气象研究与应用 /oa 耦合陆面水文模型和机器学习方法的水库径流量预报及应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20220101 采用智能网格预报等多种气象预报数据与陆面水文模型及机器学习方法进行耦合,以岩滩水库流域区间为例,将区间预报径流量与历史径流量数据输入长短期记忆网络模型(LSTM)进行水库入库径流量预报,通过对日径流量模拟试验和业务试用分析,探明该方法在短期水文预报中的适用性。结果表明,耦合气象-水文-机器学习的径流量预报模型在率定期和验证期纳什效率系数(NSE)在0.65左右,在强降水过程训练试验中,日径流量和洪峰预报合格率≥87.5%,达到甲级预报精度标准;在业务试用中,24h、48h、72h日径流量预报合格率分别为87.3%、70.4%、75.5%,达到甲级或乙级预报精度标准,满足发布正式预报的精度要求;3次较大降水过程径流量和峰现时间预报合格率均为100%,达到甲级预报精度标准;峰值预报为66.7%,达到丙级预报标准,可用于参考性预报。将物理模型与人工智能方法进行有机耦合,可提高水文预报产品精度和适用性。 2022年03月25 00:00 2022年01期 1 7 1122371 陈剑飞<sup>1</sup>, 李勇<sup>1</sup>, 刘俊江<sup>2</sup>, 钟利华<sup>1</sup>, 史彩霞<sup>1</sup>, 袁星<sup>2,3</sup>, 钟华昌<sup>4</sup> 基于两种机器学习方法的广西后汛期降水预测模型 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20220102 使用1991-2021年7-9月广西90个地面气象观测站降水量、NCEP/NCAR月再分析资料和国家气候中心BCC_CSM1.1气候模式回报资料,研究建立基于粒子群-神经网络、随机森林算法的广西后汛期降水气候预测模型,并对2016年-2021年预测进行应用试验。结果表明,基于粒子群-神经网络、随机森林算法的后汛期降水预测Ps得分比逐步回归方法分别提高了2.78分、2.5分,比气候模式分别提高了29.22分、28.94分,预测能力有明显的提升。关键词:粒子群-神经网络;随机森林算法;经验正交函数;气候预测;汛期降水 2022年03月25 00:00 2022年01期 8 13 1024170 覃卫坚, 何莉阳, 蔡悦幸 长沙冬季降水过程的微波辐射计反演参量特征分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20220103 利用微波辐射计、探空气球、天气雷达和地面雨量等资料,对2020年1-3月长沙国家站5次降水过程的微波辐射计和探空温度廓线、水汽密度进行检验的基础上,分析了5次降水过程中微波辐射计反演的水汽含量、液态水含量与雷达资料、降水量的变化特征。结果表明,微波辐射计反演的大气温度、水汽密度廓线精度较高,其反演的大气水汽资料可以作为降水临近预报的参考;水汽含量与液态水含量在降水开始前均有明显上升,在降水结束前回落的趋势,两者与降水量呈正相关,水汽含量接近3.5cm且液态水含量超过0.15mm可作为判断长沙地区冬春季降水开始的参考阈值;同一时段雷达回波与水汽含量也存在正相关关系,前者峰值出现时间略早于后者。 2022年03月25 00:00 2022年01期 14 19 2600854 黄煌<sup>1</sup>, 李琼<sup>2</sup>, 唐林<sup>2</sup>, 黄宇霆<sup>1</sup>, 徐冬英<sup>2</sup> 2014-2020年梧州市短时大暴雨雷达回波特征分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20220104 利用梧州市多普勒天气雷达和自动气象站降水资料,分析2014-2020年发生在梧州市的短时大暴雨天气过程的雷达回波特征。结果表明:(1)大暴雨与45dBz以上的强回波和持续时间密切相关,发生短时大暴雨时,最大反射率因子超过50dBz,45dBz以上的强回波持续时间基本在50min以上;(2)质心高度在2km以下,且维持时间10min以上的低质心强回波容易形成暴雨;(3)强回波和辐合区相结合易形成大暴雨,与逆风区辐合区关系最密切,占6成多;(4)强回波带和列车效应相结合易形成大暴雨:回波带上单体或回波团的移动方向和回波带走向一致易形成大暴雨;(5)回波顶高和垂直累积液态含水量产品出现大值的时间对大暴雨预报预警有指示意义。 