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1700450291 广西
P45 应用技术 气象服务 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:该课题来源于2007年国家自然科学基金项目,经费总共33万元。研究起止时间:2007年01月-2009年12月。2010年05月份完成结题工作。项目针对国内外提供的大量具有重要开发利用价值的数值预报产品资料,而缺乏新的数值预报产品释用预报建模方法问题,拟开展短期天气预报的非线性、非参数数值预报产品释用预报新技术研究;进一步采用离散粒子群优化算法(PSO)对近邻子集作多目标优化计算研究,建立最优近邻子集的粒子群优化算法;再对最优近邻子集采用进化计算开展优良个体生成技术研究,并对种群多样化的优良群体进行非线性规划的集合预报研究,以及利用模糊神经网络与粗集理论相结合的方法进行产品释用预报建模理论方法研究。为短期天气的数值预报产品释用预报应用研究提供一种新的途径。技术原理及性能指标:项目针对模糊神经网络技术本身并不提供如何构建预测模型的输入矩阵问题,分别采用粗糙集属性约简、条件数计算分析等方法对输入矩阵进行计算处理,改进和提高了模糊神经网络释用预报模型的预报性能。并利用VB和MATLAB等软件开发研制了广西模糊神经网络区域降水预报释用系统。项目在研究过程中发现,在国内外大气学科中,有关数值天气预报的集合预报研究已得到广泛认同。因此提出了仿照数值天气预报的集合预报思想,建立了相应的遗传-神经网络集合预报模型。很好地解决了普通神经网络方法容易产生“过拟合”的问题。项目针对BP神经网络的网络结构难以确定以及网络极易陷入局部解的问题,提出了在神经网络的学习过程中引入粒子群算法,优化网络结构和初始连接权。并进一步采用非参数回归、线性规划方法对各集合个体进行集成。技术的创造性与先进性:在大气学科中,首次提出了粗糙集理论与模糊神经网络相结合的数值预报产品释用预报建模理论方法。仿照数值天气预报的集合预报思想,采用遗传算法与神经网络相结合的方法,建立了一种新的非线性人工智能集合预报模型。并从理论上证明了集合预报模型比单个神经网络预报模型有更高的预报精度。提出了利用粒子群算法与优化网络结构和初始连接权的方法,获得一批独立的神经网络个体。并进一步采用非参数回归、线性规划方法对各集合个体进行集成,分别建立了2种神经网络集成预报模型。其它方面的初步研究:预报因子间的复共线性关系;证明了两个不同条件下的蚁群算法收敛性;建立了基于支持向量机的降水预报模型;技术的成熟程度,适用范围和安全性:该研究所用的技术手段成熟;适用范围为气象部门和政府管理部门;技术的可靠性好,安全性高。应用情况及存在的问题:应用情况:该项目主要在广西壮族自治区气象台开展试用。存在问题:在建立遗传-神经网络集合预报模型时,如何构造出差异度更大的集合成员群体,是一个值得进一步深入研究的重要方向。预报因子间的复共线性关系存在可能有很多不同的原因,如何诊断分析造成不同预报因子(自变量)组合的复共线性原因有待进一步深入探讨。在利用粒子群算法优化神经网络的网络结构和权系数时,整个过程中包含众多智能处理技术,计算耗时较长;另外非参数回归集成中高斯核函数窗宽选择要依据主观经验,如果选择不当,集成效果不好,需要对此作进一步深入研究。历年获奖情况:无。
1700450944 广西
S16 应用技术 气象服务 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:来源于“十二五”国家科技支撑计划课题“重大农业气象灾害预测预警关键技术研究(编号:2011BAD32B02)”中下达的有关双季稻低温灾害预测预警技术研究部分的任务。广西属于亚热带季风气候,丰富的气候资源适宜发展水稻等粮食生产,因而广西成为中国水稻双季稻主要产区之一,但广西地处低纬,是一个以丘陵、山地为主的地区,地理环境复杂,山地气候的垂直和水平差异都十分明显,构成了复杂多变的气候环境,成为中国气象灾害频繁与灾情严重的省区,低温冷害是广西主要的农业气象灾害,对水稻生产威胁较大,导致水稻产量不稳定、年际波动大,已成为广西水稻丰产、稳产的主要制约因素之一。随着21世纪全球气候变化不稳定性的加剧,导致气候波动更为明显,冷害等极端气候事件对农业生产的影响将更加突出,粮食安全是关系国计民生和社会政治稳定的头等大事,因而粮食生产的安全和稳定与国家社会的和谐安全稳定密切相关,尤其在中国人口快速增长以及人均耕地面积相对减少的严峻形势下,如何确保粮食生产的安全与稳定显得非常重要。2010年中国南方双季稻区出现了严重的倒春寒天气,对双季稻主产区的早稻生产影响较大,而关于这方面影响的监测预警研究相对薄弱,缺乏有效的冷害监测预警手段和技术方法,给防灾、抗灾、减灾工作带来极为不利的影响。针对这一情况,该课题拟开展水稻冷害监测预警技术研究,为广西水稻生产趋利避害及科学防抗提供信息服务及决策依据、提升广西水稻生产防灾减灾的能力和水平、最大限度地减轻低温灾害造成的损失等具有十分重要的意义。技术原理及性能指标:广西早稻低温阴雨的中、长期预测预警;广西晚稻寒露风灾害的中、长期预测预警;预测结果评分。技术特点:使用面向对象的C#语言,程序便于阅读和扩充。系统界面清晰友好且功能多。在预测中构建了基于大气环流、海温等前期气候因子的双季稻低温灾害中长期预测模型、基于CGCM模式资料的降尺度预测模型、时间序列预测方法和集成方案以及广西寒露风预测概念模型,提供了多种的双季稻春季低温阴雨和秋季寒露风的预测预警结果。技术的创造性与先进性:在预测中构建了基于大气环流、海温等前期气候因子的双季稻低温灾害中长期预测模型、基于CGCM模式资料的降尺度预测模型、时间序列预测方法和集成方案以及广西寒露风预测概念模型,提供了多种的双季稻春季低温阴雨和秋季寒露风的预测预警结果。技术的成熟程度,适用范围和安全性:系统软件已经获得中华人民共和国国家版权局计算机软件著作权,系统从2015年至今已经在广西省市县气象部门的农业气象中心正常业务使用,发布双季稻春季低温阴雨和秋季寒露风的预测预警业务产品。应用情况及存在的问题:系统从2015年至今已经在广西省市县气象部门的农业气象中心正常业务使用,发布双季稻春季低温阴雨和秋季寒露风的预测预警业务产品。存在问题:应继续扩大应用地区范围以完善指标。历年获奖情况:无。
1700450945 广西
