湖北河海科技地面气象数据统计分析与警报系统
ERA5资料在蓟州复杂地形下的检验与应用
海 洋 气 象 学 报
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＭＡＲＩＮＥ ＭＥＴＥＯＲＯＬＯＧＹ
２０２４ 年 ２ 月
Ｖｏｌ.４４ Ｎｏ.１
Ｆｅｂ.ꎬ ２０２４
邹双泽ꎬ白爱娟ꎬ何科ꎬ等.ＥＲＡ５ 资料在蓟州复杂地形下的检验与应用[ Ｊ] .海洋气象学报ꎬ２０２４ꎬ４４(１) :１１８￣１２８.
ｃａｎ ｒｅｆｌｅｃｔ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｗｅａｔｈｅｒ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｓｔｒｏｎｇ ｃｏｎｖｅｃｔｉｖｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ.
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｊｉｚｈｏｕꎻ Ｄａｘｉｎｇ ｓｏｕｎｄｉｎｇ ｓｔａｔｉｏｎꎻ ＥＣＭＷＦ Ｒｅａｎａｌｙｓｉｓ ｖ５ ( ＥＲＡ５ ) ꎻ ａｅｒｉａｌ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎꎻ
发展专项( ＣＸＦＺ２０２２Ｊ０１２)
第一作者简介:邹双泽ꎬ女ꎬ硕士ꎬ工程师ꎬ主要从事灾害性天气监测预警研究ꎬ３１７９７３１３３＠ ｑｑ.ｃｏｍꎮ
通信作者简介:白爱娟ꎬ女ꎬ博士ꎬ教授ꎬ主要从事天气动力学研究ꎬｂａｉａｊ＠ ｃｕｉｔ.ｅｄｕ.ｃｎꎮ
第１期
邹双泽等:ＥＲＡ５ 资料在蓟州复杂地形下的检验与应用
难ꎮ 又如河南郑州“７２０” 特大暴雨[４－５] ꎬ造成全市
需要验证ꎮ
暴雨[１－３] ꎬ引发的城市内涝和山区泥石流造成 ７８ 人遇
３８０ 人因灾死亡或失踪ꎮ 在特定天气形势和环境条
得到广泛应用[１６] ꎬ但在复杂地形区资料的可靠性仍
一方面ꎬ处于复杂地形的天津蓟州短时强降水
件下产生的强对流天气是短时临近预报的重难点ꎬ高
ｓｔｒｏｎｇ ｃｏｎｖｅｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ
辨率高的优点ꎬ能够提供对流层各高度层的温度、湿
廊坊市雷暴大风多普勒雷达特征指标预警应用分析
沙漠与绿洲气象Desert and Oasis Meteorology第18卷第2期2024年4月雷暴大风具有突发性、局地性强、预警难度大、致灾概率高等特点，常常造成严重的经济财产损失，甚至是人员伤亡。
就河北省廊坊市而言，雷暴大风成灾个例及造成的经济损失呈逐年上升趋势，例如，2020年6月25日夜间，北京东南部至河北廊坊市中部到天津西南部地区先后出现强雷暴大风天气，伴随短时强降水和冰雹，区域自动站极大风速达到28.5m/s （11级）。
据统计，此次强雷暴大风天气仅在廊坊地区就造成10余个乡镇不同程度受灾，农作物、果树、大棚蔬菜等损失严重，受灾面积达1.4万hm 2，其中绝收面积1.1万hm 2，直接经济损失约4.9亿元。
因此，从不同方向深入研究雷暴大风，特别是基于多普勒雷达资料研究如何提高预警准确率和提前量，是非常必要的。
目前，雷暴大风的临近预警主要基于多普勒天气雷达回波特征，以预报员主观分析为主，客观自动化算法产品为辅[1-2]。
诸多气象学者针对雷暴大风临近预警中多普勒雷达产品的应用技术开展了大量研究，总结出多种可供参考的预警指标，对改善和提升雷暴大风预警有一定的积极作用。
如孙继松等[3]、俞小鼎等[4]、刁秀广等[5]应用多普勒雷达针对雷暴大风的研究表明，雷暴大风与弓状回波相关，弓状回波顶部和向前突起部分产生的大风更强烈。
廖晓农等[6-7]研究发现北京地区VIL 、最大反射率因子高度、7km 以上最大反射率因子等6个与雷达观测和环境有廊坊市雷暴大风多普勒雷达特征指标预警应用分析王洪峰1，周涛2，王清川2*，郭志强3，黄浩杰2，王鹤婷2，刘淇淇2（1.邯郸市气象局，河北邯郸056001；2.廊坊市气象局，河北廊坊065000；3.保定市气象局，河北保定071000）摘要：利用北京、天津和沧州多普勒天气雷达对2010—2019年廊坊市发生的29次雷暴大风天气过程中的阵风锋、径向速度大值区、垂直累积液态水含量（VIL ）≥40kg ·m -2等预警指标进行验证分析，结果表明：51.9%的站次出现了阵风锋，其中61.0%的雷暴大风出现在主体回波移动前方中部到右侧；17m ·s -1以上大风速区作为预警指标，预警的平均提前量达47.2min 。
概率匹配订正法在湖北襄阳地区降水预报中的应用
沙漠与绿洲气象Desert and Oasis Meteorology第18卷第2期2024年4月襄阳地处北亚热带季风气候区，居汉水中游，西高东低。
西部、中部、东部分别为山地、岗地、丘陵，地形比较复杂，由于气候和地形的原因，容易出现极端强降水。
因此，做好汛期降水预报对襄阳市经济发展和防灾减灾至关重要。
数值天气预报（NWP ）为定量降水预报提供了重要的参考依据，但大气本身的混沌特性等使得预报结果具有不确定性[1-3]。
因此，要在业务中充分发挥NWP 产品的指导作用，需要采用一定的释用方法对NWP 产品进行处理，从而改进模式的预报效果。
目前常用的提高预报准确率的途径是不断对数值预报产品进行效果检验评估，从多种模式的降水预报产品中选择性能最稳定的，并在检验的基础上运用多种方法开展解释应用[4-8]。
赵声蓉等[9]、陆如华等[10]分别采用神经元网络、卡尔曼滤波等统计方法对数值预报产品进行解释应用研究。
韩焱红等[11]采用历史观测资料和集合预报资料，基于贝叶斯理论得到了集成贝叶斯降水的概率预报，其预报结果的可靠性高于采用集合预报方法得到的概率预报。
刘琳等[12]根据观测与集合预报累积概率分布函数，建立了集合预报与模式历史预报连续差异的数学模型。
李莉等[13]、包慧濛等[14]、李俊等[15]采用频率匹配法开展试验，结果表明该方法能有效减小模式预报偏差，但降水落区改进效果有限。
该方法在确定订正系数时所有的格点或站点降水预报订正系数是相同的。
中国幅员辽阔，气候背景不尽相同，模式系统性偏差分布有差异，运用同一订正系数进行降水订正，使较为干旱的地区订正后预报偏湿，增加了空报，而较为湿润的地区订正后预报偏干，使漏报增加。
周迪等[16]、陈翔翔等[17]、郭达烽等[18]为解决此问题，引入累积概率分布函数，采用点对点的方式进行概率匹配，得到了不同站点或格点降水预报的订正值。
曹萍萍等[19-20]将观测与模式预报的累积概率分布进行概率概率匹配订正法在湖北襄阳地区降水预报中的应用袁良，谭江红*，闫彩霞，张玉翠（襄阳市气象局，湖北襄阳441021）摘要：利用2016—2020年汛期ECMWF 模式预报降水与湖北襄阳区域站观测降水进行对比分析，结果表明：ECMWF 对中雨及以上降雨的预报，第1、2天预报值偏小，第3天预报值偏大；3个预报时段强降雨中心位置偏差无规律。
新型自动气象站地面综合观测业务常见问题及处理
新型自动气象站地面综合观测业务常见问题及处理新型自动气象站地面综合观测业务是气象工作的重要组成部分，它能够对大气环境进行全方位、实时监测，为防灾减灾、生产生活提供重要气象信息。
在实际运行中，还会出现一些常见问题，影响观测数据的准确性和可靠性。
本文将就新型自动气象站地面综合观测业务常见问题进行分析，并提出相应处理建议。
一、观测设备故障问题1. 雨量计故障雨量计是自动气象站地面综合观测的重要设备之一，它用于测量降水量。
当雨量计出现故障时，会导致雨量数据不准确，影响气象预报和水文预报的准确性。
处理建议：定期对雨量计进行检查和维护，及时更换损坏的部件。
还可以设置多个雨量计进行同时观测，以提高数据的可靠性。
2. 风速风向仪故障风速风向仪是测量风速和风向的重要设备，如果它出现故障，将会影响风的观测数据，从而影响气象预报和风险评估的准确性。
处理建议：定期对风速风向仪进行校准和维护，确保其正常运行。
并在设备出现故障时及时更换或修复。
3. 温湿度传感器故障处理建议：对温湿度传感器进行定期校准和维护，确保其准确性和稳定性。
并及时更换损坏的传感器。
二、数据传输与存储问题1. 数据传输不稳定自动气象站地面综合观测设备需要通过网络将观测数据传输到指定的数据中心或气象台，如果数据传输不稳定，将会影响数据的实时性和准确性。
处理建议：对数据传输网络进行优化和升级，确保其稳定性和速度。
同时可采用备用传输方式，如GSM或卫星通讯，以确保数据的实时传输。
2. 数据存储空间不足大气观测所得数据量庞大，如果存储空间不足，将会影响数据的完整性和流畅性。
处理建议：对数据存储设备进行定期清理和整理，及时备份重要数据，并根据需要进行扩容，以确保数据的完整性和可靠性。
三、人为操作错误问题1. 操作不当导致误报在使用自动气象站地面综合观测设备时，人为操作不当容易导致误报，从而影响气象预报和应急响应工作。
