基于WebGIS技术的专业气象服务网站业务系统

针对专业气象服务薄弱环节,基于WebGIS技术设计开发了专业气象服务网站业务系统,介绍了系统结构框架、数据信息与业务工作流程及各种功能和关键技术。该网站联网运行后,可视化、安全性有了较大提升,显著提高了业务系统的技术水平与支持能力。

三峡水库梯级调度专业气象服务业务系统

针对大型水利枢纽工程因涉及地域广阔、水文条件复杂而导致气象信息服务系统建设难的问题,以三峡水库梯级调度专业气象服务业务系统为例,介绍了水库梯级调度气象保障服务系统的结构和实施方案。构建了梯级水库调度气象保障服务的业务工作体系,提出了框架结构更趋完整、数据流程更合理、各子系统间功能界面更清晰、充分体现气象与水文相结合的总体设计方案。该系统自动化程度高、预报模型先进、预报效果明显,应用效果显著,可为开发和建设同类水电行业专业气象服务业务系统提供实际经验和技术借鉴。

基于ASP.NET的专业气象服务系统的权限控制实现

使用ASP.NET提供的HttpModule技术,对用户提交的Http请求进行解析.辅以合理的权限数据库结构设计,实现了专业气象服务网站的权限分配和管理.在实际开发过程中,通过权限数据库来动态生成导航菜单及其级联菜单,使得用户的权限分配和管理变得更加灵活、高效.

三峡水库梯级调度专业气象服务业务系统

以三峡水库梯级调度专业气象服务系统为案例,介绍了大型梯级水库调度气象保障服务系统的系统结构和实施方案,三峡水库梯级调度专业气象服务系统是国内首套能够全面满足大型水利系统工程施工、防洪、航运、水库调度和电力生产需要的专业气象平台,该系统设计开发了8套6大流域面雨量预报模型,建立了基于大型数据库系统的数据采集、分析和发布模式,能够为开发和建设同类水电行业专业气象台提供实际经验和技术借鉴。

用Web Service收发气象服务小区广播信息应用系统

介绍了气象部门收发小区广播信息的信息交换模式以及Web Service的原理功能。通过分析使用WebService在指定行政区域内和单元网格内发布小区广播信息的详细流程,以及接收网格内当前人口分布数据的方法,证明了使用Web Service的方式收发广播信息的可行性和有效性。采用这种方法后,提高了信息收发的成功率,避免了操作人员登录网页、输入信息等重复劳动,提高了小区广播信息发布系统的兼容性,为其与各个业务系统的对接及将来业务扩展提供了平台。最后探讨了使用Web Service技术收发气象服务小区广播信息在气象业务中的应用及前景。

高速公路交通事故与气象条件的关系研究

恶劣天气是高速公路交通事故发生的重要诱因。为了解气象条件对高速公路交通事故的影响程度,基于2006—2008年汉宜高速公路交通事故数据,统计分析了该路段交通事故的月际和日变化特征,利用事故率和日交通事故指数区分定义了交通事故频次和灾害严重程度,采用多项式曲线拟合了气象条件与事故指数的关系,确定了事故突发增长的临界气象指标。结果表明：汛期5—9月是汉宜高速公路交通事故高发时期,冬季其次,春季3—4月及秋季10—11月事故发生较少。高速公路交通事故存在明显日变化特征,03—04时和14—17时为事故高发时段。汉宜高速公路交通事故频率主要受中到大雨和夏季高温天气的影响,事故灾害严重程度主要受强降水和冬季低温天气的影响。大风强降水天气条件下的事故率要高于一般强降水条件下的事故率,夏季潮湿、闷热天气条件下的事故率要高于一般高温天气条件下的事故率。当高速公路沿线平均日雨量达到中到大雨时,事故率达到高峰;当沿线平均雨量超过20 mm时,事故灾害突发严重。当公路沿线平均高温超过33℃时,事故率突发增长;0~3℃的低温对事故灾害程度影响较大。

基于Arcgis Engine的三峡梯级调度可视化气象业务系统

GIS与气象信息处理系统相结合,有利于研发表现形式更丰富、空间分析更精确的综合气象服务产品,而通用GIS开发技术与专业气象处理技术的有效融合是其中的关键问题,文中介绍了基于Microsoft.NET C#平台和ArcGIS Engine组件模式的专业气象信息可视化处理系统设计开发,有效解决了MICAPS专业气象数据与GIS环境之间的转换、共享和安全控制问题,并具有良好的扩展性.该系统在三峡梯调中心专业气象业务服务平台得到了充分的应用,并取得了良好的运行效果.

