基于Python城市历年气象数据可视化分析——以眉山市为例

【目的】以眉山市历年气象数据的可视化分析为例，为城市气象研究提供更加准确、可靠的数据支持，为应对城市气候变化和城市规划建设等方面提供科学决策参考。【方法】利用眉山建站以来64年的日平均气温、日降雨量、日最高气温、日最低气温四个要素资料，基于Python进行可视化绘制，并进行分析。【结果】眉山是一座四季分明且气候温和的城市。极端高温天气和极端低温天气都较少，其中高温天气年平均不到5天，低温天气年平均只有6天。随着气温上升降雨概率及降雨量均同步上升。眉山近年来降雨天数有明显的下降趋势，而高温天数则明显上升。【结论】利用Python语言处理城市常规气象数据及可视化分析是非常便利的。     

2020年8月14—15日聊城极端降水过程成因分析

【目的】通过研究聊城出现的一次极端降水过程，揭示天气成因，提升农业气象服务水平。【方法】从天气实况、环流背景和影响系统、雷达产品出发，对该次极端降水过程进行多尺度特征分析。【结果】低层大气有顺时针的垂直风切变，强暖平流，为此次聊城暴雨发生提供有利的水汽和能量供应，主要影响系统为副高边缘的西南急流和暖式切变线。通过雷达产品分析，聊城市在云顶亮温最低的中部地区，云团合并、亮温梯度最大的南部地区，产生短时强降水和暴雨天气。【结论】研究结果可为暴雨预报预测和相关研究提供参考依据。     

国家级地面气象无人值守业务运行故障及处理方法

【目的】通过分析国家级地面气象无人值守业务运行故障，提出各类故障应急处理方法。【方法】收集整理青海海西无人值守业务运行故障记录，分析原因、处理方法，并进行归纳总结。【结果】得出国家级地面气象无人值守业务电源故障、仪器设备故障、软件故障应急处理方法。【结论】方便业务人员查阅、掌握各类故障应急处理方法，及时排除故障，提高维护保障能力，确保无人值守业务稳定运行，为气候分析、科学研究和气象服务工作提供可靠的数据支撑。     

基于Zabbix的气象信息网络监控系统研究与应用

【目的】随着气象信息化、现代化建设速度加快,对气象数据传输时效性的要求也越来越高。为保证气象数据传输的高时效性,要不断升级气象专网带宽。通过搭建合适的气象信息网络监控系统,能有效提高气象信息网络运维管理能力。【方法】以锡林郭勒盟气象广域网网络发展现状为例,对国内外主流的开源网络监控技术进行研究,选取Zabbix网络监控系统,使用SNMP简单网络管理协议,可对网络设备中的各种数据进行读取,利用NQA测试技术对网络性能进行实时监控,而端口流量可用于解决雷达站配置STP生成树协议双链路备份监控难的问题。【结果】基于Zabbix的气象信息网络监控系统实现了对该盟气象信息网络的实时监控、自动告警、界面展示等功能。【结论】通过基于Zabbix的气象信息网络监控系统能及时发现故障,并快速解除故障,可为气象服务提供高效、稳定的通信网络。     

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。     

地理信息系统在气象领域的应用

地理信息系统作为一门重要的信息技术,近年来已经被深入应用于气象领域。GIS在气象领域的应用不仅仅是直观地表达天气预报的结果,而且还可以利用GIS强大的空间分析功能,对气象信息与其他地理空间信息进行综合的空间叠加分析。本文主要分析地理信息系统在天气预报应用、人工影响天气、地质灾害气象预报、气象灾害评估、气象资料管理与可视化分析以及综合气象服务系统等气象业务中的应用。     

GIS技术在气象领域的应用

GIS是一种基于计算机的工具,可以对空间信息进行分析和处理。目前,GIS技术已被广泛应用于气象领域。本文主要对GIS技术在气象灾害风险区划、农业气候区划、天气预报以及人工影响天气中的应用进行归纳分析,通过探讨GIS技术在气象领域中的相关应用,为气象业务的发展提供参考。     

GPS卫星可视性研究

【目的】研究相对于地面观测点的GPS卫星星座的可视性,从而改善观测数据质量,提高测量精度。【方法】本研究基于标准RINEX数据,通过假设卫星开普勒参数,拟定地面观测点及观测时间,并根据全球导航卫星系统定位原理来计算各GPS卫星坐标及相对于地面观测点的高度角,从而筛选出符合观测条件的GPS卫星。【结果】在计算出坐标及相对于地面观测点的方位角和高度角的24颗GPS卫星中,选出7颗高度角大于15°的卫星作为有效的观测卫星。【结论】本研究所述的方法可按照一定原则对GPS卫星星座进行筛选,从而获取质量更佳的卫星观测数据,为相关研究提供参考。     

