谈新型自动气象站能见度自动观测数据及应用

观测仪器自动化在以极快的速度发展。最近几年,自动观测能见度仪已经正式投入使用,在一定程度上减轻了地面气象观测工作的工作量。本文主要阐述新型自动气象站能见度自动观测数据及应用。     

DNQ1型前向散射式能见度观测仪的故障与校准分析

【目的】为了保证DNQ1型前向散射式能见度观测仪能稳定运行，提高保障技术人员维修能见度观测仪的效率。【方法】本研究基于海西州7个国家级地面气象观测站能见度观测仪的运行情况和故障案例，利用观测仪工作原理、线路检测、数据读取等方法，从ISOS业务观测软件、电源系统、ZQZ-PT1硬件综合集成控制器、主采集器、RS485通信线、能见度传感器等出发，对能见度观测仪的故障解决和校准维护方法进行系统性分析。【结果】本研究形成一套完整的能见度观测仪故障解决方法，从而为台站保障技术人员的维修工作提供参考。【结论】通过对能见度观测仪的故障与校准进行分析，进一步提高地面气象观测自动化系统运行的稳定性。     

河南省自动与人工观测气压资料差异分析

本文利用河南省2004-2011年地面观测站自动与人工平行对比观测的本站气压资料,通过对日(月、年)的平均气压的对比差值、差值平均值、差值标准差的分析,发现自动与人工观测的气压差值存在月变化规律,气压值越大,差值越大,反之越小。对比分析两种观测方式数据间的差异,两种观测方式形成的数据序列,自动观测替代人工观测对气候统计值的影响,自动观测和人工观测本站气压资料间的一致性等,可为两种观测方式间资料的连续应用、资料统计整编打下基础,也可为观测系统的调整提供依据。通过对两种观测出现差异的原因进行分析,提出了相关建议,有利于今后气压观测资料质量的提高。     

大理机场低能见度天气特征分析

通过对2007年至2009年大理机场地面观测资料和大理站历年降水资料统计分析,找出大理机场低能见度天气的特征及其主要影响因素,为大理机场低能见度的预报提供依据。     

2021年长沙黄花机场连续两日辐射雾对比分析

本研究选取了2021年1月23日和24日连续两日的vaisala自动观测的风、温度、能见度数据以及探空图数据,从辐射雾发生和消散的几大原因对这两次辐射雾过程进行对比分析,讨论了连续两日出现大雾过程的原因以及第二日过程中能见度在日出后再次转差的原因.分析发现:空中污染物多,PM2.5数值大的时候容易连续几日出现早间辐射雾...     

纵向数据的稳健估计及案例分析

纵向数据是对一组观测个体按时间或空间顺序重复跟踪监测而得，即对每一个体在不同时间或不同实验条件下进行多次测量，而多次重复观测之间一般具有相关性，会影响对应估计的准确性.研究一般线性模型下纵向数据的理论推导和实例分析，发现模型的最小二乘估计、极大似然估计以及约束极大似然估计的参数估计结果差别不大甚至基本相等，验证了纵向数据估计的稳健性.     

鄂尔多斯市CLDAS土壤湿度评估

本文利用2015年3月至2016年11月每旬逢8的0～20cm经过质量控制的自动土壤水分观测站实况数据和同期人工站数据对CLDAS土壤湿度模拟结果进行评估,结果表明:CLDAS能很好地模拟出鄂尔多斯市0～20cm土壤湿度的变化趋势;自动站数据与CLDAS数据拟合程度较人工观测数据要好;鄂尔多斯西部地区人工观测站点的相关系数较东部地区偏高,但东部地区的平均偏差和均方根误差较西部地区小,总体评估不如自动站数据。     

激光云高仪和人工观测对比实验结果分析

我国气象部门所属的国家地面气象观测站目前尚以人工目测云高为主近年来，中国气象局正在推进激光云高仪的设备考核实验并发布了相关的规范性技术文件该文使用3台不同型号的激光云高仪和人工定时目测进行云高对比观测实验，分析二者之间的差异3台云高仪的光源、光学天线口径与结构、光敏探测器、定标手段、信号采集和云高检测算法均不相同，可以保证每台设备观测结果具备独立性云高人工定时观测的时间间隔为3 h以此间隔筛选3台激光云高仪在对比实验期间110个时次的观测数据作为器测分析样本，同时将全部人工观测记录作为目测分析样本实验分析结果表明，器测数据反映云高时空演变过程时具有良好的一致性，但器测与目测数据符合率较低，约50%左右当目测云高大于2 000 m且将器测无云状态视为可信结果时，器测和目测的符合率不低于70%     

