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气象格点数算一体空间分析库的设计与实现 被引量:2
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作者 王舒 徐拥军 +6 位作者 何文春 吴焕萍 高峰 刘媛媛 刘北 吕冠儒 倪学磊 《应用气象学报》 北大核心 2025年第1期121-128,共8页
气象格点数据通常以文件形式存储在分布式文件库中,业务系统在使用过程中需要将文件下载到本地,对文件解析后再进行分析计算。这种方式导致数据检索困难、响应时间长、无法满足业务在线计算及交互式应用需求。为此,2022年底国家气象信... 气象格点数据通常以文件形式存储在分布式文件库中,业务系统在使用过程中需要将文件下载到本地,对文件解析后再进行分析计算。这种方式导致数据检索困难、响应时间长、无法满足业务在线计算及交互式应用需求。为此,2022年底国家气象信息中心基于天擎空间分析库研发完成了分布式环境下气象格点数据与计算集成的数算一体数据库——Post Grid,该数据库包含数据层和算子层。数据层将气象格点数据在要素、起报、预报、空间、层次、样本等维度上的拆分后统一规范化存储,提高数据库的数据读取和分析效率。算子层通过数据库中的SQL函数实现,支持在数据库内部对格点数据进行各种操作,且算子支持分布式并行计算。性能测试和业务应用结果表明:Post Grid数据库能将传统的聚合计算服务时效由分钟级提升至毫秒级,极大提高了气象格点数据服务的性能、灵活性和数算一体能力,具有广泛应用价值。 展开更多
关键词 数算一体 气象格点数据 Post Grid 并行计算 分布式
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亚运赛事气象保障服务综合指挥平台建设及应用 被引量:1
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作者 张锋 陈锦慧 +4 位作者 陈冲 李建 王伟 李俊徽 张旗 《气象科技》 2025年第1期145-152,共8页
室外体育赛事、开幕式、演唱会等活动受天气影响制约因素大,对气象预报预警信息的准确性、及时性要求高,因此气象服务保障已成为奥运会、亚运会等重大活动组织实施和运行体系中必不可少的组成部分。本文介绍了杭州第19届亚运会赛事气象... 室外体育赛事、开幕式、演唱会等活动受天气影响制约因素大,对气象预报预警信息的准确性、及时性要求高,因此气象服务保障已成为奥运会、亚运会等重大活动组织实施和运行体系中必不可少的组成部分。本文介绍了杭州第19届亚运会赛事气象保障服务综合指挥平台的建设概况,详细阐述了平台的系统架构、关键技术、主要功能和应用情况等。平台采用SpringCloud微服务架构设计,并利用组件化开发、RPA(Robotic Process Automation)系统集成等开发技术实现快速定制开发和滚动迭代,基于中国气象局天擎大数据云平台,实现各类亚运气象数据的汇聚融合应用,顺利完成亚运赛事气象保障服务工作,为气象部门建设相关重大活动气象指挥保障系统提供借鉴参考。 展开更多
关键词 杭州亚运会 重大活动气象保障 综合指挥平台 微服务架构 组件化
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中国百年(1900~2022年)均一化降水量日值和月值数据集研制 被引量:1
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作者 杨溯 《大气科学》 北大核心 2025年第1期13-22,共10页
本项工作以中国气象局发布的我国60个重点城市早期(1950年前)降水观测记录以及1950年后我国2419个国家级气象观测台站逐日和逐月降水观测数据为数据源,应用PMF(Penalized Maximal F test)和PMT(Penalized Maximal T test)方法检测历史... 本项工作以中国气象局发布的我国60个重点城市早期(1950年前)降水观测记录以及1950年后我国2419个国家级气象观测台站逐日和逐月降水观测数据为数据源,应用PMF(Penalized Maximal F test)和PMT(Penalized Maximal T test)方法检测历史降水中的非均一断点以及QM(Quantile Match)方法开展偏差订正,消除了数据衔接、观测站迁址、设备更换等引起的降水历史数据系统偏差,研制完成一套时间长度达到百年(1900~2022年)的中国均一化降水量日值和月值数据集。