S16 应用技术 气象服务 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:中国气象局下文批准广西气象局承担2009年气象行业标准项目:龙眼寒害等级,标准的编制单位为广西壮族自治区气象减灾研究所。各地在进行龙眼寒害监测、评估时,选择的致灾因子、采用的计算方法、确定的等级指标差异很大,无法进行时空比较。不利于国家农业防灾减灾、农业结构调整以及农业救灾对策的制定和实施。因此,为客观、定量地评估龙眼寒害的等级及其对产量的影响,编制该标准,旨在规范区域的、具有空间和时间可比较性的龙眼寒害等级标准,使龙眼寒害监测、评估业务规范化、标准化。为国家农业防灾减灾,特别是有针对性地进行农业气象灾害的监测、预警、评估和防御,以及制定救灾政策、措施,调整农业布局和结构等提供科学依据。技术原理及性能指标:选择日最低气温≤5.0℃累积日数,极端最低气温,最大降温幅度,日最低气温≤5.0℃积寒,日降水量≥5mm日数等因子作为龙眼寒害的致灾因子,采用主成分分析法确定各个致灾因子的影响系数,建立龙眼寒害指数,依据寒害指数的量级大小,将龙眼寒害分为轻度、中度、重度、极重四个等级。其中龙眼寒害指数表达式为:式中:Hi——各年寒害指数;X1——各年日最低气温≤5.0℃累只日数的标准化值;X2——各年极端最低气温的标准化值;X3——各年最大降温幅度的标准化值;X4——各年日最低气温≤5.0℃积寒的标准化值;X5——各年日降水量≥5mm日数的标准化值;ai——相应因子的影响系数。龙眼寒害等级指标为:龙眼寒害等级指标致灾等级:寒害指数(HI),减产率(yw)参考值,备注。轻度:HI<0.3,yw<10%,减产率(yw)参考值只是龙眼遭受不同等级寒害时可能导致的龙眼减产率,仅供参考。中度:0.3≤HI<0.8,10%≤yw<20%。重度:0.8≤HI<2.0,20%≤yw<30%。极重:HI≥2.0,yw≥30%。技术的创造性与先进性:参照气象行业标准(QX/T80—2007)香蕉、荔枝寒害等级,如果只选取极端最低气温、日最低气温≤5.0℃累积日数、日最低气温≤5.0℃积寒,最大降温幅度等4个因子作为致灾因子计算寒害指数,从1975~1976年冬、1995~1996年冬、2007~2008年冬这三个较典型的湿冷型冬季寒害,尤其是2008年初中国南方地区出现的大范围寒害过程中龙眼的受害情况看,由于伴有降雨,龙眼的受害情况要比同等温度条件下但为干冷型的寒害影响严重,而这4个因子均未体现长时间低温阴雨对寒害灾情的加重影响,但若在寒害指数模型中增加日降水量≥5mm日数这一致灾因子,则在模型中包含了阴雨对作物的影响,从用4个致灾因子和增加日降水量≥5mm日数后共5个因子计算得到的这三个典型冬季寒害年份的寒害指数可以看出,增加日降水量≥5mm日数这个因子后的寒害指数值均比增加前增大,真正体现出阴雨加重了寒害的影响,验证结果表明,增加降水日数因子后能更好的反映出湿冷型寒害的影响情况。因考虑到在发送的气象报文中只有少数站点有日照时数这一要素,而降水则每个站点均有,为确保龙眼寒害评估的实时性和代表性,该标准用降水日数而不是用日照时数来反映阴雨天气对龙眼生长发育及其产量形成的影响,同时验证结果表明,降水日数确能反映出湿冷型寒害对龙眼的加重影响,是适用的。技术的成熟程度,适用范围和安全性:该标准实施后,气象部门应使用龙眼寒害等级气象行业标准开展龙眼寒害的监测、评估工作,使龙眼寒害过程的监测、评估与损失统计具有可比性。如当地地理、气候等情况特殊,也可在使用该标准一段时间后,根据当地实际情况,对龙眼寒害等级标准的划分范围、等级作适当调整,但等级必须统一为4级。凡作变动的,应将变动情况通过电子邮件传到该标准研制单位,以便在以后的修订过程中考虑采纳。应用情况及存在的问题:中国龙眼主产区主要分布在广西、广东、福建、台湾等四省,在云南和海南也有少部分种植,但其所占的产量比重很小,而且种植比较分散、零星,故主要选择广西、广东和福建三省开展该标准的验证及应用工作。根据各地的龙眼种植面积、产量以及历史灾情,分别选取广西桂平县、隆安县、广东广州和福建宁德县进行综合寒害指数模型物理意义的验证及应用,经采用主成份分析方法分别建立了这三个县的综合寒害指数模型,从物理意义上看,寒害持续日数越长,极端最低气温越低,最大降温幅度越大,有害积寒越大,降水日数越多,对寒害指数的贡献均越大。其中寒害累积日数、积寒的贡献相对较大,极端最低气温、降水日数对综合寒害指数的贡献次之,最大降温幅度的贡献相对小些。这与寒害发生发展过程中表现出来的受灾情况一致。根据广西隆安、桂平、广东广州、福建宁德历年出现的寒害过程及计算得到的寒害指数,依据龙眼寒害等级标准,对以上地区进行定级,再通过查证历史灾情资料(中国气象灾害大典-广西卷),从主要寒害年来看,广西龙眼寒害评估结果与实际寒害灾情相符。同样对广州、福建宁德进行验证应用。对三省的四个代表站的验证及应用情况可以看出,龙眼寒害等级的划分合理适用。2013年至今的常规业务中,也已按照标准来发布相关监测评估业务材料。历年获奖情况:无。
1700450946 广西
S16 应用技术 气象服务 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:中国气象局下文批准广西气象局承担2010年气象行业标准项目:龙眼暖害等级,标准的编制单位为广西壮族自治区气象减灾研究所。各地在进行龙眼暖害监测、评估时,选择的致灾因子、采用的计算方法、确定的等级指标差异很大,无法进行时空比较。不利于国家农业防灾减灾、农业结构调整以及农业救灾对策的制定和实施。因此,为客观、定量地评估龙眼暖害的等级及其对产量的影响,编制该标准,旨在规范区域的、具有空间和时间可比较性的龙眼暖害等级标准,使龙眼暖害监测、评估业务规范化、标准化。为国家农业防灾减灾,特别是有针对性地进行农业气象灾害的监测、预警、评估和防御,以及制定救灾政策、措施,调整农业布局和结构等提供科学依据。技术原理及性能指标:龙眼暖害致灾因子选取了极端最低气温、日最高气温大于等于25.0℃的高温日数、平均最高气温、日降水量≥5mm的降水日数共4个致灾因子构建龙眼暖害指数。将上述4个致灾因子的标准化值分别乘以影响系数后求和,作为暖害指数。计算见下式:式中:WI——龙眼暖害指数;Xj————致灾因子;其中j =1,2,3,4时分别代表X1——日最高气温≥25.0℃高温日数的标准化值;X2——平均最高气温的标准化值;X3——极端最低气温的标准化值;X4——日降水量≥5mm降水日数的标准化值。龙眼暖害致灾因子的影响系数需自行计算,该标准采用主成分分析法计算得到中国龙眼主要产区暖害影响系数的参考取值。龙眼暖害等级指标:致灾等级,暖害指数(WI),减产率参考值(yw)。轻度,0.2≤WI<0.5,yw<10%。中度,0.5≤WI<0.9,10%≤yw<20%。重度,0.9≤WI<1.4,20%≤yw<30%。极重,WI≥1.4,yw≥30%。技术的创造性与先进性:该标准规定了龙眼暖害指数的计算方法、等级划分标准,适用于中国龙眼产区的龙眼暖害的调查、监测与评估。龙眼暖害等级标准划分为4个等级,分别为轻度、中度、重度和极重。龙眼暖害致灾因子的影响系数需自行计算,该标准采用主成分分析法计算得到中国龙眼主要产区暖害影响系数的参考取值。该标准计算了中国龙眼主产区暖害影响系数的参考取值,其中广西、广东、福建的暖害影响系数的计算分别采用了当地龙眼主产区的27、24和15个站的数据计算得到。技术的成熟程度,适用范围和安全性:该标准实施后,气象部门宜使用龙眼暖害等级气象行业标准开展龙眼暖害的监测、评估工作,使龙眼暖害过程的监测、评估与损失统计具有可比性。