基于微波遥感数据的吉林省土壤水分时空变化特征分析

基于ESA CCI微波遥感数据,采用均值法、Theil-Sen median趋势分析和Mann-Kendall以及Hurst指数,分析2001—2020年吉林省土壤水分空间分布格局及其时空动态变化规律。结果表明:吉林省土壤水分多年均值空间分布具有明显的分异性,总体呈“西部低、东部高”的空间格局;2001—2020年吉林省土壤水分在波动中呈上升趋势,全年内3月土壤水分相对最低,8月最高;未来土壤水分变化趋势以持续上升为主,但白城市、松原市、通化市局部及白山市和延边州部分地区仍有下降趋势,需警惕这些地区未来可能发生干旱的风险。

吉林省各市2000—2020年气候变化特征对比分析

吉林省位于我国东北地区,其气候要素具有显著特征。选取吉林省9个城市的2001—2020年的气候要素数据,运用线性回归分析法,对各市气候要素的时间序列变化及季节变化特征进行分析。结果表明:2001—2020年,延吉年平均气温在9个城市中上升幅度最大,长春市、四平市上升幅度最小;通化市年平均降水量在9个城市中变化幅度最大;白城市多年平均日照时数最长,吉林市最少;吉林省多年平均湿度与日照时数基本呈负相关。

基于TVDI的吉林省西部地区干旱时空变化特征

以吉林省西部为研究区,利用MODIS增强型植被指数(EVI)及地表温度(LST)数据,构建温度植被干旱指数(TVDI),采用Theil-Sen median趋势分析和Mann-Kendall以及Hurst指数探究2001-2020年吉林省西部地区TVDI时空变化特征。结果表明:近20年间吉林省西部TVDI空间分布具有明显的分异性,干旱程度以轻旱为主,总体表现为“中东部轻,西南部重”的空间分布格局;2001-2020年吉林省西部历年TVDI在波动中呈下降趋势,全年内6月干旱风险最高。空间上,近20年有超过90%的地区干旱体现为不同程度的缓解趋势;未来TVDI变化趋势以持续下降为主,总体上未来旱情将有所缓解,但仍有约34.8%的区域未来有上升趋势,分布在白城市东南部、松原市南部及东部地区,需警惕这些地区今后可能发生干旱的风险。

吉林省气象广域网络优化设计与实现

吉林省各市(州)、县(市、区)预报、会商、观测等数据传输依靠气象广域网络支撑,而气象网络日益庞大且越来越复杂。吉林省气象原网络有3条线路,均为省、市、县三级结构,这种传输方式不能满足近年来预报、会商、观测等数据量加大的需求。设计增加VPN的带宽,将数据划分为观测业务和其他业务(包括预报、视频会商、政务管理信息系统等)两类,通过Route-Map策略路由和OSPF动态路由,两条线路上定义不同业务数据流。通过KeepAlive+VRRP方式保障线路通断检测和切换的备份工作,进而实现全省数据传输的安全可靠稳定。经过测试,这次网络的优化设计可充分发挥两条线路的效益,提高网络系统效率和稳定性。

基于XGBoost算法的吉林省强对流天气分类识别研究

利用2016—2021年吉林省C波段雷达回波产品和ERA5再分析资料,基于人工智能集成算法XGBoost,构建了分类识别的3类强对流天气(冰雹、短时强降水和雷暴大风)模型。研究表明,3类强对流天气的平均命中率(POD)为81.73%,平均临界成功指数(CSI)为69.43%,平均空报率(FAR)为17.99%。POD最高为短时强降水的87.50%,CSI最高为雷暴大风的74.19%,FAR最低为雷暴大风的14.81%,其中短时强降水和雷暴大风的评分结果接近。特征值结果显示,风暴最大反射率因子顶高(MCRT)、风暴移动速度(SPEED)、风暴最大反射率下降高度(DCRH)、风暴最大反射率因子(MCR)和600 hPa温度场对于本文构建的XGBoost模型判别强对流类别的重要性最高。总体来说基于XGBoost算法构建的模型对强对流天气分类较为理想,在未来的强对流天气自动化识别、预警及预报的工作中具有广阔的应用前景。

吉林省高速公路自动气象站常见故障分析

公路交通是国民经济和社会发展的基础设施,随着经济发展和人民生活水平的提高,公路运输需求急剧增长。天气的变化是制约公路交通快捷、安全、舒适、方便的主要因素,近几年,由于全球气候环境不断变化,各种极端天气事件增多,气象灾害造成的各种交通事故也频繁发生。实时准确的气象监测和交通气象预报是降低这些影响的有效手段。

