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热带气象学报 2022年第2期38卷 193-202页

作者：吴举秀潘佳文魏鸣顾瑜山东省气象防灾减灾重点实验室/山东省大气探测技术保障中心山东济南250031 厦门市海峡气象开放重点实验室/厦门市气象局福建厦门361012 气象灾害预报预警与评估协同创新中心/南京信息工程大学江苏南京210044 青岛市气象局山东青岛266003

冰雹大小影响天气灾害的程度,为发展基于双偏振参量识别冰雹大小的算法,筛选了2019年、2020年山东省发生的33例冰雹事件,依据我国冰雹等级划分标准将其划分为小冰雹、大冰雹、特大冰雹,基于湿球0℃及冰雹融化特性确定了7个高度层,探讨了... 详细信息

冰雹大小影响天气灾害的程度,为发展基于双偏振参量识别冰雹大小的算法,筛选了2019年、2020年山东省发生的33例冰雹事件,依据我国冰雹等级划分标准将其划分为小冰雹、大冰雹、特大冰雹,基于湿球0℃及冰雹融化特性确定了7个高度层,探讨了3类冰雹在不同高度层的双偏振参量分布特征,并获得了冰雹的偏振参量阈值。研究表明:在相同高度,冰雹越大雷达水平反射率因子Z_(h)中位数越大、差分反射率因子Z_(dr)中位数越小且基本为正值,但在-10~-20℃层,大冰雹的Z_(dr)中位数易呈现负值;相关系数CC中位数随冰雹增大或高度降低而减小,但特大冰雹在0℃层到H0℃-1 km(0℃层下1 km)之间由于融化比例较小CC反而会稍大;冰雹差分相移率K_(DP)中位数在0℃层以上为0°/km左右,在0℃层以下随高度降低冰雹融化而增加;大冰雹或特大冰雹基本特征是Z_(h)大、CC小、Z_(dr)小,CC可低至0.7以下,所有冰雹的Z_(dr)、K_(DP)可出现负值,小冰雹Z_(dr)大于0 dB的情况较多,特大冰雹Z_(dr)接近0 dB;-20℃层以上的Z_(h)、0~-20℃层的CC和Z_(h)、0℃层以下的CC、Z_(h)、Z_(dr)对冰雹大小比较敏感。

关键词： S波段双偏振雷达冰雹偏振特征冰雹大小识别冰雹融化特性偏振参量阈值

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一种自动生成适用于闪电等多种资料同化预报的装置

一种自动生成适用于闪电等多种资料同化预报的装置

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作者：王叶红赵玉春 361000 福建省厦门市思明区气象台路85号

本发明公开了一种自动生成适用于闪电等多种资料同化预报的装置，包括：作业时间自动提取模块；资料收取模块；预处理、资料同化和模式预报的动态作业流程自动生成模块；动态作业脚本运行模块；所述作业时间自动提取模块用于获取计算机... 详细信息

标准号: CN114755746A

本发明公开了一种自动生成适用于闪电等多种资料同化预报的装置，包括：作业时间自动提取模块；资料收取模块；预处理、资料同化和模式预报的动态作业流程自动生成模块；动态作业脚本运行模块；所述作业时间自动提取模块用于获取计算机机器时间并转换为模式起报时间、设置预报时效参数；所述资料收取模块用于根据前述模块提供的模式起报时间和预报时效参数自动收取全球模式预报场、闪电、其他探测资料；所述预处理、资料同化和模式预报的动态作业流程自动生成模块由资料统计子模块、动态同化策略和系统流程脚本自动生成子模块构成。本发明的装置实现闪电资料同化方法的实际应用和动态同化策略自动生成，从而有效降低数值预报系统的运行故障率。

关键词：同化模式预报自动生成预处理闪电自动生成模块时效参数自动提取作业流程子模块预报计算机机器模块提供数值预报探测资料系统流程运行故障运行模块装置实现资料统计作业脚本脚本转换应用全球

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一种适用于区域数值模式集合模拟预报的初值小扰动法

一种适用于区域数值模式集合模拟预报的初值小扰动法

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作者：赵玉春王叶红 361012 福建省厦门市思明区气象台路85号

本发明公开了一种适用于区域数值模式集合模拟预报的初值小扰动法。包括如下步骤：步骤1.利用历史再分析资料统计计算模式变量在某一预报时刻t的平均值和总扰动场；步骤2.对某一预报时刻模式区域内的总扰动场有关的模式变量进行标准化... 详细信息

