潜势预报

摘要： 利用探空资料对2016—2020年咸阳市暖季(4—9月)雷暴大风、短时强降水和冰雹三类强对流天气发生的环境物理量特征进行分析,提炼强对流天气的关键物理量参数及预报指标。结果表明:(1)咸阳雷暴大风的高发期在4—5月,短时强降水和冰雹的高发期在6—8月,三类天气均主要出现在14—20时。(2)K指数、CAPE值、垂直风切变、0°C层高度和-20°C层高度均有明显的季节变化,相对高的0°C层高度、较厚的暖云层厚度以及相对小的中高层温度露点差可以区别短时强降水和其他两种强对流天气类型。(3)雷暴大风和冰雹发生时中低层一般表现出“上干下湿”的层结特征,雷暴大风的下沉对流有效位能相对较大,应超过120 J/kg。冰雹形成除了考虑较大的对流有效位能和深层垂直风切变外,还需要适宜的0°C层高度(3.9~5.1 km)。短时强降水要求“整层湿”,即500 hPa和850 hPa的温度露点差均较小,同时暖云层厚度应超过3.5 km。

摘要： 基于天气雷达、地面和探空观测资料、NCEP再分析资料、FNL数值预报产品,应用强对流天气分类识别技术和短时临近预报技术,开展风暴临近预报、强对流天气分类预警、基于数值预报的强风暴潜势诊断等研究,获得大理、丽江、西双版纳等高原山地机场及周边区域强降水、雷暴、大风、冰雹等灾害性天气的0~2 h实时定量预报产品和0~12 h强对流天气潜势预报产品,建立机场强对流天气短时临近预报系统。通过检验,该预报系统有较好的强对流天气预报预警能力,满足机场业务需求。

摘要： 利用太原市7个国家观测站实况、探空以及MICAPS等资料,对1998—2018年5—9月太原市的雷暴大风进行天气学分型,选取雷暴大风的消空因子以及不同天气型下的预报因子并确定其阈值,利用指标叠套法,建立雷暴大风潜势预报方法,并进行预报检验。结果表明:(1)选取700 hPa温度露点差、850与500 hPa的温差、条件性稳定度指数和混合相层4个环境参数作为消空因子并确定了消空阈值。(2)将雷暴大风分为高空槽型、冷涡型、切变线型、西北气流型和副热带高压边缘型5类,选取了5类天气型下雷暴大风的预报因子,利用指标叠套法,建立了太原雷暴大风潜势预报方法。(3)运用雷暴大风潜势预报方法开展历史样本回报检验和2019—2020年试预报检验,取得了较好的预报效果。

摘要： 微波辐射计可获取高时间分辨率的大气层结信息,为探索其在短时强降水预报方面的应用潜力,利用微波辐射计仪器获得对流参数特征,提取对短时强降水敏感的对流参数作为预报因子,并利用叠套法建立短时强降水潜势预报.结果表明:液态水路径LWP、SI、LI、CAPE、KOI这5种参数可作为预报因子建立潜势预报,经验证后得出短时强降水的POD、CSI、FAR分别为53.85％、50.01％、12.49％;另外,研究利用LWP的标准偏差在短时强降水发生前明显增大的特征改进预报,POD和CSI分别提升至73.08％、63.33％,FAR虽然增加至17.39％,但增量仅有4.9％.改进后的短时强降水预报效果提升明显,这说明水汽参数LWP在短时强降水预报中有较强的指示意义.

摘要： 为研究风云四号卫星的闪电产品在强对流天气预报中的应用,提高闪电潜势预报效果,利用全球预报系统(GFS)分析场数据,计算了华中地区2018年6-7月对流层内多种物理量和闪电数据之间单因素方差检验的F值.结果表明,闪电是否发生与低层大气温度、比湿、最大风速层风速U分量、对流层顶风速U分量、地面抬升指数、最优抬升指数显著相关;闪电活动多集中于低层大气温度和比湿的高值区,同时主要集中于抬升指数、最大风速层风速U分量和对流层顶风速U分量的低值区.由于岭回归方法在处理共线性数据方面效果较好,利用岭回归法得到闪电潜势预报模型,并对华中地区2018年8月共31 d的闪电进行了潜势预报,预报命中率达到0.75,虚假预警率为0.62,预报效果较好,对未来24 h闪电预报具有指导意义.

