检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机技术与发展 2022年第6期32卷 203-208页

作者：郑虹晖王立俊赵冰王双双刘骥超海南省气象信息中心海南海口570203 海南省南海气象防灾减灾重点实验室海南海口570203

随着海南省气象业务的快速发展,建设海南气象业务内网,形成海南气象系统内部统一的省级气象服务平台,是海南省气象现代化建设的重要任务之一。基于现有已建、在建的业务系统,结合全国综合气象信息共享平台CIMISS(China Integrated Meteo... 详细信息

随着海南省气象业务的快速发展,建设海南气象业务内网,形成海南气象系统内部统一的省级气象服务平台,是海南省气象现代化建设的重要任务之一。基于现有已建、在建的业务系统,结合全国综合气象信息共享平台CIMISS(China Integrated Meteorological Information Service System)的基础气象数据,整合相关业务单位的数据资源,建立业务集约化环境,分析海南省气象数据及业务产品的数据特性,设计统一的数据收集、处理及存储方式,采用MVC(Model+View+Controller)开发模式,使用J2EE应用架构SSH(Struts+Spring+Hibernate)研发一个集观测数据实时监测、预报预警信息综合显示和历史数据检索等功能于一体的共享平台,实现省级气象数据和业务产品的集约共享服务。目前,平台已投入业务试运行,运行稳定,能够对海南省气象监测、预报和预警等业务起到一定支撑作用。

关键词：业务内网气象数据数据共享数据集约化数据可视化

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基于CIMISS的海南气象信息服务网设计与实现

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计算机测量与控制 2022年第3期30卷 244-250页

作者：杜建华王立俊王双双海南省气象信息中心海口570203 海南省南海气象防灾减灾重点实验室海口570203

随着海南省气象业务的快速发展和社会公众对气象预报、预警服务的日益关注,建设海南气象信息服务网,形成海南气象系统内部统一的省级气象信息服务平台,是海南省气象现代化建设的重要任务之一;基于全国综合气象信息共享平台(CIMISS,china... 详细信息

随着海南省气象业务的快速发展和社会公众对气象预报、预警服务的日益关注,建设海南气象信息服务网,形成海南气象系统内部统一的省级气象信息服务平台,是海南省气象现代化建设的重要任务之一;基于全国综合气象信息共享平台(CIMISS,china integrated meteorological information service system)的基础气象数据,整合相关业务单位的数据资源,利用统一的数据收集、处理及存储方式,采用Model+View+Controller (MVC)开发模式,使用J2EE应用架构Struts+Spring+Hibernate (SSH)研发一个集预报预警、气象监测和决策服务等功能于一体的信息服务平台,实现省级气象观测数据和预报产品的集约共享服务;目前,平台已投入业务试运行,运行稳定,具有高可用性和高可靠性,为社会公众提供及时、有效的基础气象数据服务产品。

关键词：气象数据数据共享数据集约化数据可视化云架构

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基于决策树挖掘算法的气象大数据云平台设计

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计算机测量与控制 2022年第11期30卷 140-146页

作者：王立俊杜建华刘骥超王双双谢寒生赵冰海南省气象信息中心海口570203 海南省南海气象防灾减灾重点实验室海口570203

大数据、云计算技术的迅猛发展为挖掘气象数据丰富的科研和经济价值提供了技术支撑,促进了Hadoop及其包含的文件存储系统(HDFS,hadoop distributed file system)和分布式计算模型在气象数据处理领域广泛应用;由于气象数据具有大数据的4 ... 详细信息

大数据、云计算技术的迅猛发展为挖掘气象数据丰富的科研和经济价值提供了技术支撑,促进了Hadoop及其包含的文件存储系统(HDFS,hadoop distributed file system)和分布式计算模型在气象数据处理领域广泛应用;由于气象数据具有大数据的4 V特征,还需要引入新的数据处理算法来提高气象数据处理效率;通过对决策树算法原理的研究,基于Hadoop云平台,创建随机森林模型,为数据挖掘算法在云平台上的应用提供一种新的可能性;基于决策树(CART,classification and regression trees)挖掘算法的气象大数据云平台设计,采用Hadoop系统架构和MapReduce工作流程,对气象大数据云平台采用集群部署;平台总体架构分为基础设施层、数据管理与处理层、应用层,减少了决策树建立的时间,实现了气象数据高效加工和挖掘分析等平台功能。

关键词：气象数据气象大数据云平台决策树算法 Hadoop MapReduce

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热带岛屿地区不同云微物理方案对强降水模拟性能研究——以海南岛为例

