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第80页评刊

2014-03-02

关键词:线状中尺度对流

第80页评刊

来信截至 2014年7月31日

@ free-yune

看完第二期的《气象科技进展》对于暴雨方面的最近成果有了较为全面的了解,觉得获益匪浅,个人觉得每期一种类型的方式很好。下面谈一下对《长江流域雨季中尺度对流系统的研究》一文的一些思考。

作为一线的预报人员,我想请教一下,正如作者所讲的非线状MCS发展和衰亡的物理过程在形态表现上不明显,在我们预报上也是难点,有没有关于非线状MCS与现状MCS之间的联系的一些介绍,比如二者在发展过程中是否有相互转化的机制,满足什么样的天气条件、物理过程等。

回复(from作者)

衷心感谢读者对本项研究工作的认可!

关于非线状MCS与线状MCS之间的联系问题,首先是MCS组织模态的关键影响因子,关于线状MCS,主要是基本气流、风垂直切变、地面冷池、低空急流、湿度锋等。

而非线状MCS则交复杂,目前我们还在深入这方面的研究,初步猜想在长江流域非线状MCS的触发和组织机制,主要是存在特别有利的水汽条件,因为已有大量研究表明“场生命、高效率”MCS,强调在一定的条件下强对流单体在发展、激发过程中“自组织”形成结构分化很明显,既能高效率的产雨,又能对外开放的“新陈代谢”过程中长时间维持的中尺度对流系统。这样的中尺度对流系统对它环境的反馈,主要是对流云的潜热反馈能够加强环境的水汽辐合流入,进而影响环境气压—流场的演变,即小尺度系统制动大尺度系统发展。这样就有两种方式的水汽流入:一是本来存在的天气尺度、次天气尺度的强迫条件,二是靠有组织的中尺度“机器”来强迫环境水流流域。杂乱无章的非线状MCS也能产生特强降水,很可能就是依赖特别有利的天气尺度—次天气尺度环境强迫条件,不需要有强组织的中尺度对流对环境的“抽吸”。

关于非线状MCS的形成机制我们仍在研究之中,上述只是一些个例的观测特征和猜想,有待进一步印证。

不同形态MCS之间在演变过程会发生模态的转换,这在观测中普遍存在的,主要是影响各类MCS的环境条件特别是环境风的垂直切变发生变化,其组织模态互相之间发生转换,因为不同类的线状MCS的风垂直切变特征存在一定的规律。在MCS演变过程中冷池也是一个重要的影响因子,如对流触发、单体移动,进而影响MCS的组织模态。

@夏旭东0

我的大学目标中一直有这个自动气象站的制作的目标。今天看到《物联网自动气象站的试制》这篇文章,我真的很激动。下面对这篇文章提出一些看法。

(1)数据通信器和本地监控管理系统的通信采用RS-232总线,觉得不是很合适,因为它的有效通信距离才20m,通信距离过长会造成电气干扰过分严重,建议采用RS-485。(2)文中提到传感器采用了高速A/D转换器,但是在文末作者提到产品的气温一致性较低,这一点有点小疑问,既然采用了高速A/D的话,气温参数的转换应该会很快的。(3)无线传感器网络和通信系统设计部分,作者采用了ARM系统板,个人觉得不妥,气象自动站大多处于野外,不一定能得到民用电的支持,需要采用自动站自带的电源。系统设计者应该采用整体功耗较低的系统板,例如德州仪器的MSP430。(4)文末作者提到观测计算机停电的问题,是否应在用于管理数据库的服务器中应该配备临时电源,以防止停电等意外情况的发生。

回复(from作者)

感谢您的关注。

(1)通信器是用来进行气象数据转发的设备,具有RJ45、RS232等有线接口以及GPRS等无线接口。放在野外作为无人值守气象站观测时,直接通过GPRS或3G等通信;有线传输时,利用计算机接收数据时,直接用232或TCP/IP连接计算机即可。因为只需要不到1m的距离就可以直接和计算机连接,如采用485总线的话,首先要把232或TCP/IP转换成485总线,然后再把485总线转换成计算机能接收的信号。如果距离需要调整,因为是无线的,直接移动通信器就行了,但观测场与通信器之间的可视距离一般不要超过1km。(2)影响温度响应速度的并非是A/D转换器,而是铂电阻传感器的滞后。本系统中采用薄膜铂电阻,响应速度已经较快,滞后相对较小,目前的气温一致性,在有风时,可以达到0.02℃左右。无风时主要取决于防辐射罩效果、滞后、观测位置的温度不一致性等。(3)采用ARM系统是比较好的方法,可以实现TCP/IP、GPRS等通信,并且达到1GB以上的数据存储,在每分钟一次采样时可以保存几年的数据。此外,可以提供数据质量控制、数据重发等功能。在无人值守时,采用40AH电源与30W太阳能电池板时,可保证正常工作。完全没有太阳时,电池的储能也可连续工作20天以上,较好满足气象观测的标准。如采用MSP430,作为CPU自身确实可以降到微功耗,但一旦连接GPRS等设备时,总体功耗就不会太小了,已有的质量控制、大容量数据存储、TCP/ IP等功能也不容易实现了。(4)目前,服务器已经配备不间断电源系统,允许断电12小时。

@达达爱插画

看到了“城市气象”专题,个人感觉如果下期还有相关专题,或者“科学观察”栏目可以介绍一下南京信息工程大学的李旭辉及其团队在七月的Nature杂志发表的题为Strong contributions of local background climate to urban heat islands的文章。

我们学习过计量地理学,个人感觉计量地理学是一种有用的研究手段和方法,读过一篇银燕老师指导的论文,其中的研究手段和对于数据的分析都是应用了计量地理学的方法,希望杂志在以后能够多多介绍一些有关计量地理学方面的内容。个人感觉计量地理和遥感一样,应用范围很广泛,而且很实用。

回复(from编辑部)

感谢您的推荐,很巧,我们的编辑也关注到这篇文章,并在本期“编辑选编”中进行了介绍。未来我们会关注有关计量地理学方法应用的文章,若有可能也会约请相关专家撰文介绍。

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