摘要： 利用2016-2018年6-8月ECMWF细网格、GRAPES_GRAPES(简称GRAPES)、黑龙江省822个自动站资料研究黑龙江省6-8月短时强降水(一般短时强降水和极端短时强降水)的预报方法和各影响因子指标与它们之间的融合.采用双线插值法或临近格点法、分位数法、配料法、排除法、多重分析法等形成以水汽、不稳定、抬升为框架的客观预报方法.研究发现,强降水的环境背景不仅受限于各物理因子阈值,还与它们之间融合密切相关.各因子间存在一定旬差异和日较差,与水汽相关的各阈值夜间大于白天,热力不稳定性白天高于夜间.6月中上旬与水汽含量相关的各因子阈值小于其它时段.从检验结果看,由于强降水的突发性、局地性和研究方法以及模式本身的特征,预报的空报率非常大,漏报率较低,TS评分最低且随着强降水分布密度的降低而降低.一般性强降水检验中,两种模式点对点检验的TS评分为0.015左右,14和40 km为半径的点对面检验中TS评分约0.03和0.08.极端强降水检验中,两种模式点对点检验TS评分约0.004,14和40 km点对面检验TS约0.007和0.02.7月由于强降水分布密度相对较大,检验效果也相对较好.一般性强降水检验TS评分EC细网格高于GRAPES_GRAPES,而极端强降水检验TS评分刚好相反.

摘要： 通过重庆城区2013-2016年空气质量指数AQI与气象要素的相关分析,引入表征大气温湿状态的物理量总温度、比湿、近地层风速、24 h变压及大气低层总温度差,构建新的空气污染气象条件指数IBAM(Index Between Air pollution and Meteorology).应用2013年4月1日至2016年12月31日欧洲中心预报产品计算重庆地区历史IBAM指数,通过K均值聚类分析,引入极端天气事件概念确定空气污染气象条件阈值,建立预报模型.利用IBAM指数与滞后1天AQI建立拟合曲线方程,计算出AQI预报值,计算预报准确率,经过2017年1月1日至2018年9月1日样本检验,72 h内预报准确率在70％左右.通过误差分析发现:当气象条件为大气污染物浓度主要影响因素且在大气污染源变化不明显时,预报误差较小;而当大气污染源变化明显时,预报误差较大.该预报方法已在重庆市气象台业务应用,对预防和处理重污染事件,改善重庆地区空气质量有较好参考价值.

摘要： 利用FNL1.0×1.0数据及丽江机场2014-2018年常规观测资料对丽江机场飞行区域强对流预报因子及潜势预报进行分析,表明选取对流有效位能、整层相对湿度、0°C层高度、近地表四层等压面的抬升指数和可降水量作为预报因子建立丽江机场雷暴预报方程,预报方程通过了显著性检验,预报效果检验表明该预报方程有较好的雷暴潜势预报能力;选取对流有效位能、0°C层高度、近地表四层等压面的抬升指数、可降水量和整层相对湿度建立强降水预报方程,预报方程通过了显著性检验,预报效果检验表明该预报方程有较好的强降水潜势预报能力.

摘要： 通过对1961-2010年济南雷暴资料进行统计分析,结果说明上世纪60年代以来全市雷暴总体呈减少趋势;济南雷暴只发生在春、夏、秋三个季节,尤其是夏季,冬季无雷暴,季节性特征表现明显;济南雷暴具有明显的日变化特征,下午到前半夜为雷暴活跃期.此外利用济南市2013、2014、2015年夏季(6月、7月、8月)的常规探空资料,与地闪定位资料、多普勒雷达回波数据相结合,统计分析并计算研究常用的46个大气环境参数,再利用SAS软件统计选取出与雷电活动的相关性较好的参数,采用贝叶斯(Bayes)判别模型建立雷暴发生等级的潜势预报方程.研究结果表明:利用独立样本检验表明本次Heidke技巧评分为0.37,虚警率为27.6％,失误率为17.9％,强雷暴与弱雷暴的准确率分为37.5％和65.8％.为济南地区的雷电预警预报研究工作提供了有效参考依据.

