检索结果-内蒙古大学图书馆

气象与环境科学 2023年第3期46卷 89-97页

作者：叶昊天邹春辉田宏伟中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室郑州450003 河南省气象科学研究所郑州450003 安阳国家气候观象台河南安阳455000

基于卫星遥感数据和气象数据构建模型是实现PM_(2.5)浓度监测的重要方法。利用2017-2020年河南区域的葵花8号AOD相关产品、地面气象观测数据及PM_(2.5)浓度逐时地面观测数据,建立样本数据库,探究了PM_(2.5)浓度与遥感反演参数、气象因... 详细信息

基于卫星遥感数据和气象数据构建模型是实现PM_(2.5)浓度监测的重要方法。利用2017-2020年河南区域的葵花8号AOD相关产品、地面气象观测数据及PM_(2.5)浓度逐时地面观测数据,建立样本数据库,探究了PM_(2.5)浓度与遥感反演参数、气象因子的相关关系,提出一种基于空间距离的机器学习方法,构建了卫星遥感与气象数据相结合的PM_(2.5)监测模型,并利用PM_(2.5)观测数据对模型进行散点拟合和空间分布的验证。结果表明:PM_(2.5)浓度与能见度(V)、气温(T)、气溶胶光学厚度(AOD)有极为显著的相关关系;从PM_(2.5)浓度反演值与观测值的散点回归分析来看,PM_(2.5)浓度反演值与观测值相关系数R^(2)=0.73;从PM_(2.5)浓度反演值与观测值的空间分布图来看,PM_(2.5)浓度反演值实现了空间格点的小时监测,弥补了非晴空及夜间监测数据的缺失,在空间分布上与观测值一致,具有很高的精确性和可靠性。基于空间距离的机器学习方法构建PM_(2.5)浓度监测模型能很好地应用于PM_(2.5)浓度监测,为PM_(2.5)浓度监测提供了新的思路和方法。

关键词： PM_(2.5)浓度空间距离机器学习葵花8号

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涝渍对夏花生光合特性及产量影响

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应用气象学报 2021年第4期32卷 479-490页

作者：马青荣左璇胡程达成林李彤霄中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室郑州450003 河南省气象科学研究所郑州450003 河南省气候中心郑州450003

夏花生常因汛期雨水偏多形成涝渍灾害而减产,探索不同耕作方式下涝渍持续日数对花生光合特性及产量的影响,可为花生涝渍动态监测评估和农业防灾减灾提供参考。选择2019年、2020年每年6—9月,在花生主产区河南驻马店土壤质地为粘土的大... 详细信息

夏花生常因汛期雨水偏多形成涝渍灾害而减产,探索不同耕作方式下涝渍持续日数对花生光合特性及产量的影响,可为花生涝渍动态监测评估和农业防灾减灾提供参考。选择2019年、2020年每年6—9月,在花生主产区河南驻马店土壤质地为粘土的大田平作、垄作方式下,以豫花22为试验材料,将花生产量形成过程分前期、中期、后期3个时段,分别设计3 d,5 d,7 d,9 d灌水处理。结果表明:相同过程灌水量条件下,垄作比平作涝渍持续日数减少1~5 d,其中淹涝日数偏少3~5 d;3 d灌水处理的涝渍持续日数4~5 d,叶绿素含量和净光合速率等光合参数呈正效应造成茎叶干物质积累增加;各时段涝渍影响均随持续日数的增加而加重,除百仁重涝渍影响表现为中期最大、前期次之、后期最小,其他均为前期最大、中期次之、后期最小;各处理水平涝渍持续日数4~16 d,光合参数影响幅度为1.3%~64.2%,生物量和产量影响幅度为0.6%~44.9%;垄作花生与平作花生相比,因涝渍持续日数减少而使灾害影响减小,前期各处理花生产量减少灾损达3.4%~11.6%。

