基于空分天线的雷达大气目标探测技术研究

为了拓展新型中间层-平流层-对流层(Mesosphere-Stratosphere-Troposphere, MST)雷达测风工作模式,提高测风数据的时间分辨力,基于全相关分析(Full Correlation Analysis, FCA)方法与大气散射模型,设计了一种应用于MST雷达的空分天线(Spaced-Antenna, SA)测风模式。通过大气散射模型结合雷达实际阵面分布与工作参数产生仿真时域信号,讨论了不同相关函数、相关函数拟合方法以及MST雷达不同天线尺度对雷达测风结果的影响。为验证测风模式的有效性,将信噪比(Signal to Noise Ratio, SNR)不同的测风结果与模型中风场真值进行比较。研究结果表明,新的测风模式仿真计算得到的风速、风向结果精度较高,符合雷达实际探测要求。

风廓线雷达资料在福建省气象局的业务应用现状与展望

简要总结了近年来风廓线雷达探测资料在福建省气象局的业务应用情况。风廓线雷达数据质量控制技术的研究提升了风场数据的可靠性和准确性,拓展了风场数据的应用范围,但仍有改进的空间。风廓线雷达为实时监测、分析天气系统尤其是中小尺度天气系统的发生、发展提供了可能,为提高日常的强对流和台风预报预警准确率提供了技术支撑,同时也对福建省新型风场资料在预报上的应用起引领和示范作用。在今后的研究中应结合其他观测资料进行综合分析,开展不同类型天气的关键机制应用。其资料直接或二次开发后应用到天气监测、个例分析中,有利于加强预报员对中小尺度天气系统物理机制的进一步认识和理解,提高短时临近预报水平。风廓线雷达组网资料用于数值模式资料同化中,亦能有效改进模式效果,目前在福建省已开始业务运行,将在今后的批量观测系统试验中不断完善。

福建省山洪雨量数据质量控制方法初步设计

多年来,气象部门用于雨量测量的方法为双翻斗雨量计数法。但由于其自身结构、观测方法的局限性,存在着缺陷,导致雨量测量精度不够。这些缺陷直接影响了降雨观测数据的质量,制约了雨量数据的使用。本文基于0.1MM、0.5MM两种雨量传感器自身结构特性,参考多年来关于翻斗雨量误差的研究成果,将两种雨量传感器观测数据进行对比分析,并吸取现阶段雨量数据质量控制的优点,结合现阶段雨量预报和观测保障的特点,设计具有本地特色的山洪雨量数据质量控制方法,使之更科学地提高雨量数据的质量。

福建省新型自动能见度与人工观测误差原因分析

文章结合自动与人工能见度观测的基础原理、日常维护以及观测时天气现象等因素,尝试摸索自动站能见度数据与人工观测数据存在误差的原因,从数据层面初步分析两种数据可能存在的内部联系。

福建省能见度仪日常维护及校准流程

基于福建地区现用两种型号(DNQ3和DNQ1/V35)的能见度仪设备结构及工作原理,对能见度仪的日常维护进行说明,并选取平潭、华安、晋江和上杭等4个大监站能见度仪数据,根据校准流程的方法,结合实际观测条件,对比校准前后能见度仪数值,得出校准后能见度仪数值与真实值相近,校准前能见度仪数值与真实值相差较远。可见,进行定期的校准和日常维护是提高能见度仪数据准确性的有力保障。

福建省一次飑线强对流过程的诊断分析

利用常规观测资料、风廓线雷达资料、多普勒雷达资料以及NCEP GFS分析场资料(水平分辨率0.25°×0.25°),对2020年3月26日福建一次飑线强对流过程的形成机理进行诊断分析。结果表明,①此次飑线强对流过程发生在中纬度短波槽与南支槽叠加东移、对流层低层切变东移南压的大尺度环流背景下,是典型的槽前型飑线过程。②中高层干冷空气入侵和低层暖湿气流的输送导致的“上干冷、下湿暖”垂直结构、低层切变的动力抬升作用、低层垂直风切变与地面冷池的相互作用是飑线进入福建后显著加强的重要原因。③多普勒天气雷达反映有明显的垂直液态水含量剧减和中尺度气旋等中尺度对流特征,风廓线雷达能捕捉到飑线系统过境前后风场的演变,对飑线强天气的短临监测预警有基础指示作用。