摘要： 本文利用沈阳市2007～2011年6、7、8月探空因子与闪电定位资料,选取适合当地雷暴潜势预报的9个因子,构建双隐层BP人工神经网络预报模型,对当地雷暴的潜势发展进行预报.结果表明,基于双隐层BP人工神经网络的预报模型临界成功指数CSI=57.46％、探测概率POD=79.38％、虚假报警率FAR=32.46％和总指数TS=74.89％,预报效果较令人满意;通过12h和6h潜势预报结果对比发现,6hBP神经网络模型预报效果好,更适用于沈阳地区雷暴潜势预报.

摘要： 根据东江源地区水资源及旱情分析结果,优先选择伏秋季为人工增雨作业期.根据伏秋季致雨的主要天气系统与人工增雨作业潜势的关系,利用日本数值预报产品,结合降雨回波特征的统计分析,对东江源人工增雨作业潜势预报及雷达回波应用进行了研究分析.结果表明:(1)当受高空低槽、切变线、台风外围等天气系统影响时,具备一定或良好的人工增雨作业潜势.(2)雨量预报为5.0-24.9mm,则具备良好的作业潜势;1.0-4.9mm,则具备一定的作业潜势;＜1.0 mm,则不具备作业潜势;≥25.0mm,则不宜作业.(3)降雨回波的移动惯性强,主要根据700 hPa风场确定作业点,根据回波变化趋势确定作业目标.

摘要： 利用2009-2012年前汛期广东和香港五个探空站资料计算得到的物理量,选取各个探空站与强对流天气相关性好的物理量作为预报因子,通过对各指数的空间分布特征和数值进行二值Logistic回归分析,得到各物理量的参数估算值,分别建立五个探空站的强对流诊断预报方程,得到前汛期强对流潜势预报因子P,从而制作广东省未来12小时强对流天气潜势预报.并用此法回报了2009-2012年前汛期的强对流天气,对于P的值进行预报质量评定,以CSI评分为标准,选取五个探空站的P值的阈值,并以各个站的阈值对2013年前汛期的强对流天气进行预报质量评定,结果表明,进过拟合后的潜势预报预报因子P比单个物理量的CSI评分有显著提高.

摘要： 利用2008-2010年夏季邵阳地区NCEP(1°×1°)再分析资料和湖南省闪电定位资料,建立该地区夏季雷暴、非雷暴的支持向量机(SVM)分类预报模型,进行雷暴潜势预报,并用测试样本检验了该模型的预报能力,同时与Logistic回归模型和Bayes判别法的预报效果进行了比较.结果表明:SVM模型的预报准确率为86.21％,虚警率为15.25％,漏报率为13.79％,TSS评分为0.79,在邵阳地区雷暴6h的潜势预报中,SVM方法所建立的模型较其他两种方法具有更好的预报效果.

摘要： 因为雷电的产生、发展比较迅捷,所以在预警方面的困难比较大,同时雷电灾害的瞬时性、严重性的特点,导致必须进行多方位的探讨和分析.一方面,数值模式产品提供的信息产品,通过研究雷电发生规律与大气不稳定度的关系,可以制作雷电潜势预报;另一方面,对于易受雷击影响的建筑物等设施进行雷电灾害风险评估,提前做好防雷工作预案,有效减轻雷电灾害影响.因此雷电的预警预报即有意义,技术上也是可行的.建立雷电潜势预报方程,首先确定雷电活动和不稳定参数的相关性分析,然后建立预报方程(雷电0～12 小时潜势预报),最后方程效果检验.

摘要： 利用2008～2010年5～9月的邯郸16个气象站的雷暴观测资料和邢台探测资料,计算与对流发展有关的20种物理量和33种对流参数作为预报因子,开展雷暴潜势预报,探讨雷电灾害防御的科学依据.

