Rain Attenuation Impact on Performance of Satellite Ground Stations for Low Earth Orbiting (LEO) Satellites in Europe

Low Earth Orbits (LEO) satellites are used for public communication and for scientific purposes. These satellites provide opportunities for investigations for which alternative techniques are either difficult or impossible to apply. Ground stations have to be established in order to communicate with such satellites. Usually these satellites communicate with ground stations at S-band. The communication quality depends on the performance of the satellite ground station, in addition to that of satellite. The performance of the satellite ground stations is expressed through Figure of Merit. The aim of this paper is to analyze the rain attenuation impact on the performance of the respective ground station. Rain attenuation depends on geographical location where the satellite ground station is implemented. In order to compare this effect on satellite ground station performance, some cities of Europe are considered. Finally, the rain attenuation impact on the satellite ground station Figure of Merit for the hypothetical satellite ground station installed in Prishtina is analyzed.

基于GIS和SWMM的西安市北郊片区排涝模拟与排水系统优化

为解决西安市北郊河道超载风险问题,通过SWMM和GIS技术构建管网-泵站-河道耦合模型,在不同设计降雨重现期(1、2、5、10、20、50年)下对该区域排水系统进行模拟,进而分析下游河道水位变化规律并提出雨水分流调配与调整泵站调度的协同优化措施。结果显示:在5、10、20和50年降雨重现期下,随着降雨峰值的到达,整个系统88%的排口都存在顶托现象,最长持续时间160min。在重现期为1、2、5和10年降雨条件下,协同优化的措施使得河道峰值流量分别下降了17.6%、4.9%、3.7%和2.6%,河道水位平均下降了35cm,排水系统的超载节点分别减少了16.7%、31.4%、34.2%和27.5%,超载管段的数量分别减少了25.0%、28.6%、30.8%和25.3%。

黑龙江中央站保护区种子雨和凋落物特征

在中央站保护区,采用机械布点法设置收集器对种子雨和凋落物进行动态监测,并对主要树种的种子雨的组成、各月份之间的动态差异、时间动态、空间分布格局、凋落物的组成和时间动态进行分析.结果表明,种子雨主要由白桦、黑桦伴随少量兴安落叶松和蒙古栎种子组成;6月收集到的种子雨总量最多,其中种子雨量最多的树种是白桦;4个树种的种子雨的空间分布格局都呈现聚集分布;总凋落量和主要成分的凋落量呈明显的单峰型,其中凋落量以树叶为主,不同类别的凋落量都呈明显的单峰值.

氯碱企业实用型气象监测站的设计与实现

介绍了氯碱企业气象监测站的重要作用,及建设气象监测站的实施过程。

雨雪量计及风速风向仪在南京地铁中的应用

为了充分发挥气象条件对城市轨道交通运输效率和运输安全的积极作用,文章以南京地铁为研究对象,详细阐述了气象监测系统建设的必要性和建设过程。应用中通过在各线路车辆基地和正线站点布设用于监测降水的雨雪量计监测站和风速风向监测站,对雨雪量和风速风向数据进行实时监测,并传输至应急指挥中心的数据中心站,实现数据的展示和分析,以及相应阈值报警功能,为南京地铁的安全稳定运行提供有力保障。

柳州2022年“龙舟水”过程一次降水的雨滴谱特征分析

利用柳州国家站DSG5型降水现象仪(雨滴谱仪)对柳州2022年6月16日18时—17日11时暴雨过程的雨滴谱特征进行分析,并与自动雨量传感器(雨量筒)数据对比,探究不同雨强范围雨滴谱特征。结果表明:(1)雨滴谱仪和雨量筒的累积降雨量具有很好的一致性,相关性系数达到0.99;降水量与分钟粒子数呈强相关(0.82)。(2)降水量的多少不仅仅由雨滴粒子的数量决定,还取决于雨滴粒子的直径;本次降水主体以粒径小于3 mm的雨滴粒子为主;降水贡献主体以1~4mm的雨滴粒子为主。(3)雨强增大,雨滴粒子数密度逐渐增大,小雨滴更容易合并成大雨滴。(4)无论雨强大小,粒子数占比均随粒径区间的增加而下降,小雨滴粒子占比始终最高;随着雨强增大,小雨滴(D≤2 mm)降水贡献率占比下降,大雨滴(D> 2 mm)降水贡献率占比升高,进一步表明雨强增大,对流增强。

