短临预报

摘要： 雷达回波外推结果是短临预报的基础,为获取准确短临预报内容,并提升预报内容的时效性,研究基于循环动态卷积的雷达回波外推短临预报方法。在动态卷积神经网络的基础上,参考循环神经网络结构特性,构建循环动态卷积神经网络,在卷积层内引入循环结构,生成外推雷达回波图像同过去一段时间内输入雷达回波图像序列间的相关性。在循环动态子网络内输入采集到的雷达回波图像,通过循环动态子网络处理获取两个概率向量,以其作为概率外推层的卷积核,并与输入图像序列内最后一幅图像实施卷积处理,获取雷达回波图像外推结果。依据外推结果同短临预报内容间的相关性,生成短临预报内容。仿真结果显示,上述方法外推结果与实际观测获取的雷达回波图像一致度更高,且时效更长。

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： 提出基于背景噪声波速测量的综合预测指标法,将测震资料更好地应用于震情跟踪和地震短临预报。利用滇西北5个台站2012-01~2020-11宽频带连续波形资料,基于背景噪声互相关及傅立叶变换等方法,提取10个台站对当天经验格林函数与参考经验格林函数的直达瑞利波走时偏移时间序列,设定±1.5倍标准差作为异常阈值,并以其间发生的6次M≥5.0地震为样本,采用R值评分法对每个台站对的映震能力进行效能检验,最后基于自适应加权综合预测方法提取适合于滇西北地区的地震短临异常识别指标(综合指标)。结果表明,利用该综合指标对滇西北2012年以来发生的6次M≥5.0地震进行90 d短临预报,异常指标共出现8次,其中准确预报地震5次,漏报1次,虚报4次,预报效能评分R为0.692,R_(0)为0.475。该综合指标的地震对应率为62.50%,概括率为83.33%。

摘要： 将C波段雷达资料用LAPS模式的云分析系统进行反演,并采用Nudging技术将反演得到的云微物理场引入GRAPES中尺度数值模式,结合1次强降水天气过程的模拟实验,研究了C波段雷达资料同化对GRAPES中尺度数值模式短临降水预报的影响。结果表明:(1)雷达资料同化能够改进中尺度模式的降水预报,模式前6 h的降水预报相关系数和不同等级降水TS评分都有提高,同时降水峰值提前了1 h,有助于缓解模式spin-up问题。(2)模式降水预报的改进效果主要由强降水贡献,最大改进效果集中在4~6 h。(3)同化雷达资料后25 mm以上强降水预报站数比更接近实况,落区偏差幅度更小,降水落区和强度向实况方向得到调整。(4)10 mm以下弱降水在吸收雷达资料后,站数比相较于控制预报,比实况增加更多,落区偏差幅度增大,存在预报过量的问题。弱降水预报过量主要集中在4~6 h,而前3 h对降水预报的改进有积极作用。

摘要： 利用FY-4A的地面入射辐射数据和地面气象站的辐射数据,采用基于均生函数的短临预报方法获得预报辐射,并对其进行滚动订正。以山西太原站为例,对2019年进行试验,结果表明:新一代静止气象卫星FY-4A提供的高时空分辨率辐射相关产品可以为短临预报提供比较可靠的初始数据。基于卫星辐射产品的短临预报能抓住天气变化带来的影响,经过订正的短临预报辐射能得到有效改进。晴天情况下,短临预报总辐射从订正前的最大偏差120 W·m^(-2)左右改进到订正后的40 W·m^(-2)左右。多云天情况下,平均绝对误差下降到14 W·m^(-2)。阴天情况下,平均绝对误差下降到56 W·m^(-2)。从不考虑时间变化的16个预报时间步长的综合统计分析看,订正后的短临预报总辐射和观测总辐射在每个预报时间步长都吻合得非常好,相对误差从44.7%~66.4%下降到21.3%~54.3%,均方根误差从166.4~198.8 W·m^(-2)下降到132.2~189.9W·m^(-2);从整点预报时刻的全年综合统计分析看,订正后的相关系数总体比订正前提高,从0.77~0.84提高到0.79~0.88,仅在15:00(北京时)略有下降,均方根误差从162.7~197.1W·m^(-2)下降到129.3~180.9 W·m^(-2),平均相对误差从46.0%~76.8%下降到24.0%~46.5%;本方法可做全圆盘任意时刻的短临预报。

