一种基于VLF/LF闪电数据的多算法融合雷暴系统识别技术

为深入挖掘VLF/LF三维闪电监测网在雷电临近预警中的应用效益,提出一种基于VLF/LF闪电数据的多算法融合雷暴系统识别技术,首先对OPTICS聚类法进行参数自适应改进,即基于VLF/LF闪电数据的空间分布特征,利用双总体t检验法实时计算初始输入参数Min_ρ,使其自适应于待处理的闪电数据;而后与K-Means聚类法融合应用,利用K-Means法通过迭代计算聚类中心的优势,改进仅凭OPTICS法无法准确定位雷暴体的中心点的缺陷。经不同尺度雷暴天气过程检验,该技术有效改善OPTICS法等常规的密度聚类法无法适用于三维闪电数据聚类处理、无法识别区分密度差异不大的相邻雷暴体的缺陷,能实现任意尺度形状雷暴体的识别及中心点的精准计算,可为雷暴追踪及趋势外推工作提供优于传统聚类技术的雷暴系统识别结果,也能为雷暴灾害天气的预报及雷电预警模型的训练提供有效的知识库支撑。

广西一次锋面暴雨的二维和三维地闪特征对比分析

利用二维(ADTD)、三维(VLF/LF)闪电和降水等资料,对2020年5月11日14—22时广西一次锋面暴雨过程,从闪电极性、时空分布、强度、与降水量相关性等参数进行评估,探讨不同闪电探测系统对广西雷暴天气过程中闪电的探测效率的影响,以及地闪频次与降水之间的关系。结果表明:(1)VLF/LF探测效率高于ADTD,尤其对正地闪及低强度地闪的探测能力更明显;(2)两套系统总地闪和负地闪活跃时段及变化趋势大体一致;(3)地闪主要落区与过程累积降水量30mm以上的分布区域基本一致,高的总闪和负地闪频次往往对应强的降水时段;(4)地形变化、定位站点数、定位站点距离对闪电定位系统的监测效率有较大影响。

基于多目标追踪算法的北海高影响区域雷暴路径分类及特征分析

文章利用二维、三维雷电定位数据和广西雷达组合反射率产品,综合YOLOv7算法与DeepSORT算法,设计一套冷启动方式下的雷暴路径自动识别方法,对雷暴进行识别和追踪;通过FMM(Finite Mixture Model)聚类算法将影响北海市的雷暴路径确定为5类,统计分析不同类型路径雷暴的时空分布特征。研究结果表明:各类路径的频次和月份分布存在显著差异,第一类西南—东北向雷暴频次最高,第五类南—北向雷暴频次最低;各类雷暴路径多发生在白天时段;闪电密度分布与主要影响北海市的雷暴路径分布区域基本一致。

广西VLF/LF和ADTD闪电定位系统对比分析

利用广西2016-2019年VLF/LF和ADTD两套闪电定位系统的地闪资料进行对比分析,并利用典型雷灾事故数据进行评估。结果表明,两套系统的监测结果均以负地闪为主,VLF/LF探测效率约是ADTD的2.6倍,尤其是正地闪以及弱地闪探测效率明显提高,VLF/LF地闪平均雷电流幅值较ADTD偏小且两者差异较大;在地闪频次及雷电流幅值的年变化和日变化上,两套系统的监测结果较为一致,月变化差异较大;在空间分布上,两套系统的地闪密度分布较为一致,雷电流幅值分布差异较大;雷灾事故评估表明VLF/LF定位的准确性和可靠性优于ADTD。

广西前汛期和后汛期地闪特征差异及影响因子分析

利用2007—2017年闪电定位资料,对比分析广西前汛期和后汛期地闪活动特征差异并初步探讨其影响因子,结果表明:(1)前汛期和后汛期地闪频次日变化、空间分布差异明显,地闪平均雷电流幅值空间分布较为一致;(2)前汛期和后汛期地闪极性均以负地闪为主,前汛期正地闪发生概率较大,后汛期相对较小,正地闪平均雷电流幅值大于负地闪,后汛期大于前汛期;(3)南海夏季风强弱和爆发早晚对前汛期地闪活动影响较大,强度小及爆发早,地闪偏少,反之偏多;前汛期地闪活动高值区受地形引导大尺度冷暖气流频繁交绥影响较大,后汛期受午后太阳辐射增温、地形强迫抬升作用和热带天气系统影响较大。

