第80頁評(píng)刊

來信截至 2014年7月31日

@ free-yune

看完第二期的《氣象科技進(jìn)展》對(duì)于暴雨方面的最近成果有了較為全面的了解，覺得獲益匪淺，個(gè)人覺得每期一種類型的方式很好。下面談一下對(duì)《長(zhǎng)江流域雨季中尺度對(duì)流系統(tǒng)的研究》一文的一些思考。

作為一線的預(yù)報(bào)人員，我想請(qǐng)教一下，正如作者所講的非線狀MCS發(fā)展和衰亡的物理過程在形態(tài)表現(xiàn)上不明顯，在我們預(yù)報(bào)上也是難點(diǎn)，有沒有關(guān)于非線狀MCS與現(xiàn)狀MCS之間的聯(lián)系的一些介紹，比如二者在發(fā)展過程中是否有相互轉(zhuǎn)化的機(jī)制，滿足什么樣的天氣條件、物理過程等。

回復(fù)（from作者）

衷心感謝讀者對(duì)本項(xiàng)研究工作的認(rèn)可！

關(guān)于非線狀MCS與線狀MCS之間的聯(lián)系問題，首先是MCS組織模態(tài)的關(guān)鍵影響因子，關(guān)于線狀MCS，主要是基本氣流、風(fēng)垂直切變、地面冷池、低空急流、濕度鋒等。

而非線狀MCS則交復(fù)雜，目前我們還在深入這方面的研究，初步猜想在長(zhǎng)江流域非線狀MCS的觸發(fā)和組織機(jī)制，主要是存在特別有利的水汽條件，因?yàn)橐延写罅垦芯勘砻鳌皥?chǎng)生命、高效率”MCS，強(qiáng)調(diào)在一定的條件下強(qiáng)對(duì)流單體在發(fā)展、激發(fā)過程中“自組織”形成結(jié)構(gòu)分化很明顯，既能高效率的產(chǎn)雨，又能對(duì)外開放的“新陳代謝”過程中長(zhǎng)時(shí)間維持的中尺度對(duì)流系統(tǒng)。這樣的中尺度對(duì)流系統(tǒng)對(duì)它環(huán)境的反饋，主要是對(duì)流云的潛熱反饋能夠加強(qiáng)環(huán)境的水汽輻合流入，進(jìn)而影響環(huán)境氣壓—流場(chǎng)的演變，即小尺度系統(tǒng)制動(dòng)大尺度系統(tǒng)發(fā)展。這樣就有兩種方式的水汽流入：一是本來存在的天氣尺度、次天氣尺度的強(qiáng)迫條件，二是靠有組織的中尺度“機(jī)器”來強(qiáng)迫環(huán)境水流流域。雜亂無章的非線狀MCS也能產(chǎn)生特強(qiáng)降水，很可能就是依賴特別有利的天氣尺度—次天氣尺度環(huán)境強(qiáng)迫條件，不需要有強(qiáng)組織的中尺度對(duì)流對(duì)環(huán)境的“抽吸”。

關(guān)于非線狀MCS的形成機(jī)制我們?nèi)栽谘芯恐?，上述只是一些個(gè)例的觀測(cè)特征和猜想，有待進(jìn)一步印證。

不同形態(tài)MCS之間在演變過程會(huì)發(fā)生模態(tài)的轉(zhuǎn)換，這在觀測(cè)中普遍存在的，主要是影響各類MCS的環(huán)境條件特別是環(huán)境風(fēng)的垂直切變發(fā)生變化，其組織模態(tài)互相之間發(fā)生轉(zhuǎn)換，因?yàn)椴煌惖木€狀MCS的風(fēng)垂直切變特征存在一定的規(guī)律。在MCS演變過程中冷池也是一個(gè)重要的影響因子，如對(duì)流觸發(fā)、單體移動(dòng)，進(jìn)而影響MCS的組織模態(tài)。

@夏旭東0

我的大學(xué)目標(biāo)中一直有這個(gè)自動(dòng)氣象站的制作的目標(biāo)。今天看到《物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)氣象站的試制》這篇文章，我真的很激動(dòng)。下面對(duì)這篇文章提出一些看法。