摘要： 新SWAN3.0示范版通过融合“天擎”和LINUX改造等方式使系统框架更高效,在强对流识别算法、产品数量、功能模块等方面较以前版本均有了较大提升。文中使用空间领域TS评分法,并结合典型个例,对平台输出的临近预报效果和强对流识别产品进行了评估,结果表明:光流外推法和融合外推法结果趋势一致,预报时效越近预报能力越强;预报稳定性方面,大于35 dBz回波整体好于55 dBz以上的强回波中心;光流法预报效果好于融合法;平台能有效识别冰雹、下击暴流等,能为短临监测预警预报业务提供支撑。

摘要： 利用2008—2017年夏县地震台断层气汞浓度观测数据,分析其异常变化与地震活动间的关联性,结合同时段震源机制解、库仑应力和由GPS基线推测的山西南部构造应力场、地壳形变特征,解释断层气汞浓度变化与区域构造活动间的关系。结果表明:①按照气汞浓度背景值变化幅度的不同,研究时段大致分为2010年10月—2011年7月、2013年3—12月、2015年1月—2017年5月等3个阶段,其中,第2、3阶段的背景值分别为第1阶段的8倍、60倍;②距测点200 km范围内4级左右地震发生前,气汞浓度往往表现为一组高值突跳变化,变化幅度高出平均背景值几倍至几十倍,震后很快降低至背景值附近;③气汞浓度趋势性上升和多组高值突跳变化、震源机制一致性参数高值、库仑应力积累、GPS压性作用增强和转折等,在时间上具有较好的准同步性,在空间上较吻合,表明夏县地震台断层气汞浓度异常与区域构造活动密切相关。

摘要： 为克服传统山洪灾害监测预警系统存在的预见期、精确性不足等问题,建设山洪灾害短历时风险预报预警平台.以气象部门精细化短临降雨预报为数据驱动,构建基于雨量指标法的山洪风险预报预警分析模型,能够比传统监测预警系统提前1～3 h准确预判山洪灾害风险区域.平台上线运行后,在宁波市"20180917""利奇马"等多场次台风暴雨中得到成功应用,可为山洪灾害提前防御和及时部署提供有力技术支撑.

摘要： 为克服传统山洪灾害监测预警系统存在的预见期、精确性不足等问题,建设山洪灾害短历时风险预报预警平台。以气象部门精细化短临降雨预报为数据驱动,构建基于雨量指标法的山洪风险预报预警分析模型,能够比传统监测预警系统提前1〜3 h准确预判山洪灾害风险区域。平台上线运行后,在宁波市“20180917”“利奇马”等多场次台风暴雨中得到成功应用,可为山洪灾害提前防御和及时部署提供有力技术支撑。

摘要： 分析了大风短临预报的现状、困难和原因,重点介绍数据挖掘技术在广西大风短临预报预警方法研究中的应用,利用2019年7月11日-9月11日期间的数据,对广西大风短临预报预警系统的预报能力进行TS评估和时效性检验,结果表明:该系统对广西89个台站所做的大风蓝色预警、大风黄色预警,以及不分级TS评分检验,预报准确率达到18％以上,具有较好的准确率和提前量.

摘要： 对2014年6月23日岑溪短时强降雨的短临预报技术分析,表明:本次强降雨主要由南部和中部两块回波合并、加强而造成.回波自15时起加强发展,至19时趋于减弱;基本径向速度产品表明,影响回波的特征主要为逆风区,逆风区的移向和回波的发展有很好的对应关系;高仰角辐散区先于低仰角逆风区出现,根据高仰角辐散区的移动方向,能较好地判断低仰角逆风区的移动方向,继而判断强回波的发展趋势;风暴趋势产品表现出典型的短时强降水风暴趋势特征,出现最强单小时雨量的回波,其最大反射率高度和垂直积分液态含水量在强降雨时段均出现明显特征;中尺度变压场对强降雨的出现有一定的指示作用.

