基于江西省站点资料对智能网格实况分析产品的检验评估

利用江西省2019年3月～2020年2月气象站观测资料,在小时尺度上,对中国气象局下发的智能网格实况的2 m气温、湿度、风速、降水等多个气象要素产品进行检验评估.研究分析各类产品的数据误差及其时空变化规律,验证该产品在研究区的适用性.研究结果表明:2 m气温、相对湿度产品与站点观测较为一致,其相关系数均可达0.9以上,2 m气温均方根误差在1.0 ℃左右,准确率可达80%以上,相对湿度均方根误差小于10%,准确率可达90%以上.风速产品的数据精度较低,相比站点观测风速明显偏弱,70%站点的风向准确率小于50%,风向准确率仅为40%左右.降水产品能准确反映年内逐小时变化趋势,但存在一定程度低估,相关系数基本在0.8以上,平均误差为-0.1～0.1 mm·h^-1,平均绝对误差小于0.2 mm·h^-1.与站点观测相比,降水产品对强降水明显偏弱.地形对实况网格产品准确性有较大影响,产品误差在地形复杂山区中比在平原地区中明显偏大.总体上,2 m气温、相对湿度产品质量较高,基本可满足业务服务需求.风速产品及降水产品在大降水量级下的误差较大,与业务服务需求有一定差距.     

广西北部湾海雾天气形成预测研究

本研究利用北部湾地区6个气象站的大雾记录及降水量、气温、相对湿度、风速、气压、露点等逐小时气象资料,采用相关分析和主成分分析法确定大雾形成的关键影响因子并分析其特征规律,利用逻辑回归分析法建立北部湾地区海雾预测模型,结果表明,相对湿度和风速是北部湾海域大雾天气的关键的影响因子。在相对湿度越大,风速越小时大雾天气出现的可能性越大,且大雾天气在相对湿度为95%~100%、风速为0~3 m/s时出现的频率最高。利用相对湿度和风速所建立的大雾预测模型对无雾天气预测准确率为75.2%,大雾天气预测准确率为77.9%,总预测准确率为76.6%,总体预测效果较理想。     

营口市气温预报方法研究

地面气温与大气低层温度存在明显的正相关,本文利用NCEP/NCAR 850 hPa和925 hPa的温度资料与营口市的日最高和最低气温分季建立预报回归方程,并分析了风向、风速、低云量和降水对日最高和最低气温变化的影响程度并建立预报指标,对预报回归方程进行订正。本文对预报方程结果进行了预报检验,结果表明：日最高气温预报误差小于2℃的预报准确率,春季为57.6%,夏季为82.2%,秋季为83.3%,冬季为78.3%;日最低气温预报误差小于2℃的预报准确率,春季为64.1%,夏季为82.6%,秋季为70%,冬季为60%。     

基于时空观测样本的水库库区小气候效应分析——以福建省大型水库为例

以福建省12个大型水库的14个小气候同步观测时空样本中4种常用气象指标为例,分析水库大坝建设产生的小气候效应,得到以下结论:水库产生的小气候效应的确存在,但总体幅度较小.在夏季的白天,库区平均气温比周边地区低将近0.10℃,气压比周边地区高258 Pa,相对湿度比周边地区低2.28%,风速比周边地区低0.06 m·s-1.水库对小气候指标的影响随着时间变化而变化的趋势明显.在夏季白天温度最高时(下午2点到3点左右),库区气温、气压低于周边地区气温和气压,库区相对湿度和风速与周边地区相对湿度和风速基本接近;而在早上和傍晚,库区气温、气压都高于周边地区的气温和气压,库区相对湿度低于周边地区的相对湿度;对于风速而言,在白天达到最高温度之前,库区风速低于周边地区风速,到达最高温度之后,库区风速开始高于周边地区风速.     

ECMWF细网格2 m温度在抚州市预报能力检验

基于2015-2017年3 a的ECMWF细网格模式2 m温度预报产品,采用格点映射站点法、天气学检验方法和逐步回归拟合订正方法,对该模式在不同季节、不同天气时的抚州市温度预报能力进行检验。结果表明:ECMWF细网格模式2 m温度预报的02:00和14:00可代表日最低、最高温度。冬半年的逐季最高气温预报准确率高出夏半年9.7%～27.4%。夏半年的逐季最低气温预报准确率高出冬半年7.0%～24.7%。A、B、C格点02:00预报的气温很好地代表临川区、资溪县、广昌县全年的日最低气温预报。拟合的ECMWF模式2 m最高温度预报订正方程适用于日最高温度预报,对24 h内的最高温度和最低温度预报提供参考依据。     

