地面气象测温传感器设计及实验研究

地面气象测温传感器受太阳辐射的影响,测量时其辐射误差可达1 K量级。针对此问题,设计了一种新型地面测温传感器结构。使用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法将多个气象参数下的仪器辐射误差进行量化,采用粒子群优化支持向量机算法对其结果进行拟合,得到辐射误差修正方程。以076B强制通风仪器的测量值作为温度基准开展场外实验。结果表明,设计的地面气象测温传感器经修正方程修正后的测量结果与温度基准的均方根误差(root mean square error,RMSE)和平均绝对误差(mean absolute error,MAE)分别为0.029 K和0.027 K,可将辐射误差保持在0.05 K以内。

地面气象观测对水稻种植的影响

地面气象观测数据对有效防治水稻病虫害、降低灾害风险十分重要,可以帮助农民在合适的时间采取防治措施,确保水稻在健康环境中茁壮成长,提高水稻的产量和质量。阐述了地面气象观测对水稻种植的意义,提出了加强地面气象观测的措施,包括加强对气象观测站的建设和管理;引入先进的气象观测设备和技术,加强对气象观测数据的监测和校正;加强对利用气象观测数据的分析和研究,构建基于气象数据的水稻生长预测模型。

沈阳市供暖期PM_(2.5)污染特征及其与地面气象要素关系研究

为探究沈阳市供暖期间PM_(2.5)所表现出的污染规律,文章利用环境空气质量监测资料和地面气象要素观测资料分析2021年沈阳市供暖期间PM_(2.5)污染特征,同时分析了PM_(2.5)质量浓度与地面气象要素之间的关系。结果表明:沈阳市供暖期间污染天气现象出现较为频繁;PM_(2.5)月平均质量浓度最高出现在2022年1月,最低出现在2021年11月;沈阳市供暖期PM_(2.5)质量浓度与气压、相对湿度均呈正相关,与温度、风速呈负相关。需要重点关注沈阳市供暖期1月份低温小风等天气现象并加强污染天气治理。

地面气象观测站探测环境倾斜摄影评估方法

仰角、斜距和距高比测量结果是国家地面气象观测站探测环境评估的重要内容。利用倾斜摄影测量技术建立气象观测站探测环境三维模型,以大范围、高精度、高清晰的方式全面感知复杂场景,直观反映障碍物外观、位置、高度等属性,可提高测绘效率和评估结果的准确性。由稳定的低空飞行器、检定合格的数码相机、卫星导航定位模块以及三维模型处理软件组成的倾斜摄影测量系统,以气象观测站为中心,采用Smart3D软件进行空三加密和三维建模,并自动寻找最佳视角影像,根据气象探测环境保护相关国家标准识别并量算探测环境区域内的障碍物几何参数,可实现自动化辅助评估。

联合MOD11A1和地面气象站点数据的多站点温度预测深度学习模型

针对地面气象站点分布稀疏影响站点间关系以及站点间的关系强度推理难的问题,提出一种基于联合MOD11A1和地面气象站点数据的多站点温度预测深度学习模型(GDM)。GDM包括时空注意力(TSA)、双向图神经长短期记忆(DG-LSTM)网络编码和边-点转换双向门控循环网络解码(EN-GRU)模块。首先使用TSA模块提取MOD11A1图像特征并形成多个虚拟气象站点的温度时间序列,缓解地面气象站点分布稀疏对站点间关系的影响;然后用DG-LSTM编码器通过融合两组温度时间序列来计算地面气象站点间和虚拟气象站点间的关系强度;最后用ENGRU解码器通过结合站点间的关系强度对地面气象站点的温度时间序列关系进行建模。实验结果表明,相较于二维卷积神经网络(2D-CNN)、长短期记忆全连接网络(LSTM-FC)、长短期记忆神经网络扩展网络(LSTME)和长短记忆与自适应提升集成网络(LSTM-AdaBoost),GDM在10个地面气象站点24 h内温度预测的平均绝对误差(MAE)分别减小0.383℃、0.184℃、0.178℃和0.164℃,能提高未来24 h多个气象站点温度的预测精度。

基于OSCAR需求指标对遵义市地面气象观测站网现状分析研究

基于观测系统能力分析和审查工具(OSCAR)选取各气象应用领域对地面观测要素的需求指标,对遵义市地面自动气象观测站网现状进行评估分析,提出相应规划思路,旨在提高地面自动气象站网优化布局,推进地面气象观测业务的高质量发展。

