Weathering Characterization and Degradation Analysis of Landscape Wooden Buildings in Semi-Arid and Sandy Area

Wooden buildings play a very important role in China’s construction and landscape architecture industry.In order to explore the weathering characteristics of the surface layer of landscape wooden buildings,the main causes of weathering were analyzed on the basis of summarizing the common types of weathering characterization.The results showed that the weathering characterization was mainly reflected in the surface defects of wood structures,such as cracking,discoloration,peeling,wind erosion wear,and so on.The coating technology on the surface of constructions was the main artificial factor affecting the surface defects of constructions.In the case of similar surface decoration conditions,sunlight and moisture were the main natural factors affecting the weathering of wooden buildings,which will promote the process of weathering.

结冰天气现象时空特征分析

文章基于全国842个国家级地面观测站1961—2017年日观测资料,提取生成结冰天气现象序列,对全国范围内结冰日空间分布、结冰天气现象长期变化趋势及异常序列进行了统计分析。结果表明,中国结冰日北多南少,结冰日和纬度呈现明显的相关性;全国整体结冰日呈下降趋势,变化速率约为每10年下降2.3天;结冰异常序列年份大部分集中在1965—1973年和2010—2013年,除观测业务调整造成序列异常外,对结冰天气现象观测资料缺少质量控制也是造成序列异常的重要原因。研究结果为天气现象分析工作提供支持。

融合物理理解与模糊逻辑的分类强对流客观短期预报系统:(1)系统构成

提供准确的雷暴、短时强降水、雷暴大风和冰雹客观短期预报产品,对提高预报预警的预见期,及早采取有针对性的预防措施有重要意义。基于对四类强对流天气现象物理成因理解,给出了由国家气象中心牵头研发,融合模糊逻辑人工智能方法的分类强对流客观短期概率预报系统的流程框架和实现方法,详细介绍了该系统的结构特征,以及系统中用于雷暴、短时强降水、雷暴大风和冰雹四类强对流天气预报模型构建的关键预报因子、隶属度函数获取方法和权重因子配置等信息,并在此基础上探讨了物理理解与模糊逻辑人工智能相融合方法具有广泛适用性的本质,可以表征产生特定强对流天气现象的环境配置的多样性和复杂性。

2种不同型号降水现象仪观测降水性能的评估分析

【目的】为评估DSG1型和DSG5型国产降水现象仪在测量降水方面的性能。【方法】挑选鲁南地区降水过程、强度和持续时间较一致且相邻2个国家气象观测站不同型号的降水现象仪和自动气象站2017年9月—2020年8月共5 a的降水观测资料,对比分析2种不同型号降水现象仪和自动气象站观测降水的差异。【结果】(1)2种降水现象仪和自动气象站观测的降水时间基本相同,但DSG1型和DSG5型比自动气象站分别偏多约2.2%、3.7%;(2)2种降水现象仪分钟降水量、小时降水量和日降水量都比自动气象站偏小;(3)在中等降水强度及以下,2种降水现象仪观测的降水量大小基本一致,但降水强度较大时,降水量大小不一致且分散;(4)2种降水现象仪与自动气象站的分钟、小时和日降水量差值百分比均值变化不同,说明其在测量降水方面性能略有差异。【结论】由于测量原理和时间及空间分辨率不同于自动气象站雨量计,2种降水现象仪在观测业务中有着良好的表现,对降水开始和结束时刻记录的更早更准确。

基于观测资料的我国天气现象时空分布分析

利用全国576个台站1961—2010年天气现象观测资料,对34种天气现象年平均发生频率、昼夜分布特征、代表性天气现象和区域代表站天气现象的发生情况等进行了统计分析。结果表明:雨、露、结冰、阵雨、轻雾、霜、雷暴天气现象的年半均发生频率较高,极光、龙卷、雪暴等天气现象的年平均发生频率极低。近年来.雾的发生呈缓慢下降趋势,轻雾呈缓慢上升趋势,霾在2000年后快速发展,且发牛地点逐步扩大。天气现象的发生具有一定的地域性,但各地多发天气现象的前20种基本相似,仅发生频率排序不同。