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气候变化研究快报 2025年第3期14卷 384-398页

作者：焦悦黄诗彤邢益航吴晶尚明施晨晓贺音白磊海南大学生态学院海南海口海南大学海南省农林环境过程与生态调控重点实验室海南海口兰州中心气象台甘肃兰州河北工程大学地球科学与工程学院河北邯郸海南省气象信息中心海南省南海气象防灾减灾重点实验室海南海口陕西省气象局陕西省气象信息中心陕西西安海南智慧低空气象大数据研究中心海南海口

在全球气候变暖加剧极端降水的背景下,热带岛屿地区的精准降水预报对防灾减灾和可持续发展具有关键意义。海南岛作为典型热带季风区,其强降水过程受多重天气系统影响,但现有研究多聚焦于中高纬度地区,针对热带岛屿云微物理机制的认知仍... 详细信息

在全球气候变暖加剧极端降水的背景下,热带岛屿地区的精准降水预报对防灾减灾和可持续发展具有关键意义。海南岛作为典型热带季风区,其强降水过程受多重天气系统影响,但现有研究多聚焦于中高纬度地区,针对热带岛屿云微物理机制的认知仍存在显著缺口。本研究基于WRF V4.2模式,选取12类典型强降水事件(含台风、季风和对流系统),系统评估Kessler、Lin、WSM3/5/6、Ferrier和Thompson共7种云微物理方案在海南岛的适用性,结合地面观测、CMPAS融合降水产品和GSMaP遥感数据,通过相关系数(R)、均方根误差(RMSE)和Kling-Gupta效率系数(KGE)等多维度指标验证模拟性能。研究发现:(1) 方案表现呈现显著时空分异性,Ferrier方案在秋季降水模拟中相关系数最高(R = 0.77),而Thompson方案在误差控制(RMSE = 1.67 mm/h)和台风降水峰值捕捉(20 mm/h)方面最优;(2) Thompson (MP8)和WSM6方案(MP6)在降水过程模拟中展现出较高的综合可靠性;(3) 简单暖云方案Kessler在3月季风转换前期(R = 0.53)和9月残余台风降水(R = 0.63)中表现突出,揭示了热带降水暖云主导机制与复杂冰相参数化的适应性矛盾;(4) 提出季节–天气型动态方案配置策略:季风转换前期(3~4月)采用Kessler方案(MP1),主汛期(5~9月)优选Thompson方案(MP8),台风中后期(10~11月)切换至WSM3方案(MP3)。In the context of global warming exacerbating extreme precipitation, accurate precipitation forecasting in tropical island regions is crucial for disaster prevention, mitigation, and sustainable development. As a representative tropical monsoon region, Hainan Island experiences heavy precipitation influenced by multiple weather systems. However, existing studies predominantly focus on mid- and high-latitude regions, leaving significant gaps in the understanding of cloud microphysical mechanisms over tropical islands. This study employs the WRF V4.2 model to evaluate the applicability of seven cloud microphysics schemes—Kessler, Lin, WSM3/5/6, Ferrier, and Thompson—by selecting 12 typical heavy precipitation events, including typhoons, monsoons, and convective systems. Using ground-based observations, the CMPAS merged precipitation product, and GSMaP satellite data, the simulation performance is validated through multiple metrics, including correlation coefficient (R), root mean square error (RMSE), and Kling-Gupta efficiency (KGE). The key findings are as follows: (1) The performance of the schemes exhibits significant spatiotemporal variations. The Ferrier scheme achieves the highest correlation coefficient in autumn precipitation simulations (R = 0.77), while the Thompson scheme excels in error control (RMSE = 1.67 m

关键词：敏感性分析 ERA5再分析数据 CMPAS数据融合预报偏差时空分布模型分辨率

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WRF模式海南地区地表要素最优初始化时间研究

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气候变化研究快报 2025年第3期14卷 399-410页

作者：焦悦邢益航黄诗彤吴晶尚明施晨晓贺音白磊海南大学生态学院海南海口海南大学海南省农林环境过程与生态调控重点实验室海南海口兰州中心气象台甘肃兰州河北工程大学地球科学与工程学院河北邯郸海南省气象信息中心海南省南海气象防灾减灾重点实验室海南海口陕西省气象局陕西省气象信息中心陕西西安海南智慧低空气象大数据研究中心海南海口

数值天气预报的准确性极大地依赖于模式初始化场的质量及其平衡收敛过程,而这一过程在地形复杂、海陆交互显著的热带岛屿区域显得尤为关键。本研究基于WRF模式针对海南岛区域开展了不同分辨率初始场对模式平衡收敛特征的系统研究。采用E... 详细信息

