日全食对地基GPS和微波辐射计气象观测影响分析

利用2009年7月22日日全食前后地基GPS/MET水汽监测和微波辐射计观测的资料,分析日全食对温度、相对湿度、液态水含量、水汽密度廓线、地面温度、气压、水汽总量、液态水总量、云底高度、以及GPS探测的大气可降水汽总量等气象观测量的影响.同一站点日全食发生前后资料对比、以及位于日全食带和非全食带不同站点的同时资料对比分析显示:在两种设备的气象观测中,日食最为直接影响的是200 m以下近地层的温度和相对湿度,并对1 000 m以下区间温度和相对湿度形成明显的扰动;对于气压、水汽和液态水总量的影响较弱,对云底高度的影响不明显.     

扫瞄辐射计用于遥感云底温度的试验

在地面上利用SF—1型双通道扫瞄辐射计10微米窗区的测量结果,配合探空资料可以求得云底温度和云底高度。只需一次扫瞄就可以得到天空中不同层次云的高度和云底温度。     

云观测常见问题探讨

针对地面气象观测工作中云观测存在的普遍问题，根据《地面观测规范》的规定和要求，结合气象学和天气学基本原理，对云状、云底高度及夜间观测等方法进行了讨论和分析，为提高地面云的观测质量提供了方法。     

海洋浅对流云滴谱演变的观测分析

为了更好地分析云滴谱演变特征,结合垂直速度和液态水含量,采用总体平均统计和个体分析相结合的方法,对在加勒比海域开展的海洋浅对流云降雨观测试验(RICO)中3个架次(rf06、rf10和rf13)的滴谱资料进行了分析。结果表明:在云底以上500m左右的范围内,主要以云滴的凝结增长过程为主;在1km以上高度附近,雨滴粒子开始出现,成为云滴粒子向雨滴粒子转化的敏感区域;在对流云的上部,雨滴粒子随高度逐渐增多,直径较小的云滴粒子的数密度变化差异较大;云粒子谱型与环境动力场有明显的相关关系,处于蒸发过程时,直径小于40μm的云滴粒子会迅速减少,处于凝结过程时,直径在10μm附近和30μm附近的粒子会有双峰谱型出现,对应着云凝结核的活化和小云滴粒子的凝结增长。     

基于毫米波测云雷达的建瓯云宏观分布特征

利用毫米波测云雷达时空分辨率高的优势,对建瓯地区2019年5月-2020年4月云宏观分布及时间变化特征进行定量统计分析。研究结果表明,建瓯地区云发生情况较为频繁,云出现率约62.8%;春季多云,秋季少云;一日中,16∶00至21∶00时段云出现率较高,2∶00至4∶00时段较低。平均云底高约为1.2km,云顶高约为5.5km;夏季云底及云顶高度最高;春、夏云层厚度较大。总体以单层云为主,双层云和多层云春、夏季出现率较高;随着云层数增多,云层平均厚度减小,且相互更易重叠出现。积雨云为单层云的主导云类型,积云/高积云、层云/高云和层云/层积云为双层云的主导云类型;层云、层积云、积雨云日变化特征显著。     