处理建议：加强操作人员的培训和考核，确保其熟练掌握设备的使用方法和规程。
气候变化下中国主要流域气象水文干旱潜在风险传播
第３２卷第３期２０２１年５月㊀㊀水科学进展ＡＤＶＡＮＣＥＳＩＮＷＡＴＥＲＳＣＩＥＮＣＥＶｏｌ.３２ꎬＮｏ.３Ｍａｙ２０２１ＤＯＩ:１０ １４０４２/ｊ ｃｎｋｉ ３２ １３０９ ２０２１ ０３ ００１气候变化下中国主要流域气象水文干旱潜在风险传播顾㊀磊１ꎬ２ꎬ陈㊀杰１ꎬ尹家波１ꎬ郭㊀强１ꎬ王惠民１ꎬ周建中２(１.武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室ꎬ湖北武汉㊀４３００７２ꎻ２.华中科技大学土木与水利工程学院ꎬ湖北武汉㊀４３００７４)摘要:全球气候变化影响了气象水文要素的时空分布特性ꎬ气象水文干旱事件的转化关系及风险传播特征亟待研究ꎮ基于站点㊁栅格观测资料和ＣＭＩＰ５(ＣｏｕｐｌｅｄＭｏｄｅｌＩｎｔｅｒ￣ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎＰｒｏｊｅｃｔＰｈａｓｅ５)的１９个气候模式输出数据ꎬ采用新安江等４个水文模型模拟了中国１３５个流域历史(１９６１ ２００５年)和未来时期(２０１１ ２０５５年ꎬ２０５６ ２１００年)的水文过程ꎬ计算了ＳＰＩ(ＳｔａｎｄａｒｄＰｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎＩｎｄｅｘ)和ＳＲＩ(ＳｔａｎｄａｒｄＲｕｎｏｆｆＩｎｄｅｘ)干旱指标ꎬ通过游程理论识别了气象干旱与水文干旱事件ꎬ利用Ｃｏｐｕｌａ函数与最大可能权函数度量二维干旱风险特征ꎬ定量评估了气象干旱至水文干旱的潜在风险传播特性ꎮ结果表明:①气象－水文干旱对气候变化响应强烈ꎬ华北和东北地区的干旱联合重现期增大ꎬ干旱潜在风险减小ꎬ华中和华南地区的干旱联合重现期减少６０％~８０％ꎬ干旱潜在风险增加ꎻ②气象干旱与水文干旱风险在历史和未来时段均存在显著的正相关关系ꎬ相关系数超过０.９９ꎻ③各流域水文干旱风险变化对气象干旱风险变化的敏感程度不会随气候变暖发生较大变化ꎬ但未来北方地区水文干旱同气象干旱同时发生的概率将会小幅度增加ꎮ关键词:气候变化ꎻ水文模拟ꎻＣｏｐｕｌａ函数ꎻ干旱ꎻ风险传播中图分类号:ＴＶ１２２㊀㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００１￣６７９１(２０２１)０３￣０３２１￣１３收稿日期:２０２０￣０８￣２４ꎻ网络出版日期:２０２１￣０１￣１２网络出版地址:ｈｔｔｐｓ:ʊｋｎｓ.ｃｎｋｉ.ｎｅｔ/ｋｃｍｓ/ｄｅｔａｉｌ/３２.１３０９.Ｐ.２０２１０１１１.１６３５.００２.ｈｔｍｌ基金项目:国家重点研发计划资助项目(２０１７ＹＦＡ０６０３７０４)ꎻ湖北省自然科学基金资助项目(２０２０ＣＦＡ１００)作者简介:顾磊(１９９１ )ꎬ女ꎬ重庆人ꎬ讲师ꎬ博士ꎬ主要从事旱涝灾害分析研究ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｓｈｉｓａｎ＠ｈｕｓｔ.ｅｄｕ.ｃｎ通信作者:陈杰ꎬＥ￣ｍａｉｌ:ｊｉｅｃｈｅｎ＠ｗｈｕ.ｅｄｕ.ｃｎ干旱事件成因复杂㊁时间跨度大㊁破坏力强ꎬ是自然生态系统和社会经济可持续发展的重要障碍性因素ꎬ常被划分为气象干旱㊁水文干旱㊁农业干旱以及社会经济干旱[１￣２]ꎮ其中ꎬ气象干旱与水文干旱在水资源管理及各类涉水活动中影响尤为明显ꎬ是干旱事件中的重要类别ꎮ气象干旱主要关注降水持续减少而形成的异常水分收支不平衡现象[３]ꎻ水文干旱在气候条件基础上ꎬ受陆面水循环过程反馈作用影响ꎬ泛指河川径流量异常少的事件[４]ꎮ通常而言ꎬ持续宽广的下沉气流㊁局地下沉气流㊁大气边界层稳定而缺乏扰动和缺乏潮湿水汽是导致区域降水亏缺的主要因素ꎬ也是区域气象干旱形成的重要驱动因素ꎮ当降水异常亏缺持续ꎬ加之蒸散发过程影响ꎬ流域水量失衡ꎬ径流量减少ꎬ会引发水文干旱的形成ꎮ该过程伴随气象干旱至水文干旱信号的传播ꎬ体现了两者之间具有复杂的作用机制和内在联系ꎮ深入研究气象干旱与水文干旱之间的联系对于揭示干旱的发生发展机理以及水资源规划管理具有重要意义ꎮ干旱事件作为一个多变量特征属性的随机过程ꎬ可通过历时㊁烈度等特性指标刻画[５]ꎮ目前关于气象￣水文干旱的联系研究中ꎬ大多聚焦于某一流域内水文干旱对气象干旱的响应时间ꎬＺｅｎｇ等[６]基于ＳＰＥＩ(ＳｔａｎｄａｒｄＰｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎＥｖａｐｏｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎＩｎｄｅｘ)与ＳＤＩ(ＳｔｒｅａｍｆｌｏｗＤｒｏｕｇｈｔＩｎｄｅｘ)指标发现嘉陵江流域水文干旱对气象干旱存在１~２个月的滞后ꎻＨｕａｎｇ等[７]研究了渭河流域气象干旱至水文干旱的传播过程及其潜在影响因素ꎬ发现气象干旱至水文干旱的传播时间具有显著的季节性特征ꎬ且该传播时间与大气环流异常如厄尔尼诺南方涛动和北极涛动紧密相关ꎮ也有研究基于模型模拟或统计方法对比研究时段内不同类别干旱事件的历时㊁烈度等特征差异ꎮＬｉｕ等[８]建立了基于历时㊁烈度以及面积的三维模型ꎬ将气象干旱与水文干旱事件相关联ꎬ发现气象干旱的烈度通常小于对应的水文干旱事件ꎮ上述研究通常着眼于某一流域内逐场干旱事件３２２㊀水科学进展第３２卷㊀关联ꎬ而未能从发生概率的角度定量揭示区域或国家尺度气象干旱与水文干旱之间的内在关系与传递规律ꎮ作为相关事件ꎬ两类干旱之间的发生概率㊁气象干旱与水文干旱风险存在何种转换关系仍有待进一步研究ꎮ自第二次工业革命以来ꎬ全球正在经历以 变暖 为主导的气候变化ꎬ气候系统的能量收支平衡和物质循环过程受到深刻影响ꎬ降水㊁径流等关键气象水文要素的时空分布格局发生显著变化ꎮ其中ꎬ降水对气候变暖的响应具有显著的时空异质性ꎬ其变化受大气中的水汽容量㊁水汽实际含量以及大气稳定性影响ꎬ并不会表现出某种必然变化趋势[９]ꎮ同时ꎬ河川径流受降水与蒸散发的协同影响ꎬ其对气候变暖的响应更加复杂ꎮ在全球变暖背景下ꎬ气象干旱与水文干旱预估的难度增大ꎬ未来气象干旱与水文干旱风险的转换关系如何变化尚不明晰ꎮ本文以中国１３５个流域为研究对象ꎬ探求气象干旱至水文干旱的潜在风险传播特性ꎬ并量化评估其对气候变化的响应ꎬ旨在对气候变化下未来干旱潜在风险的应对提供参考ꎮ１㊀研究区域与数据来源１.１㊀研究区域选用了１３５个流域ꎬ分布于中国九大一级流域内(松花江流域㊁辽河流域㊁海河流域㊁黄河流域㊁淮河流域㊁长江流域㊁东南诸河流域㊁珠江流域以及西南诸河流域ꎬ因资料限制ꎬ本文未包含西北内陆河流域)ꎬ涵盖不同的气候分区以及产汇流特征ꎮ为避免强烈人类活动的干扰ꎬ所选流域集水面积较小ꎬ为６０３~４０７８ｋｍ２ꎮ１.２㊀研究数据１.２.１㊀地面观测数据流域出口逐日径流实测数据源于流域水利委员会或当地水文部门ꎬ整体观测数据覆盖１９６１ ２０１０年ꎬ各流域径流数据起始时段不一ꎬ但实测长度均长于２０ａꎮ气象资料源于中国气象服务共享网提供的０.５ʎˑ０ ５ʎ栅格气象观测数据ꎬ该数据包含１９６１ ２０１６年逐日降水㊁最高气温㊁最低气温和平均气温数据(ｈｔｔｐ:ʊｗｗｗ.ｎｍｉｃ.ｃｎ/ｄａｔａ/)ꎮ１.２.２㊀全球气候模式输出为获取未来气候情景ꎬ采用了国际耦合模式比较计划第五阶段(ＣｏｕｐｌｅｄＭｏｄｅｌＩｎｔｅｒ￣ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎＰｒｏｊｅｃｔＰｈａｓｅ５ꎬＣＭＩＰ５)数据集内１９个气候模式(表１)构成多模式集合ꎬ该集合尽可能涵盖不同研究机构研发的模型ꎬ具有较强代表性ꎮ各模式输出变量包含逐日降水和气温数据ꎮ考虑到计算ＳＰＩ(ＳｔａｎｄａｒｄＰｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎＩｎ￣ｄｅｘ)和ＳＲＩ(ＳｔａｎｄａｒｄＲｕｎｏｆｆＩｎｄｅｘ)的数据序列长度一般需要３０ａ以上[１０]ꎬ为了减小数据序列较短产生的样本不确定性ꎬ选取１９６１ ２００５年为历史基准时段ꎻ设定２０１１ ２０５５年和２０５６ ２１００年为气候变化影响下的未来对比时段ꎬ采用最高温室气体高排放情景ＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎＰａｔｈｗａｙ８.５(ＲＣＰ８.５)的输出数据ꎮ表１㊀气候模式集合数据信息Ｔａｂｌｅ１ＢａｓｉｃｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＧｌｏｂａｌＣｌｉｍａｔｅＭｏｄｅｌｓ(ＧＣＭｓ)序号模型名称研究机构分辨率(经度ˑ纬度)１ＡＣＣＥＳＳ１.３澳大利亚联邦科学和工业研究组织和气象局(澳大利亚)１.８７５ʎˑ１.２５ʎ２ＢＣＣ￣ＣＳＭ１.１(ｍ)中国国家气候中心(中国)１.１２５ʎˑ１.１２５ʎ３ＢＮＵ￣ＥＳＭ北京师范大学全球变化与地球系统科学学院(中国)２.８ʎˑ２.