如当地地理、气候等情况特殊,也可在使用该标准一段时间后,根据当地实际情况,对龙眼暖害等级标准的等级指标作适当调整,但等级必须统一为四级。凡作变动的,应将变动情况通过电子邮件传到该标准研制单位,以便在以后的修订过程中考虑采纳。应用情况及存在的问题:根据各地的龙眼种植面积、产量以及历史灾情,分别选取广西玉林、广东电白和福建厦门进行龙眼暖害指数模型物理意义的验证,经采用主成分分析方法分别建立了这三个县的综合暖害指数模型,从物理意义上看,高温日数越多,平均最高气温越大,极端最低气温越高,对暖害指数的贡献均越大,但在大部地区降水日数的作用恰好相反,即降水日数越多,暖害指数越小;其中高温日数、平均最高气温的贡献相对较大,极端最低气温对暖害指数的贡献次之,降水日数的贡献相对小些。这与暖害发生发展过程中表现出来的受灾情况基本一致。据中国气象灾害大典—广西、广东、福建卷,龙眼暖害等级评估结果与实况基本一致,广西大新、玉林,广东电白、信宜和福建漳州、厦门等站的评估准确率分别为:18/19,20/21,18/19,16/17,18/19,21/22,其中评估结果与实况不一致的年份也只相差一个等级,从三省6个代表站的验证及应用情况可以看出,龙眼暖害等级评估的划分标准合理适用。2014年至今的常规业务中,也已按照标准来发布相关监测评估业务材料。历年获奖情况:无。
1600440435 青海
P48 应用技术 气象服务 公布年份:2016
成果简介:项目分析了西宁地区秋、冬及春季空中云水资源分布特征,建立了西宁地区秋、冬及春季降水概念模型,获得各类天气形势下开展人工增水的最佳作业时机的指标,规划出作业点最佳布设位置,确定了不同天气形势下开展人工增水作业最佳作业时机。项目研究成果和技术方法可提高西宁地区增水作业的科学性和客观性,减少作业的盲目性。对在青海省内开展局地小区域云水资源特征分析提供了方法和手段,对青海省人工影响天气工作的科学发展和业务技术水平的提高起到了促进作用,为今后西宁地区科学有效开展人工增水提供了技术支撑。项目开发的《西宁市空中云水资源监测评估系统》系统界面友好,操作方便,运行稳定,对指导西宁地区开展人工增水作业,提高作业的科学性和有效性,具有较高的实用价值。成果达到国内领先水平。
1600320083 福建
P45 应用技术 气象服务 公布年份:2016
成果简介:项目来源:该项目成果整合了2009-2012年完成的4个中国气象局预报员专项和1个福建省自然科学基金相关台风研究成果。4个中国气象局预报员专项:入侵台湾岛热带气旋打转异常路径研究、台湾岛地形对福建台风大暴雨的影响研究、台湾海峡台风结构和路径异常变化诊断分析、台风影响期间福建沿海及海区大风分布和预报(项目编号分别为CMATG2009YB06、CMAYBY2012-028、CMAYBY2011-023、CMATG2010YB09))。福建省自然科学基金项目:台风历史风速数据的质量控制和订正方法研究(项目编号2011J01263)。总体思路:系统研究台湾地形、环境流场和物理量场共同作用对穿越台湾岛台风路径的影响,建立该类影响福建台风的路径预报模型。探讨台湾地形对台风暴雨的增幅作用及机理,建立穿台入闽台风暴雨预报模型。利用新增40年实测资料,改进传统台风风速-气压经验公式;解决早年风速缺测多和明显偏大的数据重建或订正难题,延长可用数据年限。分析台湾地形及海峡“狭管效应”对福建海区台风大风分布的影响,建立历史台风大风分布数据库。成果内容及创新性:台湾岛及台湾海峡地形对台风路径的影响:采用统计和对比相结合方法,以1949~2008年60年穿过台湾的126个台风为样本,在普查与个例分析的基础上,结合数值模式验证,确定了台湾与海峡地形作用和环境场条件共同作用对台风路径异常的影响机理,并建立了预报概念模型。创新性:(a)系统研究了台湾岛和海峡对临近台风发生打转或偏折等异常路径的作用机制;(a)建立了登台湾台风打转异常路径的预报概念模型;(b)建立了台风在台湾海峡路径发生偏折的预报概念模型。台湾岛地形对福建台风大暴雨的影响:针对福建省台风突发性大暴雨过程,总结该类过程的环流型;利用中尺度数值模拟,探讨了台湾岛地形对福建沿海台风突发性大暴雨的影响机制。创新性:(a)得到了台湾岛地形条件对福建沿海台风突发大暴雨的影响机制;(b)建立了台风突发大暴雨预报模型。台风历史风速数据的质量控制和订正方法研究:利用新增40年数据,建立了改进版台风近中心最大风速与中心最低气压经验公式,提出了缺测或偏差风速的重建或订正方法;提出台风强度等级气压标准,重建了相关历史序列。创新性:(a)新建台风风速-气压公式考虑强度和纬度差异,更符合台风动力特征;解决了历史缺测或偏差风速数据重建或订正难题;(b)提出的台风强度气压标准解决了1950-70年代数据以风速标准造成的统计误差。台风影响期间台湾海峡及临近海区大风分布研究:分析台湾地形及海峡“狭管效应”对福建海区大风分布影响,总结出福建沿海大风分布概率图,建立历史数据库。创新性:提出了台风不同方位下台湾海峡及临近海区大风精细化分布。
1600590368 河北
P45 应用技术 气象服务 公布年份:2016
成果简介:该项目收集分析近三年的GPS水汽仪、风廓线雷达、多普勒雷达数据,建立了各种新型探测数据在唐山地区短历时强降水天气中的应用指标。引进WRF模式,通过多物理参数化试验选取了最优的参数化方案组合,利用GSI模式同化了常规观测资料、卫星资料以及GPS等资料,最终建立了适用于唐山地区的预报业务模式,能输出空间分辨率达3x3公里的定时定点定量的预报产品。基于NCEP全球集合预报资料GEFS/R2和WRF-ARW模式建立了唐山市局地精细化短期集合预报系统,其降水预报准确率高于确定性模式预报产品。通过分析近8年的自动站降水数据,建立了基于降水落区的主汛期七种强降水天气概念模型。研究过程中解决了常规观测资料、卫星资料、GPS等资料模式同化问题,基于GEFS/R2资料和WRF模式建立了高分辨率的能应用于市级区域精细化预报的短期集合预报系统,建立了基于GPS水汽仪、风廓线雷达以及多普勒雷达的短历时强降水预报指标,基于降水落区分布建立了唐山主汛期七种短历时强降水天气概念模型。该项目研究出的短历时强降水预报技术将明显提高短历时强降水精细化预报预警能力,并为病险水库、尾矿库、中小河流防汛救灾,地质灾害和城市积涝气象服务提供有利依据,减少工农业损失和保障人民生命财产安全。
1600590008 河北
P48 应用技术 气象服务 公布年份:2016
成果简介:该项目针对冀中南地区人工增雨(雪)关键技术和应用问题,研究了该地区天气气候背景和人工增雨(雪)作业潜力,利用云降水精细化分析系统(CPAS)及数值模拟等方法,分析了冀中南地区降水性云系的降水特征,建立了人工增雨(雪)综合潜力识别因子和作业指标,并进行了实际应用。研发了一种基于新一代天气雷达层状云人工增雨效果定量化物理检验方法。主要关键技术和创新点如下:提出了基于雨强、垂直速度、温度、过冷水和冰晶浓度等的综合人工增雨作业条件模式物理量指标。建立了基于云液态水含量、VIL、过冷层厚度和云顶高度的人工增雨(雪)综合潜力区识别因子的概念,经计算后更直观地反映出云内过冷水含量占全部降水量的比率,对人工增雨潜力区强弱进行量化识别。3)研发了基于新一代天气雷达层状云人工增雨效果定量化物理检验方法。该项成果已在冀中南地区人工增雨(雪)作业中得到广泛应用。
