云南省山洪地质灾害分布特征及致灾因子分析

云南省受山洪、滑坡、泥石流灾害影响十分严重。基于精细化灾害风险普查,综合全省125个站1971-2016年逐日降水数据,以大雨日数、暴雨日数和大暴雨日数作为强降水因子;以10 min,30 min,1 h,3 h,6 h和12 h极端降水极值作为极端降水因子。结果表明:云南省山洪沟主要分布于河流及河谷周边地区,滇西北南部、滇西南北部、滇东南西部分布密集。泥石流、滑坡呈现西部高于东部、北部高于南部的特征。强降水主要集中发生在滇西南及滇南边缘地区,北部及东部强降水较少。极端降水主要集中在滇东北、滇中以北及滇南边缘地区。怒江、大理西部、丽江东部、德宏、保山、临沧、西双版纳及红河南部的强降水因子和极端降水因子匹配较好,也是山洪、滑坡、泥石流分布最多的地区。

“3·23”云南省景谷傣族彝族自治县冰雹灾害天气原因分析

从防灾减灾的角度,以"3·23"景谷县冰雹灾害天气为例,运用国家级站降水实况资料、卫星资料、闪电定位仪资料、Micaps常规资料、区域自动站资料和新一代天气雷达体扫资料等,分别对这次灾害天气过程进行预警指标分析,并采用美国NEXRAD的新一代冰雹探测算法,对该灾害天气过程进行了检验。分析表明:该灾害主要由冰雹天气过程造成;从雷达资料和闪电定位仪资料能够清晰准确反映冰雹天气过程的发生发展过程,具有较好的防灾价值,雷达观测的几个要素指标能较好的预示受灾的区域和强度,闪电频次、回波强度、强回波顶高、中气旋等指标能为这类灾害性天气提供短临预警依据;同时,冰雹灾害性天气通常伴随雷电、大风等灾害天气,也会造成重大灾害。另外,也应注意到冰雹天气通常是局地中小尺度的,但分析发现局地中小尺度的灾害天气也常有大尺度的天气背景作用,可从探空资料加以分析。

云南省L波段探空系统运行监控平台的开发与应用

基于云南省L波段探空系统提供的监控信息与探空资料,通过云南省气象局宽带信息网络,建立了云南省L波段探空系统运行监控平台,该平台由FTP下载系统、数据录入系统和运行监控系统3部分组成。对平台的结构和主要技术方法进行了详细介绍,并着重对L波段探空系统的数据质量进行了研究,提出相应的数据质量控制方法。近一年的业务运行情况表明,该平台实现了对云南省高空探测系统的探空雷达和探空数据的监控,对于加强观测业务管理、保证观测资料质量、改进观测技术及提高观测资料应用效果发挥了积极的作用,但数据质量控制还需要在资料积累过程中对阈值范围和方法进行改进。

Ka波段毫米波云雷达对青藏高原东南缘降水回波的分析

利用丽江站新建的Ka波段毫米波云雷达获得的高时间分辨率的垂直观测资料,结合同址的地面自动气象站和雨滴谱的分钟数据、常规探空数据和附近C波段天气雷达的强度回波,分析了两次降水过程前后云雷达反射率因子Z、径向速度V_(r)、速度谱宽S_(w)的垂直变化规律。分析表明:在发生弱降水时,云雷达Z在垂直方向的变化不明显;但V_(r)、S_(w)值在0℃层稍低位置有一个明显的分界层(融化层),粒子通过融化层后V_(r)、S_(w)都是快速变大,这个变化主要是粒子的相态由固态变成液态引发的,可以通过V_(r)、S_(w)突变值的位置来识别0℃层亮带的高度。从C波段天气雷达回波强度、剖面图及云雷达位置的时间-高度图看,对毛毛雨和小雨的回波,强度和高度差异比较明显,毛毛雨比小雨回波高度低、强度弱,与云雷达相比C波段雷达对高一些的云观测不到,对距离较远的弱降水回波无法观测到;由于相同粒子对不同波长电磁波的散射不一样,造成两种雷达垂直方向观测到的Z变化不同。对比弱降水回波,云雷达在强降水时:Z出现缺口;V_(r)在0℃层以上有较大的正值(弱降水的V_(r)都是负值);在0℃层以上S_(w)变得更大(弱降水时S_(w)在0℃层以上值较小,在0℃层以下较大)。在强降水时,从C波段雷达回波强度时间-高度图看,垂直方向回波强度变化明显,在同一时刻回波强度由地面向空中的变化是逐渐减小的;不同时间同一高度层强度也有变化,云雷达雨衰缺口时段回波明显强于其他时段。在个例分析中,发生分钟降水量在0.3 mm以下强度的降水,云雷达可以观测到完整的云信息;发生分钟降水量在0.5 mm以上强度的降水,云雷达会有严重的雨衰,无法观测到完整的云信息。

