云南C波段天气雷达的森林火灾预警系统实现

利用云南多次森林火灾历史个例,结合相对应的C波段新一代天气雷达资料进行对比分析研究,参考S波段新一代天气雷达的一些阈值,基于雷达探测回波的形成原理,提出森林火灾在C波段高山雷达回波上的一些特有指标,形成C波段高山雷达特有的算法,主要有:由于高原高山地区风速较大,引入雷达速度场结合地面自动站风向风速判别指标;高山雷达由于海拔高差较大,探测的目标物高度也不同,在设置识别阈值时应有一定的差别;高原小尺度对流性降水回波过滤方法等一些新指标和方法。基于此设计了系统,并开展雷达森林火灾探测预警的业务试验,不断改进总结完善后,取得了一定效果,实现了C波段新一代天气雷达的森林火灾探测软件系统。试验表明:从时效性看雷达监测有时较卫星和人工视频监测有一定优势,可与目前的卫星监测和人工视频监测等手段形成互补;根据空中火灾烟尘回波面积和烟尘回波顶高的变化,有时可以较好的分析出地面火势的变化情况,判断出火势的增强、减弱和复燃。     

“3·23”云南省景谷傣族彝族自治县冰雹灾害天气原因分析

从防灾减灾的角度,以"3·23"景谷县冰雹灾害天气为例,运用国家级站降水实况资料、卫星资料、闪电定位仪资料、Micaps常规资料、区域自动站资料和新一代天气雷达体扫资料等,分别对这次灾害天气过程进行预警指标分析,并采用美国NEXRAD的新一代冰雹探测算法,对该灾害天气过程进行了检验。分析表明:该灾害主要由冰雹天气过程造成;从雷达资料和闪电定位仪资料能够清晰准确反映冰雹天气过程的发生发展过程,具有较好的防灾价值,雷达观测的几个要素指标能较好的预示受灾的区域和强度,闪电频次、回波强度、强回波顶高、中气旋等指标能为这类灾害性天气提供短临预警依据;同时,冰雹灾害性天气通常伴随雷电、大风等灾害天气,也会造成重大灾害。另外,也应注意到冰雹天气通常是局地中小尺度的,但分析发现局地中小尺度的灾害天气也常有大尺度的天气背景作用,可从探空资料加以分析。     

手机移动气象防灾减灾服务系统的设计与实现

应用目前先进的KJAVA技术，研究开发了江西省手机移动气象防灾减灾服务系统，简要介绍了该系统的基本原理、使用环境、信息流程、体系结构和主要功能。该系统投入业务运行以来，已得到各级党政领导和森林防火、防汛指挥、人工增雨等部门的好评，在防灾减灾方面取得了明显的社会经济效益。     

气象雷达新技术及其在防灾减灾中的应用

新型气象雷达在国外越来越多地应用于大型外场试验和业务探测网中,我国也将在灾害性天气监测网中引入新型气象雷达。简要介绍了气象雷达的发展历史和国内外发展现状,阐述了气象雷达探测新技术,包括双线偏振雷达、双(多)基地雷达、相控阵天气雷达技术、激光天气雷达技术、风廓线雷达等的探测原理及其在气象中的应用,这对于我国新型雷达的应用和根据实际需求选择雷达类型等具有一定的指导和借鉴意义。     

广西强对流天气的天气形势分析与雷达临近预警

分析2004-2008年广西强对流天气灾害与各层天气资料得出强对流的大尺度背景场特征,进行了广西大风、冰雹等强对流天气的天气分型.然后利用桂林CINRAD-SB天气雷达产品给出3种对流性天气雷达回波特征,并找出临近预警指标.同时利用TREC交叉相关方法预报强对流回波未来的移动方向.     