川西盆地雾和能见度的气候特征及其对飞行的影响

利用川西盆地广汉机场气象台1986年1月～1995年12月共10a地面观测资料，对广汉机场低能见度的生消时间、持续时间和能见度的年季节变化及其日变化做了统计分析，研究广汉机场全年能见度的飞行气候特征，特别是低能见度气候特征对飞行的影响。结果表明，能见度日变化特征表现为：白天早、晚时段能见度较低，午后能见度达到最高。能见度的季节变化特征表现为：冬（12，1，2月）、春季（3，4，5月）能见度较低，而夏（6，7，8月）、秋季（9，10，11月）能见度较高。冬季能见度的变化主要受辐射雾影响，夏季能见度的变化主要受降水的影响。随着降水强度的变化而变化。低能见度时间短暂。各标准低能见度逐时频率的日变化特征在各季基本相似，低能见度高频率区均出现在早晨到上午。低频率区均出现在下午。

中国结冰现象序列的建立及气候变化分析

基于全国2 400余个国家级地面站1954 2015年观测的天气现象提取得到结冰现象序列,进行了气象要素内部一致性检查,特别是对中国1981年前部分台站由于简化观测任务不记录结冰现象,和部分台站漏记该现象的情况进行了检测和质控。结果表明,1954 1979年间共有662个台站累计6 328年实际未观测和记录结冰现象,1981年前有839个台站累计1 453年存在明显漏记结冰现象情况。基于质控后数据统计表明,1961 2015年全国年结冰日数呈减少趋势,约为-1.5 d·(10a)^(-1)。基于我国35°N以北708个地面台站,统计了1971 2015年结冰期变化。北方平均结冰期为149天,且呈现下降趋势,约为-2.1 d·(10a)^(-1)。288站结冰期显著减少,且155个台站的结冰起始日期推迟,141个台站的结冰终止日期提前。

建立天空场景的模拟算法

建立真实感的天空场景,在环境仿真和气象现象模拟中,有着极其重要的应用价值,也是计算机可视化研究中的难题。首先通过确定色彩层次模型,改进基于中点的变位方法生成基本云图,然后使用基于图像的方法进行云图映射,最后融合气象信息要素等过程生成天空背景,并采用光照叠加、背景合成及色彩调整等方法,产生千姿百态、形象逼真的天空场景图。可在多种气象现象的模拟仿真,纹理贴图的产生以及气象信息可视化系统的开发等方面发挥重要的作用。

业务DSG5型降水现象仪与Parsivel降水滴谱仪测量参数对比分析

业务降水现象仪作为一种降水滴谱测量设备,可以用于天气现象判断,其包含的降水滴谱信息更是反映了诸多降水微物理特征,而不同设备的观测特性和精度存在一定的差异,了解不同设备的差异,对其资料的后续应用有重要的意义。本文利用2018年湖北省咸宁市黑山观测站8次液态降水过程中地面降水观测、DSG5型业务降水现象仪与同址的Parsivel型降水滴谱仪测量的降水粒子谱信息及其反演的物理参量,共1 503对样本开展对比分析,研究结果表明:(1)相比于地面自动站降水数据,Parsivel与地面观测一致性较高,DSG5则有一定的偏小。(2)相对于DSG5,Parsivel观测的粒子数浓度Nw相对较多、质量加权平均直径Dm则相对较小。(3)对于分钟雨强RR≥20 mm·h^(-1)的降水,Parsivel粒子直径小于(大于) 3 mm数浓度高于(低于)DSG5的观测。(4)对于直径大于4 mm的粒子,Parsivel的观测的下落速度略低于理论值,DSG5则明显大于理论值。另外,2次雨雪转换过程中降水现象观测对比研究表明DSG5对降水现象有着良好的观测,相比于Parsivel,其在降水相态转换过程中的天气现象与人工观测结果一致性更好。