1600570363 广西
P45 应用技术 气象服务 公布年份:2016
成果简介:课题来源与背景:课题来源:广西自然科学青年基金项目(一般项目)《南海台风客观预报技术研究》(项目编号:2011GXNSFB018001)。项目经费5万元,由广西区科技厅划拨。项目背景:广西地处中国华南沿海,每年汛期由于台风登陆或影响广西时,造成严重的洪涝、风灾,影响该区,特别是该区沿海地区,台风造成巨大的经济损失,少则几千万元,多则数十亿元。提高台风的预报能力可以有效减轻这种严重气象灾害对社会、经济造成的损害,因而不断提高台风业务预报水平和能力始终是中国气象服务的一项重要任务。技术原理及性能指标:以建立一种新的南海海域台风路径和强度的短期客观预报方法为目的,项目拟通过分析研究不同月份南海海域台风路径和强度变化有关的台风气候持续因子和数值预报产品物理量因子,以相关显著的预报因子为基础,采用进化计算的遗传算法和人工神经网络相结合的方法,进行南海海域台风路径和强度的短期客观预报方法建模研究。技术的创造性与先进性:项目利用收集整理的多年南海台风路径和强度资料和国家气象中心下发的T213数值预报模式产品、日本和欧洲中心数值预报产品以及NCAR/NCEP再分析的大气环流等资料,开展以神经网络与遗传算法相结合的新的南海台风路径和强度的集合预报建模理论方法研究,并针对模型输入构造中需要解决的一些关键问题进行深入研究。项目建立了一套分月的南海海域台风路径和强度客观预报模型,其预报精度比传统预测方法的预报准确率提高3-5%;创建了一套从预报模型输入到数学建模的多种人工智能预报技术的集成创新客观预报建模理论方法;提出了遗传—神经网络南海台风路径和强度集合预报模型,对开拓该区有关台风灾害的非线性智能计算集合预测方法有重要的理论和实际意义。技术的成熟程度,适用范围和安全性:项目研究建立的新的南海台风路径、强度客观预报方法在2011年和2012年的实际全国台风客观业务预报中,预报精度名列前茅,特别是南海台风的强度预报在参加全国台风预报广播的国内外11种数值预报模式、统计-动力、统计客观预报工具中的预报精度连续2年保持最高,在台风的气象防灾减灾工作中发挥了重要作用。应用情况及存在的问题:项目研究成果在应用于实际的南海台风路径、强度预报实践中,与传统的预报方法的对比分析表明,这种新的南海台风路径和强度非线性集合预报模型的预报能力比传统方法有了明显提高,为台风灾害业务预报提供了有价值的新预报理论方法。随着现阶段全球气候的异常变化,超强台风的数量也越来越频繁,影响广西的数量有增多增强的趋势,破坏力也极大,这些问题,都需要对南海台风的生成、变化等机理有更深入的研究和分析,从而能够得到更多有效的预报信息,进而能更好地对南海台风进行更精确的预报,为该区台风灾害的防灾减灾客观、定量精细化预报提供新的思路和方法。
1600570439 广西
P45 应用技术 气象服务 公布年份:2016
成果简介:该课题是2010年由桂财教[2010]123号文件下达的广西科学研究与技术开发计划项目“北部湾经济区地质、气象、海洋灾害防治技术研究(合同编号:桂科攻10123009)”的所属子课题,任务书编号为:桂科攻10123009-8。技术原理及性能指标:针对北部湾海洋气象预报精细化水平低,业务平台信息化技术不强、集约化及智能化程度不高等问题,综合应用海陆气观测及卫星、雷达探测资料,建立逐时同化和滚动数值预报系统,开展海岸带灾害天气演变和预报方法研究;基于WEB方式,运用计算机信息技术、GIS技术,开发一个集海洋天气监测、预报预警集约化制作、灾害评估和海洋气象服务信息共享等功能为一体的北部湾海洋气象预报服务系统。其主要技术指标如下:(1)构建以站点和网格格式的海洋气象基础数据库,该数据库包括各种实时、历史海洋气象数据库,涵盖台风、海上大风、海雾等灾害个例数据。(2)利用GRAPES_Meso数值预报模式、三维变分同化(3DVar)技术,建立广西逐时同化和滚动数值天气预报系统,可逐小时或逐数小时对最新的探空、地面、船舶、地面自动站观测资料、GPS、雷达及卫星资料进行快速同化处理,可以进行高频、多时次启动,提供最新分析资料和模式预报结果,实现海上风力、海面气温、天气现象等要素的精细化预报。(3)在分析海岸带灾害天气气候特征及天气学预报概念模型的基础上,总结归纳海岸带灾害天气的预报指标,并建立基于中尺度模式产品的海岸带气象要素精细化预报方法。(4)以海洋气象基础数据库为支撑,采用WEB技术,并结合GIS信息处理技术开发了浏览查询平台,实现海洋灾害天气实况自动识别报警功能及全区海洋气象服务信息共享;开发多视窗联动的人机交互数据分析平台,实现市县三级海洋天气预报产品的集约化制作。技术的创造性与先进性:(1)采用网络分布式数据库技术,建立了广西海洋气象基础数据库,对各类海量数据进行标准化存储和管理,应用先进的信息化技术支撑整个业务系统。(2)建立了本地资料环境条件下业务运行的逐时更新快速同化和滚动数值预报系统,实现海上风力、海面气温、天气现象等要素的精细化预报,空间分辨率达3公里。(3)对北部湾大风、海雾及沿岸强对流天气进行系统性地统计分析,并归纳总结出其天气学概念模型和预报指标,并建立了海洋灾害天气个例库。(4)基于中尺度模式预报产品,采用地形订正、插值和海岛自动站实况订正技术,建立北部湾海岸带气象要素精细化预报方法。(5)基于多数值模式预报产品,利用集成预报方法,建立了北部湾海洋气象要素精细客观预报工具,丰富了海洋预报分析产品。(6)采用WEB和METEOGIS技术,开发了北部湾海洋气象预报服务系统,提供专门业务平台,实现了全区海洋气象数据和预报服务信息的三级共享,系统自动化和智能化程度高。(7)采用远程推送技术,实现了区市县三级台风、海上大风、海雾等灾害天气的实时监测预警和港口、海岛、航线精细化要素预报产品的集约化制作和发布,极大提高海洋气象服务能力和效率。(8)项目在(5)、(7)方面属全国首创,其余方面达到全国同类型技术领先水平。技术的成熟程度,适用范围和安全性:该课题研究属于大气/海洋科学与计算机应用交叉领域,主要应用于海洋气象行业,面向北部湾海洋灾害天气实时监测预报预警、海洋气象预报业务和港口、航线精细化气象服务等气象预报服务业务的需求,已在全区各级气象部门投入业务使用,技术已经成熟。对于地震、水文、海洋、医学等经验性和预测性行业也有较好的借鉴作用。应用情况及存在的问题:北部湾海洋气象预报服务系统适应海洋预报服务实时业务发展的需求,已在全区各级气象部门投入业务使用,成为广西区市县三级气象部门海洋天气预报服务业务核心平台,通过新平台、新产品的应用,改变了传统的作业方式,大大提高了广西海洋天气精细化预报水平和工作效率,在海洋气象防灾减灾工作起到了很大的促进作用。
