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南京主要大气污染物季节变化及相关气象分析 被引量:70
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作者 贾梦唯 赵天良 +4 位作者 张祥志 吴香华 汤莉莉 王黎明 陈煜升 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2567-2577,共11页
为研究南京主要大气复合污染物PM_(2.5)、PM_(10)和O_3四季变化特征及其气象影响因子,利用2013年1月~2015年2月国控点环境监测数据对浓度特征进行统计分析,再利用WRF模式模拟的精细大气边界层气象场,分析气象要素与各污染物的相关性,并... 为研究南京主要大气复合污染物PM_(2.5)、PM_(10)和O_3四季变化特征及其气象影响因子,利用2013年1月~2015年2月国控点环境监测数据对浓度特征进行统计分析,再利用WRF模式模拟的精细大气边界层气象场,分析气象要素与各污染物的相关性,并建立统计模型.结果表明:PM_(10)、PM_(2.5)冬高夏低,冬季日均值分别为160.6μg/m^3和98.0μg/m^3;日变化特征四季基本一致,但秋冬季最强,夏季最弱,且冬季上午峰值比其余三季延后1~2h.各季大气可吸入颗粒物中细粒子占主导,PM_(2.5)/PM_(10)年均值为0.59;首要污染物为PM_(2.5)、PM_(10)、O_3的年频率分别为51.5%、26.6%和13.5%,PM_(2.5)主导四季AQI的变化,尤其是在重污染的情况下,首要污染物为PM_(2.5)占96%.O_3浓度春末夏初高、秋末冬初低,日变化为单峰式;O_3与边界层高度呈显著正相关,四季相关系数分别为0.500、0.572、0.326、0.323.四季PM_(10)、PM_(2.5)、O_3_8h_max日值逐步回归方程拟合度为40%~65%. 展开更多
关键词 复合污染物 南京 气象要素 季节变化
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FY-2E晴空风矢同化对台风分析和预报的影响研究 被引量:7
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作者 隋新秀 王振会 +2 位作者 鲍艳松 张庆 吴月 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期819-831,共13页
为了研究"二阶差分法"反演的晴空区风矢同化在台风分析和预报中的作用,以1509号台风"灿鸿"和1211号台风"海葵"为例,首先利用WRF-3DVAR系统对晴空风矢进行同化,探讨了晴空风矢的引入对模式初始场的影响。... 为了研究"二阶差分法"反演的晴空区风矢同化在台风分析和预报中的作用,以1509号台风"灿鸿"和1211号台风"海葵"为例,首先利用WRF-3DVAR系统对晴空风矢进行同化,探讨了晴空风矢的引入对模式初始场的影响。然后利用WRF模式对两个个例分别进行48 h的预报试验。通过对比控制试验和同化试验,结果表明,同化晴空风矢资料能够对初始风场和位势高度场进行合理的调整,在台风周围引导气流的作用下,台风路径与实况更靠近,从而提高了台风路径的预报效果。除此之外,同化晴空风矢对台风强度以及风场预报也有一定的改善作用,还可更准确地预报出降水的落区及雨强,提高降水预报质量。因此,晴空风矢的引入,有利于改善模式的初始场,从而提高WRF模式对台风的预报能力。 展开更多
关键词 天气预报 台风数值预报 三维变分同化 静止卫星 晴空导风
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毫米波雷达与无线电探空对云垂直结构探测的一致性分析 被引量:27
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作者 王喆 王振会 曹晓钟 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期815-826,共12页
