关于重庆市区域自动气象站社会化保障的思考

该文根据对重庆市34个区县气象局、上海浦东新区气象局、云南普洱澜沧县气象局2011年区域自动气象站维护维修工作管理模式、人员、费用、资金渠道等情况的调查结果,以及对重庆市移动公司的维护维修服务外包模式的调研,详细分析了目前全市区域自动气象站技术保障工作存在的问题,并结合上海浦东新区气象局区域自动气象站社会化保障以及重庆市移动公司基站维护维修服务外包的成功经验,提出以"来源于社会,服务于社会"的工作思路,充分利用社会丰富的人力、物力等资源服务于全市气象装备技术保障工作,以适应在新形势下保障全市区域自动气象站的长效运转,为完善全市装备技术保障体系提供相应的参考。

基于MDOS的重庆市2015年气象观测数据质量分析

实时与历史结合的气象资料业务系统(MDOS)的运行实施,完善了气象资料质量控制体系,调整了气象资料业务布局和流程.本文利用2015年重庆市35个国家台站、1 914个区域自动站的气象常规观测小时数据,按台站划分、观测要素分类,以可用率、可疑率、错误率、缺测率等为指标,基于MDOS对数据进行评估与统计分析.结果表明,重庆市2015年国家站自动观测资料的可用率平均可达99.56%,平均缺测率为0.44%,平均可疑率、平均错误率均在0.01%以下;区域站自动观测资料可用率平均为67.82%,平均缺测率为32.12%,平均错误率为0.06%,平均可疑率为0.01%以下.据此,本研究总结了影响气象要素可用率的主要因素.

重庆市森林火险变化特征及气象条件分析

利用重庆市34个气象站1961-2007年逐日气象观测资料以及同期NECP/NCAR逐月再分析数据,根据森林火险环境气象指数的定义,研究了重庆市森林火灾变化特征,并对春季和盛夏高森林火险等级下的典型年份的大气环流特征进行了分析。结果表明：重庆林火次数具有明显的年、季、月、日变化特征,盛夏（7-9月）和春季（2-4月）为2个高峰期,其林火次数占全年林火总数的78%,其中8月最多（占全年林火总数的18%）,午后是森林火灾多发时段;春季重庆市高森林火险的大气环流特征表现为：乌拉尔山、贝加尔湖和鄂霍茨克海地区500 hPa位势高度偏低,四川盆地高度场偏高,冷空气在中高纬地区堆积,天气活动主锋区偏北;盛夏重庆市高森林火险的环流特征为：巴尔喀什湖和鄂霍茨克海地区500 hPa位势高度显著偏低,朝鲜半岛位势高度显著偏高,西太平洋副热带高压位置偏北。

近30年重庆市晚熟柑橘冬季极端冻害模拟分析

利用重庆市1984 ～2013年12月～次年2月的逐日最低气温资料,在考虑海拔高度的影响下,模拟分析了极端冻害在重庆市晚熟柑橘适宜区的时空分布规律以及风险等级.结果表明,在重庆市晚熟柑橘适宜区,极端冻害多出现在12月下旬,发生的程度一般为轻度冻害,发生的面积约占适宜区总面积的1/4左右,发生的概率一般低于4％,东北部的梁平、忠县、奉节、云阳等地和中部的垫江、长寿以及西部的合川、江津、渝北等地冻害发生的风险较低.重庆市长江沿岸海拔400m以下的大部地区,适宜晚熟柑橘栽培,但部分地区仍需要做好冻害防御.

