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基于迁移学习方法的山东冷云冰晶特征分布研究
1
作者
王烁
朱文刚
+5 位作者
张佃国
王洪
王文青
袁雅涵
高荣璐
刘泉
《气象》
CSCD
北大核心
2024年第6期733-745,共13页
为分析冷云中冰晶的分布特征,揭示冰晶增长演变机制,根据冰晶形状和尺度特征分为8类并进行标注,同时标注1类隔断栏进行数据质量控制,将9类标签图像整合并建立图像集,利用迁移学习VGGNet16方法进行识别训练,经训练模型分类准确率达98%。...
为分析冷云中冰晶的分布特征,揭示冰晶增长演变机制,根据冰晶形状和尺度特征分为8类并进行标注,同时标注1类隔断栏进行数据质量控制,将9类标签图像整合并建立图像集,利用迁移学习VGGNet16方法进行识别训练,经训练模型分类准确率达98%。将模型应用到秋季冷云冰晶特征研究中,选取3次积层混合云和3次层状云降水过程,分析冰晶形状在不同温度区间的占比及冰晶谱变化特征,结果表明,温度通过影响冰晶基面与棱面的比值来决定冰晶初始形状分布,相同温度区间积层混合云内球状冰晶和线型冰晶占比高于层状云,低于-12℃后各类冰晶占比相对固定;积层混合云内线型冰晶直径集中在300~800μm,冰晶谱呈多峰分布,聚合体直径大于600μm,冰晶谱首尾两端浓度相当,球状冰晶直径集中在120~300μm,冰晶谱呈单调下降趋势。
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关键词
迁移学习
VGGNet16
冰晶形状
冰晶谱
在线阅读
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职称材料
2021年11月7日山东极端暴雪过程降水相态的多源观测特征分析
被引量：
12
2
作者
孙莎莎
孙艺
+3 位作者
徐婷婷
王洪
杨成芳
何鹏程
《气象》
CSCD
北大核心
2023年第7期830-842,共13页
利用自动气象站、双偏振雷达、毫米波云雷达、温度廓线仪和ERA5逐小时再分析资料等,分析了2021年11月7日山东西部地区暴雪甚至特大暴雪过程中降水相态的多源观测资料特征。研究表明:此次过程主要受西风槽、低涡切变线和冷锋共同影响,系...
利用自动气象站、双偏振雷达、毫米波云雷达、温度廓线仪和ERA5逐小时再分析资料等,分析了2021年11月7日山东西部地区暴雪甚至特大暴雪过程中降水相态的多源观测资料特征。研究表明:此次过程主要受西风槽、低涡切变线和冷锋共同影响,系统斜压性强,有低空急流配合,降雪持续时间不长,但小时雪强大,山东的西部地区出现大范围暴雪局地特大暴雪的极端降雪。多源观测资料较好地捕捉到此次过程降水相态及变化信息。风廓线雷达的风和垂直速度,双偏振雷达的相关系数和0℃层亮带,毫米波云雷达的反射率、垂直液态水含量、速度和谱宽,温度廓线仪的边界层温度及二维视频雨滴谱仪的粒子二维图像和信息都可以作为降水相态判断的指标,为0~1 h短时临近预报提供参考。此次过程地面降温非常迅速,雨快速转雪,雨雪混合持续时间短。地面降温是强的负温度平流、垂直运动和非绝热作用共同导致,其中,负温度平流作用最大,非绝热次之,垂直运动作用最小。负温度平流强,且负温度平流强度随高度降低而增强,导致地面呈现出快速降温的特征。
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关键词
极端暴雪
多源资料
快速降温
降水相态
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职称材料
初冬一次层状云较弱云区垂直结构的飞机观测
被引量：
5
3
作者
王烁
张佃国
+3 位作者
王文青
刘泉
吴举秀
刘畅
《应用气象学报》
CSCD
北大核心
2021年第6期677-690,共14页
为分析层状云垂直微物理结构,了解雷达参数特征,揭示降水机制,利用机载Ka波段云雷达和DMT(Droplet Measurement Technologies)粒子测量系统,针对2019年11月17日山东冷锋层状云系开展从云顶至云底的垂直探测。结果表明:观测云层由高层云(...