福州地震台VS型垂直摆倾斜仪观测资料分析

【目的】福州地震台VS型垂直摆倾斜仪安装至今十余年，运行稳定，观测环境无明显变化，通过对观测资料进行分析，总结经验以便提高观测资料质量。【方法】选取2015—2022年资料，计算连续率、完整率、相对噪声水平、潮汐参数，识别降雨、雷电、观测系统、人为、同震响应等干扰。统计内在精度，对仪器受到的典型干扰进行分类说明。【结果】垂直摆运行率达到99.5%以上，同震效应好，内在精度EW分量优于NS分量，降雨干扰影响固体潮整体形态，数据容易超量程。【结论】后续要加强日常观测中对原始数据的监控，同时与厂家探讨降低零漂的措施。     

重庆2022年“6·26”暴雨天气过程成因诊断分析

【目的】探究重庆市2022年“6·26”暴雨发生发展机理，提高暴雨监测和准确预警预报能力。【方法】利用常规地面和高空观测数据、雷达回波和卫星云图数据进行诊断分析。【结果】这是一次在高空槽、西南涡和低空急流等多尺度天气系统共同配合下自西向东发展的一次强区域暴雨天气过程，具有降雨强度大、范围广、强降水时段集中等特点。【结论】前期高温晴热天气和地面热低压使不稳定能量得以积聚，而后北方冷空气的入侵和低空西南急流的发展为暴雨提供充足的水汽条件和不稳定能量条件。新生对流单体不断在带状主回波南侧的高温高湿环境中发展，使降水回波能够长时间稳定维持并且产生明显的列车效应。     

波浪能示范区海底电缆多元融合探测技术研究

【目的】为了能全面获取海底电缆路径上的详实水深数据、水下结构图像及海底电缆埋设情况,对海底电缆多元融合探测技术进行了研究。【方法】通过分析对比不同的探测技术,提出一种基于多波束测深系统、侧扫声呐和浅地层剖面仪的融合探测法,并使用该方法对大万山岛波浪能示范区海底电缆进行全覆盖测量。【结果】实际应用结果表明,基于多种探测技术的融合法在海底电缆探测中具有良好的应用效果。【结论】将不同影像在底质和地理位置上进行叠加,能极大提高对海底电缆解译的准确性,对海缆维护探测具有重要意义。     

湘潭2021年5月一次强降雨天气过程诊断及预报偏差分析

【目的】本研究对2021年5月湘潭地区一次强降雨天气过程进行诊断分析和预报偏差分析。【方法】分析采用常规天气资料、地面气象观测资料、雷达资料以及NCEP和ECMWF再分析资料。【结果】此次强降雨天气主要受高空槽、中低层切变和地面辐合线共同影响，绝对湿度的持续偏高、系统性的垂直上升运动和层结不稳定为此次天气过程提供了良好的水汽、动力和热力条件，是一次典型的大陆强对流型降雨，并有“列车效应”发生。【结论】虽然不同数值模式对此次天气过程预报总体效果不佳，但GRAPES-3KM的降雨量级预报和华南模式的降雨落区预报有一定的参考意义。     

基于聊城国家基本气象站无人值守模式的探讨

【目的】随着我国气象事业的发展，未来气象台站无人值守模式将逐步全面推广实施，对现有的国家级地面气象观测站无人值守模式进行优化和提升非常有必要。【方法】在对聊城市国家基本气象站无人值守模式现状的分析基础上，分析和探讨国家气象观测站无人值守模式的技术方法和保障措施。【结果】重点介绍了国家气象观测站无人值守下的保障系统和网络传输设计模式，并对无人值守模式下的新要求做了分析总结。【结论】无人值守并不意味地面测报不需要业务人员，而是将业务员从烦琐的人工数据监控中解脱出来，使之转型为业务保障、数据应用分析等综合型人才。因此，要实现无人值守模式下台站的长期稳定高效运行需要技术的支持，同样离不开业务人员的努力。     

建设气象社会化观测示范工程的思考

创新气象观测方式、拓展气象观测领域、统筹社会观测资源,不断提高气象信息在防灾减灾、生态文明、公众生产生活、经济社会发展中的服务能力,是新时代综合观测业务发展的重要方向。本文在立足河南省气象系统现有业务环境和人才优势的基础上,分析了大力推进气象社会化观测示范工程建设的必要性,并利用五大理念和三种技术,打造"一个目标、五项工程、七个驱动"的省级气象社会化观测示范工程的建设模式。     