基于2021年重庆市暴雨监测数据的CMPAS产品精度评估

针对2021年重庆市具有代表性的7次区域性暴雨天气过程,以经过质量控制后的重庆市35个国家气象站及1822个区域自动站逐小时降水资料为基准,评价了国家多源降水融合分析产品的精度。结果表明,对于不同时刻、地形、降水等级,0.01°空间分辨率的NRT、RT降水融合产品的精度均优于0.05°分辨率的FAST、FRT降水产品,T等级评分在前4个降水等级呈下降趋势,当降水等级≥20 mm/h时略有回升;FAST、FRT产品的相关系数C和偏差B的空间分布较一致,NRT、RT产品的分布较一致,但分布范围的形态和细节上略有区别,其中,FAST、FRT、NRT、RT产品的C_(COR)≥0.90的站点百分比分别为73.94%、78.36%、93.54%、93%,C_(COR)≥0.95的站点分别为34.73%、38.88%、77.98%、75.66%;|B_(COR)|≤0.1的站点百分比分别为60.04%、60.69%、78.19%、77.87%;FAST、FRT、NRT、RT产品与AWS的降水量空间分布范围和量级分布较吻合,但范围形态和细节处理上以NRT、RT产品最为接近,4种产品均以偏小为主;坡向上各产品精度变化并不明显,各产品在坡度、海拔、起伏度较大的情况下精度更高。

多源降水融合分析产品在重庆复杂地形下的精度评价

利用2020-2021年两套多源降水融合分析产品FAST和FRT产品、经过质量控制后的重庆地区35个国家气象站逐小时降水量资料,结合各站点地形因子对两套产品进行相关性和误差检验,为复杂地形下的水文气象研究提供数据支撑。结果表明:(1)FAST、FRT产品与观测值的相关性较好,呈正相关,误差较小,产品整体比观测值偏低,两者略有差别。(2)在月、季时间尺度上,春季的精度最好,汛期5-9月的误差和离散程度最大。(3)随着降水等级增大,产品的误差、相关性以及TS等级评分的分布越离散,误差绝对值逐渐增大,TS等级评分逐渐降低,相关性则先降低后增大,其中降水等级0.1~1.9mm、≥20mm的相关性较好。(4)在地形因子上,产品精度略有差别,其中斜坡上产品的精度最优,其余依次为平坡、陡坡以上和缓坡;起伏度大于70m产品的精度最优;随着海拔增加,产品精度先降低,当海拔大于700m时,产品精度提升;坡向为西南、东的产品精度更优,其中西南坡向最优。FAST和FRT降水产品在重庆地区具有较高的精度,可以为自动站点稀少地区的降水数据提供有效补充。

重庆市国家级自动气象站故障分类及处理方法

文章介绍了重庆市国家级地面气象观测站的现状,以自动站的传感器信号传输、电源系统的工作流程为主线,简要总结了自动站常见的故障类型以及相应的处理方法。根据多年的工作经验,结合自动站系统结构的特点,总结了故障处理的一般性规律。

重庆气象服务接口系统接入CIMISS的技术方法研究与实现

从存储策略、袁结构设计、数据格式,接口参数、适用场景等多个方面对重庆本地气象数据环境和CIMISS进行比对和分析,找到两者之间的差异和映射关系,对重庆气象数据服务接口进行改造,完成重庆气象服务接口系统接入CIMISS的目标.

基于海洋气象漂流浮标的动态测风技术研究

利用海洋气象漂流浮标对海洋风数据进行观测具有成本低、可抛弃性的优势,然而,海洋气象漂流浮标在海上动态观测环境中传感器倾角不断变化且改变速度不确定,引起了较大的测量误差;针对这一问题,搭建了模拟海洋动态环境的测风实验平台,选用FT742-SM型超声波测风传感器对风速风向数据进行测量,并利用欧拉角模型和四元数模型对测风传感器姿态变化时的三个倾角进行解算;通过多次实验数据对比分析,发现传感器俯仰角θ和横滚角γ对风速风向测量影响最大,进而提出了多变量拟合的方法对所测风速风向数据进行误差补偿,补偿后的数据准确性得到了较大的提升;最后,结合真风订正算法设计了漂流浮标测风算法总流程,为后续的海洋气象漂流浮标测风提供了很好的参考价值。

