多普勒雷达V型缺口特征在冰雹预报预警中的应用分析

利用山西4部C波段多普勒天气雷达基数据和地面观测资料,对2009-2017年山西出现的38次多普勒雷达V型缺口特征进行统计分析,研究多普勒雷达V型缺口特征与降雹的对应关系,总结V型缺口对冰雹的预报预警指标,并在2018-2022年开展实时业务应用,对V型缺口特征及预报预警指标进行检验并订正。结果表明:降雹在V型缺口出现后开始,在V型缺口消失前结束;降雹概率与V型缺口起始高度无明显的对应关系;V型缺口对应的上升气流高度≤4 km时无降雹;V型缺口理想的观测仰角为2.4°~6.0°,最佳观测仰角为2.4°;强回波区呈现“蝴蝶状”是降雹最强阶段。降雹开始阶段预报预警指标及关注点:(1)V型缺口有弱回波区或有界弱回波区;(2)初始V型缺口沿径向长度>30 km,当≤30 km时上升气流伸展高度要超过4 km;(3)平均径向速度具有低层辐合高层辐散特征。满足以上3点可预报有冰雹出现,如果V型缺口首先在6.0°仰角观测到,可预报有大冰雹出现(直径大于1 cm),并立即发布预报预警信号。冰雹持续期间预报预警指标及关注点:(1)>50 dBZ强回波中心连续下降且回波顶高>10 km;(2)V型缺口对应的弱回波区呈倾斜状;(3)弱回波区或有界弱回波区稳定维持;(4)当在0.5°仰角观测到V型缺口时可预报冰雹仍在持续;当强回波区呈现“蝴蝶状”,可预报降雹强度增强;(5)当V型缺口最大垂直液态水含量>22 kg·m^(-2)、垂直液态水含量跃增量>26 kg·m^(-2)、垂直液态水含量密度>3.6 g·m^(-3)时,出现冰雹的概率较大。

态势评估中的目标编群问题研究

目标编群是态势评估中需要解决的一个重要问题。首先建立了一种相似性测度模型,该模型通过对目标平台属性进行"乘运算"和"加运算"两方面的相似测度,因而对目标间的相似性能做出快速的判别,而且能更准确有效地判断目标对象间的相似性程度,加强目标辨别能力,降低错误编群的概率。在此基础上,给出了群递增形成算法,最后以一组数据验证了该算法可快速有效实现目标编群。

面向态势评估的一种有效的证据理论合成公式

战场态势评估是指挥决策的基础,如何进行合理的态势评估是C4ISR数据融合系统中的一个重要环节。针对态势评估中的证据在合成过程中的重要程度不同,通过引入证据权重值,提出了一种新的D-S证据理论合成方法。实验表明该方法可提高态势评估中证据合成的合理性与可靠性,能得到更理想的合成结果,更符合实际情形。

基于ActiveX和XML技术实现的B/S环境下报表打印

本文针对B/S系统中无法在客户端实现复杂报表打印的问题,利用Delphi开发了一种ActiveX报表的打印控件。该ActiveX控件采用XML文件作为中间数据交换格式,并对XML文件进行格式解析,得到从服务器中响应回客户端的数据信息和控制信息,最终在客户端的打印机上实现打印输出。

D-S证据理论在多传感器目标识别中的改进

针对证据理论在处理冲突证据时可能得到与直觉相悖的结论,文中首先分析了基本D-S证据理论组合准则缺陷的产生原因,提出一种新的基于权值的证据调整方法,给予证据分配不同的权值,重新分配概率分配函数。算例分析结果表明,改进后的方法可以提高识别结果的可靠性,在一定程度上改善了目标识别系统的性能。