关键词：夏花生涝渍耕作方式光合特性产量

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基于OMOS方法的地面气温短时预报——以重庆市为例

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气象科学 2023年第5期43卷 652-661页

作者：王田季焱杜钦朱寿鹏智协飞河南省气象探测数据中心/河南省农业气象保障与应用技术重点实验室郑州450003 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 重庆市气象科学研究所重庆401147 中国气象局交通气象重点开放实验室南京210041 南京气象科技创新研究院南京210041

基于重庆市气象局业务运行的风暴尺度快速同化和预报系统(Storm-Scale Rapid Assimilation and Forecast System,SSRAFS)、气象信息综合分析处理系统(Meteorological Information Comprehensive Analysis And Process System,MICAPS)地面观测和高空观测资料,进行模式输出统计(Model Output Statistics,MOS)方法和纳入超前实况因子的MOS(MOS with Prior Observation Predictors,OMOS)方法对重庆地区地面气温96 h内逐小时预报试验,并以SSRAFS地面气温预报结果作为参考进行对比分析。结果表明:MOS方法在1~96 h预报时效内的预报技巧高于SSRAFS,气温预报均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)平均减小1.22℃,CC和HR2分别平均增大0.006和20.4%;在1~7 h预报时效,RMSE平均减小1.70℃,CC和HR2分别平均增大0.07和34.5%;且MOS方法在重庆东北部及中南部地区改进效果较为明显。OMOS方法在气温短期预报中表现优于MOS方法,尤其在1~7 h预报时效,比MOS方法RMSE平均减小0.43℃,CC和HR2分别平均增大0.008和8.3%;其在1~4 h预报时效时表现更加优异,与MOS方法相比,RMSE平均减小0.66℃,CC和HR2分别平均增大0.13和12.3%。因此,在MOS的基础上,OMOS能够进一步提升地面气温的预报技巧,且在重庆东北部及中南部地区的预报效果有明显改进。

关键词： MOS预报 OMOS 地面气温

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基于孤立森林和标准差检测法的风电功率异常数据清洗

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河南科学 2023年第3期41卷 313-320页

作者：孙睿藻魏璐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郑州450003 河南省风能太阳能气象工程研究中心郑州450003 河南省气象服务中心郑州450003

在风电功率预测中,风速到风电功率的转换是关键步骤,风功率曲线建模和机器学习等技术都需要高质量的风电功率数据,而风电机组实际运行过程中由于多种因素会导致风功率曲线中出现大量的异常数据.首先分析了河南省洛阳市虎头山风电场风电... 详细信息

在风电功率预测中,风速到风电功率的转换是关键步骤,风功率曲线建模和机器学习等技术都需要高质量的风电功率数据,而风电机组实际运行过程中由于多种因素会导致风功率曲线中出现大量的异常数据.首先分析了河南省洛阳市虎头山风电场风电机组历史运行异常数据分布特征,提出了结合孤立森林(iForest)算法与标准差(σ)检测法的技术对异常数据进行识别,并对比了iForest-σ和σ-iForest两种次序组合方式在异常数据识别过程中的异常数据清洗时间、删除率、准确率.结果表明,iForest-σ和σ-iForest方法都能够有效识别异常数据,iForest-σ方法相对数据删除率低且精度高.上述方法清洗效果好,效率高且不依赖于正常数据进行非监督训练,同时适用于其他研究场景的异常数据清洗工作,具有较强的通用性.