雷暴过程中的大气电场特征与地闪活动分析

本文利用云南省闪电定位系统监测资料和大气电场仪资料分析了滇中2007-04-30的雷暴天气过程,结果表明:这次由午后强对流活动引发的雷暴过程主要分布在滇中地区,负地闪所占比例较高,正负地闪为中等偏弱电流,在时间上正地闪落后于负地闪;大气电场不仅能很好的反映带电云的产生、聚集、消亡过程,也能较好的反映出地闪发生频数、性质;结合地闪发生频数,可将大气电场的演变可分为6个阶段,各个阶段显示出不同的电场特征,其中地闪初期阶段电场的变化对雷电预警具有重要意义。

C波段高山天气雷达对森林火灾的探测能力初析

借鉴前人在S波段新一代天气雷达上探测森林火灾和城市大火烟尘的方法和研究成果,利用收集到的云南十部C波段新一代天气雷达的34次森林火灾个例资料,立足云南C波段高原高山雷达的一些特点,采用分类对比进行分析研究,得出C波段高山雷达森林火灾回波的一些特有指标。提出按雷达海拔高度分别设置森林火灾判别阈值、引入速度场特征、降水回波过滤等一些新指标和方法,进行这类地区的雷达森林火灾探测。随后开展了业务实践,经检验和实地踏勘,取得了一定效果。证明C波段雷达同样具有一定的探测森林火灾回波的能力,主要技术指标有:高山雷达由于海拔高差的影响,应分别针对不同雷达设置相应的阈值参数;根据森林火灾回波的上升和飘散特性,雷达回波速度场与周围回波有时呈现出一定差别;采用过滤晴空回波、过滤杂波、过滤地物回波、过滤二次回波、过滤降水回波、识别速度场特殊回波等办法,可得到滤出的火灾烟尘疑似回波。这些指标和方法对西部高山雷达探测应有一些参考作用。

云南C波段天气雷达的森林火灾预警系统实现

利用云南多次森林火灾历史个例,结合相对应的C波段新一代天气雷达资料进行对比分析研究,参考S波段新一代天气雷达的一些阈值,基于雷达探测回波的形成原理,提出森林火灾在C波段高山雷达回波上的一些特有指标,形成C波段高山雷达特有的算法,主要有:由于高原高山地区风速较大,引入雷达速度场结合地面自动站风向风速判别指标;高山雷达由于海拔高差较大,探测的目标物高度也不同,在设置识别阈值时应有一定的差别;高原小尺度对流性降水回波过滤方法等一些新指标和方法。基于此设计了系统,并开展雷达森林火灾探测预警的业务试验,不断改进总结完善后,取得了一定效果,实现了C波段新一代天气雷达的森林火灾探测软件系统。试验表明:从时效性看雷达监测有时较卫星和人工视频监测有一定优势,可与目前的卫星监测和人工视频监测等手段形成互补;根据空中火灾烟尘回波面积和烟尘回波顶高的变化,有时可以较好的分析出地面火势的变化情况,判断出火势的增强、减弱和复燃。

云南突发灾害现场应急气象服务体系的构建

近年来极端天气、气候事件频发,影响日趋广泛,为制定防灾、减灾、抗灾决策,更好地保护人民生命财产安全,迫切需要气象服务为地震、山洪泥石流等自然灾害现场提供更具针对性、准确性的基础保障。该文对2014年云南鲁旬6.5级地震现场应急气象保障服务过程回顾,总结应急现场气象服务的不足,分析应急现场气象服务的需求和特点,提出满足云南省突发灾害应急现场气象服务体系的主要功能,并具体分析系统各功能部分的设计技术要点。