标准号: CN113704695A

本发明公开了一种适用于区域数值模式集合模拟预报的初值小扰动法。包括如下步骤：步骤1.利用历史再分析资料统计计算模式变量在某一预报时刻t的平均值和总扰动场；步骤2.对某一预报时刻模式区域内的总扰动场有关的模式变量进行标准化；步骤3.对某一预报时刻模式区域内标准化后的模式变量总扰动场进行联合正交分解；步骤4.对联合正交分解后的正交向量和系数依次进行重建和转化；步骤5.构建某一预报时刻模式区域的初值扰动。本发明充分利用历史资料集，得到相互正交的初值扰动，使这些初值扰动不仅能够充分反映数值模式初值场中与特定天气发生发展密切相关的不同尺度不同结构的扰动，也能反映实际观测误差分布的可能性。

关键词：扰动预报时刻模式区域模式变量数值模式正交分解标准化观测误差计算模式历史资料正交向量资料统计小扰动正交的构建集合尺度联合预报重建天气转化分析

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面向资料同化的风廓线雷达风场特征分析及其质控方法

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大气科学 2021年第1期45卷 123-147页

作者：王叶红张伟赵玉春厦门市气象局厦门市海峡气象开放重点实验室厦门361012 中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG) 北京100029 高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室成都610072

以美国国家环境预报中心全球预报系统(National Centers for Environmental Prediction/Global Forecast System,NCEP/GFS)0.5°×0.5°分析场作为数值预报背景场,结合地面降水资料,面向资料同化分析了2017年1~12月逐日00时... 详细信息

以美国国家环境预报中心全球预报系统(National Centers for Environmental Prediction/Global Forecast System,NCEP/GFS)0.5°×0.5°分析场作为数值预报背景场,结合地面降水资料,面向资料同化分析了2017年1~12月逐日00时、06时、12时、18时(协调世界时)福建12部L波段风廓线雷达(其中CFL-03系列3部、CFL-06系列9部)水平风产品质量特征,并初步探讨了不同质量控制方案的影响差异。结果表明:(1)CFL-06系列雷达在水平风的最大探测高度、有效数据获取率和低层水平风质量等方面明显优于CFL-03系列;(2)相同系列的不同风廓线雷达探测水平风的数据获取率、有效探测高度、标准差、相关系数及偏差的垂直分布特征等存在极大差异,该差异与风廓线雷达所处的地理位置(沿海或内陆)、海拔高度等并无直接关系;(3)各雷达站探测u风速相对背景场存在明显系统性负偏差,小于背景场,不满足资料同化对背景场的无偏需求,资料同化时需进行偏差订正;v风则相对较好;(4)降水对风廓线雷达探测影响较大,有降水时数据获取率在中低层有所减小,但在中高层则大幅提高;u、v风标准差在中低层有所增加,而在中高层v风标准差有所增加,u风标准差则大幅降低;(5)针对不同风廓线雷达,提出了不同高可信度区间和不同有效探测高度两种质量控制方案,并与固定有效探测高度方案进行了对比,结果表明,这两种质量控制方案皆具有明显优势。不同高可信度区间方案的质量控制效果更为显著,不同雷达站水平测风数据得到更加充分和有效识别,既减少了雷达资料不必要损失,又可将质量差的数据进一步剔除;该方案在有降水情形下也有较好效果。

关键词：风廓线雷达水平风产品特征分析质量控制

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利用相控阵雷达对2020年5月闽南一次降雹过程分析

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海峡科学 2021年第5期 6-12页

作者：崔梦雪张晗昀张妤晴郑泽华陈赛陈德花海峡气象开放实验室福建厦门361012 厦门市气象台福建厦门361012 厦门市气象局福建厦门361012

利用厦门翔安X波段相控阵雷达,结合厦门海沧S波段双偏振雷达、风廓线雷达等多源观测资料,对2020年5月闽南沿海一次罕见大范围降雹过程进行了分析。研究表明,此次过程是一次发生在副高边缘暖湿气流控制下低层暖强迫型强对流,午后西南风... 详细信息

利用厦门翔安X波段相控阵雷达,结合厦门海沧S波段双偏振雷达、风廓线雷达等多源观测资料,对2020年5月闽南沿海一次罕见大范围降雹过程进行了分析。研究表明,此次过程是一次发生在副高边缘暖湿气流控制下低层暖强迫型强对流,午后西南风超低空急流的建立极大改善了水汽及不稳定条件,地面冷锋入倒槽触发大范围强对流。相控阵雷达分析表明,降雹单体伴有低层钩状回波、有界弱回波区和回波悬垂。双偏振特征显示,冰雹的差分反射率因子(ZDR)与差分传播相移(KDP)在零值附近,相关系数(CC)低,有明显差ZDR柱。降雹阶段,强反射率因子迅速下降,ZDR柱消失,低层KDP与CC快速减小。相较于传统双偏振雷达,相控阵雷达时空分辨率高,可以更快捕捉到强对流单体云微物理特征变化,为冰雹预报预警业务提供参考。

