基于激光云高仪的雾霾过程探测

利用激光云高仪数据资料,得出气溶胶后向散射系数时序图、消光系数廓线图以及能见度,结合探空资料、自动气象站数据以及能见度仪数据,综合分析了雾霾天气过程.结果表明:雾霾天气的出现受气象要素的影响较大,静、小风有利于霾的出现,较高的相对湿度有利于雾霾共存,并且对能见度产生较大影响;雾后向散射强度较大,后向散射系数在垂直方向变化率大,出现高度较低;霾后向散射强度较小,霾空间分布均匀,后向散射系数垂直变化小,出现高度较高.利用激光云高仪数据反演水平能见度和垂直能见度,所得水平能见度与能见度仪所测能见度基本一致.垂直能见度与相对湿度日变化趋势大致相反,与风速日变化趋势基本一致;分析雾和霾天气下后向散射系数随时间变化特征发现,雾霾天气下傅里叶变换的功率谱分布,与雾和霾的边界特征相对应.

云空间分布的扫描激光雷达观测

激光雷达在云观测中起着非常重要的作用,是云遥感探测的主要仪器之一。目前,激光雷达大都是固定指向天顶角或者某个角度,对云分布的取样有限。本文建立用于云观测的扫描激光雷达,该系统使用小型固态激光器背负于接收望远镜上,望远镜固定于三维扫描平台,整个系统可以工作于不同的扫描模式以实现全天空云的监测。通过利用该扫描激光雷达对云的分布进行测量,并与已有激光雷达观测数据的对比,结果表明,与传统激光雷达相比扫描激光雷达能够精细的描述出云高和云光学厚度的空间分布,体现了扫描测量激光雷达在云探测方面的优势。

一种新型云粒子探测仪的研制及初步观测结果分析(英文)

云粒子探测仪效率高、结构简单,在人工影响天气的活动中起着重要的作用.本文提出一种使用单模光纤耦合输出的685nm激光作为光源的新型云粒子探测仪.该仪器利用小孔光阑切割激光光束,使用相对均匀的中央部分的光束照亮云滴,采用具有两个高速A/D转换芯片(10M/S)的嵌入式计算机来不断地获取和处理云滴粒子信号,将所有云滴的原始数据存储在嵌入式计算机的固态磁盘中进行云滴粒径分布计算,并将计算结果发送到机舱内主计算机中即时显示.实验中,使用固定尺寸的标准粒子对仪器进行标定,获得不同直径云滴粒子信号变化幅度,从而获取该探测仪对云滴粒子的响应曲线;将探头安装在飞机上进行了现场观测实验,结果表明这种探头具有云滴测量能力.

基于宁波地区大气颗粒物监测激光雷达的一次灰霾过程分析

文章利用颗粒物激光雷达、空气污染物监测仪器及能见度仪等数据资料对奉化冬季12、1、2月的灰霾过程进行分析,选取2015-12-14~2015-12-16的1个典型灰霾发生个例,结合地面气象要素,分析了灰霾发生过程中相对湿度、能见度以及风速数据的变化,进而分析出灰霾发生的原因。同时利用颗粒物激光雷达数据对灰霾的时空分布特征进行解析,了解灰霾发展消散期间气溶胶在时间和空间上的分布特征,进一步了解灰霾的光学特性。

基于多种气象设备的灰霾联合探测研究

在对灰霾天气治理日益重视的情况下,宁波市气象局积极通过多种渠道在各个县(市、区)建立大气成分监测设施,同时共享环保部门的监测数据,对区域自动站进行升级改造,增加多套能见度设备,在奉化、镇海安装两台颗粒物激光雷达设备并共享环保局市区一台设备,建立一套协同气象、环保两部门的污染物综合监测网,部门间实现数据实时共享,联合发布相关数据。每种设备在观测方面各有利弊,共同搭建宁波市灰霾监测网,结合2016年1月9日宁波地区一次灰霾过程,分析各个设备在灰霾发生过程中的观测数据,结合数据分析灰霾特性,总结经验,寻求治理办法,积极应对目前的大气污染状况。

宁波北仑港区一次航道海雾地基多源信息观测特征分析

结合天气形势、高空风场、370m高塔、地面要素、激光云高仪、毫米波雷达等资料,对宁波北仑港区航道2018年2月15日海雾过程进行分析。结果表明,这是一次以锋前雾为主的海雾过程,在上暖下冷的锋面背景下,地面水汽充沛、风力温和,近地层逆温结构,都为海雾的形成和维持提供了有利条件。上下大气风向不一致,不利于垂直方向空气交换,有利于雾霾的产生。激光云高仪后向散射系数、颗粒物的消光系数及退偏振比,可以比较清晰地得出雾滴粒子的光学特性和过程演变趋势。随着海雾的生成、发展、消散,后向散射系数强度也呈增强、强、逐渐减弱的变化。雾天气现象下雾滴粒子小且轻,波动幅度比较大,某一高度粒子的傅里叶变换频率谱对应频率较高,高频所占比多数大于50%。

