浅谈博州气象局网络实时监控系统的设计

随着网络技术的迅猛发展，对网络运行状态的实时监控显得十分重要。通过综合分析我局整个网络拓扑结构，开发了基于delphi语言环境的实时网络监控系统，介绍了该系统的实现必要性、功能、设计原理和实现流程。投入业务应用的实践表明，该系统实用性强，对网络系统实时监控效果很好，大大提高了网络的有效性和可靠性。

新疆博州气象条件对棉花产量的影响分析

气象条件对棉花产量有着明显的影响,分析总结博州棉花生产受气象条件影响的关键因子和关键时段,将为保证博州棉花高产稳产提供科学依据。本文利用新疆博州1997—2012年的棉花产量、生育期、和气象资料,采用直线回归拟合方法分离出气象产量,并与棉花全生育期内各时段的气象要素进行相关分析,总结出博州棉花生产受气象条件影响的关键因子和关键时段。结果表明,4月中、下旬播种出苗期,降水和日照是影响博州棉花产量的主要影响因子;5月幼苗期,降雨日数和日照时数是影响棉花产量的关键因子;6月处于五叶和现蕾期,气温和日照是影响棉花产量的关键因子;7月是博州最热的季节,棉花处于开花期,并开始结铃,降水和气温是影响棉花生长的关键因素;8—9月棉花裂铃和吐絮期,博州出现影响棉铃生长的高温干旱和低温寡照天气不明显。最后针对博州棉花生产提出了气象服务重点工作建议,为搞好气象为农服务,为博州棉花高产稳产提供了科学依据。

博乐市气象灾害分布特征

通过对博乐市境域内自1978年至2020年所发生的气象灾害资料进行收集、整理。利用辖区内气象观测站完整性相对较好的数据资料进行分析和研究,按新疆气象局规定的气象风险普查所要调查灾种进行分门别类地统计,对爆发频率较高的灾种展开详细分析和研究,摸清博乐市境内各类气象灾害致灾底数及其分布情况,为开展好博乐地区气象防灾减灾工作打下扎实基础。

新疆博州一次秋季局地大暴雨过程分析

利用常规气象观测、物理量场诊断、FY-2C卫星云图、多普勒雷达探测等资料,对2011年10月21日博州出现的一次局地大暴雨天气过程进行了分析。结果表明:850hPa水汽通量散度辐合对暴雨具有指示意义,散度场在博州高低空较好的耦合作用,有利于地面中小尺度的发展;垂直速度持续上升与加强为暴雨的产生与维持提供动力条件。卫星云图和多普勒雷达回波的演变能较好地监测暴雨发生的强度和落区,强降水区位于云顶温度梯度最大处,而非云顶亮温最强区域。降水回波持续时间长,主要以带状回波为主,同时伴有强的对流单体的产生是造成局地大暴雨的主要回波形态。另外博州特有的地形在暴雨的落区预报中也有着不可忽视的作用。

新疆博州主要气象灾害特点及防御措施

通过2021~2022年全国自然灾害综合风险普查工作,在数据统计和分析过程中发现暴雨、大风和冰雹灾害是新疆博州地区的主要气象灾害。分析这三种主要气象灾害对博州各县市经济、受灾面积、人口等方面的影响,以及灾害的特点和频次分布区划,提出防御措施建议,对本地农牧业生产生活提供基本气象信息。

博州专业气象服务现状分析及发展对策

专业气象服务是公共气象服务的重要组成部分,是在社会相关行业对气象服务具有特殊需求的前提下产生的,是气象服务组织为经济社会各行各业和用户提供的满足特定需求的专业化、精细化、个性化气象服务。本文对博州的专业气象服务现状进行了概括分析,分析专业气象服务发展中存在的问题,提出了推进专业气象服务发展的相关建议。

新疆博州地区降水时空分布特征及典型旱涝年

利用新疆博尔塔拉蒙古自治州地区4个气象站1971—2000年的逐日降水资料,用静态统计论观点分析了博州地区降水时空变化特征,并按适应于西北地区的Z指数旱涝标准统计出了典型的旱涝年。结果表明:①博州地区降水量西多东少,海拔在1200m以上的地区为半干旱区,其余绝大多数地区为干旱区或重干旱区,多极端降水事件,自然灾害以旱灾为主洪灾其次,自然生态环境极其脆弱;②年(月)降水量以少于30a的年(月)平均值为多;③12月至次年2月降水量极小,空间分布呈东多西少型,其他月份则反之;④多雨期出现在夏半年4—9月。其中5—7月大面积干旱与局地洪灾往往并存;⑤山区有两个雨季共5个旬次,平均降水量的月际分布为双峰型,主峰在7月,次峰在5月;其他地区仅1个雨季共两个旬次,平均降水量的月际分布为单峰型,峰值出现在5月;⑥同一气候背景中,博州各个地貌单元的旱涝程度不一,降水空间分布极其复杂。