湖北省2009年夏季极端高温事件及其影响评价

利用湖北省77个气象站2009年6月1日～9月10日(102 d)逐日气温资料,分析了气温的极端特征及对社会经济的影响.结果表明:1)该年属于高温热夏年,高温过程开始早、结束迟、持续长、范围广,其中6、7、8月全省大部各出现了一段长达半个月以上的高温热浪过程,9月初还出现一段短暂的高温过程;2)高温强盛、极端程度大.日平均气温、最高气温、最低气温的最大值各有5、4、11站创历史同期新高,可见低温更异常;全省有2站极端最高气温创年历史新高,2站平年历史记录.有5站高温日数超过40 d,通山多达47 d,公安的28 d和监利的37 d创历史新高,武汉39d,为1951年以来第5位;3)气温变幅大,高温间歇期间气温多偏低,如盛夏(7月下旬～8月上旬)气温明显偏低,"三伏"不热,8月底出现强降温过程,过程降温12～15℃,多处极端最低气温创8月历史最低记录;4)极端高温对电力、健康、农业影响大.高温期间用电量屡破记录,空调供应断档,武汉市居民中暑及死亡人数同比大幅上升;由于同期降水偏少,8月中下旬出现大范围农业干旱.

基于数值模拟的湖北省风能资源储量估算

选择2006年作为湖北省区域风能资源代表年,利用中尺度气象模式MM5和小尺度诊断模式CALMET组成的风能资源评估模式系统,模拟了代表年湖北省1 km水平分辨率下各高度层的风向风速,并以此为基础分析得到各风能资源参数,利用湖北省4座测风塔实测资料对模拟结果进行验证。给出了湖北省风能资源分布图,并对风能资源丰富地区进行了分区。结合GIS技术估算出湖北省50 m高度层风功率密度≥250 w/m2的面积为1 664.16 km2,风能资源储量为332.8万kW。最后给出了湖北省风能资源开发利用的建议。

2008年盛夏湖北一次连续性暴雨天气过程分析

利用常规气象观测资料以及自动站加密观测资料、T213物理量场、卫星云图和雷达回波资料,对2008年盛夏湖北省一次连续性大暴雨天气过程的环流背景、卫星云图和降水回波演变特征以及物理成因作初步诊断分析。结果表明:这次过程是中纬度长波槽发展并缓慢东移南压、不断分裂出小槽带动冷空气南下与稳定的副热带高压外围暖湿气流在长江中游交汇的结果;暴雨过程中,中低层辐合和西南低空急流为暴雨形成提供了充足水汽,而低层强暖平流、地面暖倒槽为暴雨形成提供了大量不稳定能量;随着降水系统向东发展,冷暖空气交汇加剧有利对流加强,在卫星云图上表现为多个中尺度云团生成、发展、合并,多普勒雷达产品表现为由层状云降水回波为主发展转为混合性降水回波,同时伴随多个强对流回波单体发生发展。

基于气象预报的三峡工程两坝联合通航调度方法

针对三峡工程的三峡大坝和葛州坝的联合通航调度问题,为研究高效、可行的全局优化算法,基于前期建立的统一调度数学模型和近似优化算法对正常状态下的调度计划编制取得较好的效果,扩展研究了一种新的考虑气象预报信息的调度模型和算法,并在系统仿真的基础上进行测试。结果表明,改进的模型和算法可有效地将气象预报信息纳入调度计划编制过程。

南亚高压的东西振荡对湖北省极端暴雨事件的影响分析

对1975—2008年发生在湖北省及其周边地区的14场24h雨量≥200mm,或48h雨量≥300mm的极端暴雨事件进行了研究。分析发现:极端暴雨事件与南亚高压的东西向移动密切相关。当南亚高压停留在高原上空时,低层南风将孟加拉湾的水汽源源不断地向高原输送,高原西部槽与孟加拉湾水汽汇合,在高原上形成涡旋云系,其在100—200hPa表现为南亚高压脊线东部的反气旋,在500hPa表现为气旋式涡旋。当南亚高压向东移动时,500hPa气旋式涡旋和与之相伴的孟加拉湾水汽也随之向东移动,当副热带高压和低层环境场有利时,极端暴雨事件便发生了。若南亚高压整体东移,则南亚高压中心的巨大辐散场,在低空强辐合配合下,有利于将水汽集中于某地,当中低层形势场有利时,触发极端暴雨事件。若南亚高压部分东移,则南亚高压脊线附近的中尺度反气旋在东移的过程中,触发中尺度对流系统,形成特大暴雨。如果这时有台风登陆,南亚高压形成的高层辐散可使台风低压维持相当长时间而不填塞,最后形成极端暴雨事件。

气象预报支持下的三峡通航滚动时域调度

气象条件是影响三峡工程坝区船舶通航的重要因素之一,目前坝区船闸通航调度已实现了计算机自动编制,但现有的模型和算法对气象条件的处理能力不足.文中立足于三峡工程现有的气象服务信息化水平,以及常规条件下已稳定运行的滚动时域调度模型和算法,建立了针对气象预报信息的数学模型局部修正方法,实现了在现有通航调度优化框架内有效处理气象预报信息的目的.