基于GNN-DS信息融合的目标识别方法

针对当前目标识别系统中常用的信息融合方法识别率较低、运行速度慢、抗噪性差等问题,提出一种基于神经网络组和DS证据理论的信息融合方法。该方法兼顾神经网络和DS推理二者的优势,有效地解决了目前信息融合方法对大噪声不确定性传感器测量信息的误识别问题。仿真实验表明,该方法是可行的,能有效地提高系统识别率及鲁棒性。

BP人工神经网络法在大同市日极大风速预报中的应用

文章利用2010年1月1日—2013年12月31日逐日NCEP再分析资料(1°×1°)和大同地区地面常规观测资料,采用BP人工神经网络法建立大同市分站点、分季节日极大风速人工神经网络预报模型并且在对T639数值预报产品和EC细网格数值预报产品释用基础上建立了台站日极大风速的客观预报系统,对2015年9月1日—2016年7月31日进行了24h预报,试用结果显示,各季模式平均绝对误差在3.2~5.7m·s^-1之间,因此,该系统可以为预报员快速做出日极大风速的预报提供客观参考依据。

山西两类暴雪过程的雷达产品特征比较及降雪量估测

利用山西大同站常规观测资料和多普勒天气雷达基数据,对山西两类暴雪天气过程(倒槽冷锋型和锢囚锋型,分别简称为“Ⅰ类”和“Ⅱ类”)进行对比分析。结果表明,两类暴雪天气存在相似点:(1)当降水相态为雨或雨夹雪时,低层零速度线均呈现较明显的“S”型弯曲特征,零速度线形状的变化和0℃层亮带位置变化对相态转换具有明显指示意义;(2)由9点平均法绘制的两类暴雪的平均基本反射率因子垂直廓线也具有相似特征,即平均基本反射率因子垂直廓线强度在30~40 dBZ之间,因此可利用平均基本反射率因子垂直廓线定量估测降雪量级,并可判断0℃层亮带。但两类暴雪天气也存在明显差异:(1)Ⅰ类暴雪属于冷云降水,冷垫深厚,虽然低层强冷空气将水汽通道切断,但由中层偏南急流和西北气流径向辐合产生的动力抬升作用使得降雪维持并达到暴雪量级;Ⅱ类暴雪属于暖云降水,由暖切变线触发,冷垫不明显,锢囚锋和南风急流长时间维持是造成暴雪的主要原因。(2)Ⅰ类暴雪过程中出现明显的0℃层亮带且长时间维持,而Ⅱ类则没有明显的0℃层亮带。(3)Ⅰ类暴雪过程中,“S”型零速度线逆转成南北分布的直线时,表明低层暖平流减弱的同时有东风湿冷垫形成,此时降水相态由雨转雪;Ⅱ类暴雪过程中,零速度线由“S”型转为反“S”型时,表示冷平流入侵明显,此时降水相态由雨夹雪转为雪,零速度线再次明显顺转则指示降雪减弱趋于结束。

低空急流对大同地区暴雨影响分析

利用大同地区8个气象观测站2007—2017年15次暴雨观测资料、高低空常规气象观测资料,探讨了低空急流与大同地区暴雨之间的关系。结果表明:大同地区暴雨过程月变化特征明显,主要发生在5—9月,7月最多;大同地区暴雨过程在暴雨发生前24 h内关键区低空风速逐渐增大,至暴雨发生当日风速达到最大,有87%的暴雨过程达到低空急流强度,以西南急流居多;暴雨天气过程按照低空急流和500hPa天气形势可分为涡旋式急流型、西北太平洋副热带高压西北部急流型、高空槽前急流型;低空急流多来自于热带洋面,对大同地区的暴雨发生起到输送水汽、热量、动量的作用。

