江苏省日照时数的气候特征分析

利用江苏省内66个气象站1960—1999年日照时数实测资料,分析了江苏省日照时数的气候变化趋势。结果表明,就整个江苏省平均而言,尽管在1960—1999年期间,省内年平均温度升高了0.6℃,但日照时数却呈明显的下降趋势;20世纪80—90年代年平均日照时数较60—70年代的平均值下降了164.7 h,下降幅度为7.35%;日照时数的下降主要表现在夏季和冬季,秋季和春季不明显;对日照时数气候变化的空间分析表明,局部地区与整个省域的气候变化趋势并不完全同步,大部分地区是下降的,个别地区则是上升的。

BQY-4000气体活塞式压力计的安装调试与应用

气体活塞式压力计因其灵敏度高、重复性好和数据准确可靠的特点而被计量部门越来越多地使用。在这种情况下,气体活塞式压力计的安装、调试和应用显得至关重要。以BQY-4000气体活塞式压力计为例,分析了气体活塞式压力计的结构和性能指标以及系统的安装与调试,介绍了系统的设置与操作方法;结合具体实例,深入分析了气体活塞式压力计的应用。以期为气体活塞式压力计使用者提供有益的参考。

DDW1型闪电定位仪数据质量分析评估

文章分析了DDW1型闪电定位仪的探测原理,通过分析江苏省DDW1型闪电定位仪试运行期间的雷电数据,并对比DDW1型与ADTD型闪电定位仪的雷电探测类别与数量。结果表明:除个别站点因网络问题导致传输数据到报率略低外,其余站点数据到报率均达到99%;与ADTD型闪电定位仪相比,DDW1型闪电定位仪灵敏度更高,所探测到的正闪数量是ADTD型闪电定位仪的5.8倍,负闪数量二者相差不大,DDW1型闪电定位仪正闪与负闪比为1∶1.8。研究结果为DDW1型闪电定位仪的推广应用奠定基础。

用于气象站的地表气温观测仪器的设计与实验研究

大气科学研究对地表气温观测精度有高达0.1℃甚至0.05℃的需求。然而,现有的地表气温观测仪器受到太阳直接辐射、下垫面反射辐射、长波辐射和散射辐射等影响,辐射误差可达1℃。本文设计了一种基于导流装置的地表气温观测仪器。首先,利用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法量化该仪器在各种环境条件下的辐射误差;然后,在此基础上,利用极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)方法拟合可针对多变量变化的辐射误差订正方程;最后,为验证该仪器的观测精度,进行了外场比对实验。在实验过程中,以076B型强制通风气温观测仪器的测量值作为温度基准。实验结果表明,该仪器的平均辐射误差和最大辐射误差分别为0.07℃和0.15℃。该仪器辐射误差的实验测量值与订正方程提供的辐射误差订正值之间的平均偏移量、均方根误差和相关系数分别为0.033℃、0.028℃和0.703。

地面气温观测系统设计与实验研究

为提高大气温度测量的准确度,本文设计了一种新型地面气温观测系统并推导了相应的辐射误差修正方程。首先,利用计算流体动力学(CFD)方法对该测温系统进行结构优化设计以及辐射误差量化计算。然后,利用BP神经网络算法拟合可针对多变量变化的辐射误差修正方程。最后,以076B型强制通风测温仪器的测量值作为温度基准,验证该测温系统的测温精度。实验结果表明,该新型地面气温观测系统的测量值与基准温度的均方根误差(RMSE)和绝对误差(MAE)分别为0.031℃和0.041℃。

激光雨滴谱仪在降水观测中的应用研究及数据可用性评估

文章主要研究了激光雨滴谱仪探测原理、雨滴谱形成机制及降水现象识别判断方法,通过对2018年江苏省70个气象台站雨滴谱仪识别判断的降水类型数据与人工观测数据进行统计比对分析,从准确性(捕获率、漏报率、错报率、空报率和起止时间绝对误差)和一致性(起止时间差15 min或以内、15 min以上)等方面进行数据可用性评估。

