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基于葵花卫星和机器学习的石家庄对流初生判别研究
1
作者 张立霞 周玉淑 +3 位作者 万秉成 房荣 梁阔 张哲 《大气科学学报》 北大核心 2025年第3期449-462,共14页
气象卫星通常能够早于天气雷达发现积云发生发展的前兆信号。为了充分挖掘新一代静止气象卫星多通道数据在石家庄短临天气预报中的作用,本文利用葵花8/9号卫星和天气雷达开展石家庄地区对流初生判别研究,并建立了基于机器学习方法的客... 气象卫星通常能够早于天气雷达发现积云发生发展的前兆信号。为了充分挖掘新一代静止气象卫星多通道数据在石家庄短临天气预报中的作用,本文利用葵花8/9号卫星和天气雷达开展石家庄地区对流初生判别研究,并建立了基于机器学习方法的客观对流初生判别模型。通过分析石家庄地区云图特征,建立了适用于石家庄地区的积云目标识别方法,并结合多目标跟踪算法建立了石家庄地区的对流单体数据集。在进行多目标跟踪的过程中,面对直接剔除卷云和晴空后造成的积云云体较破碎、难以跟踪等难题,本文针对性地提出以完整云团作为研究对象的方法,实现了积云生命周期样本的完整提取。基于对流单体数据集,结合天气雷达观测数据,寻找出现35 dBZ以上回波的积云单体,记录首次出现35 dBZ回波时刻,将之作为对流初生的发生时刻。通过对多通道亮温变化特征与积云发展过程的对照分析,发现积云发展成为强对流过程中,石家庄地区的10.4μm亮温呈现下降趋势,12.4μm和10.4μm亮温差和三通道亮温差呈现上升趋势。据此特征分析筛选出有效的影响因子,建立了随机森林对流初生判别模型,该模型能够有效实现石家庄地区对流初生预报。该模型在对石家庄地区对流初生过程的测试中,实现了92%的有效命中率,相应的虚警率为31%。该算法能够在天气雷达图上没有任何回波的时刻,有效地找到将要发展成为强对流的积云单体,提升了石家庄地区强对流天气预警的时效性。 展开更多
关键词 对流初生 机器学习 多目标跟踪 葵花8/9号卫星 天气雷达
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基于船舶观测的全球海洋气象数据可用性分析
2
作者 南雪景 汪冬冬 +5 位作者 李肖霞 雷勇 张恩泽 杜珣 张雨潇 刘圆 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期30-38,共9页
利用中国气象局气象大数据云平台共享的志愿观测船(voluntary observing ships,VOS)2022年观测资料,本文对海洋气象观测数据到报率、数据可用率及气温、相对湿度、气压和风速的数据可用性进行了分析,并将能同时观测基本气候变量(essenti... 利用中国气象局气象大数据云平台共享的志愿观测船(voluntary observing ships,VOS)2022年观测资料,本文对海洋气象观测数据到报率、数据可用率及气温、相对湿度、气压和风速的数据可用性进行了分析,并将能同时观测基本气候变量(essential climate variables,ECVs)的VOS定义为ECVs船舶,ECVs船舶的观测数据连续且规律变化。选取一条航程长且航线分布于不同海域的船舶与ERA5再分析数据对比,发现气温的数据可用性最佳,相关系数(correlation coefficent,CC)月均值达0.92,均方根误差(root mean square error,RMSE)和相对偏差(relative deviation,RD)都较小;其次是气压数据,其CC月均值达0.85且RD仅为-0.12%;相对湿度和风速的观测数据表现较差,其CC月均值较低,相对湿度的RMSE较大,为9.16%,而风速的RD过大,达到27.32%。本文的研究结果可为提升海洋气象观测数据的质量和应用水平提供有效参考。 展开更多
关键词 志愿观测船 基本气候变量 可用性分析 第五代全球大气再分析数据集(ERA5)
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基于雷达和遥感卫星的新疆区域降水反演
3
作者 郭建茂 吴登国 +2 位作者 韩金龙 张茹水 王勇 《干旱区研究》 北大核心 2025年第6期957-969,共13页