在众多种针对云垂直结构的探测中,毫米波雷达可获取云底、云顶、云厚等完整的云垂直结构信息,并可以连续监测云的垂直剖面变化,是有力的探测手段之一。而无线电探空因其直接的测量优势,能直观、确切地描述大气湿度垂直结构,可将其进一... 在众多种针对云垂直结构的探测中,毫米波雷达可获取云底、云顶、云厚等完整的云垂直结构信息,并可以连续监测云的垂直剖面变化,是有力的探测手段之一。而无线电探空因其直接的测量优势,能直观、确切地描述大气湿度垂直结构,可将其进一步处理生成云垂直结构信息,并作为一种数据源用于与毫米波雷达云垂直结构探测结果进行比对,以评估毫米波雷达针对云宏观垂直结构的探测性能,为毫米波雷达更好地应用于云探测提供参考。通过获取位于北京南郊观象台的毫米波雷达2014年10月28日至2015年2月17日长达113天连续观测的反射率因子以及探空温、压、湿数据,设计或选取合适的方法对二者进行云边界的计算,并进行云高(包括云底高和云顶高)以及云层数的一致性比对分析。结果认为,除对于高层云的云顶高度毫米波雷达由于探测限制不能探测到10 km以上的云顶,某些时刻与探空产生较大差异外,在云底高度以及中低云的云顶高度上可以与探空观测取得很好的匹配效果,对于云的垂直分层上二者也有较强的一致性。该毫米波雷达具有较为准确并连续刻画10 km以下云垂直结构的能力。 展开更多
关键词 毫米波测云雷达 L波段无线电气球探空 云垂直结构 一致性分析
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基于傅里叶谱分析的天气雷达图像插值方法 被引量:5
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作者 焦鹏程 王振会 +3 位作者 楚志刚 韩静 张帅 朱艺青 《高原气象》 CSCD 北大核心 2016年第6期1683-1693,共11页
针对一种基于傅里叶谱分析原理的天气雷达回波强度图像插值方法,首先介绍了该方法的理论和算法步骤,然后进行了实际个例实验。结果表明:该方法比双线性插值方法能更好地凸显强对流天气情况下强回波区的结构特征,其本质是利用傅里叶谱分... 针对一种基于傅里叶谱分析原理的天气雷达回波强度图像插值方法,首先介绍了该方法的理论和算法步骤,然后进行了实际个例实验。结果表明:该方法比双线性插值方法能更好地凸显强对流天气情况下强回波区的结构特征,其本质是利用傅里叶谱分析获得产生对流性降水的"积状云"回波强度时空变化的谱特征,并进一步将谱特征用于观测数据离散点拟合、再进行重采样,有利于凸显一些因雷达分辨率低而探测不到的强回波中心。 展开更多
关键词 傅里叶谱分析 雷达数据插值 强回波中心
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机载W波段雷达衰减订正方法的不同云型模拟对比研究 被引量:3
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作者 纪雷 王振会 +1 位作者 黄兴友 张培昌 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期260-267,共8页
为了探讨适用于机载W波段(94 GHz,3.2 mm)测云雷达的衰减订正算法,根据大气和云的毫米波衰减理论,模拟在5种典型参数情况下的非降水云雷达回波强度,基于回波强度Z与云衰减系数kc之间的关系,使用解析法等5种衰减订正算法进行回波订正试验... 为了探讨适用于机载W波段(94 GHz,3.2 mm)测云雷达的衰减订正算法,根据大气和云的毫米波衰减理论,模拟在5种典型参数情况下的非降水云雷达回波强度,基于回波强度Z与云衰减系数kc之间的关系,使用解析法等5种衰减订正算法进行回波订正试验,寻求最优kc-Z关系系数,同时研究改变云液态水含量和云滴数密度(使典型云变成为非典型云)对订正效果的影响。结果表明,W波段kc-Z关系系数a=5.096 5和b=0.491 9适用的云型接近于典型层积云,而逐库类法订正效果优于解析法和迭代法。在使用最佳kc-Z关系系数情况下,5种订正算法对典型云的订正效果都较好,即使云厚增加到典型云厚度的2倍,订正误差仍小于5%。对于改变云液态水含量、云滴数密度、云厚度而表示的非典型云,虽然逐库法订正结果略优于逐库近似2法和逐库近似1法,但效果相近,在云不太厚时订正误差均小于10%。如果用"φ≤10%或20%"来评价其适用范围更广些,优于解析法和迭代法。但逐库类法对云液态水含量较敏感,导致"可订正厚度"减小、误差增大。因此,要尽量做好云型和云液态水含量的估算。 展开更多
关键词 机载测云雷达 W波段 衰减订正 云探测 模拟仿真
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南京雷达数据的一致性分析和订正 被引量:15