2022年03月25 00:00 2022年01期 20 25 859624 欧坚莲<sup>1</sup>, 汤中明<sup>2</sup>, 黄恩恩<sup>1</sup>, 蒋玉凤<sup>1</sup> 基于MOS的广西北部湾沿海秋冬极大风速精细化预报 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20220105 采用北部湾北部沿海6个自动站实况资料和欧洲中心细网格数值预报产品,根据模式输出统计法(MOS),对广西北部湾地区2012年-2016冬半年(9月到次年2月)日极大风速建立站点秋冬季不同预报时效的多元线性回归方程,并用2017冬半年的数据进行TS检验评分。结果表明,秋冬季日极大风速和代表引导气流的500hPa蒙古槽、代表南北气压梯度强弱的地面气压差、代表南北温度梯度强弱的高空温度差、站点高空风速及相对湿度等因子有较大的相关性。冬季方程的预报效果普遍好于秋季,大庙墩岛、青菜头岛、双墩岛、斜阳岛冬季的预报方程各级风的正确率都在60%以上,涠洲岛和北海港的预报方程正确率较低,在60%以下。 2022年03月25 00:00 2022年01期 26 30 488949 潘静<sup>1</sup>, 陈峥蓉<sup>1</sup>, 黄燕波<sup>2</sup>, 于潇<sup>1</sup>, 张雪波<sup>1</sup>, 何滨<sup>1</sup> 不同气象预测数据源对山地风电场风速预测准确率的影响分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20220106 在影响风电功率预测准确率的因素中,气象预测数据源的选取和组合影响较大。基于广西A、B两个山地风电场2020年2月1日至3月15日15min实测风速、4种单一气象数据源及3种混合订正气象数据源的预测风速,分析不同气象预测数据源对风电场风速预测准确率的影响。结果表明,多种数据源混合订正预测结果总体优于单一气象数据源预测结果,在预测模型优化过程中可重点研究混合订正气象数据源的应用。同一气象数据源在不同场站预测效果不一致,并无绝对优势。高分辨率气象数据源预测效果不一定优于低分辨率气象数据源。 2022年03月25 00:00 2022年01期 31 35 973369 吴文倩 基于PDSI指数的近40年广东干旱特征分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20220107 利用1979年1月-2021年2月广东省86个国家气象观测站的月平均降水、气温资料以及同期的土壤有效含水量数据,应用数理统计等方法,分析广东干旱指数PDSI时空变化特征,揭示广东近40a干旱变化趋势。结果表明,近40a广东地区PDSI指数呈轻微干化趋势,降速为0.005·(10a)<sup>-1</sup>,2004年PDSI为-1.47,是最干旱年份。春季PDSI指数下降趋势最明显,秋季发生干旱频率最高,夏季最低。PDSI指数月趋势呈多波动现象,最低值为-2.2,出现在2004年12月。近40a干旱发生频率介于4.8%~26.1%,粤西是干旱高频地区;广东地区呈两边干化、中部湿化的变化趋势分布格局,粤西阳春干化最明显。 2022年03月25 00:00 2022年01期 36 40 1487153 陆杰英<sup>1</sup>, 孙丽颖<sup>1</sup>, 王春林<sup>2,3</sup>, 翟志宏<sup>2</sup>, 吴健达<sup>1</sup> 基于卫星遥感数据的南海海域真光层POC输出效率分布特征 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20220108 海水中颗粒有机碳(POC)是海洋碳循环的基本变量,真光层POC输出效率在海洋固碳中起关键作用。根据2003-2018年南海区域遥感数据反演的真光层POC输出效率数据集,分析了南海海域真光层POC输出效率时空变化规律。结果表明,研究区内POC输出效率多年平均值为0.08,其在空间上分布呈现近岸高、海盆低的特征,年平均POC输出效率呈现微弱的下降趋势。在月尺度上,1月达到最高值,平均值为0.115;5月达到最低值,平均值为0.072。南海海域POC输出效率月线性倾向率呈现显著增长,区域主要集中在南海北部近岸、海南岛周边海域、南海的西部,其他为微弱减少区域;POC输出效率年线性倾向率增长区域主要分布在南海北部近岸海域、海南岛四周及南海的西部靠近海岸带区域,其他为微弱减少区域。 2022年03月25 00:00 2022年01期 41 46 5545830 刘少军, 蔡大鑫, 赵婷, 韩静, 佟金鹤, 李光伟 基于FY2G卫星的宁夏空中云水资源特征研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20220109 为了提高宁夏空中云水资源开发利用效率,利用2017-2019年FY2G卫星反演产品、自动站降水资料及微波辐射计反演产品,分析宁夏不同地区云微观特性的时空变化特征,研究液水含量的降水效率及云水资源开发潜力。