武平县负氧离子浓度预报模型的建立及检验分析

选取2017年12月-2018年11月武平县城区站及梁野山站的实况资料,对负氧离子浓度与相对湿度、气温、雨量等气象要素的相关性进行分析;采用SPSS软件选取与负氧离子浓度相关性好的气象要素作为逐步回归方程的预报因子,建立最优预报模型;最后用2018年12月实况资料作检验分析,得出武平县负氧离子浓度模型预报效果好。武平县负氧离子浓度预报模型的建立实现了定量化预报,为"中国天然氧吧"生态文明建设提供数据支撑。     

水库对局地气候影响的数值模拟研究

大型水库建设改变了上游地区的地形高度和地表特征,必将对周边地区的局地气候产生影响.利用高分辨率边界层模式模拟研究了在高山峡谷地区由于水库建设可能导致的局地气候变化.结果表明:高山峡谷地区的水库将导致附近地区在冬季增温,增温幅度可达0.4～0.85℃,使春、夏、秋季降温,最大降温幅度可达2℃,但水库对附近地区气温的影响范围较小,影响温度0.1℃的水平范围约为2.5km,影响高度约500m;水库对气温影响的日变化规律冬季和其它季节不同,冬季使全天增温,白天增温幅度大,夜间增温幅度小,其余季节在夜间使气温增加,在白天使气温下降,夜间增温和白天降温的转换时刻大约在上午8时和晚间21时;在冬、春、夏和秋季,水库附近的相对湿度可分别增加约29.8%,37.2%,13.3%和20.3%,影响范围小于3km;水库将使附近的地面风速有明显增加,水库附近风速增加的幅度小于0.5m/s.     

NRSM短期气候模式对温州台汛期预测能力检验(Ⅰ):月和季降水检验

利用NRSM短期气候模式对台风重灾区浙江省温州市的台汛期(7-9月)的短期气候的要素──月和季降水量进行预测。结果发现,模式形势场的预报与实况场有很好的对应,形势场有很高的利用价值;模式对极端天气预报效果好,模式对预报的第1个月特涝准确率较高,对涝的预测能力较强;对第2、3月的特旱预报准确率较高,对旱的预测能力强;模式对各地7～9月份台汛期旱涝趋势准确率可达50%～70%;但模式还存在一些不足有待改进。     

ECMWF极端天气指数产品在湖南降水预报中的评估

利用2016—2017年欧洲中期天气预报中心(ECMWF)集合预报系统的逐日极端降水天气预报指数产品资料和实况降水资料,运用ETS评分和偏差分析等方法,对EFI产品在湖南降水预报效果进行了检验评估.结果表明:预报EFI与实况降水量存在显著正相关关系,各等级降水EFI最优阈值的ETS评分随预报时效增加、降水量级增大而减小;EFI对暴雨的预报准确率在夏季最高,最优阈值最低,预报偏差最小,对暴雨的预报准确率在秋季其次,春季和冬季准确率最低.     

ECMWF细网格10m风场产品在南海海域的预报检验

对2012年1月至2013年12月ECMWF(简称EC)细网格10m风场产品在南海海域的预报进行检验,结果表明:1EC对原油码头、七洲列岛、永兴岛、永暑礁4个海岛站的风速预报总体上比实况略偏大,其中对七洲列岛和永暑礁的风速预报不仅系统性偏差最小,接近0m/s,且预报与实况的相关性最好;在不同风速下EC预报的风向偏差多数集中分布在±45°之间,风速越小,风向预报偏差样本的离散度越大;EC对东南风向、偏东风向和西南风向预报的均方根误差和平均偏差均较小,而对偏北风向和西北风向的预报效果较差.2对比EC 10m风速预报场和分析场在不同季节的偏差发现:春、秋、冬季风速预报平均偏差大值中心分布有一定相似性,均位于南海北部靠近华南沿海一带和南海东南部靠近菲律宾群岛以西海面,但均方根误差和方差的分布有所差异;EC对夏季南海海域的风速预报除了24h预报较稳定外,预报时效越长,均方根误差和方差迅速增大,模式预报不稳定.     