数值天气预报的准确性极大地依赖于模式初始化场的质量及其平衡收敛过程,而这一过程在地形复杂、海陆交互显著的热带岛屿区域显得尤为关键。本研究基于WRF模式针对海南岛区域开展了不同分辨率初始场对模式平衡收敛特征的系统研究。采用ERA5 (0.25˚)和ERA-Interim (0.75˚)再分析资料作为初始场,通过设计短期和长期平行对比试验,分析了2米温度(T2)、2米比湿(Q2)及10米风场(U10、V10)等近地面要素的平衡收敛特征。研究发现,高分辨率初始场显著提升了模式的平衡收敛效率,ERA5驱动的模拟在长期积分中温度场平均收敛时间较ERA-Interim缩短2.7小时(17.4 vs 20.1小时),比湿场缩短3.3小时(18.1 vs 21.4小时),风场缩短3.0-3.5小时(U10:20.2 vs 23.2小时,V10:21.1 vs 24.6小时)。短期模拟结果表明,不同物理量具有显著的时间依赖特征:温度场的平均收敛时间为2.8小时,比湿场为3.3小时,风场则需要3.7~4.0小时。特别是在18时起报的预报中,ERA5温度场的动态时间规整(Dynamic Time Warping, DTW)相关系数达到最高值0.93,而ERA-Interim降至0.87,表明ERA5在处理日落前后的温度变化方面具有独特优势。基于研究结果,ERA5在各物理量的预报中均表现出更快的收敛速度和更高的预报准确性,这对提升热带海岛地区数值预报水平具有重要的参考价值。The accuracy of numerical weather prediction heavily depends on the quality of model initialization fields and their spin-up process, which is particularly crucial in tropical island regions characterized by complex terrain and significant land-sea interactions. This study systematically investigated the impact of initial fields with different resolutions on model spin-up characteristics over Hainan Island using the WRF model. Using ERA5 (0.25˚) and ERA-Interim (0.75˚) reanalysis data as initial fields, we analyzed the spin-up characteristics of near-surface variables including 2-meter temperature (T2), 2-meter specific humidity (Q2), and 10-meter wind fields (U10, V10) through both short-term and long-term parallel experiments. Results demonstrated that high-resolution initial fields significantly enhanced model spin-up efficiency. In long-term simulations, ERA5-driven experiments showed shorter convergence times compared to ERA-Interim: temperature field convergence time decreased by 2.7 hours (17.4 vs 20.1 hours), specific humidity field by 3.3 hours (18.1 vs 21.4 hours), and wind fields by 3.0~3.5 hours (U10: 20.2 vs 23.2 hours, V10: 21.1 vs 24.6 hours). Short-term simulation results revealed distinct temporal dependencies among different physical variables: temperature field averaged 2.8 hours for convergence, specific humidity field requ

关键词：数值天气预报初始化平衡收敛时间再分析资料边界层参数化海陆相互作用中尺度气象模拟

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自动土壤体积含水量异常数据分析和判定

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陕西气象 2023年第4期 69-73页

作者：陈珍莉施晨晓王俊泉刘懿刘霄燕海南省气象信息中心海口570203 海南省南海气象防灾减灾重点实验室海口570203 海南省琼中黎族苗族自治县气象局海南琼中572900

以琼中2014—2021年自动土壤体积含水量数据为例,研究自动土壤体积含水量异常数据的判定方法,分析造成数据异常的原因。结果表明:依据降水与土壤水分自然变化规律,采用界限值检查和空间、时间一致性检查等数据质量控制方法,分析自动土... 详细信息

以琼中2014—2021年自动土壤体积含水量数据为例,研究自动土壤体积含水量异常数据的判定方法,分析造成数据异常的原因。结果表明:依据降水与土壤水分自然变化规律,采用界限值检查和空间、时间一致性检查等数据质量控制方法,分析自动土壤水分历年数据年、月、旬、日变化趋势,可快速判定自动土壤水分历史数据集中异常数据出现时段;结合异常时段同期的降水量和台站值班记录及当地墒情实况可判定异常数据的正误。造成自动土壤体积含水量数据异常主要原因有:(1)传感器故障;(2)强降水天气,雨水冲刷石块移动造成土壤环境发生变化;(3)仪器安装不当,套管管壁与土壤开孔的孔壁之间存在缝隙,强降水造成传感器对应部位积水;(4)对套管管壁与土壤开孔的孔壁之间缝隙灌浆填补时,未严格按规范要求操作,破坏了土壤原有结构。

