青岛市气象局网络安全管理系统

网络安全是影响气象通信网络性能和功能的重要因素。从线路设备、安全设备和措施、安全管理制度3个方面结合青岛市气象局具体情况进行了网络安全系统建设的介绍,内容包括通信线路的冗余、核心设备的热备份、网络安全设备的应用和安全控制策略、用户和管理员安全管理规定,并详细介绍了防火墙配置、核心交换机热备、关键服务器的访问控制等关键技术的实现,最后根据网络安全建设经验对地市级气象局的网络安全建设提出了一些建议。

市级单位局域网组建方案研究——以青岛市气象局局为例

本文针对山东省青岛市气象局信息网络系统建设的实际需求,提出了一种局域网组建方案。在简单介绍局域网知识的基础上,结合实际工作,从背景及需求分析、局域网组建方案、网络拓扑以及组建应用成果等方面对局域网组建过程进行了阐述。该局域网的应用大大提高了整体工作效率,为气象数据信息的传输和发布提供了有力保障。

基于WebGIS和Flex的青岛市海洋气象服务平台的研发

为进一步完善和发展青岛海洋气象预报工作,构建了青岛市海洋气象信息预报服务平台。该平台以Flex和Web GIS技术为支撑,依托丰富的气象服务产品,综合运用GIS服务器的空间数据处理能力和GIS的专题地图显示功能,编辑与分析多种与海洋相关的气象产品的时空要素特征。平台实现了多种海洋气象实况要素与地理信息的叠加、近海区域的天气预报与预警信息、海洋生态与船舶信息、台风实况路径查询、卫星和雷达图的动态显示等功能,提高了青岛市海洋气象综合观测、预警服务能力,为促进海洋经济结构的调整和优化提供气象保障。

1981年以来青岛市降水量特征分析

利用青岛市1981—2017年7个国家基本气象观测站的年、月、日和小时降水观测数据,分析在气候背景和城市化进程下青岛市降水时空分布特征。结果表明:1981—2017年青岛市年平均降水日数75 d,年平均降水量654.0 mm。青岛市年平均降水量在1981—2010年呈现增加、2011—2017年呈现减小的趋势;南部沿海地区的青岛站、胶南站年降水量增加的趋势较大,中北部地区的即墨站、胶州站相对较小。青岛站、崂山站、胶州站和胶南站在20世纪80年代、20世纪90年代和21世纪00年代呈增加趋势,北部地区的莱西站和平度站则表现出20世纪90年代、21世纪00年代和21世纪10年代减少的特点。各站降水典型年小时降水频次日变化特征较为明显,降水在凌晨至上午发生最多,出现概率为2.6%~6.7%,午后至前半夜明显减少。超过20 mm·h^(−1)的整点小时降水胶南站最多,达7次。降水典型年7月期间500 hPa高度场表现为“两槽两脊”或“两槽一脊”环流型,高空槽均较常年偏强,西太副高主体位于120°E以东,15°~35°N的西太平洋海面上空,脊线位置在25°N附近,青岛地区处于西北太平洋副热带高压的西北侧,易出现降水。

基于ECMWF模式漏报的青岛沿海大风预报模型及其应用

基于数值预报模式漏报大风建立相应的预报模型,有助于提高我国沿海地区大风预报能力。首先,筛选2016—2019年历年青岛沿海地区大风个例,获得欧洲中期天气预报中心(ECMWF)高分辨率模式(简称EC模式)漏报的大风过程数据集;然后,基于支持向量机(Support Vector Machine,SVM)、人工神经网络(Artificial Neural Network,ANN)和长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)三种算法,分别建立青岛沿海大风预报模型,对EC模式预报的风速进行订正;最后,经对比分析,筛选出适合青岛沿海大风预报的模型(即基于SVM算法建立的预报模型SVM_2),并对其进行业务应用效果检验。结果显示,SVM_2模型相比其他模型预报的大风误差最小。为了检验SVM_2模型对大风过程的预报效果,选取不同天气系统影响下青岛发生的两个沿海大风个例,对SVM_2模型和EC模式预报误差作进一步检验,结果表明SVM_2模型预报的最大风速与实况的误差明显小于EC模式,且该模型对EC模式预报的青岛沿海大风偏弱有一定改善。