1600570825 广西
P45 应用技术 气象服务 公布年份:2016
成果简介:“中尺度对流系统发生发展与环境场相互作用机理研究”是广西科技厅2011年4月批准立项的广西自然基金面上项目,项目编号:2011GXNSFA018005,项目经费10.0万元,其中,科技厅资助的科研经费为5.0万元,自有资金5万元。项目研究期限:2011年3月1日至2014年3月31日。暴雨是广西的主要天气灾害之一,中尺度对流系统(MesoscaleConvectiveSystems,简称MCS,下同)是暴雨的直接制造者,MCS是在适宜的环境场中发生和发展起来的,与环境场的大气稳定度、水汽条件和触发条件等密切相关,MCS研究是大气科学的一个科学前沿课题。项目充分利用气象业务提供的常规观测资料,以及FY-2C/D卫星云图、雷达探测、地面自动站等非常规观测资料的基础上,针对华南西部(广西)暴雨过程中中尺度对流系统(MCS)与环境场相互作用机理进行了深入的研究,确定了与广西暴雨过程密切相关的3种MCS发生发展类型,对每类MCS的中尺度变压场、雷达回波和降雨分布基本特征、对流单体发生发展和分布特征、对流单体发展传播和移动等进行了系统的研究,归纳总结出3类概念模型,对广西的中尺度暴雨研究与暴雨预报有很强的针对性和实用性;开发成功并进行了软件版权登记软件2套:“卫星与自动站资料分析处理系统V1.0”;“中尺度对流过程分析和模拟系统V1.0”,该两个平台在全区的预报业务中得到了推广应用。基于该项目研究成果的暴雨预报方法和产品成为广西各级气象台暴雨预报的指导产品和重要的参考依据之一。研究成果总处于国内领先水平,主要的成果及特色创新:综合利用卫星云图及探空、地面观测等多种资料,分析MCS发生发展的环境场特征,研究了卫星云图MCS云系的结构、性质、演变过程的热力和动力成因;找出了对广西的暴雨有重大贡献的中尺度对流系统的发生发展规律。研究了水汽图对大气运动特征的表征能力,红外、中红外和可见光云图对低层水汽的分布、演变的指示作用和机理,综合利用多通道卫星云图的互补特征揭示水汽的分布、输送,找出环境水汽条件的分析方法。研究了弱冷空气南下的方式、路径和变性情况,弱冷空气南下过程中在各种常规和非常规观测资料中的反映,建立了南下弱冷空气活动无缝检测的方法。建立了弱冷空气入侵、低涡切变和局地辐合3种类型的MCS发生发展概念模型:弱冷空气入侵类:弱冷空气入侵触发MCS重要特征是:在弱冷空气入侵前,暖湿空气堆积形成中尺度负变压区,弱冷空气入侵负变压区后抬升暖湿空气触发对流,对流单体在正负变压分界线附近发生发展和传播,且随着正变压区慢速南移;MCS一般只在负变压区中发生发展,负变压区的形成或加强超前于MCS发生约2-5小时。低涡切变类:低涡系统是华南西部常见的一类强降雨天气类型,在低涡东边,由于偏南与偏北气流的辐合上升作用触发对流运动,对流单体一般在正负变压区交界附近发生发展呈弧线状排列,随低涡移动而移动,低涡的形成或加强通常超前于MCS的发生发展2小时以上。局地辐合类:主要是由于低层气流辐合上升运动触发对流而形成MCS的。局地辐合类的MCS强度离散性较大,如果在有利的大尺度环境场背景下形成的局地辐合类,往往可产生强对流运动,一般情况下以中小规模对流较为常见。由于局地辐合作用,暖湿空气上升形成负变压区,上升的暖湿空气触发对流运动在负变压区上空形成MCS,负变压区的形成一般超前于MCS发生约2-5小时。
1600570826 广西
P45 应用技术 气象服务 公布年份:2016
成果简介:“华南西部弱冷空气检测与中尺度对流系统发生发展机制研究”是国家自然基金委2009年批准立项的国家自然基金项目,项目编号:40965003,项目经费30.0万元,项目研究期限:2010年1月至2012年12月。项目充分利用气象业务提供的常规观测资料,以及FY-2C/D卫星云图、雷达探测、地面自动站等非常规观测资料的基础上,针对华南西部(广西)暴雨过程中中尺度对流系统(MCS)的发生发展与弱冷空气活动密切相关的问题,研究了弱冷空气南下的方式、路径、变性等活动在各通道卫星云图上的表现特征,研究了如何利用这些特征检测弱冷空气,提取弱冷空气活动信息;研究了利用卫星云图、探空、地面等多种资料,分析位势不稳定的形成条件和过程,确定强位势不稳定区的方法,分析冷、暖空气如何通过相互作用触发MCS,对流单体的形成、组织和传播方式,MCS的三维结构特征和移动;在对MCS进行分类和三维图型结构的基础上,通过提取MCS概念模型的主要特征,对形象化的特征通过编码、定位、相互关系的确定等进行数据结构抽象化描述等方面进行研究。项目研究系统性强、技术难度大,首次提出了一个中尺度变压变压理论模型,中尺度变压场的分离算法,其研究成果发表在国内气象领域最权威的刊物《气象学报》上,对广西的中尺度暴雨研究与暴雨预报有很强的针对性和实用性,基于该项目研究成果的暴雨预报方法和产品成为广西各级气象台暴雨预报的指导产品和重要的参考依据之一。研究成果总处于国内领先水平,主要的成果及特色创新:提出了一个新的中尺度变压理论模型,为中尺度暴雨的研究与暴雨预报方法提供了理论支撑。设计了中尺度变压场的分离算法,开发了基于卫星云图、自动气象站和雷达资料的中尺度环境分析和模拟软件平台,为将中尺度变压场理论应用于中尺度暴雨研究和日常的暴雨预报业务提供了有效的途径。对近5年来华南西部系列的中尺度对流系统进行了分析研究,归纳成冷空气入侵、低涡和局地辐合等3大类MCS发生发展概念模型。发现MCS主要发生在中尺度负变压区中,中尺度负变压区的形成或加强一般超前于MCS发生约2-5小时。设计了“高精度气压自动测量装置”,申请了2两项发明专利,研制成功了一个专利产品原理样机。项目从中尺度变压理论、MCS概念模型、软件和硬件平台等方面进行了研究和开发,为华南西部中尺度对流系统(MCS)的发生发展和暴雨预报等提供的理论和技术基础。
1600570836 广西
P46 应用技术 气象服务 公布年份:2016