摘要： 本文对2016年几次强降水、冰雹天气的GPS可降水量变化进行分析,得到以下结论:PWV值月平均分布与江西省雨带分布相对应,且存在较明显的季节差异;不同量级降雨对应的可降水量阈值可为降水预报提供一定辅助参考.其中5月份暴雨日PWV值为55-65mm;6月暴雨日PWV值为60-70mm;7月暴雨日PWV值为68-75mm.PWV值的水汽场的分布及其梯度可为强降水空间分布预报提供重要信息,PWV值变化与降水变化存在正相关关系.强降水常出现在湿空气的前部和干湿空气的交界处;强降水常出现在PWV值升到暴雨阈值的较高位值后1-3小时左右;PWV值急升的幅度大,距降水开始时间较短,降水突发性也较大;过程累积雨量与PWV值上升幅度及相对高位值大小和持续时间,以及其他动力条件等综合因素决定.综合判断有利冰雹环境条件下,冰雹发生前PWV值有明显增大,4-5月冰雹附近平均PWV值为45mm以上,最大达50mm以上,维持较长时间,对应3-5h后有利冰雹产生.

摘要： 安全至上是民用航空所追求的目标和宗旨,由于航空飞行是在空中进行的,任何飞行活动都需要在一定气象条件下进行,因此天气对飞行活动具有重大影响,加强航空气象服务工作对航空活动的安全、正常和效率有着重大意义.影响航空器飞行活动安全的天气主要有:高低空风切变,颠簸,雷暴伴强降水,积冰等,而机场多普勒天气雷达数据产品对于短时临近天气有着极其重要的预报指导作用,特别是针对低空风切变以及雷暴伴强降水的短临预报.本文主要结合一次本场低空风切变条件下介绍多普勒天气雷达在航空气象服务中的应用,系统的阐述了在复杂天气条件下,多普勒天气雷达在航空气象服务中的关键作用.

摘要： 资料同化技术中最需要突破的瓶颈是如何将雷达等中小尺度观测资料与常规资料有效的融合.在高分辨率模式中针对不同时间和空间尺度的观测资料采用多步同化分析并以不同方法来同化可以明显改进同化质量并带来强对流降水短临预报性能的改进.降水预报明显优于采用Psi/Chi控制变量，各种尺度资料的同化应同时采用U/V控制变量能得到最好的降水预报效果;采用U/V控制变量同化观测资料后对高空和地面要素的预报保持原来的预报技巧，说明U/V控制变量不仅可用于局地中小尺度资料，而且可以用于常规资料的同化;对背景场误差的变量因子和尺度因子进行合适地调整，将进一步提高降水预报效果。

摘要： 亲身经历邢台、海城、唐山三个大地震的生死考验.目睹了地震造成的严重破坏和人员伤亡的惨状,深感责任重大.周恩来总理先后三次视察灾区,给予灾区人民极大鼓舞.遵循周恩来总理"要抓住邢台地震现场不放"的指示,地震工作者在邢台地震现场坚持数年观测、实践、科研、理论研究以及地震预测预报经验积累,使我国地震工作进入领先地位.作者在海城地震的短临预测预报中起到了决定性作用.由于海城地震的成功预测预报,中国作为唯一对强地震做出过成功短临预报的国家,被载入史册.

摘要： 通过对2014年6月17日的一次强降水天气过程分析,发现14时加密探空资料对于天气的准确预报尤其强天气的发生发展和消亡具有很好的参考作用，对于切变线、高空槽等天气尺度系统引起的雷暴、暴雨天气，14时的加密探空能更准确地捕捉到各层系统移动和要素变化的特征。对比北京时14时的加密探空曲线与北京时08时探空曲线，在午后地面气温升高的情况下，自由对流高度和抬升凝结高度的变化并不十分明显，但平衡高度出现明显抬高，因此湿对流有效位能Cape值也有明显增大，大气层结趋向不稳定，14时的Tlogp图对于午后热雷雨及大风天气的预报有着显著的指导作用。但同时14时加密探空资料尚欠稳定性,缺测原因有待以后进一步研究分析.

摘要： 搜集了1970-2013年236次被预测地震的资料,证明中国地震预测事业发展正常,但也受到各种干扰.要实现国务院2020年前对6级以上地震做出一定实效的短临预报的要求,要排除干扰,大胆实践,群测群防,重视中期预测,选择短临有效预测方法,并将预测预防相结合.