重庆市气象宽带网络安全体系研究

文章针对气象信息系统可能遇到的各种安全威胁和风险需要进行防护的问题,详细介绍了重庆市气象宽带网络安全体系的系统架构,着重加强了网络安全基础设施、安全防护与管理系统的建设,保障业务系统信息在产生、传递、处理和存储过程中的保密性、完整性;确保业务系统稳定、连续、安全运行,为智慧气象建设提供网络安全保障,并为各级气象部门构建网络安全体系提供参考。

HRCLDAS和ERA5再分析资料的相对湿度产品在重庆地区的适用性分析

选取重庆520个地面气象观测站在2021年10月1日至2022年9月30日的相对湿度数据,对多源融合实况分析产品(HRCLDAS)(0.01°×0.01°)和ERA5(0.1°×0.1°)再分析资料的相对湿度产品在重庆地区的适用性进行评估.结果表明:2种相对湿度产品在重庆地区具有较高的相关性,HRCLDAS的相对湿度产品质量更优;随着海拔高度的抬升,2种产品的平均误差和平均绝对误差值增大,数据质量降低;相对湿度越小或越大时,2种产品的质量与相对湿度观测数据成反比,当相对湿度在70%~90%区间时,2种产品的质量最优;2种产品具有一定的小时变化和逐日变化趋势,HRCLDAS的相对湿度产品随小时时间呈现两头低、中间高的特点;ERA5再分析资料有明显的昼夜区分,白天的数据质量要优于夜间,午后数据质量最优;逐月变化趋势与月平均相对湿度变化基本一致.2种产品呈现明显的季节特点,春夏季优于秋冬季,夏季数据质量最优.

重庆市气象数据服务接口用户行为分析

本文结合重庆气象信息共享系统服务接口运行情况监视分析系统,从接口分布、资料分布、用户分布、成功率、耗时等方面对用户访问行为分析与评估,了解用户使用习惯、资料关注点,挖掘出新的应用需求。

1935-2021年重庆地面气象台站元数据变动特征分析

利用重庆1935-2021年37个地面气象台站(含2个已撤销站)元数据(LD文件),统计分析元数据主要项变动特征,结果表明:重庆地面气象台站最早建于1935年,建站年份集中在1957年、1959年;截至2021年,所有台站共计迁站76次,迁站年份主要是1954年、1961年及2015年,迁站较多的是北碚站和武隆站;元数据主要项总共变动16997次,平均每站变动459.4次,酉阳站、沙坪坝站、北碚站变动较多,金佛山站、陈家坪站及大足站变动较少;观测要素和观测仪器的变动占比70%,构成了元数据变动的主要部分;观测要素的变动集中在1957年、1959年及1980年,变化最多的台站是天城站,其次是北碚站和巫溪站;观测仪器的变动主要发生在1980年、2004年、2014年、2015年,变动频繁的台站是酉阳站、沙坪坝站、北碚站,八大主要观测要素仪器变动最频繁的是风向风速仪器,其次是气温,变动最少的是蒸发,仪器变动频繁的年代与新观测规范的实施、台站观测任务的调整或者自动观测设备启用的年份基本一致.

重庆双偏振天气雷达(CINRAD/SAD)径向干扰去除及补偿算法研究

重庆新一代天气雷达升级为双偏振系统后,对重庆市重要天气过程的短临预报以及预警提供了更有效的数据。雷达运行中,偶尔会遇到外部电磁干扰,表现为在某几个仰角的一个或多个方位上径向射线,在业务应用中需要及时发现、去除并补偿。文中基于改进K-means++算法结合相关偏振量的判定,来实现径向干扰的识别;采用三线性插值与改进双线性插值相结合的数据插值补偿算法对剔除后的回波进行填补,最大限度地接近真实回波。通过仿真实验验证了算法的有效性。