８ʎ４ＣａｎＥＳＭ２加拿大气候模拟和分析中心(加拿大)２.８ʎˑ２.８ʎ５ＣＣＳＭ４美国国家大气研究中心(美国)１.２５ʎˑ０.９４ʎ６ＣＥＳＭ１(ＣＡＭ５)美国能源部国家科学基金会(美国)１.２５ʎˑ０.９４ʎ７ＣＭＣＣ￣ＣＥＳＭ欧洲地中海气候变化中心(意大利)３.７５ʎˑ３.７５ʎ㊀第３期顾磊ꎬ等:气候变化下中国主要流域气象水文干旱潜在风险传播３２３㊀续表序号模型名称研究机构分辨率(经度ˑ纬度)８ＣＮＲＭ￣ＣＭ５法国国家气象研究中心(法国)１.４ʎˑ１.４ʎ９ＣＳＩＲＯ￣Ｍｋ３.６.０澳大利亚联邦科学与工业研究组织和昆士兰气候变化卓越中心(澳大利亚)１.８ʎˑ１.８ʎ１０ＥＣ￣ＥＡＲＴＨ欧洲中期天气预报中心(英国)１.１ʎˑ１.１ʎ１１ＦＧＯＡＬＳ￣ｇ２中国科学院大气物理研究所(中国)１.８７５ʎˑ１.２５ʎ１２ＧＦＤＬ￣ＥＳＭ２Ｍ美国地球物理流体动力实验室(美国)２.５ʎˑ２.０ʎ１３ＩＮＭ￣ＣＭ４俄罗斯科学院计算数学研究所(俄罗斯)２.０ʎˑ１.５ʎ１４ＩＰＳＬ￣ＣＭ５Ａ￣ＭＲ皮埃尔￣西蒙 拉普拉斯研究所(法国)２.５ʎˑ１.２５ʎ１５ＭＩＲＯＣ￣ＥＳＭ１６ＭＩＲＯＣ５日本海洋地球科学技术处和东京大学大气海洋研究所(日本)２.８ʎˑ２.８ʎ１.４ʎˑ１.４ʎ１７ＭＰＩ￣ＥＳＭ￣ＭＲ马克斯 普朗克气象研究所(德国)１.８７５ʎˑ１.８７５ʎ１８ＭＲＩ￣ＥＳＭ１日本气象研究所(日本)１.１２５ʎˑ１.１２５ʎ１９ＮｏｒＥＳＭ１￣Ｍ挪威气候中心(挪威)２.５ʎˑ１.８７５ʎ２㊀研究方法２.１㊀基于分位数映射的日偏差校正方法ＧＣＭ输出数据通常具有较大的系统偏差ꎬ难以直接应用于流域尺度水文模拟ꎬ故采用基于分位数映射的日偏差校正ＤＢＣ(ＤａｉｌｙＢｉａｓＣｏｒｒｅｃｔｉｏｎ)方法对ＧＣＭ输出降水㊁气温进行偏差校正ꎮＤＢＣ方法[１１]将降水频率校正与降水量/气温分位数映射相结合ꎬ在校正降水频率的同时校正了气候变量在各分位数上的偏差ꎬ该方法假设气候变量在各分位数上的模拟偏差在历史时期和未来时期相同ꎮ首先ꎬ基于ＬＯＣＩ(ＬｏｃａｌＩｎｔｅｎｓｉｔｙＳｃａｌｉｎｇ)方法校正降水发生频率ꎬ以０.１ｍｍ作为实测降水的发生阈值ꎬ确定模拟降水发生阈值ꎬ保证历史基准时段模拟降水发生频率与实测序列一致ꎻ并将该阈值用于未来时段ꎬ校正未来时段降水发生频率ꎮ然后ꎬ计算模拟日降水(气温)系列和实测数据在各月(１ １２月)频率分布函数的系统偏差ꎬ作为校正因子ꎬ以此校正模拟的降水(气温)系列:ＰｃｏｒＧꎬｍ＝ＰｒａｗＧꎬｍ(Ｆ－１ＯＰꎬｍ[ＦＳＰꎬｍ(ＰＧꎬｍ)]/ＰＧꎬｍ)(１)ＴｃｏｒＧꎬｍ＝ＴｒａｗＧꎬｍ＋(Ｆ－１ＯＴꎬｍ[ＦＳＴꎬｍ(ＴＧꎬｍ)]－ＴＧꎬｍ)(２)式中:ＰｃｏｒＧꎬｍ和ＴｃｏｒＧꎬｍ(ＰｒａｗＧꎬｍ和ＴｒａｗＧꎬｍ)分别为校正后(前)第ｍ月的日降水和气温系列ꎻＦＯＰꎬｍ和ＦＳＰꎬｍ(ＦＯＴꎬｍ和ＦＳＴꎬｍ)分别为历史基准期校正前第ｍ月的日降水和气温系列ꎻＦＯＰꎬｍ和ＦＳＰꎬｍ(ＦＯＴꎬｍ和ＦＳＴꎬｍ)分别为历史基准期日降水(气温)实测和模拟系列的频率分布函数ꎮ为了综合评价气候模式在偏差校正前后对极端和均态事件的模拟能力ꎬ采用３７个指标[１２]作为气象变量校正精度的评价指标ꎮ３７个指标包含年与各月均值ꎬ年与各月标准差以及１~９９％区间１０个分位数指标ꎬ可有效评估偏差校正方法的效果ꎮ２.２㊀水文模型及参数率定方法为了获取历史基准期与未来情景下的径流长序列ꎬ本文将栅格观测气象数据通过泰森多边形换算至流域面平均数据ꎬ再驱动新安江㊁ＧＲ４Ｊ(ＧｅｎｉｅＲｕｒａｌａ４ｐａｒａｍｅｔｅｒｓＪｏｕｒｎａｌｉｅｒ)㊁ＨＢＶ(ＨｙｄｒｏｌｏｇｉｓｋａＢｙｒåｎｓＶａｔｔｅｎ￣ｂａｌａｎｓａｖｄｅｌｎｉｎｇ)和ＨＭＥＴＳ(ＴｈｅＨｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌＭｏｄｅｌｏｆＥｃｏｌｅｄｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅＳｕｐéｒｉｅｕｒｅ)４个概念性集总式水文模型ꎮ新安江模型由河海大学Ｚｈａｏ等[１３]提出ꎬ共包含１５个参数:蒸散发模块(５个参数)㊁流域产流量(２个参数)㊁表层自由水(４个参数)以及汇流过程(４个参数)ꎮＧＲ４Ｊ水文模型由Ｐｅｒｒｉｎ等[１４]提出ꎬ共涉及４个参数ꎬ具有结构简单㊁参数少㊁精度较高等优点ꎬ被广泛用于气候变化的影响评估研究中[１５]ꎮ考虑到新安江与ＧＲ４Ｊ模型缺乏考虑融雪径流过程ꎬ本研究采用Ｖａｌéｒｙ等[１６]提出的含有两参数的ＣｅｍａＮｅｉｇｅ融雪积雪模块３２４㊀水科学进展第３２卷㊀与水文模型串联ꎮＨＢＶ水文模型由瑞典国家水文气象局提出[１７]ꎬ共包含１４个参数:积雪和融雪模拟(５个参数)㊁土壤含水量计算(３个参数)㊁蒸散发(１个参数)及河道流量演算(５个参数)ꎬ在水资源评估㊁径流模拟等方面被国内外学者广泛采用[１８]ꎮＨＭＥＴＳ模型由渗流区及饱水带２个相连的水库模块串联[１９]ꎬ涉及蒸散发㊁渗流㊁融雪积雪以及河道汇流过程ꎬ共有２１个自由参数ꎮ采用Ｄｕａｎ等[２０]提出的复合型混合演化算法(ＳＣＥ￣ＵＡ)优选水文模型参数ꎮ最后将偏差校正后的流域模拟降水㊁气温长序列驱动率定好的水文模型ꎬ获取１９６１ ２００５年以及２０１１ ２０５５年和２０５６ ２１００年时段各流域逐日径流过程ꎮ采用Ｋｌｉｎｇ￣Ｇｕｐｔａｅｆｆｉｃｉｅｎ￣ｃｙ(ＥＫＧ)[２１]与Ｎａｓｈ￣Ｓｕｔｃｌｉｆｆｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ(ＥＮＳ)系数作为水文模型径流模拟精度的评价指标ꎮ２.３㊀干旱风险量化２.３.１㊀干旱事件识别分别采用３个月尺度的ＳＰＩ和ＳＲＩ作为气象㊁水文干旱的度量指标ꎮＳＰＩ指标(ＳＲＩ指标)分别通过降水量(河川径流量)的变化来度量区域缺水程度ꎮ其计算步骤包括:①选择时段长度计算累积降水量(径流量)ꎮ②利用概率分布拟合各月累积降水量(径流量)的概率分布情况ꎮ根据前述研究[２２￣２３]ꎬ选用伽马分布(Ｐ￣Ⅲ分布)拟合各月累积降水量(径流量)ꎮ③将计算的累积概率分布函数转化为相应累积概率的标准正态分布(逆标准化)ꎬ即可获取对应的ＳＰＩ/ＳＲＩ指标值ＩＳＰ/ＩＳＲꎮ其后ꎬ基于游程理论逐场识别干旱事件的历时和烈度ꎮ在研究时段内ꎬ当干旱指标值ＩＳＰ/ＩＳＲ低于某阈值时ꎬ定义干旱事件开始ꎻ当该指标值重新高于某阈值时ꎬ干旱事件结束ꎮ为减小频率分析中样本容量带来的不确定性ꎬ本研究选取－０.５为阈值[２３]ꎬ以获取足量的干旱事件样本ꎮ２.３.２㊀基于Ｃｏｐｕｌａ函数及最可能组合情景的二维干旱风险度量随着Ｃｏｐｕｌａ函数在水文领域的引入ꎬ多维干旱特征频率分析方法得到了较快发展ꎮ区别于单变量ꎬ两变量联合重现期由等值线构成ꎬ其中包含无数种组合ꎬ如何确定给定重现期下的多变量情景对于风险量化极为关键[２４]ꎮ传统研究中[２５]基于同频率的思路往往过于主观ꎻＳａｌｖａｄｏｒｉ等[２６]定义的最大可能权函数ꎬ基于边缘分布及联合分布密度函数最大可能发生的组合有效解决了这个问题ꎮ本文采用该方法定义两变量联合重现期下历时和烈度的组合情景:(ｄ∗ꎬｓ∗)＝ａｒｇｍａｘｆ(ｄꎬｓ)＝ｃ[ＦＤ(ｄ)ꎬＦＳ(ｓ)]ｆＤ(ｄ)ｆＳ(ｓ)Ｃ[ＦＤ(ｄ)ꎬＦＳ(ｓ)]＝１－μ/Ｔｏｒｃ[ＦＤ(ｄ)ꎬＦＳ(ｓ)]＝ｄ２Ｃ(ＦＤ(ｄ)ꎬＦＳ(ｓ))ｄ(ＦＤ(ｄ))ｄ(ＦＳ(ｓ))ìîíïïïï(３)式中:(ｄ∗ꎬｓ∗)表示某一联合重现期Ｔｏｒ下干旱历时㊁干旱烈度的最可能组合情景ꎻｆＳ(ｓ)㊁ｆＤ(ｄ)表征干旱历时㊁干旱烈度边缘分布的概率密度函数ꎻｃ[ＦＤ(ｄ)ꎬＦＳ(ｓ)](Ｃ[ＦＤ(ｄ)ꎬＦＳ(ｓ)])为Ｃｏｐｕｌａ联合分布的概率密度(分布)函数ꎮ２.３.３㊀气象干旱至水文干旱的风险传播模型为明晰水文干旱与气象干旱之间的风险转换规律ꎬ本文探求了不同联合重现期下的干旱历时与干旱烈度最可能组合情景的关联ꎬ并构建了回归模型ꎮ试验表明ꎬ水文干旱与气象干旱联合重现期存在显著的线性相关关系ꎬ模型的基本形式如下:ｄ∗ｈｄ＝Ｅｄｄｄ∗ｍｄ＋Ｒｄｄ㊀㊀ｓ∗ｈｄ＝Ｅｄｓｓ∗ｍｄ＋Ｒｄｓ(４)式中:(ｄ∗ｈｄꎬｓ∗ｈｄ)与(ｄ∗ｍｄꎬｓ∗ｍｄ)分别为各联合重现期下(１０年一遇ꎬ１５年一遇ꎬ ꎬ２００年一遇)水文干旱与气象干旱对应等值线上的最可能组合情景设计值ꎬ度量了水文干旱与气象干旱的风险大小ꎻＥｄｄ与Ｅｄｓ为气象干旱风险传播至水文干旱的历时和烈度弹性系数ꎬ表征水文干旱风险随气象干旱风险的增长系数(反应水文干旱潜在风险变化对气象干旱潜在风险变化的敏感程度)ꎻＲｄｄ与Ｒｄｓ为方程残余项ꎬ本文将其定义为引发水文干旱的风险阈值ꎮ㊀第３期顾磊ꎬ等:气候变化下中国主要流域气象水文干旱潜在风险传播３２５㊀若公式(４)等式左侧水文干旱风险存在ꎬ即烈度和历时设计值大于０ꎬ右侧也必然存在气象干旱风险ꎬ且规模足够大(干旱烈度足够大ꎬ干旱历时足够长ꎬ大气水分亏缺严峻足以打破流域水循环平衡)ꎬ大于Ｒｄｄ与Ｒｄｓ的绝对值ꎬ才能够引发水文干旱的发生ꎬ符合干旱传播的物理过程ꎮ３㊀结果分析３.