数据集收录了共计2446条中国降水序列,起始时间早于1945年、1930年、1915年的序列数量分别为321条、126条、60条。通过非均一性检验,在107个观测站的降水数据中发现了113个非均一断点,它们不仅会导致降水数据均值偏离区域降水事实,也会引起降水数据标准差突变,干扰降水变率的研判。均一化校正能够较好地消除这些非气候变化引起的偏差,不再出现显著偏离局地降水均值和标准差的情况。最终建立起一套能够客观地描述我国过去百年降水气候变化事实,为气候变化研究提供支撑的中国百年降水数据产品。基于均一化的降水数据评估中国降水百年变化趋势,结果表明在过去近120年中国的降水并未呈现显著的变化趋势,1900~2022年中国降水距平百分率的变化速率为0.35%±0.21%(10a)^(-1)。 展开更多
关键词 中国 早期气象记录 百年降水序列 均一化 降水百年变化速率
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毫米波测云仪反射率因子资料质量控制及评估
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作者 王蕙莹 周自江 +1 位作者 张志强 高亮书 《气象》 北大核心 2025年第11期1535-1546,共12页
本文以中国首批业务准入运行的15个毫米波测云仪(以下简称测云仪)站点数据为试验样本,提出了适用于不同区域双通道接收的测云仪站点的反射率因子数据质量控制算法。该算法利用测云仪云雨回波与悬浮物杂波之间的分布特征差异,对2023年15... 本文以中国首批业务准入运行的15个毫米波测云仪(以下简称测云仪)站点数据为试验样本,提出了适用于不同区域双通道接收的测云仪站点的反射率因子数据质量控制算法。该算法利用测云仪云雨回波与悬浮物杂波之间的分布特征差异,对2023年15个站的云雨回波及悬浮物杂波样本数据进行分类标识,根据两类回波的频数曲线交点,逐站快速确定反射率因子和线性退极化比的阈值参数,再配合滤波、连续性等检查,可以有效剔除非气象回波。通过对比质量控制前、后测云仪与探空资料计算的云高在不同站点、不同观测时段的相关系数、平均误差及均方根误差,讨论了质量控制方法的有效性。结果表明,经本算法质量控制后的数据,可有效剔除非气象回波数据,尤其可准确剔除低层的悬浮物杂波,与探空识别云底高数据的相关系数由0.47上升至0.91,与云顶高数据的相关系数由0.80上升至0.87。质量控制后的测云仪资料计算的云高更加合理,两类资料表现出更好的一致性特征。 展开更多
关键词 毫米波测云仪 质量控制 非气象回波 质量评估
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1951―2023年中国地面器测积雪深度数据集研制及应用
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作者 江慧 徐文慧 杨溯 《气象学报》 北大核心 2025年第1期142-155,共14页
高质量、长序列、可实时更新的器测积雪深度观测数据是积雪深度模式产品和卫星遥感产品检验评估的基准数据。基于国家气象信息中心1951—2023年中国国家级地面站点观测的积雪深度数据,设置了包含元数据检查、界限值检查、时间一致性检... 高质量、长序列、可实时更新的器测积雪深度观测数据是积雪深度模式产品和卫星遥感产品检验评估的基准数据。基于国家气象信息中心1951—2023年中国国家级地面站点观测的积雪深度数据,设置了包含元数据检查、界限值检查、时间一致性检查、气温-积雪深度协同检查、降水量-天气现象-气温-积雪深度协同检查和空间一致性检查的综合质量控制算法,识别出了约0.2%的错误数据,尤其能够识别积雪深度数据中的虚假“0”值以及148个站点错误的历史极值,保证了中国自1951年以来约2400个国家级地面观测站积雪深度数据的质量,研制形成一套中国地面器测积雪深度基础数据集。该数据集中各站点积雪深度数据完整性基本在80%—90%。基于该数据集,对中国积雪的季节分布特征、极值分布特征及长年代气候变化趋势特征进行了应用分析,结果显示东北地区、内蒙古东部、新疆北部和青藏高原积雪深度和积雪日数最高,冬季积雪深度15—20 cm,积雪日数在80 d以上,但是青藏高原积雪空间分布差异大。1951—2023年中国积雪深度和积雪日数气候趋势上升的区域集中在东北地区、内蒙古东部和新疆北部,下降的区域集中在华北平原和青藏高原。 展开更多