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作者 朱艺青 王振会 +5 位作者 李南 徐芬 韩静 楚志刚 张晗昀 焦鹏程 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期298-308,共11页
运用几何匹配法处理了南京雷达和热带测雨卫星(Tropical Rainfall Measuring Mission,TRMM)上搭载的测雨雷达(Precipitation Radar,PR)的反射率因子探测资料,统计分析了2008—2013年共245个时次的匹配数据。以TRMM PR工作多年持续稳定... 运用几何匹配法处理了南京雷达和热带测雨卫星(Tropical Rainfall Measuring Mission,TRMM)上搭载的测雨雷达(Precipitation Radar,PR)的反射率因子探测资料,统计分析了2008—2013年共245个时次的匹配数据。以TRMM PR工作多年持续稳定特征为参照,揭示了南京雷达6a的探测资料情况。结果表明,南京雷达和TRMM PR探测降水具有较强的一致性,6a时间里南京雷达存在一定的运行不稳定情况,南京雷达0℃层以下数据存在"3段特征":时段Ⅰ2008年1月—2010年3月,时段Ⅱ2010年3月—2013年5月,时段Ⅲ2013年5—10月。3个时段之间整体回波强度有差异,时段Ⅱ整体回波强度比时段Ⅰ、Ⅲ偏小2—3dB;而3个时段内的回波整体保持相对的稳定,南京雷达与TRMM PR的回波强度差值随回波强度的变化呈线性关系;在中低回波值时TRMM PR比南京雷达大,在中高回波值时南京雷达比TRMM PR大。基于两种雷达回波强度值的拟合关系,对南京雷达的反射率因子进行分段线性订正,有效地改善了南京雷达的一致性:3个时段回波强度的整体差异减小到0.75dB以内;在245个匹配时次和105894个匹配点上南京雷达和TRMM PR的反射率因子的相关系数增大,南京雷达-TRMM PR值的标准差减小。 展开更多
关键词 TRMM PR 南京雷达 反射率因子 拟合订正
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苏南三部地基雷达反射率因子一致性和偏差订正个例研究 被引量:8
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作者 韩静 楚志刚 +4 位作者 王振会 徐芬 李南 朱艺青 张晗昀 《高原气象》 CSCD 北大核心 2017年第6期1665-1673,共9页
中国新一代天气雷达可以进行较大范围降水的定量估测,但相邻站雷达之间的资料可能存在不一致性而影响组网应用效果。将热带降雨测量卫星TRMM(Tropical Rainfall Measuring Mission)上携带的降水雷达PR(Precipitation Radar)作为统一的参... 中国新一代天气雷达可以进行较大范围降水的定量估测,但相邻站雷达之间的资料可能存在不一致性而影响组网应用效果。将热带降雨测量卫星TRMM(Tropical Rainfall Measuring Mission)上携带的降水雷达PR(Precipitation Radar)作为统一的参照,针对2010年5-8月份长江中下游降水天气期间PR与苏南三部(南京、常州、南通)雷达的7次匹配事件的资料进行一致性分析,并利用经质量控制后得到的比较适宜于对比分析的数据集建立订正关系,进行偏差订正,分析订正效果,并详细比较其中两次事件订正前后地基雷达数据之间的差异。结果表明:(1)南京雷达反射率因子强度比常州雷达低3.5 d B左右,常州比南通低0.9 d B左右,3 km高度的回波强度拼图存在明显不连续;(2)将TRM M PR作为参照,利用预处理后的雷达观测数据样本,计算得出南京、常州、南通各地基雷达与PR的差值,并进行偏差订正后,南京与常州、常州与南通之间的反射率因子差值减小成为0.3和0.2,拼图效果也明显改善。 展开更多
关键词 TRMM PR 地基雷达 一致性分析 偏差订正
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非相干多普勒激光雷达探测风廓线精度分析 被引量:2
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作者 邵楠 陈玉宝 +3 位作者 步志超 韩旭 刘秉义 高玉春 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期344-352,共9页