关键词：风功率数据异常数据识别孤立森林算法标准差检测法

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基于近地遥感的冬小麦生物量动态监测方法

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山东农业科学 2021年第3期53卷 132-138页

作者：魏庆伟王福州张青陈道培卢霞中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室河南郑州450003 鹤壁市气象局河南鹤壁458030

为探寻准确高效的冬小麦生物量动态监测方法,以2018—2020年SRS-NDVI观测仪监测数据为基础,将冬小麦生物量观测数据以返青期为界分为两个阶段。选取归一化植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)、差值植被指数(DVI)、增强型植被指数(EVI2)... 详细信息

为探寻准确高效的冬小麦生物量动态监测方法,以2018—2020年SRS-NDVI观测仪监测数据为基础,将冬小麦生物量观测数据以返青期为界分为两个阶段。选取归一化植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)、差值植被指数(DVI)、增强型植被指数(EVI2),计算逐日累积植被指数(CVI)并分别进行曲线拟合分析,建立回归模型,研究各植被指数与实测冬小麦生物量之间的关系。结果表明:冬小麦播种至返青期,最优模型为二次多项式,基于NDVI的累积植被指数模型估测精度最高,y=-0.0479x^(2)+7.0481x-25.5040,R^(2)为0.9829,均方根误差(RMSE)为9.61,平均相对误差(MRE)为10.51%;冬小麦返青至成熟期,最优模型为幂函数,最佳估测模型仍为基于NDVI的累积植被指数模型,y=0.0126x^(2.3938),R^(2)为0.9553,RMSE为150.25,MRE为10.22%。因此,基于NDVI的累积植被指数是冬小麦生物量动态监测的最佳方法,可为作物自动化观测提供新的思路和方法。

关键词：近地遥感冬小麦生物量植被指数动态监测

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基于高分辨率资料的南阳市冬半年大雾特征分析

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气象与环境科学 2023年第6期46卷 1-9页

作者：贺哲竹磊磊席乐李新梅王春晓张永涛王珏中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室郑州450003 河南省气象台郑州450003 河南省气候中心郑州450003 南阳市气象局河南南阳473000 河南省气象局郑州450003

利用南阳市逐小时地面观测资料、MWP967KV型地基微波辐射计资料及ERA5等高分辨率资料,对南阳市冬半年64个大雾天气过程进行特征分析。结果表明:12月不仅是大雾出现最频繁的月份,也是大雾最严重的月份。无论前期是否有降水,大雾均有可能... 详细信息

利用南阳市逐小时地面观测资料、MWP967KV型地基微波辐射计资料及ERA5等高分辨率资料,对南阳市冬半年64个大雾天气过程进行特征分析。结果表明:12月不仅是大雾出现最频繁的月份,也是大雾最严重的月份。无论前期是否有降水,大雾均有可能出现。近地面相对湿度达到90%以上时,能见度不一定都会达到大雾的级别,也可能是轻雾。前24 h内有降水时的大雾时段的液态水含量≥0.2g·m^(-3)的气层厚度明显大于前24 h内无降水时的,而近地面液态水含量的最大值两者差异不显著。大雾发生时,近地面层为湿层,再向上则覆盖有一个干空气层;近地面多为辐合及正涡度,既有下沉运动,也有上升运动,但以下沉运动居多,且垂直速度绝对值一般都在0.1Pa·s^(-1)以下,或接近于0Pa·s^(-1)。大雾时段近地面冷平流和暖平流都有可能存在,逆温或等温层对于大雾的形成具有更为重要的作用。

关键词：南阳大雾地基微波辐射计 ERA5

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河南“21·7”极端暴雨过程地形敏感性试验

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河南科学 2023年第3期41卷 398-407页

作者：张启绍安阳国家气候观象台河南安阳455000 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郑州450003 安阳市气象局河南安阳455000

使用FNL1°×1°再分析资料、高空和地面观测资料、多普勒雷达资料和卫星云图等资料,对2021年7月17—23日河南极端暴雨天气过程进行分析,采用WRF数值模式进行地形敏感性试验.分析结果表明,此次极端暴雨天气发生在稳定的大... 详细信息

