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    摘要:
    提出在单次降雨事件情形下,不透水面影响河流环境水文的阈值效应及其形成机理,尝试建立以不透水面为核心参数的面源污染负荷与降雨径流之间的非线性压力响应函数,从理论上论证阈值效应的存在条件及影响因素。可通过开展不同降雨条件下河流环境水文的实地监测和调查,研究单次降雨事件下不透水面影响河流水文水质指标的即时阈值,建立MIKE-URBAN雨洪管理与MIKE11 水质模拟的耦合体系,从过程机理上论证阈值现象存在的理论基础。运用MIKE-LID、LTHIA-LID模型模拟技术,寻求不同尺度上城市化区域LID有效性的不透水面阈值约束条件,有助于推进海绵城市建设。
    2025,19(5):10-17 ,DOI: 10.12057/j.issn.2097-6801.2407.09002
    摘要:
    利用陕西省97个国家气象站 1978—2022年大风观测数据、社会经济数据和地理信息数据等,构建大风气象灾害风险评价指标体系,对陕西大风自然灾害风险作出定量化评估。结果表明:(1)陕西省大风致灾危险性以低和较低等级为主,占陕西总面积的72.8%,危险性以陕北北部最高,其次为秦岭高海拔地区。(2)陕西大风灾害风险以中等及以上风险为主,中、较高和高风险均占陕西总面积的20%以上,陕北北部、关中大部和商洛东北部小部分地区风险最高,其次为陕北南部和关中北部。(3)陕北北部高风险主要是致灾因子和孕灾环境敏感性较高共同引起的,关中大部主要是由于承灾体易损性最高,商洛北部是由于孕灾环境敏感性较高,可针对引起大风灾害的主要风险指标采取相应的应对措施,以减少大风灾害造成的社会经济损失。
    2025,19(5):18-25 ,DOI: 10.12057/j.issn.2097-6801.2504.30198
    摘要:
    基于1992—2024年塔克拉玛干沙漠北缘气象观测与强化观测试验,揭示了尘卷风与沙尘天气的异质性演变及热力-动力耦合机制。尘卷风的发生日数于1994年达到峰值(104 d),之后呈波动下降趋势,2020年减少至55 d。沙尘天气的发生频率因生态治理措施的实施而显著减少,2024年沙尘暴的发生天数降至20 d。卷风呈夏季单峰(7月日数最多),受热力驱动(地气温差≥20 ℃、风速3.0~3.5 m/s、湿度<25%);沙尘天气表现为春季双峰(3—5月),依赖动力驱动(风速≥8 m/s、湿度<35%)。过渡期(5—6月)热力增强使尘卷风日数增至11 d,沙尘暴日数降至8 d,反映时空竞争机制。回归模型表明:尘卷风由地气温差(每增加1 ℃频次增加0.86次,R2=0.82)与风速(每增加1 m/s频次增加1.32次)协同驱动,低湿(≤25%时的尘卷风为22次)和低压(898.6 hPa)促进;沙尘天气以风速主导(≥8 m/s的沙尘天气为22.12次,R2=0.78),低湿(≤20%的沙尘天气为20.24次)利于起沙。尘卷风作为小尺度热力湍流现象,依赖局地热对流;沙尘天气受大尺度动力输送控制。
    2025,19(5):26-35 ,DOI: 10.12057/j.issn.2097-6801.2406.20005
    摘要:
    利用X波段双偏振相控阵雷达和常规观测等资料,对2023年7月1日发生在贵州威宁的一次自然冰雹云单体(未开展人工防雹作业)观测特征进行分析。结果表明:冰雹云单体发展迅速,VIL跃增明显;雹云发展孕育阶段“ZDR柱”和“KDP柱”超过-20 ℃层,成熟降雹阶段ZH>60 dBZ,0 ℃层以上ZDR为0~2 dB,0 ℃层以下双偏振参量特征ZDR为0.5~4 dB、KDP>3.1 (°)/km、CC值为0.85~0.94。冰雹云水平风场受中尺度环流背景场的影响,在中低层以西南风和偏南风为主导,中层强中心辐合叠加高层西北干冷空气侵入形成动力耦合。冰雹云垂直风场后侧上升入流与前侧下沉出流构成环流中心,为冰雹的循环增长提供动力条件;雹云成熟阶段伴有风暴顶辐散特征,高空下沉气流区对应地面降雹区。上升气流将霰粒子带到冰水混合物累积区增长成雹是本次过程冰雹形成的主要机制。
    2025,19(5):36-41 ,DOI: 10.12057/j.issn.2097-6801.2405.08001
    摘要:
    利用湖北省1个山区风电场2017年11月—2022年2月风机覆冰观测记录,结合高精度气象再分析资料,综合考虑地形条件进行插值,获得每台风机的逐小时气象要素资料,分析风机覆冰发生及消融阶段气象要素变化。结果表明:风机覆冰发生阶段,气温呈持续下降状态,覆冰开始后,气温保持稳定;相对湿度呈持续上升状态,在覆冰发生时刻达到峰值,之后呈缓慢下降趋势;在风机覆冰发生前后,风速较大。覆冰消融阶段,气温呈持续上升状态,在覆冰消融时刻达到峰值;相对湿度呈持续下降状态,在覆冰消融时刻达到最低值;风速呈平稳持续状态,较覆冰阶段明显减小。基于覆冰观测样本,分别利用AdaBoost、逻辑回归、Fisher判别3种不同方法,建立风机覆冰发生、消融判别模型。利用AdaBoost机器学习方法建立模型模拟覆冰发生模型准确率为88.3%,覆冰消融模型准确率为83.6%,准确率远高于其他两种方法建立的模型。
    2025,19(5):42-49 ,DOI: 10.12057/j.issn.2097-6801.2502.06053
    摘要:
    2024年11月1日—12月5日在江汉平原开展了4种近距型(探测距离300 m以上)激光测风雷达与200 m测风塔的测风比对试验。通过分析降水影响时段数据,从完整性、准确性(相关系数、平均误差、平均绝对误差)和误差离散性三方面建立4级评价体系。结果显示:(1)非降水影响时段各高度数据完整率高;降水影响时段160 m以下优良,200 m合格,225 m不合格,300 m极差。(2)各时段相关系数均达合格以上。(3)除#3雷达外,平均误差(-0.1~0.2 m/s)和平均绝对误差(0.3~0.5 m/s)随高度变化小。(4)风速误差呈特定分布规律:平均误差呈“大—小—大”的特征,平均绝对误差呈凹字形。(5)83.6%~89.8%误差集中在-0.8~0.8 m/s,整体略正偏,极大误差为-3.28~3.82 m/s。降水主要影响数据完整率和有效探测高度,对准确性影响较小。
    2025,19(5):50-59 ,DOI: 10.12057/j.issn.2097-6801.2502.07054
    摘要:
    利用1980—2023年10月—次年5月北疆北部12个国家站日降水量、探空站及NCEP/NCAR再分析等资料,统计分析不同区域暖区暴雪时空分布及风场、温度场的垂直变化特征,并进行分型。结果表明:北疆北部总暴雪日数平均为5.1 d/a,阿勒泰地区较多;局地暴雪过程平均为1.4次/a,塔额盆地较多;区域性暴雪过程平均为0.9 次/a,阿勒泰地区最多;过程持续1 d的最多,2~3 d较少。暴雪日数呈线性增多趋势,塔额盆地不显著;各型暴雪过程呈增加趋势,仅全域型显著;暴雪日数及局地、区域暴雪过程年代际变化存在较大差异。受地形影响,阿勒泰地区分布不均,塔额盆地相对均匀。阿勒泰地区500 hPa高度主要影响系统为低涡底部型和低槽前部型,塔额盆地为低涡类和低槽前部型,全域型为低涡底部型;地面图上阿勒泰地区主要为低压类和鞍型场,塔额盆地为低压前部型,全域型为低压南部型。暴雪前低层逆温全域型最多;阿勒泰地区700 hPa以下偏东气(急)流最多。
    2025,19(5):60-67 ,DOI: 10.12057/j.issn.2097-6801.2501.02001
    摘要:
    利用2019—2023年5—9月伊犁河流域200个气象站逐日雨量数据,分析伊犁河流域降水分布特征,用算术平均、反距离权重、克里金及泰森多边形4种方法计算流域面雨量,结果表明:(1)流域降水分布不均,西南部和东部降水量较多,博尔博松河降水最多,霍尔果斯河和哈桑河降水呈现“北多南少”特征,博尔博松河和巩乃斯河降水量自东向西递减。(2)各子流域面雨量算法的适用性具有显著差异,总体上各子流域算术平均法最优、克里金法最差。(3)当降水处于小雨、中雨、大雨、暴雨不同量级时,子流域面雨量算法在适用性方面的差异更加显著。(4)泰森多边形法计算的流域面雨量,博尔博松河日、月面雨量值均最大,多数流域月面雨量峰值与最多雨日集中在6月。
    2025,19(5):68-77 ,DOI: 10.12057/j.issn.2097-6801.2401.15004
    摘要:
    利用常规观测及ERA5再分析资料,对陕北2022年7月11日和8月9日暴雨过程(简称“7·11”暴雨、“8·9”暴雨)成因及极端性进行分析。结果表明:(1)“7·11”暴雨低空急流提供持续的水汽输送,湿层深厚,深厚的中尺度低涡为大范围暴雨提供有利的动力条件。强降水持续时间较长,雨势较缓。(2)陕北“8·9”暴雨受副热带高压控制,对流有效位能、整层可降水量大,地面辐合线触发不稳定能量释放,形成对流性暴雨天气。雨强大、单站降水持续时间短,β中尺度对流复合体维持造成雨强>80 mm/h的极端强降水。(3)“7·11”暴雨700、850 hPa水汽通量标准化异常(SA)超过3σ,表征动力和水汽的多个物理量达到或接近当地特强暴雨过程最大值,极端性强;“8·9”暴雨整层可降水量SA超过3σ,对流有效位能达到特强暴雨过程75%分位数。
    2025,19(5):85-92 ,DOI: 10.12057/j.issn.2097-6801.2312.06002
    摘要:
    利用探空数据及地面观测降水资料,对山东2012—2021年夏季冷涡暴雨主要环境参量进行分析。结果表明:(1)山东冷涡暴雨主要阶段较我国东北地区晚1个月,主要分布在山东省西北部和中部山区,有明显的年际变化和年内变化。(2)关键参量阈值ΔT850-500、大气可降水量(PW850 hPa温度露点差(TTd)、HwarmK指数和对流有效位能(CAPE)分别为22~27 ℃、40~65 mm、1~7 ℃、3 000~4 500 m、30~40 ℃和1 000~2 300 J·kg-1,对流抑制(CIN)>-100 J·kg-1Shrl最低阈值为6 m·s-1。(3)冷涡暴雨关键环境参量随月份增大,水汽条件变好,暖云厚度增加,CIN绝对值增大,ΔT850-500略有降低。CAPE 6月最小,7月最大。(4)研究得出小范围、区域性和大范围冷涡暴雨关键环境参量的阈值指标和区分小范围暴雨和其他两类暴雨的预报指标。(5)冷涡暴雨倾向在高的PW条件下发生,冷涡暴雨潜势预报需重视大气整层可降水量、低层高湿的水汽条件和深层垂直风切变。

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    摘要:
    光伏电站的快速、大规模开发对局地气候的潜在影响日益受到关注,鉴于传统模型模拟和实地观测方法存在验证不足、成本高昂等局限,构建了一种基于多源卫星遥感数据的可用于快速评估大规模光伏开发对局地气候影响的方法,以青海省共和县典型大型光伏电站“塔拉滩光伏发电园区”为案例,对比分析电站区与周边对比区及光伏建站前后的地表温度和地表反照率变化,量化其对局地气候的影响。结果表明,研究区光伏电站建成后电站区的地表反照率与地表温度均明显小于对比区,其中冬季反照率差距最大,春季白天地表温度差距最大,夜间地表温度差距相对较小。在控制气候变化的影响后,建站后电站区地表反照率和地表温度(白天及夜间)均降低,并达到显著性水平(地表反照率与白天地表温度差值 p<0.000 1,夜间地表温度年均差值p< 0.001),年均地表反照率降低约0.048,冬季降幅最大,降低约0.073,年均白天地表温度降低约2.02 ℃,春季降幅最大,降低约2.97 ℃,夜间降温效应整体弱于白天,降低约0.41 ℃。
