利用小波分析在卫星云图中提取对流云团

本文利用小波分析的思想,对二值化的卫星云图进行了小波变换。从小波变换后的系数中提取出对流云团的中心位置和尺度的信息,从而准确判别了对流云团位置和强度。通过对我国西南地区东部的一次对流天气活动的案例进行分析,得出了该天气过程中三个不同的对流云团在其生命史中的移动路径、强度变化等规律,证实了对流云团在移动过程中向背景风向右侧偏移的结论,并提出了利用计算机和卫星云图进行天气自动监测与预警的想法。     

2011年春季丽江一次冰雹灾害天气过程的成功预警

 应用多种常规资料、数值预报产品、卫星云图及多普勒雷达回波,对2011年4月30日19:40发生在丽江古城区的降雹过程进行了成功的预报预警.得出的一点体会是,对于小概率事件的强对流冰雹灾害只要抓住3个环节：背景条件诊断、关注有无前兆对流云的生成和发展、是否具备降雹的雷达回波特征,是能够进行提前预警和有效地开展人工消雹作业的.对于本次过程,根据08时的相关资料分析判断出当日已具备降雹的天气背景条件后,时刻关注周边地区有无前兆对流云的生成,16:30发现前兆对流云发展后,先后4次向各县局通报天气形势及对流云系发展情况,并要求做好强对流天气的跟踪及服务,18:55—21:09又先后向各县局通报了雷达回波信息,古城区根据预报预警信息进行了消雹作业,尽管造成了一定灾害,但仍取得了较好的预警效果.     

赣西地区夏季对流云雷达回波特征及人影技术分析

使用2009-2011年天气系统资料和多普勒雷达资料,分析了四种层结条件下萍乡地区的夏季对流云回波特征,结果表明:水汽分布对云体结构有影响,受暖湿平流作用时,大气水汽充分,云体发展旺盛,回波主体半数在0℃附近,对流云可向上延展至过冷却层,有利于混合云降水发生。多普勒雷达的径向速度可以判断对流云的发展阶段,对人影作业的时机把握具有指示意义。     

山东一次冬季强对流天气过程资料分析

综合利用卫星、雷达和探空资料分析了2010年2月28日山东省一次强对流天气过程,探讨了冬季强对流天气发生发展的条件和形成机制.结果表明,云系发展初期云图显示对流云团呈倒"V"形状,并且随云团增强,倒"V"形状更加清晰,直至云团合并消失,雷达回波上显示云团内存在强对流中心,回波强度最大超过44 dBz,对流云系在发展路径上存在较强的逆温层,逆温层的存在加剧了低层水汽和能量的积累,为对流云系的发展积蓄能量,垂直风切变的存在成为云系发展的触发机制.     

河南省焦作市一次局地强对流天气过程的分析

利用常规高空、地面资料和自动站资料、多普勒雷达资料等,从天气形势、物理机制、中尺度特征等方面入手,分析了河南省焦作市一次局地强对流天气的演变和成因．结果表明：这次强对流天气过程发生在高空槽后西北气流中,中高层干冷平流、低层暖湿平流的大气层结增强了对流不稳定的发展,地面中尺度辐合线是此次强对流天气的直接影响系统;CAPE的高值区与强对流天气区有较好的对应关系;多普勒雷达可以监测对流云团的发展和移动利用多普勒雷达资料能够提前预警强对流天气的发生．     

青藏高原上空对流云特征的初步分析

利用常规地面观测资料、高空资料以及卫星云图资料,通过2010年7月与2011年7月的云图对青藏高原及周边地区对流云和中尺度对流系统的活动进行初步研究,分析了青藏高原上空对流云的特征.结果表明:①青藏高原上的对流过程是在特定的环流背景下受西风带500 hPa低槽、700 hPa切变线、850 hPa低涡以及地面图上中尺度低涡和地面静止锋的共同影响造成的;②对流云产生不仅与水汽条件有关,还与不稳定层结条件和抬升力条件即触发机制有关;③对流云的发生发展具有明显的日变化.     

利用卫星资料估算中尺度对流云团上升速度的一种方法

为了得到中尺度对流云团内的垂直上升速度,给出了一种利用高分辨率红外卫星云图的估算模式,并进行实验。结果表明,该方法可定量地揭示中尺度对流发展演变的特征,估算得到的中尺度对流云团中强中心上各速度可为中尺度数值预报以及中尺度强对流天气分析预报提供依据。     

定西地区冰雹云和雷雨云雷达回波的统计分析

产生冰雹 ,雷雨的云体都为对流云 ,其出现的天气背景有相同点 ,也有不同点 ,而且有着明显的地区特点。天气雷达可探测到许多对流云降水的雷达回波。但如何在实际工作中迅速识别出冰雹云和雷雨云的回波性质 ,对造成强烈灾害的强对流天气及时做好预报服务工作 ,确有着重要意义。因而 ,我们对华家岭天气雷达在 1991- 1996年六年中所探测到的回波资料进行了统计分析 ,按地面记录的天气现象和降水资料来判别分类。共选取冰雹云回波得 70次 ,雷雨云回波 91次 (一个回波系统生消的过程算一次 ) ,从中得出了一些规律性的结论。1　影响对流云降水回波…     

大理州“2010.8.22”暴雨天气过程分析

利用常规气象资料、卫星云图TBB资料和风廓线雷达等资料,对2010年8月22日大理州突发暴雨天气过程进行分析.结果表明:切变线是暴雨天气的主要影响系统,大暴雨发生在中尺度对流云团-52℃的冷云区范围内;物理量场与暴雨天气配合较好,低层辐合,高层辐散,强烈的垂直上升运动导致暴雨天气的发生;风廓线雷达的负垂直速度和信噪比变化可以揭示出中小尺度系统变化过程,降雨强时负的垂直速度和信噪比也加大;对提高中小尺度的监测预警有很好的帮助.     

