基于大气调制传递函数的天气退化图像复原方法研究

描述了天气退化图像形成的原因,及其复原原理,并基于大气调制传递函数建立了图像退化的物理模型,阐述了大气调制传递函数及其两个分量湍流调制传递函数和气溶胶调制传递函数的预测方法,利用得到的大气调制传递函数的估计值,对天气退化图像进行复原,仿真结果表明了该方法能够有效地对天气退化图像进行复原.     

银川市灰霾天气的环境特征分析

利用银川市地面气象观测站2000—2009年的灰霾资料,结合同期的环境监测数据,对银川市灰霾天气的环境特征进行了分析.结果表明,银川市近10年出现3级以上污染日数中仅灰霾天气就占1/4,且占灰霾天气出现总次数的40%,说明空气污染与灰霾天气现象的出现密切相关;银川市3种主要污染物在出现灰霾时质量浓度值均高于无灰霾天气;银川市3种主要污染物质量浓度出现连续性灰霾天气时均高于平均质量浓度,且连续日数越长,污染浓度越高;采暖期(当年11月到翌年3月)出现连续灰霾天气占其出现总次数的79%,进一步验证冬季采暖是导致灰霾天气形成的重要原因;SO2和PM10同时达到3级以上污染的情况下,有85%的可能会出现连续性灰霾天气.     

宁夏北部高温天气特征及预报分析

利用2000—2010年宁夏北部4个测站高温天气观测资料,结合同期NCEP/NCAR逐日再分析资料,对宁夏北部高温天气的高空环流特征、地面形势特征及物理量场特征进行了分析,总结归纳了宁夏北部高温天气的预报着眼点,为今后此类灾害性天气预报提供参考.结果表明,宁夏北部地区高温天气的主要高空影响系统为大陆高压、西太平洋副热带高压及蒙新暖脊;主要地面影响系统是位于90°～120°E、30°～50°N的热低压;物理量场上,700～850 hPa相对湿度低值中心都在宁夏北部,中心值基本都在10%～50%;散度场上,整层大气以下沉为主,有利于晴好天气维持及地面的增温;当对流层中低层温度露点差均大于15℃时,表明该地区上空的大气为干燥大气,在有利的大尺度环流条件下,易出现35℃以上的高温天气;探空图上,风向由低层到高层为顺时针旋转,表明有暖平流存在,暖平流控制宁夏北部值为80×10-5℃·s-1左右时,宁夏北部有高温天气,但副高控制下的高温天气温度平流不明显.     

考虑天气因素的给水管道漏损预测模型

天气变化引起土壤含水率变化和变形等,导致气温变化与市政给水管道的破损事件存在相关性.为此,基于北方某城市给水管网破损事件数据和气温记录,分析不同的天气因素量化指标与管道破损事件的相关性.采用误差反向传播神经网络(BPNN)和基因表达式编程(GEP)方法,建立考虑天气因素的给水管道漏损预测模型.根据案例城市过去11年的市...     

石嘴山市2020年气候特征及极端天气分析

利用石嘴山地区5个国家气象站及138个自动气象站1991—2020年气象资料,应用统计分析、ArcGIS克里金插值等方法,对石嘴山市2020年气候特征及出现的极端天气气候事件进行综合分析。结果表明,2020年石嘴山市与常年同期相比气温基本持平,降水略偏多,大风、沙尘天气偏少,大雾日数略偏多,日照时数偏多,1月份和12月份静稳天气偏多。年内不同程度出现的异常天气气候事件及气象灾害以暴雨洪涝、霜冻灾害等为主。防灾减灾时,要重点针对霜冻及暴雨洪涝天气的影响采取相应措施,从而做好应对,有效减少或避免经济损失。     

雷雨天气民航飞行的特点

影响飞机安全的主要因素就是雷雨天气,雷雨天气对于飞机的安全飞行会产生极大的影响,导致飞机飞行困难、损坏甚至坠机等事故.在高空中,雷雨天气会导致雷电与积冰、冰雹以及风雪等自然现象都会对飞机产生一定的影响,对此本文主要对雷雨天气进行了分析,对于雷雨天气中民航飞行的特征进行了探究.     