关键词：自动土壤水分异常数据分析判定

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星载毫米波雷达载荷平台参数敏感性分析

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现代雷达 2024年第11期46卷 71-78页

作者：林正健寇蕾蕾郜海阳欧紫娴莫祖斯海南省气象探测中心海南省南海气象防灾减灾重点实验室海南海口570203 南京信息工程大学气象灾害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发实验室江苏南京210044 中国民航三亚空中交通管理站海南三亚572029 广西壮族自治区气象技术装备中心广西南宁530022

为了说明载荷和平台参数设置对星载毫米波雷达探测性能的影响,文中构建了由9个子模块构成的星载毫米波雷达正演模拟器,利用天气研究与预报模型模拟云场景以及随机数据正演仿真对载荷和平台参数进行了敏感性分析。分析发现:星载毫米波雷... 详细信息

为了说明载荷和平台参数设置对星载毫米波雷达探测性能的影响,文中构建了由9个子模块构成的星载毫米波雷达正演模拟器,利用天气研究与预报模型模拟云场景以及随机数据正演仿真对载荷和平台参数进行了敏感性分析。分析发现:星载毫米波雷达载荷平台采用天线直径为2.5 m、轨道高度为400 km~450 km的配置时,其探测性能相较于云廓线雷达提升超过7倍;其信噪比达到25 dB时,可以很好地减小噪声对反射率因子提取的影响;雷达标定常数误差在3.36%以内时,可以满足反射率因子±1 dB的探测精度要求;对于轨道高度为400 km的星载毫米波雷达平台,当姿态角变化大于0.13°时,其前后两次星下点观测区域完全错位,而当姿态角变化大于0.75°时,其前后两次星下点位置相差5 km。

关键词：星载毫米波雷达仿真载荷平台参数敏感性分析正演模型

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热带岛屿多尺度降水系统的积云对流参数化方案模拟性能评估——以海南岛为例

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气候变化研究快报 2025年第3期14卷 321-336页

降水作为地球水循环与能量循环的核心环节,对全球气候演变、水文过程及人类社会活动具有深远影响。热带地区贡献了全球约三分之二的降水量,而海南岛作为典型热带海岛,其独特的下垫面条件和复杂的海陆相互作用导致降水呈现多尺度、多形... 详细信息

降水作为地球水循环与能量循环的核心环节,对全球气候演变、水文过程及人类社会活动具有深远影响。热带地区贡献了全球约三分之二的降水量,而海南岛作为典型热带海岛,其独特的下垫面条件和复杂的海陆相互作用导致降水呈现多尺度、多形态特征,对数值模式中积云对流参数化方案的适应性提出了更高挑战。本研究基于WRF模式(V4.2),选取7种积云对流参数化方案(包括Kain-Fritsch、BMJ、Modified Tiedtke等),结合ERA5再分析资料、地面观测站数据、CMPAS融合降水产品及GSMaP卫星反演数据,对海南岛2017年雨季13类典型降水案例开展高分辨率(5 km)模拟,并通过相关系数(R)、平均绝对误差(MAE)和Kling-Gupta效率系数(KGE)等多指标评估方案性能。结果表明:(1) Modified Tiedtke(cu6)和New Tiedtke (cu16)方案在热带海岛环境表现最优,尤其是Modified Tiedtke (cu6)在台风活跃期(9~10月)相关系数高达0.913,全案例平均达0.41 ± 0.26;(2) “灰区”分辨率(4~10km)下综合季节性和降水类型差异,提出分时段优化策略:传统的Kain-Fritsch方案(cu1)和改进的Kain-Fritsch方案(cu10)适合模拟降水增长过程,但需要注意其在时间和降水量上的系统性偏差;Modified Tiedtke方案(cu6)和BMJ方案(cu2)适合模拟弱降水过程,并且Modified Tiedtke方案(cu6)在强降水情况下表现也较好;Multi-scale Kain-Fritsch方案(cu11)、KSAS方案(cu14)和新版Tiedtke方案(cu16)则展现出较好的综合性能。(3) Multi-scale Kain-Fritsch方案(cu11)在降水中心位置、降水空间分布和虚假降水控制上表现出优异性能。(4)综合季节性和降水类型差异,提出分时段优化策略:台风季节和季风转换前期选择Modified Tiedtke方案(cu6)或新版Tiedtke方案(cu16),雨季盛期采用Kain-Fritsch方案(cu1)和Modified Kain-Fritsch方案(cu10)的集合平均。研究结果为热带海岛地区降水模拟的参数化方案优化提供了关键科学依据。Precipitation plays a pivotal role in the global water and energy cycles, significantly impacting climate evolution, hydrological processes, and human activities. The tropics contribute approximately two-thirds of global precipitation, and as a representative tropical island, Hainan Island exhibits distinct precipitation characteristics due to its unique underlying surface conditions and complex land-sea interactions, posing significant challenges to the applicability of cumulus convection parameterization schemes in numerical models. This study employs the Weather Research and Forecasting (WRF) model (V4.2) to simulate 13 typical precipitation cases during the 2017 rainy season at a high resolution (5 km), using seven cumulus parameterization schemes, including Kain-Fritsch, BMJ, Modified Tiedtke, etc. The simulation results are evaluated against ERA5 reanalysis data, ground-based observations, CMPAS merged precipitation products, and GSMaP satellite-derived data using multiple metrics, inclu