    摘要:
    基于1981—2023年遵义12个国家气象站逐日气象资料,获得AET和PET数据,通过趋势分析、突变检验、主成分分析等方法研究了解全球气候变暖背景下遵义干旱特征及其对农业生产的影响,科学应对干旱灾害。结果表明:近43 a,遵义中部趋于“暖干化”,北部、南部边缘趋于“暖湿化”变化;在2019年前总体表现为非干旱特征,2019年后表现出干旱特征,特别是2016年后干旱影响明显加强,未来干旱影响还将持续加深;空间分布上遵义整体呈现非干旱区特征,AET和PET差值表现为西南、东北向西北、东南减少的分布,并呈现持续减少趋势;目前遵义干旱主要对玉米的生产带来了不利影响,随着气候变化还将不断加重,需要提前做好应对。
    摘要:
    基于阿克苏X波段双极化相控阵天气雷达、雹谱仪及常规观测等资料,系统分析2024年8月23日西天山南麓雹暴发展过程中各回波参数的表现特征与差异。结果表明:本次雹暴过程源于多单体对流系统的组织化发展并得以长时间维持,并伴随有典型的冰雹回波特征-V型缺口。当组合反射率因子(CR)≥60 dBZ,强中心核结构密实且高度扩展至-20℃等温线以上,有利于冰雹的形成。垂直累积液态水密度(VILD)的变化趋势与垂直累积液态水含量(VIL)表现出较好的一致性,且VIL值的跃增和波动更为显著,可为强回波中心定位及雹暴的发展与演变趋势预测提供依据。偏振特征分析表明,高CR伴随着低差分反射率(Zdr)、低相关系数(CC)以及较低差分传播相移率(Kdp)共同出现,是指示冰水混合相态(尤其是冰雹区)的典型特征,该观测结果与水凝物分类(HCL)产品高度吻合。
    摘要:
    基于ERA5、天气雷达和自动站分钟雨量资料,对2023年7月6日长春地区一次东北冷涡天气地面高炮作业的防雹效果进行了分析,结果表明:防雹作业前,≥45 dBZ的强回波在短时间内迅速增加,面积占比达到70.4 %,垂直积分液态水含量出现跃增,12分钟最大跃增量达到41 kg/m2,冰雹指数也表明有较大降雹概率。防雹作业后,最大回波中心强度逐渐减小,≥45 dBZ强回波的面积呈现递减趋势,强回波体积开始分散并分裂,中心高度明显降低,垂直积分液态水含量呈现减小趋势,冰雹指数逐渐降低至零。受防雹作业影响,作业区总降水量、降水峰值的振幅波动及降水峰值的数量均低于上、下游两个对比区,在作业影响时段结束后,作业区降水峰值达到最大。综合以上,此次防雹作业对冰雹自然生长产生了一定的抑制作用。
    摘要:
    利用鸡泽气象站2011—2022年实测风向风速资料和计算流体力学(CFD)数值模拟,考察了街区尺度建筑对环监站点周边秋冬季风环境的可能影响。分析表明,秋冬季静风频率整体呈上升趋势,秋季和冬季高频风向相一致,集中在南(S)、北(N)、东南偏南(SSE)和西北偏北(NNW),且高频风向下风速多集中在1.5 m/s以内。模拟结果表明,研究区内建筑群对风速的影响范围和程度受入流风场和周边街区建筑环境的共同影响,SSE和S风向下,周边建筑对环监站点位置处的风速削减相对较小,而10 m高度的环境入流风速为0.9、1.5 m/s时,N风向下,环监站点25 m高度处风速较模拟假定的风随高度幂指数增长所对应的25 m高度处的环境风速分别减少56.3%和54.7%,NNW风向下,受站点西北侧楼宇影响,环监站点位置25 m高度处风速分别减少21.8%和20.2%。站点位置选定应综合考虑区域高频风向及街区建筑群分布,距离高频风向下的高耸建筑5倍建筑高度以上,以减少建筑尾流对环监站点风环境的不利影响。
    摘要:
    1969年2月11-15日(过程1)、2023年1月19-23日(过程2)黑龙江省分别发生一次最低气温低于-50℃的强极寒天气过程。对两次强极寒天气过程成因对比分析。结果表明:两次过程冷空气来源于分裂的极涡,都为东北冷涡影响,且对流层中层中高纬阻塞流场显著,高空急流的存在使得冷涡强度维持且南北移动,假相当位温低值区随着西伯利亚高压南压而向南移动,冷平流与辐射降温共同作用是造成两次低温过程的主要原因,极端低温发生时间与高层高位涡中心增至最大时间基本一致。两次过程发生于冷、暖不同的气候背景下,过程1发生前为“持续冷”型,极涡呈偏心型分布,冷空气分裂南下,极端最低气温发生于冷空气快速南下过程中,随着冷涡北抬最低气温逐渐上升。过程2发生前为“前暖后冷”型,极涡呈偶极型分布,前期强经向环流与弱的极地环流使极地强冷空气南下,深厚的冷空气主体随着横槽转竖而大举南下造成在暖气候背景下大范围强降温,相比之下过程2冷空气强度更强且影响范围更广。
    摘要:
    利用Micaps常规探空和地面观测资料、FY-4A卫星云图、ERA5再分析资料和6个国家站和112个区域自动气象站逐时的降水资料,对2022年8月13日发生在河西走廊东部的一次暴雨事件的极端性和天气成因进行了诊断分析。结果表明:(1)此次暴雨具有过程雨量大、局地性强,对流性明显等特征,暴雨带呈西北-东南向,主要集中在天祝县和古浪县。(2)6站次的日降水量突破了建站以来的日降水量极值,3站次最大小时降水量突破建站以来历史极值,天祝朵什日降水量和短时强降水持续时间均突破了河西走廊东部历史记录。(3)此次暴雨是在不同尺度天气系统共同作用下发生的;较历史其他过程,更强的水汽条件、垂直运动条件和极不稳定的能量条件综合造成此次暴雨的极端性;(4)多个对流单体的发展和加强,并在地形作用下汇集是暴雨强度强、持续时间长的直接原因;(5)特殊地形的抬升增强了上升运动,加强了局地强对流。
    摘要:
    利用高空和地面常规观测、分钟级自动观测、葵花8号静止气象卫星及NCEP/FNL再分析等资料,对黔南地区近10年范围最广的两次辐射雾天气过程(2017年2月5日和2023年11月27日)进行对比分析,并对东南部单个站点持续时间异常短的原因进行探讨。结果表明:两次过程均受均压场控制,大气层结稳定、微风以及雨后初晴的夜空为大雾的形成和维持提供了有利环境,爆发性增强主要是由“降温”造成,荔波站点雾持续时间异常短均为雾发生初期风速突然增大造成。对流层低层的热动力学结构差异导致两次过程雾的范围、强度和爆发性增强特征不同,“20170205”过程本地水汽、西南方向水汽输送、水汽辐合、逆温层厚度及强度均强于“20231127”过程,“20170205”过程弱下沉运动抑制近地面水汽向高层扩散,“20231127”过程低层上升气流使近地面有限的水汽向上输送,较不利于地面浓雾的维持和发展。
    摘要:
    基于2015-2022年吐鲁番市环境监测站逐日逐时PM2.5浓度资料和同期吐鲁番国家基本气象观测站地面观测数据以及ERA5再分析资料,统计分析吐鲁番市冬季PM2.5浓度变化特征及其气象影响因素。结果表明:吐鲁番市近8年冬季PM2.5浓度呈缓慢下降趋势,平均每年下降4.0 μg/m3;12月、1月平均PM2.5浓度分别为109.1 μg/m3、107.6 μg/m3,污染日数分别为22 d、21 d;PM2.5浓度呈双谷双峰型日变化,21-22时达到日峰值131.8 μg/m3。PM2.5浓度与气温、风速呈负相关关系,与相对湿度、逆温强度、PM2.5增量呈正相关关系。白天东南向谷风PM2.5浓度降低,夜间东北向山风PM2.5浓度升高,山谷风交替过渡时段PM2.5浓度明显增高;长污染过程期间稳定的大气环流形势、高气温、低气压、小风速、高相对湿度、强逆温等气象条件,有利于PM2.5浓度累积而形成重度及以上污染;3 ℃以上的冷空气活动、5.5 m/s以上阵风、有量降雪以及三十里、百里风区10级以上大风等气象条件,有利于长污染过程、重度及以上污染结束。
    摘要:
    雅鲁藏布江中游河流宽谷区是青藏高原风沙活动最为强烈的地区之一。本文利用山南宽谷区野外实测风速资料,结合Gillette起沙估算模型,定量给出了研究区河岸沙地、山麓沙地和河漫滩沙地三种不同下垫面起沙量的贡献,分析和探讨了地表特征对起沙量的影响。结果表明:(1)河岸沙地年起沙量最大,为720.8 t/km2,山麓沙地年起沙量次之,为311.1 t/km2,河漫滩沙地年起沙量最小,仅为70.9 t/km2,河岸沙地约是河漫滩沙地的10.2倍;研究区3个观测点起沙量呈显著季节分布,冬季(143.5 t/km2、占39.1%)>春季(101.7 t/km2,27.7%)>秋季(66.2 t/km2,18.1%)>夏季(55.4 t/km2,15.1%);(2)研究区扬沙起沙量(343.8 t/km2,占55.2%)>沙尘暴(189.9 t/km2,占30.5%)>阵性风(88.8 t/km2,占14.3%);(3)河岸沙地、山麓沙地和河漫滩沙地起沙量分别与大于6.3 m/s、6.7 m/s和7.3 m/s风速的平均值呈显著正相关,且河岸沙地相关性最强,相关系数r为0.86,通过了0.01的显著性检验。
    摘要:
    为精准捕捉伊犁地区降水时空变化,选择2024年6-8月中国气象局下发的逐小时陆面实况融合降水数据HCLDAS,空间分辩率为0.01°×0.01°。利用伊犁地区287个气象观测站点降水数据通过各项检验指标分析发现HCLDAS在伊犁地区有较好的适用性。伊犁地区海拔4000m以上面积少地形陡峭,夏季总降水质量为8.26亿吨。海拔(2000,2500]m单位面积降水量最大。8月份累计降水量最多。主要降水区和暴雨灾害敏感区位于伊犁河谷呈向西开口的喇叭形地形、尼勒克县东部山区、霍城县北部山区。海拔(1500-2000] m降水面积最大,暴雨等级平均累计降水时间最长达1.37天。极端降水在海拔(500-1000]m平均累计降水时间最长达1.07天。午后傍晚21:00-22:00时刻累计降水量最大,上午11:00-14:00时刻累计降水量最小。明确各关键区域降水主要集中的时刻。以上分析为伊犁地区生态保护、灾害预警防治及水资源优化具有关键应用价值。
    摘要:
    为了更好地开展阿克达拉区域大气本底站(以下简称阿克达拉站)的颗粒物在线监测,本文基于阿克达拉站三种颗粒物在线监测仪器GRIMM180、TEMO1405DF和DXC1监测的2019-2020年和2023-2024年PM10、PM2.5质量浓度资料及同期气象数据,对三种在线监测仪器的PM10和PM2.5的质量浓度数据进行了时间分布特征分析,并探讨了不同原理的仪器监测的PM10和PM2.5质量浓度数据的差异性。结果表明:阿克达拉站颗粒物的质量浓度季节变化明显,春、冬季高,夏、秋季低。三种仪器监测的PM10质量浓度数据偏差较大,而PM2.5质量浓度偏差较小。GRIMM180和DXC1与TEMO1405DF监测的PM2.5质量浓度相关性明显优于PM10,其相关系数分别为0.81和0.76。扬沙天气下GRIMM180和DXC1与TEMO1405DF监测的PM10质量浓度相关性优于非扬沙天气,其相关系数分别为0.70和0.72;而在非扬沙天气下三种仪器监测的PM10质量浓度相关性较差。扬沙天气下DXC1与TEMO1405DF监测的PM2.5质量浓度相关性优于GRIMM180与TEMO1405DF监测的PM2.5质量浓度,其相关系数分别为0.85和0.67;非扬沙天气下GRIMM180和DXC1与TEMO1405DF监测的PM2.5质量浓度相关性明显优于PM10,其相关系数分别为0.82和0.76。总体而言,以激光散射为原理的GRIMM180和DXC1监测的质量浓度与以振荡微天平法为原理的TEMO1405DF相比,存在一定的偏差,且PM10的偏差明显大于PM2.5;扬沙天气下PM10相关性明显变好。本研究可为我国大气本底站和背景地区的颗粒物常态化监测提供仪器选型方面的参考。
    摘要:
    基于自动站资料、欧洲中心再分析数据ERA5、中国气象局中尺度模式预报CMA-MESO,对比分析黑龙江省短时强降水、雷暴大风强对流天气中热力、水汽、动力条件等各类物理量参数特征差异,基于随机森林算法构建分类强对流预报模型,并利用模型输出的因子贡献度排序筛选出明显区分强对流天气的物理量作为消空指标,运用该模型在2023年6-9月进行实时预报并对预报产品进行检验。结果表明:在各类物理量因子中,两类强对流均为热力因子重要程度较高,对于判断强对流潜势有较好参考意义;短时强降水更易在水汽条件好、整层暖湿、不稳定能量大、中低层抬升作用的环境中发生,而雷暴大风更易在相对干、不稳定能量大、温度递减率大、伴有较强垂直风切变的环境中发生。基于CMA-MESO模式预报的分类强对流预报产品,能较好的预报出黑龙江省强对流类型、大范围落区,短时强降水预报效果优于雷暴大风,存在部分地区的空报、漏报现象。能提前4 h以上给出较准确的预报结果,在日常业务中有较好指示意义。
    摘要:
    雪水比(SLR)是降雪深度预报中将定量降水预报转化为雪深预报所必须的重要参数。本文利用北疆地区国家气象观测站2000~2021年10月—次年3月逐日降雪量、积雪深度、温度、风速等资料,筛选北疆降雪天气事件,分析北疆不同区域内SLR时空变化特征,研究结果表明:北疆地区SLR的平均值为 12.9,高于经验值10,且北疆地区大部SLR = 10的占比低于10%,虽然 SLR变化范围跨度很大,但主要集中在2 ~ 22内变化,其中6~16出现频数最多,占到总数的50%以上,而SLR大于32的极端值出现频率较低。北疆地区平均 SLR不仅存在明显的月变化和旬变化特征,12月最大,1月次之;还存在显著的空间分布差异,总体而言北疆不同区域内高海拔地区平均SLR较平原区大。温度、降雪量、海拔高度与SLR有很好的相关性,平均温度在-15 ℃附近平均SLR存在峰值,峰值前随温度降低平均SLR 明显增大,而峰值后随温度降低平均SLR突然减小;随降雪量等级的增大平均SLR逐渐减小;随海拔高度升高,平均SLR呈增加趋势。
    摘要:
    太阳辐射是地球气候形成的关键能量来源,科学、准确地估算太阳辐射对理解全球气候研究具有重要意义。同时,太阳能作为可大规模利用的清洁能源,其开发利用离不开对太阳能资源的精准评估和科学规划。本文系统总结了国内外主要太阳辐射估算模型的基本原理、核心技术方法及最新研究进展,重点对比分析了不同模型的适用性与优缺点,并展望了我国未来太阳能资源评估方法的发展趋势。经验统计模型因其成熟性和广泛应用性,在太阳辐射估算中占据主导地位,但起始数据选择及经验系数的时空变化显著影响估算精度;物理理论模型虽具备较高计算精度,但因计算过程复杂、数据需求量大,推广受限;遥感反演的效果主要依赖地面观测数据的准确性。分布式太阳辐射模型可有效弥补地面观测站数量不足的缺陷,而结合区域气候特征与机器学习算法的模型优化,将是未来提升模拟精度的重要发展方向。
    摘要:
    基于1961—2023年襄阳地区7个国家气象观测站逐日降水资料,运用Pearson相关性分析、Mann-Kendall趋势检验法、经验正交函数分析法(EOF),分析了襄阳地区不同等级降水的时空特征及主要空间模态。结果表明:1961—2023年,襄阳地区年平均降水量和降水日数均呈减小趋势,年平均降水强度呈弱增加趋势;年平均降水量和降水日数减少的重要原因分别为中雨年平均降水量和小雨年平均降水日数的减少,而年平均降水强度的增加主要表现为暴雨年平均降水强度的增大。各等级降水量分别与其降水日数具有相似的空间分布;襄阳西南部易发生低强度降水事件,东部易发生高强度降水事件。襄阳地区各等级降水的年平均降水量、降水日数,小雨、中雨、暴雨年平均降水强度的典型空间分布场为整体增多或整体减少;小雨、中雨、大雨年平均降水量、降水日数以及小雨年平均降水强度的次典型分布场为西北部与其他不同区域呈相反的分布,暴雨年平均降水量和降水日数呈东—西反位相分布。
    摘要:
    基于2018—2022年四川盆地东北部地面自动气象观测站逐小时降雨资料,分析盆地东北部短时强降水时空分布特征,并按照不同强度进行分等级研究。结果表明:(1)不分等级的短时强降水空间分布不均匀,呈现北部短时强降水出现频次更高的特征。20mm≤R<40mm分布特征与不分等级的短时强降水总体特征类似,高频区主要分布在广元、巴中两市从高海拔地区(1000—2000m)向低海拔地区过渡地带。40mm≤R<70mm的短时强降水空间分布差异性较小。R≥70mm空间分布与不分等级短时强降水的空间分布反位相,呈现为南部多于北部的特征。(2)近5年大多数短时强降水事件的降雨强度集中在22—32mm,极端短时强降水出现范围为48—133.9mm。广元和达州出现极端短时强降水次数可能最多,达州的极端短时强降水平均强度最大,巴中最小。(3)月分布呈双峰结构,主峰出现在7月,次峰在6月和8月。20mm≤R<40mm、40mm≤R<70mm月分布特征与不分等级的短时强降水特征类似。R≥70mm月分布特征呈单峰结构,集中在6—8月,峰值在8月。(4)小时降雨频次呈现出夜间比白天明显多的单峰型峰值位相日变化特征,峰值在04—06时。降雨强度呈现出双峰型位相日变化特征,主峰在夜间,次峰在下午到傍晚。分等级的短时强降水频次和强度也呈现类似特征,但各市州峰值不一致,南充R≥70mm峰值出现时间最早,呈现自西南向东北传播特征。
    摘要:
    为了研究X波段相控阵雷达对强风暴的探测性能,利用S波段双偏振雷达和X波段相控阵雷达等多源观测资料,对2022年4月24日长沙的强风暴进行分析,分析表明:(1)本次过程是一次典型的西南急流型强对流天气,低层对流不稳定区域和地面辐合线引起的边界层锋生辐合提供了触发机制。(2)导致长沙出现强对流天气的强风暴最大反射率因子(DBZM)持续偏高并保持在70 dBz以上,垂直累积液态水含量(VIL)和回波顶高(TOP)的先增后降可为判别冰雹发展和降落的依据之一。(3)强风暴有明显的勾状回波特征,且低仰角有强的差分相移率(KDP)、偏低的差分反射率因子(ZDR);垂直剖面显示有明显的ZDR柱、KDP空洞,近地面的55~60 dBz强回波对应ZDR低于0、相关系数(CC)低于0.9,KDP达到了1.7~2.4°/km,说明即将降至地面的冰雹覆盖有高浓度的水膜;ZDR柱有明显的ZDR槽,和雷暴大风发生区域对应。(4)X波段相控阵雷达能够更加精细监测到长沙强对流天气系统的触发及快速演变过程中的风场演变信息,更有利于突发强对流致灾天气系统的预警预报。
    摘要:
    为了大范围精确的评估人工增雨作业对大兴安岭地区森林植被生态质量的恢复效益,基于EOS/MODIS逐月NDVI数据,依据光能利用率模型得到植被净初级生产力,结合植被覆盖度计算出植被生态质量指数,评估2012年以来开展的森林生态修复型人工影响天气作业的生态效应。研究表明:(1)2000—2022年生长季,森林植被生态质量状况整体呈改善趋势,评价等级为中等偏好的区域占整体的比例呈显著增加趋势。(2)2012年开展生态修复型人工增雨作业以来,作业的高频区、中频区和低频区的植被生态质量指数平均值分别较2000—2011年平均值偏高7.9%、5.5%和4.9%。通过遥感手段对大兴安岭地区人工增雨作业的生态效应进行评估,对未来该地区人工影响天气作业的实施及生态环境保护均具有指导意义。
    摘要:
    云能够调节温度和湿度,其对农业、城市规划和航天航空等都有重要影响,但准确预测云量仍具挑战性。使用GRAPES(Global/Regional Assimilation and Prediction System)模式数据和FY-4A卫星数据,采用时间自适应方法、动态变参数方法以及随机森林方法建立云量预测模型,以提高云量预测的准确率。结果表明:酒泉及周边地区总云量日变化幅度不大,季节特征明显,春夏季多,秋冬季较少,并且北部云量较少,南部云量多。不同格点的云量受到不同因素的影响,本文使用动态变参数方法,即根据预报因子和云量相关性在不同格点上动态选取预报因子来构建随机森林模型,其准确率为0.55~0.80,这提高了云量预测的准确性。并且在此基础上,采用了时间自适应方法使得随机森林模型能够更新换代,但云量预测准确性在0.55左右,原因之一是数据量不足导致随机森林模型预测云量的准确率下降。
    摘要:
    为进一步探索气象与农业保险二者之间的深度融合应用,以沧州为例,选取1996-2022年沧州市逐日降水数据和夏玉米产量数据,对干旱灾害进行风险评估,把夏玉米拔节期降水距平百分率小于0时的绝对值定义为干旱指数,筛选出满足即发生干旱又出现减产的数据,采用最小二乘法拟合得到干旱指数与减产率的相关性方程;基于损失期望理论,建立夏玉米干旱气象指数保险模型,利用信息扩散技术计算不同减产率发生的概率,厘定保险纯费率和保费,确定保险触发值及赔付方法,结合干旱风险评估结果和附加费率部分,对保险纯费率进行修订,实现夏玉米干旱气象指数保险设计。结果表明:沧州市干旱风险整体上呈现从东向西递增趋势;夏玉米干旱指数与减产率显著性相关,当减产率为0时,干旱指数为2.3%,当干旱指数为100%时,减产率为37.08%;计算得到各县保险纯费率整体在6%-10%左右,将5%的减产率对应的干旱指数作为干旱气象指数保险的触发值,触发值为15.48%;根据干旱风险评估结果修订后的纯费率在5.59%-16.09%之间,再考虑附加费率部分,实际保险费率在8.1%-23.33%之间。修订后的干旱气象指数保险更加科学、合理,定损理赔方便,定价机制更符合天气指数保险的设计理念,可有效促进农业气象保险的可持续发展。
    摘要:
    2025年《沙漠与绿洲气象》总目次
    摘要:
    利用湖北省随州市70个自动气象站逐小时降水观测资料以及双偏振雷达观测资料,对2019-2023年短时强降水的分布特征和不同等级雨强的双偏振雷达参数特征进行统计分析,结果表明:(1)短时强降水集中在6-8月,6-7月频次最多;日变化特征呈三峰型分布,最多出现在早晨05—08时,其次是上半夜22—01时,第三是午后到傍晚13—18时。从区域分布来看,随州南部较中北部更易出现短时强降水,随县南部是短时强降水最高发易发区。(2)与雨强相关性高的雷达参数有组合反射率CR和垂直积分液体含水量VIL和2.5 km以下低层的水平反射率因子ZH、差分传播相移率KDP。随着雨强的增大,ZH、KDP、CR以及VIL总体趋势均是增大的,而差分反射率因子ZDR、相关系数(Correlation Coefficient, CC)、回波顶高ET和最大回波高度DBZM HT变化趋势与雨强的关系并不明显。(3)雨强等级越大,ET和ZDR越大,表示其回波顶越高,对流发展越旺盛,粒子直径越大。(4)20~40 mm·h-1和≥40 mm·h-1雨强对应的低层ZH、ZDR、KDP、CC以及CR、ET、DBZM HT、VIL的短临预警指标值分别是37 dBZ和41.2 dBZ、0.77 dB和0.92 dB、0.34 deg·km-1和0.65 deg·km-1、0.95和0.96、39.2 dBZ和43.3 dBZ、6.5 km和7.6 km、1.8 km和1.8 km、2.9 kg·m-2和4.5 kg·m-2。
    摘要:
    本文以2023年7月9日在巴音布鲁克高山草原开展的一次中小型无人机增雨外场试验为例,使用地面雨量、FY-4A卫星、雨滴谱资料,利用WRF中尺度数值模式,结合CA-FCM方法,从物理检验、统计检验和数值模拟检验三个方面分析了增雨作业效果。结果表明:随着催化作业频次的增加,增雨效果出现累积效应,物理检验和数值模拟结果具有较好的一致性,第1架次催化作业60 min后地面出现降水,后3架次催化响应时间较第1架次缩短了50 min;4架次催化作业最大雨强依次增大,分别为1.036、1.998、2.165和3.502 mm·h-1。CA-FCM统计检验得到4架次催化作业后总影响区平均绝对增雨量0.782×105 m3、平均相对增雨率3.8%,WRF数值模拟得出相似结果,即催化作业180 min后影响区内增加降水0.738×105 m3、平均增雨率为4.3%。三种方法相互验证得出此次无人机增雨作业有效。