降水类天气现象仪检测实验室设计与实现

我国气象部门已在国家地面气象观测站列装降水类天气现象仪2 300余台。针对在用设备的实验室测试需求,设计实现了不依赖于自然天气过程的模拟检测环境。在合理配置各类模拟设备运行参数和结构布局的基础上,可在实验室内程控模拟毛毛雨、雨、雪、雨夹雪和冰雹5种降水类天气现象。实验室主要由降雨模拟器、降雪模拟器、冰雹模拟器、视频采集系统、遥控测试平台、制冷系统及控制软件等部分组成,并利用温度回升过程建立了检测流程。降水粒子谱的实测结果表明,我国气象部门已列装型号的降水类天气现象仪可在实验室内稳定观测到毛毛雨、雨、雪、冰雹等天气现象的发生。实验室模拟环境还可用于前向散射式能见度仪、雨量传感器、称重式降水传感器等其他气象探测设备的测试工作。

基于DirectX构建虚拟战场环境研究

虚拟战场的构建是当前军事仿真领域中的一个非常前沿性的课题。随着计算机硬件性能的大幅度提高,使得在PC机上利用底层的图形函数接口构建虚拟战场环境也成为可能,从而可以大大降低成本。探讨了D irectX在三维地形模拟、海洋环境仿真、战场特殊效果、自然现象模拟、武器装备动画、人员动作模拟和战场三维真实感声音生成中的应用。比较全面地介绍了利用D irectX构建虚拟战场环境所涉及到的各种技术。

基于Bayes判别法的结冰现象资料序列订正

针对安徽省81个国家级地面气象站1961—2018年结冰现象资料序列,采用要素一致性、内部一致性、空间一致性等方法进行数据质量控制,基于质量控制后的正常年份数据进行Bayes判别模型训练,应用训练所得模型完成异常年份结冰数据的订正。结果表明:安徽省共有38个台站累计84年的年结冰日数质量控制检查异常,年结冰日数异常年份主要集中在1961—1970、1988—1999和2015—2017年,造成年结冰日数异常的原因有部分台站历史观测任务简化、气象台站分类调整以及地面气象观测业务改革等。利用Bayes判别法构建了多个结冰现象判别模型,经检验发现,模型1和模型3具有较高的判识正确率、命中率、TS评分以及较低的误警率。考虑计算的简便性,选用模型1对异常年份结冰数据进行逐日订正。通过六安站、太和站和无为站异常年份结冰现象订正结果对比发现,基于Bayes判别法的结冰现象判别模型,对不同时间段内、不同原因造成的结冰现象观测记录异常的订正均较为合理,订正后的年结冰日数变化趋势更符合实际情况,表明采用Bayes判别模型订正结冰现象是合理、可行的。

红层泥质岩崩解破坏现象与机理

为研究泥质岩风化崩解现象与过程,揭示其内在机理和影响因素,在现场地质调查和室内分析试验的基础上,对几种典型泥质岩风化崩解进行了观察与成分测试。调查研究表明,泥质岩风化崩解可分为干裂收缩、结构重造和风化剥落3个阶段;泥质岩的风化崩解从岩石表层开始;细观结构的改变不受原有岩石的结构面控制;岩石风化崩解能力的控制性因素是岩石的粘粒含量、黏土矿物成分、比表面积和胶结物成分,这些因素具有很好的相关性;岩石内部微结构的破坏是崩解的前提。

近50年来天水市温度极值及相关天气现象对气候变化的响应

运用天水市7个国家气象站1961—2008年温度极值及相关天气现象资料，分析了其对气候变化的响应。结果表明，自1961年以来，该地年平均最高气温以0．36℃／10年的速度升高；年平均最低气温以0．40℃／10年的速度升高。增温幅度最大的时期出现在20世纪80年代以后。年最低气温≤0℃的日数以0．33d／年的速度递减；年平均最低地表温度以0．44℃／10年的速度增加；年极端最低地表温度以1．40℃／10年的速度增加；年结冰日数以0．33el／年的速度减少。温度极值及相关天气现象的变化必然会影响到种植业的布局及社会生活的许多方面。

亚里士多德与《天象论》

亚里士多德是对气象学影响巨大的古希腊科学家,他在公元前340年左右完成的《天象论》一书是最早的气象学专著,该书使关于天气现象的知识终于成为一门系统的科学。系统梳理了《天象论》的内容和观点,重点介绍了亚里士多德在诸多天气现象,如降水、风、虹和闪电等方面的认识,以期为气象科技发展史的研究工作提供一些有意义的参考。

