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期刊信息/Journal information
气象科技
气象科技

徐祥德 王晓云

双月刊

1671-6345

qxkj@cams.cma.gov.cn

010-68407256

100081

北京海淀区中关村南大街46号

气象科技/Journal Meteorological Science and Technology北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊创刊于1973年，现为中国气象科学研究院和北京市气象局主办，大16开，双月刊（64页），国内外公开发行。《气象科技》是中国气象科学研究院和北京市气象局主办的综合性气象科技刊物。刊载关于大气科学各领域发展水平的综合评述、大气科学及相关科学各领域的专题研究论文，并报道城市环境、大气探测、气象业务与服务等方面的新方法、新技术和新成果。《气象科技》是中国气象学类核心期刊，是中国科技文献数据库（CSTDB）、中国学术期刊（光盘版CAJ-CD）等数据库的源刊。
正式出版
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    测风激光雷达与风廓线雷达的探测性能评估及数据融合

    夏芸洁韦涛李林赖悦...
    151-162页
    查看更多>>摘要：测风激光雷达和风廓线雷达作为L波段探空测风的有效补充,均可以提供高时空分辨率的大气风场信息,然而由于工作原理和适用条件存在明显差异,在探测性能上各有优缺点,单一设备的探测数据已不能满足精细化预报的要求.本研究使用2020年1-5月北京南郊观象台的L波段探空资料对同址观测的测风激光雷达和风廓线雷达进行了数据质量评估,结果表明测风激光雷达与探空的一致性较高,U、V分量的相关系数分别为0.97和0.98,均方根误差分别为1.1和0.95 m·s-1,然而在2 km以上数据获取率较低且偏差较大;风廓线雷达与探空相比,U、V分量的相关系数分别为0.94和0.93,均方根误差分别为2.94和2.91 m·s-1,风廓线雷达的探测距离虽然更远,但在0.5 km以下和6 km以上的测量偏差较大.考虑到两种测风雷达在不同探测高度上的性能优缺点,提出分段曲面拟合法对两者的水平风资料进行融合处理,并选取个例对融合效果进行验证,结果表明,融合后的风廓线与融合前相比,风向和风速的一致性均得到明显提升.

    测风激光雷达风廓线雷达探空数据融合风向风速

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    ERA5再分析数据在微波辐射计数据反演中的初步应用

    胡林宏姜红林王皓
    163-172页
    查看更多>>摘要：为了研究ERA5再分析资料在微波辐射计数据反演中的应用效果,利用探空和ERA5作为训练样本分别训练得到两个神经网络,对微波辐射计观测数据进行反演.并以探空资料作为参考分别统计基于探空和ERA5再分析资料反演得到的数据的相关系数、绝对偏差和均方根误差,用于评估ERA5再分析资料在微波辐射计数据反演中的应用效果.结果表明:基于ERA5和探空反演的温度廓线与探空的相关系数分别为0.988、0.99,绝对偏差分别为2.402 ℃、2.607 ℃.反演水汽与探空的相关系数分别为0.975、0.979,绝对偏差分别为0.412 g/m3、0.369 g/m3.反演的相对湿度相关系数分别为0.663、0.696,绝对偏差分别为15.587％、13.976％.反演的积分水汽总量相关系数分别为0.959、0.968,绝对偏差分别为0.258 cm、0.227 cm.从结果来看,基于ERA5资料反演的温度、水汽资料与利用探空反演的结果相差较小,温度廓线反演效果优于相对湿度廓线.

    ERA5再分析资料温湿度廓线微波辐射计探空

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    上海青浦CINRAD/SAD雷达和南汇WSR-88D雷达数据对比分析

    李哲尹春光郑杰刘超...
    173-185页
    查看更多>>摘要：上海青浦CINRAD/SAD雷达和南汇WSR-88D雷达型号不同,并且采用不同的双偏振技术升级方案,实际业务运行中2部雷达存在一定的数据偏差.为了对雷达的探测性能进行定量评估,在共同探测区域遴选2022年7-9月及2023年6月共30个过程3933个时次数据,以稳定性降水与对流性降水分类并按强度分级进行对比,评估了反射率因子ZH,差分反射率ZDR,相关系数CC和差分传播相移ΦDP的水平分布特征及随方位变化趋势,雷达灵敏度随仰角变化趋势以及ZH和ZDR偏差的定量统计.结果表明:2部雷达ZH的观测结果接近,青浦CINRAD/SAD雷达的ZH,CC和ΦDP受地物及避雷针影响较大,随方位变化不稳定,青浦CINRAD/SAD雷达在低层的非气象回波滤除效果较南汇WSR-88D雷达差.2部雷达ZH和ZDR的偏差在ZH大于40 dBz的区域较大,ZH平均偏差为0.9 dB,ZDR为-0.14 dB.本文基于台风、冰雹、短时强降水和梅雨降水数据,定量化评估了上海2部S波段双偏振天气雷达数据之间的差异,为后续算法改进以及数据订正提供参考.