    摘要:
    摘 要: 基于CMA_MESO和CMA_GFS的降水预报,采用多模式降水分级TS评分权重集成法与地形高度订正法对2022—2023年夏季克孜勒苏柯尔克孜自治州(克州)降水预报进行偏差订正,并利用TS评分法对订正前后的模式预报效果进行了检验评估。结果表明:(1)订正前,CMA_MESO在24–48小时山区小雨和中雨预报最优,CMA_GFS则在72小时平原小雨表现更佳;(2)订正后,多模式集成法使CMA-GFS平原区0-24时大雨的TS提升173.60%,而地形订正法使其山区0-24时大雨的TS提升38.27%;(3)订正后,CMA-GFS呈现显著的地形响应梯度:浅山区大雨TS提升66.97%,山区中雨提升31.60%,而平原小雨仅提升5.45%。两种订正方法相结合,可显著提升复杂地形区降水预报能力。
    摘要:
    通过分析大气电场仪、闪电定位仪和天气雷达等监测手段反映雷电活动的要素特征,分析各监测手段的雷电预警指标和等级划分阈值,建立相应的雷电预警模型。研究不同监测手段对雷电预警的有效性,构建判断矩阵计算不同监测手段的权重值,建立多源数据融合的景区雷电预警模型。开展基于多源数据融合的景区雷电预警,空报率为60%,漏报率为0,发布各级有效预警13次,较单一监测数据源的雷电预警平均增加5.0次,各级有效预警平均成功率54.2%,较单一数据源雷电预警平均提高20.9%;各级有效预警较实况平均提前45.07min,较单一数据源雷电预警平均提前17.27min,预警最长提前时间1小时44分钟,能较好地为景区开展雷电防御工作提供及时、有效的雷电预警服务。
    摘要:
    相对于地面观测,卫星可以宏观识别夜间雾区,。目前利用卫星对天山北坡夜间雾的识别研究较少,为提高利用卫星资料对雾的判识技术,本文基于风云四号AGRI中红外通道的3.72 μm波段和长波红外通道的10.8 μm波段,采用亮温插值法对天山北坡2023年11月11日和2024年1月1日两次夜间雾进行判识,结果表明:(1)卫星对夜间雾的判识效果会随雾的发展阶段呈现不同的特征。大雾早期命中率相对较低且虚警率较高,大雾中期,命中率升高,达0.7~1,且虚警率降低,为0.22~0.59。(2)比较两种不同类型的夜间雾时,卫星对辐射雾的判识效果较冻雾更佳。
    摘要:
    基于鄂尔多斯地区及周边近2 000个自动气象站逐10 min观测数据、3部多普勒天气雷达逐6 min的探测资料,以及3 km分辨率的中尺度区域数值模式逐1 h预报数据,建立鄂尔多斯地区500 m分辨率降水融合预报模型,实现逐10 min快速更新循环运行,生成高分辨率网格化地面降水格点融合分析场,并基于分析场临近外推和数值模式无缝隙集成技术,生成未来0~24 h的逐小时定量降水格点预报产品。结果表明:鄂尔多斯500 m分辨率格点降水分析场与站点观测相关系数>0.9,其中25 mm阈值降水分析略偏弱;500 m分辨率降水融合预报模型2024年汛期预报效果较好,1 h临近期0.1和1 mm阈值TS评分>0.5,评分随预报时效的延长逐渐降低,但24 h内预报性能总体较稳定。
    摘要:
    本文系统综述了中国草地退化遥感监测技术的研究进展,重点探讨了多光谱、高光谱与多源数据融合等技术的应用效果与局限性,并分析了常用遥感评价指标的适用性及存在的问题。针对当前草地遥感监测中存在的时空分辨率制约和草地植被识别精度不足等关键瓶颈,提出未来草地退化遥感监测与评价技术的发展方向。通过完善“星-空-地”一体化立体观测网络,整合卫星、航空和地面监测手段,实现多维度、高精度的数据获取。同时,发展面向草地退化应用需求的新型分类模型,深度挖掘遥感数据的光谱、空间及光谱-空间联合特征。此外,构建能够精准反映草地退化生态过程的综合监测与评价指标体系,科学评估草地健康状况,为草地保护与管理提供科学依据。
    摘要:
    随着全球气候变暖和新疆气候的暖湿化发展,近年来新疆极端暴雨事件频发,造成严重财产损失和人员伤亡。极端暴雨过程的复盘总结和系统研究是深入认识此类天气的重要手段,也是提高极端暴雨预报和预警准确率的关键。通过回顾20世纪90年代至21世纪10年代,新疆极端暴雨过程代表性事件研究成果的主要进展,给出不同历史阶段新疆极端暴雨在环流背景、多尺度天气系统相互作用、水汽源地和输送等方面取得的成就和不足,提出了未来新疆暴雨研究和预报中需要关注和思考问题。
    摘要:
    暴雨山洪灾害对人民生命财产安全和社会经济发展构成严重威胁。本研究以哈密市伊吾县峡沟水库流域为研究对象,基于1961-2023年历史降水资料,采用FloodArea模型和重现期函数估算不同重现期下极端降水事件的面雨量,并模拟山洪淹没风险。结果显示,1961年至2023年,峡沟流域日最大降水量显著上升,平均每十年增加2.1mm,20世纪80年代末以来趋势尤为明显。2018年7月31日哈密市山区特大暴雨过程中,降水量在6:00左右达到峰值,地表径流迅速形成,淹没范围和深度显著扩大。通过SPSS和MuDFiT工具确定,100年一遇、50年一遇、30年一遇、20年一遇、10年一遇和5年一遇的面雨量分别为51.83mm、34.94mm、26.23mm、20.62mm、13.70mm和8.93mm。模拟结果显示,随重现期增加,淹没范围和深度显著扩大,30年及以上的面雨量达新疆暴雨等级。承灾体易损性评估显示,易损性随洪水重现期的增加而显著上升,100年一遇的洪水在淹没深度超过1.8米时,受影响人口和GDP比例分别高达60.87%和54.03%。这些结果表明严重洪水对社会和经济的影响深远,需要采取更为严格的防灾减灾措施。
    摘要:
    昌吉地区是新疆主要粮食产区和种子产区之一,受夏季高温影响严重,迫切需要弄清其夏季高温变化特征。本研究采用气候倾向率、Mann-Kendall检验法、Morlet小波变换分析法和未来变化趋势Hurst方法等,研究了昌吉地区1971—2021年夏季高温天气变化特征及重现期。结果表明:近51 a夏季平均最高气温整体呈上升趋势,2014年发生突变性上升;4—9月日最高气温≥35 ℃的日数呈线性增加趋势,且在2018年后增多趋势显著;区域性高温天气过程呈开始时间明显提前、结束时间推后趋势;高温天气过程发生次数总体呈不显著的增加趋势。夏季平均最高气温存在3 a、10 a和20 a的周期变化,其中20 a左右周期震荡最为明显;5年一遇到100年一遇重现期的年极端最高气温在35.9~44.4 ℃。未来昌吉地区夏季平均最高气温仍将呈继续上升趋势。研究结果为昌吉地区农业应对气候变化提供了决策依据。
    摘要:
    深入了解和掌握滇池蓝藻水华的时空变化特征对于预防水华灾害、保护水生态环境、保障饮水安全等具有重要意义。基于2001-2022年MOD09GQ逐日产品数据,采用归一化植被指数(NDVI)阈值法提取蓝藻水华发生信息,分析了滇池蓝藻水华的时空变化特征;利用信息量权数法,综合考虑水华出现次数、累计面积、单次最大面积占比和持续天数等参数共同构建了滇池蓝藻水华年景综合评价指数(Iab)。结果表明:研究时段内,滇池蓝藻水华平均出现次数、累计面积、持续天数分别为26?次·a-1、515.2km2/a、243d/a,单次出现的最大面积占湖区面积比例可达81.7%;水华出现次数、累计面积、单次最大面积占比、持续天数的年际变化均呈减少趋势,其中出现次数减少趋势显著(p<0.05);水华在各季节平均出现次数从大到小依次为:秋季(10.7次)>夏季(8.5次)>春季(4.4次)>冬季(2.4次),在湖区空间上呈北高、南低分布。Iab值显示,滇池水华发生轻度严重年景占18.2%,中度严重年景占36.4%,重度严重年景占45.4%;2008年水华发生程度最严重,2022年最轻。Iab变化与滇池治理阶段时间节点、水环境质量的变化状况基本相符,表明Iab具有较好的指示作用。
    摘要:
    利用常规观测资料、10 min加密自动站资料、多普勒天气雷达数据、卫星云图资料及ERA5逐小时再分析资料,对2022年6月25日和7月11日兰州市主城区两次短时暴雨过程进行对比分析。结果表明:分钟级降水观测显示,“6?25暴雨”10 min雨量变化表现为持续时间约1 h的单峰型分布,“7?11暴雨”过程降水呈双峰型,持续时间分别约为40 min。“6?25暴雨”为高原槽东移型,“7?11暴雨”属于副高外围型。两次短时暴雨都有来自孟加拉湾的水汽,但“7?11暴雨”还有来自南海的水汽通道,且水汽输送强度、水汽辐合程度及绝对湿度均大于“6?25暴雨”。“7?11暴雨”期间大气层结对流不稳定度、上升运动中心强度及伸展高度均显著强于“6?25暴雨”过程。中尺度分析结果表明,“6?25暴雨”对应水平尺度20 km左右,生命史约1h,回波强度达55 dBZ的β中尺度对流单体合并增强,强降水与TBB低值区对应;“7?11暴雨”为多个水平尺度不足10 km,生命史不到1 h,回波强度50 dBZ左右的γ中尺度对流单体引发“列车效应”,强降水与TBB梯度大值区对应。
    摘要:
    树轮结构异常作为反映极端气候的重要指标,在树轮气候学研究中具有独特价值。树轮作为记载气候变化的重要介质,一般情况下,树木在一年中能够形成一个完整的年轮,并叠加在上一年生长的木质部之上。在恶劣环境条件下,树木形成层活动和细胞分化受阻,导致树体的结构和功能发生改变,导致区域内树木生长发生变异从而形成具有结构异常信号的树轮。本文从树轮异常结构形成机理及种类、树轮结构异常与气候变化、树轮结构异常与极端事件的相互关系等角度出发,通过概述归纳国内外学者对于树轮结构异常的研究成果和研究进展,以及某一区域树轮结构异常与极端环境事件的对应关系,了解树轮结构异常分布特征以及变化规律,在历史时期气候变化中探索极端环境事件具有独特优势。
    摘要:
    利用世界气象组织(WMO)次季节至季节(S2S)预测计划的欧洲中期预报中心、中国、英国和美国的模式产品及1961—2020年中国2407个国家气象站逐日极端最高气温数据,研制了基于格点的区域持续极端高温事件客观识别及定量预测评分指标,评估了S2S多模式产品对2020年东部区域持续极端高温事件的预报效果。结果表明: 2020年华北以南的持续极端高温事件开始时间早、持续时间长、影响范围广。各家模式对持续时间2周以上的华南、长江和江南地区高温事件综合评分(Icts)较高,降序排列后不同比例成员集合平均及多模式集成的预报效果存在明显的区域差异,极大值成员(Max1)预报偏强偏长,成员数增加Icts评分下降,多模式集成(MME)总体更为稳定。ECMWF模式系统偏差订正在江南地区Icts最大提升达0.16。
    摘要:
    为了准确地评估生态工程建设成效和气候变化对植被生长的影响,本研究利用2001—2022年MODIS植被指数产品,结合国家青藏高原科学数据中心发布的格点气象资料,分析陕西省22年间植被覆盖度的时空动态变化特征及其与气候的相关性。研究结果显示:2001—2022年,陕西省植被覆盖度整体呈上升趋势,倾向率为0.55%/年,其中,2001—2010年增长最快,倾向率可达1.11%/年;所有区域中,陕北退耕还林区植被覆盖度上升最快,2001-2022年变化倾向率为1.12%/年。植被覆盖度变化具有空间异质性,不同地区面临着不同的问题,关中平原及陕南河谷地区植被覆盖度持续下降,陕北防风固沙区和退耕还林区植被覆盖度变化不稳定,山地林区植被覆盖度年际变化存在转折点,目前植被覆盖度尚未回到多年最大值。植被覆盖度与气候因子的相关性分析显示,植被覆盖度的变化存在敏感区域和关键时期,陕北半干旱区荒漠草原过渡带是气候变化的敏感区,8月是植被覆盖度变化的关键时期。陕西省植被覆盖度大幅度增长得益于积极的生态环境保护政策,但在全球气候变化背景下,灾害性天气频发,需加强气候变化应对和气象灾害防御,同时需要分区施策继续推进生态环境工程建设。
