气象云建设的研究与思考
摘要：气象云建设是气象信息化上新台阶的必由之路,加强气象云建设是气象现代化的重要内容之一。根据气象信息化的现状与需求,提出了气象云建设的四条原则,即满足各种气象业务服务和管理需求、有利于提高气象预报预测准确率、集约高效和数据共享的原则。在此基础上,提出了气象云的设计思路：气象云应包括云存储、云计算和云服务,云存储为云计算提供支撑,云存储、云计算为云服务提供支撑。最后,对气象云建设中的数据获取途径进行了概括：一是国外气象数据,二是国内气象观测数据,三是国内加工的产品。郑州市2012-2014年春节期间大气污染物浓度时空变化特征研究
摘要：利用郑州市环境监测站自动站点和自选监测站点的大气污染物监测数据,结合气象因子,对郑州市2012-2014年春节期间燃放烟花爆竹对大气气溶胶几种污染物的影响变化进行了分析。结果表明：2012-2013年春节的SO2、NO2、CO、PM2.5和PM10污染高峰出现在初一01-02时和初六00时之后;O3污染高峰则出现在初四和初五。经对2013年2月9日12时（除夕）到2月11日23时（初二）60 h观察,PM10和PM2.5污染高峰出现在初一01时和10时,NO2和SO2的高峰出现在初一01时,CO则出现在次日01时,O3的浓度变化规律则与上述污染物浓度变化呈反向增减的关系。郑州市城区春节期间各种污染物浓度的水平分布总体呈现西、北部污染浓度高,东、南部较低的趋势。各项气象因素对PM2.5和PM10浓度有着直接的影响。无特殊情况下,气温、风速与两种污染物浓度呈反向增减的关系,湿度和气压与两种污染物浓度呈同向增减的关系。淮河流域夏季持续性降水与15～30天低频振荡的联系及前期信号
摘要：采用1961-2010年全国753站逐日降水资料、NCEP/NCAR逐日再分析资料、NOAA射出长波辐射资料和Hadley中心提供的全球海温资料,通过合成分析和Lanczos滤波等方法,讨论了淮河流域夏季持续性降水过程发生前后的大尺度流场及15~30 d低频环流特征,并寻找其前期信号。结果表明：1）在对流层高层和低层,我国东部地区低频气旋、反气旋在夏季持续性降水过程发生前后交替出现,分别通过调控南亚高压和西太平洋副热带高压东西位置变动从而影响降水过程。在对流层中层,夏季持续性强降水过程发生前后在淮河流域上空分别有“＋”、“-”、“＋”的低频高度中心存在。在持续性降水发生时,极地的冷空气与低纬度的暖湿空气在淮河流域上空交汇,有利于该地区降水。2）当前期冬季北太平洋地区海温和贝加尔湖东侧至鄂霍次克海地区500 h Pa位势高度场出现正异常时,会造成次年夏季淮河流域降水的15~30 d低频分量异常增多,从而使得淮河流域夏季出现持续性降水的可能性增大。1954-2011年盐城市气温和降水变化特征
摘要：根据盐城市2个观测站点1954-2011年逐月平均气温和降水资料,采用线性趋势分析、M-K检验、滑动t检验等方法,分析了盐城市气温和降水的气候变化特征。结果表明：盐城市年平均气温以0.24℃/10a的速率显著增加,其中,春季的升温速率最大（0.32℃/10a）,秋季和冬季次之（分别为0.27℃/10a和0.28℃/10a）,夏季最小（0.08℃/10a）且不显著。年降水量以17.1 mm/10a的速率呈弱的下降趋势,春、夏、秋季降水量均呈弱的下降趋势,而冬季降水量则呈弱的增加趋势。全年和四季（除春季）平均气温在20世纪90年代后升高明显,进入21世纪后升温幅度明显加大。年降水量具有“减-增-减”的年代际变化特征,四季降水距平各自波动特征不同,春、夏季降水量偏多期在20世纪50年代中后期和90年代,秋季降水量偏多期在50年代中后期、60年代和80年代,冬季降水量偏多期为90年代以后,其余年代为降水量偏少期。年平均气温在1993年发生突变式增温,春、夏、秋、冬四季气温突变时间分别在1993年、2000年、1997年和1991年。全年和四季降水量都没有明显突变现象。A2和B2排放情景下气候变化对福建省水稻生产的阶段性影响