地面气象观测站运行监测与控制系统设计

地面气象观测站是一种重要的气象探测设施,由主采集器、分采集器、各种传感器以及供电系统等构成,能够自动观测气温、湿度、气压、风速、风向、雨量等地面气象观测要素;为提升地面气象观测站运行状态监测及时性和丰富程度,实现远程电源控制,研究并设计一套地面气象观测站运行监测与控制系统;系统由站端控制器以及上位机软件组成,以树莓派为核心完成站端控制器硬件设计开发,基于python语言完成上位机软件以及控制器程序设计开发;对系统可靠性、功耗进行测试;测试结果表明:系统对自动站运行状态的成功获取率在99.5%以上,并对运行状态异常具有较好的识别能力;控制器平均值为3.9 W,接入常见的8要素地面气象观测站功耗占比为5.6%,电池供电情况下对蓄电池续航时间影响不大,但在低功耗气象站中使用时应考虑更换更大容量的电池;该系统可进一步提升地面气象观测站运行质量,降低维修保障人员工作强度。

冬季乌鲁木齐城区和机场雾的特征及地面气象条件对比分析

基于乌鲁木齐城区气象站和城北乌鲁木齐地窝堡国际机场(简称机场)2016—2021年冬季逐小时地面气象观测资料,对近6年冬季两地雾的特征及其对应的地面气象条件进行对比分析。结果表明:城区和机场3种情景雾日出现的概率较为接近,但是不同级别雾日的出现概率有一定的差别,其中大雾日数以两地同时出现为主,概率最高达到19.6%。两地不同强度雾日数和雾过程的频次均呈明显下降趋势,其中机场大雾日数和过程频次均略多于城区。城区雾起始时间有33.3%集中在01—04时,而机场有25.2%出现在08—10时。城区雾强度总体强于机场雾,机场雾日最小能见度均值(412.9 m)高于城区(360.8 m)。此外,在冬季准噶尔盆地的“冷湖效应”和山谷风的共同作用下,机场一带盛行的西北偏北和偏北风导致温度相对较低,有利于降温形成大雾天气,城区和机场温度分别在-12~-4℃和-16~-8℃时出现大雾的频率最高,比例分别高达57.4%和50.1%。

地面气象观测对水稻种植的影响

水稻是世界重要经济粮食作物之一,其生产关系到国家粮食安全与社会发展。吉林是我国主要的优质粳稻生产基地,种植面积达80万hm^(2),总产量在60亿kg左右。在我国水稻种植的发展进程中,很容易遭受各种气象因素的干扰,例如霜冻、低温、旱灾等会严重制约水稻的生产,一些灾情特别严重的地区以至于稻米绝收,为广大农村经营者带来了极大的经济损失。利用地面气象观测,可以在重大恶劣天气出现前及时预防并采取适当处理方法,对稻米的种植生产有着重大意义。

地面气象观测在现代农业生产中的应用及对策

农业作为我国社会经济发展的重要组成部分,对于社会民生稳定而言具有直接影响。而在科学技术的带动下,现代农业生产模式得以逐步完善,越来越多的现代化技术手段得以在生产流程中应用。而农业生产的整体质量水平与当地的天气气象条件有着密不可分的关联性,因此工作人员需要采用合理的技术手段来做好地面气象观测,进而为现代农业生产效果带来全面保障。

基于地形起伏度的四川省地面气象站点适宜性研究

为科学确定气象站点地形起伏特征,基于先进星载热发射和反射辐射仪全球数字高程模型(Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer Global Digital Elevation Model,ASTER GDEM)30 m数据,利用均值变点分析法确定四川省地形起伏度模型的最佳分析窗口。提取地面气象观测站所处的地形起伏特征,探究气象站点布设的区域代表性空间格局。结果表明:(1)四川省地形起伏度的最佳窗口为39×39个像元矩形邻域,对应面积1.369 km^(2)。建立的地形起伏度模型与山脉走向一致,能够捕捉到地表各种尺度的地形起伏状况,符合四川省地貌特征。(2)国家站和区域站所处地势以台地、丘陵和小起伏山地为主,地形起伏较小的国家站占比明显高于区域站,即国家站更具有区域代表性。(3)四川省气象观测站点布设的适宜地区主要集中在盆地、川西高原的北部和西部及攀西地区的东部和南部,占全省面积的69.74%。均值变点分析法确定的分析窗口面积可以兼顾各种地貌类型,提取的地形起伏度能较好地反映气象站点所处地形特征,可为气象站点布局和站网优化提供重要参考依据。