福建省ECMWF细网格模式2 m温度预报误差分析与订正

选取2022年1月1日—12月31日ECMWF细网格模式2 m温度预报24 h以内预报时效产品和对应时次的福建省70个国家站观测资料进行分析,采用ARIMA(差分自回归移动平均)模型和双权重ARIMA模型分别对2 m温度预报产品进行偏差订正,并对订正前后的结果进行对比分析。结果表明:1)ECMWF模式2 m温度预报在福建省主要呈现冷偏差,随着预报时效的增加,均方根误差和准确率随之变差;分别用两种模型进行订正,平均绝对误差由2.1℃以内减小到1.6℃以内,均方根误差从2.5℃以内降低到2.1℃以内,且偏差越大,订正效果越明显。2)ECMWF模式2 m温度逐月预报效果差异较大,订正后各评价指标均有显著改进,各月平均误差在-0.5—0.5℃。3)ECMWF模式2 m温度预报偏差主要表现为福建东部沿海小、中西部较大;订正后平均绝对误差和均方根误差减小至2℃以内,且对高海拔地区的站点改善效果更加明显。与ARIMA模型相比,双权重ARIMA模型订正后平均绝对误差与均方根误差更小、准确率更高,订正效果更好。

福建省气象计量标准量值传递工作的现状与思考

1前言 随着福建省气象现代化事业建设的不断深入，目前，全省的气象自动站实现了单轨运行，2006年我省开展区域自动站建设，至今已建900多个站点。气象自动站和区域站都属于科技含量高的多要素自动观测仪器，各要素传感器都是电信号输出，与我们过去使用的常规仪器不同，传感器的测量准确度会随着时间的变化而漂移，

福建省海岛自动气象站在沿海大风观测中的作用及设备选型指标的探讨

1引言 我省在开展中尺度灾害性天气预警系统建设过程中布设的一批海岛自动气象站（以下简称海岛站），运行几年来，发挥了重要作用，也发现一些问题。本文主要就海岛站在沿海大风观测中的作用及设备选型进行探讨，以期对今后规模化建设提供一些思路。

福建滨海湿地生态气象监测方法及指标体系研究

利用福建滨海湿地分布区所属基本气象观测站1971～2009年的气象资料,采用平行观测方法进行小气候观测,通过气候分析,总结福建滨海湿地生态气象监测方法和指标体系,揭示光照、温度、降水量、大风等气象因子对湿地生态的利弊影响,为科学管理、趋利避害提供依据。结果表明:福建滨海湿地生态气象监测方法简单可靠,指标体系完整科学;应用湿润指数(K)进行生态质量气象评价,能为生态建设科学决策服务。根据气象指标和植物生物量指标分析温度对红树林生育和闽江口互花米草生育的影响,为促进红树林发展、控制互花米草蔓延提供依据。研究结果对于福建滨海湿地生态保护、合理开发和利用具有重要的指导意义。

基于LoRa的海雾探测技术研究及效果检验

海雾是一种常见、易发的海洋灾害性天气,由于受到技术本身的限制,现有的国内外地基海雾观测手段在探测空间范围上远远不能满足实际业务需求。利用雾对无线电信号在大气中传输的衰减特性,该文提出一种基于远距离物联网通信技术的海雾探测新方法,在台湾海峡开展了长序列的观测试验,以相关性分析为基础建立了关系模型,并对实际观测效果进行了检验评估,结果表明,这项新技术具有很好的推广应用前景,为远距离、大范围海雾实时监测提供了技术解决方案。

加强气象技术装备保障业务信息化建设的思考

如何科学高效地对气象装备进行管理已是目前亟待解决的问题,为此,本文根据装备保障信息化建设的意义以及目前国内外的发展趋势,结合我省综合气象观测系统以及业务保障工作实际,就我省的气象装备保障信息化建设提出了建设性的思路。

福建盛夏一次冰雹过程的环境场及雷达回波特征

本文利用常规观测资料及新一代天气雷达回波产品对2008年7月25日我省5市出现的区域性冰雹天气过程进行诊断分析。结果表明：本次盛夏降雹主要是发生在大陆高压东侧偏北气流下，由中小尺度系统午后发展起来的深对流所致；热力、动力条件表明降雹前925～500hPa之间存在明显的对流性不稳定层结，850hPa～250hPa垂直速度场可见降雹区上空气流为上升运动。雷达回波图上，降雹前速度场上出现风向和风速的辐合，此有利条件下回波得以发展，对流旺盛，回波高度在14～15Km。