为获取偏远地区较为准确的降水分布情况,本文结合雷达高分辨率和卫星大范围探测优势,通过融合雷达和卫星反演的降水,获取高精度的定量降水估计分析产品(QPE)。以新疆地区2023年8月12日、13日两天强对流过程为例,采用云分类、Z-R关系的方... 为获取偏远地区较为准确的降水分布情况,本文结合雷达高分辨率和卫星大范围探测优势,通过融合雷达和卫星反演的降水,获取高精度的定量降水估计分析产品(QPE)。以新疆地区2023年8月12日、13日两天强对流过程为例,采用云分类、Z-R关系的方法,利用雷达反射率进行雷达降水反演;将Himawari 9卫星亮温和IMERG降水输入BP神经网络模型来建立平均亮温和平均雨强关系,随后将Himawari 9卫星瞬时亮温输入BP神经网络模型来反演时刻降水;同时提出方案一利用统一修正值来融合雷达和卫星反演降水,在此基础上进一步考虑雨强等级融合的方案二进行对比,最后得到新疆地区高精度降水反演产品。结果表明:(1)通过亮温划分云类型可以对雷达范围内降水进行细致估算,利用亮温差异在一定程度上则可以降低非降水云的影响。(2)卫星反演降水的均方根误差为1.793 mm·h^(-1),决定系数为0.572,模型精度较为合理,二分类评分结果说明模型可以较为准确地反演超过70%的降水区域。(3)两种方案融合降水对短时小雨精度提升有限,短时中雨上方案二优于方案一,短时大雨上方案二比方案一略有下降。说明高空卫星观测和近地面降水不同步有一定影响。(4)在95%置信区间下,两种方案较卫星反演的均方根误差和决定系数差异显著性检验P值均小于0.005,方案二较方案一的P值大于0.05。两种融合降水的方案均显著改善了卫星降水精度,但考虑雨强等级融合的方案二对统一修正值融合的方案一精度提升较小。 展开更多
关键词 多雷达 Himawari 9卫星 亮温 降水反演 BP神经网络 降水数据融合 新疆
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基于精密单点定位的大气可降水量反演及精度分析
4
作者 吴琼 章毅之 刘雅楠 《沙漠与绿洲气象》 2025年第3期139-146,共8页
采用精密单点定位算法对河池、宝山、海口3站地基全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)资料开展6组卫星数据质控方案对大气可降水量(Precipitable Water Vapor,PWV)反演试验,基于探空资料和中国气象局PWV业务产... 采用精密单点定位算法对河池、宝山、海口3站地基全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)资料开展6组卫星数据质控方案对大气可降水量(Precipitable Water Vapor,PWV)反演试验,基于探空资料和中国气象局PWV业务产品对反演结果进行精度检验并对比分析各种PWV资料在降水过程中的变化特征。结果表明:卫星数据质控对反演效果影响明显,对残差σ>2的卫星数据进行剔除能有效改进反演效果,反演结果与探空、PWV业务产品的相关系数可提升0.03~0.25,均方根误差可减少0.54~10.7mm;对进入滤波器前残差>3倍误差的卫星数据以及进入滤波器后σ>2的卫星数据进行剔除后,反演效果最佳,与探空、PWV业务产品的平均相关系数超过0.93,平均偏差为-1.26~-1.91 mm,具有较高的反演精度,可弥补常规PWV资料时间分辨率偏低的不足;反演的PWV对短时强降水发生指示作用较其他2种明显,降水发生前后10~30 min的PWV迅速增加和减少10~15 mm,可以作为局地短时强降水预报的辅助判别条件。 展开更多
关键词 GNSS 精密单点定位 大气可降水量 降水
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天气现象视频智能观测仪工作原理和常见故障分析
5
作者 曹辉 陈进 《科学与信息化》 2025年第8期46-48,共3页