    摘要:
    利用1978—2020年鲁西地区冰雹观测资料,分析了该地区冰雹时空变化规律和主要影响系统,并结合K-均值聚类法对雹云路径进行了客观分析。结果表明:(1)鲁西地区的冰雹分布呈现明显的日变化、月变化和年际变化,2001—2020年冰雹日数较1978—2000年有所减少,冰雹空间分布特征可概括为“北多南少”;(2)冰雹入侵路径可分为北路、西北路、西路、西南路和局地等5类,其中西北路占比最高,西南路占比最低;西路雹云的平均生命周期最长,西南路雹云的平均生命周期最短;(3)冰雹主要天气尺度系统可分为5类:低涡类、低槽类、横槽类、西北气流类和副高边缘类,低涡类占比最高。
    摘要:
    利用广西气象观测站的太阳辐射、日照等资料,采用太阳辐射气候学和倾斜面辐射计算等方法,得到广西全区各站水平面太阳总辐射量、直接辐射量以及直射比、稳定度、最佳倾角、年等效利用小时数等光伏资源参数,评估广西太阳能资源丰富程度等级。结果表明:水平面上广西各地年均太阳总辐射量为3 717~5 727 MJ/m2,直接辐射量为1 484~2 711 MJ/m2;最佳倾角为15°~20.5°,最佳斜面总辐射量为3 824~5 872 MJ/m2,比水平面值高2.11%~4.22%;年等效利用小时数为849.8~1 304.8 h;直射比为0.38~0.47,表明广西各地以散射辐射较多,广西的直射比与直接辐射空间分布存在较大差异。综合采用年太阳总辐射量、年等效利用小时数作为太阳能资源丰富程度等级评价指标,得到广西太阳总辐射呈现南多北少的分布特点,太阳能资源丰富程度等级由南到北递减,广西绝大部分地区为资源丰富区,资源很丰富区集中分布在南部沿海的北海市和上思县等地。
    摘要:
    花铃盛期是棉花需水关键期,水分亏缺对产量影响最大,明确北疆地区棉花花铃盛期茎流变化特征,对掌握棉花蒸腾耗水规律、优化田间水分管理至关重要。本研究利用热比率法茎流仪,对北疆绿洲棉区常规栽培模式下花铃盛期棉花的茎流速率进行连续监测,采用皮尔逊相关系数等方法,探究膜下滴灌条件下棉花花铃盛期蒸腾耗水规律及其与气象因子的相关关系。结果表明:不同典型天气条件下,棉花茎流速率表现为晴天>多云>阴雨天。棉花植株茎流呈明显昼夜节律,与风速、空气温度、总辐射辐照度和饱和水汽压差呈极显著正相关关系,与相对湿度呈极显著负相关关系。棉花茎流速率与气象因子变化间存在时间差。茎流速率峰值出现在气温峰值前后,茎流速率下降时间较总辐射下降时间滞后1.0~1.5 h,茎流速率峰值较饱和水汽压差峰值提前1.0~2.0 h。棉花花铃盛期日蒸腾量在2.2~6.6 mm·d-1,年际间存在显著差异。鉴于茎流变化与气象因子的影响机制,建议在制定灌溉策略时考虑蒸腾耗水规律与茎流变化特征,以提高水资源利用效率。
    摘要:
    在气象预测领域,统计学与机器学习的应用正发挥着重要作用。然而,由于非线性与随机性因素的影响,现有的气温极值预测方法面临着准确性不高和预报时长较短的挑战。为了提高夏季气温极值预测的精度,本文基于分数积分统计模型(FISM)与深度学习技术,提出了一种新型的双向长短期记忆网络与支持向量回归相结合的预测模型(FISM-BiLSTM-SVR)。该模型通过分解原始的日最高(低)气温序列,提取其中的天气尺度激励部分(白噪声,WSE)与累积记忆组成部分(CMC),将CMC作为输入并利用相空间重构建立了多步预测方法,从而在一定程度上消除了原始序列中的随机性,提升了预测的精度。进一步,利用WSE的标准差构建了基于3-sigma准则的回归区间,用于对未来气温日最高(低)气温进行有效区间估计。通过对韩国首尔夏季日最高(低)气温观测数据的实证分析,在20天、25天和30天的预报时长预测任务中,结果显示:和其它5种模型相比,FISM-BiLSTM-SVR模型在不同预报时长的预测任务中表现出色,不仅具备更高的预测精度与稳定性,同时区间预测置信度也达到了100%,显著提高了气温极值预测的可靠性。
    摘要:
    利用喀什地区及其周边21个气象台站1981-2020年历史气象资料,以≥10℃积温、≥20℃积温以及大风、高温、成熟期降水量为新梅种植气候适宜性区划指标,采用统计方法以及基于ArcGIS的气候要素精细化栅格数学模型开展新梅种植气候适宜性区划。结果表明,喀什地区新梅种植气候最适宜区主要分布于喀什地区中部的伽师县、岳普湖县、麦盖提县、莎车县南部及叶城县、泽普县以南区域;适宜区在喀什市、疏附县、疏勒县东南部以及巴楚县、英吉沙县东南区域;次适宜种植区为喀什地区各县域周边的冲积、洪积平原和山前倾斜平原地带;上述区域以外的喀什地区其他地域为不适宜区。
    摘要:
    利用2010—2018年FY-2E卫星TBB和CLC产品以及 WWLLN闪电资料所建立的雷暴云特征数据集,分析了新疆雷暴活动的时空分布以及雷暴云结构特征。92.7%的雷暴主要集中在5—9月,6月份达到峰值,64.5%的雷暴发生在15:00—22:00,17:00达到峰值。新疆西部靠近边界处的雷暴活动相对活跃,其中昭苏县是雷暴活动的极大值区,南北疆雷暴活动在季节变化上存在显著差异。暖季雷暴云面积符合对数正态分布的特点,面积(TBB≤-32℃)的平均值为1.76×104 km2,中值为4.41×103 km2,仅有8.83%的样本包含TBB≤-52℃区域组成的强对流核,强对流核数量平均值为2.89个,强对流核面积占比平均值为13.99%。相比雷暴日数和雷击点密度的空间分布形态,雷暴云特征数据集更能体现新疆雷暴活动特征,特别是在山脉的高原区域优势更明显。
    摘要:
    利用加密探空资料、地面气象观测资料、区域站雨量资料、FY-2G卫星、全球同化系统(GDAS)数据、ERA5及NCEP再分析等资料,使用物理量诊断、后向轨迹模型等方法对比分析了南疆盆地2021年夏季(6月和7月)两次不同类型的暴雨天气大尺度环流背景、中小尺度触发机制、水汽收支和输送特征。结果表明:两场天气都具有极端性,但是过程Ⅰ强度强、持续时间长、范围广,过程Ⅱ范围小但爆发性强;过程Ⅰ环流形势属典型的“东西夹攻”型,过程Ⅱ主要是短波槽影响。中低层强上升运动、热力不稳定层结建立,同时环境具有较大的CAPE、K指数和较低的抬升凝结高度,为强对流的形成和发展提供了有利的环境条件。两次过程水汽收支差别较大,过程Ⅰ东边界为水汽输出,但是过程Ⅱ东边界水汽输入贡献最大,过程Ⅱ水汽总流入比过程Ⅰ多7.3×108t/s,说明暴雨落区在南疆偏北或偏南时各边界水汽贡献有明显的差异,充沛的水汽输入为暴雨提供有利的水汽条件。水汽后向轨迹模式来看,洛浦不同高度水汽轨迹追踪发现,高层水汽来源为里-咸海一带,中层水汽来源阿拉伯海,其中3000 m主要水汽源地有4个通道,第一和第二通道均为里-咸海一带,共占比63%,以偏西路径输送到暴雨区;喀什木什乡水汽主要以偏西路径为主,从不同高度水汽轨迹分型来看,低层1600 m有4个水汽通道,其中阿拉伯海水汽通道占60%;3000 m有5个水汽通道,其中4个通道水汽源地均在里海附近。
    摘要:
    利用大涡模拟实验,系统探讨垂直风切变(简称“风切变”)对夹卷过程的调控特征。结果表明:(1)风切变降低了由浮力驱动的混合层垂直感热输送效率和夹卷区的夹卷效率,导致在弱风切变条件下显著抑制夹卷过程。(2)随风切变增强,夹卷区整体理查森数迅速下降。当理查森数低于某一临界值时,剪切湍动能(TKE)显著增强。该临界值在热羽扰动下可能远高于0.25。(3)在强风切变条件下,夹卷区内剪切TKE大幅增强,显著强化夹卷过程。(4)地表感热通量和大气层结稳定度对整体理查森数、夹卷感热通量比及强弱风切变条件下的CBL高度差具有显著影响。
    摘要:
    利用多源新型观测资料对2024年2月19日山东一次极端暴雪天气过程的成因及特征进行分析,以探索新型观测资料在冬季降雪预报预警中的应用。结果表明:(1)本次极端暴雪属于高架对流暴雪,低层冷空气形成冷垫,700 hPa附近的暖湿气流沿冷垫爬升,为暴雪提供了充足的水汽,短时强降雪发生在700~500 hPa急流北推和水汽平流增强阶段。(2)暴雪落区与850 hPa锋区走向以及锋生函数高值区较为一致。西南急流导致的中层增暖增湿,加强局地锋生。暖湿气流沿锋面斜升,不稳定能量到对流不稳定层释放,中高层垂直对流发展,形成高架雷暴暴雪。(3)产生强降雪和雷电时,雪带稳定维持形成“列车效应”,雷达剖面图上观测到有ZDR柱和KDP柱,且大于35 dBZ的回波超过-20℃高度,满足起电条件。雨滴谱仪资料显示粒子直径增大,降落末速度减小,降水相态由雨夹雪转雪并伴有冰粒,这些特征可作为暴雪预警依据。
    摘要:
    利用常规气象观测资料、NCEP FNL 1°×1°再分析资料、Micaps资料以及常规降水资料,对2009—2023年汛期(4—9月)甘肃东南部武都涡暴雨天气进行分析。结果表明:(1)2009—2023年武都涡暴雨天气为192 d,占总暴雨日数的61.7%。武都涡暴雨天气过程中武都涡源地主要有西北源、北源、武都源和西南源4个源地,移动路径有东南路、东路、东北路和武都周边回旋消失4条。(2)武都涡暴雨天气中武都涡年际出现频次不同, 2013、2018年最多,2021年最少;武都涡暴雨天气过程主要在6—8月,7月占比最大;武都涡的生命史最长达72 h, 12~24 h最多,生命史长短与降水范围和强度关系密切。(3)武都涡暴雨天气环流背景可分为蒙古低涡型、副热带高压型、低槽型和高原涡型,其中副热带高压型生命史最长,蒙古低涡型和低槽型生命史较短。对不同类型的武都涡暴雨天气建立中尺度概念模型,分析中尺度对流参数特征。
    [摘要] (84) [HTML] (0) [PDF 5.57 M] (131)
    摘要:
    利用常规气象观测资料、空气质量数据、ERA-5再分析资料及全球资料同化系统(GDAS)气象数据,分别从大尺度环流形势、大气动力和热力条件、局地气象要素变化、气团轨迹等对2023年2月4—7日湖北省一次重污染过程进行分析。结果表明:此次过程共有6个城市达到重度污染,襄阳最先受到影响,荆州污染最重,AQI为215。根据ρ(PM2.5)和地面天气形势发展,将过程分为“传输—本地累积加传输—消散”3个阶段。第一阶段污染形成期,为冷锋前输送型;第二阶段污染持续累积期,在前期均压场、中期暖倒槽及中层(700 hPa)暖脊、低层(925 hPa)弱冷平流的共同作用下,湖北省较长时间处于小风或静风(2 m/s)、风场辐合、高湿及逆温的静稳天气,加上5日元宵节烟花排放,有利于污染物的持续累积,是污染过程形成的主要成因;后期随着贝加尔湖(以下简称“贝湖”)冷高压发展加强,弱冷空气渗透南下,地面为冷锋前输送型,由于前中期长时间的污染累积,7日污染达到最重;第三阶段污染消散期,冷空气主体南下及锋面降水的双重作用下,污染清除。襄阳PM2.5主要贡献区为河南南部,荆州PM2.5贡献区为湖北随州。

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    摘要:
    本文以江西省吉泰走廊为典型研究区,综合利用雷暴日、大气电场、闪电定位、重点单位分布、高程、河网密度、道路网络、土壤电阻率及历史雷电灾害等多源异构数据,构建 “主成分-模糊综合评价 ”(PCA-FCE)耦合模型。通过主成分分析提取4个主导评估因子,结合专家先验知识构建模糊一致性矩阵,实现了吉泰走廊雷电灾害风险的精细化评估,并生成了100 m×100 m栅格精度的雷电灾害风险等级区划图。结果表明:吉泰走廊45.8%的区域处于高或较高风险等级;高风险区呈现 “中部集聚、边缘递减 ”的空间分异格局,走廊中心城市及其周边区域雷电灾害风险形势严峻;所编制的风险区划图精度达78.1%。PCA-FCE耦合模型在吉泰走廊雷电风险评估中展现出良好的适用性,研究成果可为该区域国土空间规划及防雷设施的科学配置提供重要参考依据。