成果简介:课题来源与背景:广西壮族自治区气象减灾研究所李耀先教授级高工于2008年向广西科技厅申报广西自然科学基金重点项目,2009年4月获得批准立项,研究年限为三年。由于工作量太大,申请延长一年,至2013年3月完成全部研究工作;2013年7月顺利结题。在全球气候变暖背景下,气候变化不断影响着各类自然物种,动植物的物候期也对应着气候变化进行响应。加强广西自然物候与气候变化关系的研究,找出自然物候随三维空间的变化规律及其与气候变化的关系,可为人们认识自然、利用自然物候变化规律进行农业生产安排和农业战略决策(如引种、产业结构调整、区划等)提供科学依据,为开展气象应用业务、气候变化科研等提供丰富的基础信息数据,进而为建立相应的生态安全战略,实现广西生态环境与社会经济可持续发展提供重要的决策依据。技术原理及性能指标:以前人的研究为基点,把物候与气候变化联系起来,进行动态分析;按三维空间分布的代表性选取物候考察和资料来源点,通过考察、观测,获取确定的物候资料进行分析,得三维空间(经度、纬度、海拔高度)的系列资料;模拟物候差异的三维空间与气候变化的关系,使物候规律的离散型向连续型转变,通过基于C/S与B/S混合架构下的“自然物候与气候变化关系的研究”系统平台,把自然物候的观测数据与相应的气象要素通过有机链接不同的分析模块得出主要影响因子和相应的动态模式及GIS的三维空间演变图。该项目研发出的“自然物候与气候变化关系的研究”系统平台V1.0,是专为研究人员提供一个对自然物候与气候变化关系进行分析与研究的业务应用软件。软件主要功能包括:物候期与时间序列关系分析、物候期与气象因子的关系分析、自然物候变化趋势分析、广西气候变化趋势分析、动植物所有物候期的GIS三维数学模型分析,以及显示通过后台Arcgis制作的三维物候变化图。主要技术特点:采用WEB和GIS技术,可实现对自然物候观测资料进行相关分析,获得广西自然物候随三维空间(经度、纬度、海拔高度)的变化规律及其与气候变化的关系;采用B/S和C/S混合框架设计;采用FlashActionScript技术,实现系统登录认证等功能;以SQLSERVER数据库作为数据存储和管理,利用ODBC连接,提高了访问速度和数据安全性。技术的创造性与先进性:该项目研究广西自然物候与气候变化的关系,模拟两者的三维空间动态变化模型,将GIS技术引入到自然物候与气候变化的关系分析中,把物候研究由静变动,即把离散的自然物候分析引伸到连续的动态分析,具有较强的创新性。该项目研发出的“自然物候与气候变化关系的研究”系统平台V1.0具有一定的先进性,经国家一级科技查新咨询单位于2014年1月提供的《科技查新报告》,该系统平台为国内首创。该系统平台于2016年1月获得中华人民共和国国家版权局颁发的“计算机软件著作权”。技术的成熟程度,适用范围和安全性:该研究所采用的技术手段成熟;适用范围为农业生产、生态环保、气候研究等领域;技术的可靠性好,安全性高。应用情况及存在的问题:应用情况:该项目的研究成果已应用到气候变化研究、气候预测和农业气象服务工作中,并取得较好的效果;广西气象学会2012年应用该成果开展广西防灾减灾气象科普宣传活动;指导中学生开展自然物候与气候变化关系的观测与分析,由此完成的论文获全国青少年科技创新大赛二等奖;广西区农业厅、广西亚热带作物研究所等单位应用该项目的研究成果指导农业生产、开展作物区划和产业结构调整研讨,取得了较好的社会效益和经济效益。存在的问题:由于物候观测资料的限制,物候研究对象主要为家燕、青蛙、苦楝树、木棉等少数几种。除气候因素和地理因素外,影响动植物物候的因子很多,涉及到的问题复杂。该研究仅讨论气候和地理影响因子,更全面、深层的研究有待进一步探讨。该研究成果应用还不是很广,今后还需向农业、环保等更多部门和单位大力推广。历年获奖情况:《一个高空槽前中尺度对流系统发生发展过程和机制研究》,获广西气象局2011年气象科技论文奖。《气候变化对桂林植物物候的影响》,获广西气象局2012年气象科技论文奖。《基于GIS技术的广西苦楝春季物候变化规律研究》、《基于GIS的广西木棉物候三维空间演变分析》,获广西气象局2013年气象科技论文奖。指导南宁市第一中学的学生完成的论文,获中国科协技术协会颁发的2012年全国青少年科技创新大赛优秀科技创新项目二等奖。
1600570679 广西
P45 应用技术 气象服务 公布年份:2016
成果简介:该项目属于大气科学的天气学和气候学,主要为广西科学青年基金项目《全球气候变暖背景下广西暴雨气候动力机制的数值模拟研究》(桂科青0991060)研究内容。近年来,全球变暖导致了极端天气气候事件增加和加强,造成灾害损失呈急剧上升的趋势,因此受到了人们的极大关注。广西地处低纬度地区,南部濒临海洋,易受台风等天气系统影响,非常有利于强降水的发生,每年因暴雨引起的洪涝灾害都会造成广西严重的经济损失和人员伤亡。对暴雨强降水准确的预测成了减少灾害损失的关键,而了解暴雨的气候动力机制是提高预报准确度的基础。主要的创新性成果如下:揭示冰雹强对流天气发生前几小时有强的重力波发生,重力波对冰雹强对流天气起到触发机制作用。研究发现,在低空,降冰雹前几个小时有强的短周期重力波出现,且强度很强,其中周期稍长的出现时间早、存在时间长,周期稍短的出现时间晚、存在时间短。在高空,降冰雹前后周期在120min以上的重力波有明显增强的现象。短周期重力波更容易向垂直方向传播,而长周期重力波倾向于水平方向传播。据此提出地形和急流及风速垂直切变相结合激发产生重力波、倾斜向上传播,对降冰雹对流过程起到触发机制作用。揭示广西暴雨非均匀性分布等气候特征及其异常成因。研究发现副热带高压偏强、面积偏大脊点偏西,南海夏季风中等偏强年和极端偏弱年,厄尔尼诺年的次年,暴雨集中度偏大,反之,暴雨集中度小。从长期趋势来看,热带气旋暴雨有增多趋势,其原因为热带气旋影响广西期间桂西北地区700hPa高度场为明显减弱区,黄海一带为一个显著增强区,桂东北风速增高,桂西南风速减弱。研发具有广西特色的异常降水预测理论和方法。研究通过查找暴雨的气候影响因子及环流异常特征,得到异常降水信号。如当贝加尔湖阻塞高压偏强,副热带高压脊线偏西、面积偏大,北冰洋区域的纬偏值大,格陵兰岛北部、赤道印度洋中西部及哈萨克斯坦东北部的纬偏值小,北半球高纬度地区和低纬度地区定常波强度增强,中纬度地区定常波强度减弱,低纬度定常波不平稳度增强时,广西大范围暴雨日数偏多,降水容易出现异常偏多;反之,暴雨日数偏少,降水异常偏少。研究结果增强了广西异常降水气候机理的理解,为异常降水预测提供方法。建立基于物理相似的广西夏季异常降水量的气候预测系统。开发了可以单选某种信号,也可以复合选取18种信号进行集成预测的软件平台,已在广西壮族自治区气候中心气候预测业务中应用,系统运行稳定,预测效果良好,成为气候预测业务中的重要参考工具,系统操作方便,提高了工作效率,在气象服务中并取得很好的社会效益。该研究揭示了冰雹强对流天气过程中重力波的发生发展规律,为冰雹强对流天气预报提供一种新预警信号和方法;揭示了广西暴雨非均匀分布、大范围暴雨的环流异常等气候特征,为广西异常降水预测提供理论支撑和方法;建立了广西夏季异常降水气候预测系统,应用于气象预报业务中,取得良好社会效益。该项目总共发表了16篇科技论文,其中SCI/SCIE收录2篇,核心期刊11篇。有1项计算机软件著作权登记。
1600420626 安徽
P45 应用技术 气象服务 公布年份:2016
成果简介:建立了多阈值的对流云识别和划分方法,实现了对流云的有效跟踪和外推预报;通过分云类别选取ZI模型参数提高降水估算精度,设计了有效的多种降水监测结果的集成方法,有效提高了定量降水监测精度;从矢量分解、填补、合成等方面,进行降水外推风场的再处理,提高了临近预报能力。从2007年始淮河流域气象中心业务应用,并在安徽省气象台、河南省气象台等单位推广,提供了包括云类型、降水回波分布、定量降水等方面的监测产品云和降水监测产品。2007年7月,淮河大水期间,系统投入应用,实时发布了定量降水监测产品,在淮河流域大洪水气象服务中发挥了重要作用。获得软件著作权1个,发表论文17篇。