本文介绍了HY-WP1A视频智能仪的构造、工作原理以及在业务运行中的相关配置,还详细分析了一些自业务运行以来所遇到的故障,并记录了处理这些故障时的诊断、判断及解决方法。通过总结这些实际操作经验,以期为维护与保障工作提供一些参考... 本文介绍了HY-WP1A视频智能仪的构造、工作原理以及在业务运行中的相关配置,还详细分析了一些自业务运行以来所遇到的故障,并记录了处理这些故障时的诊断、判断及解决方法。通过总结这些实际操作经验,以期为维护与保障工作提供一些参考和借鉴。 展开更多
关键词 视频智能观测仪 结构和工作原理 业务运行 常见故障
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三江源层状云系微物理结构特性的飞机观测研究 被引量：1
6
作者 王黎俊 康晓燕 +2 位作者 王启花 郭世钰 韩辉邦 《大气科学学报》 北大核心 2025年第1期152-163,共12页
利用机载粒子测量系统(particle measuring system,PMS)对三江源一次春季典型层状云系进行分层垂直探测,研究了云系的微物理结构特性。结果表明,春季典型层状云系由3层云层组成,卷层云(Cs)为冰云,分为上、下两层的高层云(As)为过冷混合... 利用机载粒子测量系统(particle measuring system,PMS)对三江源一次春季典型层状云系进行分层垂直探测,研究了云系的微物理结构特性。结果表明,春季典型层状云系由3层云层组成,卷层云(Cs)为冰云,分为上、下两层的高层云(As)为过冷混合态云,过冷水高值区位于下层高层云的中上至中下部位,在其中下部过冷水含量及云粒子浓度最大,具有较明显的地区特性。过冷水高值区的液态云粒子主要是中值直径在3.5~27.5μm范围内的云滴,30.5μm以上云粒子基本上为冰相。在下层高层云中上部的过冷水高值区有较明显的淞附增长现象,而中下部存在较明显的冰晶效应。在下层高层云过冷水高值区,过冷水含量比率的平均值达(90.8%±10.9%),且其中部至中下部位处(95.6%±5.6%)明显高于中上部(79.8%±12.1%),为人工增雨作业催化提供了有利条件。 展开更多
关键词 三江源 层状云系 飞机观测 机载粒子测量系统(PMS)
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星载红外高光谱资料同化中晴空判识技术的发展
7
作者 马刚 黄静 +4 位作者 巩欣亚 尹若莹 张华 杨宗儒 龚建东 《地球科学进展》 北大核心 2025年第5期487-499,共13页
星载红外高光谱资料在数值预报业务中具有关键作用。鉴于红外光谱辐射易受云层强烈干扰,星载红外高光谱通道的晴空判识已成为资料同化中不可或缺的核心技术环节。以国外HIRS、AIRS、IASI和CrIS等探测器数据以及我国HIRAS和GIIRS资料为... 星载红外高光谱资料在数值预报业务中具有关键作用。鉴于红外光谱辐射易受云层强烈干扰,星载红外高光谱通道的晴空判识已成为资料同化中不可或缺的核心技术环节。以国外HIRS、AIRS、IASI和CrIS等探测器数据以及我国HIRAS和GIIRS资料为研究对象,系统梳理了星载红外大气探测资料应用中晴空像元/通道判识方法的发展脉络,归纳总结了多类晴空判识技术,主要包括:基于单一光谱特征与跨光谱特征的晴空通道判识、基于主成分分析与机器学习的晴空像元判识,以及我国风云卫星红外高光谱资料同化过程中自主研发的晴空通道判识方法。研究表明,三维晴空判识方法通过有效同化云顶以上的红外高光谱晴空资料,已成为提升资料同化效能的关键技术;在高光谱探测器像元尺度上,基于跨光谱资料反演云参数的匹配判识方法,相较于高光谱资料自身三维晴空判识,在多相态云环境中表现出更高的判识精度;此外,该方法还为红外高光谱资料的机器学习晴空像元判识和全天空同化提供了足够精确的先验样本。结合当前研究进展与业务应用现状,针对全天空、全光谱星载红外高光谱资料同化中晴空判识技术面临的挑战,提出以跨光谱匹配算法构建的晴空通道判识样本为基础,进一步发展融合机器学习的三维晴空通道判识方法,这将成为星载红外高光谱资料同化技术的重要发展方向,并为逐步增强其在数值预报中的应用价值提供更有力的技术支撑。 展开更多
关键词 卫星 红外高光谱 资料同化 晴空通道判识
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多普勒天气雷达反演风场综述
8
作者 梁旭东 周海光 罗义 《气象学报》 北大核心 2025年第3期855-872,共18页
