基于机器学习的淄博市浓雾预报研究

雾是诱发交通事故的主要气象因素,具有很强的局地性。统计分析表明,淄博市的浓雾多发生在秋冬季节和后半夜,弱的东风、北风分量和高相对湿度时有利于浓雾发生。选取2015—2023年淄博市8个国家级气象观测站逐小时气象观测资料,以AdaBoost算法为基础建立能见度诊断预报模型,针对单站进行浓雾诊断测试。试验结果表明:各站点机器学习模型预报的精确率基本在90%以上,空报率、漏报率基本在10%以下,大多数空报和漏报出现在能见度阈值附近;模型对较强浓雾的预报较为准确,而对持续轻雾的空报率较高;对模型预报贡献最大的气象要素为相对湿度,其次是风向风速;模型有一定的局地性,存在优化空间。

北极涛动指数对河南降水的可能影响

在利用Morlet小波对时间序列进行连续小波变换的基础上,采用交叉小波变换方法,分析了河南省近50年降水与北极涛动指数(AOI)之间的关系。结果表明,河南降水距平(ΔR)以及北极涛动指数距平(ΔIAO)序列中都存在着不同时间尺度的周期分量,并且各周期分量的强度是不同的。同时研究了ΔR与△I之间在35年、16年、8年等各周期尺度的相关振荡及相应尺度上的时频特征。

鲁中山区一次漏报的强对流天气过程中地形触发作用分析

利用常规气象资料、区域加密观测站资料、雷达资料以及WRF模式输出资料,对一次漏报的受弱冷空气影响而引发的鲁中山区局地强对流天气过程进行诊断。结果表明,此次过程发生在500h Pa浅槽引导弱冷空气自对流层中层缓慢下沉造成气层位势不稳定的天气背景下,强对流在触发和加强的过程中复杂下垫面的影响有不可忽视的作用。局地对流易在山区西北边界的迎风坡、地面中尺度低压中心、温度梯度最大处触发;山区地形对垂直环流的激发是对流发展的主要原因;地形造成的近地面来自海上的东南风绕流辐合是对流加强的有利因素;在环境场较弱的情况下,局地对流触发后,强雷暴回波会沿着地面中尺度高能区发展、移动。

山东伏期旱涝特征与大气环流异常

以山东75个观测站伏期降水资料(1959—2005年)分析得到山东伏期旱涝在演变趋势有其独特性;500 hPa高度场距平分析表明,在中高纬尤其是贝加尔湖地区大气环流的异常对山东伏期的严重旱涝和洪涝形成起着重要作用;500 hPa高度距平场的EOF分析进一步证明,山东上游蒙古地区的冷空气活动和副高的强度是500 hPa高度场上影响山东伏期旱涝的两个最主要因子。

淄博市温度精细预报初探

分析了淄博市30年气候平均气温的分布特征,利用欧洲中心气温、湿度等数值预报场资料,通过运用SPSS统计软件,挑选相关性较好的预报因子,分别建立淄博市8个站点72h内,从6时开始每隔6h的精细气温预报方程,并对预报质量进行检验分析,同时利用VB语言建立自动预报系统,自动读入预报资料、定时自动运行。

泰安高速公路路面温度特征及预报模型

使用2011—2014年泰安交通站逐时观测资料,分析了不同季节、不同天气下的地面温度特征。对路面温度、气温、相对湿度、风场数据进行相关性分析,利用多元回归方法对春、夏、秋、冬四季分别建立了路面温度的预报模型,并对预报模型进行了检验,得出预报值和实测值相差在±3℃以内的预报准确率分别为春季62.8%、夏季64.4%、秋季76.7%和冬季78.8%。

低空冷式切变线引发区域性大暴雨成因分析

应用常规资料、自动站雨量资料、卫星云图及雷达资料,对2009年5月9-10日发生在鲁西北和鲁中北部的一次区域性大暴雨进行分析。分析发现,低层冷式切变线是引发大暴雨的主要系统,暴雨主要产生在低空冷式切变线右侧、西南低涡的东北象限以及低空急流的左前方,也是高低空急流耦合区。副高西侧的西南急流建立起从南海到华北中部的水汽通道,为大暴雨的发生发展提供暖湿空气和能量,使得低涡辐合加强,是低层切变线长时间停滞的必要条件。地面锋面气旋则是暴雨开始的启动机制,锋后东北冷空气与西南暖湿空气在山东上空交汇,促使对流发展和不稳定能量释放产生暴雨。在低层辐合、高层弱辐散的情况下,暴雨区低涡的涡动作用使得水汽块运动加强。多个对流单体合并形成的中尺度对流系统(MCS)经过大暴雨区,雷达回波表现为层状云为主的混合回波带,说明对流并不旺盛。

两次暴雪过程对比分析

利用常规气象资料以及NCEP1°×1°资料,对2013年1月20—21日和2月3日两次暴雪过程进行对比分析,结果表明:两次暴雪过程的关键系统不同,"3日过程"的关键系统是低空急流,"20日过程"的关键系统是低层切变线和气旋性涡旋;"3日过程"强风速梯度区位于鲁中地区,"20日过程"较强的风速梯度区出现在鲁东南沿海,分别对应两次过程的强降水中心;两次过程比湿条件基本相同;"3日过程"上升速度和水汽辐合强度均比"20日过程"明显。