基于激光雷达的厦门大气气溶胶监测分析

激光气溶胶雷达以其高时间和垂直空间分辨率的特点在大气气溶胶监测中发挥着日益重要的作用。该文利用偏振微脉冲激光雷达监测数据的反演结果,分析了2017年1~2月厦门国家级基准气候站上空气溶胶的时空变化情况,并对观测时间段内厦门地区的典型大气气溶胶演变过程进行了评价分析。

气象装备的全链路智能保障管理系统设计

为了实现对气象装备的全寿命跟踪,本文借助物联网技术,构建气象装备保障管理系统。系统主要包含气象基础信息、仓储管理、现场保障和质量评估等四个部分,充分利用信息技术、RFID识别技术及移动程序应用管理,使气象装备保障更加智能化、信息化,从而提高了气象装备保障工作的计划性、预见性和科学性,为建立以预防性保障为主的装备保障管理模式提供基础。

基于自动识别技术的气象装备保障管理系统设计

本文重点介绍自动识别技术在象观测装备的管理和对装备保障业务管理中的作用。对自动识别的原理和技术应用进行研究。通过梳理现有相关业务流程,将实际业务动作抽象到系统流程中,设计切实可行并满足目前以及未来业务发展的系统流程。最后,设计出一个集气象装备保障全流程的业务管理系统方案。

山洪雨量探测设备对比分析

气象部门用于雨量测量的方法为双翻斗雨量计数法,但由于其自身结构、原理方法的局限性,导致雨量测量精度较差。这些缺陷直接影响了降雨观测数据的质量,制约了雨量数据的使用。文中主要以0.1 mm、0.5 mm两种双翻斗雨量传感器为研究对象,同时参考多年来关于翻斗雨量误差的研究成果,并通过对理论及两种雨量传感器观测数据的分析结果,尝试挖掘两种传感器数据间存在的关系,为下一步观测雨量数据研究提供了参考思路。

雷电探测仪的检修步骤介绍

我省率先于2002年组建了全国首家多站式雷电定位系统，全国气象部门先后相继建设了300多个探测子站，现已全国组网，并列入业务考核，由于设备原因，系统故障普遍偏多。我省九个站点的设备故障虽然也很频繁，由于领导重视以及维护及时，故障都能得到及时修复，近几年的运行率一直排在全国前列，即使受到部分台站停电及通讯中断等不可抗拒的客观原因影响数据传输，2011年汛期的平均运行率仍高达99％以上，远高于平均运行率95％的考核目标。每期的全国雷电观测网运行监控情况简报，福建都受到点名表扬。本文结合我省各站点历年来的常见故障和维护维修情况，简要介绍雷电探测仪及系统的常规检修方法，供相关业务人员参考。

WindSonic型超声测风传感器及其降水环境探测性能评估

为了评估超声测风传感器在实际环境下,特别是不同降水强度情况下探测性能,选用具有代表性的WindSonic型测风传感器评估与机械旋转式测风传感器,开展了长时间实际对比观测。对两种传感器风速观测值的多种数字统计特征进行了对比,利用Wilcoxon符号秩检验了两种传感器风向观测值,并对不同降水强度下风速差值均值、差值标准差、风向一致率等多个指标进行了对比分析。结果表明,WindSonic型测风传感器与机械旋转式测风传感器风速、风向总体无显著性差异,WindSonic型测风传感器风速值总体大于机械旋转式测风传感器,降水对WindSonic型测风传感器的探测性能造成了影响。

Ka波段云雷达速度模糊质量控制及对云探测影响的评估

针对Ka波段毫米波云雷达观测资料中出现的速度模糊问题,且结合雷达的实际性能特点,提出一种改进的速度退模糊算法。并利用福建平和县2018年9月~2019年10月的谱数据,定量评估雷达速度模糊对云-降水探测的具体影响。结果表明,提出的速度退模糊算法能有效纠正速度模糊问题;速度模糊发生率低,但造成的径向速度和谱宽的测量误差较大,径向速度V平均偏大1.17 m/s,谱宽σ;平均偏大2.09 m/s;福建平和县的速度模糊主要发生在融化层以下,由下沉运动导致,占99.43%。