摘要： 利用红外云图、地面加密风场结合中尺度流场及水汽通量等资料,判断局地暴洪的潜势,在此基础上运用雷达速度图及风廓线等资料对暴洪落点和时长进行短临预报.较强的垂直风切变及大范围的辐合区等有利的天气背景是造成这次局地暴洪的动力基础。特殊地形是局地暴洪触发的重要条件。对自动站雨量的实时监测结合雷达速度图的辐合辐散可以对雨强及降水时长进行综合估算，从而迅速做出预警。雷达测站保持降水回波，多普勒风廓线资料可以为探空资料的补充，风廓线资料可以分析测站附近上空急流，对强对流的发生、发展、高空槽的移动及降水演变趋势提供指导。

摘要： 2011年7月26日夜间石家庄出现明显的强对流天气,伴随有短时强降水、雷雨、冰雹、大风等灾害性天气,08时的天气图有一定的强对流发生潜势,但是影响系统为短波槽,数值预报参考性较差,在低层暖湿(连续两天地面温度达到35°C以上,当天17时露点温度为25°C),高层干冷的环境背景下,通过追踪卫星云图云系演变,可以看到明显的完整的逗点云系,进而关注影响系统未来的演变趋势,石家庄位于TBB低值中心的南侧,而且位于TBB密集带附近,利于较强降水的产生.同时结合雷达回波,可以提前90分钟发布短时临近预警信号,弥补短期预报的失误.通过分析发现,阵风锋前沿冷空气渗透产生的地面辐合线,很可能是本次强对流天气的触发机制.

摘要： 本文利用喀左县地震台体应变、土层地应力、电磁波及其他台站等资料作了统计分析,认为震级Ms3.0以上的地方震及1000公里左右范围内发生的较大地震,电磁波某个方位的数据在震前基本上都出现了不同程度的异常特征,依据该异常特征进行分析研究,对2017年辽宁及周边地区发生较大地震进行趋势预测和短临预测预报.

摘要： 本发明提供了一种基于时空扰动信息交互集成嵌套的短临外推预报方法，对输入的雷达回波数据或者降水场数据进行空间场的傅里叶滤波分解，生成相关的降水级联分解信息作为空间扰动场信息，同时构建时间尺度的自回归扰动场，通过时空级联重构实现交互，引入对降水生成、消退的随机气象信息，实现对回波的集合外推，输出概率降水概率场信息。

摘要： 本发明公开了一种耦合短临降雨预报的SWMM实时模拟方法，首先通过构建短临降雨预报网格与SWMM子汇水区对应关系来制作SWMM的inp文件中的基础内容和降雨输入内容；其次调用SWMM动态链接库进行模拟计算，读取并输出未来2小时的管道充满度和节点溢流量模拟结果；最后定时修改降雨输入内容、驱动模拟计算、输出模拟结果。本发明实现了管道充满度和节点溢流量的定时滚动预报，准确预报并定位管网溢流位置。

摘要： 本公开属于短临降水预报领域，具体涉及一种提高短临降水预报精度的方法，包括以下方法：采集用于进行天气临近预报的连续雷达回波图像，雷达回波图像转化为张量；张量通过四层MFI‑LSTM网络进行叠加处理，得到当前时刻网络输出张量；将当前时刻网络输出张量进行转化为对应的雷达回波图；从新获取的雷达回波图进行采集短临降水预报信息；MFI‑LSTM网络由多尺度特征交互模块、卷积LSTM门控机制和记忆特征交互模块三部分构成。本发明在LSTM模型的基础上，加入了多尺度特征交互模块和记忆特征交互模块两个全新的结构，增强了输入数据、隐藏状态和记忆单元三者特征信息的交互，能够防止原先LSTM在雷达回波外推任务中因预测错误累积导致最终雷达回波强度预测不准确的问题。