关键词：相控阵雷达双偏振雷达降雹

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福州市PM_(2.5)与PM_(2.5)/PM_(10)变化特征及气象响应分析

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海峡科学 2023年第3期 22-29页

作者：林昕翟晓瑶蒋冬升王宏福州市气象局福建福州350007 海峡气象开放实验室福建厦门361000 福建省灾害天气重点实验室福建福州350007 衢州市衢江区气象局浙江衢州324000 福建省环境监测中心站福建福州350003 福建省气象科学研究所福建福州350007

利用2015—2021年福州市的大气颗粒物(PM_(10)、PM_(2.5))质量浓度、地面气象观测资料及全球数据同化系统(GDAS)数据,采用合成对比、天气分型及拉格朗日混合单粒子轨道模型(HYSPLIT)对福州市PM_(2.5)与PM_(2.5)/PM_(10)变化特征和气象... 详细信息

利用2015—2021年福州市的大气颗粒物(PM_(10)、PM_(2.5))质量浓度、地面气象观测资料及全球数据同化系统(GDAS)数据,采用合成对比、天气分型及拉格朗日混合单粒子轨道模型(HYSPLIT)对福州市PM_(2.5)与PM_(2.5)/PM_(10)变化特征和气象响应进行分析,并对PM_(2.5)的传输路径进行聚类总结。结果表明,2015—2021年福州市ρ(PM_(2.5))和ρ(PM_(2.5))超二级标准天数呈下降趋势;ρ(PM_(2.5))具有明显季节变化特征,冬季最高,春秋次之,夏季最低;ρ(PM_(2.5))日变化特征不明显,呈弱“双峰”型。此外,天气形势对ρ(PM_(2.5))变化的作用在不断减弱。

关键词： PM_(2.5) 空气质量气象响应传输路径福州市

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一种面向资料同化的风廓线雷达风场资料质量控制方法

一种面向资料同化的风廓线雷达风场资料质量控制方法

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作者：王叶红赵玉春张伟 361001 福建省厦门市思明区气象台路85号

本发明公开一种面向资料同化的风廓线雷达风场资料质量控制方法，包括以下步骤：S1、统计风廓线雷达u、v风场相对于大尺度模式背景风场的月平均标准差；S2、统计风廓线雷达u、v风场相对于大尺度模式背景风场的月平均相关系数；S3、统计... 详细信息

标准号: CN112859083A

本发明公开一种面向资料同化的风廓线雷达风场资料质量控制方法，包括以下步骤：S1、统计风廓线雷达u、v风场相对于大尺度模式背景风场的月平均标准差；S2、统计风廓线雷达u、v风场相对于大尺度模式背景风场的月平均相关系数；S3、统计有降水情形下风廓线雷达u、v风场相对于大尺度模式背景风场的年平均标准差；S4、基于月平均标准差和月平均相关系数的风廓线雷达高可信度区间的确定；S5、有降水情形下风廓线雷达u、v风场高可信度区间的确定；S6、计算风廓线雷达逐时数据获取率；S7、风廓线雷达u、v风场质量控制。本发明便于不同风廓线雷达站风场资料得到更加充分有效的识别，既减少雷达资料不必要的损失，又将质量差的数据进一步剔除。

关键词：风场风廓线雷达标准差大尺度廓线平均相关系数高可信度质量控制雷达统计雷达资料数据获取质量差降水雷达站同化剔除

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基于S波段双偏振雷达观测的雹暴偏振特征分析

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气象学报 2021年第1期79卷 168-180页

作者：潘佳文高丽魏鸣蒋璐璐蔡菁海峡气象开放实验室厦门市气象局厦门361012 台州市气象局台州318000 气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京信息工程大学南京210044 宁波市气象局宁波315012 龙岩市气象局龙岩364000

为了研究雹暴的偏振特征及其在实际业务中的应用,使用S波段双偏振雷达所观测到的46例冰雹数据,对其中反复出现的3种偏振特征:冰雹在各高度层的偏振参数特征、差分反射率因子柱、三体散射偏振特征进行了分析,重点分析了3种偏振特征大、... 详细信息