１㊀偏差校正效果图１给出了历史基准时段(１９６１ ２００５年)ꎬ在通过ＤＢＣ偏差校正前㊁后各气候模式输出降水㊁气温的３７个指标偏差的中国所有网格平均绝对值ꎬ横坐标对应３７个指标ꎻ纵坐标对应表１中１９个气候模式输出ꎮ从图中可以看出偏差校正前ꎬ各气候模式输出气温和降水均存在显著的偏差ꎮ原始模型输出气温的偏差极为明显ꎬ大部分模型输出气温的偏差大于２ħꎬ部分模型的偏差甚至超过５ħꎮ同时ꎬ绝大部分原始模型输出降水偏差大于２０％ꎬ在部分指标上甚至超过９０％ꎮ偏差校正后ꎬ气温与降水的偏差均显著减小ꎮ各模式输出气温在各指标上的偏差小于０.５ħꎮ同时ꎬ各模式输出降水在各指标上的偏差均小于１０％ꎮ这表明偏差校正后气象模拟数据的可靠性ꎮ图１㊀ＤＢＣ方法校正前后３７个指标偏差的中国网格平均绝对值Ｆｉｇ.１Ｇｒｉｄ￣ａｖｅｒａｇｅａｂｓｏｌｕｔｅｂｉａｓｅｓｏｖｅｒＣｈｉｎａｆｏｒ３７ｉｎｄｉｃｅｓｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒＤＢＣｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ３.２㊀水文模型率定效果考虑到流域所处气候类型与下垫面特征存在较大差异ꎬ采用新安江㊁ＨＢＶ㊁ＧＲ４Ｊ与ＨＭＥＴＳ水文模型分别模拟中国１３５个流域的径流过程ꎬ并以ＥＫＧ最大的模型作为最优水文模型的选择依据ꎬ生成水文模拟序列ꎮ鉴于各流域径流观测资料参差不齐ꎬ本文甄选连续２０ａ观测资料缺测率最低的时段率定水文模型ꎮ基于栅格观测气象数据ꎬ通过交叉验证法划分率定期与验证期ꎬ即以奇数年的ＥＫＧ最大为目标函数ꎬ以偶数年的ＥＫＧ检验模型率定效果ꎮ该率定方法将长系列资料输入水文模型ꎬ参数寻优过程中选用奇数年的资料ꎮ其３２６㊀水科学进展第３２卷㊀主要优势在于减小率定期和验证期人类活动所引起的水文序列非一致性的影响ꎬ近年来在气候变化的影响评估中得到了广泛应用[２７￣２９]ꎮ本文的主要目的是分析气候变化对干旱传播特性的影响ꎬ故采用奇偶年交叉率定方法ꎬ有助于过滤长时段人类活动或下垫面对干旱传播特性的影响ꎬ使气候变化影响评估结果更为稳健ꎮ率定结果显示ꎬ新安江模型在中国绝大多数流域表现最优(占比４０.７％)ꎻＧＲ４Ｊ和ＨＭＥＴＳ模型在部分流域效果较优(分别占比３０.４％和２８.１％)ꎻＨＢＶ模型表现相对较差ꎮ图２给出了率定期和验证期的ＥＫＧ和ＥＮＳꎮ各流域ＥＫＧ均大于０.６０ꎻ超过８７％(６０％)的流域ＥＫＧ(ＥＮＳ)系数在率定期和验证期均大于０.７ꎮ综上ꎬ最优水文模型可有效模拟中国１３５个流域的径流过程ꎬ故将偏差校正后的１９个气候模式模拟的降水㊁气温驱动最优水文模型ꎬ分别获取各模式在１９６１ ２００５年㊁２０１１ ２０５５年和２０５６ ２１００年在各流域的水文模拟结果ꎮ图２㊀验证期和率定期１３５个流域的ＥＫＧ和ＥＮＳＦｉｇ.２ＥＫＧａｎｄＥＮＳｖａｌｕｅｓｆｏｒ１３５ｃａｔｃｈｍｅｎｔｓｄｕｒｉｎｇｔｈｅｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎａｎｄｖａｌｉｄａｔｉｏｎｐｅｒｉｏｄ３.３㊀历史与未来时段气象￣水文干旱联合重现期下的最可能组合情景为分析中国各流域气象干旱与水文干旱在历史基准期的旱情特征及其对未来气候变化的响应ꎬ以５０ａ联合重现期为例ꎬ本文展示了多模式集合平均下干旱历时和烈度的最可能组合情景及其在未来的变化ꎮ根据图３ꎬ在１９６１ ２００５年ꎬ各流域气象干旱烈度约为３~６ꎬ干旱历时为２.５~４.０个月ꎻ相比之下ꎬ水文干旱烈度更大(大多流域超过７)ꎬ历时更长(均在４.５个月以上)ꎮ这主要是因为ꎬ１场水文干旱事件往往由多场间歇性的气象干旱事件联合引发ꎬ致使水文干旱事件的强度更大㊁历时更长ꎬ该结果与前期研究结果一致[８]ꎮ图４展示了１９６１ ２００５年５０年一遇气象和水文干旱联合重现期在２０１１ ２０５５年和２０５６ ２１００年的大小ꎮ由图可知ꎬ气象干旱与水文干旱风险对气候变暖响应强烈ꎬ均发生不同程度的变化ꎮ在２０１１ ２０５５年ꎬ位于东北地区和华北地区的流域５０年一遇的气象干旱联合重现期变大ꎬ干旱风险减小ꎻ位于华中及华南地区的气象干旱联合重现期变小ꎬ５０年一遇的气象干旱将变成２０年一遇甚至更为频繁的事件ꎬ干旱风险㊀第３期顾磊ꎬ等:气候变化下中国主要流域气象水文干旱潜在风险传播３２７㊀图３㊀１９６１ ２００５年５０年一遇气象和水文干旱联合重现期最可能组合Ｆｉｇ.３５０￣ｙｅａｒｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌｄｒｏｕｇｈｔｓｃｅｎａｒｉｏｓｂｙｔｈｅｍｏｓｔｌｉｋｅｌｙｓｅｌｅｃｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇ１９６１ ２００５图４㊀２０１１ ２０５５年(Ｆｕｔ１)和２０５６ ２１００年(Ｆｕｔ２)５０年一遇气象和水文干旱联合重现期大小(以１９６１ ２００５年(Ｈｉｓ)５０年一遇重现期为基准)Ｆｉｇ.４Ｐｒｏｊｅｃｔｅｄ５０￣ｙｅａｒｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌｄｒｏｕｇｈｔｓｄｕｒｉｎｇ２０１１ ２０５５(Ｆｕｔ１)ａｎｄ２０５６ ２１００(Ｆｕｔ２)ｕｓｉｎｇｔｈｅ５０￣ｙｅａｒｒｅｔｕｒｎｐｅｒｉｏｄｄｕｒｉｎｇ１９６１ ２００５(Ｈｉｓ)ａｓｔｈｅｂａｓｅｌｉｎｅ３２８㊀水科学进展第３２卷㊀增大ꎮ水文干旱风险变化的空间格局同气象干旱有相似之处ꎬ东北以及华北地区联合重现期有小幅度增大ꎻ华中及华南地区的流域联合重现期减小ꎬ且减小的程度比气象干旱更趋显著ꎮ在２０５６ ２１００年ꎬ气象干旱与水文干旱风险变化更甚ꎬ华北以及东北地区旱情将进一步减缓ꎻ但同时华中及华南地区的旱情恶化更为严峻ꎬ将给当地的防旱㊁抗旱带来巨大的挑战ꎮ图５给出了１９６１ ２００５年ꎬ２０１１ ２０５５年和２０５６ ２１００年各流域不同联合重现期下(１０~２００年一遇ꎬ每５年间隔取样)气象干旱历时(烈度)与水文干旱历时(烈度)构成的长序列皮尔逊相关系数箱形图(基于多模式集合平均)ꎬ每个箱型由１３５个流域相关系数构成ꎮ在不同时期ꎬ各流域的气象与水文干旱基于最大权函数的组合情景均存在显著的相关关系ꎬ９４％(９８％)以上的流域气象干旱与水文干旱历时(烈度)的相关系数超过０.９９ꎮ可能正是因为气象与水文干旱事件之间的紧密联系ꎬ所以两者的风险大小存在显著的正相关关系ꎮ区别于气象和水文干旱风险本身对气候变暖的敏感响应ꎬ两者之间的相关关系相对稳定ꎬ在未来时期未发生显著变化ꎮ这可以解释为气候变化直接影响气象干旱的发生发展过程ꎬ通过影响地表㊁地下水收支平衡间接改变水文干旱情势ꎬ本文结果发现虽然气候变化会同时改变气象和水文旱情ꎬ但此过程并不会影响气象￣水文干旱相关性ꎮ气象干旱与水文干旱的相关性主要受控于人为涉水活动等下垫面条件的改变ꎬ而受气候变化的影响有限[３０]ꎮ例如ꎬＷｕ等[３１]发现流域内大型水库的运行调度会显著减小下游水文干旱的历时和烈度ꎬ从而改变气象干旱至水文干旱的传播过程ꎬ影响气象￣水文干旱的关联性ꎮＸｕ等[３２]进一步验证了取用水㊁城市化等人类活动会降低流域内气象干旱与水文干旱的相关性ꎮ未来研究需要考虑气候变化与人类活动两者同时作用下气象干旱至水文干旱的传播特性ꎮ图５㊀１９６１ ２００５年(Ｈｉｓ)与２０１１ ２０５５年(Ｆｕｔ１)和２０５６ ２１００年(Ｆｕｔ２)中国１３５个流域１０~２００年一遇联合重现期下气象与水文干旱烈度和历时最可能组合序列相关系数Ｆｉｇ.５Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｂｅｔｗｅｅｎｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌｄｒｏｕｇｈｔｓｅｖｅｒｉｔｙａｎｄｄｕｒａｔｉｏｎｂｙｔｈｅｍｏｓｔｌｉｋｅｌｙｓｅｌｅｃｔｉｏｎｆｏｒ１０ ２００ｙｅａｒｊｏｉｎｔｒｅｔｕｒｎｐｅｒｉｏｄｓｏｖｅｒ１３５ｃａｔｃｈｍｅｎｔｓｉｎＣｈｉｎａｄｕｒｉｎｇ１９６１ ２００５(Ｈｉｓ)ꎬ２０１１ ２０５５(Ｆｕｔ１)ａｎｄ２０５６ ２１００(Ｆｕｔ２)３.４㊀气象干旱至水文干旱的风险传播图６为气候多模式集合平均下１９６１ ２００５年与２０１１ ２０５５年㊁２０５６ ２１００年位于中国东北㊁华中和华南地区的３个不同流域(双河屯站ꎬ射洪站ꎬ沙头站)气象干旱至水文干旱的风险传播示意图ꎮ其中ꎬ彩色实线由不同联合重现期(１０~２００年一遇ꎬ每５年间隔取样)等值线上基于最可能组合情景的气象干旱和水文干旱烈度和历时设计值相连而得ꎬ从图中可以看出ꎬ气象干旱￣水文干旱风险呈显著线性相关ꎮ图７给出了不同时段基于多模式集合平均下的各流域气象干旱至水文干旱风险传播的历时和烈度弹性系数ꎮ由图可知ꎬ在１９６１ ２００５年内ꎬ由气象干旱传至水文干旱的烈度弹性系数的空间分布与历时有相似之处ꎬ均处于１~１０ꎬ由北至南递减ꎬ但烈度的弹性系数略高于历时ꎮ位于华北地区流域的弹性系数最高ꎬ超过８ꎻ位于华南地区流域的弹性系数相对较低ꎬ多为１~３ꎮ这表明同一重现期下ꎬ北方地区水文干旱的潜在威胁将远超过气象干旱ꎬ而南方地区气象干旱与水文干旱的危险性较为接近ꎮ在气候变暖的影响下ꎬ各流域的弹性系数相对稳定ꎬ水文干旱风险变化对气象干旱风险变化的敏感程度不会发生较大变化ꎮ㊀第３期顾磊ꎬ等:气候变化下中国主要流域气象水文干旱潜在风险传播３２９㊀图６㊀１９６１ ２００５年(Ｈｉｓ)与２０１１ ２０５５年(Ｆｕｔ１)和２０５６ ２１００年(Ｆｕｔ２)３个典型流域气象干旱至水文干旱风险传播Ｆｉｇ.６Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌｔｏｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌｄｒｏｕｇｈｔｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｒｅｅｃａｔｃｈｍｅｎｔｓｄｕｒｉｎｇ１９６１ ２００５(Ｈｉｓ)ꎬ２０１１ ２０５５(Ｆｕｔ１)ａｎｄ２０５６ ２１００(Ｆｕｔ２)图７㊀１９６１ ２００５年(Ｈｉｓ)与２０１１ ２０５５年(Ｆｕｔ１)和２０５６ ２１００年(Ｆｕｔ２)气象干旱至水文干旱风险传播弹性系数Ｆｉｇ.７Ｅｌａｓｔｉｃｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｆｒｏｍｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌｔｏｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌｄｒｏｕｇｈｔｒｉｓｋｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇ１９６１ ２００５(Ｈｉｓ)ꎬ２０１１ ２０５５(Ｆｕｔ１)ａｎｄ２０５６ ２１００(Ｆｕｔ２)３３０㊀水科学进展第３２卷㊀㊀㊀图８给出了气象干旱至水文干旱的风险传播阈值ꎬ负值体现了只有当气象干旱事件规模足够大ꎬ才会引发水文干旱的发生ꎮ在１９６１ ２００５年ꎬ各流域上干旱烈度阈值略低于干旱历时阈值ꎮ纵观其空间分布ꎬ可发现干旱烈度同干旱历时极为相似ꎮ华北以及东北地区的烈度与历时阈值较低ꎬ均小于－６ꎻ华南地区的阈值较高ꎬ大多大于－３ꎮ这表明在华南地区ꎬ１场较小规模的气象干旱就可能引发水文干旱的发生ꎮ在２０１１ ２０５５年和２０５６ ２１００年ꎬ各流域阈值会发生小幅度变化ꎮ尤其是在北方地区ꎬ干旱烈度和干旱历时的阈值增大ꎬ这表明引发水文干旱发生的临界条件可能会有所降低ꎬ未来气象与水文干旱同时发生的概率将会增加ꎮ图８㊀１９６１ ２００５年(Ｈｉｓ)与２０１１ ２０５５年(Ｆｕｔ１)和２０５６ ２１００年(Ｆｕｔ２)气象干旱至水文干旱风险传播阈值Ｆｉｇ.８Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄｓｆｒｏｍｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌｔｏｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌｄｒｏｕｇｈｔｒｉｓｋｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇ１９６１ ２００５(Ｈｉｓ)ꎬ２０１１ ２０５５(Ｆｕｔ１)ａｎｄ２０５６ ２１００(Ｆｕｔ２)４㊀结㊀㊀论本文以基于最大可能权函数的Ｃｏｐｕｌａ理论度量干旱风险ꎬ研究了中国１３５个流域气象干旱与水文干旱潜在风险对气候变化的响应ꎬ并探讨了气象干旱与水文干旱风险的内在关联及其在气候变化影响下的特性ꎮ主要结论如下:(１)在１９６１ ２００５年ꎬ给定联合重现期下的水文干旱事件较之气象干旱历时更长㊁烈度更大ꎬ各流域气象干旱与水文干旱重现期对气候变暖的响应较为强烈ꎮ在２０１１ ２０５５年和２０５６ ２１００年ꎬ华北以及东北地区流域的气象干旱及水文干旱重现期有一定程度变大ꎬ旱情趋缓ꎻ华中和华南地区流域的干旱重现期将减少６０％~８０％ꎬ旱情加重ꎮ(２)以不同联合重现期下干旱历时与干旱烈度的最可能组合情景为风险度量ꎬ气象干旱风险与水文干旱风险存在显著的线性正相关关系ꎬ９４％(９８％)以上的流域气象干旱与水文干旱历时(烈度)相关系数超过０ ９９ꎬ且该相关性在１９６１ ２００５年㊁２０１１ ２０５５年和２０５６ ２１００年较为稳定ꎬ受气候变化的影响较小ꎮ(３)各流域气象干旱至水文干旱历时和烈度的弹性系数为１~１０ꎬ其中华北以及东北地区较高ꎬ约为。
气象数据质量分析与评估
气象数据质量分析与评估赵迦琪;韩仲强【摘要】MDOS系统实现地面小时数据、分钟数据、日数据、日照、酸雨数据质量控制,观测数据经过本系统实现台站级、省级和国家级三级质量控制.文章分别从站点分布、下垫面环境、观测要素疑误及产生原因、数据可用率等多个方面进行了数据质量的统计、分析与评估,统计了2017年1—6月考核数据,数据可用率高达99.98％,数据质量总体呈优良水平,保证各个应用系统使用数据的及时性和正确性,为数值天气预报、资料同化与再分析、公共气象服务、特色气象服务产品提供更准确的高质量地面气象观测数据.【期刊名称】《内蒙古气象》【年(卷),期】2019(000)001【总页数】3页(P40-42)【关键词】MDOS;国家级自动站;疑误数据;数据质量;统计分析【作者】赵迦琪;韩仲强【作者单位】内蒙古气象服务中心,内蒙古呼和浩特 010051;内蒙古气象信息中心,内蒙古呼和浩特 010051【正文语种】中文【中图分类】P4131 内蒙古地面气象站网概述内蒙古横跨中国东北、华北、西北三大地区，现有119个国家级地面自动气象站，其中20个为国家基准气候站，29个为国家基本气象站，70个为国家一般气象站。
2016年1月全部站点升级为新型自动气象站。
全区国家级自动站总体来说空间分布较为均匀，其中河套地区较为密集，阿拉善盟略微稀松。
内蒙古气候以温带大陆性季风气候为主，119个国家级自动气象站的下垫面环境差异较大，地理环境共28种，其中集镇占比26%，草原占比17%，郊外占比11%。
2 地面数据质量控制MDOS2.0实时接收和质量控制的数据种类包括119个国家站小时数据、分钟数据、日数据、日照数据，33个无人站小时数据，1917个区域站小时数据，8个辐射站小时数据，8个酸雨站酸雨数据，12个高空站定时数据，165个自动土壤水分站小时数据。
快速质量控制模块增加了日数据、日照数据、酸雨数据、辐射数据的处理，质量控制对象包括降水、气温、气压、相对湿度、风向风速、地温、能见度、日照、蒸发等47个要素。
浅谈对遥感学科、专业、遥感应用与发展的认识
浅谈对遥感学科、专业、遥感应用与发展的认识摘要遥感技术是一门建立在空间科学、电子技术、光学、计算机技术、信息论等新的技术科学以及地球科学理论基础上的综合性技术，为现代前沿科学技术之一，具有宏观、动态、综合、快速、多层次、多时相的优势。
在新技术迅猛发展的今天，遥感技术伴随着航空、航天技术的发展而不断提高与完善，服务领域因之而不断扩展，受到普遍重视，显示出极其广泛的应用价值、良好的经济效益和巨大的生命力。
关键词遥感发展现状发展趋势应用范围引言遥感作为一种空间数据的获取方法，遥感技术及其图像信息处理信息技术集合了空间、电子、光学、计算机、生物学和地学等科学的最新成就，是现代高新技术领域的重要组成部分。
主要为GIS提供全天候的实时的遥感影像，之后GIS便拿这些数据进行利用和分析。
遥感是从远离地面的不同工作平台上，如高塔、气球、飞机、火箭、人造地球卫星、宇宙飞船和航天飞机等，通过传感器对地球表面的电磁波辐射信息进行探测，然后经信息的传输、处理和判读分析，对地球的资源与环境进行探测与监测的综合性技术。
遥感技术从远距离采用高空鸟瞰的形式进行探测，包括多点位、多谱段、多时段和多高度的遥感影像以及多次增强的遥感信息，能提供综合系统性、瞬时或同步性的连续区域性同步信息，在环境科学领域的应用具有很大优越性。
1、遥感学科发展回顾遥感是以航空摄影技术为基础，在20世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。
开始为航空遥感，自1972年美国发射了第一颗陆地卫星后，这就标志着航天遥感时代的开始。
经过几十年的迅速发展，目前遥感技术已广泛应用于资源环境、水文、气象，地质地理等领域，成为一门实用的，先进的空间探测技术。
萌芽时期1608年制造了世界第一架望远镜。
1609年伽利略制作了放大三倍的科学望远镜并首次观测月球。
1794年气球首次升空侦察。
1839年第一张摄影像片。
初期发展1858年用系留气球拍摄了法国巴黎的鸟瞰像片。
1903年飞机的发明。
武汉市气象灾害监测预警分析平台设计与实现
武汉市气象灾害监测预警分析平台设计与实现摘要：气象灾害是影响社会经济发展的严重自然灾害之一，因此科学合理使用常规气象观测资料、先进气象探测设备开展防御气象灾害损失、防灾救灾气象服务等尤为重要。
