一种多气象特征融合的时空降尺度模型

针对现有的深度学习气象时空降尺度方法较少、数据融合方式较为单一、气象图像纹理细节信息重建效果不佳等问题,提出了一种基于多特征融合的时空降尺度模型(Spatio-Temporal Downscaling Model Based on of Multi-Feature Fusion,STMFF)。设计一个动态数据融合模块(Data Fusion Module,DFM)对动态辅助数据进行融合,对特征时间插值模块进行改进,实现更加有效的静态数据融合;使用局部时间特征比较(Local Time Feature Comparison,LFC)模块来提高视频帧插值后每帧的图像质量,并采用基于多尺度特征提取的残差Swin Transformer模块(Residual Swin Transformer Module Based on Multi-Scale Feature Extraction,MF-RSTB)获得每帧图像的多尺度特征。基于法国雷达降水公开数据集的验证表明,STMFF最优结果较对比算法的MSE最大降低74.42%,最小降低4.28%,且在每帧图像的主观视觉效果上也更具优势。

开垦河站TRM-ZS9型中尺度自动气象站雨量器应用研究

采用TRM-ZS9型中尺度自动气象站雨量器在开垦河站进行降水量观测,共获得47日的降水量数据,并与人工观测雨量器进行误差回归分析比较。结果表明:两者的均方根误差仅为0.115 mm,相关性达0.997,表明自动气象站雨量器观测值的准确性,经人工观测雨量器进行率定后,可用于气象站全天候、无人值守地进行降水量自动化监测,达到现代水文站智能化和信息化建设的要求。

济南岩溶泉域地下水位、降水、气温与大尺度气象模式的遥相关

济南岩溶泉域地下水资源丰富,对供水及维持＂泉城＂特色均具有重要意义。基于1959—2011年济南泉域地下水位、降水、气温观测及NINO3.4 SSTA、SOI、AO与NPI监测资料,采用小波分析方法对泉域地下水位、降水、气温与大尺度气象模式间的遥相关关系进行了分析。结果表明,上述长时间序列监测数据之间存在遥相关,并因各气象模式周期性的差异使遥相关具有不同的时频域特征。泉域地下水位、降水、气温与NINO3.4 SSTA的遥相关主要为1~7a周期尺度;与SOI主要为6~13a及2~6a周期尺度;与AO主要为14~19a及1~8a周期尺度;与NPI为1a、14~19a及6~10a周期尺度。研究有助于从长时间尺度上,了解岩溶泉域地下水资源变化机制,为完善岩溶水资源管理提供依据。

暴雨和中尺度气象学问题

对近年来暴雨和中尺度气象学的进展进行了综合评述，这包括（１）暴雨发生的条件；（２）强风暴和中尺度对流系统概念模式；（３）中尺度系统的数值模拟；（４）中尺度动力学问题；（５）暴雨预报等。对于暴雨和中尺度气象学将来研究的问题也作了讨论。

中尺度气象站网探测数据的UDP报文传输方法分析与研究

中尺度气象站网覆盖面积广,探测数据时空分辨率高,可服务于工农业生产和灾害监测预警。针对观测网发报终端数量大,报文频次密集且长期连续发报,传输实时性、可靠性要求严格的特点,使用GPRS网络通讯模块建立效率高但可靠性无保障的UDP连接方式,依靠数据中心和发报端的交互机制,实现气象探测资料可靠传输。在安徽省地面气象探测网的应用表明,数据到报率符合中国气象局相关业务规范的要求。

中尺度自动气象站数据库入库监控报警程序的实现

基于中尺度自动气象站数据库的应用很多,并且我省加密自动站数量近千个,大量实时数据的传输使数据库负荷比较重,容易出现入库异常情况。本文介绍了如何应用Visual Basic结合Flash技术实现中尺度自动气象站数据库入库监控报警程序的开发。

