基于气象观测数据建立卷积神经网络算法反演PM_(2.5)

利用扬州市气象观测站点和中国环境监测总站的逐小时数据估算PM_(2.5) 的各相关组合因子,然后利用CNN卷积神经网络算法构建反演PM_(2.5) 质量浓度的机器学习模型。结果表明:(1)利用CNN卷积神经网络算法反演PM_(2.5) 是有效且可行的,且比一般的线性回归算法效果更佳,为反演PM_(2.5) 提供了一种新的机器学习方法。(2)在影响PM_(2.5) 反演的各输入变量因子中,PM_(10)与能见度变量为高相关因子。利用神经卷积网络算法反演PM_(2.5) 理论上反演精度能够随着输入信息增多而不断提高。

江苏近50年干湿季降水差异的时空变化及气候变暖下未来趋势分析

近50年江苏湿季降水增加趋势强度大于干季,干、湿季降水以及差异趋势从南到北递减,江苏干季降水、湿季降水以及湿干季降水之差占全年比重呈现增加-减少的相间分布。在SSP1-2.6、SSP5-8.5情景中,2020-2099年江苏干、湿季降水总体上均呈增加趋势,湿季明显强于干季,SSP1-2.6情景干季降水增加趋势大于SSP5-8.5,而湿季降水增加趋势小于SSP5-8.5。在干季中,SSP1-2.6情景降水增加趋势从南到北递减,极大值位于长江以南,达到了5 mm/10年,SSP1-8.5情景降水增加趋势普遍较小,仅江苏东南部和徐州北部达到了2 mm/10年。在湿季中,2种未来情景降水趋势都在增加,SSP1-8.5明显强于SSP1-2.6,极大值达到了10 mm/10年。

仪征暴雨天气特征与类型分析

根据1959—2013年仪征国家气象观测站常规观测资料及Micaps历史天气资料,利用天气学分析方法 ,得出仪征平均每年发生暴雨2.9次,7月最多。根据产生暴雨的影响系统,仪征暴雨大致可分为副高边缘型、强对流型、台风减弱型和低槽型,又以副高边缘型出现次数最多。这几种暴雨天气的共同特点是低空存在西南急流,尤其是700h Pa必然有急流,而且在暴雨出现的前12小时700h Pa温度露点差一般都小于等于2℃,这对暴雨的预报有很好的指导意义。

江苏省不同风险区域春茶霜冻害特征分析

利用1981-2020年全球大气再分析资料ERA5,基于表征茶树霜冻害程度的气象指标,构建春茶霜冻监测期风险指数(RI),选择k均值聚类算法确定江苏省春茶霜冻风险区划,采用Mann-Kendall方法判识各霜冻风险区域气候突变点,从逐日和逐小时尺度,评估气候变化对区域内春茶霜冻发生特征的影响。结果表明,江苏春茶霜冻风险呈现西南低东北高的特征,低风险区和高风险区分别以轻度-中度和特重霜冻发生为主,平均发生频率分别为11.91%和15.4%,平均终霜期分别呈现2.7d.10a^(-1)和1.5d.10a^(-1)的提前趋势,RI分别呈现每10a降低0.024和0.015的趋势。受气候变化影响,逐日尺度上,低、高风险区域中,各等级春茶霜冻发生频率和波动性明显降低,且以特重霜冻降幅最为明显;发生频率分布形态由多峰型转为单峰型和递降型,高发时段集中在2月上旬-3月下旬;逐小时尺度上,各等级春茶霜冻发生频率在一天内基本呈现正弦分布,气候突变后,轻度和中度-特重霜冻高发时段分别推迟2~4h和0~1h,中度-重度和特重霜冻高发时段分别集中在5:00-7:00和6:00-8:00。随气候变化,江苏春茶霜冻发生呈现趋晚、趋弱、趋短和趋少的特征,但仍需积极应对。