加强自动气象监测站网建设、气象灾害预报预警系统设计、气象灾害信息传输系统建设等是完善气象灾害监测预警分析平台设计与实现的主要形式。
关键词：气象灾害；监测；预警；设计；实现Abstract: the meteorological disasters is the effect of the development of social economy one of serious natural disasters, so scientific and reasonable use a conventional meteorological observation data, advanced meteorological observation equipment develop defense the meteorological disasters, disaster prevention and disaster relief weather service is especially important. Automatic weather stations to strengthen the net construction, meteorological disaster forecasting warning system design, meteorological disaster information transmission system construction is to perfect the meteorological disaster monitoring warning analysis platform design and implementation of the main form.Keywords: meteorological disasters; Monitoring; Warning; Design; realize 1引言气象灾害是自然灾害中最为频繁而又严重的灾害，包括天气、气候灾害和气象次生、衍生灾害。
ASOM平台新一代天气雷达故障规范填报
ASOM平台新一代天气雷达故障规范填报安涛;陈玉宝;陈润浩;高玉春【摘要】综合气象观测系统运行监控平台(ASOM)是气象技术装备保障的业务应用系统.系统实现了气象探测设备的运行状态监控、探测数据质量监控、维护维修信息管理、装备保障信息管理、运行监控综合评估、监控信息发布和站网信息管理等功能.利用ASOM系统中2008年7月至201 4年7月的4000余条故障维修填报记录,围绕故障修复流程进行分析,探讨新一代天气雷达故障维修信息的规范填报并给出建议.文章旨在围绕雷达系统故障维修信息的规范填报,还原故障维修过程,改进故障诊断技术,达到提高台站雷达维修水平目的.【期刊名称】《气象科技》【年(卷),期】2015(043)005【总页数】5页(P839-843)【关键词】ASOM;天气雷达;故障;填报;规范【作者】安涛;陈玉宝;陈润浩;高玉春【作者单位】中国气象局气象探测中心,北京100081;中国气象局气象探测中心,北京100081;河南省南阳市气象局,南阳473000;中国气象局气象探测中心,北京100081【正文语种】中文引言综合气象观测系统是我国气象预报服务的基础，保障综合气象观测系统的稳定可靠运行是我国气象探测事业发展的关键。
综合气象观测系统运行监控平台（ASOM）是气象技术装备保障的业务应用系统。
系统实现了气象探测设备的运行状态监控、探测数据质量监控、维护维修信息管理、装备保障信息管理、运行监控综合评估、监控信息发布和站网信息管理等功能，覆盖了气象台站（含新一代天气雷达站、探空系统、自动气象站等）、省级和国家级的各类气象探测设备运行监控与保障业务。
主要用户是气象台站、省级和国家级技术保障部门及相关的业务管理部门［1］。
ASOM系统是保障各类气象探测设备正常运行、气象观测业务正常开展的业务应用平台，同时支持业务管理过程，为管理部门提供信息和决策依据。
在新一代天气雷达运行和保障体系中，台站级用户不仅可以通过ASOM业务应用平台实时监视雷达的运行状态，还可以开展一系列行之有效的保障信息管理业务，如维护维修信息和备件更换信息的填报，因此，日常维护及故障维修等信息的规范填报在保障业务工作中显得尤为重要。
天启预报系统实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景随着科技的不断发展，气象预报技术在人类的生产生活中扮演着越来越重要的角色。
为了提高预报准确率，降低自然灾害带来的损失，我国研发了天启预报系统。
该系统集成了多种气象模型和先进的数据处理技术，能够对天气进行精准预报。
本实验旨在验证天启预报系统的预报性能，为其在实际应用中提供参考。
二、实验目的1. 评估天启预报系统的预报准确率；2. 分析天启预报系统在不同气象条件下的预报性能；3. 为天启预报系统的优化提供依据。
三、实验方法1. 数据来源：收集我国过去五年（2016-2020）的气象观测数据，包括地面观测数据和卫星遥感数据；2. 模型构建：采用天启预报系统进行模型构建，包括气象模型、数据预处理和模型优化；3. 预报验证：将实验组预报结果与实测数据进行对比，计算预报准确率；4. 性能分析：分析天启预报系统在不同气象条件下的预报性能，包括预报准确率、时效性和稳定性等。
四、实验结果与分析1. 预报准确率实验组预报结果与实测数据对比如表1所示：表1 实验组预报结果与实测数据对比年份预报准确率（%）2016 85.62017 88.22018 90.52019 92.12020 93.8由表1可知，天启预报系统在过去五年内的预报准确率逐年提高，平均预报准确率为90.6%。
这说明天启预报系统具有较高的预报准确率。
2. 性能分析（1）时效性分析天启预报系统的时效性分析如表2所示：表2 天启预报系统时效性分析时效性（小时）预报准确率（%）1 85.02 87.53 89.24 90.55 91.86 92.57 93.08 93.59 94.010 94.5由表2可知，天启预报系统在时效性方面表现良好，预报准确率随着时效性的增加而逐渐提高。
（2）稳定性分析天启预报系统的稳定性分析如表3所示：表3 天启预报系统稳定性分析年份预报准确率（%）2016 90.02017 91.52018 92.02019 92.52020 93.0由表3可知，天启预报系统在不同年份的预报准确率较为稳定，说明系统具有较强的稳定性。
地球站节目智能综合告警系统的设计
1 前言目前，在广播电视节目的传送过程中，往往需要经过多次信号的转换和转发操作。
例如：在卫星地球站的业务上星过程中，有多次业务转发传送过程，传送中，广播电视信号要经历ASI、中频调制、射频调制等多种形式的转换，这就要求监测系统需具备多种不同格式信号的监测能力。
同时，在故障发生时，如何及时发现故障发生环节，并及时给予应急处理，如何进一步提升广播电视播出的保障能力，这些都为地球站监测系统的设计提出了新的要求和挑战。
目前，在地球站传输信号的过程中，需监测的信号大致可分为两类：ASI码流信号和中频调制信号（传输中经常出现的70MHz调制信号和射频调制信号，在监测环节一般都转换为中频调制信号进行监测）。
这两类信号主要监测的参数有：同步丢失错误、同步字节错误、PAT错误、连续计数错误、PMT错误、PID错误等码流监测标准TR101-290的监测告警内容；还有信道失锁、MER错误、BER错误、带宽越界、电平错误、EVM错误，以及C/N错误等信道告警内容。
除此以外，常见的地球站节目监测系统，还采集了节目内容的视频静帧故障、黑场故障、视频丢失、视频解码异常、色彩格式异常、测试图故障、视频比对故障、彩场故障、彩条故障、台标丢失、马赛克、视频加扰、节目中断、传输参数变更、编码参数变更、视频卡顿、轻度马赛克、中度马赛克、重度马赛克、花屏故障、音频丢失、音量过低、音量过高、音频比对故障、音频加扰、设备异常、音频卡顿、音频解码异常等视音频告警内容。
如上所述，所采集的告警类型繁多，在实际应用中，产生的告警记录更是繁冗，如何在极多的告警内容中，快速准确地找到所需要的内容，并做出最利于日常维护和故障处置的判断，成为亟待解决的难题。
在目前的工作中，通常有两种方式来解决上述问题，一种是人为选择告警类型的方式，另一种是本文中设计的智能告警的方式。
人为选择告警类型的方式，就是在繁多的可监测取得的告警类型中，选择少量的，且最能反映传输环节出现最严重的故障以及误报可能最少的参数类型，来进行日常监测。
湖北河海科技雨情数据实时监测与警报系统
简介——服务创造价值创新成就未来——河海科技——中国气象卫星遥感技术领导品牌，领先的气象科技产品与业务平台解决方案供应商。
河海科技致力于民航气象业务系统建设等众多领域的研究和开发，为民航气象部门提供全面专业的业务平台解决方案，是国内同行业研发实力最强、产品线最完善、系统最稳定可靠，服务响应最迅速、客户满意度最高、市场占有率最大的民航气象领域高新技术企业之一。
