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北京市观象台2021-2022年气象垂直物理量数据集
1
作者 熊亚军 孟慧芳 +1 位作者 薛杨 范雪波 《中国科学数据（中英文网络版）》 CSCD 2024年第1期268-278,共11页
气象垂直物理量在气象、环境等领域用途非常广泛;但由于计算较为复杂,长序列、多要素的气象垂直物理量数据集一直较为缺乏。基于北京市观象台(站号54511)2021-2022年的气象探空资料,采用MICAPS4.0软件,计算2021-2022年气象垂直物理量数... 气象垂直物理量在气象、环境等领域用途非常广泛;但由于计算较为复杂,长序列、多要素的气象垂直物理量数据集一直较为缺乏。基于北京市观象台(站号54511)2021-2022年的气象探空资料,采用MICAPS4.0软件,计算2021-2022年气象垂直物理量数据集。每日有两个时次的数据,分别为08时和20时。垂直物理量包括K指数、A指数、最大抬升指数等40个物理量。数据集从数据观测、数据传输、数据存储3个方面进行了质控,可为天气预报、大气环境等领域的业务科研工作提供数据支撑。 展开更多
关键词 北京 气象垂直物理量 探空 数据集
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RMAPS-RISE降水实况分析产品在北京区域的检验评估
2
作者 黄明明 刘娜 +3 位作者 孟慧芳 赵文芳 宋林烨 范敏 《气候与环境研究》 北大核心 2025年第4期450-462,共13页
采取非独立和独立检验两种方式,利用北京地区2022年528个地面自动气象站质控后逐小时观测降水数据作为“真值”,对睿思(RMAPS-RISE)1h累积降水量分析产品在北京地区的适用性进行评估,并重点检验评估2022年汛期降水分析产品的质量,首次... 采取非独立和独立检验两种方式,利用北京地区2022年528个地面自动气象站质控后逐小时观测降水数据作为“真值”,对睿思(RMAPS-RISE)1h累积降水量分析产品在北京地区的适用性进行评估,并重点检验评估2022年汛期降水分析产品的质量,首次采用欧洲空间局土地覆盖数据评估汛期降水分析产品在不同下垫面区域的误差情况,并选取3次不同强度降水过程进行个例检验。结果表明,两种检验方式中降水分析产品与站点观测之间的误差均较小、相关性高,在北京具有很好的适用性,汛期均方根误差和平均绝对误差明显大于非汛期,非独立检验的误差整体优于独立检验。汛期降水分析产品在北京市16个区的相关系数均在0.93以上,平均绝对误差小于0.04mm/h,均方根误差除通州区外均在0.4mm/h以下,平均绝对误差和均方根误差较大的站是分布于通州、延庆、昌平和顺义四区的独立检验站,并且独立检验站高估明显。非独立检验和独立检验检验这两种检验方式中,RMAPS-RISE降水分析产品在林地、草地、农田、建筑区和裸地这五种不同下垫面的误差相差不大,并且下垫面区域是草地时相关系数最高。从汛期降水分级检验结果来看,均方根误差随着降水量级增加逐渐增大,小雨为0.45mm/h,大暴雨增长到9.02mm/h,各降水量级的TS评分均在0.91以上,而独立检验站的TS评分稍差,仅在小雨和中雨量级表现稍好。对2022年汛期分散性阵雨、中雨和暴雨3次不同的降水过程,独立检验降水分析产品与观测值的相关系数均超过0.9,降水趋势与观测基本一致,均能准确反映出降水峰值,也能刻画出累计降水量大于100.0mm的局地强降雨。 展开更多
关键词 睿思1h累积降水量分析产品 非独立检验 独立检验 降水分级检验
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北京冬奥会延庆复杂地形冬季和早春地面风场精细特征对比研究
3
作者 徐景峰 宋林烨 +3 位作者 陈婧 杨璐 陈明轩 韩雷 《高原气象》 北大核心 2025年第2期378-392,共15页
风是历届冬奥会十分关注的气象条件之一,是影响北京冬奥会山地赛事的首要气象因素,复杂地形下局地风场的精细化时空分布规律可以为赛道施工、风场预报、防风措施提供重要的理论依据。本文利用2017年12月至2022年3月北京冬奥会延庆高山... 风是历届冬奥会十分关注的气象条件之一,是影响北京冬奥会山地赛事的首要气象因素,复杂地形下局地风场的精细化时空分布规律可以为赛道施工、风场预报、防风措施提供重要的理论依据。本文利用2017年12月至2022年3月北京冬奥会延庆高山区不同海拔常规地面自动气象站和冬奥赛道加密站逐小时观测资料,研究了冬季(12月至次年2月)和早春(3月,残奥会期间)复杂地形下局地风场的精细化时空分布特征,重点对比分析了风速风向频率分布、日变化规律及季节变化差异。