贵州省生态环境和交通发展耦合协调研究

为探究贵州省交通发展水平与生态环境质量的耦合协调关系,以全省9个市(州)为研究对象,基于贵州省统计年鉴、国民经济和社会发展统计公报、高分系列卫星遥感影像等多元数据与GIS空间分析方法,定量分析与评价了2015年与2020年各市(州)的交通发展水平与生态环境质量以及二者之间的耦合协调关系。结果表明:(1)贵州省生态环境质量呈现下降趋势,空间分布特征从东北高西北低向南高北低、东高西低转变;(2)交通发展水平呈现上升趋势,空间分布由东高西低向中心—外围的结构特征转变;(3)耦合协调度的空间分布变化显著,由东部与北部高、西部低转变为中轴高两侧低。为保障贵州省生态环境与交通建设的持续协调发展,应加强生态环境保护,提高区域生态环境质量,同时根据各市(州)实际情况,进一步优化交通基础设施空间布局。

江南一次强对流天气的成因及环境场特征分析

该文利用观探测资料、NCEP/NCAR再分析资料、雷达资料等,对2018年3月4日广西、湖南、江西一次区域性雷暴大风、冰雹、飑线等强对流天气进行分析,结果表明:高低空急流耦合,700 hPa暖中心,850 hPa强暖湿低空急流+暖脊+切变线,地面暖低压倒槽+辐合线+冷锋,上述系统是此次强对流天气的触发者和组织者;极端温差及水汽分布形成异常热力不稳定和位势不稳定;中低层强垂直风切变形成的动力不稳定使飑线组织化发展且长时间维持;弓形飑线与中低层风向夹角大,在西南急流引导下,飑线以60~120 km·h^(-1)速度向东北加速移动。在强低层风切变下,冷池能够触发其前沿空气产生较强上升运动,有利于飑线发展和维持。大风发生前10~30 min,中层存在大风速核明显下降现象。

省级气象机房动环监控系统的设计与实现

气象信息机房作为保障预报业务的基础支撑,影响其设备运行的主要因素包括供电系统、环境系统和空调系统。该文通过在Linux操作系统下开发定时Python脚本将实时数据库信息输出到日志,从而实现机房关键要素的全天候监控。再通过Zabbix监控系统采集并解析日志信息,系统内建的告警媒介模块判断日志信息最终实现声音告警。Zabbix系统具备图形化展示功能,分析历史趋势和拓扑结构,有利于准确定位故障节点,缩短排除故障的时间,大量减轻人力成本,符合当前智能化运维的趋势。

一次冰雹天气的数值模拟及地形敏感性试验研究

利用中尺度模式对2020年3月23日贵州一次强冰雹天气过程进行了数值模拟研究,并与观测的雷达回波、卫星反演结果和冰雹落区进行比较,在此基础上探讨了地形对冰雹云的影响。地形敏感性试验结果表明,地形的变化会改变降雹的空间分布,地形增高会导致贵州西部偏南风增强,加强辐合,降雹前期垂直速度迅速升高,输送更多的过冷水,使雪晶、霰含量增加,有利于雹云的发展增强和冰雹的形成,使地面累积降雹量增加,地形降低反之。

黔西南一次中β尺度强对流天气分析

2020年5月2日,黔西南出现中β尺度的强对流天气,安龙钱相出现42 m•s^(-1)灾害性大风,最大冰雹直径普安罗汉25 mm,最大小时雨强册亨站66 mm•h^(-1)。对常规地面观测资料、高空观测资料、多普勒天气雷达资料以及NOAA的HYSPLIT模式同期驱动资料等分析,结果表明:①本次过程主要受高空槽、中低层切变线、地面辐合线、云南热低压等系统共同影响;②大气不稳定层结明显,抬升凝结高度较低,20时百色探空呈“沙漏”结构,0~6 km强垂直风切变、高干暖盖指数、对流层中层为明显干层、高层动量下传均利于雷暴大风的形成;湿球温度0℃层高度和-20℃层高度利于大冰雹生长;水汽充沛有利于短时强降水,后向轨迹模式HYSPLIT模拟出4条兴仁站水汽输送路径:本地、西、西南、东北路径;③过程中卫星红外云图上为椭圆形雹暴云团发展移动,TBB中心低于-60℃,对流云顶伸展较高;④3条回波路径均为西北—东南方向;大冰雹发生时,雷达回波呈现“钩状”、三体散射长钉、回波悬垂、风暴顶强辐散、垂直液态含水量跃增、高回波顶高等特征;短时强降水发生时,存在回波质心低、低层强烈径向辐合、雷达产品雨强大等特点;⑤安龙钱相发生灾害性大风时,65 dBz反射率因子核位于6 km,回波梯度大,反射率因子核迅速下降,存在侧向入流槽口、径向正负速度对、深厚中层径向辐合、风暴顶强烈辐散、明显旋转等特征,正速度模糊达35 m•s^(-1);特殊地形的“狭管效应”对产生本次灾害性大风有增幅作用。