一次区域性大暴雨过程的能量分析

利用逐小时的地面观测资料和欧洲中心客观分析场资料,分析了2007年7月18日山东省区域性暴雨的能量特征。结果表明,此次降水过程的不稳定能量主要集中于900hPa以下,槽后系统性冷空气与能量较高的西南气流的结合触发了此次强对流的发展;前期南风气流的维持和副热带高压外围西南急流的发展为降水提供了充分的水汽辐合和动能的积累;大暴雨落区与等压面上能量场配置以及剖面图上能量的波动相联系;并且利用micaps3.0对气象资料的新增分析功能,对地面雨量和单站对流条件进行了对比分析,得出不同对流条件对大暴雨落区的影响。

淄博市新旧站对比观测资料差异分析

对淄博市2008年7月、10月和2009年1月3个月的新旧站地面对比观测资料进行分析。结果发现:在温、压、湿要素的对比观测中,气温和气压新站均较旧站偏低。其中,极端最高气温新旧站出现日期均一致;极端最低气温出现日期不完全一致;平均本站气压新旧站日变化趋势较一致。相对湿度新站较旧站略偏高;在风向风速的频率对比观测中,两站最多风向及频率不一致,3个月中风速新站均较旧站偏大,最大风速频率不一致。气象要素产生差异的原因主要是由两站方位和周围环境不同造成的。

2016年6月13—14日山东强对流天气过程的中尺度特征及成因分析

利用NCEP再分析资料、常规观测资料、区域气象观测站资料和多普勒天气雷达资料等,对2016年6月13—14日山东强对流天气过程的中尺度特征、触发条件及雷达回波等进行了分析。结果表明,冷涡前部高空槽和地面气旋造成13日强对流天气,高空冷涡和地面气旋造成14日强对流天气。高空干冷、低层暖湿气流有利于大气对流不稳定度加大。13日对流系统由2个独立的M_αCS组成,14日则是由M_βCS演变而成的MαCS系统。辐合线和干线是强对流天气的触发条件,两者重合处能诱发对流单体强烈发展。移动路径右偏中层引导风向、高空西北风的切入和地形因素是导致强降雹超级单体发展及持续存在的原因。6 h前的400~1 200 J·kg^(-1)对流有效位能区域与降水落区对应较好。两日强对流天气过程的水汽均以西南向输入、南北向辐合为主;14日过程中渤海湾的水汽输送也很重要。高层更宽阔的MPV异常及显著下传、高低层正负位涡差的增大会造成更强的上升运动和对流不稳定。

0509号台风“麦莎”进入山东前后水汽分布特征

通过对0509号台风“麦莎”进入山东前后云图和可降水量、比湿、水汽通量等反映水汽含量的物理量场分析,发现台风在移动过程中对应的水汽云团和水汽场都存在突然增强的现象。分析风场资料发现,对流层中低层的南风急流使向北的水汽通量增大,从而造成水汽的强辐合,引起水汽场的突然增强,也是云团增强的重要原因。

2014年山东省2次春季暴雨形成机制对比分析

利用常规观测资料和NCEP1°×1°再分析资料对2014年春季山东出现的2次暴雨过程进行了诊断对比分析。环流形势对比表明,500 h Pa低槽、中低空切变线和地面气旋是这2次过程共同的影响系统。中低层的水汽输送和水汽辐合对暴雨的产生有重要贡献,垂直上升运动提供了良好的动力作用。

一次罕见秋季暴雨天气过程分析

对2011年9月14日淄博地区暴雨天气过程的天气形势,红外云图和济南多普勒雷达组合反射率因子、基本速度产品演变,以及欧洲中心数值预报,T639和日本数值预报产品进行了分析。结果表明,这是一次高空槽和副热带高压外围西南气流与低层切变线长时间共同作用产生的暴雨,发生在呈带状云团云顶亮温低于240k和雷达强回波43dBz长时间影响时段,当处于0.5°仰角济南雷达辐合线附近同时低层有冷平流时降水强度较大。数值预报与实况对比分析表明,日本、欧洲中心、T639数值预报模式都预报出14日副高有减弱东撤南退,日本预报副高系统稳定,位置偏南,欧洲中心更偏南,T639预报偏北;三种数值预报均预报有低层切变线影响,日本数值预报与实况相当,欧洲中心和T639对14日白天的切变线预报较好;对地面倒槽预报,T639对于14日白天预报与实况相吻合,日本和欧洲中心比实况偏晚;T639和日本降水量预报对暴雨预报具有较强指导意义。

关于淄博市县预报业务布局的分析与探讨

文章对淄博市预报业务人员队伍现状和业务布局进行了调查,对市气象台指导预报和区县局的订正预报进行了对比分析,对当前天气预报业务布局存在的问题进行了探讨,提出了适应现代天气业务发展的市县预报业务布局和流程,为实现省、市、县天气预报业务集约化发展提供了参考依据。