荥阳市自动站与人工站的地面观测对比分析

在实际气象观测中,为了保证数据的及时性和准确性,把地面观测中的自动站与人工站进行对比分析,从中发现问题,并做好应对决策。根据观察监测,地面的最高光照温度值有时监测值会大于人工站监测值等问题,并且对其对比后得出原因,得出优化措施。     

人工站与自动站气温观测数据的对比分析

根据长沙2003年人工站和自动站的气温观测数据,分析其对比差值,发现:(1)长沙年平均气温对比差值为-0.17,即自动站的气温平均比人工站高0.17℃.对于短期气候预测,长沙自动站的气温观测数据是可用的.就气候研究来说,长沙自动站的气温观测数据是不可用的;(2)在一年四季中,长沙秋季和冬季的对比差值的绝对值都小于0.2.因而此时长沙自动站的气温观测数据可信且可用;春季和夏季的对比差值的绝对值都大于等于0.2,因而长沙自动站这两季的气温观测数据是不可靠的,必须慎重使用;(3)在一天中,长沙晚上和夜间的对比差值的绝对值都很小,因而自动站的观测数据是完全可信的;清晨和中午的对比差值的绝对值都比较大,因而此时的 自动站数据不宜使用;(4)造成对比差值偏大的原因主要是自动站的仪器对冷空气活动和突然变化的天气不够敏感.因为对比差值的绝对值偏大的时候,都是冷空气活动的前后.     

制动器试验台的控制方法分析

制动器的设计是车辆设计中最重要的环节之一,在车辆设计阶段无法路试的情况下,通常会在专门的制动器实验台对所设计的的路试进行模拟实验．本文根据可观测量和制动原理分析出各扭矩之间的关系：Mb=Mt-Mq=△Jdω/dt,建立微分方程模型I dt=π/20△Jdn,即驱动电流依赖于可观测量的数学模型,并在给定条件下计算出驱动电流为174．205A;由于评价控制方法的主要依据是能量误差的大小,因而利用观测的数据,用软件S-PLUS拟合转速与时间的关系,分析出角加速度为常量,并计算出观测消耗的能量,然后利用初始数据计算理论消耗的能量,求出能量误差,从相对能量误差角度进行分析得出相对误差为5．4810398％,评价该方法的执行结果可以被接受．     

黄河流域TRMM 3B43精度检验

本文以从1998—2013年黄河流域122个站点的降水数据为研究对象,在年、季、月时间维度上借助相关系数与均方根误差对站点的TRMM(Tropical Rainfall Measuring Mission)降水数据进行精度检验,结果表明:年尺度上,TRMM 3B43数据质量较高;季尺度上,四季的拟合优度较高,其中秋季的数据质量最高,而夏季最低;月尺度上,站点降雨量与TRMM 3B43之间相关性显著,月降水数据具有较好的精度。就单个站点而言,TRMM对研究区内的绝大多站点的降水量估计存在着不同程度的"低估"现象。     

南充市高速公路夏季高温爆胎预警研究

本文根据2019年6—9月进行的地温与气温对比观测数据,首先分析了气温和路面温度平均日变化特征,然后分析路面最高温度与气温进行相关性,并建立了根据气温进行路面最高温度预测的线性方程,之后结合南充市6—9月的实测气温,制定高速公路夏季高温爆胎预警等级标准,最后选取高速公路爆胎事故对夏季高温爆胎预警等级标准进行验证。验证结果表明,夏季高温爆胎阈值预警方法可靠,具有参考意义。     