灾害天气和中尺度气象学研究

该文简要评述了我国经常发生的引致严重灾害的中尺度天气系统及目前国内外中尺度天气外场试验和中尺度模式的研究现状和进展 。

中尺度气象学研究与中国气象科学研究院

近50年来,中尺度气象学研究一直是中国气象科学研究院的首要课题。早在1963年,中国气象科学研究院就开始参与主持国内首次长江三角洲地区中尺度气象学试验。此后,又先后主持了“京津冀灾害性天气监测和超短期预报基地”(1986—1990年)、“海峡两岸及邻近地区暴雨试验研究”(1997—2003年)、“我国重大天气灾害形成机理与预测研究”(1998—2003年)以及“我国南方致洪暴雨监测与预测的理论和方法研究”(2004—2009年)等国家重大科技项目。在这些项目中,中国气象科学研究院与有关单位密切合作,独立自主地完成了数字天气雷达系统、多普勒天气雷达系统、车载多普勒天气雷达系统、风廓线雷达系统、全自动扫描双通道微波辐射计、自动气象站网、中尺度气象资料自动收集、处理、分析及显示集成系统等研制工作,并且研制发展了中尺度非静力大气数值预报模式。利用现代中尺度大气探测网,组织实施了多次中尺度暴雨等大气综合观测试验,取得了丰富的中尺度观测资料,为我国中尺度气象发展奠定重要的科学与技术基础,做出了重大贡献,先后获得了16项国家科技奖励。

中尺度自动气象站维护-DTU篇

介绍自动气象站DTU的性能特点、数据传输、工作流程、故障诊断和维护方法。

中尺度自动气象站Web图形显示系统

用VB脚本查询中尺度自动气象站SQL Server 2000中心数据库,在VB 6.0下编程调用绘图软件Surfer 8的Automation功能,对查询得到的数据进行图形分析,通过系统剪贴板将Surfer 8在后台绘制好的图形复制到图片框进行前台显示。将查询信息输入和图形显示功能模块编译成Active X控件,插入网页文件,实现了将任意时段的中尺度自动气象站资料以图形的形式在互联网上为用户服务,克服了目前多数网站只提供固定时段气象资料分析图形的问题。系统采用了模块化和控件的方式进行开发,减轻了开发工作量,方便了系统发布。

中尺度自动气象站防雷技术的探讨

随着气象事业的发展 ,自动气象站的建立愈来愈多 ,由于自动气象站安装在野外以及微电子装置的脆弱性 ,很容易遭受雷电损害 .通过泉州市中尺度自动气象站网防雷设计的实践 ,结合通信系统的防雷措施 。

中尺度气象学及大气化学研究进展及其发展趋势

中尺度气象学及大气化学研究进展及其发展趋势张庆阳，史国宁（中国气象科学研究院）８０年代以来，大气科学在基础研究和许多前沿领域取得了显著成绩，既推动了气象业务技术的发展，也促进了有关学科的进步。本文仅就中尺度气象学和大气化学的研究进展及其发展趋势做一综...

新一代中尺度自动气象站网络监测系统

介绍了新一代监测系统的通讯方式、系统构成和软件实现。该系统采用CAWS系列自动气象站作为研究对象,通讯方式采用以无线为主有线为辅的新型通讯传输,利用3层C/S结构和B/S结构相结合的方式实现功能设计;通过基于SQL Server 2000关系型数据库的二次开发,新一代中尺度自动气象站网络监测系统利用自动气象站采集的数据资料进行了各种气象观测方法以及数据应用的研究,是综合地面观测、分析、预测预警、网络发布等功能为一体的新一代监测系统。

《中尺度气象学》教学体会与思考

《中尺度气象学》是大气科学专业本科学生的专业学习课程,是在学习完成《天气学原理》、《动力气象》、《天气学基础》等基本专业知识之后对气象学理论与实践应用的进一步认识与提升,在大气科学中占有重要的地位。文章总结归纳了近几年在《中尺度气象学》教学实践中的经验与思考,提出了"复杂的理论、丰富的图表、细致的归纳"相结合的教学方法、启发性的教学理念,以及天气个案例析的教学思路,希望为《中尺度气象学》的教学提供参考。