基于WRF-SOLRA数值模式的太阳总辐射预报性能分析

基于分布于内蒙古具有区域代表性的8个辐射站观测资料,分析不同区域、时间段和天气条件下WRF-SOLRA数值预报模式对太阳总辐射的预报性能,并对预报结果进行订正.结果表明:WRF-SOLRA数值模式的太阳总辐射预报与实况的趋势基本一致,且太阳总辐射的预报误差、趋势具有显著的时空分布特征.误差日分布由东至西呈现上午为正-中午为负-下午为正、全时段为负和上午为正-下午为负的特征;所有站午间误差大,预报偏移幅度小,而傍晚时段与之相反.同时,随着云量、气温和PM2.5、PM10浓度的增加,均方根误差均呈增大趋势,模式预报性能降低,而平均风速、平均气压和能见度增加,预报性能转好.通过检验分析,针对性的对太阳能总辐射数值预报进行了应用订正,订正后预报与观测的相位差由0～2h减为0～1h内、预报均方根误差由36.29～117.38W/m2减为36.19～91.00W/m~2,达到了服务光伏电场功率预测的目标.     

巧用采集终端及自动站数据质量控制文件

本文总结了自动站资料不正常卸载时如何取得有关数据的两种方法:通过自动气象站监控软件中的采集器终端获得整点各要素的编码并逐一进行解码得到真实要素值;通过自动站数据质量控制软件形成的"RTD"文件得到本站气压、气温、相对湿度、降水量、风向风速五个要素的分钟记录,避免了资料缺测,确保资料的完整性.     

河南输电线路舞动气象风险的可预报性分析

为了研究基于数值模式的河南输电线路舞动预测的可预报性,本文以数值预报数据和常规舞动气象风险预测模型为基础,通过对河南121个国家气象站的舞动高影响气象要素预报能力的评估,揭示了借助数值预报开展舞动预测的可能性,同时针对河南容易发生输电线路舞动区域进行检验评估,得到以下结论:（1）河南东部平原地区输电线路舞动具有较好的可预报性,而西部山地丘陵地区舞动可预报性相对较低,四个舞动高发区可预报由高到低分别是:东部平原地区、南部山区、西北部山区、西南部盆地。（2）河南地区温度、风速和湿度预报均表现为东部平原地区偏差小、西部山区偏差大的特点;（3）输电线舞动的气象高影响区间的可预报性从大到小依次是风速、温度、湿度,其命中率分别为73.4%、78.4%和67.1%,温度和风速在河南东部的可预报性明显高于河南西部,而湿度在河南南部可预报性高而北部可预报性低;（4）温度、风速和湿度的可预报性区域分布有差异,要提高输电线路舞动预测水平,需要在不同区域针对不同要素进行预报订正和调整。     

气象条件对北京市消化系统疾病的滞后性影响

收集北京市某三级甲等医院2009-2011年消化系统疾病急诊就诊资料93 301例,在Spearman相关分析的基础上,用分布滞后非线性模型与广义相加模型相结合,对气温、相对湿度、风速对急诊人数的影响和滞后效应进行分析.就诊人数与气温、相对湿度、水汽压、降水量等均为显著正相关,而与气压、风速为显著负相关.20℃附近是最不利于消化系统疾病发病的气温条件;气温高于25℃时高温效应明显,累积效应在滞后4~7 d时最明显.最不利于发病的湿度条件为相对湿度50%左右,滞后0~1 d的湿度效应不明显;滞后2~3 d时相对湿度为70%的危险度高;滞后3~5 d时低于阈值的相对湿度危险度最大.4 m/s左右的风速下发病数较少,而风速为1~2 m/s时在滞后0~4 d会增加消化系统疾痫风险;6 m/s及以上的风速危险度大且作用持久,但其本身出现频次低.主要气象要素对消化系统疾病的发病影响显著且各要素均具有不同的滞后效应.     

2014—2018年济南市区大气重污染特征及气象影响因子分析

分析了2014—2018年济南市区大气重污染特征及其类型,并识别了各类大气重污染的主要气象影响因子.结果显示:(1)重污染主要发生在冬季,秋季和春季次之,夏季最少.(2)济南市区大气重污染主要为积累型和复合型.(3)5项气象要素中,相对湿度对空气质量影响最大,风速和日照时数次之,气温和气压影响较小.(4)积累型和沙尘型重污染期间,气压、气温和日照时数分布区间均较广,前者多发生在风速小、相对湿度大的时期,后者多发生在风速较大、相对湿度小的时期;O_3光化学型重污染期间,风速较小,相对湿度较大,气压较低,气温高且日照强;复合型重污染期间,气象条件的不确定性较大.     