新疆博州地区作物生长季降水变化特征

对新疆博州(博尔塔拉蒙古自治州)地区1958-2005年作物生长季降水资料的分析结果表明:博州地区作物生长季降水量存在显著增加趋势,特别是20世纪90年代以来降水偏多年略多于偏少年;降水存在5～7a、16a和30a左右的周期变化;90年代以来,由于博河上游地区5月份降水偏少,而且博河中游地区第一场"透雨"日期又快速推后以及透雨次数减少等原因,造成河谷一带春夏干旱尤为突出;而在6-8月份,博河上游地区降水量与大雨日数的显著增加却极易诱发山区洪灾;秋季月降水量的普遍增加对作物的采收晾晒不利,但是山区秋季降水的增加有利于秋水转为春用。

1961-2005年新疆博州地区农业热量因子的时空变化

利用Manm-Kendall检验法分析了新疆博州地区1961-2005年的气候生长期、无霜期、大于10℃活动积温、夏秋季平均气温、夏半年炎热天气等农业热量因子的时空变化特征．结果表明：1）博河上游地区1981-2005年25a气候生长期缩短了7．8d；博河中游与艾比湖以南地区1961-2005年45a气候生长期分别延长12．4d和6．7d；2）博河上游地区终霜显著提前，25a间无霜期延长了17．0d，博河中游与艾比湖以南地区初霜显著推迟，45a里无霜期分别延长了15．8d和13．5d．3）≥10℃活动积温初日普遍提前，终日普遍后推，积温累积值普遍增加；博河上游一带25a≥10℃活动积温持续期延长了16．5d，博河中游与艾比湖以南地区45a间分别延长了17．6d与4．5d；4）艾比湖以南地区68月里的炎热天气平均以0．8～1．1d·（10a）^-1的速率显著增加，年炎热天气平均以3．2d·（10a）^-1左右的速率增加；5）博河上、中游与艾比湖以南地区夏秋季（8—9月）平均气温分别以0．20、0．40、0．17℃·（10a）^-1的速率增加；6）博州农业热量“高值中心”强度增加不大，但高值区域扩大化，离高值区越远，变幅越大．

新疆博州地区近46年来的气候变化特征

根据新疆博尔塔拉蒙古自治州(简称博州,下同)四个气象代表站点的气温及降水资料,利用线性趋势函数及t检验法分析了该地区近46年的气候变化。结果表明,博州年平均气温、平均最高气温、平均最低气温均呈上升趋势,而且平均最低气温上升的幅度远大于平均最高气温的上升幅度。年平均气温及年平均最低气温约在20世纪80年代中期出现了显著的均值突变,而年平均最高气温在80年代末出现突变;除春、夏季平均最高气温无明显变化趋势外,其它各季平均气温、平均最高气温、平均最低气温均呈上升趋势,其中均以冬季增幅最大,秋季次之;80年代冬夜升温最强劲,90年代则明显减弱;夏季的平均气温与平均最低气温均在70年代中期出现突变,比其它任何突变时间都早;暖温年多发生在80年代后,冷温年多发生在20世纪60年代、70年代。年降水量略呈上升趋势,少雨年多在60年代、70年代,多雨年多在近20年,除春季外,其余各季降水略有上升趋势。

新型自动气象站观测场仪器布局的特点分析

对新疆局下发的《新型自动气象站观测场值班室建设规范》中有关“观测场内仪器设施布局”的要求进行了全面分析，以便以后其它有新型自动站建设任务的台站，在进行观测场改造时对仪器设施的布置有更准确的把握。结果表明：新型自动站观测场小路（地沟）具有良好的对称性，布局设计合理，并符合规范要求；仪器布局满足目前现有业务开展的同时，也为今后云能天观测自动化设备预留了空间；但自北而南的第2、3排仪器因追求布局完美，反而影响了东西向仪器的成排效果，如以仪器的中点为基准，效果会更好。