为了研究雹暴的偏振特征及其在实际业务中的应用,使用S波段双偏振雷达所观测到的46例冰雹数据,对其中反复出现的3种偏振特征:冰雹在各高度层的偏振参数特征、差分反射率因子柱、三体散射偏振特征进行了分析,重点分析了3种偏振特征大、小冰雹事件的差异。结果表明:(1)大冰雹的水平反射率因子中位数要高于小冰雹,二者的水平反射率因子分布存在较大重合区域。(2)冰雹偏振参数的变化主要集中在融化层之下,相较于小冰雹,大冰雹具有更低的差分反射率因子和相关系数。(3)所有雹暴的差分反射率因子柱最大伸展高度均超过−10℃层,有83%的大冰雹事件其差分反射率因子柱最大伸展高度可超过−20℃层;在小冰雹事件中这一比例仅为46%。(4)差分反射率因子柱高度的演变对于雹暴的发展具有预示性,特别是在持续降雹过程中,差分反射率因子柱的再度发展预示着雹暴的再次增强。差分反射率因子柱高度的极值相对于降雹具有时间提前量,在大冰雹事件中这一提前量的中位数为24 min,而在小冰雹事件中这一数值为11 min。(5)三体散射的偏振特征有助于识别高空的冰雹,尤其是当冰雹核的后侧存在其他降水回波时。在所统计的19例大冰雹事件中均发现三体散射偏振特征。在小冰雹事件中同样可发现三体散射偏振特征,出现比例为52%。

关键词：双偏振雷达冰雹偏振特征

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我国东部高温事件环流特征及海温背景分析

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海峡科学 2021年第10期 3-8页

作者：郑泽华张伟上官志聪海峡气象开放实验室福建厦门361012 厦门市气象台福建厦门361012 翔安区气象局福建厦门361012

利用NCEP/NCAR逐月再分析资料,NCEP COBE_SST逐月海温资料,通过经验正交函数分解(EOF)、合成分析等方法,分析了与我国东部高温事件相关大气环流的异常特征,并阐明其与同期海表温度异常分布的关系。结果表明,①26°N~34°N、105&... 详细信息

利用NCEP/NCAR逐月再分析资料,NCEP COBE_SST逐月海温资料,通过经验正交函数分解(EOF)、合成分析等方法,分析了与我国东部高温事件相关大气环流的异常特征,并阐明其与同期海表温度异常分布的关系。结果表明,①26°N~34°N、105°E~123°E区域可以作为我国东部高温事件的关键区。②南亚高压偏东偏北、高空西风急流增强东伸、西太副高北抬西伸及长期维持都是导致我国东部高温事件发生的原因。③赤道中东太平洋冷异常、西太平洋暖异常、北大西洋三极子型是可能导致我国高温事件发生的海温分布型。

关键词：东部高温海温背景环流异常

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一种农业气象用土壤采集器

一种农业气象用土壤采集器

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作者：黄雅芳黄阳霞朱亚飞 361013 福建省厦门市湖里区东渡气象台路85号

本实用新型公开了一种农业气象用土壤采集器，涉及土壤采样器具技术领域。它包括采样筒和连接板；采样筒外壁底部沿周向设置有定位槽；采样筒上部插接有连接帽；连接帽外壁沿周向固定安装有把手；采样筒内密封滑动安装有活塞；活塞顶端... 详细信息

标准号: CN214200694U

本实用新型公开了一种农业气象用土壤采集器，涉及土壤采样器具技术领域。它包括采样筒和连接板；采样筒外壁底部沿周向设置有定位槽；采样筒上部插接有连接帽；连接帽外壁沿周向固定安装有把手；采样筒内密封滑动安装有活塞；活塞顶端固定安装有推杆；连接板顶端开有连接口；连接口与采样筒外壁滑动套接配合；连接口内侧壁沿周向设置有安装槽；安装槽内均滑动插接定位块；安装槽内均套有支撑弹簧；刮板和清理刷分别与连接板固定连接。本实用新型的有益效果是：在进行采样时，连接板被限制在采样筒底部，从而方便清理刷以及刮板对脏污进行清理，并在清理完毕后将采样筒插入地面进行取样，使取样更加顺畅便捷，提高采样效率。

关键词：采样筒连接板安装槽连接口外壁本实用新型周向设置连接帽清理刷刮板取样农业气象器具技术领域推杆土壤采集器活塞采样效率滑动安装滑动插接滑动套接活塞顶端土壤采样支撑弹簧周向固定定位槽定位块内侧壁内密封采样插接脏污把手配合

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