多普勒天气雷达能够提供高时、空分辨率的降水粒子空间信息和径向运动资料。反射率因子和双偏振量等降水粒子空间信息相对比较直观,但是由于雷达探测的大气运动场只有径向分量,并不直接反映大气运动的全部特征,所以需要通过各种反演方... 多普勒天气雷达能够提供高时、空分辨率的降水粒子空间信息和径向运动资料。反射率因子和双偏振量等降水粒子空间信息相对比较直观,但是由于雷达探测的大气运动场只有径向分量,并不直接反映大气运动的全部特征,所以需要通过各种反演方法提取雷达探测资料中包含的大气运动信息,以应用于中、小尺度天气的诊断、分析和预报。中外多普勒天气雷达网建设已经比较成熟,但是业务中基于雷达径向速度的风场反演应用还较少。因此,将风场反演方法分为单雷达风场反演和双(或多)雷达风场反演两类,分别进行了总结,并在附录中采用一致的数学符号给出了主要基本方法的推导和公式,以便让读者能够从基本原理出发了解这些方法的来龙去脉。基于单多普勒雷达的反演方法只要求单部雷达覆盖即可,应用方便、计算简单,但是通常是假定风场是均匀的或者是线性变化的,因此对于空间变化比较剧烈的风场,反演误差较大,同时因采用不同的风场分布特征假设也衍生出了各种扩展方法,一定程度上改善了单多普勒雷达反演风场的准确度和可用性。对于两部或多部多普勒雷达反演技术,重点介绍了原理和特点。多部多普勒雷达反演方法能够得到更加精细和精确的风场三维结构信息,但是对于观测资料的时、空一致性要求较高。随着雷达组网密度的提高,多部多普勒雷达反演方法的研究和应用受到越来越多的重视,同时,将风场反演和资料同化技术结合也是重要的发展方向和趋势。 展开更多
关键词 多普勒天气雷达 单多普勒雷达风场反演 双多普勒雷达风场反演
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基于广义Gamma模型的完整雨滴谱分布拟合方法
9
作者 赵欣 王改利 +2 位作者 文镓齐 李冉 郭在华 《应用气象学报》 北大核心 2025年第3期328-338,共11页
基于2021年4月4日、9月13日、9月29日西藏墨脱和2022年5月10日、6月9日、6月10日广东龙门的微雨雷达与降水现象仪联合观测数据,构建完整雨滴谱分布。利用广义Gamma模型拟合完整雨滴谱分布,并与标准Gamma模型拟合结果进行对比。结果表明... 基于2021年4月4日、9月13日、9月29日西藏墨脱和2022年5月10日、6月9日、6月10日广东龙门的微雨雷达与降水现象仪联合观测数据,构建完整雨滴谱分布。利用广义Gamma模型拟合完整雨滴谱分布,并与标准Gamma模型拟合结果进行对比。结果表明:完整雨滴谱数据计算的降水率更接近地面雨量计观测的降水率,相关性更高、偏差更小;采用雨滴谱分布的双矩(第3矩和第6矩)归一化,可以实现包含两个形状参数(μ和c)的广义Gamma模型拟合,且拟合的完整雨滴谱分布与观测更接近,可以同时描述毛毛雨模式、降水模式以及两者间的区域。定量对比结果显示,广义Gamma模型拟合比标准Gamma模型拟合的偏差更小、模型效率系数更高;墨脱和龙门不同微物理过程降水(直径影响型和数量影响型)的双矩归一化雨滴谱形状一致性很好,特别是在归一化直径范围的中心部分,这种相对稳定性对于应用广义Gamma模型从双偏振天气雷达数据反演雨滴谱分布具有重要的应用价值。 展开更多
关键词 微雨雷达 降水现象仪 雨滴谱分布 广义Gamma模型 双矩归一化
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基于气象数据和FY4A数据雾的机器学习分类研究 被引量：1
10
作者 彭波 徐良军 《科技风》 2025年第13期48-50,共3页