初夏山东半岛沿海一次冷涡持续性暴雨过程诊断分析

利用常规观测资料和欧洲中期天气预报中心(European centre for medium-range weather forecasts,ECMWF)提供的第5代再分析资料(ECMWFre-analysis5,ERA5),对2022年6月14日山东东部沿海一次暴雨过程进行热力、动力特征诊断分析,结果表明,暴雨过程发生在华北冷涡底部低槽东移至半岛沿海诱发冷性低涡的背景之下;边界层来自黄海的东南风冷湿平流输送为半岛强降水提供了充沛水汽;降水过程阶段性明显,第一阶段降水,低空持续受西部暖平流的影响,大气具有对流不稳定性;第二阶段降水受冷暖平流共同影响,大气由中性层结逐渐转为对流不稳定,并伴有明显的能量锋生。两阶段降水初期均为向岸风风速辐合以及地形抬升所致,第一阶段对流造成的冷池对昆嵛山前降水的维持有重要影响,第二阶段强降水的维持则与低空中尺度低涡的生成和维持密切相关,斜压锋生对中尺度低涡的生成有重要作用。涡度分析表明,边界层低空辐合和绝对正涡度平流是中尺度低涡正涡度增长的主要涡源,随着500hPa切断冷涡出现,涡度垂直输送负效应明显增强,与中尺度对流活动有关的边界层以上的水平涡度倾侧效应较弱。

局地资料同化在2008青岛奥帆赛风场预报中的应用

基于PSU/NCAR中尺度大气数值模式MM5,分别采用Cressman逐步订正和牛顿张弛逼近的同化方法将青岛地区自动气象站、浮标站、边界层风塔、风廓线雷达、新一代Doppler气象雷达VAD风资料同化进模式,建立了一个青岛及周边地区资料同化预报系统,用于2008年青岛奥帆赛赛场风场精细化预报。统计分析表明,2008年8月9—21日比赛期间模式预报浮标A、B、C和D的风速平均绝对误差为1.6m.s-1,风向平均绝对误差为38°。分析指出,此预报模式系统能够为奥帆赛场提供精细化的风场预报产品,详细刻画青岛近海海面风场分布特征,为预报员的预报提供一种预报依据。

青岛市雾和城市空气质量的特征及其相关关系

基于2006—2012年青岛市区雾日数和同一时期市区8个环境监测站SO2、NO2及PM103种污染物浓度的监测资料,统计分析青岛市区雾日和空气质量特征,揭示青岛夏季海雾和冬季陆雾对城市空气质量的影响差异。分析结果表明,青岛市区年平均雾日55天,海雾日数占总雾日数的58%,6、7月是海雾高发期。青岛市年平均污染日数为30天,空气污染主要出现在冬、春两季,首要污染物为PM10。随着城市化进程,NO2质量浓度呈明显递增趋势,SO2年平均浓度是逐年下降的趋势。雾天气背景下常伴随着不同程度的空气污染,冬季大雾天气3种污染物浓度均显著高于夏季海雾天气污染物浓度。