华北重度霾过程期间大气气溶胶粒子的微物理垂直特征

在华北重度霾过程期间(2013年9月30日),利用夏延ⅢA的飞机观测资料分别对石家庄和邢台的气溶胶粒子谱分布,气溶胶(cloud nuclei,CN)与云凝结核(cloud condensation nuclei,CCN)垂直分布特征进行了分析。研究结果表明,两地的气溶胶数浓度均随着高度的增加而减小,气溶胶粒子有效半径比较接近,积聚模态和粗模态气溶胶粒子有效半径的范围分别在0.05~0.35μm,0.8~2.2μm之间。两地的边界层内和边界层以上均出现了逆温层,且逆温层之下的气溶胶数浓度均出现明显增加现象。对气溶胶后向轨迹的分析结果表明:3 000 m高度处的气溶胶主要是随气团远距离输送而来;1 500 m高度处的气溶胶主要来自南边近地面污染物排放,输送距离较短;500 m高度处的气溶胶受偏南气团的影响,主要由高浓度的气溶胶细粒子组成。云凝结核的垂直分布结果表明,CCN数浓度随高度的增加而减小,逆温层的存在对CCN有一定的累积效应。对石家庄(邢台)市的CCN与气溶胶数浓度做相关性分析,结果表明两地的CCN与气溶胶的总相关系数均在0.95以上,而淡积云内相关系数仅为0.83,且云内的CCN数浓度明显低于云外,因此表明了云滴活化对CCN的消耗作用。云凝结核的数浓度随高度的增加而减小,逆温层的存在对CCN有一定的累积效应。云底以下的气溶胶粒子谱宽较窄,云内和云顶以上的气溶胶粒子谱较宽。     

落叶松人工林开阔度的主要环境效应

在2004年秋季,用全天照片法测定了辽东山区落叶松人工林4个不同间伐强度的开阔度,并用温湿度自动监测仪观测了4种开阔度不同高度和林外1m处的温度和相对湿度。结果表明：（1）林内外温湿度具有明显的日变化特征,林外的温湿度日变化均比林内大：（2）开阔度小的林分温度随高度的降低而减少。开阔度大的林分则呈脉动性变化,4种不同开阔度的相对湿度均自高向低逐渐增加;（3）开阔度小的林分温度最大值出现在14m,开阔度大的温度最大值出现在1m,林内相对湿度的最大值和最小值均出现在14m。     

基于海洋气象浮标云高观测系统应用性研究

该文阐述一种全新的海洋气象云底高观测方式,通过对陆用型云高观测系统的升级改造和技术攻关,增加两个方向的角度传感器来实现云高设备姿态自动修正。通过对主控时序控制和设备改造降低云高设备功耗,以适应浮标供电系统要求,将云高设备激光发射和接收端口贴特殊保护膜,实现镜头防盐雾和污染改造,实时观测数据根据北斗传输字节要求和时间进行重新编码,每10min发送到岸站中心站;从而真正实现10m浮标平台云底高度实时观测,并通过对两台设备海上试验,进一步验证浮标平台云高观测系统的可行性,填补海洋气象云高观测空白,为福建省开展海洋气象探测和专业服务提供可靠的数据支撑。     

广汉机场冬季连续大雾天气主要影响因子分析

2012年12月11日至13日广汉机场连续3d早晨出现大雾天气.利用常规天气图和自动气象站时时观测数据等资料对这次过程进行了分析.结果表明,大雾天气发生有以下特征:①高空形式稳定,没有强冷空气入侵;②夜间天空无云;③前一天基础能见度差,相对湿度大;④近地面风速小于3 m/s,晴天风向转为偏北风;⑤露点温度接近气温;⑥气温和露点温度值在大雾天气中变化较小;⑦近地层逆温.     

基于激光雷达的无人车路面附着系数估计

为获取无人驾驶决策规划和运动控制所需的路面附着系数,基于不同路面材质的激光雷达反射强度差异,设计了一种路面附着系数概率估计模型.首先,通过3σ(σ为标准差)准则进行地面激光点云的粗提取;然后,基于主成分分析法对粗提取的地面点云进行细提取;接着,利用期望最大法对地面点云的反射强度进行主成分提取,滤除噪声,获得地面点云的反射强度分布特征;最后,依据5种典型路面数据库,结合联合概率的思想,实现路面附着系数估计.     

