气象报文监控告警系统设计与开发

为提高民航气象服务质量,防止民航气象报文漏发迟发,本文阐述了在Windows 7下利用Visual C++设计开发了一套气象报文监控告警系统,该系统能够实现民航气象报文自动监控及告警提醒目标。文中给出了系统的总体设计及各子系统的功能设计方案,阐述了系统的总的工作流程,分析了各子系统实现的关键点,给出了关键技术的实现方法。该系统应用效果表明:系统工作性能稳定,实用性强,可以广泛应用于民用航空机场。

基于百度地图API的气象信息显示系统设计与实现

介绍一种基于百度地图API的气象信息显示系统。通过控件定位、加载大量数据、添加覆盖物、地图缩放、添加城市列表等技术,系统页面可实时动态显示宁夏地区各县市气象要素以及银川河东机场发布的实况气象报文,为民航气象人员判断复杂天气演变趋势和制作短临预报提供数据支持。采用AJAX异步加载技术访问数据库获取数据,进行局部页面更新,避免了地图不断加载导致页面响应速度慢的问题。通过系统网页,用户可实时了解宁夏地区各县市天气情况,统计机场关键天气要素,查看气象数据。测试结果表明,该系统有助于提高复杂天气短临预报和临近预报的准确率。

气象网络方案的设计与规划

分析银川河东机场气象网络日常运行状况及拓扑结构,总结现有网络设计方案的优缺点,采用层次化设计思想,提出基于三层网络框架进行设计的网络拓扑结构。对影响网络设计结构的因素如电力部署、用户需求(规模)、配线架端口数量等因素进行深入分析,结果表明:电力部署位置决定核心层汇聚层网络设备位置;主用设备、备用设备、发报设备的分布情况、用户分布以及配线架端口数量决定接入层网络设备分布。本文总结归纳影响网络拓扑结构的因素,规划设计新航管楼气象网络方案,并对方案进行实施和验证。

气象自动云能天系统设计与开发

针对民航自动气象观测系统在云、主导能见度和天气现象观测方面不如人工观测准确、全面,以及现用的民航气象观测测报系统的实况报文不能在民航自动气象观测系统终端上显示的问题,提出在Windows 7下利用Visual C++设计开发气象自动云能天系统,实现了自动气象观测系统信息和人工观测信息在同一终端上同时显示的目的,解决民航自动气象观测系统无法显示人工气象观测数据和最近时段实况报文的难题。文中阐述了系统的总体设计及各子系统的功能设计和流程,分析了各子系统实现的关键点,给出了关键技术的实现方法。该系统应用效果表明:系统性能稳定,实用性强,可以广泛应用于民用航空机场。

民航机场预报编发报系统的研究与设计

分析研究民用航空气象资料《民用航空行业气象标准第2部分:预报》,提取预报各类型报文验证规则,建立基于规则验证的报文纠错概念模型,设计开发基于AFTN线路和基于IBM Websphere MQ线路双链路的发报系统,通过对远程数据库进行检索,确认报文入库,解决了报文验证不准确、发报链路单一、报文入库确认模糊的问题。实验结果表明:不同类型的报文验证规则不同,报文规则由报文各要素决定,报文验证规则决定发报系统的有效性。采用AFTN和IBM Web-sphere MQ双链路具有更高的可靠性,能够确保其中一条链路故障时,成功发送报文。

基于信息安全的气象网络方案的设计与规划

结合信息安全等级保护三级要求,分析银川河东机场气象网络配置和拓扑结构,查找现有网络结构优缺点,对网络进行优化。使用防火墙防病毒模块和入侵检测模块对网络进行实时监控,设置控制策略控制用户访问行为。采用日志系统对访问重要设备的终端进行记录和分析,借助审计系统审核终端用户行为,通过设定规则拒绝非法用户访问。

DVB-S卫星云图接收系统在宁夏银川河东机场的本地参数化方法

DVB-S卫星云图接收系统具有技术成熟、开放性好、硬件成本低、传输速率高等特点,能够提供多颗不同种类气象卫星资料及各种定量化产品,但日常使用过程中发现,采用出厂参数设置的系统,不能满足当地预报人员对中小尺度天气高频次监测的使用要求.通过介绍DVB-S卫星云图接收系统在宁夏银川河东机场的本地参数化方法,改进DVB-S卫星云图接收系统本地参数设置,使系统自动进行相关卫星投影,得到更精细化、使用效率更高的卫星云图,从而积极探索成熟、高效、自动化的云图显示处理应用方式,为未来更精细化的航空气象保障需求提供有力的技术支持.