1700260033 安徽
P45 应用技术 气象服务 公布年份:2016
成果简介:主要成果:建成了“省级气象服务多源异构数据平台”并推广应用,通过整合气象数据和服务产品,实现数据统一维护和管理,为气象服务业务提供基础支撑;构建了省级气象服务业务数据规范化体系。以改变固化的业务应用建设和管理方式为出发点,通过定义统一的业务、数据、产品模型,建立灵活、通用的业务对象管理机制,实现对各类业务对象进行统一设计和管理,形成完备的、可扩展的气象服务业务对象管理体系;构建以数据驱动气象服务业务新模式,研发了新一代省级气象服务应用系统。基于省级气象服务业务数据规范化数据体系,设计了气象服务产品制作、存储、发布、传播、服务反馈等业务通用功能模块,有效解决了气象服务业务集约和拓展问题。解决的关键技术:基于Webservice和XML的多源异构结构化和非结构化气象数据整合技术;构建省级气象服务业务数据规范化体系,实现对各类业务对象进行统一设计和管理;提出数据驱动气象服务业务的系统架构新模式,研发了新一代省级气象服务应用系统,有效解决了气象服务业务系统拓展、集约化问题。创新点:采用省级气象服务多源异构数据融合技术,实现了气象服务数据的整合应用。通过构建省级气象服务业务数据规范化体系,实现对各类业务对象进行统一设计和管理。以改变固化的业务应用建设和管理方式为出发点,通过定义统一的业务、数据、产品模型,建立灵活、通用的业务对象管理机制,实现对各类业务对象进行统一设计和管理,形成完备的、可扩展的气象服务业务对象管理体系。提出数据驱动气象服务业务新架构模式,研发了新一代省级气象服务应用系统,有效解决了气象服务业务系统拓展、集约化问题。推广应用情况: 项目自2010年10月开始在安徽省公共气象服务中心应用,之后不断改进和完善,2013年增加了得到中国气象局减灾司小型业务建设项目支持,对业务系统重新进行顶层架构设计,基于多源异构数据平台和公共气象服务数据规范体系,采用数据驱动业务的理念,开发了全新的公共气象服务业务系统,并与2014年10月投入应用。2014年12月项目成果“省级气象服务多源异构数据平台”推广到江苏省气象服务中心投入应用,实现了气象服务相关多源异构数据有效整合、加工、应用,取得良好效果。项目成果应用到省内外气象服务业务中,通过该系统,实现了气象服务相关多源异构数据有效整合、加工、应用。在安徽省内,通过该系统制作常用气象服务产品70余种,依托该系统,开展了公众气象服务,为交通、电力、森林防火等提供行业气象服务。依托该系统接入的显示屏、大喇叭等设备2000余套,服务遍及各个市、县、乡镇及中小学,在重要天气过程、重大气象灾害过程中向近6万预警责任人发布预警信息超过40万条。系统在公共气象服务业务、防灾减灾工作中发挥了重要的作用,产生了巨大的社会效益。
1700260035 安徽
P46 应用技术 气象服务 公布年份:2016
成果简介:《现代气候业务发展指导意见》(气发[2011]1号)明确指出:现代气候业务是现代气象业务的核心组成部分,其显著标志是气候预测的客观化和气候评价的定量化。该项目由中国气象局干旱所干旱研究基金、淮河流域气象开放研究基金、安徽省地方标准以及安徽省气象局各类科研项目共9项课题组成,旨在研究安徽省气候影响定量化评估技术并业务化应用,研究起止时间为2009年1月至2013年12月,2015年11月5日通过安徽省气象局鉴定。 该项目在多学科交叉、多源信息融合的基础上,建立了基于多数据源的安徽省气候影响评估业务数据库;基于多种数理统计方法,建立起一套客观、具有针对性的安徽省极端天气气候事件(强降水、干旱、高温、低温冷冻、台风、冰雹等)监测指标体系;构建出气候年景等级评估、气候对敏感行业(农业、水资源、大气环境、人体舒适度等)影响评估等多个定量化气候影响评估模型;系统地研究并揭示气候变暖背景下安徽省各类气候事件的时空分布及变化特征;建立起基于多源数据库及多指标体系与评估模型的一体化、多功能气候影响评估业务系统,创建了安徽省气候影响评估业务服务体系。 项目有效地提高了气候监测与影响评估的客观化、定量化和自动化水平。在省农委、省民政厅、省环保厅、省国土资源厅以及安徽省气象局气候中心、气象台、农气中心、公共气象服务中心、淮河流域气象中心等多家单位推广使用,并通过业务培训、岗位交流等多种方式推广至全省各市、县气象部门应用;业务系统先后被吉林省气候中心、河南省气候中心等多家兄弟省份引进用于气候影响评估业务。由项目凝练出的《安徽气候变化对农业的影响评估及适应对策》、《安徽气候变化对水资源的影响评估及适应对策》、《高温热害对该省秋粮生产影响评估》等多份决策服务材料得到省领导的重要批示,为政府决策提供重要参考依据;制定的地方标准《气象干旱过程等级》(DB34/T 1595-2012)为该省首批九项气象地方标准之一,于2012年3月由安徽省质监局颁布实施,规范了该省气象干旱监测评估业务,并在多次抗旱气象服务中取得良好服务效果;建立的“安徽省气候影响评估业务系统V1.0”于2015年9月获得计算机软件著作权登记证书(2015SR189409)。 项目成果经鉴定总体水平为国内先进,并荣获安徽省气象局“2015年安徽省气象科研开发奖”二等奖。通过项目的传、帮、带作用,建立起一支集气候学、应用气象、农业气象、数理统计等多学科交叉的定量化气候影响评估技术研究团队。此外,依托项目,已在应用气象学报、气象、地理科学等核心期刊上发表成果论文共21篇,其中一级核心期刊11篇;另有4篇论文获得安徽省自然科学优秀论文三等奖,1篇论文获得2013年中国气象学会年会优秀论文三等奖。
1700260256 安徽
S16 应用技术 气象服务 公布年份:2016
成果简介:“农业气象物联网和信息服务系统技术开发”课题是宣城华云气象科技服务有限公司为了高质量完成《安徽农业气象物联网和信息服务示范工程(二期)建设项目》,组织技术力量而自立的课题。该建设项目由安徽省农村综合经济信息中心发标,招标号为:GN2015-09-0755。 项目研发的硬件设备分两种:设施农业物联网设备和风光电互补实景观测设备。课题组在石台县、萧县、无为县、太和县、阜南县、界首市、潜山县、长丰县、金寨县9个县建设了设施农业物联网设备,主要包含的传感器有温度、湿度、气压、二氧化碳浓度、光照度、土壤温度和湿度等,另外有一块直观显示探测数据的LED显示屏,一个高清摄像机。课题组在东至县、蒙城县、临泉县、埇桥区、萧县、巢湖市、定远县、潜山县、太湖县、怀宁县、黟县、歙县12个县建设了风光电互补实景观测设备,包含有风力发电设备、太阳能电池板和一个全景高清球头摄像机。 为了充分发挥这些物联网设备的使用效果,课题组开发了配套的智慧农业气象物联网平台。平台能够对种植环境的数据进行监测,信息系统对现场实时采集的温室内空气温度、空气湿度、光照强度、土壤温度、土壤湿度等参数进行分析处理,并以直观的图表和曲线的方式显示给用户。