关键词 站点 观测 积雪深度 质量控制
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模糊逻辑法在天气雷达地物杂波识别和回波类型分类应用综述
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作者 杜小勇 卢煜寒 +4 位作者 廖麒翔 叶松 孙学金 王毅 周树道 《气象》 北大核心 2025年第2期129-142,共14页
模糊逻辑法在天气雷达地物杂波等回波分类识别上有着广泛应用和持续改进,成为当前各国业务天气雷达系统非降水回波识别处理的主流技术类型。文章介绍了模糊逻辑法地物杂波识别的基本原理,梳理了模糊逻辑法在天气雷达地物杂波识别上技术... 模糊逻辑法在天气雷达地物杂波等回波分类识别上有着广泛应用和持续改进,成为当前各国业务天气雷达系统非降水回波识别处理的主流技术类型。文章介绍了模糊逻辑法地物杂波识别的基本原理,梳理了模糊逻辑法在天气雷达地物杂波识别上技术方法的演进和国内外应用情况,展望了该领域技术发展方向和应用潜力,旨在为天气雷达地物杂波识别和抑制技术水平发展提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 模糊逻辑 天气雷达 地物杂波 识别
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基于改进非局部均值算法的地面气温资料质量控制方法研究
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作者 熊雄 姚俊杰 +1 位作者 陈昕 张齐东 《气候与环境研究》 北大核心 2025年第1期94-106,共13页
提出一种基于改进的非局部均值算法(Improved Non-Local Means,INLM)和粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)参数寻优的地面气温资料质量控制方法(INLM-PSO方法),该方法将非局部均值引入到地面气温资料质量控制中,通过欧式距离... 提出一种基于改进的非局部均值算法(Improved Non-Local Means,INLM)和粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)参数寻优的地面气温资料质量控制方法(INLM-PSO方法),该方法将非局部均值引入到地面气温资料质量控制中,通过欧式距离和余弦相似度衡量参考站与目标站的相关性并对参考站赋权,实现对目标站观测值进行估计并实现质量控制。为了检验INLM-PSO方法的有效性及适应性,利用INLM-PSO方法对全国不同地区的典型14个地面观测站的2017~2018年日均温观测数据进行质量控制效果分析,并与反距离加权法(Inverse Distance Weighted,IDW)、空间回归检验法(Spatial Regression Test,SRT)进行对比。实验结果表明,相对于IDW方法和SRT方法,该方法能有效识别出气温数据中的可疑值,预测精度高,具有较好的稳定性和适应性。 展开更多
关键词 质量控制 地面气温 改进的非局部均值(INLM) 余弦相似度 粒子群
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陆面过程的可预报性研究进展与展望
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作者 孙国栋 彭飞 +2 位作者 任秋杰 张琦渝 岳丹丹 《地球科学进展》 北大核心 2025年第7期661-671,共11页