一种气象信息综合处理系统设计

依据民航局最新颁布的《民用航空气象预报新规范》,分析研究报文发送规则,提取预报各类报文验证逻辑,构建基于新规范的报文纠错验证模型,设计开发符合规则要求的发报模块。通过对远程数据库进行检索验证,解决了当前系统报文确认不准确的问题。分析对比现有数据库访问技术,通过使用ODAC技术对oracle数据库进行访问,系统部署不再需要安装oralce客户端,提高了系统部署的便捷性和可移植性。实验测试结果表明:发报模块的纠错效率取决于报文验证规则的有效性;检索远程数据库确认报文入库确保了发报及时性;ODAC数据库访问技术降低了开发难度,提高系统运行可靠性和可移植性。

银川河东机场2次低空风切变天气过程的对比分析

银川河东机场目前可用于低空风切变探测的设备有风廓线雷达、多普勒天气雷达、国产测风激光雷达及自观测风系统。该文选取了2次低空风切变天气过程,通过分析形势场及物理量场资料,并利用各探测设备资料进行分析对比。激光雷达的下滑道和PPI对于局部水平风场不均匀,风向变化导致的风切变天气,可进行有效告警。多普勒雷达低仰角速度图上的零速度线对风切变的发生有一定指示作用。风廓线雷达资料中风切变发生时刻前后对应着垂直风的上升运动,以及水平风的风向、风速的明显切变。

测云方法研究进展

定性及定量云基础参量的观测(检测)结果,对提供未来天气变化趋势的依据有着非常重要的意义。对国内外学者多年来使用的各种测云方法得出的云空间分布等情况进行了综合评述。根据不同观测手段的特点,按空基遥感、地基遥感等方法加以区分,分别对上述测云方法逐个分析并相互比较,讨论各种测云方法的利弊,为今后使用这些方法开展的各种科学研究工作提供参考,并展望未来观测研究云的可能方向。

银川河东机场低空风切变特征及环流背景分析

选取2002年1月至2010年6月银川河东机场气象台收到的有关低空风切变的话音方式的航空器空中报告,对本场附近35起飞机报告的因风切变导致复飞或返航事件的气候特征及发生低空风切变的大气环流形势进行了统计分析,初步认为本场低空风切变易发生在春季(3～5月),11:00～14:59及16:00～17:59时段,此时正是本场进出港航班最密集的时段,因此对本场低空风切变的研究对保障飞行安全有重要意义。同时,发现风切变的发生主要与5种主要的高空形势3、种地面形势及宁夏北部地面切变线的存在有密切关系。

北半球冬季中纬度位势高度场的季节内振荡

利用1979—2012年逐日NCEP/DOE再分析资料,分析北半球中纬度冬季（11月1日—4月30日）对流层位势高度的季节内振荡特征。结果表明：对流层上层位势高度的季节内变化强度较中下层更强,中心主要位于太平洋和大西洋上空;对流层上层位势高度场主要为1~3波的超长波形势,功率谱分析结果表明其时间序列呈现显著的季节内振荡（10~60 d）特征;10~60 d滤波的位势高度异常空间分布与原异常场一致,位势高度季节内振荡随时间主要表现为向西传播的特征,尤其表现在北太平洋上空,而亚欧大陆更为复杂一些;亚洲冬季风对北半球中纬度位势高度的季节内振荡有响应,主要表现为蒙古高压位置和强度的异常,继而对我国冬季气温产生影响。

南京北郊秋冬季气溶胶散射特性研究

气溶胶散射特性对了解气溶胶的辐射效应具有重要意义。为进一步了解南京北郊秋冬季气溶胶散射特性,利用积分浊度仪观测了2015年和2016年秋冬季大气气溶胶散射系数,对比分析了秋冬季气溶胶散射系数的变化特征,并对散射特性相关参数Angstrom波长指数、后向散射比和不对称因子进行了讨论。结果表明,2015年1月平均气溶胶散射系数达到(359.52±254.24) Mm^(-1),是2016年秋冬季平均散射系数(98.95±36.13) Mm^(-1)的3.6倍,最高日平均散射系数可达877.6 Mm^(-1)。2015年冬季气溶胶散射系数频率分布范围较广(52-1 363 Mm^(-1)),而2016年秋冬季气溶胶散射系数主要集中在160 Mm^(-1)以下的低值区。气溶胶散射系数日变化在2015年冬季呈"三峰型"分布;而在2016年秋冬季呈"双峰型"分布。南京北郊2015年1月、2016年秋季和冬季气溶胶Angstrom波长指数平均值分别为1.08、1.3和1.2,由此可知2016年秋冬季的气溶胶粒子以细粒子为主控粒子,而2015年冬季颗粒物粒径相对较大。2015年1月气溶胶粒子的后向散射比(0.097±0.006)低于2016年秋冬季的值(0.123±0.009),表明2015年冬季气溶胶中含有一定比例粒径较粗的粗颗粒物(粒径>1.5μm),而2016年秋冬季气溶胶粒子以粒径小于1.5μm的细粒子为主。其中2015年1月不对称因子高于0.67的样本约占总样本量的70%;而2016年秋冬季不对称因子主要集中在0.55-0.65之间,说明2015年冬季气溶胶粒子的粒径相对较大,且气溶胶粒子的散射以前向散射为主。