雨量传感器自动校准系统及其应用

雨量传感器应定期计量以保证其测量结果的准确性。以ARC100型为例,介绍了雨量传感器自动校准仪的结构和工作流程;根据JJG(气象)005—2015《中国气象局部门计量检定规程自动气象站翻斗式雨量传感器》的要求,构建了雨量传感器自动校准系统。应用结果表明,该雨量传感器自动校准系统几乎不受人为和环境因素的影响,可用于户外,且单台、多台联网均能适用。

BCC_AGCM2.0.1模式系统对江淮梅雨期降水的模拟能力

文章通过累积频率方法定义江淮地区观测和模拟的梅雨期,分析国家气候中心大气模式BCC_AGCM2.0.1对我国东部地区暴雨、大雨、中雨和小雨四种等级降水的模拟能力。由于模式的模拟环流背景与实际不同,导致模拟的降水峰值时期与梅雨期有偏差,因此通过累积频率方法定义模拟的梅雨期,模拟梅雨期为6月1候至6月3候,而实际观测梅雨期6月5候至7月2候,模拟期较实际梅雨期提前了20天。模拟结果表明模拟的我国东部总降水量偏少,总雨日数偏多,主要是由于模拟的暴雨日数偏少,小雨日数偏多;观测的江淮地区近40年来暴雨、大雨和中雨呈上升趋势,小雨呈下降趋势,模式模拟的不同等级降水变化趋势与观测相反,暴雨、大雨和中雨呈下降趋势,小雨呈上升趋势。

无人值守地面气象观测站的设计与实现

本文针对国家级地面观测站无人值守的业务发展需要,梳理、分析现有双套自动气象站业务运行的流程,提出由数据采集传输智能双链路构建、智能辅助硬件系统、业务平台软件共同构成的地面气象观测站无人值守智能解决方案,达到设备故障发生时能够智能切换备份的目标。江苏国家级地面气象观测站改进业务流程的实践表明,应用该方案可以显著提升业务质量,减少资源占用,破解局站分离难题,有利于发挥高清视频观测的预报预警效益。

连云港水稻产量的气象影响因子分析

经验正交函数分析方法(EOF)是正交函数分解方法的一种,其优点是可将某要素场分解为不随时间变化的空间函数部分的特征向量及与空间无关的时间函数部分。该方法同样可用于某空间点的多要素特征分析,得到的空间函数每个特征向量都反映了所有要素某种共性。本文则是利用EOF这一特性,选取连云港地区历年(1961—2007年)水稻各个生育期的多个气象因子与气象产量做EOF分析,选取方差贡献大的前4项特征向量中与产量相关性较好的因子,作为影响因子。并通过对影响因子多年变化趋势及波动特征年的分析,剔除其相关性差的因子,最终得到与产量密切相关的气象因子。

江苏省土壤湿度观测资料与再分析资料对比分析研究

利用江苏省2010—2015年的60个站点土壤湿度观测资料,对欧洲中心ERA-Interim再分析资料(ERA)和美国宇航局再分析资料(MERRA)的两套土壤湿度数据在江苏地区的可靠性进行了评估。结果表明:相比于ERA再分析资料,MERRA较好地再现出江苏省次表层年平均土壤湿度的空间分布特征,但是两种资料的次表层和深层土壤湿度的数值均小于观测。ERA和MERRA基本都能揭示出江苏省次表层土壤湿度的季节变化特征,但是深层土壤湿度与观测仍有较大差距。在时间演变方面,ERA次表层土壤湿度与站点观测在研究时段内较为接近,EOF分析揭示出1979—2016年江苏省次表层土壤湿度存在区域一致型与南北偶极型两个主要的年代际变率模态。但是对于深层土壤湿度时间演变而言,两种再分析资料都与观测有较大的差距。总体而言,再分析资料的次表层土壤湿度与站点观测较为接近,但是由于再分析资料陆面模式中地下水等影响深层土壤湿度的关键过程刻画较为简单,使得深层土壤湿度与观测有较大的差距。