通过在系统中设置各种气象要素的阈值,如大棚温度阈值,超过设置的阈值进行预警,并把预警信息通过各种渠道发送给用户。在系统中可以实时查看蔬菜大棚的视频监控图像,通过高清球形摄像头可旋转,拍摄多角度视频图像。 为了弥补摄像机拍摄的图像反应作物局部细节的能力差,该项目开发了定点定时自动拍照系统,拍摄的照片可以清晰的看到作物的长势以及病虫害状况,供专家远程会诊用。专家们如发现某种作物生长出现明显的异常,将通过平台上的手机短息功能及时通知种植者,并提出专业的指导意见。 为了更好地为种植者提供服务,课题组又开发出了一套温湿度预报系统,系统在每天8点更新一次各县物联网点60小时内的温湿度趋势预报,种植者可以在物联网平台查看近期的温湿度变化趋势,为及早安排近日的农事工作提供参考。 安徽农业气象物联网和信息服务示范工程(二期)项目建设完成后,运行状况良好,为企业节约了成本,提供了服务,取得了良好的经济效益。用户大都给出了较高的评价。 该次物联网建设项目成功地完成了标书中的建设内容,全省19个示范点的硬件建设都已完成,主要功能已经投入使用,从用户的使用及反映情况看,该次物联网项目运行及服务效果良好,随着后期运行的逐步稳定与完善,该次物联网建设项目将发挥出出色的经济效益和社会效益。
1700310109 河北
S16 应用技术 气象服务 公布年份:2016
成果简介:设施蔬菜发展面临着抗灾能力、科技支撑能力不足的挑战,特别是近年来雾霾频发,持续低温寡照对设施施蔬菜产生严重影响,而大风、暴雪、短时暴雨则直接导致设施受损,产量下降,甚或绝产。为提高设施蔬菜种植抗御气象灾害风险能力,该成果以石家庄为重点研究对象,建立具有冀中南代表性的不同结构设施蔬菜主要气象灾害风险指标和预报模型,解决了设施蔬菜气象灾害指标不明确、气象灾害预报缺少针对性的问题,并将灾害风险预报和生产管理结合,提出了针对天气气候特点的调控措施,建立了调控管理工作历。成果应用取得明显的社会经济和防灾减损效益。 主要技术内容及技术指标如下:1.分析了对设施蔬菜具有明显影响的低温寡照、大风、暴雪、寒潮等气象灾害变化规律;以冀中南日光温室小气候观测数据为基础,采用统计方法确定了低温寡照定义及致灾等级;建立了冀中南不同结构设施蔬菜气象灾害指标和预报模型,开展了主要气象灾害预报预警及服务,预报准确率达到72%以上。2.研究了雾霾重污染天气对设施蔬菜的影响,分析了雾霾低能见度与PM2.5、低温寡照的相关关系,建立了基于天气学方法的持续雾霾低温寡照天气模型和预报指标,为设施蔬菜有效防范雾霾重污染天气提供了支撑。3.基于平行对比观测资料,分析了不同结构日光温室小气候变化特征,建立了不同天气背景下日光温室最高最低气温及逐小时气温动态预报模型,为科学有效调控温室温度提供了依据。4.建立了集气象灾害判识、预报预警、评估、调控措施为一体的“设施蔬菜气象灾害监测预警及调控服务系统”,服务满意度达到90%以上;开发了“基于动态Z-I关系雷达定量估测降水及强对流灾害评估系统”,为设施蔬菜政策性保险工作开展从技术上提供了保障。5.选定具有普遍种植的设施蔬菜,将其生育期与物候特征、适宜气象条件、主要气象灾害及特点、防御措施相结合,建立了设施蔬菜不同生育期气象灾害防御调控管理工作历,为设施蔬菜种植企业和个人依据气象条件科学防范提供了有效指导。经专家鉴定,该研究成果总体上达到国内同类研究的领先水平。 应用推广及效益情况:该成果应用于设施蔬菜气象灾害防御、气候可行性论证、种植结构调整及生产管理中,使气象灾害预警前置,有效提高了气象灾害防御的针对性,为各级政府及农业部门防灾减灾调度决策、农户及涉农企业及时开展灾害防御提供了科学依据,自应用以来发布低温寡照等预报预警信息94次,达到应用区域气象灾害预报预警信息全覆盖,有效降低了灾害风险,减轻了生产损失。据测算,2013-2015年,利用该成果取得的节支减损总额达到3.25亿。 该成果具有良好的推广应用前景。设施蔬菜气象灾害风险指标的建立有利于设施蔬菜气象灾害监测预警和定量评估、政策性农业保险灾损理赔定损工作的开展,如基于雷达的风雹强对流灾害评估是对观测站点不足、科学进行灾害强度判别的有力补充,可用于保险灾害勘察及理赔定损;地方标准《低温寡照等级与预报》可在河北省应用;防御调控管理措施和服务系统可在相似棚型、相似气候带应用推广。
1700310329 河北
S16 应用技术 气象服务 公布年份:2016
成果简介:该项目根据风险原理,将精细化格点气象日数据与灾情数据相结合,实现农业气象灾害风险评估技术与方法在小尺度上的应用,进而对县级以下的农业气象灾害风险、灾损进行定量评估。分析影响河北农业的主要农业气象灾害风险的分布特征;分析特定灾害的地带性特征,为政府和生产部门控制农业气象灾害的发生,防御或减轻灾害对农业生产的危害,制定救灾措施、农业灾害保险政策,进行风险转。研究内容:确定河北省精细化农业和气象灾害类型;开展河北省精细化农业气象灾害风险评价方法研究;制定河北省精细化农业气象灾害风险等级指标;提出河北省精细化农业气象灾害防御措施和建议。成果应用:提供河北省精细化农业气象灾害风险评估报告一份;提供河北省精细化农业气象灾害风险评价方法的小尺度转换模型和针对县级及以下的防御措施建议报告一份;技术路线与技术方法:该项目根据风险原理,将精细化格点气象日数据与灾情数据相结合,实现农业气象灾害风险评估技术与方法在小尺度上的应用,进而对县级以下的农业气象灾害风险、灾损进行定量评估。分析影响河北农业的主要农业气象灾害风险的分布特征;分析特定灾害的地带性特征,为政府和生产部门控制农业气象灾害的发生,防御或减轻灾害对农业生产的危害,制定救灾措施、农业灾害保险政策,进行风险转移提供科学依据。主要技术路线如下:选取河北省36个市辖区,22个县级市,108个县,6个自治县中的典型作物类型,确定主要的农业气象灾害类型和农业气象灾害风险指标。利用河北省自1971年以来的142个站点的基础气候日观测资料,采用反距离权重法(IDW)、反距离高斯法(GS)、普通克里金法(KRI)、多元回归参差高斯算子订正法(MRG)等插值方法,通过交叉检验和区域站检验后,得到小网格(500 m×500 m)气象要素:温度、降水、太阳辐射的日数据。根据农业气象学、气象与气候学和自然地理学等基本理论,以研究区内精细化农业作物为研究对象,采用气象-作物产量分析的作物灾害风险分析与评价法、模糊聚类法等量化方法和GIS技术进行分析研究,对倒春寒、低温冷害、连阴雨等气象灾害的进行临界气象条件进行风险分析。利用历史气象灾情资料,结合计算得到的灾害风险指数值域范围,对冰雹气象灾害风险度进行分级划分,得到冰雹气象灾害风险区划结果。基于GIS技术,采用自然灾害风险指数法、加权综合评价法和层次分析法,对研究区的精细化农业气象灾害风险因素进行分析并对各评价指标进行等级划分,最后得出综合分析结果,提出相应风险管理意见。
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