基于地面气象站能见度数据将其划分为无雾、轻雾、雾、大雾和浓雾5个等级,以2021年1月至2024年3月开阳县气象站观测资料和FY4A卫星L1资料作为研究数据,构建机器学习样本集,使用LightGBM、RF、ET、XGBoost、CatBoost、KNN和DT机器学习算... 基于地面气象站能见度数据将其划分为无雾、轻雾、雾、大雾和浓雾5个等级,以2021年1月至2024年3月开阳县气象站观测资料和FY4A卫星L1资料作为研究数据,构建机器学习样本集,使用LightGBM、RF、ET、XGBoost、CatBoost、KNN和DT机器学习算法对模型进行训练,并采用准确率评分法、分类报告方法、ROC曲线方法等3种方法对各能见度识别模型效果进行评估。结果表明:地面气象观测资料结合FY4A卫星L1资料训练模型,各模型其Accuracy准确率评价结果相比仅使用地面资料和仅使用FY4A资料均有所提升,ET模型准确率最高为0.927,相比地面提高0.014,相比FY4A卫星提高0.05;地面资料和FY4A卫星资料结合可以分类识别雾,为地面能见度观测盲区提供雾的分类模型。 展开更多
关键词 雾 开阳县 机器学习 分类
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基于毫米波雷达的两次海雾过程观测分析
11
作者 王志成 张雪芬 +3 位作者 胡树贞 马尚昌 雷勇 焦志敏 《气象与环境科学》 2025年第2期10-17,共8页
利用Ka波段毫米波雷达和自动气象站观测资料,对福建平潭的两次海雾过程进行特征分析。结果表明:毫米波雷达能够观测海雾的水平分布和垂直结构特征,实现海雾生成、发展、消散整个生命周期监测。海雾生成阶段,PPI扫描回波均匀且反射率因... 利用Ka波段毫米波雷达和自动气象站观测资料,对福建平潭的两次海雾过程进行特征分析。结果表明:毫米波雷达能够观测海雾的水平分布和垂直结构特征,实现海雾生成、发展、消散整个生命周期监测。海雾生成阶段,PPI扫描回波均匀且反射率因子为过程最小;在海雾发展阶段,RHI扫描回波呈现从高空到海面的丝缕状结构,且反射率因子为过程最大。两次海雾过程平均雾顶高度在200—300 m,最大雾顶高度出现在近雷达安装点的海陆交界处,随着向海洋方向延伸,雾顶高度逐渐降低。 展开更多
关键词 毫米波雷达 能见度 海雾 雾顶高度
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多样性地形条件下IMERG精度综合评估
12
作者 陈爱军 陶子淳 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第16期6608-6618,共11页
以地面加密雨量计数据为基准,全面分析和评估全球降水测量(global precipitation measurement, GPM)卫星反演产品IMERG-F(integrated multi-satellite retrievals for GPM-final run)对中国西南地区复杂山地条件下的日及亚日尺度降水,... 以地面加密雨量计数据为基准,全面分析和评估全球降水测量(global precipitation measurement, GPM)卫星反演产品IMERG-F(integrated multi-satellite retrievals for GPM-final run)对中国西南地区复杂山地条件下的日及亚日尺度降水,以及多种雨强降水的监测能力。结果表明:在日及亚日尺度内,IMERG对于短时间内累计降水的临界成功率(critical success index, CSI)主要分布在0.2~0.6,相关系数则在0.25~0.5范围内波动,其中以日尺度降水探测精度最高,夏季月份表现优于冬季。对于不同强度降雨事件,IMERG在小雨量的探测上具有较高的命中率(probability of detection, POD),而虚警率(false alarm rate, FAR)相对较低。然而,在中到大雨量级时存在低估现象。海拔落差对IMERG产品的稳定性影响显著,但与海拔高度本身没有直接线性关系。相对于地形起伏较大的地区,IMERG-F在地形起伏较小地区探测弱降雨事件中的可靠性更高。IMERG产品用于中国西南地区时应考虑其季节性和地形特征的限制。 展开更多
关键词 IMERG 降水 精度评估 中国西南山地
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句芒号卫星大气激光雷达数据在大气监测中的应用
13
作者 陈炳龙 张兴赢 +5 位作者 张敬昕 张璐 付安民 吴兰 刘崇 刘东 《卫星应用》 2025年第5期16-20,共5页