陆面是地球系统的重要组成部分。陆面通过能量、水分和碳氮循环等过程,与大气相互耦合和相互作用,对天气和气候系统产生重要影响。陆面过程的数值模拟和预报研究是当前国际学术界的热点之一。然而,目前陆面过程的数值模拟和预报研究仍... 陆面是地球系统的重要组成部分。陆面通过能量、水分和碳氮循环等过程,与大气相互耦合和相互作用,对天气和气候系统产生重要影响。陆面过程的数值模拟和预报研究是当前国际学术界的热点之一。然而,目前陆面过程的数值模拟和预报研究仍存在较大的不确定性。评估目前陆面过程的数值模拟和预报的不确定性程度,探寻其不确定性来源,并研究减少这种不确定性的方法和途径,均属于陆面过程可预报性的研究范畴。从气候变化和模式物理过程角度,回顾了目前陆面过程可预报性研究的3个问题:一是气候变化和模式物理过程不确定性,对陆面过程数值模拟和预测不确定性的影响程度;二是导致上述不确定性的关键物理过程;三是如何利用目标观测和集合预报提高陆面过程的数值模拟能力和预测技巧。最后,针对如何提高陆面过程的数值模拟能力和预测技巧进行了展望,包括如何对敏感的物理参数进行加强观测,以及集合预报技术的进一步拓展。 展开更多
关键词 可预报性 陆面过程 陆气相互作用 目标观测 集合预报
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2018-2020年河南小浪底森林生态系统国家野外科学观测研究站地面气象数据集
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作者 黄辉 周宇 +1 位作者 张劲松 孟平 《中国科学数据(中英文网络版)》 2025年第1期259-265,共7页
气象观测是开展气象预报预警、气候预测预估以及野外科学观测研究的基础。地面气象观测是气象观测的重要组成部分,因其遵循统一的地面气象观测规范,相较于小气候观测,在空间上具有更好的可比较性。河南小浪底森林生态系统国家野外科学... 气象观测是开展气象预报预警、气候预测预估以及野外科学观测研究的基础。地面气象观测是气象观测的重要组成部分,因其遵循统一的地面气象观测规范,相较于小气候观测,在空间上具有更好的可比较性。河南小浪底森林生态系统国家野外科学观测研究站(简称小浪底站)位于南太行地区,我国地貌第二、第三阶梯的过渡地带,地处黄河重点生态区,属暖温带亚湿润季风气候,生物多样性丰富。本数据集基于小浪底站标准地面气象观测场采集的原始数据,经过数据处理和质量控制,将2018-2020年的地面气象数据以日尺度公开,包括平均气温、最高气温和最低气温、平均相对湿度、平均风速和最大风速、平均净辐射和平均直接辐射、平均气压、降水量、0-80cm多层土壤温度共计17个指标,旨在为应对气候变化、推动生态文明建设、构建美丽中国提供背景资料,为促进黄河流域生态保护和高质量发展提供数据支撑。 展开更多
关键词 地面气象数据 气候变化 南太行地区 小浪底
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基于时域和LSTM的单井故障预警的研究
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作者 李村合 徐子涵 《计算机与数字工程》 2025年第2期604-609,616,共7页
论文旨在结合机器学习框架对油井中可能会发生的故障进行预警,通过对记录的单井数据进行分析,挖掘出油井数据的内在特征关系,通过随机森林算法进行特征筛选,并结合时域对已有的数据进行特征提取,从而找到油井工作以及因故障关井的规律... 论文旨在结合机器学习框架对油井中可能会发生的故障进行预警,通过对记录的单井数据进行分析,挖掘出油井数据的内在特征关系,通过随机森林算法进行特征筛选,并结合时域对已有的数据进行特征提取,从而找到油井工作以及因故障关井的规律并进行相关预警。通过建立LSTM模型,对已处理好的数据进行训练,使用网络搜索法选择参数,以获得最优参数,对未来出现的实时数据进行预测,推测未来可能发生故障的时间,从而达到故障预警的效果,降低损失。实验结果表明,该预警模型可以有效地提高预警准确度,能够对油井的状态进行实时的预警分析,提前发现单井异常情况并进行预警。 展开更多
关键词 数据预处理 时域 故障预警 随机森林 LSTM
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内蒙古大兴安岭北部降水同位素特征及水汽来源识别 被引量:2
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作者 吕晨歌 贾德彬 +3 位作者 郝玉胜 尚紫琴 郭少峰 谢国英 《应用生态学报》 北大核心 2025年第3期859-867,共9页
