检索结果-内蒙古大学图书馆

气象 2024年第1期50卷 48-58页

作者：陈锦鹏黄奕丹朱婧林辉程晶晶杨德南厦门市海峡气象开放重点实验室厦门361012 福建省灾害天气重点实验室福州350001 福建省漳州市气象局漳州363005 集美区气象局厦门361021

为了提高短时强降水预报准确性,在2019—2020年4—9月福建省逐时降水实况观测资料与中国气象局广东快速更新同化数值预报系统(CMA-GD)模式预报产品的基础上,应用LightGBM集成学习算法框架,建立以30 mm·h^(-1)为阈值的逐时降水预报... 详细信息

为了提高短时强降水预报准确性,在2019—2020年4—9月福建省逐时降水实况观测资料与中国气象局广东快速更新同化数值预报系统(CMA-GD)模式预报产品的基础上,应用LightGBM集成学习算法框架,建立以30 mm·h^(-1)为阈值的逐时降水预报模型。通过特征处理、自助聚合及超参数搜索等技术对模型进行优化,结合AUC、AUPR与传统分类指标,设计了包括业务模拟测试在内的多项试验,通过对比各建模方案验证了模型对于较长时效的短时强降水预报的适用性。结果表明:模式预报本身的命中率和空报率均较高,各建模方案具有不同程度的改善作用。自助聚合可以增强模型预测稳定性,轻微不平衡子训练集能降低模型预测空报率而取得更高的综合评分,在验证集中最佳TS评分可达17.5%;对分类信息增益贡献最大的特征变量为K指数,其次为500 hPa露点温度和时间参数特征;试验指标从优到劣依次为:随机交叉验证、小时划分的随机交叉验证、业务模拟测试,可见模型有效性主要来自相同或相邻时刻的样本信息;设计基于逻辑回归的异质模型动态融合方案以改善静态同质模型表现,各项指标均有小幅提升,在命中率接近50%时削减空报样本超过52万个。

关键词： LightGBM 短时强降水预报样本不平衡动态融合

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利用AMDAR数据分析厦门、泉州双雷达三维风场反演误差

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大气科学学报 2020年第4期43卷 699-706页

作者：张晗昀罗昌荣崔梦雪蚁志鸿张伟陈德花厦门市气象局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 厦门航空有限公司运行风险控制部福建厦门361012

利用2016年全年进出厦门机场和晋江机场航班的AMDAR(Aircraft Meteorological DAta Relay)数据对双雷达反演风场进行检验,分析了厦门、泉州双雷达风场反演的总体误差,研究结果表明:1)验证了双雷达连线附近区域反演风场的平均绝对误差较... 详细信息

利用2016年全年进出厦门机场和晋江机场航班的AMDAR(Aircraft Meteorological DAta Relay)数据对双雷达反演风场进行检验,分析了厦门、泉州双雷达风场反演的总体误差,研究结果表明:1)验证了双雷达连线附近区域反演风场的平均绝对误差较大,发现了与两部雷达连线的夹角小于15°和大于165°的区域的反演结果的平均绝对误差明显大于误差的年平均值。2)对于反演风向而言,误差随着高度增加而减小。对于反演风速而言,高度在9 km以下的反演误差在5m/s左右,而9km以上的反演误差较小。3)剔除了双雷达连线附近区域(与两部雷达连线的夹角小于15°和大于165°的区域)和反射率因子小于5dBZ以及等于100dBZ(剔除非气象回波)的反演结果后,双雷达反演风场误差较小,相对于AMDAR数据的风向年平均绝对误差为29.4°,风速年平均绝对误差为3.28 m/s,总体误差在可接受范围之内,反演结果接近“真值”,该反演方法稳定可靠。

关键词：双多普勒雷达风场反演 AMDAR 误差分析

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2023年4月18日厦门暖区特大暴雨中尺度特征及低空急流的作用

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暴雨灾害 2024年第5期43卷 521-531页

作者：崔梦雪张晗昀陈德花黄昕苏志重胡雅君厦门市海峡气象开放实验室厦门361012 厦门市气象台厦门361012 厦门市海沧区气象局厦门361026 厦门市翔安区气象局厦门361103

2023年4月18日厦门遭遇入汛以来最强暖区暴雨过程,过程具有降水强度大、局地性强等特点。利用常规观测资料、地面自动站观测资料以及双偏振雷达、风廓线雷达、雨滴谱仪等新型探测资料对此次暴雨的天气背景、中尺度对流系统发展演变及低... 详细信息