激光具有单色性好、相干性强、方向性强以及高功率、高分辨率等优良特性,这使得激光雷达在大气探测中拥有独特的优势。搭载在卫星上的星载激光雷达还可以对全球范围内的云、气溶胶及大气成分进行大尺度高精度观测。2022年8月4日,我国在... 激光具有单色性好、相干性强、方向性强以及高功率、高分辨率等优良特性,这使得激光雷达在大气探测中拥有独特的优势。搭载在卫星上的星载激光雷达还可以对全球范围内的云、气溶胶及大气成分进行大尺度高精度观测。2022年8月4日,我国在太原卫星发射中心采用长征四号乙运载火箭成功发射首颗陆地生态系统碳监测卫星句芒号。句芒号卫星是《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015—2025年)》中的科研卫星^([1-2])。该卫星可实现大气气溶胶的探测、陆地生态系统碳监测、陆地生态和资源调查监测,为我国碳汇储量评估、国家重大生态工程监测评价、大气环境评估和气候变化研究等工作发挥遥感力量,提升我国对自然资源和生态环境保护状况的监测能力^([3-4])。 展开更多
关键词 句芒号卫星 碳监测 气溶胶探测 大气监测
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基于实测数据的黑河流域多源地表温度产品误差分析
14
作者 李旭 江红南 许剑辉 《干旱区地理》 北大核心 2025年第5期765-777,共13页
利用2017—2019年黑河流域7个地面观测站的地表温度观测数据,采用偏差(BIAS)、均方根误差(RMSE)、相关系数(CC)、标准偏差比(RSD)统计指标从不同时间尺度对风云三号C星可见光红外扫描辐射计(FY-3C VIRR)地表温度产品、Terra卫星中分辨... 利用2017—2019年黑河流域7个地面观测站的地表温度观测数据,采用偏差(BIAS)、均方根误差(RMSE)、相关系数(CC)、标准偏差比(RSD)统计指标从不同时间尺度对风云三号C星可见光红外扫描辐射计(FY-3C VIRR)地表温度产品、Terra卫星中分辨率成像光谱仪(MOD11A1/MOD11C3)地表温度产品、欧洲中期天气预报中心开发的欧洲中期天气预报中心第五代陆面再分析数据集(ERA5-LAND)和中国气象局陆面数据同化系统(CLDAS-V2.0)4套地表温度产品的误差进行了分析。结果表明:(1)在空间分布上,4种地表温度产品均呈现南高北低的空间分布,但FY-3C VIRR和MOD11A1地表温度产品呈现出更多空间细节。(2)FY-3C VIRR白天地表温度产品的BIAS和RMSE整体上相对较低,显示了较高的精度;MOD11A1白天地表温度产品具有最高的CC(0.957~0.987之间),但其误差较大,MOD11A1白天地表温度产品整体上都被高估。(3)MOD11A1夜间地表温度产品的精度整体优于FY-3C VIRR、ERA5-LAND和CLDAS-V2.0夜间地表温度产品,其中CLDAS-V2.0夜间地表温度产品的误差最大。(4)FY-3C VIRR、MOD11A1和ERA5-LAND夜间地表温度产品的精度优于白天地表温度产品;而CLDAS-V2.0白天地表温度产品的精度高于夜间地表温度产品。 展开更多
关键词 地表温度 FY-3C VIRR MODIS ERA5-LAND CLDAS-V2.0 黑河流域
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面向双偏振天气雷达的地杂波抑制算法
15
作者 张帅 陈玉宝 +1 位作者 王箫鹏 陈建军 《气象科技》 2025年第5期634-645,共12页
双偏振技术目前已在我国业务天气雷达中逐渐普及,进一步拓展了天气雷达数据的应用范围。然而,业务天气雷达现有地杂波抑制能力不足,导致双偏振参量的数据质量较低,影响相态分类和融化层识别等雷达产品效果。本文提出一种面向双偏振天气... 双偏振技术目前已在我国业务天气雷达中逐渐普及,进一步拓展了天气雷达数据的应用范围。然而,业务天气雷达现有地杂波抑制能力不足,导致双偏振参量的数据质量较低,影响相态分类和融化层识别等雷达产品效果。本文提出一种面向双偏振天气雷达的地杂波抑制算法,该算法在现有业务算法基础上增加相关系数测试等步骤,改善了低杂信比条件下地杂波识别效果,并采用回归滤波器替代频域滤波器,避免加窗处理造成的采样信息损失。本文基于长沙气象雷达标校中心S波段标准天气雷达观测到的8次降水过程,对该算法的地杂波抑制效果进行评估。结果表明,该算法在低杂信比条件下的地杂波抑制效果较现有业务算法有大幅提升,距离雷达100 km范围内的双偏振参量可用率提升约40%。下一步,将继续对该算法进行深入评估,并着手开展业务试运行。 展开更多