使用FNL1°×1°再分析资料、高空和地面观测资料、多普勒雷达资料和卫星云图等资料,对2021年7月17—23日河南极端暴雨天气过程进行分析,采用WRF数值模式进行地形敏感性试验.分析结果表明,此次极端暴雨天气发生在稳定的大尺度大气环流背景下,对流层中低层的低涡、切变线以及中小尺度系统的不断生消是造成极端暴雨的直接原因;台风“烟花”的生成、发展和移动对暴雨区的水汽输送有着重要影响.地形敏感性试验结果表明:①将一定范围内的地形高度降低为0,会导致降水中心降水量减少,整体减幅20%~40%,同时会造成雨带西移1°E左右;②将固定范围内的地形高度降低时,会造成降水中心降水量减少,整体减幅10%~40%,地形高度降低大于或等于75%时,会导致雨带西移1°E左右;③将固定范围内的地形高度增加时,会导致降水中心降水量增大,整体增加10%~40%,地形高度增高50%以上会导致雨带东移1°E左右.

关键词： WRF 暴雨迎风坡地形敏感性试验

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冷涡背景下河南风雹强对流天气统计特征

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气象与环境科学 2023年第4期46卷 27-37页

作者：王国安乔春贵张一平郝晓珍史一丛王璐璐中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室郑州450003 河南省气象探测数据中心郑州450003 河南省气象台郑州450003 驻马店市气象局河南驻马店463000

利用2001-2020年5-9月河南省119个国家气象观测站的地面观测资料、灾情信息资料,通过普查MICAPS高空、地面图,筛选出冷涡背景下河南风雹强对流天气日期和个例,统计了冷涡背景下风雹强对流天气的时空分布特征,分析了冷涡中心位置、生命... 详细信息

利用2001-2020年5-9月河南省119个国家气象观测站的地面观测资料、灾情信息资料,通过普查MICAPS高空、地面图,筛选出冷涡背景下河南风雹强对流天气日期和个例,统计了冷涡背景下风雹强对流天气的时空分布特征,分析了冷涡中心位置、生命阶段等与河南风雹的关系。结果表明:(1)风雹站次数年际变化差异大,2001-2009年的变化趋势基本为波动变化,2010-2014年的为低谷,2015年后基本呈增多趋势。风雹站次数6月份的最多,明显高于其他月份的,其次是5月和7月的。雷暴大风和冰雹白天站次数分别占总站次数的57.2%和67.6%,15-20时为风雹多发时段,雷暴大风19时出现得最多,冰雹16时出现得最多。风雹强对流空间频次自西北向东南逐渐减少,多发区与地形关系密切,主要区域位于豫西北太行山和豫西伏牛山区到豫东平原过渡地带的黄河以北和洛阳、郑州、许昌、平顶山、开封等地。(2)冷涡背景下区域雷暴大风、冰雹个例发生次数均占相应总次数的一半以上,分别为53.8%和54.4%。风雹个例月统计为6月的最多,达59次(年平均3.0次),其次为7月和5月的。(3)冷涡背景下河南出现风雹强对流日数占该月冷涡背景总日数的比例6月的最多,为19.0%,其他月份的较低,7月、5月、8月和9月的分别为6.7%、5.0%、4.5%和1.2%。(4)冷涡中心位置不同,河南风雹个例发生的时空分布也有差异。东北冷涡背景下5-9月风雹强对流个例均有出现,华北冷涡背景下的主要出现在6-8月,蒙古冷涡背景下的主要出现在5-7月。东北和蒙古冷涡背景下河南风雹强对流多发区相对偏北,主要位于河南北部和中部,华北冷涡背景下的风雹多发区主要位于河南中部和西北部。(5)华北冷涡和蒙古冷涡背景下,河南风雹强对流个例多发生在其生成和发展维持阶段;东北冷涡背景下,有一半以上的风雹强对流出现在冷涡减弱阶段。

关键词：冷涡背景雷暴大风冰雹强对流

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冬小麦-夏玉米农业气象自动化观测技术评估

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湖北农业科学 2023年第3期62卷 224-229页

作者：张志红史桂芬李书岭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郑州450003 河南省气象科学研究所郑州450003 河南省气候中心郑州450003 郑州市气象局郑州450003