为了探究内蒙古大兴安岭北部区域水循环及其水汽来源,本研究基于2022年6月—2024年5月在大兴安岭森林生态系统国家野外科学观测研究站采集的降水样品,运用后向轨迹模型、潜在源贡献分析法和浓度权重轨迹分析法,分析当地降水同位素特征... 为了探究内蒙古大兴安岭北部区域水循环及其水汽来源,本研究基于2022年6月—2024年5月在大兴安岭森林生态系统国家野外科学观测研究站采集的降水样品,运用后向轨迹模型、潜在源贡献分析法和浓度权重轨迹分析法,分析当地降水同位素特征及环境影响因子,探讨了不同季节水汽来源及潜在蒸发源区。结果表明:研究区降水同位素具有显著的季节差异,暖季富集、冷季贫化;局地降水线的斜率(7.82)低于全球,渐伐林降水线的斜率(6.57)低于原始林(7.39),表明渐伐林区降水受二次蒸馏效应的影响较强。研究期及冷季降水温度效应显著,相关系数为0.85和0.94,而降水量效应在研究期间并不显著。暖季水汽主要源于西风水汽(48.9%)和陆地蒸发水汽(31.9%),冷季则以西风水汽(66.9%)和北冰洋水汽(42.9%)为主;暖季的潜在蒸发源区主要位于研究区西北部、北部和东南部,冷季则集中在西北部和北部。 展开更多
关键词 大兴安岭 水汽来源 氢氧稳定同位素 降水 潜在蒸发源区
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GTS12与GTS1探空仪平行观测数据对比分析和评估 被引量:1
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作者 杨国彬 郭启云 +3 位作者 夏元彩 蒋锐 舒康宁 周明刚 《气象》 北大核心 2025年第5期552-565,共14页
基于全国89个高空气象观测站GTS12与GTS1探空仪的平行观测数据和CMA-GFS模式预报场数据对两种探空仪各标准等压面上的观测数据进行对比分析和评估。结果表明:两种探空仪温度和位势高度偏差绝对值除个别等压面外分别小于0.5℃和30.0gpm,... 基于全国89个高空气象观测站GTS12与GTS1探空仪的平行观测数据和CMA-GFS模式预报场数据对两种探空仪各标准等压面上的观测数据进行对比分析和评估。结果表明:两种探空仪温度和位势高度偏差绝对值除个别等压面外分别小于0.5℃和30.0gpm,表明两种探空仪测得的温度和位势高度一致性较好,而GTS12探空仪测得的相对湿度较GTS1探空仪平均偏大约4.6%;对于观测数据稳定性,在中低层等压面两种探空仪差异不大,在高层GTS12探空仪的温度和位势高度明显优于GTS1探空仪,但相对湿度略差于GTS1探空仪。GTS12探空仪和GTS1探空仪观测数据相对于模式数据,温度偏差绝对平均值分别约为0.34℃和0.44℃,平均均方根误差分别约为1.23℃和1.31℃,平均相关系数分别约为0.908和0.916;位势高度对应分别为11.05gpm和14.97gpm,18.76gpm和25.16gpm,0.948和0.934;相对湿度对应分别为5.26%和8.59%,16.19%和18.44%,0.687和0.627,表明GTS12探空仪观测数据与模式数据一致性优于GTS1探空仪。GTS12探空仪传感器技术的改进有效提升了探空仪的整体观测性能。 展开更多
关键词 GTS12探空仪 GTS1探空仪 平行观测数据 对比分析 评估
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一种自动气象站小时降水数据非实时质量控制方法及应用 被引量:1
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作者 闫荞荞 王必强 +4 位作者 刘园园 严婧 李波 杨宏谦 刘莹 《暴雨灾害》 2025年第1期102-111,共10页
为分类检测隐藏较深的降水质量异常数据,定义了非实时降水质量异常事件,基于Madsen-Allerupt方法和百分位数法设计了一种自动气象站小时降水数据非实时质量控制方法,基于该方法对湖北省2481个区域自动气象站2005—2022年经实时质量控制... 为分类检测隐藏较深的降水质量异常数据,定义了非实时降水质量异常事件,基于Madsen-Allerupt方法和百分位数法设计了一种自动气象站小时降水数据非实时质量控制方法,基于该方法对湖北省2481个区域自动气象站2005—2022年经实时质量控制的小时降水数据做进一步的非实时质量控制,制作了小时降水质控数据集,并初步做了应用评估。结果表明:(1)设计的方法能够有效实现隐藏较深降水质量异常数据的分类检测,降水量持续偏小占比为87.9%,降水时数异常占比为8.7%,降水量持续偏大占比为3.4%。(2)质量异常数据的总量逐年趋于减少,空间分布无明显差异,时间上4—10月质量异常事件总量低于其他月份,冬季占比最高为36.7%,夏季最低为13.1%。(3)湖北省降水数据的质量建站初期整体欠佳,从2008年开始稳步提升,2008—2022年年数据可用率平均为95.6%,年内4—10月的数据平均可用率为97.8%,高于其它月份的92.6%。 展开更多