1961—2012年重庆市的降水特征分析

利用重庆市1961—2012年34个气象观测站的逐日降水资料,采用EOF分析、线性回归及相关分析的方法对重庆市的降水量时空特征、降水频数特征及降水强度特征进行诊断分析研究,并进行了相关讨论.结果表明:重庆市的年总降水量呈逐年减少的变化特征,并且年总降水量存在空间一致性与重庆市东北地区和其他地区反相变化的空间分布形式;各类持续性降水过程频数的空间分布差异较大,持续性降水过程频数的变化趋势表明短期降水过程(持续2 d)逐年增加而持续较长时间(持续5 d及以上)的连阴雨天气过程减少趋势明显;降水强度分析中发现一般降水(小雨、中雨、大雨)的年总降水量呈下降趋势,是引起重庆市年总降水量减少的主要原因,小雨、中雨降水强度逐年减弱而大雨的强度有弱的增强,较强降水等级(暴雨与大暴雨)的年总降水量呈较弱的上升趋势,降水强度也表现为弱的增强趋势;持续5 d及以上降水过程频数的减少可能与当地500 hPa位势高度场的上升及赤道太平洋海表温度的升高相关,大雨及以上等级降水的强度变化可能与El Niño Modoki现象有关.     

不同气象条件下交通规律分析

尽管天气对交通拥堵有负面影响,目前国外也存在天气情况、交通流之间关系的研究,然而,由于传统数据采集局限性,国内鲜有针对两者关系的研究.采用上海市宝山区交通中心实测交通流数据对交通拥堵,尤其是间断性拥堵与不同天气的数量关系进行了研究.结果表明,产生间断性拥堵的原因中,与天气相关的主要因素是中雨和大雨,小雨对交叉口交通(即拥堵)影响不大.此外也研究了车种构成及大车率与不同雨量天气的关系.最后提出用于缓解交通拥挤压力的三类策略:控制、应对、优先通行.     

50a来宁夏中宁沙尘天气发生规律及气候成因分析

为了研究宁夏沙尘天气发生的规律和成因,根据中宁站1957—2006年的常规气象资料,分析了中宁沙尘天气的年际变化、春季发生规律及气候成因和气象要素特征.结果表明,该地区特殊的地理位置和地形地貌以及干旱少雨的气候是沙尘天气多发的主要原因.近50a来,中宁沙尘天气呈下降趋势,扬沙和浮尘减少的趋势更显著;沙尘天气多出现在春季的午后至傍晚,此时扬沙发生频率最高;沙尘天气的发生频率和强弱与大风的风向有直接关系,与春季的降水呈明显负相关,沙尘暴与大风频率呈明显的正相关.沙尘天气的发生与气温、湿度也有一定的对应关系.对于提高沙尘天气的预报水平有重要意义。     

雾霾天气对输变电设备外绝缘的影响分析

雾霾天气不仅会对人们的身体健康产生威胁,对电网的安全运行同样也会产生影响.雾霾天气的出现会增强空气中的湿度,导致输变电设备外绝缘表层的湿度增加,设备表层湿度较大的情况下容易出现污闪现象.此外,雾霾会对输变电设备绝缘子表面污秽度产生影响,对设备运行产生不良影响.本文就雾霾的基本形成进行介绍,然后分析雾霾天气对输变电设备外绝缘层的影响.     

加密自动站资料在吴忠强对流天气预报中的应用

基于初步的加密自动站资料在吴忠强对流天气预报概念模型中的应用,对2013-07-03吴忠市出现的强对流天气过程典型个例进行分析,将过程前后的地面加密站资料与强对流天气进行对比,检验了强对流天气发生前、发生时地面加密站资料图上压强、温度、湿度的变化特征,地面中小尺度辐合系统以及与强对流天气的对应关系及预报思路.应用1 h一次的地面加密站资料与多普勒雷达回波资料的演变相结合,可为突发性强对流天气预报、预警提供参考.     