为分析层状云垂直微物理结构,了解雷达参数特征,揭示降水机制,利用机载Ka波段云雷达和DMT(Droplet Measurement Technologies)粒子测量系统,针对2019年11月17日山东冷锋层状云系开展从云顶至云底的垂直探测。结果表明:观测云层由高层云(3100~4500 m高度)和雨层云(800~2600 m高度)两部分组成。高层云过冷水含量较低,平均值为0.0026 g·m^(-3),最大值为0.008 g·m^(-3),云内冰晶通过水汽凝华增长,平均浓度为8.2 L^(-1),最大直径为900μm,平衡谱状态下冰晶浓度与雷达反射率因子具有较好相关性,相关系数最大为0.84。雨层云过冷水含量丰富,最大含水量为0.354 g·m^(-3),过冷水区平均雷达反射率因子为7.48 dBZ,多普勒速度为-2.3 m·s^(-1),速度谱宽为0.7 m·s^(-1);雨层云中上部以冰晶为主,下部为暖区融化粒子,冰晶通过凇附过程增长,平均浓度为208 L^(-1),最大直径为450μm;雷达反射率因子随高度降低至1500 m不断增大,在1200~1500 m高度保持不变,1200 m高度以下减小,未出现明显0℃亮带,速度谱宽随高度降低增大。
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关键词
机载Ka波段云雷达
垂直观测
降水机制
过冷水区
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职称材料
题名
基于迁移学习方法的山东冷云冰晶特征分布研究
1
作者
王烁
朱文刚
张佃国
王洪
王文青
袁雅涵
高荣璐
刘泉
机构
山东省气象局气象防灾减灾重点实验室
山东省
人民政府人工影响天气办公室
山东省
气象
科学研究所
山东省
气象
数据中心
山东省
气象
服务中心
出处
《气象》
CSCD
北大核心
2024年第6期733-745,共13页
基金
山东省自然科学基金项目(ZR2020MD055、ZR2022MD040、ZR2023MD002)
中国气象局创新发展专项(CXFZ2022J034、CXFZ2023J084)
+1 种基金
人工智能气象应用技术创新团队(SDCXTD2023-3)
山东省气象局科研项目(2023sdqxz08、2022sdqxz13、2022SDQN03、2022sdqxm04)共同资助。
文摘
为分析冷云中冰晶的分布特征,揭示冰晶增长演变机制,根据冰晶形状和尺度特征分为8类并进行标注,同时标注1类隔断栏进行数据质量控制,将9类标签图像整合并建立图像集,利用迁移学习VGGNet16方法进行识别训练,经训练模型分类准确率达98%。将模型应用到秋季冷云冰晶特征研究中,选取3次积层混合云和3次层状云降水过程,分析冰晶形状在不同温度区间的占比及冰晶谱变化特征,结果表明,温度通过影响冰晶基面与棱面的比值来决定冰晶初始形状分布,相同温度区间积层混合云内球状冰晶和线型冰晶占比高于层状云,低于-12℃后各类冰晶占比相对固定;积层混合云内线型冰晶直径集中在300~800μm,冰晶谱呈多峰分布,聚合体直径大于600μm,冰晶谱首尾两端浓度相当,球状冰晶直径集中在120~300μm,冰晶谱呈单调下降趋势。
关键词
迁移学习
VGGNet16
冰晶形状
冰晶谱
Keywords
transfer learning
VGGNet16
ice crystal shape
ice crystal spectrum
分类号
P412 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
2021年11月7日山东极端暴雪过程降水相态的多源观测特征分析
被引量：
12
2
作者
孙莎莎
孙艺
徐婷婷
王洪
杨成芳
何鹏程
机构
山东省气象局气象防灾减灾重点实验室
山东省
气象
台
烟台市人民政府人工影响天气办公室
国家海洋局东海预报中心
山东省
人民政府人工影响天气办公室
济南市
气象
台
出处
《气象》
CSCD
北大核心
2023年第7期830-842,共13页
基金
国家自然科学基金项目(41975055)
山东省自然科学基金项目(ZR2022QD089、ZR2022MD095)
+2 种基金
山东省气象局重点课题(2021sdqxz10)
环渤海区域项目(QYXM202205)
山东省气象局预报员专项(SDYBY2021-05)共同资助。
文摘