2023年4月18日厦门遭遇入汛以来最强暖区暴雨过程,过程具有降水强度大、局地性强等特点。利用常规观测资料、地面自动站观测资料以及双偏振雷达、风廓线雷达、雨滴谱仪等新型探测资料对此次暴雨的天气背景、中尺度对流系统发展演变及低空急流在其中的作用进行了分析,结果表明:(1)此次暖区暴雨主要影响系统为偏南风天气尺度低空急流和东南风边界层急流,其强烈发展增强了局地的水汽及不稳定条件;(2)低质心的线状中尺度对流系统(MCS)嵌有类超级单体风暴在低空急流左侧辐合区内形成发展,MCS在福建南部沿海长时间维持,形成“列车效应”导致厦门极端强降水的发生;(3)类超级单体风暴强回波区差分反射率因子(ZDR)、差分传播相移(KDP)与相关系数(CC)均较大,质心低于经典超级单体风暴。此外,强降水云具有高浓度的小雨滴与大雨滴并存的暖区暴雨云微物理特征。(4)低空急流迅速增强和向下扩展与强降水密切相关,双低空急流耦合产生的上升运动是此次暖区暴雨主要的天气尺度触发机制。

关键词：暖区暴雨边界层急流低空急流中尺度特征

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辽宁开原龙卷强对流过程的扰动天气环境

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地球物理学报 2021年第5期64卷 1531-1541页

作者：钱维宏艾阳陈笑晨北京大学大气与海洋科学系北京100871 中国气象局广州热带海洋气象研究所/广东省区域数值天气预报重点实验室广州510641 厦门市海峡气象开放重点实验室厦门361013 福建省气候中心福州350001

2019年7月3日下午辽宁部分地区出现短时强降水和冰雹等强对流天气,其中开原市金钩子镇遭遇了龙卷风,造成当地严重的生命财产损失.本文重点分析有利于这次龙卷和冰雹等强对流过程发生的大气变量扰动环境,包括数值模式预报产品中的扰动天... 详细信息

2019年7月3日下午辽宁部分地区出现短时强降水和冰雹等强对流天气,其中开原市金钩子镇遭遇了龙卷风,造成当地严重的生命财产损失.本文重点分析有利于这次龙卷和冰雹等强对流过程发生的大气变量扰动环境,包括数值模式预报产品中的扰动天气环境以及雷达回波和卫星云图演变对应的大气扰动风场变化特征.结果发现:开原单个龙卷与苏北多次单个龙卷发生的大气温压场扰动环境相似,发生地位于对流层上部下伸到地面的位势高度扰动槽线和近地面水平方向上冷暖温度扰动气团交界线附近,其冷暖扰动气团之间的强度对比较美国多龙卷爆发时的弱小.利用来自欧洲中期天气预报中心(ECMWF)模式产品和美国国家环境预报中心全球预报系统(NCEP/GFS)的实时分析资料进行扰动环流形势分析并与当地实况卫星云图和雷达回波相结合,可以从潜在趋势上定性地推断有利于强对流天气发展的位置.

关键词：龙卷风强对流天气扰动变量模式产品卫星云图雷达回波

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BCC_CSM1.1m模式对福建前汛期降水预测的误差订正

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气候变化研究进展 2020年第6期16卷 714-724页

作者：池艳珍梁潇云何芬吴伟杰唐振飞福建省灾害天气重点实验室福州350001 海峡气象开放实验室厦门361012 中国气象局国家气候中心北京100081 福建省气候中心福州350001

采用1991—2017年BCC_CSM1.1m季节预测模式的月降水预测数据及福建省前汛期(4—6月)66个国家气象站降水资料,利用距平相关系数(ACC)、时间相关系数(TCC)、平均方差技巧评分(MSSS)和趋势异常综合评分(Ps)等评估方法,检验评估了提前0、1、... 详细信息

采用1991—2017年BCC_CSM1.1m季节预测模式的月降水预测数据及福建省前汛期(4—6月)66个国家气象站降水资料,利用距平相关系数(ACC)、时间相关系数(TCC)、平均方差技巧评分(MSSS)和趋势异常综合评分(Ps)等评估方法,检验评估了提前0、1、2和5个月模式对福建省前汛期降水的预测能力。采用系统偏差、一元线性回归和EOF-相似误差(EOFL和EOFNL)等4种统计方法对回报结果进行订正,并进行效果检验。BCC_CSM1.1m在不同起报时间对福建省前汛期降水的预测均能抓住降水的前两个主模态:全省一致和南北反向分布的空间特征,但预测的气候平均值较实况存在负偏差。模式在不同起报时间对前汛期降水预测的TCC高技巧区主要位于福建省北部,ACC技巧和Ps评分存在比较大的年际差异,负系统偏差的存在使得MSSS技巧不高。经订正后,模式的预测能力得到明显提升。系统偏差、线性回归、EOF相似误差线性和非线性订正方法提前2个月起报的2011—2017年平均Ps评分分别提高5.9、3.5、6.7和7.8分;不同起报时间线性回归订正的2011—2017年平均ACC技巧分别提高0.02、0.21、0.12和0.11;上述4种方法订正的MSSS评分均有了显著提高,其中系统偏差和线性回归订正后达正技巧。综合而言,线性回归订正较其他3种订正方法表现出更为稳定的订正技巧。