遥感技术在农业气象灾害监测中的科普研究

农业气象灾害的监测和预警是农业灾害防御和灾后恢复重建的重要环节。遥感技术在农业气象灾害监测和预警中具有独特的优势,可对大范围内的农业气象灾害进行实时监测和及时预警,从而可为防灾减灾工作提供科学依据。介绍了遥感技术及农业气象灾害监测具体内容,分析了遥感技术在农业气象灾害监测中的应用价值和具体应用,为农业气象灾害监测和预警提供一定的参考。

基于时空分布特征的地质灾害气象预警预报模型研究

为有效分析气象灾害情况,降低地质灾害风险,以吉林地区近年来地质灾害数据为基础,分析该地区时间与空间分布特征;同时,结合对研究区域致灾因素的关系分析,采用层次分析法(AHP)构建研究地区地质灾害气象预警预报模型,并引入粒子群算法(PSO)优化模型主观性问题,实现对该地区地质灾害的预警;经过分析,地区降雨、人类活动、风化厚度是引起地质灾害的主要因素之一;在降雨量较高的灾害预测分析中,当降雨量为200 mm时,研究模型、综合指数法、模糊数学法灾害数分别为321处、185处、177处,研究模型更接实际的310处,可见其预测准确性更高;对研究地区灾害情况进行进一步分析,地区2与地区6具有较高的滑坡风险,两个地区预测滑坡数均超过20处,需要做好地质风险处理;研究内容将为地质灾害频发地区提供有效的灾害评估与预警。

吉林省高速公路气象监测系统

高速公路的发展对国民经济产生了越来越重要的影响。与此同时,各类极端恶劣天气给高速公路的车辆行驶带来了巨大的风险,不仅严重影响交通运输,而且还造成国家财产和人民生命财产的严重损失。雾、强降水、大风、高温、暴雨、积雪、结冰等天气已经成为影响高速公路安全的主要气象灾害。高速公路气象信息监测系统的建设是高速公路信息监测重要组成部分。

长白山设施农业气象服务对农作物种植的影响分析

设施农业气象服务是现代农业科技化、精细化管理的重要支撑,对改善现阶段农作物种植有重要影响。以长白山为例,通过深入分析设施农业气象服务对农作物种植的具体影响,提出加强设施农业气象服务的具体举措,为设施农业气象服务的发展提供一些参考意见,从而共同推动农业现代化持续健康发展。

吉林省气象虚拟网络升级设计与实施方案

随着气象信息化的深入发展,原有的全省气象广域网带宽无法满足未来新增业务系统以及观测、预报对于网络带宽的需求,为适应吉林省气象局发展需求,必须对现有的全省气象广域网进行升级改造。本文主要介绍了吉林省气象局气象广域网升级的设计思路与实施方案。

吉林省季节冻土区年冻融指数的时空变化特征

利用1961-2015年吉林省46个气象站的气象数据,采用气候诊断分析方法,研究了吉林省季节冻土区年冻融指数的时空变化特征及其与经度、纬度、海拔的关系。结果表明:吉林省冻结指数呈由北向南逐渐降低,融化指数由西向东逐渐降低的趋势分布。1961-2015年冻结指数呈显著下降趋势,AFI(空气冻结指数)和SFI(地表冻结指数)气候倾向率分别为-48.7℃·d·(10a)-1和-166.8℃·d·(10a)-1。融化指数显著上升,ATI(空气融化指数)和STI(地表融化指数)分别以57.0℃·d·(10a)-1和93.7℃·d·(10a)-1的气候倾向率显著上升。SFI、ATI和STI分别于2001年、1994年和1997年发生了突变。20世纪60、70年代冻结指数异常偏高,融化指数异常偏低。吉林省年冻融指数的变化趋势在未来整体上依然延续下去,即冻结指数为下降趋势,融化指数为上升趋势。冻结指数受纬度影响最大,随着纬度的升高而上升,融化指数受海拔影响最大,随着海拔的升高而显著下降。冻结指数气候倾向率随着海拔的升高而上升,融化指数气候倾向率随着纬度的升高而上升。

吉林省最高最低气温非对称变化时空演变特征

利用吉林省45个气象站1970-2014年逐日的最高、最低气温资料,分析吉林省最高、最低气温不对称变化在年、季尺度上的时空演变特征。采用经验模态分解法(EMD)分解年、季最高、最低气温序列,分析变化趋势。结果表明:近45年年平均最高、最低气温均呈增加趋势,且最低气温增幅是最高气温的两倍。四季的最高、最低气温变化形式与年变化一致;不同地区之间最高气温的增幅差异不大,最低气温增幅存在一定区别,东部最低气温增幅小于中、西部。相对稳定的增温区出现在西部和中部,不同季节的增温幅度不同,春、夏要强于秋、冬。经验模态分解(EMD)结果显示吉林省年平均最高、最低气温均为增加趋势,而春、冬季中最高气温趋势分量的倾向率与原始序列不同,为负值。夏、秋季中最高气温及四季中最低气温趋势分量序列与原始数据序列的倾向率一致,均为正值但大小存在差异。