摘要： 本发明提供一种基于深度学习的短临降水预报方法、装置、电子设备和存储介质，该方法包括：数据获取及处理，得到雷达组合反射率以及风场数据；选择观测期、预见期和输入因子‑预报输出量划分数据集样本；以卷积层和卷积LSTM层为基础构建深度学习网络；选择在训练过程中对样本的学习效果具有显著影响的超参数进行优化，得到最优网络结构；网络训练，得到最终深度学习网络模型，模型输出即为预测的降水量。本发明通过雷达回波充分考虑空中的水汽含量对降水的影响，同时根据风场考虑水汽的输送和变化对降水的影响，对短临降水进行准确有效的定量预报，提高降水预测的命中率，降低误报率。

摘要： 本发明公开了一种用于光伏功率超短期预测的短临气象预报数据处理方法，包括如下步骤：首先，通过卫星反演辐射模型，补充光伏电站历史辐射数据的不足情况；然后，利用卫星外推技术获得分钟级卫星外推云图，为光伏功率超短期预测提供高精度的短临气象预报数据。本发明实现了卫星反演辐射技术，弥补因辐射监测站少导致的历史实况数据不足情况，为实现高效准确的光伏发电功率预测提供数据支撑。通过卫星外推模型得到卫星云图预报数据，即获取分钟级云图信息，为光伏功率超短期预测提供了高精度的短临气象预报数据，为光伏功率超短期预测准确率提供了数据基础。

摘要： 本发明涉及一种基于GNSS‑PWV多因子的局域短临降水预报模型的构建方法，属于GNSS气象学、GNSS大气应用技术领域。本发明通过收集局域短时临近降水预报模型所需的局域多系统地基GNSS大气水汽及与其相对应的临近气象观测站点的实际降水数据的长时序临时数据，进行高精度GNSS大气水汽反演；由所收集的地基GNSS‑PWV计算获取所述局域临近降水预报模型的预报因子；将GNSS大气参数、所计算的降水预报因子以及与其相对应的实际降水观测数据进行分析，得到所述局域短时临近降水预报模型中使用的多类型预报因子的降水阈值；基于根据局域气候等条件设定的降水阈值及针对局域短时临近降水预报模型设定的降水评价指标开展应用验证及分析，最终得到所述局域短临降水预报模型。

摘要： 本发明提供了一种基于时空扰动信息交互集成嵌套的短临外推预报方法，对输入的雷达回波数据或者降水场数据进行空间场的傅里叶滤波分解，生成相关的降水级联分解信息作为空间扰动场信息，同时构建时间尺度的自回归扰动场，通过时空级联重构实现交互，引入对降水生成、消退的随机气象信息，实现对回波的集合外推，输出概率降水概率场信息。

摘要： 本发明公开了一种短临降水的预报方法、装置及系统。该预报装置包括数据获取单元、提取融合单元以及预报输出单元。该预报方法包括交互模块和预报模块。通过训练多尺度的特征提取神经网络，提取历史雷达回波图组的多尺度特征，对特征进行拼接以获取预报特征图，并将预报特征图卷积以获取回波预报图，该预报方法、装置及系统不仅提高了短临预报的准确率，还延长了短临降雨的预报时效。

摘要： 本发明是基于人工智能气象短临预报一体机。所述方法包括：通过以终端一体机为载体为经典机器学习和深度学习提供了从气象大数据处理、模型训练、模型管理到模型推理的全生命周期管理服务。并且利用卡尔曼滤波订正预处理、利用U‑Net建立不同预报时效模式预测与真值间的映射模型实现满足最终业务场景对短临预报数据的应用要求，以此能够使得更加方便获取天气短临预报，并且使预报更加准确。

摘要： 本公开提供一种路面温度短临预报方法，包括：确定当前预报周期对应的采样时间段内的交通气象站历史数据，所述交通气象站历史数据包括当前预报周期内的路面温度和至少一类辅助气象参数；根据所述交通气象站历史数据建立路面温度的均值生成函数、以及各个辅助气象参数的均值生成函数；以所述路面温度的均值生成函数、以及各类辅助气象参数的均值生成函数为自变量，构建路面温度短临预报模型；根据与当前预报周期对应的路面温度短临预报模型输出当前预报周期对应的预报时间段内的路面温度预报值。本公开还提供一种电子设备和一种计算机可读存储介质。通过路面温度预报值结合各类辅助气象参数，可以进一步确定路面情况，更加有利于提高行车安全。