B08FDP雷暴天气短时预报系统对比分析

对北京奥运会期间B08FDP来自几个国家的雷暴天气短时预报系统在预报中的使用情况进行了总结,对比分析了各家的特色,为我国自己的雷暴天气短时预报系统的研制和改进提供参考。

北京地区强对流天气雷达回波特征

通过近 2年的观测 ,收集了一些新的、不同类型的强天气个例的回波资料。对其中典型个例的分析可以得到北京地区的一些强天气的雷达回波特征。冰雹、雷雨大风回波高度高 ,达 1 2km ,暴雨过程回波高度仅 7km ;冰雹、雷雨大风这类强对流天气的雷达回波移动速度快 ,而局地暴雨的雷达回波移动速度缓慢。通过对多普勒径向速度图的分析 ,可以得出冰雹、雷雨大风与暴雨的动力结构有着明显的差异。

多普勒速度图暴雨判据和短时预报工具研究

对 38 2 4- C波段全相参多普勒天气雷达 1 995～ 1 999年径向速度场资料中逆风区进行统计分析 ,认为近距离逆风区可成为暴雨短时预报的一个有参考价值的判据。并给出人机交互识别逆风区工具的设计和实现方法。

一次带有雷电现象的冬季雪暴中尺度探测分析

对2009年11月9日北京市一次伴随雷电的局地暴雪过程的中小尺度特征进行了分析。采用了风廓线雷达资料、微波辐射计资料、自动气象站资料、多普勒天气雷达资料和卫星资料,对此次降雪的精细时空结构进行了分析,通过天气尺度及中小尺度分析,探讨了冬季对流产生的原因。结果表明:此次过程为华北回流天气过程,西南暖湿空气在低层冷空气之上产生高架对流和雷电天气,对流的触发机制是中空扰动。

垂直监测昆虫雷达研究进展

昆虫雷达可以远距离、大范围、快速地探测迁飞昆虫,这极大促进了人类对昆虫迁飞行为的认识。垂直监测昆虫雷达技术是从20世纪70年代发展起来的一种监测高空迁飞昆虫种群的新工具。与传统的扫描雷达相比,垂直监测昆虫雷达可以获得目标的位移速度、位移方向、定向、体型大小和形状等参数,因此,对目标的识别能力更为精确。此外,垂直监测昆虫雷达实现了在微机控制下的自动运行,这使得应用昆虫雷达开展迁飞昆虫的日常监测成为可能。本文综述了垂直监测昆虫雷达的发展和应用,介绍了设计原理和回波参数的解算方法,讨论了其存在的不足及改进方案,最后并对其在未来昆虫雷达网络建设中的应用进行了展望。

奥运气象服务中的短时预报及预警

2008年奥运会和残奥会期间,北京正值盛夏和主汛期,天气系统复杂多变。为北京奥运会提供"有特色、高水平"的一流气象服务,采取了"滚动天气会商,跟进式服务"的方案。在短期预报的基础上,加强短时临近预报。在工作中应用了"临近天气预报业务系统(BJ-ANC)"、"短时临近交互预报预警平台(VIPS)"等新型系统平台和资料,为奥组委和公众提供了准确的精细化预报。尤其是局地突发性天气,如强降水、雷暴和强风等天气的短时临近预报,及时提供精细化服务,为比赛避开不利的天气时段、抓住降雨间歇时段,使比赛得以顺利进行。优质的气象服务受到中央领导和奥组委官员高度评价。

2013年北京一代粘虫迁飞峰期的多普勒天气雷达观测

【目的】获取粘虫Mythimna separata(Walker)迁飞高峰期内的多普勒天气雷达回波特征,探索天气雷达解算虫量与高空测报灯诱虫数据之间的关系,奠定天气雷达监测昆虫迁飞的基础。【方法】选取粘虫迁飞高峰日北京CINRAD-SA天气雷达数据和延庆高空测报灯2013年一代粘虫分时段诱集数据,采用Python和R语言对天气雷达数据进行提取、反演、计算、统计、分析及可视化。【结果】6月5日至9日延庆监测点每晚灯诱粘虫数量占比均在80%以上,监测点上空反射率因子﹣15 dBZ到15 dBZ的回波占比90%以上,其中0到15 dBZ的雷达回波数量占比分别为30.7%、42.0%、43.2%、37.2%和25.1%,占比与灯诱粘虫数量占比的变化趋势相同。6月5日至8日,空中回波方向向北,9日回波方向以向南为主,5日至9日,北向回波占比与灯下粘虫占比变化趋势相同,两者间的相关系数为0.95。6月5日至8日北向回波的平均速度接近风速,9日北向回波速度为1.36m/s。天气雷达解算粘虫数量与灯下粘虫数量呈线性正相关,粘虫迁飞盛期一个夜晚飞过北京上空雷达监测范围内(约4300 km^(2))可监测的粘虫虫量达600万头,总生物量超过0.8吨。【结论】多普勒天气雷达可以观测粘虫迁飞高峰的空中特征,这些参数有助于提高对粘虫迁飞规律的认知。

北京多普勒天气雷达上的昆虫回波分析

【目的】为了解北京多普勒天气雷达上的昆虫回波信息,探索其在迁飞害虫监测预警中的应用。【方法】选取北京南郊观象台新一代天气雷达CINRAD-SA积累的晴空回波数据和风廓线雷达提供的风速风向数据,基于有关软件分析了昆虫回波的特点,讨论了降水等其他因素对昆虫迁飞的影响。【结果】新一代天气雷达可以探测到空中迁飞昆虫引发的后向散射回波,晴空回波日节律符合夜行性昆虫的朦影起飞和日出降落的行为特点,晴空回波出现的时期是3月至11月,中间有2个高峰期;晴空回波数量与风向关系密切,当天气系统合适时,晴空回波会出现成层和共同定向现象;此外,降水会中断昆虫迁飞。【结论】北京多普勒天气雷达可以探测昆虫迁飞,在迁飞性害虫监测预警及其综合防控工作中具有重大的潜在应用价值,今后农业部门在优先建立昆虫雷达网络的同时,应加强与气象部门合作,发挥天气雷达的补充作用,共同提高迁飞性害虫的监测预警水平。

ARIMA时间序列分析模型在臭氧浓度中长期预报中的应用

近年来,京津冀地区近地面臭氧浓度呈现上升趋势,臭氧污染超标情况严重.目前由于前体物源排放清单、臭氧生成和扩散的物理和化学过程机制存在不足等原因,导致了数值模型在预报夏季臭氧浓度时仍然存在较大偏差,而时间序列分析方法由于具有建模简单、计算成本低的特点,在臭氧污染预报中具有很好的应用前景.本研究利用华北区域大气本底站上甸子站点和环境监测总站天津和保定站点的臭氧观测数据,采用ARIMA时间序列分析模型开展臭氧浓度中长期预报研究.结果表明,季节性ARIMA模型在预报臭氧长期月均值时,预测值和观测值的相关系数R可达0.951,均方根误差RMSE仅为10.2μg·m^(-3).加入了日最高气温及二次项作为协变量的动态ARIMA模型,对臭氧日最大8 h滑动平均值的预报效果得到了很大提升,预测值和观测值的相关系数由0.296~0.455提升至0.670~0.748,RMSE得到了有效降低.