（1）數(shù)據(jù)通信器和本地監(jiān)控管理系統(tǒng)的通信采用RS-232總線，覺得不是很合適，因?yàn)樗挠行ㄐ啪嚯x才20m，通信距離過長(zhǎng)會(huì)造成電氣干擾過分嚴(yán)重，建議采用RS-485。（2）文中提到傳感器采用了高速A/D轉(zhuǎn)換器，但是在文末作者提到產(chǎn)品的氣溫一致性較低，這一點(diǎn)有點(diǎn)小疑問，既然采用了高速A/D的話，氣溫參數(shù)的轉(zhuǎn)換應(yīng)該會(huì)很快的。（3）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分，作者采用了ARM系統(tǒng)板，個(gè)人覺得不妥，氣象自動(dòng)站大多處于野外，不一定能得到民用電的支持，需要采用自動(dòng)站自帶的電源。系統(tǒng)設(shè)計(jì)者應(yīng)該采用整體功耗較低的系統(tǒng)板，例如德州儀器的MSP430。（4）文末作者提到觀測(cè)計(jì)算機(jī)停電的問題，是否應(yīng)在用于管理數(shù)據(jù)庫(kù)的服務(wù)器中應(yīng)該配備臨時(shí)電源，以防止停電等意外情況的發(fā)生。

回復(fù)（from作者）

感謝您的關(guān)注。

（1）通信器是用來進(jìn)行氣象數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的設(shè)備，具有RJ45、RS232等有線接口以及GPRS等無線接口。放在野外作為無人值守氣象站觀測(cè)時(shí)，直接通過GPRS或3G等通信；有線傳輸時(shí)，利用計(jì)算機(jī)接收數(shù)據(jù)時(shí)，直接用232或TCP/IP連接計(jì)算機(jī)即可。因?yàn)橹恍枰坏?m的距離就可以直接和計(jì)算機(jī)連接，如采用485總線的話，首先要把232或TCP/IP轉(zhuǎn)換成485總線，然后再把485總線轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能接收的信號(hào)。如果距離需要調(diào)整，因?yàn)槭菬o線的，直接移動(dòng)通信器就行了，但觀測(cè)場(chǎng)與通信器之間的可視距離一般不要超過1km。（2）影響溫度響應(yīng)速度的并非是A/D轉(zhuǎn)換器，而是鉑電阻傳感器的滯后。本系統(tǒng)中采用薄膜鉑電阻，響應(yīng)速度已經(jīng)較快，滯后相對(duì)較小，目前的氣溫一致性，在有風(fēng)時(shí)，可以達(dá)到0.02℃左右。無風(fēng)時(shí)主要取決于防輻射罩效果、滯后、觀測(cè)位置的溫度不一致性等。（3）采用ARM系統(tǒng)是比較好的方法，可以實(shí)現(xiàn)TCP/IP、GPRS等通信，并且達(dá)到1GB以上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，在每分鐘一次采樣時(shí)可以保存幾年的數(shù)據(jù)。此外，可以提供數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)重發(fā)等功能。在無人值守時(shí)，采用40AH電源與30W太陽能電池板時(shí)，可保證正常工作。完全沒有太陽時(shí)，電池的儲(chǔ)能也可連續(xù)工作20天以上，較好滿足氣象觀測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)。如采用MSP430，作為CPU自身確實(shí)可以降到微功耗，但一旦連接GPRS等設(shè)備時(shí)，總體功耗就不會(huì)太小了，已有的質(zhì)量控制、大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、TCP/ IP等功能也不容易實(shí)現(xiàn)了。（4）目前，服務(wù)器已經(jīng)配備不間斷電源系統(tǒng)，允許斷電12小時(shí)。

@達(dá)達(dá)愛插畫

看到了“城市氣象”專題，個(gè)人感覺如果下期還有相關(guān)專題，或者“科學(xué)觀察”欄目可以介紹一下南京信息工程大學(xué)的李旭輝及其團(tuán)隊(duì)在七月的Nature雜志發(fā)表的題為Strong contributions of local background climate to urban heat islands的文章。

我們學(xué)習(xí)過計(jì)量地理學(xué)，個(gè)人感覺計(jì)量地理學(xué)是一種有用的研究手段和方法，讀過一篇銀燕老師指導(dǎo)的論文，其中的研究手段和對(duì)于數(shù)據(jù)的分析都是應(yīng)用了計(jì)量地理學(xué)的方法，希望雜志在以后能夠多多介紹一些有關(guān)計(jì)量地理學(xué)方面的內(nèi)容。個(gè)人感覺計(jì)量地理和遙感一樣，應(yīng)用范圍很廣泛，而且很實(shí)用。

回復(fù)（from編輯部）

感謝您的推薦，很巧，我們的編輯也關(guān)注到這篇文章，并在本期“編輯選編”中進(jìn)行了介紹。未來我們會(huì)關(guān)注有關(guān)計(jì)量地理學(xué)方法應(yīng)用的文章，若有可能也會(huì)約請(qǐng)相關(guān)專家撰文介紹。