强制通风温度传感器的计算流体动力学分析

本文利用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法对基于076B型强制通风防辐射罩的温度传感器进行流固耦合传热分析,计算不同太阳辐射强度、下垫面反射率、强制通风速度、气象站海拔高度和下垫面长波辐射强度等影响因子条件下温度传感器的辐射误差。为实现影响因子连续变化时能提供准确修正数据的目标,采用神经网络算法仿真值计算结果进行拟合,获得辐射误差订正方程。结果表明,辐射误差订正方程的修正误差在0.005℃以内。订正后的气温观测数据有望用于气候变化研究和高精度天气预报。

江苏省火箭人工增雨作业指标研究

本文以南京、徐州地区为代表,收集1998-2005历年作业数据,利用数字化天气雷达资料以及对应时次的探空、天气形势等资料,分析每次作业时所处天气系统的位置、天气系统的演变趋势,火箭发射仰角的高低,统计作业效果,就省内不同季节目标云的选择、作业时机、火箭发射角、催化剂量等多项作业指标进行研究,总结出适宜江苏省人工增雨作业技术方法。

江苏省植物气候生产力时空演变特征

根据江苏省59站1960—2006年年平均气温、降水量资料,采用Thornthwaite Memo-riai模型计算了江苏植物气候生产力(TSPV),用EOF等统计方法分析了TSPV时空分布变化特征。结果表明:江苏省总体气候生产力水平呈南高北低的状态,随纬度增高而降低;北部气候生产力近年来不断增长,南部则较为平稳;EOF分析结果表明江苏的气候生产力主要有全省一致、苏南和苏北相反、江淮为中心等分布型。

PHSJ系列实验室酸度计的计量检定

文章使用pHC-1D型智能化酸度计检定仪检定本部门使用的PHSJ系列实验室酸度计。为更好地开展实验室酸度计的计量工作,依据JJG 119-2018《实验室pH(酸度)计检定规程》的要求,根据实验室酸度计结构和工作原理,文章综述了酸度计pH档和mV档的示值误差、酸度计输入阻抗引起的示值误差、酸度计温度补偿引起的示值误差,以及酸度计的示值重复性和输入电流的检定过程。

气象用玻璃液体温度表检定系统的研究与实现

为减轻玻璃液体温度表检定的人工劳动强度,提高检定的自动化水平和工作效率,文章根据气象用玻璃液体温度表的检定实践与经验,采用VC++语言编辑,开发了在微软操作系统下运行的气象用玻璃液体温度表检定系统。该系统符合JJG 207-92《气象用玻璃液体温度表检定规程》的各项要求,并且具有快捷和高效的参数设置、检定数据录入与计算、检定数据查询及修改、检定结果存储和证书打印等功能。该系统安装方便,操作简便,适宜推广。

质量管理体系在气象装备储备供应中的应用研究

为适应气象事业发展的需要,建立科学、完善的现代气象储备管理体系,阐述了质量管理体系的整合,将其引入气象设备管理模式,提高气象工作效率。

基于水三相点的温度计量器具核查装置的研究与应用

地面气象数据观测自动化水平、空间密度、时间密度的提高,对自动气象站传感器的计量、核查工作提出了更高的要求。由于计量标准器具实际使用的复杂性,并不能保证其在相邻两次检定/校准过程中计量性能始终维持在准确范围内。因此,以温度计量器具期间核查为例,构建一套水三相点稳定核查装置,利用休哈特控制图对省级二等标准铂电阻温度计在水三相点处实施期间核查,得出省级计量实验室二等标准铂电阻温度标准器均核查通过的结论,并通过高一等级标准铂电阻温度计验证核查结论。基于二等标准铂电阻在水三点期间核查的实验数据得出了水三相点瓶保存及测量的最佳时间,相关数据也可作为计量标准稳定性考核的依据。