台站迁移对铜仁市气温评价结果的影响及修正

利用铜仁市10个气象站气温资料,分析了搬迁台站气温资料对气候评价的影响。初步设定了季、年平均气温序列的订正方法:在消除城镇化影响后,新址气温数据按照递减率0.5℃/100 m进行海拔订正到原址,符合当地实际。订正后,处于同一气候区温度偏高(低)趋势一致,提供给公众的气象信息更加准确。

贵州地区一次持续性暴雨天气成因及预报误差分析

该文利用NCEP1°×1°再分析资料、常规和非常规观测资料、全球及中尺度数值模式产品对2018年7月4—6日出现的一场持续性暴雨个例展开分析,重点分析了持续性暴雨的天气成因、数值模式产品的检验评估以及相关的订正技术。结果表明,此次持续性暴雨过程是华南地区维持稳定少动的高压环流影响下,西风带短波槽和北方南下的东西向横切变受高压环流阻挡长时间维持在贵州地区,切变北侧南下的干冷气流和高压环流西北侧北上的暖湿气流交汇形成的持续性暴雨,中低层切变辐合是主要的动力强迫,华南地区高压后侧的西南暖湿气流在降水前夕和降水过程中输送了充沛的水汽和不稳定差动平流,为暴雨的持续发生提供了较好的水汽和能量条件。选取了3家数值模式(EC、华东、华南)进行了检验评估,模式降水产品落区和量级与实况偏差较大,华东模式降水产品在本次过程中有一定参考价值,EC模式7月4日20时—6日20时的风场结构预报准确,预报员充分利用该产品对这一时间段降水落区和量级进行了正技巧订正,但7月6日20时—7日20时对中低层的风场结构预报和实况有较大偏差。充分利用数值模式产品和实况当前时段的检验评估结果,采用外推法对未来时段的数值模式产品进行适当订正,能有效提高暴雨预报的精准度。

云贵准静止锋雾的中尺度环境场分析及短期预报着眼点

通过对1995—2010年贵州08时能见度资料及地面天气图的普查,选取76次云贵静止锋雾天气过程,分析了云贵高原东部贵州山区区域性静止锋雾的时空特征;利用高空和地面天气图,对天气环流形势和影响系统进行统计分析,总结静止锋雾的天气系统特征,并进一步以两次典型个例为代表,对两类典型静止锋雾展开详细的中尺度环境场分析,归纳静止锋雾短期预报的着眼点。研究表明,贵州区域性静止锋雾呈"西多东少"的分布特征,区域性静止锋雾的高空环流条件为多槽脊型、两槽一脊型、横槽型和一槽一脊型。短期预报重点考虑500 h Pa在100°E以西大多有南支槽存在,云贵高原上空存在中空急流;700 h Pa同样有急流存在;850 h Pa表现为切变或偏南气流影响,前者冷暖气流同时加强,静止锋活跃,水汽在低层辐合,湿层较厚,雾与降雨同时出现;后者出现在静止锋减弱期间,偏南暖湿气流增强,中低层暖平流加强。