2016年7月18～22日华北暴雨天气过程分析

利用观测资料和ERA-interim逐六小时再分析资料,分析了2016年7月18～22日华北地区一次暴雨过程。结果表明:在此次降水过程中,高纬度为阻塞高压控制,贝加尔湖地区为广阔的低槽区,低纬度西北太平洋副热带高压稳定,为暴雨的发生提供了较为稳定的背景场;高原槽活动频繁,中纬度短波槽迅速发展,并在20日形成华北冷涡;西南涡18日在500hPa高原槽前生成后沿着切变线向东北方向移动,在西南涡和切变线南侧是强烈的西南风急流,三者共同作用使得上升运动强盛,同时西南风急流源源不断输送水汽使得持续暴雨发生;对流层中上层的冷涡和低层的暖湿气流增加了对流性不稳定,使得暴雨强度增强。

中国近海大风的天气学分型

利用2010—2014年地面观测站(包括288个海岛站、380个沿海气象站、28个浮标站、37个船舶站、53个气象观测塔、13个海上平台站、9个沿海风廓线仪等)和高空气象观测站资料,采用天气学分型和统计分析方法,对2010—2014年285次中国近海6级及以上大风天气个例进行了分析,将近海的大风天气过程归纳为冷空气型、温带气旋型和热带气旋型3种类型。其中冷空气型又分为小槽东移型、小槽发展型和横槽转竖型;温带气旋型又分为东海气旋型、黄渤海气旋型和蒙古气旋型。这些分型可为海上大风预报预警提供天气学背景参考依据。

银川河东机场低空风切变气候特征统计及分型研究

文章统计银川河东机场大风分布特征,发现大风主要集中在西北风,东北风和西南风,西北风最多,当风向往西北风转变且风速增大时常有低空风切变;分析因低空风切变而复飞的航班,发现低空风切变主要集中在每年的3-5月,整体呈逐年增长趋势,而复飞航班的时间特征和低空风切变发生的时间呈正相关;总结近年来非常典型的10起低空风切变,发现不同年份的同一日发生风切变的可能性相当,并以以上样例为样本,根据低空风切变形成的直接系统分型研究,主要分为动量下传型,锋面过境型,对流性天气型和局地湍流型四种类型,发现动量下传型低空风切变是银川河东机场最主要的类型。

基于SPKI/SDSI证书链搜索算法与访问控制模型设计

目前,PKI是解决信息安全问题的一种最成熟的技术手段,能够有效解决大部分安全问题,但是PKI无法实现网络上的资源控制。SPKI/SDSI可以有效解决资源控制问题,然而由于证书链搜索算法复杂度高,目前基于SPKI/SDSI设计的访问控制模型,都存在一定的问题。紧紧围绕受控资源的访问保护,基于SPKI/SDSI设计了一个高效的分布式访问控制模型,同时提出了一种新的证书链搜索算法,在海量证书库中能快速的查找证书链,并通过模拟实验,验证新的算法的效率,实验结果表明证书数量越大,文中的算法优势越明显。

银川河东机场雷暴及风切变时间变化特征分析

银川河东机场雷暴出现时间有很强的季节性特点,集中出现在夏季,7月份出现日数最多,且有明显的日变化规律,出现在13-15时(UTC)的概率最大。雷暴平均持续时间81分钟,持续时间小于2小时的雷暴占比达79%,集中发生在7月、8月和9月的雷暴往往伴有中到大的降水和低空风切变,此时正是河东机场暑运繁忙时段,对于航班有比较大的影响;同时银川河东机场最近几年风切变维持在多发态势,并且多发生在每年春夏和夏秋换季的月份。

银川河东机场沙尘天气环流类型及动力结构研究

选取1998-2010年银川河东机场29次沙尘暴天气典型个例,采用天气学和统计分析方法研究了河东机场沙尘暴天气的环流类型及其动力机制。结果表明:银川河东机场沙尘暴天气的环流类型分为4类,即:新疆冷槽型、小槽发展型、强西北气流型、东高西低型,其中新疆冷槽型沙尘暴天气是河东机场最主要的沙尘暴环流类型;强沙尘暴天气发生时一般都伴随着高空急流加强;而沙尘暴天气爆发时散度场的分布为低层辐合高层辐散。

基于环流类型分析的沙尘暴预警系统的研究与设计

研究统计1998年-2012年银川河东机场发生的44次沙尘暴天气典型案例,采用天气学分析及诊断分析方法,对沙尘暴天气爆发前24小时500百帕的环流机制、天气系统、气候背景进行深入分析,寻找影响沙尘暴天气发生的关键因素。结果表明:河东机场沙尘暴天气发生的主要环流类型分为四类:一脊一槽型、两槽一脊型、两脊一槽型和其它类型;高空急流、机场地面风、对流层低层强烈垂直不稳定、横槽转竖是影响沙尘暴天气发生的关键因子。总结归纳出影响沙尘暴发生的四个环流共五十二条预报指标以及发生条件,建立基于环流类型分析的沙尘暴预警系统的概念模型,设计开发了沙尘暴预警系统。