摘要：选择IPCC排放情景特别报告（SRES）中的A2和B2方案,利用区域气候模式PRECIS构建的气候变化情景文件与作物模型（CERES-Rice）耦合,采用雨养与灌溉两种方式,并综合考虑未来CO2浓度增加带来的直接增益效应,模拟了未来2020s及2040s两个时段气候变化对福建省水稻生育期与产量的影响。结果表明：无论是雨养方式还是灌溉方式,未来全省各稻区水稻生育期都将缩短,并且随着温度增高,2040s时段缩短的时间较2020s更长,单季稻生育期缩短时间最长,可达15~20 d。雨养条件下,除了闽东南双季稻区后季稻在2020s时段表现为2.3%（A2）和3.1%（B2）较小幅度的增产外,其他稻区各种稻作制度下的水稻产量较之BASE均出现了不同幅度的减产。闽西北稻区后季稻减产幅度最大,2020s时段A2和B2情景下减产幅度依次为6.9%和10.2%,2040s时段减产幅度进一步加大至14.1%和15.6%。闽东南稻区后季稻模拟结果较为乐观,尤其是在灌溉条件下表现为不同幅度的增产,两种情景下分别增产了1.7%、3.9%。双季稻种植区的后季稻产量稳定性均不如早稻和单季稻的,且随着温度升高,到2040s产量不稳定性有增加的趋势。灌溉在一定程度上可以缓解未来高温天气带来的产量波动。从全省的总产变化趋势来看,A2和B2两种排放情景模拟的结果都不容乐观,即使采用充分灌溉的方式,也依旧表现为减产。2020s时段,两种情景下分别减产0.74%与2.44%;2040s时段,两种情景下减产为3.50%与3.23%。未来早稻和单季稻生长季的土壤水分条件将变得不如目前湿润,与之相关的灌溉需要量均有所增加。2011年秋季河南省两个暴雨日特征对比分析
摘要：利用常规观测资料、加密观测资料及NCEP 1°×1°格点再分析资料,对2011年9月13-15日河南省连续两个暴雨日进行了对比分析,结果表明：这两次暴雨的落区均呈狭长带状,副热带高压与低槽的相互作用使冷暖气团在河南省上空交汇。第一个暴雨日为稳定性降水;第二个暴雨日对流性加强,有雷暴产生。第一个暴雨日中,锋面呈现出高低层基本一致的倾斜状态,暖湿气流沿着锋面倾斜上升;第二个暴雨日中,800-500 h Pa附近锋面陡立,产生了对流不稳定层结,强上升气流在750-500 h Pa附近接近于垂直发展,强度也显著增加。风场分析表明,第二个暴雨日,低层850 h Pa风速加强,而500、700 h Pa风速减弱,低层动力及热力作用的加强导致了不稳定因素增加。MPV1的演变表明,第一个暴雨日,锋区内部均为对流稳定;第二个暴雨日,MPV1正值带断裂,产生对流不稳定层结。MPV2的演变表明,第一个暴雨日,锋区存在着强斜压性及风垂直切变;第二个暴雨日,MPV2负值带断裂,斜压性加强,但风垂直切变有所减弱。利用不同方法反演冬小麦叶面积指数研究
摘要：基于高光谱数据的叶面积指数监测是快速获取冬小麦叶面积指数的重要方法。为了探究回归方法和高光谱数据变换对冬小麦叶面积指数反演精度的影响,采用逐步回归和偏最小二乘回归方法,分别建立基于冬小麦拔节期冠层高光谱数据、一阶导数光谱数据、二阶导数光谱数据和对数光谱数据的叶面积指数多元线性回归模型。结果显示,导数和对数变换能够提高冬小麦LAI反演精度,以蓝紫光、绿光、红光和近红外波段建立的一阶导数光谱数据逐步回归模型最优,建立回归模型的决定系数R2为0.974,交叉验证的RMSE为0.131,可为冬小麦LAI估算的方法选择和数据处理提供依据和参考。郑州市蔬菜大棚气温预报方法
摘要：为提高设施农业气象服务水平,减轻气象灾害对大棚蔬菜生产的影响,根据2012年11月-2013年3月和2013年11月-2014年3月两个冬季大棚内外气象数据资料,采用回归分析法、热力计算法、经验公式法、相似个例法等对郑州市大棚气温进行预报研究,分别统计预报质量,分析利弊。结果表明：回归分析法、热力计算法在天气条件比较平稳时预报质量高、效果好,遇到转折性天气时,预报效果差,需采用其他方法进行有效订正;相似个例法、经验公式法在强降温、降雪、大风等极端天气条件具有较高参考价值,对回归分析法、热力计算法是有效的补充订正手段。综合运用多种方法对2014年2-3月大棚最低气温进行预报,误差〈2.0℃以内的预报准确率为87%,预报质量较高且较稳定。2013年河北中南部PM10和PM2.5浓度时间变化特征及其影响气象条件分析