冬季乌拉尔山阻塞高压建立和维持与位势高度季节内振荡的联系

冬季乌拉尔山阻塞高压(以下简称乌山阻高)是导致我国出现大范围寒潮天气的重要影响系统,探究其建立和维持过程与位势高度季节内振荡的联系能够为我国延伸期天气预报及短期气候预测提供参考因子。本文基于欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,EC‐MWF)提供的1979/1980-2019/2020年ERA5逐日再分析数据,采用主、客观相结合的方法,筛选得到114次冬季乌山阻高事件,累计阻高日数591天。利用功率谱分析、相关分析、合成分析等统计方法,分析乌山阻高与500 hPa位势高度季节内振荡之间的可能联系。结果表明:(1)近41年冬季乌拉尔山地区位势高度存在10~20天、30天及45天左右的显著周期。通过多尺度分析发现,在乌山阻高建立与维持期间位势高度的不同时间尺度分量贡献不同,其中对乌山阻高建立贡献最大的是10~20天的准双周位势高度正异常,阻高维持则决定于20~80天的季节内尺度位势高度正异常。在阻高建立和维持过程中,准双周位势高度异常具有自西向东的传播特征,季节内尺度位势高度异常无明显传播。(2)根据两次阻高事件发生的时间间隔长短将阻高事件分为连续阻高事件和其他阻高事件,通过多个例合成分析和典型个例分析,发现对于连续阻高事件而言,位势高度异常的20~80天振荡对其建立和维持贡献最大,但无明显传播特征,准双周尺度位势高度异常表现出向西传播的信号,而其他非连续阻高事件与不同时间尺度大气环流的联系则与所有阻高事件合成的结果相似。

“育婴袋”假说在西北太平洋台风生成地点的应用研究

利用2008—2009年热带对流年计划项目(Year of Tropical Convection)提供的西北太平洋地区0.25°×0.25°的观测资料和JTWC最佳路径资料,探讨了"育婴袋"假说在西北太平洋地区热带气旋生成地点的适用性问题。通过对典型台风实例的应用分析,发现在弱环境场风切变情况下,对具有深厚垂直结构的扰动,"育婴袋"假说的指示效果较好;而在强垂直风切变情况下,或初始扰动浅薄时,该假说的效果不太理想。热带气旋的生成不仅受低层环流影响,还受高低层环流的调制,由垂直平均得出的Okubo-Weiss(OW)指数可综合反映出这种高低空调制作用;同时,由于其计算方法简单实用,可作为热带气旋生成地点的一个指标。

夏季云贵高原地区降水特征及云水资源的匹配

基于云贵高原地区1961—2010年高分辨率(0.5°×0.5°)逐日降水格点资料,分析了云贵高原及东、西两个区域的夏季降水变化特征。并结合欧洲中期天气预报中心(ECMWF)提供的1979—2010年ERA-Interim再分析资料,计算了其夏季水汽输送通量和净水汽收支。结果表明:(1)云贵高原夏季平均降水分布不均匀,存在区域差异:云贵高原西部的中部为降水量低值区,其向南、向西逐渐增加;东部由其东南部向西北部递减的分布形式。(2)将云贵高原分成两个区域,东、西部区域的降水都呈增加的趋势,降水量较高的区域降水增长速度较快。(3)大气中的水汽从云贵高原南边界和西边边界进入,从北边界和东边界流出,全区以净水汽输出为主,输出值与降水的变化都呈增长趋势。其中东部水汽为净输入;西部为净输出,向各区域的水汽输送量逐渐增加与各区降水量呈增长趋势变化同样相一致。(4)影响西部夏季降水的水汽主要源于孟加拉湾北部、南海北部和横断山到四川盆地地区,而东部水汽主要来自南海北部和四川盆地西部。

长江中下游地区1988—2010年遥感土壤湿度的时空变化

利用农业气象站观测资料对长江中下游地区1988—2010年遥感土壤湿度进行了验证,并与NCEP和ERA-Interim土壤湿度做了对比分析。研究表明,ECV遥感土壤湿度冬季平均土壤湿度最高,春季和秋季次之,夏季平均土壤湿度最低;这种季节性干湿变化与农业气象站观测资料一致。但是,NCEP和ERA-Interim土壤湿度再分析资料,则夏季平均土壤湿度高,春季和秋季次之,而冬季平均土壤湿度最低;这种季节性变化与ECV遥感土壤湿度和农业气象站观测资料呈反位相。就年际变化而言,ECV遥感土壤湿度与农业气象站观测资料和两套再分析资料均有较高的一致性,并在春季和秋季最高,尤其是在长江以北地区和长江以南洞庭湖、鄱阳湖两大湖区,相关系数达到0.7~0.9;而夏季一致性最低,相关系数仅为0.4左右。在研究时段,ECV土壤湿度在冬季明显增加,在夏季则有明显下降趋势。

两个相似路径台风天气差异分析

本文通过9417号和9711号两个相似路径台风的对比分析，从环境流场、动力条件等方面初步总结了造成天气有明显差异的成因，由此提了对登陆北上型台风在预报天气时需要综合考虑的几个问题。