摘要： 利用近30年沈阳地区7个测站的雹暴常规观测和气象资料,分析沈阳地区冰雹气候特征和分布规律;着重分析2014年和2015年沈阳城区10次冰雹天气个例,对沈阳产生冰雹的天气背景及相关气象要素进行总结,结果表明:(1)冰雹出现在每年4月至10月,以5月、6月居多;冰雹多出现在每天午后至傍晚;(2)东北冷涡为冰雹天气的主要影响系统;(3)冰雹天气需要较大的能量和垂直风切变;(4)500hPa干侵入对冰雹天气发生有指示意义;(5)冰雹天气需要适宜的0°C层高度和-20°C层高度.

摘要： 利用2011-2013年6-8月291个样本武汉站的探空资料计算了20种与雷电活动有关的对流参数,经统计分析后发现多个对流参数与雷电活动具有显著的相关性;选取与雷电相关性较好的对流参数作为预报因子,并用多元线性回归方法建立雷电潜势预报方程,方程通过了α=0.05的显著性水平检验;使用2014年6-8月的观测数据进行预报效果检验,结果表明:雷电预报的命中率POD=82.6％,虚假报警率FAR=23.3％,临界成功指数CSI=63.3％.由此可见,该方法的建立对武汉市雷电天气的预报和预警具有参考价值和指示意义.

摘要： 本文从多尺度、多源资料分析2014年3月26-29日连续强对流天气过程,寻找此过程潜势预报和临近预报的着眼点.通过分析发现大尺度环流背景给此次强对流天气连续发生提供有利的条件,中尺度的诊断分析结合阈值揭示此过程主要以干对流天气为主.以3月26日和29日强对流天气的开始与结束为主要时段,分析多源观测资料,发现在临近预报中,卫星云图和上游地区天气实况的结合分析,可提高强对流天气临近预报的提前量.

摘要： 本发明公开了一种利用臭氧潜势指数预报臭氧浓度的方法及装置。该方法包括：获取地面第一预设高度处气温，并获取扩散指数和总云量；根据所获取的地面第一预设高度处气温、扩散指数和总云量计算臭氧潜势指数；根据计算得到的臭氧潜势指数与同时期同区域的历史臭氧浓度数据进行拟合，得到利用臭氧潜势指数计算臭氧浓度数据的拟合公式，用于通过预报臭氧潜势指数来预报臭氧浓度。该装置包括数据获取单元、臭氧潜势指数计算单元和臭氧浓度预报单元。这种方法和装置利用地面第一预设高度处的气温、扩散指数和总云量三个气象要素构建了新的臭氧潜势指数，既综合考虑了大气扩散条件的影响，又考虑了臭氧光化学生成过程中相关气象因子的影响。

摘要： 本发明公开了一种利用臭氧潜势指数预报臭氧浓度的方法及装置。该方法包括：获取地面第一预设高度处气温，并获取扩散指数和总云量；根据所获取的地面第一预设高度处气温、扩散指数和总云量计算臭氧潜势指数；根据计算得到的臭氧潜势指数与同时期同区域的历史臭氧浓度数据进行拟合，得到利用臭氧潜势指数计算臭氧浓度数据的拟合公式，用于通过预报臭氧潜势指数来预报臭氧浓度。该装置包括数据获取单元、臭氧潜势指数计算单元和臭氧浓度预报单元。这种方法和装置利用地面第一预设高度处的气温、扩散指数和总云量三个气象要素构建了新的臭氧潜势指数，既综合考虑了大气扩散条件的影响，又考虑了臭氧光化学生成过程中相关气象因子的影响。

摘要： 本发明公开了一种预报中国地区龙卷潜势的方法，该方法主要包括两个步骤：第一步是确定大气是否已经满足强雷暴天气条件，第二步是进一步确定强雷暴是否已经具备龙卷条件。主要判定大气中对流有效位能数据，0-6km风切变数据，0-1km风切变数据，抬升凝结高度这几个数据及组合是否满足相应要求。该方法可以提高龙卷的预报能力，有效改善因龙卷难被捕捉和预测而不能进行全国范围研究的不足。