晋北冬春茬温室番茄定植气象条件分析

为了做好冬春茬番茄的茬口安排,提高或保持番茄定植期适宜的温度和光照条件,笔者利用大同市温室蔬菜主产区阳高县2014年温室资料,对近年来农民定植经验指标进行统计、检验;同时以2014年为参照年,统计1991—2015年11月1日至次年1月20日的平均气温、极端最低、极端最高气温、平均最高、平均最低气温,假如有3项分别与2014年对应的温度相差2℃以内,就认为是相似年;用逐步回归法模拟了温室内小气候。经验指标表明:定植一般让过三九,如遇寒潮来袭,可推迟定植,避过寒流。温室资料检验表明:2014年定植期间在不同的天气条件下日最高气温、平均气温均达到经验指标要求,而最低气温较低,未能达到经验指标,可通过温室内搭建2层小弓棚达到低温标准。在相似年粗分析中发现:1991—2015年中,75%的年为相似年,即正常年份、正常管理,温室温度均可达到育苗到定植经验指标。逐步回归模拟温室小气候表明:温室内气温除与当天的天空状况有关外,还与前一天温室内外的基础温度有关。

基于BP神经网络的马铃薯气候产量预报模型

为了准确预测马铃薯气候产量达到趋利避害的目的,利用1980—2015年山西省大同市马铃薯产量及同期国家基准观象台观测到的气候资料,选用传统的统计回归方法和BP神经网络方法分别建立马铃薯产量预报模型。结果表明:通过二次函数曲线和最小二乘法确定马铃薯敏感期的气候因子是气温、日照和降水,其中降水对马铃薯产量的影响最大。通过改进的气候产量算法可以更好地反映气候要素与作物单产之间的函数关系。在Matlab平台上训练精度设为0.005、学习率0.01的BP神经网络方法可以很好地逼近非线性函数。用大于1/3样本进行预报检验表明,在预报精度和拟合精度上,BP神经网络模型都明显优于传统的回归模型,BP神经网络方法在马铃薯产量预报中有具有非常广泛的应用前景。

气象因素引发的洪涝灾害成因分析及防御对策——以大同2013年7月14日-15日大到暴雨为例

2013年7月上中旬,大同地区出现了3次大到暴雨过程,引发了不同程度洪涝灾害,特别是7月14-15日这次大到暴雨过程,范围广、雨势大、雨量集中、局地性强、灾害损失重,本文对引发这次灾害的气象因素、地质因素以及人为因素作了逐一分析,对造成这次暴雨过程的天气系统的发展和演变作了详细分析,对提高洪涝的监测预报预警水平提出建议,为预报及防御气象灾害提供参考。

山西北部农业干旱的原因及防御对策

为了探究造成山西北部地区农业干旱的气象因子,以便有针对性地提出应对干旱措施,通过彭曼公式和玛格努斯经验公式确定影响蒸发量的主要气候因子,利用近50年的气象资料,采用线性趋势分析和多项式拟合对山西省北部地区春季及初夏阶段干旱的成因进行分析。结果表明:造成山西省北部地区干旱的根本原因是降水量与蒸发量之间的不平衡,降水的主要时段是发生在6—9月,而蒸发量的峰值却出现在4—7月,这种情况造成春季到初夏时段降水量与蒸发量失去平衡。另外,由于气温以0.33℃/10a的速率升高,饱和差以0.17hpa/10a的频率递增,从而造成蒸发量的加大。日照时数对蒸发量的贡献一般,50年来蒸发量的上升率为5.06mm/10a,相同时段内的日照时数却呈现下降之势,速率-2.84h/10a。说明日照时数不是干旱出现的主要因子。山西北部地区干旱的影响因子与全国大部地区基本相同,但更接近北方地区。

山西农业干旱与气象因子的相关性分析

经济的发展促进农业的进步,在我国农业发展的过程中农业种植经常受到自然灾害的侵袭,尤其是干旱的影响。一旦发生干旱,农作物因长期缺水而造成粮食的减产和歉收,对农业经济的发展有一定的影响,如果旱情严重还可能引发作物种类减少和水土流失等灾害的出现。因此,对农业干旱的时空分布与演变特征进行科学细致的研究是非常必要的,同时也是预防农业灾害的重要手段。