关键词：灰色地带分辨率对流触发机制虚假降水控制地形过渡带 Kling-Gupta效率系数多尺度对流系统

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基于大数据平台的海南省突发事件预警信息发布系统设计

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计算机测量与控制 2023年第8期31卷 176-182页

作者：李晋峰王立俊王旭刘骥超杜建华海南省气象灾害防御技术中心海口570203 海南省南海气象防灾减灾重点实验室海口570203 海南省气象信息中心海口570203 海南省灾害监测预警中心海口570206

建设突发事件预警信息发布系统是防范灾害风险的重要手段;根据海南省突发事件预警信息的特点及预警信息数据特征,开展系统需求分析,提出突发事件预警信息发布系统体系结构,采用数据挖掘、数据仿真等大数据技术辅助应急决策,分析发展态势... 详细信息

建设突发事件预警信息发布系统是防范灾害风险的重要手段;根据海南省突发事件预警信息的特点及预警信息数据特征,开展系统需求分析,提出突发事件预警信息发布系统体系结构,采用数据挖掘、数据仿真等大数据技术辅助应急决策,分析发展态势,并制定应急预案,对预警效果进行评估,动态调整应急策略;系统总体架构分为业务应用、平台服务、数据支撑、基础设施等4个层级,并设计了一个大数据预警信息发布模型;系统功能框架分为实时采集、预警信息发布与预警信息发布渠道3个子系统,对原有系统和新系统的预警信息采集、数据处理和发布性能进行对比测试,基于大数据平台的海南省突发事件预警信息发布系统响应能力提高1.8~2.5倍。

关键词：预警信息大数据平台信息发布发布系统

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琼州海峡一次持续性海雾过程分析

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气象科技 2023年第1期51卷 115-123页

作者：朱秋颖杨薇冯箫张涛海南省昌江黎族自治县气象局昌江572700 海南省南海气象防灾减灾重点实验室海口570203 海南省气象台海口570203 国家气象信息中心北京100081

利用中国第一代全球大气/陆面再分析产品(China’s first generation global atmospheric/land surface reanalysis product,简称CRA),结合地面自动站观测、中国气象局陆面数据同化系统的能见度格点数据、葵花8号卫星资料,分析了2021年1... 详细信息

利用中国第一代全球大气/陆面再分析产品(China’s first generation global atmospheric/land surface reanalysis product,简称CRA),结合地面自动站观测、中国气象局陆面数据同化系统的能见度格点数据、葵花8号卫星资料,分析了2021年1月21—26日琼州海峡一次持续性海雾过程的发展演变、环流形势以及边界层特征,同时分析了两种不同类型雾的形成机制。结果表明:(1)21—22日为低层冷空气扩散形成的锋面雾;23—26日为冷高后部偏东气流型平流雾过程,其中23日23:00至24日14:00大雾发展最强盛,连续12个时次出现特强浓雾,最小能见度达25 m。(2)锋面雾阶段,偏北风影响,风速为1~3 m/s;平流雾阶段,偏东风影响,风速为4~6 m/s。(3)锋面雾阶段,水汽辐合中心位于琼州海峡南岸至海南岛东北部陆地,大雾在陆地开始发展。平流雾阶段,水汽辐合中心位于琼州海峡北岸至海南岛东部海面一带,大雾自海上发展。(4)锋面雾阶段,逆温层在950 hPa左右高度发展,为下冷上暖的平流配置;平流雾阶段,950 hPa以下均为暖平流,逆温层从地面开始发展。大雾过程中锋面雾和平流雾两种不同性质大雾的发展使得大雾长时间维持。

关键词：持续性海雾大气背景条件边界层特征琼州海峡

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