摘要： 本发明公开了一种设施葡萄叶片白粉病潜势预报方法，包括以下步骤：（1）采集设施葡萄大棚的室内、外气象要素数据；（2）利用人工控制实验，调查不同气象条件下的设施葡萄叶片白粉病发生等级；（3）分析白粉病发生发展等级与气象条件的关系，确定影响白粉病发生发展的关键气象因子；（4）建立设施内影响设施葡萄白粉病发生发展的关键气象因子预报模型；（5）确定白粉病不同等级的气象指标范围，构建设施葡萄叶片白粉病潜势预报模型。采用本发明方法可以准确预报设施葡萄叶片白粉病发生发展等级，方法简便可行，预报效果较好。

摘要： 本发明属于龙卷预报技术领域，公开了一种非副高型龙卷潜势预报预警方法、系统、介质及终端，非副高型龙卷潜势预报预警方法包括：获取历史龙卷发生的天气背景和环境条件，并确定非副高型龙卷潜势预报指标，利用所述非副高型龙卷潜势预报指标实现非副高型龙卷潜势预报预警。本发明提供的非副高型龙卷潜势预报预警方法，确定了能够进行龙卷潜势预报通用指标，对于龙卷的命中率较高，不排除一定的空报率，有助于及时发布龙卷临近预报。本发明能够为龙卷的潜势预报提供动力、热力条件以外的参考，并为未来采取适当的手段干预龙卷过程以降低龙卷所造成的影响和损失提供方法。

摘要： 本发明涉及电力系统技术领域，公开一种输电通道雷电潜势预报方法及系统，为电网安全风险防护提供灾害预测数据支撑。本发明方法包括：获取输电通道第一尺度的气象要素变量数据；采用大涡模拟计算所述输电通道第二尺度的气象要素变量数据；所述第二尺度小于所述第一尺度；在所述第一尺度下，根据大涡模拟结果计算对流稳定度指数、大气层结稳定度；根据所述对流稳定度指数和大气层结稳定度输入雷电潜势预报模型中，得到雷电潜势强度预测结果。

摘要： 本发明公开了一种计算机自动识别预报人工防雹作业潜势的方法，包括基于实时读取的探空特征层数据，计算并绘制出位温θ、假相当位温θse以及饱和假相当位温线，并结合探空风向风速数据，得到V‑3θ图像，其中横坐标为绝对温度，纵坐标为大气压强；根据V‑3θ图像图像，识别大气层结参量特征，包括：θ折拐、超低温、垂直风切条件、水汽垂直分布条件和冷层云特征；根据大气层结参量特征进行人工防雹作业潜势的自动识别预报。利用计算机图像识别方法，通过自动识别判断大气垂直层结条件以及降雹潜势指标，提供人工防雹潜势预报结果，避免主观判断误差，提高预报准确率和防灾减灾效率。

摘要： 本发明提供了一种闪电潜势预报方法，该闪电潜势预报方法包括如下步骤：步骤(1)，提取一地区对应的历史地闪定位数据以及闪电发生前一天对应的GFS0.25°的1800UTC时刻分析场数据；步骤(2)，提取所述GFS0.25°的1800UTC时刻分析场数据在区间500hpa‑1000hpa中的109个变量；步骤(3)，基于K最近邻算法和决策树算法，对一模型进行训练；步骤(4)，更新当前的GFS0.25°的1800UTC时刻分析场数据，并基于经过训练后的所述模型，对所述地区未来时刻的闪电情况进行预报，其能够有效地提高闪电潜势预报结果的准确性。

摘要： 本发明公开了一种设施葡萄叶片白粉病潜势预报方法，包括以下步骤：（1）采集设施葡萄大棚的室内、外气象要素数据；（2）利用人工控制实验，调查不同气象条件下的设施葡萄叶片白粉病发生等级；（3）分析白粉病发生发展等级与气象条件的关系，确定影响白粉病发生发展的关键气象因子；（4）建立设施内影响设施葡萄白粉病发生发展的关键气象因子预报模型；（5）确定白粉病不同等级的气象指标范围，构建设施葡萄叶片白粉病潜势预报模型。采用本发明方法可以准确预报设施葡萄叶片白粉病发生发展等级，方法简便可行，预报效果较好。

摘要： 本发明公开了基于NOAA/LPI雷电潜势预报指数的本地化算法，将原有的LPI计算公式：LPI＝((RH)