渤海西部海面风速预报方法的探讨

用秦皇岛、塘沽、海上平台等5个自动站3年的逐小时风速历史资料对渤海和秦皇岛地区的风速的相互关系和自身变化进行研究和探讨。通过使用气象统计方法,总结出大风的年变化和日变化,对以前已经研究过的结论进行论证,同时通过对比研究塘沽和海上平台站的资料,提出本地大风的年变化趋势预报和近海地区风速短时预报方法,在原有基础上进一步设想,总结出近海海区风速预报方法的理想数学假设方程。     

全球气候变化下的半干旱区相对湿度变化研究

为揭示全球气候变化下半干旱区空气相对湿度的变化规律,利用线性回归分析、多元线性相关分析以及M-K检验法对吉林省西部5个站点的1953年以来的相对湿度、气温、降水和风速资料进行了研究.结果表明:相对湿度的年变化曲线呈双峰型,相对湿度的最大值出现在8月,次大值出现在1月,最小值出现在4月,次小值出现在10月.夏、秋季的相对湿度较大,而春、冬季的相对湿度较小.近50年,年平均相对湿度及春、夏、秋、冬四季的相对湿度在波动中下降,下降趋势不显著;但是9月和10月的平均相对湿度下降显著.影响相对湿度变化的主要因子是温度和降水,风速也起一定的作用.相对湿度的变化与温度和风速变化呈负相关关系,与降水变化呈正相关关系.     

风电场风速和风电功率预报准确率评判方法

 对风电场风速和风电功率预报进行客观准确的评判,可以有效促进风电场风速和风电功率预报水平的提升,为减缓风电并网对电网的影响服务.本文在对风电场风速和风电功率预报准确率评判方法进行全面回顾的基础上,分析了常用数学预报准确率评判法、相对于风电场额定值的预报准确率评判法、等级预报准确率评判法和与风力发电特征紧密结合的风电场风速预报准确率评判法.同时还分析了这4类风电场风速和风电功率预报准确率评判方法的特质,及其与风力发电特征的结合程度和适用范围.     

自动站与人工站相对湿度观测在不同气象条件下的对比分析

自2000年以来,相对湿度等常规气象要素的人工观测逐渐被自动观测所取代,为了了解两者具体的偏差情况,文章选取全国8个长期保留人工观测的国家基准站2007—2014年的相对湿度平行观测资料对其多年平均偏差、偏差标准差等进行了统计分析,并详细分析对比差值在不同气温、湿度及风速条件下的差异特征.研究发现,大多数站点的自动观测与人工观测相比,两者有一定的"系统偏差",相对湿度的自动观测存在偏干的现象,年平均在4%以内,但两者的稳定性较好.低温条件下,两种观测的对比差值最大,高温次之,中等温度条件下,二者之间的差值较小.相对湿度小于80%时,两者的差均为正,自动观测相对湿度偏干,整体差异不大,最大在7%左右.相对湿度35%时差异达到最大,之后该较大差值一直持续到90%左右,差异变化不明显,相对湿度达到95%以后差异明显减小甚至为负;风速对两种观测对比差值的影响比气温、相对湿度的影响小,随着风速的增加,两者之间的差异减小,整体差异基本以正值为主,人工观测的相对湿度值更大一些.     

近60年来叶尔羌河平原绿洲气候变化特征分析

文章利用巴楚和莎车地面气象站实测数据,运用EXCEL、SPSS22.0统计软件,分析叶尔羌河平原绿洲近63年来各气象要素时空分布规律。结果表明:(1)气温、降水量、水汽压呈现增加趋势,日照时数、相对湿度、平均风速呈现减少趋势。气温增温趋势通过99%置信度检验,降水量、水汽压增加趋势通过95%置信度检验,日照时数、平均风速减少趋势通过99%置信度检验,相对湿度减少趋势通过95%置信度检验。(2)自80年代起各气象要素开始发生显著性变化。80年代降水量的增湿量约为60年代的7倍,90年代日照时数的减少量约为70年代的10倍、水汽压的贡献度最大为53Pa、平均风速的减少量最大为0.4m/s,21世纪初气温的增温量是60年代的6倍、相对湿度的减少量约为70年代的20倍。(3)各气象要素季节变化不一致。气温秋、春季增加趋势显著,降水秋、夏季增湿趋势显著,日照时数、水汽压在冬、秋季变化趋势最明显,相对湿度和平均风速分别在春、冬季和春、夏季减少趋势显著。(4)各气象要素空间分布不一致。气温、降水量、平均风速表现出北部大于南部;日照时数、相对湿度、水汽压表现出南部大于北部。