信阳2006年初夏持续高温闷热天气诊断分析

2006年6月信阳市连续出现高温闷热天气,最高气温达到37.8℃以上.本文通过对产生这一灾害性天气过程的大尺度与中小尺度天气系统的分析,综合分析了大气环流特征、温度场特征及相关气象要素对产生持续高温天气过程所起的作用.揭示出本次高温天气过程的成因.     

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.     

北京地区夏季云出现概率及云底高度分布的特征分析

研究北京地区2007-2009 年夏季8 km 高度以下云出现概率(探测到云的次数与总探测次数之比)及云出现概率在一天内的分布规律, 并研究三年中夏季单层云的云底高度分布规律, 典型对流云的云底高度特征, 以及对流云云底高度与地面相对湿度的关系。结果表明: 北京地区夏季云出现概率约为12%, 一天内云最容易出现在夜间, 下午较夜间云出现得少; 云底高度分布呈单峰, 最容易出现在700±50 m 高度, 低云(云底高度在3000 m 以下)出现次数占云总出现次数的82%; 典型对流云云底高度出现在400~2500 m 高度, 一天之内云底高度变化不大。利用绝热气团模型得到云底高度与地面相对湿度的线性关系, 并以此方便地给出对流云云底高度, 平均相对标准差为0.321。     

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.     

江淮地区夏季环流分型及其云水气候特征

用安徽17个测站2001-2004年夏季地面气象观测资料、美国NCEP/NCAR全球日平均分析场资料和历史天气图,对江淮地区夏季云系、降水、物理量和大尺度大气环流进行了分型.华北低槽型平均云量和降水量最多,该型对大别山和江南影响显著;沿海低槽型出现次数最多(37.4%),平均云量和降水量自北向南增多;副高控制型平均云量和降水量最少,主要出现在江淮地区的西部和淮北;副高外围型出现次数最少(10.5%),平均云量和降水量南少北多;南支低槽平均云量和降水量较多,其对淮河以南影响显著.     

扩展的正态云发生器

正态云模型是一种最基本的云模型,用于定性概念与定量描述之间的不确定性转换.根据实际定性概念的含义,可扩展为三角云、半正态云和正态组合云.将云模型的数字特征期望理解为函数或图形,提出函数云、分形云等扩展云模型.给出各种扩展云模型的云发生器算法,有效地扩大地云模型的应用场合.     

MCloudSim： modeling and simulating distributed clouds

Many distributed clouds which try to integrate the advantages of centralized clouds and distributed systems have been studied in recent years. Traditional cloud simulators focus on large scale data centers with virtualized servers, and cannot meet the needs of distributed cloud simulations. This paper introduces a generalized and extensible simulation framework, named MCloudSim, which is used for modeling and simulating distributed clouds. MCloudSim has the following characteristics： （ 1 ） the overlay protocol in MCloudSim can be freely replaced without affecting the function of other modules; （2） a Petri net workflow theory based task model is proposed to simulate distributed tasks; （3） a distributed cloud can be easily built by assembling and expanding the basic resource entities provided by MCloudSim. Finally, simulation results of scenarios with a 3-tier central-controlled distributed cloud and a P2P based cloud prove that MCloudSim has high efficiency and satisfies performance in supporting large scale experiments and different distributed clouds.     

山地对流云的数值模拟

采用地形追随坐标，首先建立了一个包含复杂地形的完全弹性三维中尺度暖云模式。利用该模式，主要模拟了地形抬升对云的触发作用，并进一步研究不同地形对已发展的对流云的动力影响。分析结果表明：在适宜的温湿条件下，一定高度的地形抬升能够生成较强的对流云；对于较弱的对流云，上坡地形能够使其发展增强，而下坡地形则会使其减弱。以上结论与观测事实和文献[4，5]结论相符，同时也证明了此模式引入地形后的动力学框架的合理性。     

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.     

Parameterization for narrow band shortwave optical properties of water clouds

Based on the drop size distribution models built from the observational data of microphysical properties of water clouds, the relationships between the optical properties and microphysical characteristics of water clouds have been investigated, and some different parameterization schemes of cloud optical properties have been analyzed. It is found that with the parameterization scheme, in addition to the equivalent radius, also including the mean radius of cloud droplet size distribution, the role of small cloud drops might be able to be considered more properly and better accuracies of parameterization calculation of cloud optical properties can be obtained, compared with that of using only the equivalent radius as parameter.