RG13型雨量传感器测量结果的不确定度评定

国内民航机场主要使用的雨量观测设备为芬兰维萨拉公司生产的RG13型雨量传感器,为保证雨量测量数据的真实可靠,对其测量结果的不确定度分析很有必要。根据自动气象站现场校准方法,分别进行大雨强和小雨强的重复测试,并依据JJF1059.1-2012测量不确定度的评定与表示要求,进行A类不确定度评定。分析测量过程中的B类不确定度来源,进行B类评定,最终给出扩展不确定度。结果表明:在小雨强下,测量不确定度为U 95=0.17 mm,包含因子k=2。在大雨强下,测量不确定度为U 95=0.16 mm,包含因子k=2。该研究完善了雨量传感器的现场校准工作流程,对雨量传感器测量结果的可信度评定具有参考价值。

蒙古气旋与西南涡协同作用下一次春季暴雨成因分析

该文利用常规气象观测资料及NCEP 1°×1°再分析资料,对2018年4月12日08时—13日08时蒙古气旋与西南涡协同作用下,陕西省出现大范围降水,陕南局地暴雨的形成机理进行诊断分析。结果表明:(1)乌拉尔山高脊与贝加尔湖高脊之间的蒙古低槽东移发展为蒙古冷涡,地面冷锋移入低压,形成蒙古气旋。青藏高原东侧生成的西南涡与蒙古冷涡接近同位相,西南涡前侧高温高湿的偏南气流向北输送到陕西北部,蒙古冷涡底部干冷空气南下到陕西南部。蒙古冷涡与西南涡的协同作用下,蒙古冷涡南部与西南涡北部形成2条切变线及地面冷锋过境是陕西省降水的主要影响系统。(2)锋生阶段暖区一侧θ_(se)受西南涡偏南暖湿气流的输送得到增大,锋区两侧能量差变大,由于两涡输送冷暖气流的持续作用,锋区移动缓慢,上升运动加强,降水范围广、持续时间长。(3)蒙古冷涡是不对称的冷性低涡,西南涡是暖性低涡,2个不同冷暖特性低值系统同位相具有协同作用的机制,蒙古冷涡底部冷空气南下侵入西南涡,增大了西南涡的气旋性涡度。西南涡增强后,向北持续输送暖湿气流到陕北地区,蒙古冷涡底部冷空气南下影响西南涡北侧切变线稳定少动是陕南暴雨的成因。

2022年春季冰雹灾害对贵州西部红心猕猴桃的影响分析

2022年4月下旬—5月上旬,贵州西部共发生6次冰雹天气过程,其中4月22日、5月6日、5月8日、5月9日发生的4次冰雹天气过程严重影响贵州西部红心猕猴桃生产。为了探明这4次冰雹天气过程对红心猕猴桃果实的影响,通过对6次冰雹天气过程影响区的调查,获取冰雹特征数据和红心猕猴桃在4次冰雹灾害过程中的受灾情况,分析诱发冰雹天气发生的大气环流特征,并采用相关统计方法评估4次冰雹灾害对红心猕猴桃造成的损失。结果表明:6次冰雹天气过程中,冰雹最大直径达20 mm,但最大直径大多在10 mm以下,其中水城区的冰雹最大直径较其他地区大,遭遇冰雹天气次数也最多。影响红心猕猴桃生产的4次冰雹天气过程的天气背景具有贵阳站的CAPE均远远大于威宁站、中低层相对湿度均在90%以上、中高层相对湿度均在80%左右的共同特点。4月22日、5月6日和5月9日冰雹天气发生前,500 hPa均有浅槽、700 hPa均有低涡切变线入侵贵州西部;5月8日冰雹天气发生前,500 hPa和700 hPa贵州西部均处于西太副高外围。4次冰雹灾害造成红心猕猴桃885.4 hm 2绝收,占其基地种植面积的9.04%;因冰雹灾害造成产量损失约1.33万t,直接经济损失19921.5万元。