    摘要:
    基于2024年1—10月江西省代表平原城市、农业河谷、平原-丘陵过渡带及丘陵森林的四类典型下垫面辐射观测数据,对中国气象局风能太阳能气象预报系统(CMA-WSP2.0)地表太阳辐射预报产品进行了评估。结果表明:CMA-WSP2.0在平坦下垫面(南昌、赣县站)具备良好的短中期预报能力,1—5天预报与观测的相关系数(r)为0.79~0.85;但在复杂下垫面(同田、玉湖站)性能显著下降,r为0.39~0.82,平均绝对误差达87.59~181.60 W/m2,且误差随时效延长而增大。所有站点均呈现系统性高估,平均误差为9.49~77.87 W/m2,以城市站最为突出。预报误差存在显著的季节(冬季最小、夏季最大)和日变化(午间出现峰值)特征。下垫面非均匀性、云-辐射相互作用及模式物理参数化方案是影响CMA-WSP2.0在江西地区预报精度的关键因素,发展基于下垫面类型与季节特征的偏差订正技术有助于提升其区域适用性与业务应用价值。
    摘要:
    采用点对点分级检验和MODE空间检验方法,对CMA-GFS和ECMWF模式在2021—2025年山东5次大范围极端雨雪过程中的预报性能进行了检验评估。结果表明:(1)两种模式预报TS评分随降水量级增加、预报时效增加波动式下降,84 h预报时效内评分较高。(2)ECMWF模式降水预报优于CMA-GFS模式。对≥25 mm降水预报,ECMWF模式预报位置略偏西、面积偏小、极值偏弱,CMA-GFS模式预报位置偏西、极值偏弱。(3)CMA-GFS模式降雪预报48 h时效内预报优,其他时效ECMWF模式预报优,两种模式对特大暴雪近乎完全漏报。对暴雪预报,ECMWF模式预报位置略偏西、略偏南,CMA-GFS模式预报位置偏西、略偏北,两种模式均预报面积偏小、极值偏弱。(4)ECMWF模式180 h预报时效内对≥5 cm积雪深度预报优,≥10 cm次之,≥15 cm预报差。≥10 cm积雪预报位置偏南、面积和强度呈现观测小(弱)值预报偏大(强),观测大(强)值预报偏小(弱)的特点。
    摘要:
    在气候康养资源综合评价及类型划分的基础上,根据资源的功能属性及其在人体健康干预中的差异化作用,构建了气候康养资源价值核算框架,从3个维度9项核算科目全面衡量气候康养资源的价值,利用市场价值法、替代成本法、旅游费用法量化了温度、湿度、日照等气象要素以及优质生态产品、人文旅游资源的康养作用。运用此方法对大黄山世界级休闲度假康养旅游目的地进行了案例实证,结果表明,该区域具备森林康养、休闲度假康养、夏季避暑康养资源的典型特征,其资源价值总额经估算达到了4137亿元,其中文化服务价值占比69%,与其“皖南国际文化旅游示范区”核心区的定位高度契合。本方法可为不同类型气候康养资源的评价与价值核算提供参考。
    摘要:
    在不同地区和天气条件下,人工影响天气模式预报产品的本地化适用性仍有待验证。结合FY-4B卫星反演产品、雷达、L波段探空、逐小时地面降水等数据资料,利用CPEFS v2.0模式对2024年7月18-19日新疆地区的一次层积云降水天气过程预报的云带、雷达反射率、云顶温度、云顶/云底高度、云垂直结构、降水场等进行检验分析。结果表明:CPEFS v2.0模式预报的云系整体发展演变趋势、移向与实况一致,但移动速度略偏慢5~10 km/h;雷达回波的预报强度偏强,范围略偏大。模式云顶高度/温度的预报范围较小,存在区域漏报现象,云顶/云底高度的绝对平均误差分别为2.324 km和1.618 km,最大误差较大(>7 km)。模式预报的特征温度层的高度与实况差距很小(<200 m),模式降水落区和量级预报与实况较为一致,对小雨量级预报的TS评分较高(39%),但对强降水的预报效果偏差,降水大值区的预报范围略偏大。
    摘要:
    地表太阳辐射(SSR)的精确反演对农业气象和新能源开发至关重要。针对我国东部气溶胶-云交互作用显著区域观测数据不足的问题,本研究构建了融合风云四号卫星(FY-4A)与ERA5再分析资料的XGBoost机器学习模型,实现了江苏省地表太阳辐射的高精度反演。基于2023年逐小时观测数据,集成FY-4A的14个光谱波段反射率、太阳天顶角及ERA5大气参数等18个特征变量,建立时空分辨率达4km/1h的反演模型,并利用17个地面站点进行验证。结果表明:(1)模型整体反演精度达均方根误差128.17 W/m2,相关系数0.90,训练集与测试集误差差异<15%,显示出良好的泛化能力;(2)反演精度呈现显著季节差异,春季最优(RMSE=91.46 W/m2),秋季最差(RMSE=130.62 W/m2),与气溶胶光学厚度季节变化密切相关;(3)空间异质性分析显示,城市站点平均误差较农村站点高23.6%,证实人类活动对辐射传输的扰动效应;(4)时序检验表明模型能有效捕捉晴空(相关系数0.92)和层云(相关系数0.91)条件下的辐射变化,但对积云快速演变过程的响应存在1-2小时滞后。与现有研究对比,本模型精度较传统物理模型提升约30%,较极轨卫星数据同化方案时间分辨率提高4倍。研究成果为长三角城市群太阳能资源评估提供了新的技术路径,证实了国产静止卫星在复杂大气条件下的应用潜力。
    摘要:
    本文利用气象站常规气象要素(温度、湿度、风速、气压等)结合时间序列分解特征、物理过程特征以及高阶交互特征构造多维特征集合,在此基础上利用随机森林(RandomForest,RF)和极端梯度提升(ExtremeGradientBoosting,XGBoost)两个集成学习算法进行能见度预测预报模型的建立,运用动态的权重分配方法(基于能见度值的指数衰减权重,低能见度样本最高权重8.0)针对低能见度(<1000 m)进行性能优先度优化。结果验证发现:(1)XGBoost模型预测性能全面优于RF,其平均绝对误差、均方根误差和决定系数分别为221.87 m、346.43 m和0.9977;(2)在低能见度条件下(≤1000 m),模型预测误差在500 m范围内的样本比例高达99.83%;(3)特征重要性分析显示,相对湿度、温湿交互项及能见度历史趋势为影响预测的关键因子;(4)模型在晨间和冬季表现最优,0–6小时预报稳定性高,具备良好的业务适用性;(5)通过SHAP值分析发现,相对湿度(RH)、温度(T)及风速(WS)是影响能见度预测的核心气象要素,且不同模型对特征的依赖程度存在显著差异。该方法计算效率优异,可为复杂气象条件下的精细化能见度预报提供有效技术补充。
    摘要:
    杏树开花期期预测对旅游业规划与农业生产具有重要价值。基于1981—2024年新疆新源县杏花始花期数据及同期气象资料,引入随机森林-交叉验证递归特征消除算法(RF-RFECV)筛选关键气象特征,构建XGBoost预测模型,与随机森林(RF)、多元线性回归(MLR)算法模型进行对比。结果表明: RF-RFECV算法筛选出的最优特征主要与气温相关。在3月21日预报的Ⅰ类模型中,7个最优特征中有5个是气温特征;在4月1日预报的Ⅱ类模型中,3个最优特征均为气温特征。模型性能评估表明,XGBoost算法在两类模型中均表现最优,其中Ⅰ类XGBoost算法模型的决定系数(R2)为0.94,均方根误差(RMSE)为1.6 d,预测准确率(RA)达86 %;Ⅱ类模型R2为0.93,RMSE为1.3 d,RA为100 %。相较之下,RF和MLR算法模型精度较低,尤其MLR表现最弱。融合RF-RFECV与XGBoost算法构建的杏树始花期预测模型,在保证预测提前量的同时,具备较高的精度与稳定性,为杏树开花期预测提供了新思路,可服务于旅游项目规划与农业决策。
    摘要:
    为探究干旱区典型内陆河流域植被净初级生产力(NPP)的时空变化特征及其对气候变化的响应,基于MODIS遥感数据和地面气象观测资料,利用改进的 CASA 模型估算了2000—2022年石羊河流域植被生长季(4—10月)NPP;采用一元线性回归与 F 检验分析NPP的时空动态变化,利用变异系数(Cv)表征NPP空间格局的稳定程度,并结合偏相关分析与T检验探讨了NPP对气候因子的响应机制。结果表明:(1)年际变化上,流域植被生长季NPP呈波动增长趋势,平均每年增加0.91gC?m-2?a-1,多年平均值为174.00gC?m-2?a-1;(2)季节变化上,多年月平均NPP呈“春季增加-夏季峰值-秋季下降”格局;(3)空间变化上,NPP由西南向东北递减,随海拔升高逐渐增大,在约3.5km处达到峰值,之后下降。NPP平均变异系数为0.06,表明流域植被生态结构整体趋于稳定,显著增长区域占33.4%,显著退化区域仅为1.6%;(4)气候驱动上,NPP与气温、降水的相关性在空间上表现出互补性和异质性,在生长季降水量>300 mm的高寒半干旱湿润区,气温为主导因子;在150–300mm的平原温良干旱区,降水为主导因子;在<150 mm的温热极端干旱区,气温与降水共同影响NPP变化。
    摘要:
    利用气象台站降水资料和NCEP/NCAR大气再分析资料,使用相关、合成分析等方法分析了2023/2024年冬季华北降水的异常特征及其成因,并与历史上其他降水异常偏多年份进行对比。结果表明:2023年冬季华北地区降水异常偏多,较常年同期偏多161.2%,是1981年以来第二多。500 hPa高度场上,欧亚大陆中高纬地区呈“西低东高”分布,贝加尔湖以西至欧洲和鄂霍茨克海附近为位势高度负距平,贝加尔湖以东到西北太平洋上空为正距平,这种偶极型分布有利于水汽向华北地区输送。进入华北的水汽通道主要有两支,分别源于西北太平洋以及和孟加拉湾及南海一带,配合频繁的冷空气过程,导致华北冬季降水偏多。历史统计和异常偏多年分析结果也说明,华北至西北太平洋上空的位势高度正距平叠加低层反气旋有利于华北冬季降水,并且欧亚中高纬“西低东高”环流异常的强度与华北降水偏多程度呈正相关。本研究深化了对华北冬季降水异常成因的认识,并为华北气候预测和防灾减灾工作提供科学参考。
    摘要:
    本文基于延安站2024年3月~2025年2月毫米波测云仪与L波段探空观测数据、ERA5再分析资料及风廓线雷达获得的高时空分辨率探测资料,评估毫米波测云仪的探测效果,并对2024年11月24日至25日延安市一次雨雪过程进行诊断分析。结果表明:毫米波测云仪探测云高与探空资料反演云高具有较好的相关性,云底和云顶高度的相关系数分别为0.9873和0.9881,且比探空探测到的云厚度要薄,分类讨论发现对低云云顶高度的探测更为可靠。此次过程雨雪天气落区位于500 hPa低槽前西南气流上,风速较大,高空急流动量下传,使得低层气温不断降低。700 hPa延安地区处于切变线东侧和西南气流左前方,有暖平流输送。风廓线雷达显示近地层风向随高度逆转,天气雷达零速度线呈现反“S”型,为冷平流,其上层暖湿气流沿冷垫爬升,急流向降雪地区输送水汽,降水相态转变。降雪阶段雷达回波呈现丝缕状,径向速度图出现明显的速度模糊,偏北风强盛,加之高层风场辐散,有利于降雪的维持。毫米波测云仪回波发展旺盛阶段与地面降水增强阶段对应一致,降雪阶段相较于降雨阶段反射率和谱宽略有减小,能提前1.5 h观测到高层云系的发展及回波接地,对降水天气的预报具有指示意义。
    摘要:
    利用2021—2024年绍兴市城区8个站的逐小时大气污染物数据和地面气象观测资料,分析大气污染物变化特征及其降水的湿清除影响。结果表明:(1)2021—2024年PM2. 5、O3、CO和SO2浓度呈上升趋势,其中O3增幅最大,年平均增长率超过9%;(2)柯桥区降水量季节变化明显,夏季最高,其中6、7和8月份平均总雨量分别为242.0、213.7、186.0 mm,春、秋次之,冬季最低,约为夏季降水总量的1/3,有降水时污染物浓度较无降水时减少,且降水对颗粒物污染物的清除效果优于气态污染物;(3)PM2.5、PM10和NO2的正清除率与降水量成正比,SO2的清除率存在临界值,当降水量超过25.0 mm、雨强超过5.0 mm·h-1时清除率降低,连续性降水对PM2.5、PM10和SO2的清除率最大值出现在第2天,第3天开始清除率降低,污染物浓度较降水前期有所增加,降水前一日污染物浓度越高,降水的清除效果越好。
    摘要:
    本研究利用风云四号气象卫星干涉式大气红外高光谱探测仪数据(GIIRS)结合深度神经网络(DNN)算法开展晴空区的大气温湿度廓线反演研究,验证了更高空间分辨率的FY- 4B/GIIRS探测数据优势。同时联合同一卫星平台的多光谱成像仪(AGRI)云检测产品开展部分晴空区温湿度廓线反演。此外,还利用ERA5、CRA40和探空数据进行独立检验,结果表明:(1)基于GIIRS亮温信息反演得到对流层温湿度信息与目标值具有很高的相关性,反演温度均方根误差(RMSE)1.5 ~ 2.0 K、平均误差(MB)-0.6 ~ -0.3 K、平均绝对误差(MAE)1.0 ~ 2.0 K,反演相对湿度均方根误差13 ~ 17 %、平均误差-1.0 ~ 1 %、平均绝对误差9 ~ 12 %,同时验证了更高空间分辨率的FY- 4B/GIIRS数据可以提高温湿度廓线反演精度。(2)将云检测产品加入反演模型,并按云覆盖率分类后,表现出云覆盖率越小、RMSE越小;(3)使用探空数据作为主要检验源,ERA5测试集和CRA40再分析作为参考检验源,证明了基于GIIRS亮温信息反演的温湿度廓线的合理性。
    摘要:
    基于1991-2024年湖北省中东部地区(淡水养殖主产区)逐日气温和2021年8月-2025年5月洪湖、鄂州水产观测基地的逐小时水温数据,分析了气温骤降事件的频次、强度及其对水产养殖水温的影响。研究结果表明,(1)1991-2024年,湖北中东部地区气温骤降事件在空间分布上呈现出东北多、南部少的特征,其中黄冈市英山县和罗田县,以及武汉市新洲区局部发生次数最多,年均达6次以上。平均降温幅度和最大降温幅度均是南部大于北部,西部大于东部。(2)1991-2024年,湖北中东部地区年平均发生气温骤降事件6.9次,呈波动上升趋势。主要发生在春季和秋季(总计均达82次),其次为冬季(总计61次),夏季最少,总计发生8次。从月分布来看,11月最多,共发生40次,其次为3月,再其次为4月。(3)水温对气温下降的响应有一个滞后过程,样本中气温大多于早上至上午开始下降,水温下降滞后时间一般在10个小时左右,且水温降幅比气温降幅小得多,不同深度的水温变化有所不同。30 cm水层的水温变化最为显著,120 cm水层的水温变化较为平缓。水温最低值出现在气温最低值后的1-2天不等。(4)气温骤降与不同深度水温的变化之间存在显著的正相关关系,相关系数可达0.83以上,且存在明显的滞后时间,滞后时间8-13 h。高风速低湿度环境下水温下降更快,低风速高湿度环境下水温变化缓慢。本研究为湖北中东部地区水产养殖应对气温骤降提供了科学依据。
    摘要:
    利用常规气象观测、贺州新一代天气雷达及ERA5再分析等资料,分析2024年6月13至19日贺州市持续暴雨过程中两个强降雨时段中尺度对流系统组织特征和触发机制。结果表明:两个强降雨时段都是在高空辐散配合500 hPa低槽东移、低空急流夜间迅速加强提供良好水汽和不稳定能量条件的环流背景下,冷池向南出流与偏南气流形成地面辐合,叠加地形强迫抬升作用触发对流单体发生发展。金秀到昭平一带山区连续触发对流单体并东北方向移动,与带状对流系统合并发展形成后向传播机制是造成两次强降雨的关键,低空急流持续加强并长时间维持是强降雨持续的重要条件,并且低空急流加强(减弱)与降雨增大(减小)有良好的对应关系。不同之处在于15日过程850 hPa低涡切变南下,低层动力抬升条件更好,为锋面暴雨过程,19日过程低空急流更加强盛,水汽和不稳定能量输送条件更好,为暖区暴雨过程。15日过程为多个新生对流单体先后并入同一个MCS使其长时间维持,19日过程则是先后形成两个带状MCS影响贺州中部,在后向传播作用下维持时间更长。
    摘要:
    研究沙丘形态和移动特征利于揭示研究区的风沙活动规律,可为科学防风治沙提供理论支持。本研究基于2005–2020年间的多期谷歌影像数据和MODIS数据和降水量、温度、风速等气象因子的站点数据,结合NDVI指数和FRYBERGER模型,对库布齐沙漠地区沙丘的移动和形态变化特征进行了研究,揭示了沙丘演变的驱动力因素。结果表明:(1)2005–2020年研究期间,库布齐沙漠地区的风向以西风(W)和西北风(NW)为主,平均风速和起沙风频率逐渐减小;(2)输沙势逐年减小,从2005–2020年输沙势减小到原来的1/10,仅有22.36 VUF;(3)沙丘脊线大多逐渐向东南方向移动,与合成输沙方向一致;(4)平均风速、输沙势(DP)与NDVI呈负相关,而温度、降水量和潜在蒸散量与NDVI呈正相关,且NDVI与输沙势的相关性最强。因此,风力减弱与植被扩张共同导致了库布齐沙漠缩减,且风况是驱动新月形沙丘向抛物线形沙丘转变的关键因素。
    摘要:
    基于广州激光测风雷达和深圳测风塔测得的风速数据,本文利用去趋势波动分析(Detrended Fluctuation Analysis, DFA)方法,通过标度指数的计算,研究了不同测风仪器测得风速的长程持续性特征,以及垂直观测高度、资料时间分辨率对风速序列长程持续性的影响。结果表明,两种仪器得到的各个高度层的风速序列的标度指数都大于1,表现出较强的长程正相关;对于激光测风雷达风速序列,当时间尺度超过28 h后,各层风速的标度指数都有下降;风速时间序列的标度指数会随着高度的增加而小幅增加,在相同高度处,测风塔风速序列的标度指数会比激光测风雷达的稍高,例如在350 m高度处,测风塔逐分钟风速序列的标度指数为1.32,激光测风雷达的标度指数为1.28;对于不同的时间分辨率,1 h平均风速的标度指数比逐分钟风速的标度指数低,例如在350 m高度处,测风塔1 h平均风速序列的标度指数为1.22,激光测风雷达的标度指数为1.16。
    摘要:
    基于多源观测资料(地面、探空、FY-4A卫星)及全球同化系统(GDAS)数据、NCEP再分析、ECMWF预报等资料,综合物理量诊断与后向轨迹模型,分析了2023年1月12—15日南疆西部出现的强寒潮伴有暴雪天气过程的环流特征、水汽输送机制、触发条件,并评估了欧洲中心ECMWF模式对环流形势、气温和降水的预报能力。结果表明:(1)此次寒潮暴雪天气过程发生在100 hPa极涡单体型、500 hPa中亚低涡大环流背景下,强冷空气先是以西方路径翻越伊犁河谷进入新疆,并以“回流东灌”形式灌入南疆西部造成此次强寒潮天气。(2)降雪期间整层正涡度区对应中低层辐合区,高层有弱辐散有利于抽吸作用和水汽抬升;随着东灌冷空气入侵,中低层转为-0.1×10-5K·s-1冷平流,并继续增强,有利于气温迅速下降达到寒潮。降雪开始时偏北区域中低层ξMPV1<0,暴雪中心位于等熵面密集带,14日夜间随着ξMPV1值迅速增加,降水趋于结束。(3)水汽后向轨迹模式来看,偏北平原区域和偏南水汽来源和贡献存在明显的差异,偏北暴雪中心阿图什大部水汽来源为随着西伯利亚冷空气自带的水汽,而偏南叶城水汽来源来自西南方向孟加拉湾的水汽。(4)通过对ECMWF细网格环流、T2 m气温和降水模式检验结果可知,环流形势预报和大尺度24小时降水模式预报与实况基本吻合,气温与实况偏差较大,需进一步作订正预报。
    摘要:
    结合新疆维吾尔自治区气象局现行的日降水暴雨标准和2022年最新修订的暴雨黄色、橙色、红色预警信号发布标准,定义暴雨、短时暴雨、大暴雨、短时大暴雨。利用塔里木盆地东部巴州2010-2024年暖季3-10月346个自动站逐时降水资料,分析巴州不同区域、类型暴雨时空精细化特征。结果表明:(1)近15a巴州年平均暴雨日呈线性增长趋势,月变化呈倒V趋势,6月最多,峰值在6月中下旬;巴州六个区域暴雨日降水量、降水频次、降水强度日变化不一,暴雨日降水强度平原大于山区。(2)巴州短时强降水暴雨日年平均8d,分布在平原北部沿山、库尉轮以及巴州南部,库尉轮和巴州南部的大暴雨都伴有短时强降水事件;南北部山区、焉耆盆地多系统性暴雨日,无短时强降水事件占67%。(3)巴州暴雨和大暴雨日集中在南北部山区,60%平均降水持续时间≥12h,短时暴雨主要在库尉轮及平原北部沿山,平均降水持续时间为4.4h;巴州58%暴雨以昼雨为主,短时暴雨和大暴雨降水时数均集中在白天。(4)巴州暴雨发生时局地性强,57-78%的暴雨发生时仅影响一个乡镇,近15a高级别暴雨预警影响巴州45个乡镇,高级别暴雨靶向预警影响乡镇,库尔勒市在上户、塔什店镇及铁门关市,轮台在阳霞镇和野云沟乡,且末县在阿羌镇,若羌县在瓦石峡乡和祈曼塔格乡,和硕县在曲惠镇和克尔古提乡,博湖县在博斯腾湖乡,焉耆县在七个星镇,尉犁县在墩阔坦乡和古勒巴格乡,和静县在巴伦台镇、和静镇和哈尔莫墩镇。
    摘要:
    利用常规观测资料、闪电定位资料和ERA5(0.25°x0.25°)再分析资料,对2018年4月4日主要发生在华北地区的一次呈纬向分布的伴有高架对流的暴雪过程的不稳定条件与锋生效应进行详细分析。结果表明:此次暴雪过程中700hPa西南风急流和850hPa以下的回流冷空气形成的冷垫是此次暴雪的主要影响天气系统,西南风急流输送水汽,从冷高压中心向冷高压后部形成的冷平流则迫使暖湿气流抬升。条件对称不稳定是此次过程的主要动力机制之一,驱动倾斜对流发展,增强降雪强度。暴雪区位于比湿、水汽通量及水汽通量散度辐合大值区,低层辐合高层辐散的动力配置促进上升运动发展。此次过程冷暖空气最强交汇区集中于700~600 hPa之间,与强锋生区相对应,水平辐合辐散项对锋生贡献最大,与高架对流区一致。锋生作用促进锋面次级环流增长,强动力抬升触发高架对流。与华北南部回流暴雪相比,此次过程的动力抬升集中于 700~600hPa,是高架对流的特征。
    摘要:
    基于2019—2022年安徽省ADTD闪电资料,重点分析了闪电参数时空分布特征、雷电流幅值累积概率分布模型及防护效率。结果表明: 安徽地区闪电活动呈显著负极性主导特征(负闪占比91.9%,正闪8.1%),负闪数量约为正闪的11.4倍;闪电频次日变化呈“双峰双谷”型,主峰值集中于15:00–17:00(昼间),低值时段为02:00–04:00(夜间);闪电频次月际分布呈单峰型,夏季(6—8月)为闪电高发期(占比55.5%),7月达峰值(22.3%);闪电强度集中于10~60 kA区间,其中20~30 kA占比最高(正闪17.7%,负闪34.2%);正闪强度均值(50.3 kA)显著高于负闪(34.5 kA),夏季强度跃升显著,凸显强对流极端性;地闪密度空间分布呈“南高北低”格局,平均地闪密度为2.22次/(km2.a),大别山区及皖南地区密度最高(>5次/(km2.a)),地形抬升效应与水汽条件为关键驱动因素;基于实测数据,提出安徽地区雷电流幅值累积概率分布修正公式,其拟合误差(平均0.010)显著低于IEEE通用公式;防护效率分析表明,一、二、三类防雷建筑物绕击率分别为0.11%、1.07%、6.63%,反击率分别为0.01%、0.59%、2.60%。
    摘要:
    摘要:利用22个气象站2013—2024年10 m高度测风数据,分析了乌鲁木齐市大风的时空分布规律及两种不同类型大风的区别,分析结果表明:(1)大风时空分布受峡谷地形影响显著,具体表现为:20 d以上年大风日数出现在峡谷一线,峡谷东南端最多,西北端的城南次多;谷地中部至城西一线以东南大风为主,其余区域以西北大风为主;大部区域春夏季大风多,部分东南大风区域秋冬季多;城南至城西一带风力最强,最大达12~15级;城北、中山带大风阵性强,谷地中部、城南、前山带、城西阵性较弱;(2)西北、东南大风存在明显差异性:西北大风春夏多、冬季少,东南大风春秋和冬季多、夏季少;西北、东南大风平均时长分别为1.0~4.2 h、1.0~8.5 h,大部区域东南大风持续时间长;各区域平均风力西北大风为8级,东南大风为8~10级;主城区和城西东南大风阵性强,其余区域为西北大风阵性强。