基于“天擎”的重庆雷达资料共享软件设计与实现

针对“天擎·重庆”信息系统架构和数据环境的变化,为消除分布式数据环境中雷达资料重复存储的现象,依托VS2015集成开发工具,采用C/S架构体系设计,通过“天擎”气象数据统一访问接口(MUSIC),利用C#编程语言开发了一款可视化雷达数据共享客户端软件,可自动实时下载重庆新一代多普勒天气雷达资料,便于重庆市气象部门预报员实时掌握天气动态,提高监测强对流灾害性天气的能力,充分发挥气象防灾减灾第一道防线的作用。

CLDAS与CMPAS产品在重庆分区适用性差异检验

选取重庆市1969个自动观测站数据,对国家级网格实况分析产品CLDAS与CMPAS中12种要素产品进行评估,采用误差指标和分级评估法,分区域检验实况产品在重庆的适用性。结果表明:CLDAS2.1中小时2 m气温产品的夜间误差小于白天误差,各区域的适用性由高到低排序为渝西、渝中、渝东南、渝东北,平均绝对误差分别为0.73℃、0.74℃、0.81℃、1.05℃。CMPAS小时和日降水产品在渝东南的绝对误差最大,其余三个区域误差相差不大;二源和三源的小时降水产品误差相差不大,夏季误差增大明显,7月达到峰值,日降水产品则三源优于二源。CLDAS小时能见度产品在各区域间误差月变化趋势一致,以低估为主,但在低能见度天气下均为高估。总体而言,国家级CLDAS与CMPAS产品质量较高,均能反映重庆大气要素的变化特征,但应针对不同地区和时段选取适合的产品进行应用。

多源融合实况分析产品在重庆地区的适用性分析

文章利用重庆市范围内的1984个地面自动气象观测站2019年11月—2021年10月的气象观测资料,通过误差、平均误差、绝对误差、平均绝对误差、均方根误差、相关系数等评估指标对气温、相对湿度、风速、能见度、降水等5大类12种的5 km多源融合实况分析产品在重庆地区的适用性进行评估分析。评估结果表明:多源融合实况分析产品整体质量良好,温度产品最优,相对湿度和降水产品次之,风速产品最差;产品质量呈现季节性变化趋势,春、冬季优于夏、秋季,其中降水产品随季节变化最为明显。因此需结合本地特点和应用选择适合的产品。

日志信息加权关联分析方法

针对气象业务系统级、基础应用、数据库日志等重要程度不同的特点,提出了符合Apriori基本原理的增加正整数权重的日志信息关联规则分析处理方法,并通过前期zabbix采集的已知关联关系的现场数据验证该方法,结果表明此方法符合日志故障规律,适合用于故障日志信息的关联规则挖掘。

基于C++的三维闪电回击数据再处理系统设计

针对三维闪电数据处理算法改进之后需重新定位回击数据,以及省级三维闪电探测系统的回击数据通常更加完整,应用时要将多个省份闪电回击数据合并后重新处理出准确的云内闪电高度值等问题,本研究使用C/S架构和C++builder编程开发了三维闪电回击数据再处理系统。系统设计了回击数据查询处理界面,提供了监视控制功能。通过设定回击数据文件和配置文件,再运行软件系统对符合条件的回击数据进行排序,在完成排序的数据中提取同一闪电相关信息,经计算处理得到重新定位的三维闪电探测结果并存储。将系统部署于国家级平台查询处理全国组网的三维闪电历史回击数据,测试结果表明,再处理系统操作便捷、功能齐全,满足三维闪电回击数据再处理系统的任务要求。

气象数据中台设计与应用研究

文章分析了气象大数据建设过程中的经验和问题,借鉴阿里巴巴的“中台”理念,设计了一种气象数据中台架构。通过数据模型化和服务组件化,形成重庆气象高效敏捷的数据服务能力,帮助用户快速“找到”数据、“应用”数据、“用好”数据。相对传统的数据平台,可提高数据服务的开发效率、降低应用建设的复杂度、提升业务功能的复用能力,对更好地支撑重庆气象业务技术体系具有重要意义。