西南低纬度高原一次冰雹过程的相控阵雷达特性分析

利用2022年7月昆明地区一次冰雹过程的X波段双偏振相控阵阵列天气雷达资料,采用三维变分同化算法,对其演变过程的特征进行分析,得到冰雹初生发展、孕育成熟、降雹消散阶段的组合反射率、双偏振量等特征,研究结果表明X波段相控阵阵列雷达具有高时空分辨率的特征,通过偏振信息获取云中粒子的微观特征,有助于低纬高原中小尺度天气的精细化探测。

云南C波段新一代天气雷达电磁辐射影响研究

本文根据新一代气象雷达的技术参数和运行模式,以云南某地区C波段新一代天气雷达为例,对其运行产生的电磁辐射进行研究。近场区通过类比分析;远场区通过结合雷达天线的方向性图,考虑雷达天线的方向性函数及电磁波传输过程中的损耗,预测雷达扫描过程中发射的电磁波对周围公众的影响。根据电磁环境评价标准给出气象雷达周围建筑物的高度限制,划定科学合理的防护区域。

基于多装备协同观测的烤烟气象减灾系统分析

现有高山新一代天气雷达受遮挡存在探测盲区,加之每次6 min的VCP模式时效限制,观测局地强对流天气常难以满足人影业务系统的作业需求。为此以罗平县为试点建设基于多装备协同观测指挥的新型烤烟气象减灾系统,由1部YW-X1-B型数字化天气雷达、6部大气电场仪和地面自动气象站与曲靖新一代天气雷达组成多装备协同人影作业指挥系统,重点针对强对流天气开展烤烟种植防灾减灾探索。经过一年多的检验,取得了较好的效果。该文以X波段双偏振天气雷达为基础,主要介绍其基本原理,功能、技术指标和探测模式,简单对比了该雷达同新一代天气雷达的回波特征及典型冰雹天气系统雷达回波指标差别,初步提出了回波之间的差异判据以及提高人影作业效果实现减灾的方法。利用个例分析表明:该雷达能在增雨防雹作业指挥和气象保障服务中具有良好辅助作用;同时对0°层亮带探测情况说明该雷达也具有较好的暴雨天气探测能力。通过对该雷达的业务能力和应用分析,探讨了该雷达在防灾减灾中发挥的作用,对发展X波段天气雷达建设有一点参考价值。

CINRAD/CC天气雷达一次发射系统故障实例分析

本文通过对CINRAD/CC型天气雷达大修升级后在业务运行中出现的一次发射系统故障进行分析研究,从处理和排除故障过程中的工作实践入手,总结分析了雷达故障发生的原因,并指出了相应的排除方法。在此基础上,对多普勒天气雷达发射系统的故障排查方法和解除故障的处理措施进行探讨。

“天鸽”台前飑线环境场及雷达回波特征分析

利用地面观测资料、ERA5和多普勒天气雷达资料,对2017年8月23日发生在台风“天鸽”前沿的一次飑线过程进行分析。结果表明:(1)近地面显著升温、低层大气暖湿不稳定及CAPE值达2000 J·kg^(-1)以上,为台前飑线形成提供了前期热力条件;(2)对流单体在地面辐合线附近触发并迅速发展成为高度组织化的飑线,其强度、移向与地面风的辐合强弱及位置高度一致;(3)水汽通量中低层辐合、高层辐散的配置保证了短时强降水发生时高效的水汽供应;(4)雷达图上台前飑线发展旺盛阶段中尺度辐合带特征最明显,出现多个55 dBz以上强中心及RIJ特征;(5)当飑线两侧的风向辐合特征减弱时,其带状结构快速断裂且强度减弱,伴随的强对流天气消失。

基于生理发育时间的水稻发育期预测方法

水稻发育期模型研究是开展现代农业气象服务工作的基础。基于作物生理发育时间守恒原理,综合考虑温度和日长因子对水稻发育期的影响,利用云南省12个农气观测站2011—2014年水稻发育期观测和地面气象观测资料,分别构建并验证了适用于籼稻种植区和粳稻种植区的发育期预报模型。结果表明,2套模型在全发育期和各发育阶段的预报值与观测值模拟效果总体较好,平均全发育期RMSE值为7.47,RE值为7.99%,粳稻模型和籼稻模型的RE值分别为6.49%和9.5%,粳稻区模拟效果优于籼稻区。模型生物学意义明确、参数通用性强,适用于农业气象业务服务中水稻发育期预测,具有推广应用价值。