关键词 降水 质量控制 Madsen-Allerupt方法 百分位法 降水数据集
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思茅站风廓线雷达的测风资料评估 被引量:1
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作者 尹涵 徐安伦 +3 位作者 王飞 马芳 张亚东 杨蕊静 《云南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期88-98,共11页
利用同址气球探空数据对2023年1—6月思茅站风廓线雷达资料进行了质量评估,并结合多普勒天气雷达、自动气象站资料,分析了不同强对流天气过境时两者的测风差异特征,进一步检验了思茅站风廓线雷达资料的准确性和可用性.结果表明:①思茅... 利用同址气球探空数据对2023年1—6月思茅站风廓线雷达资料进行了质量评估,并结合多普勒天气雷达、自动气象站资料,分析了不同强对流天气过境时两者的测风差异特征,进一步检验了思茅站风廓线雷达资料的准确性和可用性.结果表明:①思茅站风廓线雷达具有较强的探测能力,近地面至对流层中层数据获取率在80%以上,有效探测高度约5 km;②风廓线雷达和同址气球探空的风垂直廓线整体呈现较为一致的趋势,思茅站风廓线雷达资料有良好的可靠性;③风廓线雷达V风测风质量优于U风.U风和V风同时满足相关系数大于0.6.均方根误差小于6.5 m/s的层次与雷达的有效探测高度相对应;④在不同强对流天气下,思茅站风廓线雷达数据仍具有准确性和可用性,一些中小尺度系统在风羽图上都有很好的展示. 展开更多
关键词 风廓线雷达 气球探空 垂直廓线 资料评估 思茅
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基于云顶高度产品的FY-4A云导风高度再指定方法研究
15
作者 马博良 陆其峰 +2 位作者 王富 华维 张晓虎 《气象》 北大核心 2025年第4期484-495,共12页
高度指定误差是卫星导风产品最主要的误差来源。FY-4A云顶高度产品采用红外窗区通道和二氧化碳切片通道算法,精度较高。将FY-4A云顶高度与云导风产品进行时空匹配,在云导风目标追踪框中搜索代表性像元,用其平均云顶高度替换原有云导风... 高度指定误差是卫星导风产品最主要的误差来源。FY-4A云顶高度产品采用红外窗区通道和二氧化碳切片通道算法,精度较高。将FY-4A云顶高度与云导风产品进行时空匹配,在云导风目标追踪框中搜索代表性像元,用其平均云顶高度替换原有云导风的云高,实现其高度再指定。基于ERA5再分析资料的检验结果表明:高度再指定后,高、中、低三层的FY-4A云导风均方根误差均有明显降低,分别从4.06 m·s^(-1)降至3.25 m·s^(-1),4.25 m·s^(-1)降至3.71 m·s^(-1),2.42 m·s^(-1)降至2.13 m·s^(-1)。高度再指定缓解了云导风定高偏高的问题,降低了云导风偏差,特别是慢速偏差改善明显。东北冷涡和台风暹芭等个例表明该方法能够提高云导风与背景场的一致性,在数值预报同化和天气过程分析中具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 云导风 云顶高度 高度再指定 代表运动像元 FY-4A
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降雨量等级与空间分布不均匀性对降雨空间插值方法精度的影响
16
作者 胡龙颂 曾建玲 +4 位作者 王艳艳 李娜 周昌明 陈光杰 刘士余 《水资源与水工程学报》 北大核心 2025年第3期73-79,共7页