关键词：降水预测检验统计订正 BCC_CSM1.1m

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基于地基遥感资料的厦门市污染边界层特征分析

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环境科学学报 2020年第2期40卷 450-458页

作者：蒋永成张晗昀张伟张玲陈德花郑辉谢祖欣陈进生厦门市气象局海峡气象开放实验室厦门市气象台厦门361012 南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室气候与环境变化国际合作联合实验室气象灾害预报预警与评估协同创新中心中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044 福建省气象科学研究所福州350003 中国科学院城市环境研究所厦门361021

城市大气边界层是影响城市环境气象的重要研究对象,本研究利用新型地基遥感数据针对城市颗粒物污染过程开展边界层特征分析,旨在利用风廓线雷达和微波辐射计等高时空分辨率的遥感数据探讨边界层内大气运动、温湿条件的变化与近地面污染... 详细信息

城市大气边界层是影响城市环境气象的重要研究对象,本研究利用新型地基遥感数据针对城市颗粒物污染过程开展边界层特征分析,旨在利用风廓线雷达和微波辐射计等高时空分辨率的遥感数据探讨边界层内大气运动、温湿条件的变化与近地面污染累积的关系.结果表明:厦门地区颗粒物污染过程中,边界层内弱风层厚度较地面风速而言更能够代表边界层内扩散条件的变化,可以更好地表征和预测近地面污染的变化;在局地累积的污染过程中,边界层内存在较厚的弱风层,同时2 km以下的风场有明显的风向转变特征,导致边界层内不存在有效的传输和扩散,另外,污染时边界层垂直温差可以在一定程度上反映干季的垂直扩散条件,0~3 km温差与PM2.5浓度有着密切的联系;冷空气过程有将上游污染物向本地区输送的可能,城市边界层在东北大风的条件下伴随着显著的垂直下沉运动,有利于上空污染向下扩散.多源地基遥感数据联合分析能够进一步解释城市边界层内气象条件对于城市大气污染变化的影响,集合各设备的探测优势开展城市宜居和污染气象条件研究具有较高的科学性和可行性.

关键词：城市边界层风廓线雷达微波辐射计颗粒物污染海峡西岸

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太平洋海温场不同时间尺度背景下华南前汛期持续性暴雨的统计特征

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大气科学学报 2015年第1期38卷 126-131页

作者：王彦明高建芸池艳珍唐振飞陈思厦门市气象服务中心福建厦门361012 海峡气象开放实验室福建厦门361012 福建省气候中心福建福州350001

利用1961—2012年华南逐日降水资料,分析了太平洋海温场两种不同时间尺度背景下华南前汛期持续性暴雨的统计特征,并探讨了海洋外强迫信号可能对华南前汛期降水的低频变化周期造成的影响,以期为华南前汛期持续性暴雨过程的延伸期预报提... 详细信息

利用1961—2012年华南逐日降水资料,分析了太平洋海温场两种不同时间尺度背景下华南前汛期持续性暴雨的统计特征,并探讨了海洋外强迫信号可能对华南前汛期降水的低频变化周期造成的影响,以期为华南前汛期持续性暴雨过程的延伸期预报提供依据。结果表明:PDO(Pacific Decadal Oscillation,太平洋年代际振荡)冷位相年,华南前汛期发生典型持续性暴雨过程的概率比PDO暖位相年大,且暴雨强度偏强,持续时间偏长;太平洋海温场两种不同时间尺度背景下,华南典型持续性暴雨过程呈现不同的特征,PDO冷位相配合冬春Nino区海温异常,华南前汛期易出现强度较强、持续时间较长的典型持续性暴雨过程;太平洋海温两种不同时间尺度的外强迫信号可能影响华南前汛期降水的低频变化周期,进而影响华南前汛期持续性暴雨的持续时间和强度。