高分辨率融合降水驱动下的WRF/WRF-Hydro耦合模拟研究

为了满足陆面水文模式和数值大气模式耦合构建降雨径流模拟系统的需求,构建了基于天气雷达与雨量站观测降水的3种高分辨率降水数据(雷达估测降水、雨量站插值降水和基于雷达与雨量站观测数据的融合降水),采用雨量站插值降水和融合降水数据对陆面水文模式WRF-Hydro的关键产汇流参数进行率定,探讨了不同降水驱动WRF-Hydro开展径流模拟在我国北方山区中小尺度流域的适用性。结果表明:融合降水的误差指标相比传统插值降水有不同程度的改善,融合降水的时空准确性也更为突出;采用雨量站插值降水和融合降水均可有效改善WRF-Hydro的关键产汇流参数,其中融合降水率定参数组的洪水模拟效果要优于雨量站插值降水;以高分辨率融合降水数据为驱动,可获得更准确的WRF-Hydro关键产汇流参数,有效提高WRF/WRF-Hydro陆气耦合系统在研究流域的适用性。

基于区域自动站分析的东源县短时强降水特征

利用2010—2020年河源国家基本气象站和22个区域自动站逐小时降水资料和ERA5 0.25°×0.25°再分析资料,对东源县短时强降水的时空分布和环流特征进行分析。结果表明:1)东源县短时强降水以局地性为主,具有明显的季节性特征,集中期为前汛期(4—6月);最容易发生在下午到傍晚,高发期在14:00—17:00。2)空间分布呈现“西多东少”的分布特征,万绿湖库区西部一带为频发中心,逐渐向东方向递减。3)东源县大范围短时强降水产生时的环流特征可以归纳为4种类型:西风槽型、南支槽型、副高边缘型和热带系统型。

无线通信基站雨衰检测及补偿方法研究

雨衰是无线通信基站常见的问题,在大气降水过程中导致基站通信信号出现衰减,对信号的稳定性造成影响。通过检测和补偿方法的应用,可有效降低雨衰问题的产生概率。以无线通信基站的雨衰问题作为研究对象,分析在特定场景下无线信号补偿措施,建立雨衰检测及补偿模块,对大气降水条件下无线通信基站的雨量环境进行检测,具有科学性优势。

闽西北山区一次致灾暴雨的特征分析

2016年5月8日闽西北山区出现了分散性特大暴雨天气过程,造成闽西北山区泰宁发生泥石流灾害。基于地面、高空常规气象观测资料、多普勒雷达、风廓线雷达、加密自动站等资料,分析了此次致灾暴雨过程特征。结果表明:(1)特大暴雨期间,西南急流显著,有静止锋切变维持和暖切南侧有明显的风速辐合,近地层有辐合线存在,高层抽吸特征明显,是典型的福建暴雨形势。(2)边界层有冷空气侵入,地形动力抬升和喇叭口地形收缩作用为特大暴雨形成提供很好的条件。(3)雷达组合反射率上有多个“列车效应”,最强降水时段,在风廓线上能看到明显的风速辐合,加密自动站上存在中尺度辐合,对暴雨有着较好的指示意义。

务川一次人工增雨作业效果分析评估

利用地面自动气象站、双偏振多普勒天气雷达等观测资料,对2022年7月17日务川县一次火箭增雨作业效果进行统计检验和物理检验。通过对影响区和对比区作业前后雨量及雷达参量的演变差异,完整分析此次人工增雨作业的催化效果。结果表明,此次增雨效果显著,区域对比分析通过0.1的显著性检验,绝对增雨量为12.1 mm,相对增雨率为30.3%,总雨量增值达774400 m3;催化效果在作业后15 min起到效果,影响区强回波迅速生成发展,并在1 h左右贝吉龙效应达到最强,强回波区面积、液态水含量跃升变率及高值区占比、冰粒子尺度和数量等参量均大于对比区,人工增雨催化作用能够被观测的物理效应所证实,为务川县人工增雨保障气象服务的顺利开展积累经验。

关于农村生活污水治理存在的问题及未来发展规划的探讨——以西昌市为例

随着农村生活污水排放量进一步增加,且生活污水污染指标复杂程度有所增加,农村生活污水污染带来的新问题已尤为突出。农村生活污水是饮用水水源地的重大污染因素,也是附近地表水等污染的重要原因。针对农村生活污水治理方式、存在的问题,结合实例探讨农村生活污水治理未来规划及趋势。