关键词 天气雷达 地杂波 双偏振 回归滤波器 相关系数
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合成孔径雷达的降水水平分布模型研究
16
作者 刘鹏飞 谢亚楠 《工业控制计算机》 2025年第6期60-62,共3页
星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一种高分辨率的雷达,具有全天候的观察能力,为降雨反演提供了新的可能。将实际的降雨剖面简化为互不相关的水平函数与垂直函数相乘,并在现有的降水水平分布中增加指数分布、高斯分布... 星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一种高分辨率的雷达,具有全天候的观察能力,为降雨反演提供了新的可能。将实际的降雨剖面简化为互不相关的水平函数与垂直函数相乘,并在现有的降水水平分布中增加指数分布、高斯分布这两种水平分布模型,使得降水分布更加贴合实际。通过模拟仿真,分析不同降雨水平分布对降雨反演的影响。 展开更多
关键词 降雨测量 合成孔径雷达 反演算法 降水模型
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ERA5计算的北京夏季对流参数与探空资料对比
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作者 杨艺亚 何娜 +2 位作者 俞小鼎 占俊杰 徐路扬 《应用气象学报》 北大核心 2025年第6期705-718,共14页
为评估ERA5再分析资料在北京夏季强对流天气中的适用性,利用2009—2023年6—8月ERA5再分析资料和北京市观象台14:00(北京时)加密探空资料及台站观测资料计算对流参数,对比二者表征的对流热力、水汽、风切变和特性层厚度等特征的差异。... 为评估ERA5再分析资料在北京夏季强对流天气中的适用性,利用2009—2023年6—8月ERA5再分析资料和北京市观象台14:00(北京时)加密探空资料及台站观测资料计算对流参数,对比二者表征的对流热力、水汽、风切变和特性层厚度等特征的差异。结果表明:ERA5再分析资料对对流层中低层各层温度、抬升指数表征性能较好,对抬升凝结高度的表征不稳定,ERA5再分析资料高估大多数不超过2000 J·kg^(-1)的对流有效位能,但明显低估大于2000 J·kg^(-1)的对流有效位能。ERA5再分析资料能较好描述地面到对流层中层(0~6 km和0~8 km)的垂直风切变,但低估地面到低层(0~1 km和0~3 km)的垂直风切变。ERA5再分析资料对地面和对流层低层露点描述较为准确,但对对流层中层水汽和整层水汽含量估计偏大。在与冰雹相关的特性层高度厚度上,ERA5再分析资料与探空资料非常接近。3次典型强对流过程的分析表明:基于ERA5再分析资料的对流参数高估强降水发生概率,低估雷暴大风发生概率;ERA5再分析资料对0~1 km垂直风切变的估计极不可靠,导致其很难准确估计强龙卷潜势。 展开更多
关键词 ERA5再分析资料 探空 强对流 适用性
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4个地区臭氧探空观测与多源产品柱总量对比
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作者 朱朗峰 王容博 +3 位作者 方永林 刘梦琪 郑向东 吴昊 《应用气象学报》 北大核心 2025年第3期375-384,共10页