台风“威马逊”造成云南强降水灾害天气分析

利用云南7部新一代天气雷达观测数据和Micaps常规资料,对台风"威马逊"登陆后减弱生成的热带低压引发强降水进行分析,揭示了台风"威马逊"造成的强降水成因及对云南的影响情况。结果表明:"威马逊"的外围云系于2014年7月19日下午开始影响云南,19日17时滇东南地区出现降雨,其中20-22日,云南省连续3d出现暴雨天气过程,滇中以西以南大部地区出现大暴雨、暴雨天气(其中屏边站和宁洱站日降水突破了历史极值),23日降雨过程结束。这次台风低压天气过程是近5年来影响云南造成降水最强的一次,热带低压西移与西南气流汇合,低压倒槽造成的强降水对云南西部造成持续影响。热带低压带来了强降水,造成了37人死亡、9人失踪的重大灾害。以文山新一代天气雷达观测资料分析,发现使用雷达对远距离低层云系的探测,能较好地判断"威马逊"台风外围云系的结构及演变情况,对改进强降水的短时临近预警有较好的价值;在现行体扫模式下增加超低仰角探测,应有助于更好预测风暴影响的强度和发展趋势,进一步改进预警能力,从而对短时临近预报有一定的帮助。就台风"威马逊"而言,发现较好的应用雷达资料,在一定的条件下对改进短时临近预警业务有一些帮助,因此提出重视雷达探测可能对提高强天气监测预警水平和防灾减灾应具有一定的价值。     

基于多普勒天气雷达数据的台风灾害评估系统

台风是影响我国的主要气象灾害之一,多普勒天气雷达是研究灾害性天气形成机理、结构特征的最重要手段。为进一步提高台风灾害评估的准确性和及时性,基于先进的多普勒天气雷达探测技术及时获取台风过程中的降水量、降水强度、最大风速作为动态因子,选取相对高度、坡度、经济易损性作为静态因子,利用可拓理论建立台风灾害评估模型,以ARCGIS作为开发平台,开发了台风灾害评估系统,实现了台风灾害评估的可视化和实时评估,为台风防灾减灾提供及时的决策服务。     

基于多源实况资料的森林火灾期间的气象特征分析——以西昌“3·30”森林火灾为例

基于地面观测资料、四川省雷电监测网、NCEP再分析资料、ECMWF再分析资料以及雷达基数据,从天气实况、大气环流、气象物理量、雷达回波四个方面对西昌“3·30”森林火灾期间的气象特征进行了分析,结果表明：“3·30”森林火灾发生前后,西昌泸山周边气温高、风速大、相对湿度低;在高空低槽、低空切变线、低空急流、地面热低压、地面冷锋的共同作用下,西昌泸山火场附近出现了气温突升突降和偏南大风转偏北大风的现象;对流层中层辐合、低层辐散且中低层存在下沉运动是高空动量下传的重要表现,有利于热低压的维持和地面偏南大风的出现;西昌C波段多普勒雷达对火灾烟尘有较好的探测效果,烟尘回波的强度为5—30 dBZ,随着距火场距离的增加,烟尘回波的水平范围增大,强度减小且底部不再接地,烟尘回波的相对径向速度能近似反映出一定高度上的风向和风速。     

突发性气象灾害监测系统的设计

本文探讨了一种以新一代多普勒天气雷达为探测手段,应用GIS技术,借助Surfer等值线分析功能,获取灾害性天气落区、面积等定量化信息的方法,并据此以VB及VBA开发了一套突发性气象灾害监测系统,并给出了该系统一次典型冰雹过程的应用实例.     

呼和浩特强对流天气的数值模拟分析

利用三维积云数值模式模拟了呼和浩特地区强对流天气的发展过程，并结合实时雷达回波资料进行了对比分析，指出模式输出的部分物理量与理论值、雷达回波或地面天气及降雹（水）实况符合得较好。从对模式输出的几个物理量的统计分析，得出利用三维积云数值模式预测强冰雹过程的概念模型。结果表明，三维积云数值模式能用于模拟对流云特别是强对流云的发展过程，可在人工影响天气业务工作中应用并不断发展。     