关键词：华南前汛期持续性暴雨太平洋年代际振荡(PDO) Nino区海面温度

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1960—2010年福建省极端降水事件变化趋势分析

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暴雨灾害 2016年第2期35卷 166-172页

作者：苏志重石顺吉张伟周学鸣陈德花海峡气象开放实验室厦门361012 厦门市气象台厦门361012

利用1960—2010年福建省逐日降水量资料,分析近51 a福建省极端降水事件的空间分布和时间变化趋势。结果表明:福建极端降水事件在空间上存在明显的地域差异,其中南部沿海多年平均极端降水阈值大、年总降水量大,而中北部地区年极端降水频... 详细信息

利用1960—2010年福建省逐日降水量资料,分析近51 a福建省极端降水事件的空间分布和时间变化趋势。结果表明:福建极端降水事件在空间上存在明显的地域差异,其中南部沿海多年平均极端降水阈值大、年总降水量大,而中北部地区年极端降水频次较多;全省区域平均及各站年极端降水频次、年极端降水总量、极端降水强度和年日最大降水量均呈线性增长趋势,且其变化趋势明显;经M-K检验显示,福建省年极端降水频次、年极端降水总量和年日最大降水量的突变时间均在1996年,而极端降水强度的突变时间略晚,发生在2002年。

关键词：极端降水事件降水频次年降水量日最大降水量福建省

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厦门地区海陆风环流观测及特征分析

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海峡科学 2017年第12期 3-7页

作者：荀爱萍黄惠镕陈德花海峡气象开放实验室厦门市气象台

通过统计分析2016年5月~2017年4月厦门高时空分辨率的地面观测站资料,得到以下结论:海陆风日在时间分布上天数最多的月份为2017年4月,有13天,最少的月份为2016年10月,仅为7天。在空间分布上,在海边的站点海陆风日天数较少,而稍近内陆的... 详细信息

通过统计分析2016年5月~2017年4月厦门高时空分辨率的地面观测站资料,得到以下结论:海陆风日在时间分布上天数最多的月份为2017年4月,有13天,最少的月份为2016年10月,仅为7天。在空间分布上,在海边的站点海陆风日天数较少,而稍近内陆的站点天数较多,这种区别在夏季更加明显;陆风转海风的时刻主要是在09~12时,海风转陆风多在21~24时,稍近内陆的站点相比海边的站点海风起风时间和陆风起风时间都较早一些;海陆风日海风风速远远大于陆风风速。利用风廓线雷达数据和观测站资料对厦门地区海陆风环流发展高度及典型海陆风日进行分析,可知厦门地区48%的海陆风环流能够发展到150m高度及以上,2016年10月海陆风环流发展高度最高,最高可达750m;海风顺转一般从低层开始,逐渐向高层推进,整层转变需要2.5h左右。

关键词：厦门地区海陆风环流风廓线雷达典型海陆风日

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华南前汛期闽南地区的雨滴谱特征分析

华南前汛期闽南地区的雨滴谱特征分析

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福建省气象学会2019年学术年会

作者：胡雅君张伟海峡气象开放实验室厦门 361012 海峡气象开放实验室厦门 361012 厦门市气象台厦门 361012

利用2018—2019年厦门站和同安站4—6月的降水现象仪资料和地面降水观测资料,分析了华南前汛期闽南地区两类降水(层状云和对流云)的雨滴谱特征.结果表明：降水现象仪整体会低估降水,并且雨强越大,降水现象仪的估算结果误差越大;厦门站... 详细信息

利用2018—2019年厦门站和同安站4—6月的降水现象仪资料和地面降水观测资料,分析了华南前汛期闽南地区两类降水(层状云和对流云)的雨滴谱特征.结果表明：降水现象仪整体会低估降水,并且雨强越大,降水现象仪的估算结果误差越大;厦门站和同安站层状云降水和对流云降水的雨强都相差不大,层状云降水的发生频率都高于对流云降水,但靠近内陆的同安站对流云降水发生频率及其总降水贡献均高于地处沿海的厦门站;厦门站和同安站不同类型降水的雨滴谱分布一致,都呈现单峰结构;对流云降水的雨滴谱在各粒径档区间的浓度均大于层状云降水,两类降水的浓度差异随着雨滴粒径增大而增大,并且对流云降水的分布较层状云宽一些;Dm-Nw分布图上,闽南地区对流云降水的平均值趋于"海洋性"对流,与南海地区的接近,而层状云降水的平均值与华东地区的接近;闽南地区对流云降水和层状云降水的Z-R关系分别为Z=125.07R1.64和Z=208.15R1.5,与经典Z-R关系相比,新的Z-R关系反演的雨强与实际观测值更接近.

关键词：雨滴谱分布对流云降水层状云降水 Z-R关系

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