雅安一次极端强降水的超级单体风暴特征及成因分析

2020年8月10—11日雅安市出现了一次区域大暴雨天气过程,其中芦山县出现了特大暴雨,此次大暴雨天气过程持续时间长,最大累积降水量和最大小时雨强较大,均突破了历史极值,具有较强的极端性。通过分析雷达回波可知,此次极端强降水是由强降水超级单体风暴的稳定少动造成,具有有界弱回波区、V字型缺口以及被包裹于强降水区的中气旋等特征。该文根据雅安市365个区域自动站雨量数据、MICAPS实况资料、雷达以及NCEP 1°×1°再分析资料等资料,分析了造成此次强降水超级单体风暴产生的原因为:①行星尺度和天气尺度系统稳定少动,低层夜间低层急流发展,输送暖湿平流,有利于对流不稳定层结的建立,为强降水超级单体风暴的发生提供了有利的环境条件。②地面到低层的假相当位温异常偏高,有利于对流不稳定的进一步发展,在强对流风暴附近还存在中尺度的假相当位温的密集区,锋区的动力强迫生成的次级环流有利于低层不稳定能量和水汽向高层输送,同时也触发不稳定能量的释放,产生较强的上升运动。③强的垂直风切变以及大的对流有效位能有利于强降水超级单体风暴的发生和维持其有组织的程度。④水汽条件异常也是此次强降水超级单体风暴的重要原因。⑤极端的高能高湿的大气状态下,边界层的中尺度辐合线是触发此次强降水超级单体风暴的直接原因,并且受地形的阻挡作用,强降水超级单体稳定少动,造成了此次极端强降水的发生。

近10 a黔东南区域站与国家站降水时空对比分析

该文利用黔东南2010-2019年203个乡镇区域站和国家站16县(市)站逐日降水资料,对降水量、雨日、暴雨日、极端降水量进行时空对比分析。结果表明:乡镇区域站的降水量、雨日、暴雨与国家站相关性较好,通过α=0.01显著性检验,呈正相关及线性一致增加;全年降水量均呈单峰型、雨日呈平缓型、暴雨日数呈双峰型等分布,但量级均有一定差异,其中,雨日和暴雨日数的峰值期、开始期和结束期等不同。乡镇区域站的降水量主要以两条带状分布,并掺夹3个大值中心区,雨日和暴雨日数的集中区呈零散破碎型分布,极端降水量呈带状型分布;而国家站的降水量、雨日、暴雨日数、极端降水量等呈片状型分布。由于乡镇区域站点分布密集,相较于国家站以点带面,乡镇区域站能更好地反映出山地地形对降水分布的影响。

1907号南海台风“韦帕”造成防城港大暴雨诊断分析

利用1°×1°NCEP再分析资料、卫星云图和雷达资料等,采用天气学诊断方法,分析1907号南海台风“韦帕”造成防城港大范围大暴雨的原因。结果表明:①“韦帕”引导气流弱、移动速度缓慢、强度减弱慢、中心登陆防城港是造成防城港大暴雨的主要原因;②“韦帕”对流云系长时间滞留防城港上空,是造成防城港大暴雨的直接原因;③台风过程降水为对流性降水,台风降水效率高导致防城港出现大范围大暴雨;④防城港上空一直位于925 hPa水汽辐合中心和850 hPa垂直上升运动中心或附近,有利于大量水汽集结抬升形成对流云系产生持续性强降水;⑤“韦帕”影响防城港期间大气对流非常不稳定,湿正压项(MPV1)分布对较强降水落区有指导意义,强降水主要出现在湿正压项负值中心附近;⑥“韦帕”环流后部在防城港上空有一条偏东南风急流带,这条急流带在十万大山山脉前被迫抬升形成对流,对防城港出现大暴雨有明显增幅作用。

贵州省2018年5月3日飞机增雨作业个例分析

该文利用天气形势、GRAPES模式产品、FY2反演产品、雷达回波、降水资料等,从作业条件、作业潜力、作业监测预警、作业效果评估4个方面对2018年5月3日14时25分-16时20分的一次飞机增雨作业进行了详细分析,此次增雨作业后,作业区内雷达回波强度和覆盖面积明显增强,降水量明显增大,作业区内普降小到中雨。