国家级地面气象无人值守业务运行故障及处理方法

【目的】通过分析国家级地面气象无人值守业务运行故障,提出各类故障应急处理方法。【方法】收集整理青海海西无人值守业务运行故障记录,分析原因、处理方法,并进行归纳总结。【结果】得出国家级地面气象无人值守业务电源故障、仪器设备故障、软件故障应急处理方法。【结论】方便业务人员查阅、掌握各类故障应急处理方法,及时排除故障,提高维护保障能力,确保无人值守业务稳定运行,为气候分析、科学研究和气象服务工作提供可靠的数据支撑。

北京市地面气象观测业务常见故障分析及处理

地面气象观测是综合气象观测重要组成部分之一,地面气象观测所探测到的温度、气压、湿度、风向、风速、雨量等多个气象观测要素为天气预报和气象服务保障提供了有效的数据支撑。本文通过从国家级站点常见故障排除与诊断、通讯及网络传输异常处理流程、ISOS业务软件工作异常处理流程、地面观测维修工作流程和元数据填写格式举例等五个方面介绍北京地区地面气象观测业务中常见的软、硬件故障及相应处理方法,可供各台站地面气象观测业务人员学习参考,提高地面观测业务质量。

地面气象观测站自动化监控预警平台设计与实现

文章基于分布式技术的气象综合业务实时监控技术架构,开展地面气象观测站自动化监控技术研究,详细设计了气象观测站自动化监控总体流程、数据采集对接策略、关键技术指标、监控信息和告警信息。采用面向服务的体系结构开发并实现地面气象观测站自动化监控和告警,增强了业务故障预警能力,提高了设备运维保障效率,研究成果在四川省、市、县三级气象部门开展业务应用,解决了观测自动化业务综合观测运行监控能力不足的难题,极大地提高了地面气象观测自动化水平。

浅析地面气象观测对小麦种植的影响

地面气象观测作为以气象灾害监测、农作物长势监测为主要内容的监测手段,将其应用在小麦种植管理阶段,能够有效防御气象灾害对小麦产量及品质带来的负面影响。在此基础上,本文简要分析了地面气象观测对小麦种植的作用,围绕气象灾害影响情况,提出深化地面气象观测影响的实践措施,通过加强观测设备管理维护、联合应用高新气象监测技术、推进气象灾害资料共享、注重气象业务人才培养等方式,为小麦产业高效优质发展提供关键保障。

地面气象观测对玉米种植的影响

新时期,国家提高了对农业领域发展的关注度,出台了一系列政策,为农业发展创造了良好条件,但我国作为气象灾害频发的国家,农作物生长期间常常受到气象灾害的影响,导致种植效益较低。对此需要全面化分析气候变化特点,了解各个季节常见的自然灾害,灵活运用气象观测技术。本文以玉米种植为例,重点阐述了地面气象观测对玉米种植的影响,并简单论述了影响气象观测的因素等内容,希望对相关工作有所帮助,降低气象灾害带来的影响。

地面气象观测在农业生产中的作用及质量提升措施

农业生产与气候密切相关。有利的天气可以促进作物健康生长发育,而恶劣的天气条件会导致农业产量减少。尤其是随着全球气候的持续变暖和极端天气灾害频发,给经济造成了极其严重的损失。基于此,结合地面气象观测工作和为农服务现状,重点探究了地面气象观测在农业生产中的主要作用,并提出了气象观测质量提升措施,以期强化地面气象观测工作,为农业生产提供更加实用、可靠的气象服务。

地面气象观测对水稻种植的影响

水稻种植环节,产量及质量较易受到气象因素的影响,当出现严重灾害时,还会导致水稻绝收,严重降低水稻种植效益。而通过地面气象观测,能够有效预测气象情况,使农民采取有效的应对措施,减少损失。基于此,本文分析地面气象观测对水稻种植的影响,提出做好地面气象观测工作的策略。

浅谈地面气象记录月报表的审核

地面气象记录报表是气象台站所积累的气象情报资料原始档案，自动站在全月观测数据文件的基础上采用计算机加工处理完成地面气象记录月报表。地面气象记录月报表根据上级业务部门的规定或本站气象服务的需要，按照统一格式和编制要求进行编制。台站按照《地面气象观测规范》、《地面气象测报业务系统软件操作手册》、《地面气象观测数据文件和记录簿表格式》中的规定和要求编制，修改地面气象观测数据文件（A文件）和分钟观测数据文件（J文件）。