结果表明:(1)剔除不合理数据后,FY2G卫星反演结果与微波辐射计反演结果相关性较好,反演产品基本上能够代表宁夏云水资源特征;(2)宁夏云中过冷层厚度大约在1.65~2km,液态水含量在0.02~0.5mm,云光学厚度的均值在3~7,云粒子有效半径在3~8μm;(3)宁夏云液态水降水效率为53.9%,人工增雨的潜力为46.1%,云液态水降水效率在夏季、秋季、春季、冬季依次降低。 2022年03月25 00:00 2022年01期 47 52 2084193 常倬林<sup>1,2</sup>, 党张利<sup>1,2</sup>, 孙艳桥<sup>1,2</sup>, 林彤<sup>1,2</sup> 基于条件价值法的风云卫星数据和服务社会效益评估研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20220110 基于条件价值法,分析风云卫星数据和服务的分类支付意愿,利用二元Logistic模型,对影响用户支付意愿的因素进行研究。结果表明:(1)40%的受访公众对风云卫星数据和服务有支付意愿,人均年支付意愿额为31元;(2)风云卫星的数据和服务对十省市民众的年总价值为189亿元;(3)本人或家属是否在气象部门工作以及对风云卫星数据和服务的满意度是影响用户支付意愿的主要因素。因此,通过加大宣传力度,提高风云卫星知名度,并持续提高服务水平是提升风云卫星信息应用效益的重要途径。 2022年03月25 00:00 2022年01期 53 58 681322 李雪<sup>1,2,3</sup>, 咸迪<sup>1,2,3</sup> 2019-2020年上海地区空气质量变化特征及气象影响因素分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20220111 利用2019-2020年上海地区6种空气污染物小时浓度和逐日空气质量分指数(IAQI)的监测资料,统计分析了上海地区空气质量变化特征及其气象因素的影响。结果表明,2020年上海地区空气质量优良率达86.9%,空气质量状况优于2019年。上海地区AQI具有冬季最差,秋季最好的季节特征,最主要的污染物已由过去的PM<sub>2.5</sub>转变为O<sub>3</sub>。分析O<sub>3</sub>和PM<sub>2.5</sub>浓度随时间的变化发现,O<sub>3</sub>浓度一天中存在一个峰值和一个谷值,而PM<sub>2.5</sub>浓度则有两个峰值和一个谷值;从逐月变化来看,O<sub>3</sub>浓度呈现春夏高,秋冬低的季节特征,而PM<sub>2.5</sub>则呈现夏秋低,冬春高的季节特征。地面风向风速、气温、日照和降水对上海地区O<sub>3</sub>和PM<sub>2.5</sub>浓度变化具有重要的影响。 2022年03月25 00:00 2022年01期 59 65 3930908 陈镭<sup>1,2</sup>, 马井会<sup>1,2</sup>, 瞿元昊<sup>1,2</sup>, 常炉予<sup>1,2</sup> 广西对流尺度数值预报模式产品在南宁的应用初探 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20220112 利用广西对流尺度数值预报模式的部分产品、1h广西区域自动站气象观测资料、850hPa及500hPa实况形势场、雷达组合反射率资料、雷达外推客观预报产品,采用时间横向、纵向对比法,通过选取典型个例,对广西对流尺度数值预报模式产品(主要针对降水及雷达组合反射率产品)与实况进行分时段对比分析,并研究模式偏差的可能原因。结果表明,在0~3h中广西对流尺度数值预报模式产品比雷达外推客观预报产品可用性低,3~6h (特别是4~6h)段可用性明显增加;模式非整点逐12min产品比整点产品模拟结果更接近实况;在明显系统影响下,能提前4~6h准确预报出对流演变趋势,对局地降水也有很好指示意义,但范围和位置有偏差,有一定空报;在弱系统影响下,能提前4~6h较准确地预报出局地强降水的演变,对短时预报预警有积极的参考意义,但局部降水强度存在较明显偏差,范围偏大,空报较多;对锋面造成的大风演变有很好的指示意义。 2022年03月25 00:00 2022年01期 66 72 2905556 苏兆达<sup>1</sup>, 潘杰丽<sup>1</sup>, 梁岱云<sup>1</sup>, 黄增俊<sup>1</sup>, 韦覃武<sup>2</sup> 基于“天擎”DPL的业务融入设计与应用初探 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20220113 依据“天擎”应用融入标准和业务规范,以气象短时临近强降水预警服务处理流程为例,给出了基于“天擎”DPL加工流水线的业务迁移融入设计流程,对应用融入账户注册、公共元数据注册、数据存储设计、DPL处理算法设计与部署,以及通过“天镜”呈现DPL算法运行监控等关键环节进行了描述,为气象业务系统向“天擎”迁移和开展“云+端”融入改造提供技术思路。 