首先采用K-Means聚类方法将所有自动站分为四组,组1到组4分别代表延庆低海拔远郊区、东北山麓过渡区、西南过渡区、高海拔山顶区,然后以组为单位进行精细化特征分析。结果表明:(1)大风发生频率与海拔紧密相关,海拔越高,则大风发生频率越高。组1和组2(海拔1000 m以下)小风(<3.3 m·s^(-1))发生频率超过80%,而大风(≥10.7 m·s^(-1))占比为0%;组3(海拔1000 m以上)小风发生频率下降至75%以下,并偶尔发生大风,但占比不足1%;组4(海拔1800 m以上)风速频率分布发生质变,大风出现频率增加至10%以上,其中冬季远高于早春。(2)风向分布特征存在显著的局地性差异。组4受大尺度冬季风环流主导,盛行偏西北风,极少出现其他风向;组1~3受大尺度环流、山谷风环流和局地下垫面综合作用,各个风向以不同频率发生。(3)日循环变化呈现高、低海拔截然相反的特征。组1~3风速夜间小、白天大,组4则表现为夜间大、白天小、午间小风“窗口期”规律;组1~3存在明显的风向日夜转换,转换时间为日出和日落后,组4风向不存在日变化。(4)从季节变化看,早春风场和冬季存在较明显的差异,且局地差异较大。相比冬季,早春组1~2白天风速增大,组3夜间风速降低,组4全天风速均大幅减小;早春风向相对更多变,组1东北风向显著增多,组2谷风转山风时间比冬季推迟3 h,组3~4西南风向所有增加。上述研究结果有助于深入认识复杂地形下近地面局地风场的精细化时空规律,可为冬奥会及小尺度山地气象监测和预报提供重要的背景参考。 展开更多
关键词 复杂地形 近地面风 精细化时空特征 聚类算法
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省级降水实况分析产品在北京地区的适用性评估 被引量：2
4
作者 赵文芳 王蕙莹 +4 位作者 孟慧芳 缪宇鹏 黄明明 范敏 唐伟 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期361-372,共12页
利用自动气象站观测数据,采用误差分析、有效降水时次占比等方法评估2022年9月—2023年8月省级降水实况分析产品在北京地区的一致性和准确性,并从累积降水量、降水强度、逐小时降水量误差等方面对“23·7”极端降水过程进行分析。... 利用自动气象站观测数据,采用误差分析、有效降水时次占比等方法评估2022年9月—2023年8月省级降水实况分析产品在北京地区的一致性和准确性,并从累积降水量、降水强度、逐小时降水量误差等方面对“23·7”极端降水过程进行分析。结果表明:省级降水实况分析产品在北京地区的均方根误差不足1 mm,平均绝对偏差低于0.16 mm,与自动气象站观测结果接近。省级降水实况分析产品误差随降水量等级增加而增大,小雨等级降水被高估,中雨及以上等级降水被低估;误差空间分布差异明显,在中雨和暴雨等级下,最大负偏差均出现在延庆区,最大正偏差均出现在昌平区。“23·7”极端降水过程中,省级降水实况分析产品的平均均方根误差为1.8 mm,平均绝对偏差为0.806 mm,降水强度与自动气象站观测随时间变化趋势一致,较真实地反映了降水强度的变化趋势。 展开更多
关键词 实况分析产品 评分技巧 多源融合 准确性检验
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智慧冬奥2022天气预报示范计划的实施与评估 被引量：5
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作者 陈明轩 杨璐 +14 位作者 秦睿 宋林烨 李靖 邢楠 仲跻芹 孙超 王颖 刘凑华 窦以文 孙成云 时少英 于波 荆浩 甘璐 王宗敏 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期361-375,共15页
主要介绍了“智慧冬奥2022天气预报示范计划”(简称FDP)的运行与评估结果。此次FDP是在我国首次针对中纬度山区0~10 d冬季天气预报展开的示范计划,国内气象部门内外共22家单位、近40个数值模式或客观预报系统参与了该计划。FDP实现了实... 主要介绍了“智慧冬奥2022天气预报示范计划”(简称FDP)的运行与评估结果。此次FDP是在我国首次针对中纬度山区0~10 d冬季天气预报展开的示范计划,国内气象部门内外共22家单位、近40个数值模式或客观预报系统参与了该计划。FDP实现了实时运行所需的多种源数据和多源数据产品的高效传输分发、监控、实时处理、综合集成显示。首次开展了次百米级客观预报、人工智能释用订正预报等新型技术在冬奥复杂山地赛场的实时示范应用,为冬奥气象中心和3个赛区预报团队提供了丰富多样和稳定可靠的高精度客观产品,有力支撑了高标准的冬奥气象服务保障。针对参与FDP产品的系统性检验评估发现,与模式系统原始预报相比,释用后的专项站点预报对平均风、阵风、温度、相对湿度等要素的预报误差明显减小。但是对于冬季复杂山地的降水、能见度预报,客观预报技术还有待进一步改进,而且站点解释应用效果不明显。此次FDP对风、温度、降水、能见度、相对湿度的最优预报检验指标(最小误差值),总体体现了目前国内在中纬度山区冬季天气客观预报的大致水平和现实能力,对于认识复杂山地冬季天气预报存在困难、提升高精度天气预报水平等具有极为重要的价值。 展开更多