不同的降雨空间插值方法会导致面雨量估算结果的差异,进而影响洪水预报的准确性。为探讨降雨量等级与空间分布不均匀性对插值精度的影响,基于江西省濂水流域2015—2023年的日降雨数据,选取小雨、中雨、大雨和暴雨各10场典型降雨事件。... 不同的降雨空间插值方法会导致面雨量估算结果的差异,进而影响洪水预报的准确性。为探讨降雨量等级与空间分布不均匀性对插值精度的影响,基于江西省濂水流域2015—2023年的日降雨数据,选取小雨、中雨、大雨和暴雨各10场典型降雨事件。在对每场降雨进行不均匀性分析的基础上,分别采用反距离加权法(IDW)、普通克里金法(OK)和样条函数法(SF)进行空间插值,并对比分析降雨量等级与空间分布不均匀性对插值结果的影响。结果表明:随着降雨量等级的增加,降雨空间分布的不均匀程度总体呈下降趋势;在小雨、大雨及暴雨条件下,反距离加权法表现最优,而在中雨条件下时,普通克里金法具有更高的插值精度;3种方法的插值精度均随降雨空间分布不均匀性的降低而提高;当降雨变差系数C v<0.3时,推荐使用反距离加权法,而当C v>0.3时,则建议采用普通克里金法进行插值。 展开更多
关键词 降雨量等级 降雨空间分布 不均匀性 降雨插值方法 精度 濂水流域
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2015–2023年京津冀国家野外站(中国科学院北京城市生态系统研究站)气象数据集
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作者 孙旭 王效科 +7 位作者 任玉芬 周伟奇 王静 郑重 张红星 逯非 苏芝敏 王思琪 《中国科学数据(中英文网络版)》 2025年第4期226-237,共12页
气象数据作为探究全球或区域气候变化的核心依据,是剖析全球气候变迁规律、研究极端气候事件机理的数据根基。北京京津冀区域生态环境变化与综合治理国家野外科学观测研究站(中国科学院北京城市生态系统研究站)简称“京津冀国家野外站”... 气象数据作为探究全球或区域气候变化的核心依据,是剖析全球气候变迁规律、研究极端气候事件机理的数据根基。北京京津冀区域生态环境变化与综合治理国家野外科学观测研究站(中国科学院北京城市生态系统研究站)简称“京津冀国家野外站”,既是中国生态系统研究网络(CERN)的生态站,也是经科技部认定的国家野外科学观测研究站。该站位于经济发达、人口高度密集、环境问题严峻的京津冀地区(40°0′33.970″N,116°20′34.559″E),在全球城市生态系统中都具有典型性和代表性。针对目前城市生态系统长时间序列多要素气象数据发表较少的现状,本研究按照中国生态系统研究网络(CERN)-生态系统大气环境观测统一规范,利用京津冀国家野外站气象观测场VAISALA自动观测系统采集原始数据、开展长期连续观测,对观测数据进行采集与处理、质量控制和评估。以月、年为尺度,将2015–2023年9年的大气压、水汽压、海平面气压、气温、露点温度、相对湿度、降水、风速、10分钟平均风速、2分钟平均风速、小时极大风速、风向、地表温度、土壤温度、土壤湿度等气象数据共计18个要素、100余个指标公开发布,可为全球变化背景下人口高度密集区的气候特征分析、人类活动对城市生态系统的胁迫与反馈机制研究提供基础数据支持。 展开更多
关键词 城市生态系统 气象数据 北京 空气温度 相对湿度 大气压力 风速风向 土壤温度 降雨量 水汽压 露点温度
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全球大气再分析及其在中国的适用性 被引量:1
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作者 王开存 《大气科学学报》 北大核心 2025年第4期529-555,共27页