2022年03月25 00:00 2022年01期 73 77 637401 黄志<sup>1</sup>, 黄珩<sup>2</sup>, 梁维亮<sup>3</sup>, 梁苑苑<sup>1</sup> 广西对流尺度数值预报数据传输系统的设计与实现 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20220114 数值天气预报在防灾减灾工作中发挥了越来越重要的作用,为了保障广西对流尺度数值预报产品的传输质量与时效,搭建了广西对流尺度数值预报数据传输系统。文中阐述了该系统的设计思路,并对网络部署、服务器搭建、数据自动收发、传输过程的实时监控等关键技术进行详细介绍。系统的业务运行分析评估结果表明,该系统GIF和Grib数据的整体传输时效分别为8min和5min,数据完整性高、利于用户便捷高效地获取数据,能够实现运行状态自监控且运行稳定。 2022年03月25 00:00 2022年01期 78 83 759106 马军, 刘桨, 李莹 2021年广西气候概况 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20220115 利用2021年广西地面气象观测站资料,通过气候评价方法,对2021年广西气候概况和主要天气气候事件进行了分析评价。结果表明,该年度广西平均气温偏高、降水量偏少、日照时数偏多,其中年平均气温为1951年以来最高;年内共出现9次区域性暴雨过程,有6个台风和1个热带低压影响广西,共出现8次大范围高温天气过程,年内高温过程和高温日数(40d)为1961年以来同期最多;年内冬旱和秋旱灾损较重;高温、干旱影响较常年偏重。 2022年03月25 00:00 2022年01期 84 89 992999 秦川, 何洁琳, 李艳兰, 陆甲, 李妍君, 黄雪松, 廖胜石, 周美丽 2020年12月一次北部湾海雾过程的生消特征分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20220116 2020年12月26-28日,北部湾出现了持续性大雾,其中炮台角站连续35h出现大雾。利用北部湾沿岸海岛站、浮标站等观测资料和ERA5再分析资料,对此次典型海雾过程的生消特征进行分析。结果表明,此次海雾过程主要受入海高压后部偏东暖湿气流影响。海雾期间,北部湾上空有逆温层,大气层结稳定,湿层深厚且维持时间长,近地层有0~1.5℃气海温差和水汽通量辐合存在,降温增湿使得平流冷却雾生成维持。随着高压主体逐渐东移,北部湾水汽输送条件转差,近地层相对湿度也急剧下降,海雾消散。 2022年03月25 00:00 2022年01期 90 95 1673878 伍丽泉<sup>1,3</sup>, 郑凤琴<sup>1</sup>, 覃皓<sup>2</sup>, 郭晓薇<sup>3</sup> 黄海冬季雾与夏季雾个例的对比研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20220117 使用具有较高分辨率的NCEP格点数据对2008年7月8-11日和2010年2月22-25日发生在黄海海区的两次海雾过程的环流形势和特征参量进行了对比研究,以探讨黄海海区冬季雾与夏季雾产生机制的异同。结果表明,这两次海雾过程都是发生在稳定层结下的低压前部、高压后部型的平流冷却雾。海雾发生时表面行星边界层有抬升,海雾消散时表面行星边界层降低。冬季雾逆温层先减弱消失,然后海雾消散,与冬季雾相反,夏季雾是海雾先消散,然后逆温层消失,逆温层演变特征为该海域海雾的监测和定量预报提供参考。 2022年03月25 00:00 2022年01期 96 100 888205 王绪翔, 刘锦超, 李杨 广西天等县“5·28”极端特大暴雨中尺度成因初探 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20220118 运用常规气象观测资料、ERA5再分析资料,对广西天等县2019年“5·28”极端特大暴雨过程进行中尺度成因进行探究。结果表明,此次极端强降水在强盛的南亚高压反气旋辐散中心区域以及高空槽加深东移引导低层低涡和辐合切变线缓慢南压的大尺度环流背景下发生,高层强劲的抽吸作用与地面暖低压发展相耦合,有利于地面倒槽锋生,使地面中尺度辐合线长时间维持,触发中尺度对流;湿层较厚,LCL较低,中层有弱干层,垂直温差大,0~6km垂直风切变较小,CAPE较之前有所增大,层结处于不稳定为对流的持续发展提供了较佳的环境条件。