自1998年3月成立近20年以来，河海科技通过不断的技术创新和发展壮大，公司已通过软件企业认定和软件产品登记，获得ISO9001质量管理体系认证、CMMI 3级软件企业成熟度国际认证，具有政府颁发的高新技术企业证书，拥有二十多项软件产品自主知识产权（著作权）专利，公司的研发成果多次获得省部级、多项厅局级科技进步奖和优秀软件产品奖。
河海科技坚持“服务创造价值，创新成就未来”的经营理念，坚持以客户为中心，以市场为导向，以科技创新为动力，不断跟踪国内外先进技术动态，持续投入新产品的研发，以雄厚的研发实力和运营团队为后盾，将创新作为第一生产力，恪守对客户、员工与社会的承诺。
河海科技胸怀远大的理想，不断为中国气象事业的发展贡献自己的力量。
一、产品简介河海雨情数据实时监测与警报系统，完全遵照相关部门的数据格式要求，实现降雨信息的自动监测，为观测人员提供准确的实时雨情信息。
该系统可根据行政区或流域水系选择指定区域，并以各种数据图表形式展示。
该系统可提供雨量GIS监测查询，降雨量等值线图，雨量柱状图，时段雨量查询，过程雨量计算，极值雨量和原始雨量分析等雨情信息服务。
二、产品功能◆雨量GIS监测◆大雨警报◆雨量分析◆雨量数据维护◆站点管理三、产品特点◆数据展示形式多样，可自由切换表格、过程线、直方图、柱状图、饼图等◆可灵活选择雨量等值线算法，如规则矩形网格等值线追踪法、反距离加权插值法(IDW)、样条插值法、克里金插值法、等值线自动拓扑关系构建，以及快速填充法等◆可集成降水预报产品相关产品图：河海雨情数据实时监测与警报系统界面民航气象业务系统建设相关产品一气象卫星数据接收、处理与应用★河海葵花气象卫星云图接收处理系统★河海风云二号FY-2气象卫星云图接收处理系统★河海风云四号FY-4气象卫星云图接收处理系统★河海极轨卫星数据接收处理与遥感应用系统★河海云图定量估算降水和预报软件★河海气象卫星三维图云制作软件★河海云图及分析产品浏览器二民航气象通信与数据库系统★河海民航气象信息网络通信系统★河海民航气象资料处理与数据库管理系统三民航气象观测业务平台★河海机场气象观测年月总薄制作软件★河海机场气候志数据处理软件★河海机场地面气象数据统计分析系统★河海机场气象观测报告编制发布系统四民航气象预报业务平台★河海机场气象预报编制发布系统★河海气象数据综合显示与交互分析系统★河海天气图填绘与分析系统五民航气象信息服务平台★河海民航气象信息服务系统★河海气象信息与轨迹融合显示系统六民航气象地面观测你设备与工程★河海常规自动气象站★河海民航地面气象观测场工程建设水利与防汛业务管理信息化解解决方案一防汛基础资料管理平台★河海防汛指挥组织结构与人员管理系统★河海抢险队伍信息管理系统★河海抢险物资信息河海避灾场所信息管理系统二防汛办公自动化管理平台★河海防汛值班管理与警报系统★河海城市渍水信息采集与排涝调度系统★河海堤坝工情信息采集与巡视管理系统★河海灾情报告汇集系统★河海智能防汛业务报表制作系统★河海防汛决策视屏会商系统三水利工程调度管理平台★河海水库防洪调度系统★河海水库提优化调度与经济运行系统四水利防汛环境监测物联网★河海自动遥测雨量站★河海山洪灾害监测站★河海水文自动监测站★河海城市渍水自动监测站★河海土壤墒情监测站绿色能源与电网气象信息化解决方案一风电功率预测解决方案★河海风电功率预测系统★河海风能资源监测站二光伏发电功率预测解决方案★河海光伏发电功率预测系统★河海太阳能资源监测站三电网气象监测方案★河海电网气象服务系统★河海电网气象自动监测站气象水文信息实时监测与预报产品一遥感监测数据处理★河海葵花气象卫星云图接收处理系统★河海风云FY-4气象卫星云图接收处理系统★河海气象卫星三维云图制作软件★河海云图及分析产品浏览器软件★河海天气雷达数据采集与降水警报系统★河海台风路径采集与数据库系统二地面观测数据处理★河海雨情数据实时监测与预报系统★河海水清数据实时监测与警报系统★河海土壤墒情数据实时监测与警报系统★河海地面气象数据统计分析与警报系统三气象水文预报与预警★河海专业气象预报报警服务★河海云图定量估算降水和预报软件★河海天气雷达短时降水预报预警系统★河海台风路径分析预报系统★河海流域降水预报预警系统★河海水文预报系统★河海洪水预报预警系统外包服务接受各种类型的外包服务。
基于新型自动气象站的地面气象观测
※气象科学农业与技术2018, V ol.38, No.10237基于新型自动气象站的地面气象观测陈英聂羽彗彭祥荣（甘肃省民勤县气象局，甘肃民勤 733399）摘 要：新型自动气象站数据提高了地面气象观测数据的及时性，增加了观测数据的时间和空间密度，因此地面气象观测要挑选综合素质高的复合型人才组建地面气象观测业务团队，做好基础设备及各类气象探测设备的运行监控，加强气象探测环境和设施保护，熟练应用县级综合观测业务集成平台（MOPS），提高地面气象观测数据的质量，对推进县级气象业务综合改革和气象现代化建设具有重要意义。
关键词：新型自动气象站；地面气象观测中图分类号：P415.12 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20180534211随着气象灾害影响的越来越广，造成的损失越来越大，国家和民众对气象服务的要求越来越高。
为了满足精细化气象服务的需求，探测设备空间网格更密，资料时间密度更高，基层台站的气象观测实现了从人工观测到先进的自动化遥测遥感技术的升级，实现了大多数气象要素的自动化观测，实现了高精度、高时空分辨率、连续、自动、一体化的定量观测。
本文的重点是探讨当前时期基于新型自动气象站的地面气象观测。
1精编人员在以自动观测为主的地面气象观测现阶段，观测员仍是保证观测质量的主题，加强业务学习，不断提高业务水平和操作技能，将综合素质高、工作责任心强、业务能力强，具有质量控制、装备维护、运行监控、网络维护、资料分析等复合型人才安排到岗位上，挑选实干勤奋的业务骨干，组建地面气象观测业务团队，这是确保取准取全气象观测数据的前提。
2基础设备2.1 采集器与传感器采集器是自动气象站的核心，具有数据采样、数据处理、数据存储、数据传输等满足技术性能的采集器，要保持采集器的整洁，上面无覆盖物，正确、熟练的使用和维护好采集器，自动气象站才能可靠稳定地运行。
传感器是能感受被测气象要素的变化并按一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换器组成，要具有坚固的、对所测变量的过程中没有实质性的偏差和不确定度。
大气工程中的剧烈天气预警技术
大气工程中的剧烈天气预警技术随着气候变化的加剧，剧烈天气事件，如龙卷风、暴雨、暴风雪等频率逐渐增加，对人类生活和财产安全造成了巨大威胁。
为了有效应对这些灾害，大气工程领域不断研发创新，提高剧烈天气预警技术，以确保公众的安全和幸福。
一、大气观测和实时监测技术剧烈天气预警的核心是准确掌握天气变化情况。
大气工程中的剧烈天气预警技术依托于高分辨率的卫星观测、雷达监测、紫外探测器等先进仪器设备。
这些设备可以实时监测天气系统的演变，特别是那些可能导致剧烈天气的气象现象，如气旋、冷暖气团的移动和碰撞等。
二、剧烈天气模拟和预测技术大气工程领域在剧烈天气预警中还广泛应用气象数值模型来模拟和预测大气环流和天气系统的变化。
这些数值模型可以对大气中的温度、湿度、风场等进行预测，从而揭示可能导致剧烈天气的因素。
通过不断改进和优化气象数值模型，提高其分辨率和准确性，剧烈天气预警的能力也得到了实质性的提升。
三、人工智能和大数据分析在大气工程中，人工智能和大数据分析技术已广泛应用于剧烈天气预警中。
通过对海量天气数据进行分析和挖掘，结合先进的算法和模型，可以实现对剧烈天气的更加准确预测。
例如，利用机器学习算法对历史天气数据进行训练和优化，可以更好地识别出剧烈天气事件的发生和发展。
四、高效的预警和通信系统大气工程中的剧烈天气预警技术离不开高效的预警和通信系统。
目前，已经建立了广播、电视、手机短信等多种渠道进行天气预警信息发布。
同时，还通过建立无线传感器网络，实现实时的天气监测和数据传输。
这些系统的建设和运行，为剧烈天气预警提供了重要的支持和保障。
五、公众教育和应急演练除了技术创新，公众教育和应急演练也是剧烈天气预警的重要组成部分。
通过组织和开展应急演练，可以提高公众应对剧烈天气事件的能力，提高认识和警觉性。
同时，透过相关教育活动，使公众充分了解剧烈天气的特点和危害，提前做好防范和应对措施，最大限度地减少人员伤亡和财产损失。
综上所述，大气工程中的剧烈天气预警技术是一项复杂而重要的任务。
地面自动气象站数据采集处理系统设计
地面自动气象站数据采集处理系统设计
王立
【期刊名称】《成都信息工程学院学报》
【年(卷),期】2004(019)004
【摘要】针对我国气象台站地面观测现状,结合我国的实际情况,提出一种地面自动站数据采集处理系统方案.该系统的设计和部分电路的实验室调试工作,现已完成对该系统采集的数据的质量进行了分析和控制,并对系统进行了可靠性评估.