水文多尺度仿真在雨量站网密度研究中的应用

从水文多尺度仿真的角度研究雨量站网密度问题,构建了水文多尺度仿真模型族和水文多尺度仿真系统。应用中国梅雨雨量站网实验区的雨量站资料,在水文多尺度仿真系统平台上,以抽站法和水文模拟法相结合,采用多水文模型族进行雨量站网密度研究。研究认为在流量相对误差和确定性系数两项指标都比较稳定的情况下,站网密度与水文模型、服务目标具有密切的关系。在湿润地区和时间尺度为日的条件下,分布式水文模型要求流域具有高密度的雨量站网布局,站网密度应在40 km2/站,集总式水文模型对站网密度要求较低,站网密度应在100 km2/站。研究认为水文多尺度仿真能够反映雨量站网密度的不同尺度的特征。

基于数字流域的雨量站网空间布设研究

在数字流域平台构建的基础上,将雨量站的雨量信息与子流域单元进行空间匹配,避免了过去以流域面平均雨量值作为水文模型输入的弊端;同时依据地形条件相似性原理,在分析流域内各雨量站日雨量相关性的基础上,运用数字水文模型对传统雨量测站布设的合理性进行了探究.计算结果表明:在地形条件复杂和没有雨量站的子流域单元内增设雨量站十分必要;水阳江流域内应用13个代表性最好的雨量站的日雨量模拟的日流量过程,与应用原先布设的26个雨量站模拟的结果非常接近,但用这13个雨量站1h雨量信息模拟次洪流量则不如26个雨量站的模拟效果好.

南京站降水量的统计分析

通过对南京站降水量的统计分析,验证了南京站降水量雨型为P-Ⅲ型分布。随着城市化的进程,人类活动加剧,南京站的降水量和发生大雨、暴雨的年均次数均有增加的趋势,1970年后趋势更加明显。城市降水量的增大及大雨和暴雨次数的增多,出现峰高量大的暴雨洪水机会增加,加剧了南京的防洪压力。

苏北沿海地区降水量的统计分析

通过对苏北沿海盐城站降水量的统计分析,验证了其降水量雨型为P-Ⅲ型分布。同时,根据盐城站实测降水资料,对其降水量特征值、年际变化、年内分配进行分析计算,并探讨降水量变化规律,为盐城市水资源调查评价和水资源规划提供参考。

基于万有引力的点雨量插值算法研究

根据万有引力原理,任意雨量站雨量与待插值点雨量存在着万有引力.通过计算任意一个参与插值的站点与待插值点的万有引力占所有参与插值站与待插值点的万有引力的标量之和的比例来确定插值权重,并提出了消减权系数的计算方法,从而构建了基于万有引力的点雨量插值算法.根据雨量站点的平面三角几何关系,提出了参证插值站点的选择方法,使得参证插值站点的选择更合理.通过王家坝流域内27个雨量站的3个典型季节的日雨量的插值模拟,证明了参证插值站点的选择方法和万有引力插值算法用于点雨量插值具有较高的精度,可以应用于点雨量的插值.

一次暴雨空报的诊断分析

实时天气系统的时空分布、多个物理要素、雷达回波特征都表现出24小时内鄂东地区及武汉单站有暴雨天气发生,结果暴雨空报。为了找到暴雨空报原因,对T213数值预报产品中多个物理要素进行诊断分析。首先根据物理量场分析鄂东地区暴雨是否产生;其次根椐物理量值分析武汉单站有否暴雨。结果表明:鄂东及武汉单站多个物理要素场和值不支持有暴雨产生。如:没有能量锋区、湿度锋区和水汽的辐合支持降水天气系统继续发展和加强,鄂东不会产生区域性暴雨。武汉单站涡度平流反映出低层正值高层负值,这种配置没有动力作用。垂直速度表明在汉口上空整层为下沉气流区,产生不了动力不稳定。单站ra和rf值表现出,前者为正值的水汽辐散;后者为小值。K指数不但没有达到K≥35℃以上,而且表现出逐日递减。这几种要素值都不支持单站次级环流的产生,所以,武汉不会发生暴雨。

DEM支持下的梅雨区雨量站网规划研究

雨量站网是水文站网整体功能中极其重要的一个组成部分,雨量资料的准确性和代表性,将直接影响洪水预报的精度,科学地规划和优化雨量站网,使雨量资料最大程度地反映流域的实际降雨情况,可以大大提高洪水预报系统的精度。根据水文技术发展的现状,采用抽站法,基于GIS技术,加入地形、气象等下垫面因素综合考虑,对梅雨地区雨量站网进行优化研究。