基于GODAS数据的西太平洋暖池热状态特征及其对ENSO事件的影响

利用1981—2011年共31a美国GODAS月平均次表层海温资料，以5—366m次表层垂直平均海温表征上层海洋热含量（HC），运用合成、相关等统计学方法，分析了西太平洋暖池（以下简称暖池）热状态气候特征及其对ENSO事件的影响。结果表明：暖池区HC异常变化最大，异常变化最大的区域与其高值中心区域并不重合，而是在经向上向其两侧偏离；暖池区HC季节变化与SST季节变化高度一致，年际变率大于SST的年际变率；暖池热状态与ENSO事件有密切联系，最大冷（暖）异常恰好对应于ENSO循环过程中的E1Nifio（LaNifia）事件，并且ENSO事件前期暖池HC存在明显东传信号。

利用ISOS软件报警功能提高基层观测和预报服务业务质量

ISOS软件作为全国基层气象人员工作中使用的业务软件自2014年以来得到了广泛的应用,本文从需要基层人员质量控制数据中容易发生错误的数据和预报服务需要的数据入手,分析研究如何利用ISOS自带的报警功能实现提醒功能,减少基层业务工作中的疏漏,提高观测和预报服务业务质量。

茶树春霜冻害发生规律分析及预警等级标准建立——以溧阳市茶园为例

春霜冻害对溧阳市天目湖白茶品质和产量影响较大。利用2003—2020年溧阳国家基本气象站、2017—2020年茶区区域自动气象站历史数据进行相关性和线性回归分析,延长茶区自动站气温数据,分析溧阳市茶园春霜冻害发生情况,制定以茶园日最低气温为气象指标的天目湖白茶春霜冻害预警等级标准,并通过建立不同茶区精细化低温预报模型,结合2次春霜冻害过程开展准确性检验。分析发现,烈山站茶园各等级春霜冻害共发生115次,平均每年发生次数为6.4次,整体呈下降趋势,有87.8%的春霜冻害出现在3月15日前,最晚春霜冻害出现在4月中旬;新建立的春霜冻害预警等级标准对各茶园春霜冻等级准确率达71.4%以上,可有效提高茶园春霜冻害预警能力。

2020年12月28-30日扬州地区寒潮、大雪天气过程分析

分析2020年12月28-30日扬州地区寒潮、大雪天气过程发现:本次寒潮过程高空冷涡后部横槽转竖,引导冷空气南下,寒潮爆发.过程中,强冷平流是造成强降温的主要原因,且有利于大风的形成,冷暖气流共同影响为降雪提供了水汽和动力条件,低层适宜的温度为降雪形成提供了有利条件.

一次降水天气过程的成因分析

本文通过2001年5月23日夜间的一次降水天气过程成因分析，初步找出了发生天气变化的主要原因是江淮切变南压，高空华北低涡东移入海后，涡旋云系在海上重新加强并在高空东北气流的引导下，呈反时针旋转，重新登陆本省东部地区，造成同一天气系统，先后两次影响本市，以致出现夜间的突发性降水。

对新建建筑防雷设计图纸审查的几点归纳

新建建筑物防雷图纸审核是雷电防御工作中的第一个重要环节,他将直接影响到防雷工程的施工质量。仪征地区的图纸审核工作从2005年开始,结合近些年防雷设计图纸审核的一些经验,对当前的图审工作进行总结和归纳,希望与同行共勉,更进一步。

当地暴雨放大法推求可能最大暴雨的研究与应用

当地暴雨放大法是推求可能最大暴雨的重要方法,适用于设计流域有特大暴雨资料的情况。本文以林芝地区为例,分析了林芝地区形成暴雨的环流形势、天气系统、水汽通道,采用水汽放大法、水汽效率放大法、水汽风速联合放大法及水汽输送率放大法对林芝气象站1日可能最大暴雨进行计算,并经综合分析选定计算成果,对计算过程中的注意事项进行了归纳和总结。

快速应对强对流天气监测预警服务技术方法

本文从强对流天气发生发展机制入手,分析研究并归纳总结了常见的强对流天气短时预报相关技术指标,以气象行业职业技能竞赛监测预警服务考试项目为例,总结出基层工作人员如何快速判断强对流天气类型、落区以及预警信息发布和服务材料撰写过程中需要注意哪些细节。