    S波段双偏振雷达灵敏度偏差分析

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    基于数据传输特性的卫星广播通道参数优化方法与应用

    李小汝王怀乐朱玲玲刘然...
    186-194页
    查看更多>>摘要：中国气象局卫星广播系统(CMACast)是全球对地观测广播系统(GEONETCast)框架下三大对地广播系统之一,在世界气象组织信息系统(WIS)和综合卫星数据分发服务系统(IGDDS)框架下,承担亚太地区气象数据广播分发的职责.随着气象业务的发展,广播系统数据量由180 GB/天增长至460 GB/天,在广播带宽资源有限而广播数据种类和大小各异的情况下,系统管理员越来越难以通过经验对广播通道参数调整以保持广播系统播发效率,造成部分通道数据播发时效下降严重,不能满足业务时效要求.通过对不同气象数据传输特性的定量分析,获得各类数据的精细化数据传输样本,在此基础上对各类数据广播通道参数进行科学、定量的计算和优化,使数据播发时效明显提升,应用到实际广播业务中效果明显.

    卫星广播传输特性通道带宽优化

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    基于大数据云平台的天山气象APP设计与应用

    陶淘侯俊张晨亮屈莘...
    195-204页
    查看更多>>摘要：为提升大数据云平台与移动互联网的耦合气象服务质量,满足气象防灾减灾移动可视化需求,推进新疆气象信息化事业高质量发展,亟需开发一款专业气象服务APP.该APP在"云+端"业务模式下充分利用气象业务现有数字化成果,采取多源存储、接口调用、控制反转和数据交互技术,对全疆天气自动站的地面观测、格点实况融合、雷达回波、灾害预警等气象资料进行加工处理和移动展示.天山气象APP可按用户需求提供疆内基于实时位置的天气实况、精细化预报、预警详情、雷达拼图、实况要素产品和统计值要素产品,同时继承大数据云平台服务接口高额承载能力,实现毫秒级响应,在全疆天气自动站应急保障与气象防灾减灾服务中应用成效显著.

    大数据云平台加工处理移动展示服务接口气象防灾减灾

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    重庆两场森林火灾蔓延特征的数值模拟

    王宇虹陈仲榆杨晓丹赵鲁强...
    205-217页
    查看更多>>摘要：为了深入认识同时段内发生的两场森林火灾蔓延特征以及大气、地形等对不同林火行为的影响,进而为多起林火扑灭火工作提供科学支撑,选取2022年8月17日发生在涪陵两场森林火灾,利用高分辨率地理信息、植被数据和气象数据对两场林火行为进行分析研究,同时运用林火-大气耦合WRF-Fire(Weather Research and Forecasting Model with Fire Module)模式进行数值模拟.研究发现:①受深厚高压控制,两场林火是在持续高温、干燥背景下发生的,气象干旱等级达到重旱,火险气象等级高.②模式模拟风向风速变化与实况较为一致,基本体现出火场风向和风速突变,表明WRF-Fire模式可以较准确地再现火场蔓延情况.③基于林火蔓延特征时间和空间变化可将大梁山林火发展分为6个阶段、北山坪林火分为4个阶段,造成直线距离相隔4.4 km两个火场蔓延发展程度不同的原因在于地形差异造成的局地风场差异.

    重庆林火-大气耦合模式林火蔓延特征数值模拟

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    MODE降水检验评价指标改进及卷积半径应用

    杨富燕陈百炼彭芳胡欣欣...
    218-227页
    查看更多>>摘要：基于对象的诊断检验方法(MODE)受降水临界值、卷积半径、属性权重等参数的影响,合理选取卷积半径并准确表征预报场与观测场之间的空间相似度决定了 MODE的应用效果.本文基于2020年夏季贵州54个降水个例,以多源融合降水(CMPA)作为实况,使用MODE和FSS评分(Fractions Skill Score)对中国气象局广东快速更新同化数值预报系统(CMA-GD)24 h日降水预报进行空间检验.结果表明:卷积半径过小易造成MODE提取降水对象过多,而卷积半径过大则导致局部降水信息丢失,无法从降水场中提取到降水对象.不同卷积半径下计算的最大相似度中值(MMI)存在突变.在MMI基础上引入面积权重构造面积平均最大相似度(AMMI).AMMI不受提取降水对象个数的影响,较MMI更具有稳定性,用于表征降水场之间的整体空间相似程度更为合理.根据对象总面积随卷积半径的变化将降水分为大范围降水和局部降水2类.大范围降水平均总面积随着卷积半径的增加而增加,AMMI随卷积半径变化不大.随着卷积半径的增加,局部降水平均总面积减小,平均AMMI有所减小.局部降水对卷积半径选取较为敏感,以观测场对象面积变化不超过10％的最大半径作为卷积半径有助于保留降水场大部分信息.