气象应用网格中改进遗传负载均衡算法研究

根据气象应用网格的特点和影响负载均衡的因素,对基于气象应用网格的负载均衡技术进行分析和探讨,提出一种气象应用网格中的负载均衡算法,实验结果表明该算法提高网格的负载能力。

创建湖北气象服务品牌浅议

简述湖北气象服务品牌的内涵，创建湖北气象服务品牌的实践、效果及现实意义，提出了对深入推进湖北气象服务品牌建设的思考。

基于天气类型聚类识别的光伏系统短期无辐照度发电预测模型研究

现有光伏发电量预测模型大多以太阳辐照度作为必要的输入,然而,由于当前国内太阳辐射站点仍较稀少且预报能力较低,因此此类预报方法难于实施。利用距离分析方法分析光伏发电量与气象因素间的相关性,确定以气温和湿度作为预报输入因子,建立反传播(back propagation,BP)神经网络的无辐照度发电量短期预报模型。此外,为适应天气突变,采用自组织特征映射(self-organizing feature map,SOM)由云量预报信息对天气类型聚类识别,继而对各天气类型采用相应的预测网络,避免了单神经网络的过拟合问题。通过与含辐照度输入及无天气聚类识别的预测模型做交叉对比实验,预测结果表明,天气类型聚类识别能显著提高预测精度,无辐照度光伏发电量短期预测模型有较高的精度和50%湿度抗扰动性。

任意辐射强度与温度下硅光伏电池模型参数的计算方法

以硅光伏电池的单二极管等效电路模型为基础并引入半经验参数,推导模型参数的计算方法以及辐射强度与温度对模型参数的影响。该方法仅使用标准测试条件下的电气参数便可计算任意状况下的I-V特性曲线。仿真与实验结果表明该模型对于I-V曲线的预测误差在标准测试条件下小于2%,其他工作状况下小于5%。

基于TIGGE资料的地面气温和降水的多模式集成预报

利用TIGGE资料集下中国气象局(CMA)、欧洲中期天气预报中心(ECMWF)、日本气象厅(JMA)、美国国家环境预报中心(NCEP)和英国气象局(UKMO)5个中心集合预报结果,对多模式集成预报方法进行讨论。结果表明,多模式集成方法的预报效果优于单个中心的预报,但对于不同预报要素多模式集成方法的适用性存在差异。滑动训练期超级集合(R-SUP)对北半球地面气温的改进效果最优,但此方法对降水场的改进效果并不理想。在北半球中低纬24h累积降水的回报试验中,消除偏差(BREM)的结果优于单个中心的预报,且此方法预报结果稳定。进一步利用滑动训练期消除偏差(R-BREM)集合平均对2008年1月中国南方极端雨雪冰冻过程进行多模式集成预报试验,结果表明,在固定误差范围内,R-BREM将中国南方大部分地区的地面气温预报时效由最优数值预报中心的96h延长至192h,且除个别时效外,小雨、中雨的TS评分得到明显提高。

华中区域取暖、降温度日的年代际及空间变化特征

选取华中区域(河南、湖北、湖南)通过均一化检验的53个气象站,利用1961—2007年逐日平均气温计算区域逐年取暖度日(HDD)、降温度日(CDD),分析其趋势及年代际变化和空间分布特征。结果表明:47年来区域年HDD总体呈显著下降趋势;CDD呈微弱的下降,变化不显著,这与暖季较小的增温速率有关。HDD由河南向湖南基本上呈现递减的趋势,CDD与HDD呈相反的变化特征。HDD同冷季平均气温呈反位相变化,而CDD同暖季平均气温呈同位相变化。

建筑光伏并网发电系统的发电量预测初探

为改善含高密度、多接入点建筑光伏并网发电系统的电网运行特性,从能量管理和区域电网的运行调度两方面分析了建筑光伏并网发电系统的发电量预测需求,探讨了区域建筑光伏发电量预测的关键技术,分析指出原理预报法建模困难。得出如下结论:采用神经网络法、支持向量机方法等人工智能方法是光伏发电量预测模型的主要发展方向;数值模式太阳能辐射预报的预测精度和空间尺度离电网调度运行的要求还有相当距离。最后初步设计了建筑光伏的发电量预测系统,提出采用综合多个点的太阳能辐射预报结果进行区域太阳能辐射预报。