多普勒激光雷达在晴空大气风场探测中具有高精度和高时空分辨率的特点。中国气象局气象探测中心的车载非相干多普勒激光雷达基于高光谱技术,可以进行大气风廓线、水平风场和扇形风场的探测。2011年3月~4月,用该激光雷达在北京南郊观象... 多普勒激光雷达在晴空大气风场探测中具有高精度和高时空分辨率的特点。中国气象局气象探测中心的车载非相干多普勒激光雷达基于高光谱技术,可以进行大气风廓线、水平风场和扇形风场的探测。2011年3月~4月,用该激光雷达在北京南郊观象台与L波段探空雷达进行了同步对比观测,得到50组可对比风廓线数据,平均有效探测高度为6038 m。在能见度较好的情况下,有效探测距离可达10 km;共得到30240对风速风向可对比统计点,风速的相关系数为0.82,系统差、标准差分别为0.586 m、5.38 m/s;风向的相关系数为0.94,系统差、标准差分别为5.93°、37.98°,两者的一致性较好。把5 km高度以下的数据按1000 m一层进行分层,分析各层风速、风向的相关系数、系统差和标准差显示。结果表明在1000~2000 m高度层激光雷达探测风廓线与L波段探空雷达的一致性最好,并对产生原因进行了分析。对于非相干多普勒激光雷达,探测数据的精度同时受到回波信号信噪比及低空气溶胶迅速变化的影响。 展开更多
关键词 激光技术 多普勒激光雷达 风廓线 探空雷达 对比
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基于镜频抑制零差探测的全光纤测风激光雷达系统 被引量:3
9
作者 陈玉宝 步志超 王振会 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期205-210,共6页
相干多普勒测风激光雷达多采用外差技术来获得大气风场在雷达径向方向上的速度大小和正负.本文基于镜频抑制技术,使用全光纤90°相位控制器研制了连续相干多普勒测风激光雷达系统.该系统通过对本振光或接收信号进行相位控制,得到正... 相干多普勒测风激光雷达多采用外差技术来获得大气风场在雷达径向方向上的速度大小和正负.本文基于镜频抑制技术,使用全光纤90°相位控制器研制了连续相干多普勒测风激光雷达系统.该系统通过对本振光或接收信号进行相位控制,得到正交的IQ信号,采用镜频抑制技术,探测得到径向风速的大小和正负,相对于使用外差技术的相干多普勒激光雷达系统,该系统具有信噪比更高、雷达存储能力更强、在相同的ADC采样速率下测速范围更大等特点.文中最后通过与风速计的大量对比试验,进一步对连续相干多普勒测风激光雷达系统的数据的可信性进行了验证.实验结果表明,该系统测得的风向正负与风速计完全一致,风速大小的偏差为-0.03m/s,标准差为0.63m/s,具有较高的探测精度. 展开更多
关键词 镜频抑制 零差 多普勒 激光雷达
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地基微波辐射计遥感人工触发闪电的观测研究 被引量:1
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作者 姜苏麟 王振会 +7 位作者 刘超 雷连发 潘赟 李青 张义军 吕伟涛 陈绍东 卢建平 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期497-506,共10页
为了深入研究雷电产生的微波热辐射特征,从2016年初夏开始利用地基微波辐射计在中国气象局雷电野外科学实验基地开展了连续4年的观测实验,根据雷电热效应的特征,制定了观测方案,并为地基微波辐射计设置了“引雷观测模式”。结果表明,地... 为了深入研究雷电产生的微波热辐射特征,从2016年初夏开始利用地基微波辐射计在中国气象局雷电野外科学实验基地开展了连续4年的观测实验,根据雷电热效应的特征,制定了观测方案,并为地基微波辐射计设置了“引雷观测模式”。结果表明,地基微波辐射计具有对雷电热效应产生响应的能力。2017—2019年,辐射计一共成功捕获了30次人工触发闪电,观测效率逐年增长,平均为71.4%;微波亮温脉冲幅度的最大值约125K。结合其中28次触发事件的雷电流数据,分析了亮温脉冲幅度和雷电流积分量之间的相关性,并发现了最大亮温脉冲幅度与总电流作用积分之间可能存在指数关系。根据亮温观测数据估算了雷电热效应的持续时间,平均约0.5 s,其中25次触发事件的雷电流热效应持续时间与雷电流持续时间变化较为一致,相关系数约0.73。 展开更多
关键词 地基微波辐射计 人工触发闪电 雷电热效应 亮温脉冲 雷电流积分量
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