CINRAD/CC型雷达数据传输系统故障分析与改进方案

对甘肃省3部CINRAD/CC型雷达近4年的雷达故障进行统计分析,作为雷达系统的主要故障部件,随着使用年限的增加,雷达数据传输系统的故障有明显的增多趋势。对引起故障的主要因素进行统计分析,提出了改进方法:基于标准网络的数据传输方式舍弃了原来的光纤系统;取消了基于光端机和复分接的通信方式,代以采用标准网络传输的通信方式;采用四创电子研发的终端软件(2.0版本),新增了集成的网络功能、用户权限功能、数据产品和图像产品全自动生成、数据文件的检索能力、语音报警等功能。改进后的雷达数据传输系统运行情况表明:网络型光纤通信系统减少了雷达数据传输故障,增强了系统的可靠性和稳定性;雷达数据的传输率和有效性也得到一定的提高,确保了新一代天气雷达的正常业务观测。

γ中尺度单体合并在昭通小河镇“2010.7.13”灾害性天气中的特征分析

低纬度高原特殊地形影响下的云和降水与其它地区相比有一些独特的情形,中-γ尺度暴雨就是特征鲜明的一类,由此系统引发的降水突发性较强,常造成灾害。利用常规高空资料、卫星资料、加密乡镇雨量站资料和新一代多普勒雷达资料,对2010年7月13日云南昭通小河镇灾害性天气分析发现:短时性、高强度,在降水开始的1 h左右就达到暴雨量级,是此次过程的降水特点;中低层风向辐合、高冷低暖、整层潮湿,低层偏南暖湿气流输送水汽及对流不稳定能量堆积,以及边界层辐合线的触发提供了中尺度天气背景;强中尺度对流系统(MCS)是此次暴雨形成的云图中尺度特征;多普勒雷达观测资料分析表明,镶嵌在中-β尺度上的中-γ尺度单体为形成强降水的直接影响系统,该类系统以"单体合并型"和"自壮大升尺度型"居多,且"单体合并型"占较大比例;单体组织化合并可能是部分这类暴雨的触发与维持机制之一。

CINRAD/CC型雷达无回波信号故障检修方法

针对近年来CINRAD/CC雷达无回波故障现象,对出现在天馈系统、发射系统、接收系统、信号处理系统中的故障原因进行整理和分析,发现各系统故障存在一些不同的特征。结合CINRAD/CC雷达回波信号的接收流程以及各分系统的工作原理,采用分类法和逐级判断法,检查雷达状态参数,给出各系统出现无回波故障的检修方法,并提供一些测试数据、关键点测试波形作为维修参考,实际工作中业务人员可通过这些指标进行故障判断和维修。以普洱站一次无回波故障的检修实例,描述如何根据终端参数和各分系统的监测点参数变化情况,对故障原因进行判断,按照信号流程采用分段法对关键点进行分析和测试,找出故障点并排除,同时对整个故障的排除过程进行总结,供技术人员探讨。

气象装备编码规则的研究

随着编码技术的普及,多数行业都开始使用编码,来提高管理效率。然而气象行业至今没有一个统一的气象装备编码标准,因而无法对气象装备进行统一、高效地管理。为了使气象装备管理更加便捷高效,同时方便综合气象观测运行监控系统对气象装备的监控,对气象装备进行编码迫在眉睫,对气象装备编码规则的研究是气象装备编码的前提,也是当前工作的重中之重。文章首先介绍了气象装备编码的重要性,分析了其他行业的编码现状,重点描述了气象装备编码规则制定中遇到的问题。其次,针对这些问题,深入研究,提出了我们的解决方案。最后,对我们提出方案的优越性进行了分析和论证。

云南省L波段雷达运行监控平台的设计与实现

基于B/S(Browser/Server结构)模式开发的云南省L波段雷达运行监控平台,有效地实现了云南省5部L波段雷达的探空设备和探空数据的监控.整个平台由FTP计划任务、数据录入系统和L波段雷达运行监控系统3部分组成.运行情况表明,该平台的建立有助于全面掌握我省探测网系统设备的运行状况,保障高空探测网的稳定运行,提高了气象探空数据的数据质量.

自动气象站数据处理中的露点温度计算方法探讨

利用饱和水汽压、相对湿度、露点温度等计算公式,推导出只含有相对湿度(%)和干球温度(℃)两个参数的露点温度计算公式,通过1200个样本值的验算,与《湿度查算表》的值平均误差是0.05℃。该公式可应用于自动气象站的露点温度值计算。