利用自动气象站、双偏振雷达、毫米波云雷达、温度廓线仪和ERA5逐小时再分析资料等,分析了2021年11月7日山东西部地区暴雪甚至特大暴雪过程中降水相态的多源观测资料特征。研究表明:此次过程主要受西风槽、低涡切变线和冷锋共同影响,系统斜压性强,有低空急流配合,降雪持续时间不长,但小时雪强大,山东的西部地区出现大范围暴雪局地特大暴雪的极端降雪。多源观测资料较好地捕捉到此次过程降水相态及变化信息。风廓线雷达的风和垂直速度,双偏振雷达的相关系数和0℃层亮带,毫米波云雷达的反射率、垂直液态水含量、速度和谱宽,温度廓线仪的边界层温度及二维视频雨滴谱仪的粒子二维图像和信息都可以作为降水相态判断的指标,为0~1 h短时临近预报提供参考。此次过程地面降温非常迅速,雨快速转雪,雨雪混合持续时间短。地面降温是强的负温度平流、垂直运动和非绝热作用共同导致,其中,负温度平流作用最大,非绝热次之,垂直运动作用最小。负温度平流强,且负温度平流强度随高度降低而增强,导致地面呈现出快速降温的特征。
关键词
极端暴雪
多源资料
快速降温
降水相态
Keywords
extreme snowstorm
multi-source data
rapid cooling
precipitation phase
分类号
P416 [天文地球—大气科学及气象学]
P445 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
初冬一次层状云较弱云区垂直结构的飞机观测
被引量：
5
3
作者
王烁
张佃国
王文青
刘泉
吴举秀
刘畅
机构
山东省气象局气象防灾减灾重点实验室
山东省
人民政府人工影响天气办公室
山东省气象局
大气探测技术保障中心
山东省
气象
台
出处
《应用气象学报》
CSCD
北大核心
2021年第6期677-690,共14页
基金
山东省自然科学基金项目(ZR2020MD054)
山东省气象局科研项目(2020sdqxm10,2020SDQN08)
文摘
为分析层状云垂直微物理结构,了解雷达参数特征,揭示降水机制,利用机载Ka波段云雷达和DMT(Droplet Measurement Technologies)粒子测量系统,针对2019年11月17日山东冷锋层状云系开展从云顶至云底的垂直探测。结果表明:观测云层由高层云(3100~4500 m高度)和雨层云(800~2600 m高度)两部分组成。高层云过冷水含量较低,平均值为0.0026 g·m^(-3),最大值为0.008 g·m^(-3),云内冰晶通过水汽凝华增长,平均浓度为8.2 L^(-1),最大直径为900μm,平衡谱状态下冰晶浓度与雷达反射率因子具有较好相关性,相关系数最大为0.84。雨层云过冷水含量丰富,最大含水量为0.354 g·m^(-3),过冷水区平均雷达反射率因子为7.48 dBZ,多普勒速度为-2.3 m·s^(-1),速度谱宽为0.7 m·s^(-1);雨层云中上部以冰晶为主,下部为暖区融化粒子,冰晶通过凇附过程增长,平均浓度为208 L^(-1),最大直径为450μm;雷达反射率因子随高度降低至1500 m不断增大,在1200~1500 m高度保持不变,1200 m高度以下减小,未出现明显0℃亮带,速度谱宽随高度降低增大。
关键词
机载Ka波段云雷达
垂直观测
降水机制
过冷水区
Keywords
airborne Ka-band cloud radar
vertical observation
precipitation mechanism
supercooled water region
分类号
P412.24 [天文地球—大气科学及气象学]
P426.5 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于迁移学习方法的山东冷云冰晶特征分布研究
王烁
朱文刚
张佃国
王洪
王文青
袁雅涵
高荣璐
刘泉
《气象》
CSCD
北大核心
2024
0
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下载PDF
职称材料
2
2021年11月7日山东极端暴雪过程降水相态的多源观测特征分析
孙莎莎
孙艺
徐婷婷
王洪
杨成芳
何鹏程
《气象》
CSCD
北大核心
2023
12
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
初冬一次层状云较弱云区垂直结构的飞机观测
王烁
张佃国
王文青
刘泉
吴举秀
刘畅
《应用气象学报》
CSCD
北大核心
2021
5
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职称材料
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