摘要：对2013年河北省中南部的石家庄、保定、沧州、衡水、邢台和邯郸6个地市市区各站点逐小时PM10和PM2.5监测资料及相应气象资料分析结果表明：6个地市中邢台年污染日数最多,对应其年平均风速最小;沧州的最少,年平均风速最大。各地市各个级别污染日数不同,五、六级重污染天气均集中在10月—次年3月。首要污染物主要是PM10和PM2.5,但比例不尽相同。特殊的地理位置、污染源差异和气象条件的差异造成各地市污染日数、级别的差异。6个地市污染天气过程时段大都相同,区域性污染明显。各地市PM10和PM2.5浓度平均最大值均出现在冬季,PM10浓度平均最小值均出现在夏季,各市PM2.5浓度平均最小值出现的季节不同。6个地市PM10和PM2.5浓度值的月变化趋势相似。不同季节各地市PM10和PM2.5浓度日变化趋势不同,极值出现的时间也各不相同,极值出现的时间与气象条件和人类活动关系密切。秋、冬季各地市PM10和PM2.5浓度日较差多大于春、夏季的。各地市PM10和PM2.5浓度日均值与当地的日均气温、风速、能见度呈负相关关系,与相对湿度呈正相关关系且相关性比较显著。三门峡地区一次飑线天气成因及特征分析
摘要：2013年7月31日20时-8月1日08时,三门峡地区出现了一次飑线天气过程。对本次过程高低空天气形势、卫星资料、NCEP再分析物理量、雷达产品等资料的分析结果表明：这次飑线天气过程是在上干冷下暖湿的不稳定大气层结条件下产生的,地面辐合线是这次飑线产生的触发机制;飑线发生前热力不稳定层结的存在和中低层的正涡度区、高层的辐散区,对预报强对流天气有一定指示作用;飑线天气发生在Tbb梯度最大区。从雷达回波看,这次飑线过程分为生成、旺盛和消散三个阶段。东西方向飑线由对流单体合并而成,在移动过程中,受中条山地形抬升和黄河湿热河面影响得到发展和增强;南北方向飑线由上游陕西东移过来,受低层强的偏西急流影响形成弓形回波;两个飑线合并成“人字形”共同影响三门峡地区。在飑线旺盛阶段,雷达回波存在低层有界弱回波区和中高层悬垂回波结构,冰雹发生在南北向飑线（弓形回波）后侧;两条飑线回波合并处出现明显的中气旋特征,是产生局地强降水的有利条件。2011-06-11豫北强对流天气过程分析
摘要：利用常规观测资料、加密地面资料、卫星云图和多普勒雷达回波等资料,从天气形势、物理量场和回波演变特征等方面对2011年6月11日午后发生在豫北地区的强对流天气进行分析发现：高空冷平流和24 h显著降温区叠加在低层暖区之上,形成上干冷下暖湿的位势不稳定层结,为强对流的产生提供了层结条件;地面暖低压发展和辐合中心、辐合线是这次强对流天气的触发机制;0-6 km较大的垂直风切变有利于强对流天气的发展和维持。卫星云图和雷达产品显示：对流云团的发展和移动与地面切变线、雷达回波一致,并可预测强天气落区。当回波中心强度≥50 d Bz、回波顶高≥12 km、垂直累积液态含水量≥45 kg/m^2时,极易造成短时强降水和冰雹天气。三体散射特征和中气旋的出现对确定冰雹预警有指示意义,17：50第一次观测到三体散射特征冰雹预警,时效在20-90 min。垂直液态含水量在强降水发生前20 min开始剧增,为判别短时强降水等强对流天气提供有效依据。沙澧河流域短时强降水特征和概念模型