20世纪以来全球气象干旱时空变化研究

【目的】气象干旱是四种干旱类型中最先发生的,探明气象干旱发生的特征及规律对其他几种类型干旱的早期预警和防灾减灾具有重要意义。【方法】基于CRU TS数据集中长系列气象数据,采用标准化降雨蒸散发指数（SPEI）表征气象干旱情势,采用Mann-Kendall趋势检验和最小二乘回归分析法研究1901—2021年全球气象干旱变化,并分析其时空变化特征,引入湿润指数（HI）探究干湿状况变化对干旱历时的影响。【结果】20世纪以来全球气象干旱整体呈现加重趋势,尤其是在2001年以后。全球大部分流域的平均干旱历时在13至16个月之间,大部分流域的干旱持续时间没有显著变化。【结论】流域尺度下的干旱历时与区域干湿状况密切相关,累计湿度越大,干旱持续时间越长。     

浅析气象雷达常见故障

多普勒天气雷达CINRAD/CB(以下简称气象雷达)是一个探测、处理、分配并显示雷达天气数据的独立应用系统。通过一定的图形算法对距离、方位和反射率等数据做进一步处理,生成可显示的气象数据。常规的雷达装备主要由天线、发射器、接收器、显示器、电子计算机和图像传输等组成。本文主要介绍了气象雷达系统的原理和组成,重点探讨气象雷达的应用与常见故障。     

鲁西南地区静稳天气特征及其与大气污染物的关系

【目的】研究鲁西南地区静稳天气特征及其与主要污染物的关系。【方法】通过构建静稳天气综合指数,利用2014—2018年济宁、菏泽、枣庄三市的大气监测和气象资料,构建了鲁西南地区静稳天气指数(SWI),分析了SWI与空气质量指数(AQI)及PM_2.5浓度的关系,能较好地表征鲁西南地区大气对污染物的水平与垂直扩散及运输能力。【结果】济宁SWI与AQI相关系数为0.79,与PM_2.5浓度的相关系数为0.78;菏泽SWI与AQI相关系数为0.62,与PM_2.5浓度的相关系数为0.61;枣庄SWI与AQI相关系数为0.77,与PM_2.5浓度的相关系数为0.78。当SWI增大时,PM_2.5浓度与AQI值均增大;当SWI值减小时,PM_2.5浓度与AQI值均下降,其具备较好的对应关系。【结论】静稳天气指数的时间提前特征,说明静稳天气指数对下一日的空气质量具有一定的影响;静稳天气指数在空气质量发生转折时有较好的指示作用;静稳天气指数在一定程度上与大气污染程度的变化一致,且在一...     

高分卫星监测大别山区西段土地利用时空变化研究

【目的】利用高分卫星监测大别山区西段林草湿地覆盖变化,对其生态环境进行定量评估,为后续生态环境保护及修复提供相关数据支撑。【方法】针对大别山西段典型生态屏障区,基于Landsat遥感影像,综合运用遥感图像处理技术制作了1980—2018年6期1:25万卫星遥感影像图和1:25万土地利用、覆盖遥感解译图。在此基础上,对大别山西段土地利用/覆盖各地类的面积进行统计计算,并对林草湿地覆盖的空间格局及时空变化进行了分析。【结果】从1980—2018年变化趋势来看：研究区内耕地总量持续减少,总面积减少了781.42 km2;草地呈先增加后减少的变化趋势,总面积减少了23.77 km²;湿地呈现先减少后快速增加的趋势,总面积增加了168.43 km²;林地面积呈波动变化,但整体上处于下降趋势;总面积减少了142.68 km²。【结论】通过多期次遥感图像分析能够获取该地区土地利用和覆盖的空间分布格局及变化趋势,可为当地土地规划、利用和保护提供基础数据支撑,为生态保护和资源开发利用提供科学依据。     

基于遥感的中国陆地地区MODIS C6气溶胶产品验证

【目的】验证MODIS最新版本气溶胶产品在中国陆地地区的适用性。【方法】利用AERONET地基观测数据对MODIS C6版本气溶胶光学厚度（AOD）进行验证，并将研究范围划分为5个区域，分析了C6 AOD产品在各区域的反演效果。【结果】华北和东南沿海地区的MODIS AOD反演精度高；西北地区各站点的精度有较大差别；青藏高原地区精度较差，存在严重高估现象；中东部地区部分站点存在高估。对比之前版本的AOD产品，C6产品在中国各区域的精度有显著提高。【结论】MODIS C6版本气溶胶产品在中国具有较强的适用性和应用价值。     

区域自动气象站常见故障分析及处理

在气象研究领域,通过开展大气探测工作能为天气预报及民航交通带来帮助,从而有效提升自动气象站的工作质量。基于此,本文分析了区域自动气象站的常见故障,并提出具有针对性的解决措施,希望能为相关气象研究工作者提供理论参考。