基于CALIOP资料的中国及周边地区云出现概率时空分布特征分析

云垂直结构是影响大气辐射的重要参数,其时空分布是影响全球气候变化的关键组成部分.本文利用星载激光雷达CALIOP的1 km云层产品,计算了中国及周边地区（0-55°N,70-140°E）云的出现概率,对不同地区、不同季节、不同高度单层云的出现概率做了对比分析.结果表明：云的出现概率表现出明显的地区差异,蒙古高原和印度半岛北部少云,热带海域和中国南方多云,多数地区夜间云出现概率略高于白天;除蒙古高原和印度半岛北部以外,多数地区单层云比多层云更常见;多数地区高云占单层云的比例最大,而中国大陆南部单层的中云较常见,西太平洋北部海域常被单层的低云覆盖;夏秋两季云出现概率普遍大于春冬两季,尤其印度半岛北部的云主要出现在夏季;蒙古高原和印度半岛北部单层云少于多层云,冬季尤其明显,而中国西南地区东部全年单层云更常见;夏季单层的高云占全年单层云的比例最大,青藏高原部分地区超过35%,这与其地形特征和夏季对流活动旺盛有关.     

低纬高原雷电过程中FY-2云顶温度和水汽云图定量特征分析

 利用云南省地闪资料、FY-2E云顶亮温资料和水汽云图资料,定量分析2009、2010年低纬高原雷电过程中雷电与云顶温度、水汽云图特征得出：雷电产生在对流云团移动发展一侧的云顶温度梯度大值区,对于在原地发展、中心位置少动的对流云团,雷电产生在云顶温度低值中心附近,雷电产生区域的水汽温度低于-20℃;分析产生雷电频数较高的单站,雷电产生前水汽温度在-40℃左右,云顶温度在0℃附近,雷电产生期间前2~3h云顶温度和水汽温度为递减趋势.根据定量分析对流云团云顶温度和水汽温度的特征,可以确定雷电产生的位置及强度,进一步提高雷电的预警能力,同时根据雷电活动情况,也可以用来判别是否发生其它强对流天气.     

The formation process and cloud physical characteristics for a typical downburstproducing thunderstorm in Beijing

The formation process and characteristics of cloud physical structure of a severe thunderstorm accompanied with strong wind on 23 August, 2001 in Beijing was studied using PSU/NCAR mesoscale model (MM5)coupling with a severe storm model with hail-bin microphysics. The results show that the specific topography and distribution features of cold/warm current in the Beijing region played prominent roles in forming, developing and maintaining the severe storm. Due to solar radiation heating and topographic lifting, the convective cells were easily formed when the westerly airflow passed over high mountainous regions in Beijing. The warm and wet air entered the cloud from its frontage and enhanced the convection, and formed a large amount of graupel/hail particles at the middle and upper portion of the clouds. The precipitation was primarily formed due to melting of graupel/hail particles. The strong downdraft was mainly produced by negative buoyancy due to loading,melting of graupel/hail particles as well as evaporative cooling of rain water. The divergent airflow induced by the strong downdraft led to the disastrous burst winds at the surface and also forced lifting of warm and wet airflow in the moving direction of the storm and formed new clouds that further promoted and maintained the storm development.     

安徽省副高控制下对流云特征分析

收集2001、2002年5-10月副高控制下安徽省对流云个例.通过分析卫星云图上,对流云发生发展过程中云顶亮温、面积、几何形态等特征物理量的变化,来分析揭示这一天气背景下安徽省对流云特征.并通过分析对流云发生的地理位置,寻找对流云易发区.统计结果显示,在这一天气背景下,安徽省境内的对流云团中以在局地生消、短生命史的对流云为主.     

点云配准误差传播规律的研究

引入摄影测量影像匹配的原理,对地面3维激光扫描仪在不同测站采集点云进行配准分析,并在此基础上探讨点云配准误差传播的规律,得出点云配准误差传播的模型.通过点云配准误差实验,验证了点云配准精度与点云模型累积误差的定量关系,从而可为点云配准的质量进行评估.     