2008年青岛奥帆赛及残奥帆赛精细化气象服务综述

2008年第29届北京奥运会帆船赛和第13届北京残奥运会帆船比赛(以下简称奥帆赛及残奥帆赛)在青岛举行,赛场周边地形复杂,而且期间正值汛期,天气复杂多变。青岛市气象局建立了以天气雷达、风廓线雷达、浮标站、自动站等为依托的气象综合探测系统,实现了赛场及其周边高时空分辨率的立体化探测;引进了高性能计算机系统,建立了以MM5、WRF等多种模式为基础的精细化预报系统,提供赛场内4个浮标站的逐时风速、风向的定量预报以及赛场暴雨、雷雨大风、台风、大雾等灾害性天气的短期、短时临近预报;开发了资料综合显示平台、奥帆赛及残奥帆赛产品制作分发平台以及预警信号和天气预报制作平台,快速生成和分发各种预报产品;建成了一个具有综合、宽带、高速、数字化等特征的信息网络系统。组建了近百人的奥帆赛及残奥帆赛气象服务团队,创新服务理念,确定服务策略,通过英文气象信息发布会、张贴栏、服务网站、手机分区预警短信等多种渠道向赛事组织者、运动员、教练员提供了精细化的气象服务,成功地保障了奥帆赛及残奥帆赛的顺利举行。

青岛一次沙尘污染事件的气象条件特征

2008年5月28日至6月1日青岛市区出现了持续5 d的大气污染,其中29-30日为重度污染,其余3日为轻度污染。本文基于青岛常规地面和高空观测资料以及环境监测站SO2、NO2、PM10监测资料,利用资料分析和中尺度数值模拟的方法,分析造成青岛此次持续多日的大气污染的污染源、大气环流和气象要素特征。分析结果表明：此次污染过程主要是外来沙尘引起的PM10污染;持续较强的逆温层结以及近地面层弱南北风频繁交替出现造成沙尘在近地层往复、积聚,最终导致连续多日的空气污染。

青岛市崂山区51年来气候变化特征分析

利用青岛市崂山区1965~2015年的气象观测资料,采用线性倾向估计、累计距平、Mann-Kendall突变检验等方法,研究了崂山区51年来气温、降水、日照、相对湿度的年、季变化特征,结果表明:在全球气候变暖的大背景下,崂山区年、季平均气温显著升高但是降温幅度均较小,降水量下降趋势不显著,年际差别较大,日照时数显著减少,平均相对湿度显著降低,总体来看,崂山区1965~1979年前后表现为湿冷型气候,1980年以来尤其是20世纪90年代以后崂山区全年及夏季、秋季表现为暖干型气候,冬季和春季表现为暖湿型气候。

奥帆赛期间青岛空气质量与气象条件关系的分析和模拟

通过2002—2008年8月9—23日青岛城区8个空气质量监测资料和青岛气象台观测资料的分析表明,青岛市2007和2008年的空气质量都达到优良的标准,主要污染物为总悬浮颗粒物(PM10);空气质量与风向、风速、降水等气象条件的关系较密切;最后利用城市小区尺度模式(USDSM1.0)来模拟在不同背景风场下区域内大气污染物的扩散与输送。

青岛市城阳区强降水极端气候阈值研究

根据青岛市城阳区2008—2015年汛期(6—9月)日降水量资料,采用简单插值法、经验插值法、Z指数变换法、平方根变换法和立方根变换法等5种计算阈值的方法,比较分析得到适用于城阳区的阈值确定方法,并计算分析了精细化的城阳区极端降水阈值。结果表明,5种方法中,Z指数变换法更适于城阳区实际情况;城阳区极端降水阈值的分布大致呈南部阈值偏大、中部阈值偏小、北部的棘洪滩阈值也偏大。

1987—2016年青岛市气候变化特征分析

利用1987—2016年青岛市气象站气象数据资料,采用回归分析、趋势线分析、距平百分比等方法分析青岛市气候变化。结果表明,近30年平均气温13.2℃,气候变暖趋势明显,气候倾向率为0.20℃/10年,以春季气候变暖最明显;历年平均降水量666.7 mm,年降水量呈上升趋势,以秋季贡献最大,冬季略减少;年均日照时数2 295.7 h,气候倾向率为-184.2 h/10年,减少明显,且月分布不均。

