基于Spark技术的气象数据分析

近些年来,气象数据规模及复杂性大大增加,这对气象数据的存储、利用及加工分析提出了更高的要求。需采用适当的技术及策略,更好地利用分析气象数据,为天气预报、气候研究及社会公共服务提供更大的价值。通过网络爬虫爬取实时天气数据,发送实时数据到Kafka消息系统中,利用Spark技术从消息队列中获取实时数据并进行数据清洗、转换、归一化、聚合、汇总、分组等操作,实现气象数据的多维度分析,利用Spark计算结果将处理后的数据进行可视化,以图表、图形等形式进行展示。

西安地区玉米主要病虫害的气象预测

根据西安地区2002～2011年玉米主要病虫害总发生面积及相应气象资料，采用相关系数法、逐步回归分析方法，筛选出相关显著的气象因子，建立西安地区玉米各主要病虫害发生程度的预测模型。检验结果表明：各模型预测面积历史回代误差为0.00～0.84万 hm^2，等级历史拟合率达95％，2012年和2013年的预测面积误差为0.16万～0.82万 hm2，等级准确率达100％，预测效果较好。

1961—2014年西安市秋淋气候特征分析

利用1961—2014年8—10月西安市7个气象站逐日降水资料,采用降水强度指数分析了西安市秋淋天气气候变化特征。结果表明,20世纪90年代是近50年来西安市秋季9~10月降水量最少的阶段。1961年以来西安市共有23a出现秋淋多雨时段,20世纪60年代至80年代中期较多,1983年和1984年出现强秋淋;20世纪80年代中期至21世纪10年代初期,只有1992年出现了1次秋淋天气;2011年以来,秋淋呈明显上升、增强趋势。1961—2014年秋淋天气过程平均降水量呈上升趋势,偏多年份主要出现在20世纪80年代初中期和21世纪。厄尔尼诺使秋季9~10月降水量减少,与秋淋天气存在明显的负相关关系。近54年西安市秋淋没有发生显著的气候突变,存在4~6a、10a和24a左右的长振荡周期。

临潼国家气象观测站夜间异常升温气象要素特征分析

利用2019—2020年临潼国家气象观测站观测资料,对该站3次异常升温过程前后的天气形势及相关气象要素特征进行分析。结果表明:500 hPa受脊前西北气流控制,700 hPa及850 hPa配合温度脊,有明显的暖区,地面受暖高压外围东侧偏北气流影响,高低空稳定环流配置,为升温提供有利的背景场;925 hPa附近存在明显的逆温层结,在大气层结稳定的情况下,下沉运动引起增温效应,当风向转为西南,风速增大2~5 m/s时,升温最明显;升温过程持续时间短,影响范围小。

石榴晚霜冻综合气候指标及等级划分

陕西省西安市临潼区现有石榴种植面积8万余亩,果农年均收入万元左右,占当地果农年收入的约80%。因全球气候变暖,近年来,春季低温对石榴生长产生较大影响。曾有研究分析了石榴冻害发生的气象条件,并提出相应的预防措施~([1-8]),但随着精细化气象服务的提出,单一的温度已不能满足当前精细化服务需求,因此,本文在前人研究成果的基础上,结合实地走访、查阅气象资料,确定临潼区石榴晚霜冻临界气温,通过分析晚霜冻实例的致灾因子,构建临潼石榴晚霜冻综合气候指标,为石榴晚霜冻精细化气象服务提供模式支撑。

西安地区小麦病虫害发生程度预测研究

根据2001～ 2011年西安地区小麦主要病虫害总发生面积,选取对应年有关气象资料,利用相关统计分析方法,确定关键气象因子,采用模糊数学原理对西安地区小麦病虫害发生程度进行分析预测,建立了简单易行,适于基层推广使用的模糊数学预测模型.结果表明,该模型预测效果较好,且历史拟合率极高,具有较强的实用价值.