吉林省短时强降雨天气特征及大尺度环境条件

本文利用2005-2010年常规气象观测资料,对吉林省50个气象站43例短时强降雨从时空分布特征、影响系统、大尺度环流背景特征以及中尺度天气分析等方面进行了较详细分析,结果表明:短时强降雨主要集中在7月20日-8月14日间,呈中部多、东西部少,相对平坦的区域多、山区少,盆地多于山区的特点。500h Pa影响系统主要有四类,即西风槽、切变、Ω型高压两侧槽或切变,以及冷涡四类。不同系统的形势配置和物理条件有一定差异,Micaps业务平台中的探空、环境物理参数和物理量指标对短时强降雨预报具有较好的指示意义。

吉林省短时强降雨卫星云图特征分析

本文利用2005-2010年常规气象观测资料及FY-2静止卫星云图资料,总结归纳了吉林省短时强降雨的中尺度对流系统以及它们的尺度、形态、生命史和云顶亮温(TBB)等特征,并根据共同发生发展的环境场和物理条件建立了概念模型,为短时预报预警提供参考。

吉林省东南部山区雨或雨夹雪转雪天气特征分析及预报指标探讨

选取吉林省白山市东岗气象站2005-2011年降水和地面观测资料及欧洲高空温度实况资料,研究吉林省东南部山区雨雪相态转换与影响系统、温度垂直变化特征的关系,获得雨雪相态转换的温度指标。结果表明:白天雨转雪时,925h Pa温度≤3℃,850h Pa温度≤-2℃,700h Pa温度≤-9℃,地面温度基本都在0℃以上,最高5℃时仍可出现降雪,但80%≤3℃,这与吉林省中西部地区有明显不同。夜间雨转雪时,地面和925h Pa均≤2℃,850h Pa温度80%≤0℃,700h Pa温度80%≤-8℃。500h Pa温度雨雪转换的温度指标不明显。同时降水相态的温度指标白天和夜间有所不同,其中白天925h Pa和地面温度高于夜间,而850h Pa、700h Pa和500h Pa则是夜间高于白天。

吉林省空盒气压表测量结果的不确定度评定

针对吉林省气压检定系统现状以及空盒气压表的设备属性,采用相对比较的方法,利用标准气压源计算我省空盒气压表检定时测量结果的不确定度。

长白山农业气象为“三农”服务的实践与发展研究

农业一直是国民经济的命脉,农业的发展直接与社会稳定密切相关。自现代化建设工作开展以来,我国就提出了新农村建设政策,并致力于不断提高农村生活水平、发展农业经济、缩小城乡差距,通过不断完善农业基础设施建设,为农业生产与发展提供多样化的服务,而加强“三农”气象服务是新农村建设政策实施和推动农业经济持续发展的重要举措。结合长白山农业气象为“三农”服务的实践,探讨了该过程存在的问题,并给出了气象为“三农”服务发展对策。

吉林省中部半山区降水相态特征及温度预报指标初探

本文以吉林省辽源站为代表,并选取辽源市2008-2012年降水、高空和地面实况观测资料,分析研究吉林省中部半山区降水相态(指雨或雨夹雪转雪,下同)的影响系统及温度变化特征,结果表明:500h Pa低涡槽(包括低槽)、850h Pa切变或低涡槽、地面气旋(蒙古气旋、华北气旋)等影响系统共同作用是辽源市雨雪相变天气过程的典型形势,但低层系统对降水相态的影响较高层系统更为明显。分析降水相态的温度变化特征得出雨或雨夹雪转雪时的温度阈值和预报指标为:T700≤-5℃;T850≤-1℃;T地面≤1℃。

融合边缘计算技术与数据挖掘的大气污染物监测研究

随着城市化进程的加快,大气污染物的监测至关重要。研究引入了边缘计算技术进行施工现场的大气污染物监测。同时采用优化的数据挖掘技术,即长短期记忆-自回归整合移动平均模型(Long Short-Term Memory-Auto Regressive Integrated Moving Average Model,LSTM-ARIMA)进行大气污染监测。结果显示,采用边缘计算监测的PM 10浓度变化曲线与实际浓度变化曲线最吻合,监测的最大浓度偏差值仅为2.54μg/m 3。LSTM-ARIMA模型在均方误差最低,最大值仅为3.57,平均值仅为2.08。说明研究所提出的大气污染物监测方案具有显著的应用效果,为环境保护部门提供更有效的决策支持。