【总页数】6页(P573-578)
【作者】王立
【作者单位】青海省气象技术装备中心,青海,西宁,810001
【正文语种】中文
【中图分类】TN274+.2
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地面气象信息化资料处理系统
地面气象信息化资料处理系统
管杰裕
【期刊名称】《气象研究与应用》
【年(卷),期】2005(026)0z2
【摘要】介绍通过开发数据处理部件,把地面气象观测资料从模式化的A0、A和D文件转换到数据库文件中,利用结构化的SQL数据库查询语言来实现对气象资料的统计、查询和管理.
【总页数】4页(P53-56)
【作者】管杰裕
【作者单位】贵港市气象局,广西,贵港,537100
【正文语种】中文
【中图分类】P4
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气象测报地面信息化数据处理技术研究马海华
气象测报地面信息化数据处理技术研究马海华发布时间：2021-09-24T11:52:48.147Z 来源：《探索科学》2021年8月下16期作者：马海华[导读] 随着气象业务的快速发展，新型自动气象站的普及应用，气象测报业务内容也得到不断改革以及调整，气象测报的自动化水平又向前迈进了一大步，不仅降低了测报人员劳动强度，而且提升了气象测报效率。
但是地面测报仪器设备持续、不间断运行极易受到仪器故障、人员操不规范作等各方面因素的影响而出现不同程度的异常数据问题，从而影响地面气象预报的准确性。
基于此，就需要利用地面信息化数据处理技术，大幅提升数据质量。
本文主要探究了气象测报地面信息化数据处理技术，以供同行参考。
广西宁明县气象局马海华 532500摘要：随着气象业务的快速发展，新型自动气象站的普及应用，气象测报业务内容也得到不断改革以及调整，气象测报的自动化水平又向前迈进了一大步，不仅降低了测报人员劳动强度，而且提升了气象测报效率。
但是地面测报仪器设备持续、不间断运行极易受到仪器故障、人员操不规范作等各方面因素的影响而出现不同程度的异常数据问题，从而影响地面气象预报的准确性。
基于此，就需要利用地面信息化数据处理技术，大幅提升数据质量。
本文主要探究了气象测报地面信息化数据处理技术，以供同行参考。
关键词：气象测报；信息化技术；数据处理；处理技术引言气象测报的数据资料是进行气候预测、天气预报制作的原始数据参考，这些数据资料的准确率直接关乎于气象预报预测的质量。
气象测报数据质量受观测环境、仪器设备、测报技术等诸多因素的影响，需要气象部门高度重视气象数据质量控制工作。
随着气象观测业务现代化建设，气象测报系统日臻完善，我国各个地区当前已经广泛应用自动气象观测仪器，不但大幅降低了人力成本，而且还大幅提升了气象测报数据的准确性。
然而，一旦测报仪器设备维护管理不善，势必会导致观测数据异常，还可能会对地面测报业务的顺利开展造成不良影响。
地面智能观测显示与监控综合处理系统
地面智能观测显示与监控综合处理系统
秦运龙;杨代才;龚贤创;马启明
【期刊名称】《气象科技》
【年(卷),期】2014(042)003
【摘要】随着观测业务的逐渐智能化,大量新设备和新业务不断增加,从而造成观测数据显示和设备状态监控越来越复杂、凌乱,维护成本不断提高.提出并实现了地面智能观测站实时显示与监控系统,该系统采用Dundas、Grid、3ds MAX建模、系统拓扑结构图等多种直观、形象、智能的方式将所有观测数据显示和设备状态监控功能集约在一个平台上,便于工作人员管理和维护.在观测站的试运行中,极大的提高了整个观测站的业务效率,降低了观测人员的工作量.
【总页数】7页(P402-408)
【作者】秦运龙;杨代才;龚贤创;马启明
【作者单位】湖北省气象信息与技术保障中心,武汉430074;湖北省气象信息与技术保障中心,武汉430074;湖北省气象局,武汉430074;中国气象局气象探测中心,北京100081
【正文语种】中文
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简介
——服务创造价值创新成就未来——
河海科技——中国气象卫星遥感技术领导品牌，领先的气象科技产品与业务平台解决方案供应商。
河海科技致力于民航气象业务系统建设等众多领域的研究和开发，为民航气象部门提供全面专业的业务平台解决方案，是国内同行业研发实力最强、产品线最完善、系统最稳定可靠，服务响应最迅速、客户满意度最高、市场占有率最大的民航气象领域高新技术企业之一。
自1998年3月成立近20年以来，河海科技通过不断的技术创新和发展壮大，公司已通过软件企业认定和软件产品登记，获得ISO9001质量管理体系认证、CMMI 3级软件企业成熟度国际认证，具有政府颁发的高新技术企业证书，拥有二十多项软件产品自主知识产权（著作权）专利，公司的研发成果多次获得省部级、多项厅局级科技进步奖和优秀软件产品奖。
河海科技坚持“服务创造价值，创新成就未来”的经营理念，坚持以客户为中心，以市场为导向，以科技创新为动力，不断跟踪国内外先进技术动态，持续投入新产品的研发，以雄厚的研发实力和运营团队为后盾，将创新作为第一生产力，恪守对客户、员工与社会的承诺。
河海科技胸怀远大的理想，不断为中国气象事业的发展贡献自己的力量。
河海地面气象数据统计分析与警报系统，以气候资料编整与分析规范与依据，结合观测与预报等业务运行单位需求，对地面气象观测站点所测得的空气温度，湿度，气压，风向，风速，降雨等气象要素数据，进行多种形式的统计与分析，并能将统计结果导出图像或打印输出
一，产品功能
（1）多站气象统计GIS显示（2）单站气象要素统计图分析（3）警报阈值设置
（4）按多种时段单位进行统计（5）站点管理
二，产品特点
★用户可在GIS电子地图上直观地查看多站点多气象多要素区域监测结果
★支持多达80多种统计报表数据统计更加精细
★支持以日，月，季，年多种时段单位统计，时间跨度更精细
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一气象卫星数据接收、处理与应用
★河海葵花气象卫星云图接收处理系统
★河海风云二号FY-2气象卫星云图接收处理系统★河海风云四号FY-4气象卫星云图接收处理系统★河海极轨卫星数据接收处理与遥感应用系统
★河海云图定量估算降水和预报软件
★河海气象卫星三维图云制作软件
★河海云图及分析产品浏览器
二民航气象通信与数据库系统
★河海民航气象信息网络通信系统
★河海民航气象资料处理与数据库管理系统
三民航气象观测业务平台
★河海机场气象观测年月总薄制作软件
★河海机场气候志数据处理软件
★河海机场地面气象数据统计分析系统
★河海机场气象观测报告编制发布系统
四民航气象预报业务平台
★河海机场气象预报编制发布系统
★河海气象数据综合显示与交互分析系统
★河海天气图填绘与分析系统
五民航气象信息服务平台
★河海民航气象信息服务系统
★河海气象信息与轨迹融合显示系统
六民航气象地面观测你设备与工程
★河海常规自动气象站
★河海民航地面气象观测场工程建设
水利与防汛业务管理信息化解解决方案
一防汛基础资料管理平台
★河海防汛指挥组织结构与人员管理系统
★河海抢险队伍信息管理系统
★河海抢险物资信息河海避灾场所信息管理系统二防汛办公自动化管理平台
★河海防汛值班管理与警报系统
★河海城市渍水信息采集与排涝调度系统
★河海堤坝工情信息采集与巡视管理系统
★河海灾情报告汇集系统
★河海智能防汛业务报表制作系统
★河海防汛决策视屏会商系统
三水利工程调度管理平台
★河海水库防洪调度系统
★河海水库提优化调度与经济运行系统
四水利防汛环境监测物联网
★河海自动遥测雨量站
★河海山洪灾害监测站
★河海水文自动监测站
★河海城市渍水自动监测站
★河海土壤墒情监测站
绿色能源与电网气象信息化解决方案
一风电功率预测解决方案
★河海风电功率预测系统
★河海风能资源监测站
二光伏发电功率预测解决方案
★河海光伏发电功率预测系统
★河海太阳能资源监测站
三电网气象监测方案
★河海电网气象服务系统
★河海电网气象自动监测站
气象水文信息实时监测与预报产品
一遥感监测数据处理
★河海葵花气象卫星云图接收处理系统
★河海风云FY-4气象卫星云图接收处理系统★河海气象卫星三维云图制作软件
★河海云图及分析产品浏览器软件
★河海天气雷达数据采集与降水警报系统
★河海台风路径采集与数据库系统
二地面观测数据处理
★河海雨情数据实时监测与预报系统
★河海水清数据实时监测与警报系统
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★河海地面气象数据统计分析与警报系统
三气象水文预报与预警
★河海专业气象预报报警服务
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★河海流域降水预报预警系统
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★河海洪水预报预警系统
外包服务
接受各种类型的外包服务。