贵州夏季降水特征及其与Wang and Fan指数的关系

该文通过对贵州夏季降水距平百分率场EOF的分解、贵州夏季降水距平百分率与WF指数的相关性和合成分析,以及850hPa纬向风距平场合成分析,得出如下结论:①贵州夏季降水距平百分率场EOF的分解,所得出对应的基本分布型,即东北—西南向为负值中心,整个贵州省均为同一符号,贵州夏季降水降水距平百分率场具有相当高的一致性,第一模态的空间分布的典型性变化与WF指数的变化是对应的。②标准化WF指数的线性趋势每百年以0.79的趋势减小,标准化WF指数5点平滑变化曲线呈现年代际的变化特征,周期9~10a。③与贵州夏季降水距平百分率的相关中,通过信度(t=0.05)的区域主要集中在贵州省北部、黔东南与黔南交界。且除黔西南的西南角为正相关外,其余省大部地区都是负相关。④850hPa纬向风距平场在WF指数在强、弱季风年合成中,在WF指数强季风年,关键区Ⅰ、Ⅱ主要盛行西风,在这种环流形势下贵州夏季降水距平百分率场是偏少;当关键区Ⅰ盛行东风,关键区Ⅱ北部是西风,南部是东风,贵州夏季降水偏多。

我国西南地区春季降水对前期青藏高原热力作用的响应

利用我国西南地区97个国家地面基准观测站的逐日观测资料、全球降水气候中心(GPCC)月平均降水资料以及NCEP/NCAR逐月再分析资料,分析了由青藏高原地面加热场强度距平指数(Tibetan Plateau surface heatinganomaly index,简称TPSHAI)所表征的青藏高原热力作用与当年西南地区春季降水之间存在的可能联系。结果表明,1月份的TPSHAI在2001年以前呈逐年减弱的趋势,近几年又开始出现显著增强。当1月的青藏高原地面加热场强度距平指数异常偏高(低),即青藏高原热力作用异常偏强(弱)时,在后期春季的青藏高原南侧副热带低层大气和西北太平洋上激发出异常反气旋和异常气旋式环流,使得西南地区的南部与北部处在不同垂直运动及水汽输送的环流背景之下,加上对流层高层西风带中欧亚地区的Rossby波列传播引起的东亚大槽异常偏东、南支槽活动异常偏北的影响,西南地区的春季降水容易出现东北部异常偏多(少),而在广大的中部以西以南地区异常偏少(多)的分布特征。反之亦然。

网络安全态势感知融入天镜系统的关键技术研究

为构建全业务、全流程、一体化、可视化的气象业务实时监控系统,提升天镜系统监控集约化能力,该文以态势感知系统融入天镜为例,从态势感知数据的确定、数据的融入、评估指标的设计、数据的可视化4个方面阐述了融入流程。基于ElasticSearch、微服务和Java云原生可视化等关键技术,从脆弱性业务、漏洞风险态势、实时危险监控等方面设计态势感知数据在天镜中的可视化展示。

贵州人影作业空域申报自动化系统应用效果分析

近年来,针对日益繁忙的空中交通与不断增长的人影作业需求的矛盾,研制开发了贵州省空域自动化系统,为进一步了解系统在实际人影作业中的应用情况及效果,利用2014-2020年全省人影地面作业数据及全国人工影响天气作业信息上报等资料,对使用系统前后的地面人影申报与批复流程、作业情况、空域申请及批复耗时等进行对比分析,结果表明:(1)简化了业务流程,使用系统后一个申请批复流程从以往的至少需打8个电话缩短至2个,平均每个作业点批复耗时减少1.5 min,年均有效批复率较使用系统前提高2.8%,新型的扁平式管理,减少了管理层级,提高了业务效率。(2)系统投入使用后高炮年均作业次数较使用系统前增长20%,火箭年均作业次数较使用系统前增长82%,且年均获得作业时长较使用系统前增长37%,在实现人影作业多点同时申请与批复的同时,解决了电话占线等问题,提高了作业及时申请的成功率。(3)提高作业信息上传准确率,使用系统后年均人影地面作业信息上报及时率较使用系统前提高2.3%。

浅谈多传感器融合技术在气象观测中的应用

多传感器融合技术现阶段在气象观测中的应用主要体现在气温降水多传感器上,多传感器的正式运行减轻了地面气象观测人工维护工作量,确保气温与雨量数据的完整性,但在使用中发现多传感器融合观测存在一些问题,如果能完善解决这些问题,则能进一步提高气温降水观测数据的准确性,实现全方位地面观测自动化。