    降水MODE空间检验参数

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    贵州省不同强度区域性凝冻过程环流形势对比分析

    李忠燕任曼琳谭娅姮严小冬...
    228-242页
    查看更多>>摘要：利用贵州省84个气象站逐日观测资料以及再分析资料,对4种不同强度区域性凝冻过程进行对比分析.结果表明:500 hPa位势高度场上中高纬度的亚洲东部区域距平场呈现"+-"的分布或有切断低压分布,贝加尔湖至中国华北地区以经向环流为主;850 hPa风场上云南南部以南受偏南风和西南风控制,并且在江南至华南存在西南或西风急流,是4种不同强度凝冻过程中形势场共性特征.500 hPa高度场上中高纬度地区呈两槽一脊或一槽一脊分布;风场上850 hPa东北风回流和700 hPa西南急流形成上暖下冷的形势场,同时850 hPa形成稳定低层切变线;温度场上存在冷-暖-冷的夹心结构,近地面层0 ℃线维持在900 hPa以下,均是较强等级以上的区域性凝冻过程中形势场共性特征.而对于一般性区域性凝冻过程,500 hPa位势高度场上呈多槽脊分布,风场上是否存在东北风回流和低层切变线,温度场上是否存在冷-暖-冷的夹心结构以及近地面层0 ℃线位置等特征均不统一.温度剖面图上,当近地面层0 ℃线位置最低时或出现冷-暖-冷的夹心结构时段与凝冻过程影响范围最广、灾情最重的时间段对应.

    区域性凝冻过程不同强度逆温层融化层东北风回流

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    2022年8月四川盆地持续性极端高温特征及不同模式预报误差分析

    周秋雪冯良敏陈朝平刘莹...
    243-251页
    查看更多>>摘要：本文基于2022年8月四川盆地104站逐时温度、降水数据和1971-2021年历史同期数据,及EC、CMA-GFS、CMA-MESO模式的2 m气温预报等数据,运用统计学相关方法分析了此次极端高温过程的特征及预报误差.结果表明:①2022年8月四川盆地极端高温过程范围大、强度强、持续时间长,有87.5％站最高气温超过该站历史同期极值,且高温最强盛时段较历史同期明显推后.②2022年8月最高气温分布为东高西低,最高气温与历史同期极值差分布则相反,其中最高气温随站点海拔增大而减小,而极值差则随站点海拔先增大再减小.另外,受热岛效应影响,极值差大值站点主要集中在龙泉山脉附近.③高温期间,最高、最低气温平均值高、距平大,且累计降水量和雨日数也明显低于历史同期.④相较而言,EC模式的预报优势主要在盆地低海拔地区.而CMA-MES O模式在盆地周边陡峭地形区域的平均绝对误差则更小.另外,EC模式预报的最高气温峰值出现时间更接近于实况,而CMA-MESO模式预报高温持续日数更接近实况.

    四川盆地极端高温模式预报偏差复杂地形城市热岛

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    风廓线雷达产品在贵州降雪冻雨天气中的特征分析

    张亚男罗浩
    252-264页
    查看更多>>摘要：利用贵阳机场CFL-03型大气边界层风廓线雷达(Wind Profile Radar,WPR)资料、贵阳机场自观资料等,针对典型降雪和冻雨个例,以及贵阳近三年发生的降雪和冻雨过程的特征进行统计分析,结果表明:①WPR的水平风场反应出降雪期间冷空气厚度及强度都超过冻雨,并且中低层主要为冷平流,而冻雨中低层主要为暖平流;②高层大气折射率结构常数C2n增大/减小在时间上超前于降雪的增强/减弱,可以反应降雪强度变化的趋势;③降雪阶段的回波强度分布在垂直方向上向左倾斜,高层回波强度的变化对降雪强度的变化具有指示性;冻雨的回波在垂直方向呈现"强-弱-强"的分布,与温度场在垂直方向上的"冷-暖-冷"的层结分布一致;④冻雨天气下粒子的下落速度小于降雪,雨夹雪的下落速度比纯雪更大,小雪下落速度最小.

    风廓线雷达降雪冻雨贵阳

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