奏响气象科学的华章--《中尺度气象学研究--寿绍文学术论文选》评介

本书荟集了寿绍文教授及其研究生和合作者的部分研究成果,包括对台风、飑线、雷暴、冰雹、暴雨、强降雪、中尺度气旋、龙卷等典型中尺度天气系统和过程的成因、结构特点、演变规律以及预报、诊断分析方法等进行的系统分析和研究。20世纪20年代初和40年代,由挪威学派和芝加哥学派相继分别建立的锋面气旋理论和大气长波理论是现代天气学发展的两个重要里程碑。经过长期研究,天气学已经逐渐发展为理论成熟的现代学科。

微尺度气象模式在环境影响评价中应用初探

利用微尺度气象模式(Envi-met)耦合气体污染物扩散模式,模拟交通尾气对上海市瑞金二路商业楼建设项目的影响。根据输入的建筑物和下垫面分布特征,结合评价区域特定的风向、风速、污染源强度和高度参数,得到了污染物浓度在评价区域的精细化分布,同时利用现行法规大气扩散模式对预测结果进行对比分析,结果表明:微尺度气象模式的预测结果和法规大气扩散模式的预测结果是比较接近的,但前者更好地反映了局地建筑和风场的分布特征,其预测结果更为精细化。将微尺度气象模式应用在环境影响评价中能够在一定程度上弥补目前的法规大气扩散模式在这方面的不足,具有较好的应用前景。

工程设计暴雨中尺度动力气象模型

本工作从推求工程设计暴雨出发,根据动力气象学原理,提出以“对流加速长度”计算热对流运动的方法,并导出气压梯度力公式和中尺度ω方程.由此组成的暴雨计算模型能较确切地反映中尺度系统的特性,为从成因上推求暴雨量提供了理论的依据和途径.验算表明,本法精度较高,且对于缺乏资料地区,尤具实际意义.

梅州地区两次雷暴过程的多尺度气象资料分析

利用闪电定位、多普勒雷达、探空数据以及自动气象站资料对2016年4月17日梅州地区的两次雷暴过程进行了分析。结果表明:两次雷暴过程均是强对流系统造成的,地闪以及降水空间分布呈北多南少特征;正闪密集时段,有明显降水以及风速突变特征,地闪密集区对应着强风切变区域;地闪变化与风速变化相关性明显,地闪较降水有一定的滞后性;地闪的密集区域与雷达回波强度中心基本吻合;多普勒雷达回波特征、不稳定层结参数特征均符合强对流系统的特征。

“8·12”随州极端暴雨的中尺度特征分析

为进一步研究湖北暖季短时强降水特征,利用自动站逐小时降水资料、地面与高空常规观测资料、探空资料、FY-4A卫星资料逐小时数据及新一代多普勒天气雷达探测资料和ECWMF 0.25°×0.25°再分析等资料,主要采用中尺度分析的方法对2021年随州“8·12”极端暴雨过程的中尺度特征进行研究,结果表明:(1)此次极端暴雨过程以持续短时强降水为特征,具有短时强降水的贡献率大、对流性强、强降雨总量大,时段集中、极端性强等特点;(2)此过程在江淮梅雨环流背景下产生,伴随副热带和温带天气系统的同步调整,低空中尺度偏东风急流建立,暖式切变线加强,梅雨锋得到增强,在高温高湿及不稳定条件下形成;(3)冷暖空气交汇于低层切边线附近,形成东西向强辐合抬升区,影响随州地区的中β尺度低涡系统沿切变线东移。其中,随州附近持续驻留的中γ尺度对流系统列车效应明显,为强降雨的发展和维持提供条件。(4)在鄂西北复杂地形的影响下,中尺度对流系统被触发并缓慢移动,遇到山体被迫抬升,并形成一定高度的多个涡旋触发对流,复杂地形对维持加强短时强降水的影响和具体机制则需要进一步研究。