博州不同级别降水及极端降水事件的时空变化

根据1961—2005年新疆博州(博尔塔拉蒙古自治州的简称,下同)4站逐日降水资料,用阈值检测方法计算出博州地区极端降雨(雪)的阈值,并用气候趋势系数、Kendall-τ秩次相关以及滑动t检验等分析了博州地区不同量级降水日数以及极端降水日数的变化特征。研究表明,博州地区极端降水阈值与年平均降水量的空间分布基本一致:山区大,盆地小,地区间差异极大。3—10月一日降水量≤0.2mm的微量降雨日数大范围减少;年降水量增加的方式在不同子区域是不同的:①对于年平均降水量仅有100mm左右的艾比湖一带而言,主要体现在中雨、小雪次数的增加上,其他量级的雨雪日数及强度增加趋势不显著,这种增量对干旱区而言很小,无法改变干旱区的本质。②博河上游地区夏半年主要体现在小雨、大雨次数的增加以及中雨强度的增加上,冬半年主要体现在小雪、大雪或极端降雪日数的增加以及大雪、暴雪强度的增加上。虽然博河上游地区大雨次数显著增加,但强度显著降低。这种增加方式导致博河上游地区冬季牧区易出现雪灾,夏季易出现洪灾。③博河中游地区主要体现在小雪、中雪、大雪(或极端降雪)、中雨频次以及小雨强度的增加上,而且一日降水量≤0.2mm的微量降雨日数的减少趋势大于其他量级降雨总次数的增加趋势。降水日的这种变化方式在该区域气候显著偏暖的气候背景中,极易造成春夏阶段性极端干旱事件频发。

近48年新疆博州地区气候变化趋势的分析

采用线性回归、Molet小波和Mann-Kendall突变检测等方法,对博州地区所辖4个气象台站1961-2008年的年平均气温、降水量、日照时数和平均风速以及年潜在蒸散量和湿润指数等要素的变化趋势和变化特征进行了分析,结果表明:1)近48年博州地区年平均气温、降水量呈升高(增多)趋势,日照时数和年平均风速呈减少(小)的趋势;2)博州地区潜在蒸散量与年平均气温、日照时数和平均风速呈极显著的正相关关系,而与年降水量呈极显著的负相关关系,受其综合影响,潜在蒸散量呈减小趋势而湿润指数呈增大趋势;3)博州地区年平均气温、降水量和湿润指数分别在1972年和1971年发生了突变性的升高,年日照时数、平均风速和潜在蒸散量分别于1979年、1970年和1978年发生了极显著的突变性减小,综合气温、降水和湿润指数的突变特征,可以认为,博州地区气候在1971-1972年发生了"暖湿化"的突变;4)各气候要素和潜在蒸散量、湿润指数分别存在不同时间尺度的周期性变化。

博州气候暖湿化中若干其他气候特征的变化

博州(博尔塔拉蒙古自治州的简称)作为北疆暖湿敏感区之一,许多与农事活动有关的气候现象以及风能、太阳能等气候资源发生了变化:≥0℃、≥10℃积温显著增加,主要营养生长期气温升高,延迟性低温冷害强度降低,阶段性低温减少;终霜与10℃活动积温初日提前,初霜与10℃活动积温终日推后;冬暖使得采暖成本降低,蔬菜大棚生产规模扩大,冬作物与牲畜安全越冬得以提高,冬季水电发电量得以保障;博乐市第一场透雨推后,透雨次数减少,干旱化趋势增加,同时山区日降水量达12mm以上的降水次数增加,洪灾增加;冬季河谷日降水量达3.0mm以上的中量降雪频次增加,山区稳定积雪期缩短;各地风灾频次减少,年平均风速、年日照时数显著减小、减少。作物营养生产期(5—8月)内,博乐气温日较差显著减小,温泉日照时间显著减少。对农业生产而言,这些气象要素的变化似乎总体利多于弊,对风能、太阳能开发利用而言,则反之。