再分析基于物理模式对观测空白区域进行时间和空间插值,并提供未观测变量的估计,解决了观测站点稀疏且分布不规则的问题。为了提高精度,目前主流的全球大气再分析都同化尽可能多的观测数据,即全输入大气再分析。虽然模式和同化方法固定... 再分析基于物理模式对观测空白区域进行时间和空间插值,并提供未观测变量的估计,解决了观测站点稀疏且分布不规则的问题。为了提高精度,目前主流的全球大气再分析都同化尽可能多的观测数据,即全输入大气再分析。虽然模式和同化方法固定不变,但是观测系统一直在变,主要变化有现代探空观测的引用(20世纪50年代以来)以及卫星观测(1979年以来),以及地基和卫星观测仪器的更新换代。这些都会对大气再分析产品造成不均一性误差。因此,有关再分析能否用于气候变化研究的争议不断,也催生了稀疏输入再分析,比如20世纪再分析。为了降低观测系统演变的影响,稀疏输入再分析仅同化气压等少量地面观测,可使再分析延伸至19世纪中期。全球大气再分析地表分析产品是应用最为广泛的数据,但现有全球大气再分析系统在进行地表分析时差异显著。欧洲中期天气预报中心和日本气象厅再分析同化了地面站气温和湿度观测,后者进一步同化了陆面风速观测,美国的再分析系列都没有同化地面气温、湿度和风速观测,这使得美国的再分析与地面观测相比,一致性更低,而欧洲和日本再分析一致性更高。现在所有全球大气再分析都没有包含陆面地表覆盖和土地利用以及植被生长的年际变化,限制了其对地表变量的估计精度。本文梳理了欧洲、美国、日本和中国全球大气再分析的历史演进以及它们的地表分析产品在中国的适用性。 展开更多
关键词 大气再分析 陆面再分析 数据同化 气候变化 ERA5 JRA-3Q
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OpenMP在天气雷达基数据压缩/解压和解码中的应用
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作者 沃伟峰 赵昶昱 +2 位作者 顾小丽 陶岚 王国荣 《气象》 北大核心 2025年第10期1226-1236,共11页
以常规的PC工作站为基准,采用OpenMP技术,针对压缩/解压过程,设计了一种并行分块处理方案,在12核/24线程的CPU下,当分块数量达到16块时,数据的压缩、解压时间分别能减少至单线程的1/5和1/8左右;针对解码过程,比较了按PPI、径向和距离库... 以常规的PC工作站为基准,采用OpenMP技术,针对压缩/解压过程,设计了一种并行分块处理方案,在12核/24线程的CPU下,当分块数量达到16块时,数据的压缩、解压时间分别能减少至单线程的1/5和1/8左右;针对解码过程,比较了按PPI、径向和距离库不同颗粒下并行处理的结果,发现在径向上并行处理的方案最优,能够将解码时间缩减至单线程的1/8左右。通过上述两项并行优化技术的应用,可以显著降低雷达基数据在数据传输、预处理环节中的压力,也能提升雷达软件的数据载入性能,改善基于基数据的雷达分析软件的交互体验。 展开更多
关键词 天气雷达 基数据 并行处理 压缩 解压 解码
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中国多种日气象要素适宜插值方法及协变量研究
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作者 张杰琳 彭守璋 +1 位作者 韩庆功 刘博 《地理学报》 北大核心 2025年第11期2994-3010,共17页
基于空间插值获取的网格气象数据在生态、水文以及陆面过程模型中有着重要应用。如何有效匹配气象要素的物理行为和插值方法的机理特征,从而最大化提高插值精度,是当前气象要素空间插值的关键问题。本文利用薄盘光滑样条方法和随机森林... 基于空间插值获取的网格气象数据在生态、水文以及陆面过程模型中有着重要应用。如何有效匹配气象要素的物理行为和插值方法的机理特征,从而最大化提高插值精度,是当前气象要素空间插值的关键问题。本文利用薄盘光滑样条方法和随机森林方法以及高程、坡度、坡向、再分析资料组成的6种协变量组合构建了12种插值模型,对中国2000—2020年8个气象要素(最高气温、最低气温、降水量、地表温度、平均风速、相对湿度、表面压力和日照时数)进行了逐日插值与方法对比。结果表明:①最高气温、最低气温、地表温度、相对湿度和日照时数的适宜插值方法为以高程为协变量的薄盘光滑样条法,降水量、平均风速为以高程为协变量的随机森林法,表面压力为以高程、坡度、坡向为协变量的随机森林法;②最低气温和地表温度在冬季适合以高程、坡度、坡向为协变量的薄盘光滑样条法,表面压力在春季适合以高程为协变量的薄盘光滑样条法,其余要素在各季节保持不变;③不同方法对最高气温的模拟精度存在区间偏好,随机森林在日最高气温<15°C时的精度高于>15°C,薄盘光滑样条相反。 展开更多
关键词 多种气象要素 空间插值 薄盘光滑样条 随机森林 协变量
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