摘要：利用2000-2012年5-9月1 h降水加密观测资料,统计分析了沙澧河流域短时强降水的时空分布特征,结果表明：沙澧河流域短时强降水的空间分布呈自南向北、自东向西减少的趋势;强降水集中出现在6-8月,7月是最为频发月份。日变化呈双峰结构,子夜到凌晨（23时-次日05时）和傍晚前后（18-19时）为易发生时段。应用常规MICAPS地面和高空观测资料对沙澧河流域短时强降水个例天气系统和触发条件进行分析,总结出4种天气学概念模型,分别是有露点锋西南涡型、无露点锋西南涡型、有露点锋切变线型、无露点锋切变线型。其中西南涡型造成的强降水范围比较大,该类型强降水的落区一般位于西南涡移动方向的右前方或其前部切变线与沙澧河流域附近其他中小尺度系统交汇的区域内;切变线型造成的短时强降水范围相对要小,但局地性更强,该类强降水的产生与冷空气的侵入有很大的关系,强降水的落区产生在切变线移动过程中与沙澧河流域附近中尺度系统相交汇或包围的区域内;当有露点锋存在时,短时强降水更偏向于露点锋的两侧,或在露点锋与地面辐合系统相交汇的附近产生。河南省农业气象服务平台的设计与实现
摘要：为适应日益增长的农业气象产品服务需求,构建了河南省农业气象服务平台。河南省农业气象服务平台采用省、市、县三级产品共享机制,采用统一产品格式、统一管理接口等方式对农业气象服务产品统一管理和网络共享。平台基于Internet运行,选择Meteo GIS作为地图服务,使用Flex技术和JSP语言进行开发。为了灵活适应不同地区的服务产品格式和服务需求,平台设计了产品自动转换程序,将不同的产品类型转换为统一的格式;开发了各区域展示页面和产品类型可以定制的功能。通过分级用户管理,实现全省农业气象服务产品的展示、气象资料的地图查询分析、特色农业、预警信息及农事建议的、专家在线指导、数据管理及用户管理等功能。河南省农业气象服务平台已通过验收并投入业务运行。业务运行结果表明,采用省、市、县三级共享机制的农业气象服务平台,实现了全省农业气象服务产品的分级管理和分级共享,扩大了农业气象服务的覆盖面,提高了农业气象服务的工作效率。农业气象灾害动画产品研发初探
摘要：目前天气预报节目中动画产品的使用率较高,然而农业气象服务产品影视动画的制作在国内尚属空白。通过电视节目以图形动画的方式解读农业气象服务产品,将会加深农民对灾害危险性的认识,主动采取有效的防御措施,从而减少经济损失、提升防灾减灾效果。为此,在分析农业生产中发生频率较高、危害较大的农业气象灾害机理及造成后果的基础上,采用Maya、After Effects、Photoshop等工具,研发制作出农业干旱、干热风、湿渍害、高温热害、霜冻、寒露风等六大类农业气象动画产品,并在《联播天气预报》、《农业气象》及气象频道节目中得到了实时的应用,在一定程度上弥补了电视气象节目中农业气象图形产品的不足。利用HJ-1卫星数据监测山区水库资源
摘要：遥感技术能够快速、宏观地获得研究区域的数据,已成为湖泊环境动态变化监测的重要技术手段。但是对于山区的湖泊和河流而言,由于沟壑众多,河道狭窄,水体像元多为混合像元,利用现有方法提取水体遥感影像难度较大。水体与植被、城市和土壤等地物在不同波段的光谱反射率的差异是利用遥感手段提取水体信息的基本原理。本文在水体光谱特征分析的基础上,描述了HJ-1卫星数据特征及所采用的山区水体信息的遥感提取方法,并以南湾水库为例,描述了利用植被指数（NDVI）方法识别水体信息的技巧：首先将HJ-1数据的第3和第4波段经过波段运算得到NDVI图像;再将两种遥感图像中NDVI值小于0的像元判识为水体,NDVI值大于0的判识为水库周围的农田,经过计算像元数量得到水体面积信息;最后在各种专业软件的支持下,结合非监督分类的水体识别效果,将水体与其他地物类型区分开来。结果表明,利用HJ-1卫星数据可有效排除其他地物的干扰,显著提高水体监测的精度。《气象与环境科学》征订、征稿启事
摘要：《气象与环境科学》是由河南省气象局主办，河南省气象学会、中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室、郑州大学、河南大学、河南农业大学、洛阳师范学院等单位协办的自然科学学术期刊，季刊，120页，内文铜版纸印刷，彩色插图。每期定价15元，全年4期60元（含邮费）。凡订阅者，请将款汇至郑州市金水路110号《气象与环境科学》编辑部李彤霄收。