2016—2020年在河南省郑州、鹤壁、黄泛区3个国家一级农业气象试验站,利用航天新气象科技有限公司、河南中原光电测控技术有限公司2个厂家5套观测设备,对冬小麦-夏玉米的发育期、冠层高度、密度、叶面积指数、干物质质量等进行连续自动... 详细信息

2016—2020年在河南省郑州、鹤壁、黄泛区3个国家一级农业气象试验站,利用航天新气象科技有限公司、河南中原光电测控技术有限公司2个厂家5套观测设备,对冬小麦-夏玉米的发育期、冠层高度、密度、叶面积指数、干物质质量等进行连续自动化观测试验,并同时开展人工对比观测。结果表明,冬小麦发育期自动观测误差大都在4 d以内,返青、拔节误差在5 d以上,需辅以人工观测;冠层高度自动观测平均误差多在10 cm以下;生育期内密度波动较大,自动化观测效果较差。夏玉米发育期自动化观测误差大都在4 d以下,拔节、乳熟和成熟暂需辅以人工观测;密度、冠层高度自动观测效果较好。冬小麦和夏玉米发育期、生长状况评定、冠层高度及玉米密度自动观测效果较好,优化后可业务推广应用;而叶面积指数、干物质质量识别效果较差,尚不具备业务推广条件,需改进算法或识别技术。

关键词：冬小麦夏玉米农业气象自动化观测评估

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华北平原冬小麦农田能量平衡特征及气象影响因素分析

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气象与环境科学 2024年第5期47卷 47-54页

作者：马美娟宋素蕊徐玉花陈小新余卫东商丘市气象局河南商丘476000 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郑州450003 安阳国家气候观象台河南安阳455000 虞城县气象局河南虞城476300

农田生态系统能量平衡分量变化特征与水循环过程、水资源管理和农业可持续发展息息相关。本文基于安阳国家气候观象台2020-2021年的涡度相关系统和气象要素数据,分析了冬小麦农田不同生长阶段净辐射、潜热通量、显热通量和土壤热通量的... 详细信息

农田生态系统能量平衡分量变化特征与水循环过程、水资源管理和农业可持续发展息息相关。本文基于安阳国家气候观象台2020-2021年的涡度相关系统和气象要素数据,分析了冬小麦农田不同生长阶段净辐射、潜热通量、显热通量和土壤热通量的日变化和月变化特征,明确了影响华北平原农田生态系统能量平衡分量的主要气象因素。结果表明:(1)冬小麦不同生育期能量平衡分量日变化趋势基本保持一致,呈单峰二次曲线变化。出苗期和越冬期白天潜热通量小于显热通量,而拔节期和乳熟期白天潜热通量明显大于显热通量。整个生长季土壤热通量均较小,其中越冬期的最小。(2)从10月到翌年5月,净辐射和潜热通量的月变化特征整体上呈先减少后增加的趋势,1月份的潜热通量最小,为0.39 MJ·m^(-2)·d^(-1),5月份的最大,为9.38 MJ·m^(-2)·d^(-1);显热通量的月变化与潜热的相反;整个生长季,土壤热通量12月的最小,5月的最大。随着冬小麦的生长,潜热通量占净辐射的比值呈先减少后增加的趋势,显热通量则相反,二者呈现此消彼长的现象。(3)小时尺度上,潜热通量、显热通量、土壤热通量与气温、饱和水汽压差和风速呈极显著正相关,与相对湿度和土壤含水量呈极显著负相关。日尺度上,除显热通量外,潜热通量、土壤热通量与气温、饱和水汽压差和土壤温度呈极显著正相关,与相对湿度的相关性不显著。

关键词：冬小麦能量平衡特征影响因素华北平原

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