崇左市预警信号发布现状及探讨

统计2008-2013年以来崇左市下辖江州区、扶绥县、天等县、大新县、宁明县、龙州县、凭祥市七县(市、区),几种常用的气象灾害预警信号发布现状以及实际工作中遇到的问题展开谈论,探讨预警信号发布工作面临的新形势,并提出新形势下预警信号发布工作相应的对策和措施,从而更好的做好"气象灾害预警信号"的发布工作,减少气象灾害所带来的损失。

基于VLF/LF三维闪电定位系统的广西闪电时空分布特征

利用广西2016-2019年三维闪电监测资料,分析广西闪电活动时空分布特征并进行天气学初探,得到以下结论:①广西雷电活动主要发生在4-9月,日变化季节性、区域性差异显著,月变化主要表现为桂中及桂南单峰型、桂西北和桂南双峰型及桂东北多波动型等三种类型,空间分布表现为桂南、桂东南、桂西北及桂东北四个雷电活动频繁区域。②广西雷电活动云地闪较云闪偏多,闪电的极性以负闪为主,云闪高度较为集中在0~1km及2~7km高度上,2~7km高度上闪电频次年际、季节性、区域性差异显著。③春季印缅槽和亚洲经向环流偏强有利于广西雷电发生,反之则不利;夏季,西太平洋副热带高压平均脊线位置较常年(26.3°N)略微偏南(25.5~26°N)时有利于雷电发生,异常偏南或偏北则不利。

崇左市0814强台风“黑格比”降水过程分析

利用常规观测资料和卫星、自动站、加密雨量站、多普勒雷达等资料，对2008年9月24-26日广西崇左市强台风“黑格比”造成强降水过程进行天气动力学和物理量场分析，结果表明：“黑格比”前期造成的强降水比较合理，后期由于高层南亚高压、西太平洋副热带高压和黑海低压及地形作用，导致了台风低压环流后部对流云团发展造成崇左市大暴雨的极端天气灾害事件的发生。

广西汛期极端短时强降水特征分析

利用2005—2021年4—10月广西91个国家气象站小时降水数据和Oceanic Nino Index (ONI)数据,分析了广西汛期极端短时强降水的特征及其关联因子。结果表明:(1)广西超过80%站点的极端短时强降水强度在40~70 mm·h^(-1),强度和频次最高均出现在沿海地区,频次次高区域为桂东北地区,但其强度却为广西最低;(2)每年极端短时强降水频次呈现增多趋势,每年5、6月份极端短时强降水频次最高,但各个月份强度变化不大。(3)每日04—05时、17—18时的极端短时强降水频次最高,各个时次强度均在50~55 mm·h^(-1),差别不大。(4)广西极端短时强降水特征不仅与地形密切相关,而且与南海夏季风、厄尔尼诺/拉尼娜事件关联性很大。(5)前一年秋季的ONI和次年前汛期的极端短时强降水呈显著正相关。

基于多源监测资料的广西雷电易发性等级划分

文章根据广西1961~2013年92个台站人工雷暴观测资料、2007~2018年二维闪电定位资料以及2016~2018年三维闪电定位资料等,通过层次分析法(Analytic Hierarchy Process,简称AHP)建立基于多源监测资料的广西雷电易发性评估模型,将广西雷电易发性等级划分为中等易发区、高易发区及极高易发区三个等级,并绘制0.01° ×0.01°空间分辨率的广西雷电易发性等级分布图,指出各等级分布区域.所得结果基本反映广西多年雷电活动的实际空间分布特征,对今后防雷减灾工作、建设项目的防雷设计和各雷电易发区内的行业及建设物的防雷设计具有重大的指导意义.