石榴生长主要物候期气象服务指标分析

对西安市临潼区石榴生长物候期气象因素进行分析,利用统计学方法对石榴生态监测资料、临潼本站气象监测资料、石榴生长发育期调查资料进行统计分析,筛选出影响临潼区石榴生长发育的主要气象因子和这些因子的适宜性、致灾性等气象指标,达到提前预防、降低气象灾害损失的目的。

石榴果实膨大与气象条件分析

根据正常年份和受灾年份石榴果实膨大期气象资料对比分析,找出影响石榴果实膨大生长的气象要素,以合理安排生产。

西安地区的连阴雨模糊数学模型

为更好地服务于治污减霾和汛期气象工作,利用数学模型和模糊数学的相关知识,对西安及附近地区连阴雨的规律进行了分类.表明模糊数学可应用于识别连阴雨天气的规律.

夜间云观测辅助方法

在夜间灯光很弱或者没有灯光、星光、月光的情况下,云的目测是比较困难的。常规夜间观测云的方法是,根据视觉,结合星光疏密、空气清晰程度、云体的颜色、移动速度以及伴见的天气现象和实测云高,参照傍晚时云的状况来判别云状。为了能够在夜间快速准确地识别所在测站云状,以现代化探测设备为手段,对夜间云的观测方法进行了总结,介绍了用大气辐射、大气电场、气象卫星云图、多普勒天气雷达回波资料来辅助观云,可较好地弥补夜间目测云的不足。

石榴冻害综合气候指标等级划分及应用

【目的】由于石榴冻害的综合气候指标研究相对较少,这就造成石榴气象服务存在一定局限性。且石榴冻害指标分级制订存在差异,缺乏统一标准,不利于石榴冻害监测预报预警和灾情评估。因此,对临潼石榴冻害综合气候指标进行分析,为石榴冻害的监测预报预警服务和灾情评估提供技术支撑。【方法】通过实地走访、资料查阅等方式调查石榴冻害灾情,建立临潼石榴冻害综合气候指标分级标准。基于1991—2020年37个冻害实例,运用主成分分析、K-means聚类分析,对临潼石榴冻害综合气候指标进行研究分析。【结果】极端最低气温、低温持续日数、过程有害积寒与石榴冻害密切相关,通过对石榴冻害数据标准化处理,构建石榴冻害综合气候等级指标(Z),包括:轻度,-7.56≤Z<-6.77;中度,-8.36≤Z<-7.56;重度,Z<-8.36。通过与典型年对比验证,并进行智能网格预报应用,发现实际发生的冻害情况与本文建立的临潼石榴冻害综合气候等级指标吻合较好,为气象服务石榴高质量发展提供模式支撑。【结论】通过典型年对比验证及智能网格预报应用,石榴冻害综合气候指标能较好的预报预测石榴冻害风险,为气象服务石榴高质量发展提供模式支撑。但暂未对临潼石榴遭受冻害后的植物生理指标进行测定,其他气象因子对石榴冻害的影响程度及其指标建立和等级划分等工作,还有待今后进一步研究。

县级天气预报制作订正与服务探讨

气候变暖导致气象灾害频繁发生,灾害的种类和强度都发生了显著的变化,加之人们生活水平提高,社会对气象服务水平提出了更高的要求,对气象服务精细化和时效性的精度要求也越来越高,尤其是县局的预报和服务正在发生质的变化。该文根据县局预报服务过程中的体会与经验,就如何做好预报并进行预报服务进行探讨,以求达到共同提高,为县局做好预报服务提供参考。

用模糊相似优先比预测玉米粘虫发生程度

选取2002-2013年西安市7个区县地面观测站5~7月的逐月平均气温、降水量和西安市植保站玉米粘虫发生面积资料,用干燥度指标作为影响玉米粘虫发生程度的重要气候因素,采用模糊相似优先比建立玉米粘虫发生程度的预测模型。对西安市2012年、2013年玉米粘虫发生程度进行预测,预测结果与实际情况基本相符。结果表明,该方法对实际业务预报及决策部门及早部署防治工作提供一定的参考依据。