基于2022年9月-2023年4月国产CYT-1臭氧探空仪在新疆阿勒泰、黑龙江嫩江、上海及海南三亚4个地区的212次观测数据,对比臭氧探空仪积分臭氧总量(Ω_(o))与多种卫星观测产品柱总量(Ω_(s))及再分析数据产品柱总量(Ω_(r))的差异。结果表明... 基于2022年9月-2023年4月国产CYT-1臭氧探空仪在新疆阿勒泰、黑龙江嫩江、上海及海南三亚4个地区的212次观测数据,对比臭氧探空仪积分臭氧总量(Ω_(o))与多种卫星观测产品柱总量(Ω_(s))及再分析数据产品柱总量(Ω_(r))的差异。结果表明:臭氧峰值及其出现高度随纬度变化,纬度最高的嫩江臭氧峰值平均值(17.1 mPa)最大,臭氧峰值出现高度最低(20.3 km);纬度最低的三亚臭氧峰值平均值最小(11.5 mPa),臭氧峰值出现高度最高(25.9 km)。Ω_(o)与Ω_(s)和Ω_(r)的平均相对偏差在阿勒泰、嫩江、上海和三亚分别为0.3%~3.5%、-5.1%~-1.5%、-8%~-4.2%和-10.5%~-6.5%,纬度越低负相对偏差越大。4个地区Ω_(o)与Ω_(s)和Ω_(r)的相关系数均达到0.05显著性水平,阿勒泰、嫩江和上海相关系数均大于0.7,三亚相关系数均小于0.5,相关性较弱。 展开更多
关键词 臭氧探空仪 臭氧总量 偏差比较
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基于X波段双偏振雷达观测的北京地区一次中尺度对流系统微物理特征
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作者 李双旭 陈羿辰 +3 位作者 高婕 任阳泽 王震 薛惠文 《北京大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期369-378,共10页
利用北京房山X波段双偏振雷达观测资料和北京市观象台探空资料,对2018年7月16日发生在北京地区冷锋云系的中尺度对流系统(MCS)进行水成物种类识别和微物理特征分析,得到如下结果。1)0℃层以上的冰相水成物种类在这次MCS的不同阶段和不... 利用北京房山X波段双偏振雷达观测资料和北京市观象台探空资料,对2018年7月16日发生在北京地区冷锋云系的中尺度对流系统(MCS)进行水成物种类识别和微物理特征分析,得到如下结果。1)0℃层以上的冰相水成物种类在这次MCS的不同阶段和不同区域存在差异。从发展到成熟再到消散阶段,组合反射率大于40dBZ的区域主要水成物是霰和雪,冰晶的比例较低,组合反射率在20~40dBZ之间的区域主要水成物是霰、雪和冰晶,这两个区域内霰的比例均随时间逐渐减少,雪和冰晶的比例随时间逐渐增加。组合反射率小于20dBZ的区域霰的比例非常低,主要水成物是雪和冰晶,雪的比例随时间逐渐减少,冰晶的比例随时间逐渐增加。2)本次MCS中,20~40dBZ回波区域的面积对降水面积起主导作用。3)在对流刚发生时,卫星亮温观测对降水有较好的监测作用。应用X波段双偏振雷达资料分析MCS微物理特征有利于理解系统发生的微物理过程,可为微物理参数化方案的修正提供有益的参考。 展开更多
关键词 X波段雷达 中尺度对流系统(MCS) 冰相水成物种类
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全天候灾情快速侦测评估技术与装备
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作者 吴玮 尹永鑫 +2 位作者 王英勋 马爱龙 叶沅鑫 《中国减灾》 2025年第15期20-23,共4页
快速准确地获取灾情信息对于及时高效开展救灾救援具有重要意义。重大灾害发生时,极易面临“三断”等极端情况,给灾情及时获取造成困难。本文认为,空天协同是实现全天候全域灾情侦测的重要手段,要建立重大自然灾害全天候全域灾情侦测评... 快速准确地获取灾情信息对于及时高效开展救灾救援具有重要意义。重大灾害发生时,极易面临“三断”等极端情况,给灾情及时获取造成困难。本文认为,空天协同是实现全天候全域灾情侦测的重要手段,要建立重大自然灾害全天候全域灾情侦测评估技术体系,通过研发大载重巡飞、车载发射与回收、通感算一体多模智能侦测、便携式灾害现场灾情侦测评估、空天地灾情侦测综合评估等装备和系统平台并实战化应用,来增强恶劣环境下应急技术装备能力,提升大区域、全天候应急响应与评估应用水平,为救灾救援决策提供技术支持。 展开更多
关键词 灾情 评估技术 空天协同 快速侦测 重大自然灾害
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