基于WSR和霍尔三维结构的气象防灾减灾监控管理研究

从系统科学出发,应用软硬相结合的系统工程方法研究气象防灾减灾监控管理领域。鉴于气象防灾减灾系统兼有自然属性、社会属性和人文属性的特点,构建宏观层面基于WSR方法、微观层面基于霍尔三维结构模型的气象防灾减灾监控管理研究框架。研究气象防灾减灾监控管理领域的物理-事理-人理内涵,分析由理解领导意图、制定目标、调研分析和实现方案4个步骤组成的工作流程。研究气象防灾减灾监控管理三维结构模型,时间维包括灾前、灾中和灾后;逻辑维分析灾害发生不同阶段,决策层关注的问题,实施监控管理的评价指标及方法,以及科学有效的实施方案等;知识维涵盖气象防灾减灾的法制、标准、规范,以及为实现监控管理所需的大数据、人工智能和计算机技术的支持等。通过实际案例证明该研究为气象防灾减灾监控管理领域提供一个标准、完整的系统工程方法论体系。     

西南低纬度高原一次冰雹过程的相控阵雷达特性分析

利用2022年7月昆明地区一次冰雹过程的X波段双偏振相控阵阵列天气雷达资料，采用三维变分同化算法，对其演变过程的特征进行分析，得到冰雹初生发展、孕育成熟、降雹消散阶段的组合反射率、双偏振量等特征，研究结果表明X波段相控阵阵列雷达具有高时空分辨率的特征，通过偏振信息获取云中粒子的微观特征，有助于低纬高原中小尺度天气的精细化探测。     

区域泥石流短临预报及其应用——基于多普勒天气雷达技术的预报系统

基于先进的多普勒天气雷达探测技术,直接获取多种类型的降水产品,以模糊数学为基础,利用可拓学原理,建立了多层嵌套式泥石流预报可拓模型。模型根据研究区泥石流发生条件的不同,将临界雨量划分成不同的等级范围,确定泥石流发生的概率大小。将该泥石流预报方法应用到四川省凉山州,以ArcGIS为工具开发了凉山州泥石流短临预报应用系统。当有灾害性天气过程出现时,将启动预报系统,逢整点读取降水产品信息,实现1h滚动预报,预报时段为3h。系统可及时地为政府提供全州的泥石流预报信息,为减灾防灾决策提供技术支持。     

应用隶属函数的条件概率法综合判别雹云

本文提出应用隶属函数的条件概率法综合判别雹云。该方法把雹云和非雹云视作参数的模糊集合,因而在综合判别式中,每个参数对雹云和非雹云都有一个隶属度。利用成都市1982～1987年天气雷达回波历史资料,分别建立了全年、4～6月和7～8月的雹云等强对流天气的综合判别式,并用建立的模式对成都市1990年4～6月的7个强对流天气个例作试报检验。结果表明用该方法建立不同地区和不同季节的雹云等强对流天气综合判别式是可行的。     

黑龙江省西部地区一次大范围强飑线过程分析

应用多种气象监测资料,其中包括气象要素、红外卫星云图、闪电定位和雷达回波等对2007年6月11日黑龙江省西部地区的一次大范围强飑线天气过程,进行了从宏观到微观结构详细特征的深入分析,通过对比红外卫星云图、闪电定位资料与雷达回波发现,3种非常规气象资料在系统影响时间、强度变化和移动方向等方面具有很好的对应性,这一特性可供今后预报此类天气参考.     

鄱阳湖地区生态环境与气象灾害监测系统

鄱阳湖地区是国家十大生态功能保护区之一和国际重要湿地,在粮食安全、调蓄洪水、调节气候、生物多样性保护以及改善长江中下游的生态环境等方面具有重要作用。受全球气候变化影响,鄱阳湖地区暴雨、洪涝、地质灾害、雷电、风雹、高温、冻害、病虫害等各种气象及相关灾害频发,严重威胁着环鄱阳湖地区的生态环境和城市基础设施安全。运用系统工程原理和方法,对鄱阳湖地区气象卫星、天气雷达、高空探测、地面观测、雷电探测、大气成分与生态监测等多种实时监测技术手段进行了集成,建立了天、空、地基三位一体的立体化综合观测系统。该系统可对环境系统中大气、水、土壤、生物等多种要素和变量进行动态观测,获得生态环境和气象灾害等指标的三维立体监测信息,为当地生态环境影响和气象灾害的预报预警提供科学的观测依据。     

