。在同一环流背景条件下，通过雷达跟踪监测、雷达回波动画显示、作业前后回波强度比较、作业点与未作业点之间的比较，利用自动站数据，对增雨作业的效果进行综合分析比较结果表明此次大范围连续性降水的形成与适宜的人工增雨有一定相关性。
利用高空、地面环流形势图和新一代天气C波段雷达产品中的反射率因子、径向速度产品以及自动站资料，对2011年7月29日大同地区一次大范围降水过程中人工增雨作业条件和效果进行综合分析。在同一环流背景条件下，通过雷达跟踪监测、雷达回波动画显示、作业前后回波强度比较、作业点与未作业点之间的比较，利用自动站数据，对增雨作业的效果进行综合分析比较结果表明此次大范围连续性降水的形成与适宜的人工增雨有一定相关性。
2013, 41(3):577-582.
摘要:
利用天津近30年来的逐年电力负荷数据以及2002—2005年逐时电力负荷资料，分析了天津电力负荷的变化特征，研究了电力负荷与气象因子的关系。结果表明：近30年来，天津电力负荷的长期趋势基本受当地GDP的影响，气温等气象因子的作用不明显；在季节和日尺度上，气温的影响十分显著，7、8月气温每上升1 ℃，气象负荷将增加120 MW左右；除气温的影响外，夏季、初秋相对湿度对电力负荷的影响非常显著，此外，4月、6月、7月和12月还得考虑风的影响；一般来说，夏季最高气温在30 ℃以上，平均相对湿度大于65%时，才可能出现极端电力负荷。
利用天津近30年来的逐年电力负荷数据以及2002—2005年逐时电力负荷资料，分析了天津电力负荷的变化特征，研究了电力负荷与气象因子的关系。结果表明：近30年来，天津电力负荷的长期趋势基本受当地GDP的影响，气温等气象因子的作用不明显；在季节和日尺度上，气温的影响十分显著，7、8月气温每上升1 ℃，气象负荷将增加120 MW左右；除气温的影响外，夏季、初秋相对湿度对电力负荷的影响非常显著，此外，4月、6月、7月和12月还得考虑风的影响；一般来说，夏季最高气温在30 ℃以上，平均相对湿度大于65%时，才可能出现极端电力负荷。
2013, 41(3):583-586.
摘要:
提出了不同于计算相关系数的列序分析的方法，思路来源于变量序列间的几何形状接近程度，几何形状接近的序列，度量其靠近程度的指数应大，反之就小。将靠近程度大小按序排列，就得到变量序列间的联系程度的名次。从实用出发，针对不同性质的数据，提出了4种列序度计算方案。选取了计算加权平方距离的方案对大气污染及其有关的气象要素数据进行了实例计算。通过计算列序度并与相关系数对照，可以更可靠地来使用某个气象要素制作预报，另外，从数学上证明列序分析与绝对值关联度、欧氏距离间的关系，由此论证了列序分析的数学根基。数学推导和数值计算都证实了列序分析的可用性，尤其在量测为小样本的情况下更有使用价值。
提出了不同于计算相关系数的列序分析的方法，思路来源于变量序列间的几何形状接近程度，几何形状接近的序列，度量其靠近程度的指数应大，反之就小。将靠近程度大小按序排列，就得到变量序列间的联系程度的名次。从实用出发，针对不同性质的数据，提出了4种列序度计算方案。选取了计算加权平方距离的方案对大气污染及其有关的气象要素数据进行了实例计算。通过计算列序度并与相关系数对照，可以更可靠地来使用某个气象要素制作预报，另外，从数学上证明列序分析与绝对值关联度、欧氏距离间的关系，由此论证了列序分析的数学根基。数学推导和数值计算都证实了列序分析的可用性，尤其在量测为小样本的情况下更有使用价值。
2013, 41(3):587-590.
摘要:
灯丝电源是一个交流稳压电源，通过灯丝中间变压器和位于油箱中的脉冲变压器及灯丝变压器，为速调管灯丝供电。2011年7月18日，内蒙古气象局通辽天气雷达站的CINRAD/CB雷达发射机反复出现灯丝电源故障，且无法加高压导致雷达停机，经分析和排查故障原因，最终排除了雷达故障。就此次故障的出现，分析其原因,举一反三，对雷达台站在今后的工作中加强备件的管理和测试数据的管理有一定的启示。
灯丝电源是一个交流稳压电源，通过灯丝中间变压器和位于油箱中的脉冲变压器及灯丝变压器，为速调管灯丝供电。2011年7月18日，内蒙古气象局通辽天气雷达站的CINRAD/CB雷达发射机反复出现灯丝电源故障，且无法加高压导致雷达停机，经分析和排查故障原因，最终排除了雷达故障。就此次故障的出现，分析其原因,举一反三，对雷达台站在今后的工作中加强备件的管理和测试数据的管理有一定的启示。
2013, 41(3):591-593.
摘要:
自动气象站雨量传感器的最大允许误差为每10 mm降雨误差±04 mm，运行中常见故障为雨量记录超误差，即采集器记录或计算机生成的雨量比实际值偏多或偏少。通过近几年的使用维护，积累了一些经验。例如，在确定是传感器原因时通过调整基点，即改变传感器计量翻斗的偏转角度，通常情况下可将误差控制在允许范围内。介绍的SL3 1型雨量传感器两例特殊故障的处理，是指在调整计量翻斗误差调整螺钉无效果的情况下，对传感器有规则多计数和无规则多计数超误差故障的修复处理。
自动气象站雨量传感器的最大允许误差为每10 mm降雨误差±04 mm，运行中常见故障为雨量记录超误差，即采集器记录或计算机生成的雨量比实际值偏多或偏少。通过近几年的使用维护，积累了一些经验。例如，在确定是传感器原因时通过调整基点，即改变传感器计量翻斗的偏转角度，通常情况下可将误差控制在允许范围内。介绍的SL3 1型雨量传感器两例特殊故障的处理，是指在调整计量翻斗误差调整螺钉无效果的情况下，对传感器有规则多计数和无规则多计数超误差故障的修复处理。
2013, 41(3):594-596.
摘要:
结合重庆本地实际情况，以区/县为单位对强对流中出现的短历时强降水、阵性大风及雷电进行业务质量定量评估。短历时强降水、阵性大风基于加密站观测资料采用分级的方式来评定，对雷电的评定基于ADTD系统观测到地闪资料并判断所在区/县是否有地闪出现。介绍了重庆本地强对流短临业务评分方法及开发的评分软件。从2011年的评分结果看，该评分方法在重庆本地是比较合理的，在业务应用上是可行的。
结合重庆本地实际情况，以区/县为单位对强对流中出现的短历时强降水、阵性大风及雷电进行业务质量定量评估。短历时强降水、阵性大风基于加密站观测资料采用分级的方式来评定，对雷电的评定基于ADTD系统观测到地闪资料并判断所在区/县是否有地闪出现。介绍了重庆本地强对流短临业务评分方法及开发的评分软件。从2011年的评分结果看，该评分方法在重庆本地是比较合理的，在业务应用上是可行的。
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