不同气象干旱指数在北疆绿洲农业区适用性分析

选取北疆绿洲农业区11个气象站1961—2020年的数据,按月尺度计算降水距平百分率(PA)、标准化降水指数(SPI)、标准化降水蒸散指数(SPEI)、K指数和气象干旱综合指数(MCI)5种干旱指数,通过比较这些指数的相关性、不同等级的干旱发生频率以及在典型干旱年份的识别能力,分析各指数在该区域的适用性。结果表明,PA和SPI对降水亏缺有敏感的反应,但对温度的关联较弱,未充分考虑增温对干旱的影响;MCI与温度和降水的关联均较弱,倾向于低估重旱和特旱;SPEI和K指数与温度和降水均有较好的关联,但K指数过多地报告中度至重度干旱,而SPEI则全面考虑了温度和降水对干旱的综合影响,其结果更符合实际情况。由于SPEI计算蒸散发采用的Thornthwaite方法可能高估了温度对干旱的影响,在降水显著偏少、温度偏差较小的情况下,SPI的监测结果可能比SPEI更为严重,因此,建议结合SPI使用,以弥补这一不足。

博州风能资源研究

由于博州特殊的地理位置和地形特点,风力资源丰富,对博州风能资源进行初步观测和评估,为开发风力资源提供科学依据。观测结果表明,博州不仅阿拉山口风口及沿线风力资源丰富,而且赛里木湖东岸、博河河谷上游、鄂河河谷中游风力资源也十分丰富。这些地区有效风力出现小时数占全年70%左右,均在5 000 h以上,平均有效风功率密度均在200 W/m2以上,属于风能丰富区,且风能的品质较好,有利于风机稳定运行,具备很好的风电开发价值。

博州地区1961—2006年太阳能资源的分析评估

根据太阳总辐射估算模型Q=Q(0a+bS1)按月确定了博州地区邻近站伊宁的a、b系数,将其对应于博州地区4个站点1961—2006年逐月太阳辐射的计算,据此分析了全地区太阳总辐射的时空分布状况,并对太阳能资源按行业标准进行了评估。结果表明,46a来博州地区的太阳总辐射呈明显下降趋势,整体上冬季减少的贡献率最大;太阳总辐射与总、低云量、相对湿度、雨雪日数具有较好的相关性;造成博州地区太阳总辐射呈下降趋势的重要气候原因是:平均总、低云量,相对湿度,雨雪日数增加的综合作用;博州地区的太阳能资源较丰富,其开发利用的综合条件较好。

新疆博州1961—2009年霜冻的特征及变化分析

根据1961—2009年新疆博州4个国家基本气象站的日最低气温资料,用气候趋势系数t、检验研究了终霜冻、初霜冻和无霜冻期的特征、长期变化趋势及突变时间。结果表明:除阿拉山口外,博州自东向西随地势的由低到高终霜冻逐渐推迟,初霜冻逐渐提前,无霜冻期逐渐缩短。终霜冻除温泉为微弱的推迟趋势外,其他地区均呈提前趋势,但不显著;初霜冻以2.5～4.2 d/10 a的显著趋势推迟;无霜冻期以2.2～4.8 d/10 a的速率延长,除温泉外均为显著趋势。

新疆博州地区降水量、降水日的时空变化

根据1961—2005年新疆博州4站逐日降水资料,用气候趋势系数及Monte Carlo检验、t检验研究了降水量与降水日的长期变化趋势与突变时间。结果表明:(1)博州地区年与冬季降水量均在1977年前后突变增加,夏季降水量均在1998年前后增加,大部分地区年与冬夏降水量的长期增加趋势达到0.05以上的显著性水平。(2)年降水量的增加主要是由日降水量≥0.1mm的降水日数增加造成的,其次是不同区域不同季节日降水量≥0.1mm的日平均降水量强度的增加。(3)年与冬季日降水量≥0.1mm的降水日数约在1975年前后突变增加,45a里增加了7～8d。(4)0.0mm的降水日除精河外,其余地区均在1975年前后突变减少,阿拉山口减少最多,约10.5d,其余减少3～5d。其中,秋、冬季大范围在1975年前后突变减少。(5)博河上游地区年与冬夏日平均降水强度均出现了显著的突增现象。(6)夏季日平均降水强度除精河外,其余也均在1998年前后有一次显著的突增。

博州地区1958—2006年气候变化特征

利用博州地区4个气象观测站1958—2006年的月平均气温和月降水量等资料,通过气候变化趋势、突变检验、小波变换等分析了近50a博州地区气候变化特征。表明,博州年平均气温处于增暖趋势,90年代前期出现突变;年降水量也呈增多趋势,90年代后期出现突变;气温与降水都具有准4a左右周期振荡。