龙门山脉东麓一次强风暴灾害气象特征分析

利用常规加密地面观测资料、L波段探空资料及多普勒天气雷达资料,对2016年5月5日傍晚发生在德阳什邡市的一次强降水超级单体风暴进行了综合气象分析。风暴发生前的垂直探空资料显示出整层大气非均匀结构、中层蜂腰结构、风场整体顺滚流、对流层顶超低温等特征;多普勒雷达观测显示,风暴右前侧出现V型缺口,风暴中层出现有界弱回波区,中气旋从中层向高层及低层发展等强降水超级单体特征;垂直累积液态含水量与垂直累积液态含水量密度的演变特征对于冰雹云的形成与衰减、强降水的产生及地面大风有较好的指示作用。     

我国森林消防应急通信装备体系建设概述

<正>随着国家对森林防火工作的重视和信息技术的发展,近二十年来,我国森林消防应急通信装备体系建设发生了巨大的变化,实现了从一种通信手段向多种通信手段发展演变,从语音单业务通信向语音、数据、视频多业务通信发展演变,从地面通信向天空地一体化通信发展演变,从异构通信系统向融合通信系统发展演变,从纸质地图图上作业向电子地图网上协同作业发展演变,这些发展演变极大提升了森林消防队伍整体作战能力、协同指挥能力和辅助决策能力。     

盛夏昆明两次致灾大暴雨对比分析

应用常规观测资料、FY-2D、2E卫星观测资料及新一代多普勒雷达回波资料,对“2013.07.19”和“2017.07.20”昆明两次大暴雨对比分析,结果表明:两次过程均出现在全省强降水过程大背景下,强降水时段均出现在盛夏7月的夜间,集中在北部和东部。2013年过程降水量较大,持续时间较长,洪峰水位较高,而2017年过程小时雨强和雷暴次数为最强,城市内涝范围和灾情影响程度较大;两次环流系统均是两高辐合、低涡切变配合暖湿气流共同作用,但2017年有明显的系统前倾,辐合更强;不稳定特征显示,高冷低暖,对流特征指数均体现为对流性不稳定,但2017年CAPE较大、高层冷平流较强,高低空强垂直切变明显,对流层高层干冷空气下侵增强了对流不稳定;滇中昆明均处在MPV 1?0、MPV 2?0的大气对称不稳定条件下强的对称不稳定区,2017年过程由于积聚了大量的较强不稳定能量,强对流天气剧烈但持续时间较短;整层水汽通量散度辐合区分布基本一致,与降水区基本对应;中β尺度对流云团是两次大暴雨的直接影响中尺度系统,但2017年云团强度更强,对流性特征更明显;多普勒雷达回波特征表现, 2013年过程为带状混合型降水回波,持续少动,中尺度系统有暖平流、中尺度辐合区持续影响,回波顶高8～10 km,且最大回波强度46dBZ,而2017年过程为团状、涡旋状对流性降水回波,回波强度强于2013年,小时雨强较大。     

“威马逊”台前飑线天气背景成因和雷达预警方法

用常规气象观测资料和多普勒天气雷达观测资料对“威马逊”台前飑线的天气背景和雷达回波特征做了分析。结果表明:华南区域大气层结不稳定,广西东南部有中层干区和较强垂直风切变是该区域台前飑线发生和雷暴大风多发的主要天气背景成因。“威马逊”台前飑线由三段短弓形回波组成,东部弓形回波具有较典型的雷暴大风回波特征。以空间适用性和时间提前量作为衡量标准进行对比,发现反射率核心下降的实用性和预警效果最好,其次为中层径向辐合和地面辐散。