关键词 北京冬奥会 天气预报示范计划 FDP 检验评估
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西藏拉萨市供暖季天然气日负荷预测模型研究 被引量：5
6
作者 益西曲珍 强德厚 +2 位作者 熊亚军 丁真贡嘎 鲁同所 《高原科学研究》 CSCD 2022年第3期53-59,共7页
利用2018—2019年拉萨市天然气逐日燃气负荷数据以及同期气象要素数据,研究了燃气负荷的季节变化规律及其与气象因子的相关性,并基于多元回归模型与神经网络方法建立了燃气负荷预测模型。结果发现:拉萨市燃气负荷呈现显著的单峰型变化特... 利用2018—2019年拉萨市天然气逐日燃气负荷数据以及同期气象要素数据,研究了燃气负荷的季节变化规律及其与气象因子的相关性,并基于多元回归模型与神经网络方法建立了燃气负荷预测模型。结果发现:拉萨市燃气负荷呈现显著的单峰型变化特征,供暖季(10月至次年3月)的燃气日负荷较其它月份显著增多,12月达到峰值,次年4月开始逐渐减少。农历春节和藏历新年的燃气日负荷具有一定的波动性。平均气温、平均气压和平均风速与燃气负荷呈显著的负相关,其中平均气温与燃气日负荷的相关性最高,其次是最低气温和最高气温。选取平均气温、平均气压、平均风速和平均相对湿度以及假日系数6个因子,采用多元线性回归模型和神经网络两种方法建立了拉萨市供暖季燃气日负荷的预测模型。对比分析发现,两种模型对拉萨市燃气日负荷均有较好的预测效果,基于神经网络方法的预测模型更优异。 展开更多
关键词 拉萨 天然气 气象因子 预测模型
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高山滑雪赛场微波辐射计反演大气温湿廓线性能分析 被引量：1
7
作者 黄明明 邢腾飞 +1 位作者 赵文芳 孟慧芳 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2023年第6期641-651,共11页
利用2021年1~10月北京南郊L波段探空数据以及冬奥会延庆赛区高山滑雪赛场自动站资料,对微波辐射计反演温湿廓线的精度进行定量分析。结果表明,总体上微波辐射计反演温度与自动站、探空观测之间有较好的一致性,误差范围相对较小,可用性... 利用2021年1~10月北京南郊L波段探空数据以及冬奥会延庆赛区高山滑雪赛场自动站资料,对微波辐射计反演温湿廓线的精度进行定量分析。结果表明,总体上微波辐射计反演温度与自动站、探空观测之间有较好的一致性,误差范围相对较小,可用性较好。相对湿度和自动站的一致性稍逊,相关系数为0.81,与探空观测一致性较差。微波辐射计与同址自动站、不同址探空资料对比试验表明,在0.15~0.6 km高度,微波辐射计反演温度与自动站、探空观测均具有较强相关性,均方根误差和平均偏差随高度增加均呈现相反趋势,微波辐射计反演相对湿度与探空、自动站的相关性、均方根误差、平均偏差随高度的总体变化趋势一致。对比不同时次探空与微波辐射计温度和相对湿度发现,在各个高度层,微波辐射计反演温度与探空观测均为显著正相关,呈低层高于高层的特点,相对湿度廓线之间的相关性明显不如温度,2.75~3.5 km高度甚至表现出负相关。温度各个高度层(除10 km外)平均误差均在2℃之内,均方根误差和平均偏差在3 km高度以下分别约为3.4℃和2.5℃,以上基本呈现随高度递增的趋势。相对湿度均方根误差和平均偏差在各个层次都明显较温度大,平均误差在多数层次上均较大,最大可达23.67%。降水会导致微波辐射计温度廓线在08:00(北京时间,下同)、20:00大部分高度层上误差加大,其均方根误差和平均偏差在0.5 km高度以上明显大于无降水条件。但在低层大气多数高度上,降水天气各时次相对湿度均方根误差和平均偏差较无降水时明显减小,20:00减小幅度更大些。 展开更多
关键词 地基微波辐射计 探空 自动站 温度 相对湿度
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