黑龙江省应对气候变暖的对策

全球气候变暖已成为不争的事实。近120年来,黑龙江省年平均气温上升1．4℃;20世纪80年代以来较1981年前30a气温平均升高1．1℃,位于全国升温之首。未来气候预测模拟结果表明（GS结果）2030、2050年全省气温均有较大提高,其中2030年年平均提高1.94℃,2050年年平均提高2．42℃。气候变暖导致极端、灾害天气气候事件增加。温室气体是气候变暖的主要原因。提出了适应气候变化和减缓温室气体排放的对策。     

基于多元气温概率模型的气象保险的定价和风险评估

为了提高日常气象风险管理的必要性和改善气象保险高保费导致市场活跃度低的现状,相对于仅反映日值气温变化的标准Cao-Wei模型,提出了反映气候变暖趋势以及各地域间关联的新的多元气温概率模型.利用多元气温概率模型对气象保险进行了定价,并对气象保险风险的地域组合进行了风险分散效果的评价.     

动态气象数学模型的研究(二)——模拟程序与模拟结果

介绍了应用作者建立的五维自回归动态气象模型模拟逐日气象参数的方法、步骤与程序,进而对室外空气的日平均温度、温度日振幅、日平均相对湿度、相对湿度日振幅、水平面上的太阳总辐射五项参数的模拟值与实测值进行了分析对比。结果表明,模拟值与实测值的概率分布是一致的,这为空调能耗分析奠定了基础。     

基于深度学习的高时空分辨率降水临近预报方法

降水临近预报在强对流天气监测预警中具有重要地位,对于防灾减灾至关重要。在气象业务中,主要采用雷达回波外推方法解决高时空分辨率的临近预报问题。针对传统雷达回波外推方法中普遍存在的资料信息利用率不足和预报准确率低的问题,利用上海地区多年的高时空分辨率天气雷达探测资料,基于数据驱动的深度学习方法进行雷达回波外推,提出了一种新的降水临近预报模型——SwinAt-UNet模型。该预报模型通过融合UNet模型和Swin Transformer结构捕捉历史天气雷达探测资料中的短期和长期动态变化特征,可以自适应地学习潜在的雷达回波生消演变规律。此外,为提高模型的泛化能力和预报准确率,引入深度可分离卷积和卷积块注意力模块。结果表明:在不同基本反射率阈值下,SwinAt-UNet模型的预报准确率均高于UNet、SmaAt-UNet、TransUNet和AA-TransUNet模型; 在45 dBZ的基本反射率阈值下,SwinAt-UNet模型临界成功指数提高了13%,同时在预报时效上具有一定的优越性; SwinAt-UNet模型外推图像具有更加清晰的边缘和细节性纹理,对降水范围、移动方向和强度变化的预测更为准确。     

2005年6月宁夏石嘴山地区高温天气及异常分析

为了提高对高温天气的预报能力和水平,对宁夏石嘴山市2005年6月出现的持续性晴热高温天气,从环流形势,大气环流异常,全球气候变暖,副热带高压位置、强度,极涡位置,台风活动情况和数值预报产品等方面进行了综合分析,总结出了该次高温天气的环流特点和成因．结果表明,大气环流异常导致大陆暖高压带停滞不动且长时间稳定控制石嘴山地区是该次高温天气出现的重要因素;结合该地区情况提出了其预报思路．     

不利天气下离散化动态交通路网容量研究

为了制定合理的不利天气下交通管理方案,采用离散化动态交通路网容量描述道路网容量变化情况.定义了不利天气下离散化动态路网容量,提出了与时空消耗概念相类似的基于通行能力的离散化动态路网容量计算模型,并对模型中的通行能力和平均出行距离两个变量进行了说明:采用径向基函数神经网络模型处理不利天气下通行能力与众多非线性影响因素;用概率统计理论推导出行距离的概率密度函数,概率密度函数的均值即为交通平均出行距离.通过对哈尔滨市暴雨天气下道路实际数据的分析,验证了模型的可行性和有效性.     

动态气象数学模型的研究(一)——模型的构成方法

以北京地区10年逐日五项实测气象资料为基础,经过统计分析,得到了反映参数变化规律的特征值,以此建立了模拟逐日气象参数的五维自回归动态气象数学模型。该模型既能体现出各种气象参数之间的互相关及自相关关系,又能使模拟出的结果具有一定的随机性。用该模型模拟出的气象数据可用于空调动态负荷计算及空调能耗分析。