Analyzing global trends of different cloud types and their potential impacts on climate by using the ISCCP D2 dataset

The International Satellite Cloud Climatology roject (ISCCP) D2 dataset is used to study the global distribution of low, middle and high cloud amounts and their rends of 1983-2001. Evidences have shown that global arming has accelerated over the past 20 a and the 1990s as the warmest decade in the instrumental records since 861. Trends of various clouds amounts over this period are nalyzed by employing the linear regression method. The esults show that global mean total cloud amounts, in general,have tended to reduce over the past 20 a. But there are lightly increasing by about 2% before 1987 and decreasing y about 4% since then. Cloudiness trends of both low and igh clouds decrease while increase for the middle cloud.And there exist remarkable discrepancies in different regions.The preliminary analyses suggest that it is likely that the loud change occurring over the past 20 a is a positive feedback to global warming.     

基于分数维与灰度梯度共生矩阵的气象云图识别(Ⅱ)--灰度梯度共生矩阵对纹理统计特征的描述

图像的分数维特征描述了纹理的复杂度和粗糙度。图像的灰度梯度信息则检出了图像中灰度跳变的部分,将图像的梯度信息加进灰度共生矩阵,则使得共生矩阵更能包含图像的纹理基元及其排列的信息。将４ 种基本云类（卷云、积雨云、积云和层云）的分数维和灰度梯度共生矩阵（ＧＧＣＭ）的二次统计特征结合起来,对云类进行分类与识别。样本的试验表明,分数维和灰度梯度共生矩阵的二次统计特征结合起来,气象云图能有效地识别。     

Contribution of cloud condensate to surface rainfall process

Contribution of cloud condensate to surface rainfall processes is investigated in a life span of tropical convection based on hourly data from a two-dimensional cloud resolving simulation. The model is forced by the large-scale vertical velocity, zonal wind and horizontal advections obtained from tropical ocean global atmosphere coupled ocean-atmosphere response experiment (TOGA COARE). The results show that during the genesis, development, and decay of tropical convection, calculations with water vapor overestimate surface rain rate, and cloud condensate plays an important role in correcting overestimation in surface rain rates. The analysis is carried out in deep convective clouds and anvil clouds during the development of tropical convection. The surface rain rates calculated with water vapor in deep convective clouds and anvil clouds have similar magnitudes, the large surface rain rate appears in deep convective clouds due to the consumption of water hydrometeors whereas the small surface rain rate occurs in anvil clouds because of the gain of ice hydrometeors. Further analysis of the grid data shows that the surface rain rates calculated with water vapor and with cloud condensate are negatively correlated with the correlation coefficient of -0.85, and the surface rain rate calculated with cloud condensate is mainly contributed to the water hydrometeors in the tropical deep convective regime.     

云计算技术及其对网络的影响

云计算代表一种全新的计算模型,并从根本上改变IT服务的方方面面。云环境的主要优势在于降低数据中心的成本支出,并在需要资源时获得动态接入,而不需耗费人力、时间,不影响工作人员的效率和组织竞争力。但云计算仍然存在一些网络性能和安全的问题。所有运营云的企业、政府机构和服务提供商,还有支持云基础设施的设备提供商必须在其设计中考虑这些因素。可用云性能和安全测试工具检测云应有的性能,以实现其结果。     

降雪回波的双偏振雷达云相态垂直特征分析

双偏振多普勒天气雷达为探测降雪回波提供了丰富信息,其中距离高度显示RHI(range height indicator)垂直特征有助于识别降水云体相态分布的精细结构。以2018年1月3～5日南京信息工程大学C波段双偏振雷达RHI扫描的暴雪回波为例,结合探空资料进行物理量诊断,研究暴雪回波偏振参量和非偏振参量的相态分布垂直特征及其与大气风温湿结构的关系。结果表明:暴雪回波中,雷达高带或淞附效应存在于6 km高度附近,温度在-12～-15℃,含有湿雪和冰晶粒子;2 km高度附近的差分反射率因子强回波带为增温增湿的层云,层云之上的热力不稳定易促进对流抬升,揭示了冬季降雪具有高架对流的特点。研究结果有益于深入认识降雪在垂直方向上的精细结构及云微物理机制,提高降雪的预测能力。