广西雷电监测预警服务系统的设计与应用

基于B/S架构设计开发了广西雷电监测预警服务系统,系统将大气电场、闪电、雷达产品和雷灾等气象数据存储在自建的雷电信息数据库,具有雷电信息查询统计、雷暴过程实时监测、预警产品制作展示、预警信息发布、雷灾分析、雷电报文制作等功能,实现了广西雷电监测预警服务一体化的目标。

2017-2018年广西三维闪电特征分析

利用2017-2018年广西ADTD-2C型三维闪电定位探测系统监测数据,分析了广西三维闪电时空分布规律和雷电流特征。结果表明,2017-2018年广西多数地区的年总闪电密度为8~16次·km^-2·a^-1;秋、冬季的云闪比大于50%,冬季的正闪比大于50%;全年各月均有闪电发生,5-9月是广西闪电发生集中期,闪电频次日变化呈单峰分布,主峰发生在13-20时之间;雷暴日部分地区超过220d,比人工观测值明显偏大;云地闪的电流强度主要在5~35kA之间,大部分地区的单位面积闪电电流强度值为25~30 kA·km^-2·a^-1。

台风“海燕”(2013)后期路径折向及降水机制分析

利用NCEP 1°×1°再分析资料和常规观测资料,综合分析了环流背景、冷空气活动和地形对台风"海燕"(2013)后期路径和降水变化的影响。结果表明:1)"海燕"后期路径北翘东折的环流背景为500 h Pa高度层西太平洋副热带高压减弱东退,引导气流随着西太平洋副热带高压的变动而发生改变。2)"海燕"东西两侧经向风和南北两侧纬向风的不对称分布是导致台风路径突折的主要原因,此外冷空气和地形的阻挡作用也是使得"海燕"路径突折的重要原因。3)冷空气对降水的影响体现在,前期冷空气侵入到"海燕"西侧,使其获取了斜压能量,有利于台风低压和暴雨的维持,后期冷空气主体侵入到台风低压,使得台风低压斜压性明显减弱,低压环流迅速填塞,降水趋于减弱。4)对于秋、冬季的台风而言,除了要关注西太平洋副热带高压、西风槽等天气系统和地形的影响外,还需注意冷空气南下对台风路径和降水强度的影响,尤其是对于北上的台风而言,冷空气南下可能会导致台风路径突折,降水幅度增加。

基于气象短信探究新形势下气象传媒的发展趋势

对2013-2014年广西部分地市气象短信订制数的用户数量变化趋势进行分析,探讨气象媒体面临的新形势,同时提出相应的对策和措施,并对气象传媒发展提出了一些建议。

基于雷电易发评价体系下的广西雷电区划

利用1960—2013年广西地面气象站观测雷暴资料、2009—2018年二维雷电监测定位资料和2016—2018年三维雷电定位监测资料,以闪电密度为评估要素,建立层次分析模型,绘制广西雷电易发区划图;并加载环境高程数据、2000—2019年雷灾数据以及2005年—2018年广西人口、GDP统计资料,计算雷电灾害风险值,绘制广西雷电灾害风险区划图。结果表明,广西雷电易发区划分为极高易发区、高易发区、中等易发区三个等级,其中以中等易发区为主,该区面积约占全区总面积的47%;极高易发区域主要分布在桂南、桂东南及桂东地区。广西雷电灾害风险划分为极高风险、高风险和中等风险三个等级,以中等风险为主,广西雷电灾害风险区划与雷电易发区域分布态势基本一致,等级变化趋势由沿海向内陆递减。

“2008.9”明江特大洪涝分析

利用中尺度气象监测网雨量资料对2008年影响明江流域的两个台风进行了比较分析,由降雨总量,降雨强度,降雨时空分布与江河径流关系给出明江致洪暴雨警戒指标。

崇左市甘蔗种植的气候可行性论证分析

甘蔗需要在一定适宜环境条件下种植,根据广西崇左市种植甘蔗的概况,对甘蔗种植适宜气候进行分析,通过崇左市气候条件发现崇左市具有优越的甘蔗种植环境。