宁波市鄞州区63a降雪变化特征及其影响因素分析

文章利用地面气象观测资料和探空资料对宁波市鄞州地区1953—2016年的降雪变化特征及其影响因素进行了分析。文章首先介绍使用IGRA探空数据,给出降雪年、对流有效位能的定义;其后分析了降雪日数变化特征、降雪与降水和温度的关系,以及对降雪前后气象要素进行对比。最后给出结果,为鄞州区了解天气形势共性提供参考。

LINQ技术在气象测报SQLite数据库开发中的应用

在.NET平台下利用LINQ的一系列特性以及LINQ to Entities框架建立对象关系映射模型,从而实现SQLite数据库的快速操作。台站地面综合观测业务软件(ISOS)中的气象观测业务软件(MOI)采用SQLite数据库作为本地数据的存储方式,利用传统的数据库访问技术对SQLite数据库进行二次开发,其过程复杂、易出错。由于LINQ技术具有编码快速、代码可读性强、数据访问性能高、后期代码维护方便的优点,使得开发者更易上手。LINQ技术为二次开发利用气象台站的本地SQLite数据库提供了一条快捷途径。

天气雷达异常产品图像识别处理

雷达业务系统在重大天气过程服务和防灾减灾中发挥了重要作用,异常产品图像的产生对天气形势的分析带来了重大的影响。文章列举了几类因电磁频率、地物干扰和软硬件等造成的产品图像异常现象,对异常原因进行定位分析,提出了解决思路和处理方法,提高了产品图像质量和系统稳定性。

基于宁波地区的自动气象站选址研究

宁波地区自动气象站选址需要充分考虑到GPS信号、电源保障、地形交通以及站点布局情况,科学设置气象站的站点,结合宁波地区的地势情况做出调整,确保规划的科学合理性。

基于LandSat的宁波城市化进程对气温的影响评估

文章利用LandSat系列卫星数据,对宁波市两个具有代表性的气象观测站周边探测环境进行评估,并定量分析土地利用和土地覆盖变化类型(LUCC)所表征的城市化进程对城市热岛、气温变化等的影响。分析表明,鄞州国家基本气象站探测环境受城市化进程影响较大。鄞州和石浦两站气温总体呈增温趋势,鄞州站增温速率高于石浦站,特别是20世纪90年代以后气温和气温差值都持续偏高。鄞州站周边5 km区域内LUCC对平均气温温差的变化影响显著,城建面积越大温差越大,由此可见宁波城市化进程对城市热岛效应的影响不容忽视。

微脉冲激光雷达和毫米波雷达联合探测卷云微物理特性

卷云具有辐射强迫作用,而卷云的微物理特性是影响辐射强迫的主要参数。对基于微脉冲激光雷达和毫米波雷达联合反演卷云微物理特性的算法进行了研究。该算法首先利用微脉冲激光雷达探测到的卷云回波信号反演出消光系数,然后用该消光系数和毫米波雷达测得的卷云回波信号强度值共同反演出卷云的冰水含量(IWC)和粒子有效尺寸(GES)。使用微脉冲激光雷达数据和毫米波雷达数据对发生在寿县的一次卷云过程进行分析,得出卷云冰水含量分布在10-3～10-1 g/m3,冰晶粒子有效尺寸分布在1～200μm,与经验值相符,其变化也符合卷云的演变规律,说明了该方法的有效性。

浙江北部一次爆发式发展重度大气污染的气象特点和成因

基于全国空气质量指数和PM_(2.5)监测、常规气象观测、浙江省6种主要大气污染物和自动气象监测、宁波镇海激光雷达、美国国家环境预报中心GDAS和欧洲中期天气预报中心ERA-interim再分析等多种资料,对2017年12月30日―2018年1月1日浙江北部一次爆发式发展大气污染事件气象特点及成因进行分析,应用HYSPLIT4模式进行粒子后向轨迹分析.结果表明:PM_(10)和PM_(2.5)质量浓度在浙江省表现出明显的爆发性增长和自西北向东南传输的特征,污染程度自浙北向浙中、浙南逐渐减轻,重度污染时浙北大范围出现2000 m以下的重度霾,污染粒子主要来自上游的安徽和江苏省.大气污染爆发式发展与冷空气有关,1000 m以下边界层内冷空气偏弱,但足以将盛行风改变为西北风,是污染物粒子输送的动力条件,污染粒子集中在该层内,层内没有下沉运动,因此水平风场对污染事件爆发有决定性作用;1000 m以上层次冷平流表现明显,且伴有下沉运动,抑制了边界层粒子的垂直扩散,对污染事件的发展和维持有间接影响.激光雷达的消光系数变化不仅与污染物粒子浓度变化有关,还与气象条件密切相关.污染物粒子质量浓度通量散度的变化对预报粒子浓度的增减有较好的参考作用.