观测业务改革调整中有关天气现象记载方法解析

由于多年来延续的观测习惯,势必会在全国性地面气象观测业务改革调整后,在天气现象的记录上产生一些混淆。文章根据多年的工作经验和对业务改革技术规定的理解,从天气现象编码、重要天气报、记录方法、正点数据维护和A文件维护5个方面分析了地面气象观测业务改革在天气现象记录上带来的主要变化,对基础业务改革中有关天气现象记录方法进行了总结和分析,可供广大观测人员在地面气象观测实际工作中参考借鉴,使气象服务人员能清晰解读气象信息,有助于在地面气象观测业务改革中业务质量的平稳提高。

天气现象仪降水观测分析

针对2018年四川出现的21次降水天气过程,利用四川盆地及川西高原13个地区35台降水天气现象仪滴谱数据,分析了天气现象仪降水观测.结果表明:基于天气现象仪滴谱数据计算获取大暴雨、暴雨降水量,与自动气象站测值相关系数在0.8以上,相关度较高,通过了置信度为99%的显著性检验,大暴雨、暴雨天气现象的观测是可行的,但81.8%过程降水量的绝对偏差和相对偏差都较大.计算获取小雨到大雨降水量,与自动气象站测值相关系数在0.95以上,绝对偏差也较小,表现出降水时间点、降水强度时间点、日最大降水强度、过程持续时间以及变化趋势的观测十分吻合,大雨到小雨天气现象的观测是可靠的,但过程降水量相对偏差依然较大.同时,低温降水过程(温度<2℃),一些站过程降水量相对偏差出现异常,经数据质量控制,仍然存在大粒径、小粒速的粒子,很难从正常雨滴中分离出来,此类降水过程伴有降雪的可能性较大,因此,通过天气现象仪滴谱数据计算获取的此类型降水量或等效降水量不可信.

笛卡尔与《气象学》

笛卡尔的著作《气象学》一书第一次打破了亚里士多德维持了近两千年的气象学体系,具有开创性的意义。本文系统梳理了《气象学》的主要内容和重要观点,重点介绍了笛卡尔在物质假说、降水、云、风、虹等方面的认识,并围绕笛卡尔的科学研究思想谈了几点思考,希望能给从事科学研究及气象科技史研究的学者提供一些参考。

基于欧洲数值预报产品的遵义市温度预报模型

利用2016—2018年遵义国家气象站(57713)观测资料,分析晴天、阴雨、多云、雷雨等天气条件下的实况最高、最低温度与EC细网格850 hPa 20时温度预报格点值的温差,统计出各种天气条件下的温度高、低差值。结果表明:通过将欧洲数值预报产品与本地天气相结合,统计得出本地的温度变化的订正值,能够较为准确地制作24~120 h的最高、最低温度预报;预报初始值24~48 h温度误差相对较小,预报越正确,随着时效的增长,数值预报初始值准确率逐渐下降,误差增大,从而导致预报准确率也逐渐下降。从近3 a的业务应用效果来看,遵义本地化最高、最低温度预报成绩排名在全省前列,因此该模型的预报方法可明显的提高温度预报准确率。

基于改进双色模型的视程障碍类天气现象识别

针对各种视程障碍类天气现象,在现有双色大气散射模型的基础上,通过对大气散射光方向的修正、对矢量夹角算法的改进以及加入了湿度参数信息,提出了一种改进的双色模型算法,用于识别视程类天气现象。改进算法模型考虑了大气散射光方向的不完全一致性以及景物色度像素值在RGB空间中的三维性,因而具有更高的稳定性。该算法嵌入到视程障碍类天气现象识别系统中并计算出相应的特征值,最后通过经验阈值识别天气现象;通过对算法的改进并对哥伦比亚大学一个季度和甘肃张掖观象台2个月的数据进行处理,结果显示该算法对于雾、霾、扬沙、浮尘及沙尘暴等视程障碍类天气现象具有良好的判别效果,对上述两个地区的总体识别率分别为73.2%、90.5%