气象要素对青岛崂山茶叶产量影响分析

为了研究茶叶产量与气象要素的关系,基于青岛市崂山区1994—2015年气温、降水量、日照时数、空气相对湿度及茶叶产量数据,利用数理统计方法,筛选影响崂山茶产量的关键气象因子,利用通径分析评价各因子的影响。利用1994—2013年产量资料与气象资料建立多元回归模型,2014—2015年做独立样本检验,结果表明:当5—7月中旬降水量偏多(少),5月中旬—6月上旬平均气温偏高(低),但是该时段最高气温偏低(高),而9月平均气温偏高(低),7—8月平均最高气温偏低(高)时,有(不)利于崂山茶叶的生长和提高茶叶气象产量。同时分析表明:当12月—下年2月日最低气温低于-10℃日数偏少(多),7月日照时数偏少(多),也有(不)利于崂山茶叶气象产量的增加。表明崂山茶叶生长季节适宜于雨量偏多、平均温度偏高,温度变化趋势平稳,极端高(低)温少的气象条件。利用这些关键气象因子建立的影响茶叶气象产量回归模型,能够较好的拟合崂山茶叶产量,研究结果为开展崂山茶叶产量评估与气象服务提供了技术支撑。

青岛市城阳区与其他区市气候特征对比分析及防灾减灾建议

利用青岛市7个国家站和城阳区8个区域自动站2008—2017年逐日观测数据,比较分析了青岛市城阳区与其他区市气温、降水、相对湿度、风等气象要素分布特征,并提出气象灾害防御对策,以期为科学合理开展气象防灾减灾提供参考。研究结果表明,城阳区年降水量和暴雨发生次数均偏少,降水造成的灾害较其他区市低;城阳区一年四季相对湿度偏低,气温日较差大,这可能与崂山西北麓的地形特点有关;城阳区东部山区偏低的相对湿度增加了森林防火的压力。

不同天气形势下山东半岛南部沿海大风特征及其成因

以山东半岛南部沿海为例,利用旋转T模态主成分分析方法和欧洲中期天气预报中心第5代大气再分析资料(ERA5)对大风的环流形势和成因进行研究。结果表明:(1)形成大风的天气型有5种,按大风日数从多到少依次为西北路冷高压型、低压槽后型、低压槽前型、江淮气旋型和北路冷高压型,与不同天气型下大风发生的概率大小顺序一致。(2)冷高压型(包括西北路冷高压型和北路冷高压型)的冬季大风最多,低压槽型(包括低压槽前型和低压槽后型)的春季大风最多,江淮气旋型的春、秋季大风最多。(3)高空冷平流、地面冷高压和动量下传是西北路冷高压型大风的成因;高空冷平流和地面冷高压是北路冷高压型大风的成因;高空暖平流、入海高压和东北低压是低压槽前型大风的成因;高空冷平流、地面冷高压和东北低压是低压槽后型大风的成因;受高空正涡度平流和暖平流影响,气旋发展并向东北方向移动在半岛南部形成大的气压梯度是江淮气旋型大风的成因。

青岛奥帆赛海域岛屿自动气象站网的设计与实现

介绍了青岛奥帆赛海域岛屿自动气象站网的布设与实现情况。对设备选型和整个海岛自动站网的系统构成和技术保障体系进行了论述和探讨,对选用的超声风传感器的原理进行了分析,介绍了海岛自动站维护维修经验。

雷电监测预警系统在青岛地区试验结果分析

根据山东青岛地区的雷电活动特征,采用综合的雷电预警方案,基于地理信息(GIS)技术,青岛市气象局和南京信息工程大学联合开发了一套雷电监测预警系统(NUIST-LMWS)。功能包括雷电活动的实时监测、0～1h4个不同时间段的雷电临近预警,以及历史资料的查询和数据库管理等。该系统在2008年北京奥运会青岛奥帆赛区进行了初步试运行,并提供雷电预警服务。对该系统试运行期间的3次预警结果分析表明,系统对未来15min的雷电预警情况较好,说明预警系统在业务应用中具有较好的应用潜力。

自动气象站数据易误和疑难点处理

分析了自动站运行以来数据易误及疑难点问题,并提出解决办法,对提高台站自动站数据质量有一定的指导意义。