南阳市雾霾天气时空分布与能见度变化特征分析

本文利用南阳市2000—2018年的常规气象观测资料,分析雾霾天气的时空分布、能见度的变化规律及其原因。结果表明,南阳站3个日数中对雾霾天气能见度直接贡献的大小依次为霾日数、轻雾日数、雾日数。雾日数对雾霾天气能见度的直接效应最小,而且通过其他2个日数的间接效应都不大;霾日数对雾霾天气能见度的直接效应最大,为负向效应,通过雾日数的间接效应较大,达0.186 874,而且为正向效应;轻雾日数对雾霾天气能见度的直接效应不大,为负向效应,通过雾日数和霾日数间接效应也不大。     

自动观测蒸发误差分析及异常记录处理

本文利用三门峡国家基本气象站2013年5月-2013年10月的自动和人工蒸发量观测数据,对资料的差异和相关气象因子的影响进行了分析。结果表明:自动观测相比人工观测蒸发量偏大,通过分析可以看出降水和风是导致自动站蒸发偏大的重要因素。就各种原因影响造成的蒸发异常记录,总结了日常工作中应注意的事项及对记录的处理方法。     

改进三维变分同化模型及应用：动力场数据同化

在动力场中,如何消除观测数据受观测条件以及观测仪器误差对仿真物理模型的影响,以获得高精度、高质量的数据至关重要。三维变分作为连续型变分数据同化算法的主流,在融合同化来自动力场的模式和观测值时,其代价函数中构造的背景误差协方差矩阵和观测误差协方差矩阵不可逆,是造成无法使用梯度降低的方式求出其最优估计量问题的原因。对于动力场的数据同化方法,提出了两种改进的三维变分同化模型,不同于优化算法、变量变换、维度分解等其他数学求解方法,所提出的粒度化数据同化和改进三维变分代价函数方法解决了矩阵不可逆导致的算法无法计算的问题。在实证分析中,对于维度差异较高的实验数据和模型仿真数据,这两种方法都具有很好的算法鲁棒性,而且展现出较高的算法精度。     

人工加速老化对棉纤维结构与性能的影响

以白棉为例,采用光老化、热氧老化、水解老化等人工加速老化的方法对棉纤维进行老化处理,表征了老化前后各样品的化学结构、表面形态、力学性能及白度.研究结果表明:人工加速老化方法可以强化老化因素,有效确定各因素对棉纤维老化程度的影响;光、热、氧化、酸或碱水解等均对棉纤维的老化有影响,高温和氧气的协同作用及酸水解对其结构与性能的影响较大;老化时间的增加会使棉纤维结构与性能的损伤增大.     

人工加速老化对棉纤维结构与性能的影响

以白棉为例,采用光老化、热氧老化、水解老化等人工加速老化的方法对棉纤维进行老化处理,表征了老化前后各样品的化学结构、表面形态、力学性能及白度.研究结果表明：人工加速老化方法可以强化老化因素,有效确定各因素对棉纤维老化程度的影响;光、热、氧化、酸或碱水解等均对棉纤维的老化有影响,高温和氧气的协同作用及酸水解对其结构与性能的影响较大;老化时间的增加会使棉纤维结构与性能的损伤增大.     

ARMA模型雏议

<正> (一) 在工业、农业、商业、国防和科学技术的众多领域内,实际工作者和研究人员常常需要对一系列观测数据进行分析和研究。这些观测数据一般按时间座标依次排列,由于受到各种不可控制因素的影响,呈现出随机特性。但是,它们之间却受某种统计规律支配,又呈现出可确定的趋势。这类观测序列,一般称为随机序列,它们中的大部分经过技术处理以后,就是平稳时间序列。在平稳时间序列中含有许多关于未来     

基于MLP&ST模型的空气质量预测

针对目前大多数模型均为对已监测区域的空气质量进行预测，而少有对未监测区域进行预测的问题，综合考虑气象因素、空间相关性和时间依赖性对空气质量的影响，提出了一种联合训练模型MLP&ST(MLP&spatial-temporal)，模拟预测北京市未监测区域未来时刻的空气质量指数（air quality index, AQI）。通过实验结果对比确定最佳历史时间步长P值为29；然后将模型与其他空气质量预测模型进行对比。实验结果表明，MLP&ST模型在3种评价指标下（RMSE,MAE,MAPE）皆优于其他对比模型，验证了所提出模型具有良好的预测效果。