低层等假相当位温线密集,呈现出明显的能量锋,锋区随高度上升向北倾斜,偏南和东南气流源源不断补充,形成强水汽辐合,且沿锋面爬升,加上地形抬升作用,降水效率增大,产生强烈降水。 2022年03月25 00:00 2022年01期 101 106 3385245 李华实, 马智, 黄秋丰, 陆小晓, 农明哲 一次罕见超级单体风暴的X波段双偏振雷达特征分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20220119 利用北京房山X波段双偏振雷达资料,对2020年6月25日北京市东南部及其周边地区的一次超级单体风暴进行分析。结果表明,高空冷涡前部槽叠加地面冷锋系统是此次超级单体风暴发生的背景条件,强垂直风切变为其发展维持提供了有利的环境条件。演变过程中的有界弱回波区、三体散射等超级单体雷达典型特征明显。X波段双偏振雷达反射率因子50dBz及以上强回波向高层伸展后迅速下降,预示着地面大风或冰雹即将出现;偏振参量中Z<sub>DR</sub>弧、前倾Z<sub>DR</sub>柱的出现可用于冰雹临近预警,K<sub>DP</sub>柱特别是K<sub>DP</sub>悬垂的出现预示着强降雨即将发生,其位置与雨强中心存在较好的对应关系;三维空间图像可以直观地展现超级单体的空间结构特征。 2022年03月25 00:00 2022年01期 107 111 596691 王清川<sup>1</sup>, 彭敏<sup>2</sup>, 周涛<sup>1</sup>, 东高红<sup>3</sup>, 黄浩杰<sup>1</sup>, 王鹤婷<sup>1</sup> 降水类天气现象自动与人工观测质量对比分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20220120 选取2017年8月-2018年7月广西DSG1、DSG4和DSG5型降水类天气现象仪自动观测数据与人工观测数据,通过对比分析,研究降水类天气现象仪自动观测与人工观测数据质量的情况。结果表明,广西91个国家站点数据完整性好,设备年平均缺测率小于2%,DSG5型设备数据完整性最高(缺测率0.01%)。DSG1、DSG4和DSG5型设备对降雨的捕获率较高,均超过80%,DSG5型设备捕获率最高(90.18%),且吻合率较好(大于50%),错报率较低。三类设备对雪、雨夹雪、冰雹的识别均较困难,将雨误判为雪、雨夹雪和冰雹的分钟数较多;其中DSG1型设备容易误判为冰雹,DSG5型设备容易误判为雪。三类设备在雪、雨夹雪、冰雹等微降水和混合类降水方面进行更好的智能识别和质控算法优化,将会提高其业务应用效能。 2022年03月25 00:00 2022年01期 112 117 609005 周坤论<sup>1</sup>, 黄剑钊<sup>1</sup>, 陶伟<sup>1</sup>, 李艳萍<sup>2</sup>, 李强<sup>1</sup> 国内气象观测研究现状的文献计量学分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20220121 利用2010-2020年中国知网关于“气象观测”主题文献数据,基于文献计量学对气象观测科技论文的特征进行定量和定性分析。结果表明,10a间关于气象观测主题的科技论文数量呈先上升后下降趋势。该领域核心作者有201人,其中83%的作者来自气象行业内部;发文地域分布呈现出东部高西部低的特点,且发文机构主要为气象部门、高校及科研院所,占全部发文的90%以上;发文学科主要以气象学、农业基础科学和航空航天科学与工程为主。气象卫星、地面气象观测及应用、气象要素、自动气象站、高空气象观测、气象观测业务改革、综合气象观测技术发展、气象运行监控等8个主题作为近10a间研究重点方向及领域。 2022年03月25 00:00 2022年01期 118 123 1874527 姜明<sup>1</sup>, 史静<sup>1</sup>, 杨妍辰<sup>2</sup>, 党岳<sup>1</sup> 巍山县人居气候适宜度分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20220122 基于1991-2020年巍山县国家气象观测站气温、相对湿度、风速及日照等常规资料,主要对巍山县气温要素及温湿指数、风效指数、人体舒适度指数等表征宜居气候指标进行分析评价。结果表明,巍山县气候具有冬夏短、春秋长,冬无严寒,夏无酷暑,越冬条件好等特点,属四季分明区。5月至10月温湿指数、风效指数和人体舒适度指数表现较好,是最适宜休闲旅游的时段。 2022年03月25 00:00 2022年01期 124 128 521936 张丽芬<sup>1</sup>, 张如伟<sup>2</sup>