    摘要:
    使用年平均最高气温、年平均最低气温、年平均降水量、高程、坡度、坡向、植被覆盖(NDVI)和土地利用类型8个评价因子,基于GIS技术和层次分析法,构建了生态敏感性评价指标体系,通过多因子加权分析得到秦岭地区综合生态敏感性分级图。结果表明:(1)高温敏感区集中在秦岭南北两侧和低海拔地区,低温敏感区集中在海拔1500 m以上区域,降水敏感性自西北向东南递减。(2)地形调控作用显著,高海拔阴坡敏感性较强,植被覆盖较好的林地敏感性较强,山区自然植被维持高敏感性。(3)综合生态敏感性呈现出西北高、东南低的分布特征,极高/高生态敏感区主要分布在高海拔、坡度陡峭和植被覆盖度高的区域,该区域生态环境较为脆弱,需要重点保护。(4)秦岭地区综合生态极高/高敏感区占秦岭总面积的47%以上,构成生态安全核心区,海拔1500 m以上、坡度大于27°的阴坡带形成脆弱性廊道。
    摘要:
    库木塔格沙漠蜃景是新疆特色旅游景观,气象条件的变化使蜃景的出现具有不确定性,分析沙漠蜃景出现的气象条件并建立预报模型对认识下蜃景成因、促进当地旅游气象服务具有重要研究价值和现实意义。本文使用景区内气象观测数据及蜃景图像观测资料开展蜃景研究,结果表明:沙漠蜃景出现频率具有明显的时间变化特征,夏季出现时间早结束时间晚,冬季出现时间晚而结束时间早,其中5月和6月蜃景出现时间最长,为最佳观景月,蜃景频率的日变化呈现倒“U”型,其中12时至17时蜃景出现频率最高,为最佳观景时段;水平能见度、日照时数、总云量及近地面不同高度温度与沙漠蜃景出现频率均具有显著相关关系,其中以地面与150cm高度温差相关性最高;基于决策树方法建立的蜃景判别模型准确率为83.1%,应用EC模式预报产品进行72h时效预报检验平均准确率为92.4%。
    摘要:
    摘 要:利用1961—2023年河西走廊东部5个气象站降水、气温、沙尘、风速资料,计算了降水温度均一化指数(S),从干湿站次比、干湿频次及干湿年、季节变化和M-K突变检验等方面,分析了河西走廊东部干湿气候的时空变化特征,探讨了干湿气候变化对沙尘天气的影响。结果表明:河西走廊东部干湿气候空间特征明显,各地均出现了不同程度的湿润和干旱频次,表现为正常频次>干旱频次>湿润频次,且随着站次比的减少,湿润频次在增加、干旱频次先减小后增加。年S指标的年际变化呈波动性缓慢增大趋势,倾向率为0.035 ·(10 a)-1,气候总体趋于弱湿润化;春季S指标的年际变化呈波动性缓慢增大趋势,冬季S指标的年际变化呈较显著增大趋势,倾向率分别为0.032 ·(10 a)-1、0.150 ·(10 a)-1,气候趋于湿润化;夏、秋季S指标的年际变化呈波动性缓慢减小趋势,倾向率分别为-0.012 ·(10 a)-1、-0.040 ·(10 a)-1,气候趋于弱干旱化。年和四季的S指标、降水、气温与各类沙尘日数的年际相关性均呈负相关,年及各季节相关和影响程度不太一致,降水增多、气温升高、气候暖湿化是河西走廊东部沙尘天气减少的主要原因之一。本研究可为气候变化研究和生态环境保护提供科学依据。
    摘要:
    为探究人工影响天气高炮实际弹道轨迹和炸点分布,利用靶场测量雷达实测高炮弹丸速度、方位、俯仰、径向距离等信息。结果表明:在同一高炮和气象条件下,各型弹丸弹道轨迹一致性较好,炸点均位于弹道爬升段且与标准射表有偏差,实测俯仰角与方位角分别较标准射表值小约3°和2°。弹丸初速各型差异大、同型差异小:RY-18型平均初速856m/s(最大偏差12.5m/s),13型(含专2型)平均899m/s(最大偏差16.5m/s)。平均引信时间差异显著,RY-18型、13型、专2型分别为12s、14s、16s。炸点空间分布为横向110-140m、纵向3800-5500m、高度3000-3700m;相较标准射表,垂直、纵向、横向偏差均值分别为345m、153m、127m,空间直接偏差约400m。炸点偏移与引信时长正相关,引信时间越长空间偏差越大。该数据可为人工防雹作业的弹道优化及效果评估提供科学依据。
    摘要:
    本文以合肥市常青街道1000余幢居民住宅为研究对象,首先利用气象、水文、地理信息、社会经济及卫星遥感等多源数据,构建城市内涝数值模型。然后构建四种收入阶层的标准居家模型,针对易受内涝损失的六类财产,尝试利用合成曲线法拟合暴雨内涝中居民住宅损失的水深-损失率曲线。最后使用短时临近预报系统INCA(空间分辨率1公里,更新频次10分钟)驱动城市内涝数值模型,模拟未来6h的积水分布情景,结合已建立的水深-损失率曲线,得到未来6h居民住宅内涝灾害损失的分布图。本研究可根据INCA的更新频次动态预估未来6h内涝造成住宅财产损失的数量、分布情况,预报时间分辨率为小时,空间上精确到住宅楼,为确定防灾减灾的重点区域和重点保护对象等决策提供参考。
    摘要:
    基于区域灾害风险理论,从风雹灾害致灾危险性、承载体易损性和环境敏感性3方面选取了10个评价指标,采用AHP-熵权组合赋权法确定各评价指标权重,建立风雹灾害风险评估模型,开展了河北省风雹灾害风险评估研究。结果表明:河北省风雹灾害高风险区与较高风险区分别占总面积的9.3%和22.6%,其中高风险区主要集中在张家口市北部和中西部、衡水南部、邢台西北部和石家庄中东部地区,而保定、唐山及秦皇岛的中北部地区风险较低。评估结果能够较好反映河北省风雹灾害风险水平。
    摘要:
    利用新疆1985-2015年电线积冰及相关气象数据,基于多元回归方法,建立新疆电线积冰预报模型。通过分析,得出以下结论:(1)新疆电线积冰日数整体上北疆多于南疆,山区多于盆地,其中沿天山一带(包括东、西、中沿天山一带)最多。最大标准积冰厚度北疆北部最大;其次是南疆西部。塔里木盆地南缘积冰日数和最大标准冰厚都是全疆最小区域。(2)利用二分类Logistics回归模型对电线积冰是否发生进行预测,准确率达89.49%,模型效果较好;再利用多元回归模型对积冰厚度进行预测,典型积冰天气过程个例积冰厚度预测平均绝对误差为0.98mm,模型效果较好。(3)重现期推算结果显示新疆冰区呈现北疆北部地区,塔城地区,沿天山中、西部区域,南疆偏西地区积冰厚度较大;塔里木盆地及周边、东疆大部积冰厚度较小的分布特征。
    摘要:
    在全球推进碳中和目标背景下,以光伏发电为代表的新能源将逐步由辅助能源转变成主力能源。近年来极端天气气候事件频发,随着大量光伏电站建成运营,光伏电站受灾案例屡见不鲜。深入了解极端天气对光伏电站开发过程中的影响机理,有助于及时采取有效防控措施,确保光伏行业健康安全发展。通过梳理相关文献,将影响光伏电站开发的高影响天气分为极端天气和不良天气两大类,归纳总结了各种高影响天气对光伏电站开发不同阶段的影响。结果表明:规划设计阶段,需识别并评估高影响天气风险,进行科学的选址和参数设计;施工建设阶段,暴雨导致桩基不稳、水土流失,大风影响起重作业,海雾雷电等影响海上光伏电站施工安全等;生产运营阶段,高影响天气会破坏光伏组件设施,降低光伏发电功率,导致光伏电站出力的剧烈波动,甚至可能威胁电网安全稳定。最后,提出了应对高影响天气的措施,包括提升极端天气风险评估和模拟技术,加强应急管理和高影响天气的监测预警,考虑高影响天气对光伏发电功率预测的影响等。
    摘要:
    风切变指数对风机选型、轮毂高度选择等有显著影响,为探明巴州北部风切变指数特征,利用博斯腾湖东南侧2017年1月至2024年12月连续96个月的长序列、高时间分辨率测风塔观测资料,计算各层平均风速、风速离差系数、风切变指数,分析风切变指数时空特征及其与风速的关系。结果表明:(1)随高度增加,整层风切变指数以70 m高度为分割点呈分段式减小趋势。70~80 m高度风速差异最大,风速切变明显,稳定性较差。(2)春季至秋季风切变指数随高度增加分段降低,冬季10~70 m高度变化不明显,70~100 m高度差异较大。各层风切变指数日变化呈“双峰型”分布,风切变指数与风速日变化特征呈反位相关系。(3)35~70 m高度区间风速大于8 m·s-1时存在风速逆变区。70~100 m高度区间风切变指数以10 m·s-1风速为对称轴呈倒V型分布。(4)各风速段平均值和标准差基本表现为全风速段最大,≥3 m·s-1启动风速段次之,≥17.2 m·s-1大风风速段最小,随着风速增加,风场稳定性越高,风切变指数越小。
    摘要:
    本文利用1960—2024年呼伦贝尔市16个国家气象站日最低气温数据,综合气候统计方法、Mann-Kendall检验及Morlet小波分析,系统研究了极寒天气的时空分布、变化特征及其突变与周期性规律。结果表明:(1)呼伦贝尔市极寒日数空间分布极不均匀,主要集中在北部大兴安岭地区,由北部向西南、东南递减明显,北部图里河年均极寒日数最多(17.20 d),东南部的扎兰屯、阿荣旗、博克图3站未出现极寒天气;极寒天气频次在1月最多(占47.8%),11月最少(占0.8%);极寒日数年际变化呈显著递减趋势,倾向率为-2.23 d?(10 a)-1 ,1971年突变后极寒日数显著减少;极寒日数在研究期内存在12~15 a周期性特征,1990年之前和2000年之后较明显,1990—2000年周期变化稍有减弱,其中1960—1970年还存在6~7 a周期性特征。(2)全市年极端最低气温69%出现在图里河,22%出现在根河,65年平均极端最低气温-45.3 ℃,极值出现在1966年2月22日图里河站(-50.2 ℃),58.5%出现在1月;年际变化呈上升趋势,倾向率为0.21 ℃?(10 a)-1,1971年突变后极端最低气温显著上升,但2016年之后增暖趋势放缓;年极端最低气温周期性变化特征不明显。(3)极寒天气影响范围和持续时间均呈递减趋势,其倾向率分别为-1.5 d?(10 a)-1 、-0.6 d?(10 a)-1,最长连续极寒日数达28天,发生在1976年12月19日至1977年1月15日。研究表明,呼伦贝尔市极寒天气受全球变暖影响显著,但近年极寒天气仍频发,需加强监测预警,为区域防灾减灾及冷资源利用提供科学支撑。
    摘要:
    利用常规气象观测、ERA5再分析、风廓线雷达等资料和ECMWF、CMA-MESO、CMA-GD、CMA-SH9数值模式预报产品,对2024年5月26日夜间桂东北地区大暴雨空报原因进行天气学诊断分析。结果表明:(1)26日夜间桂东北具备强降水天气发生的环流背景和能量条件,但高空短波槽的快速移出导致高空动力抬升条件不足,没有形成深厚的上升运动。(2)850 hPa西南急流中存在风速辐散使低空水汽辐合供应不足,导致分散对流单体无法发展为大范围强对流系统。(3)各家模式的预报效果较差,中尺度模式CMA-MESO、CMA-GD、CMA-SH9对26日夜间桂东北地区的回波强度和降雨量级预报均与实况相差较大,预报员取信ECMWF模式的环流形势预报,导致对高空短波槽强度预报偏强,对低空切变线和边界层锋面南下速度预报偏快。
    摘要:
    为揭示河西地区沙尘污染的时空演变规律及其传输机制,本研究基于地基遥感垂直观测系统的连续监测数据,包括气溶胶激光雷达、L波段风廓线仪和微波辐射计的观测结果,并结合机器学习算法和HYSPLIT模型,对2023年3月13日至22日的典型沙尘过程进行全面分析。研究结果表明,干暖气象条件及短时大风有利于沙尘的发生与传输,期间共观测到四轮沙尘过程。机器学习模型能够实现颗粒物浓度垂直分布的高精度反演,进一步分析发现,第一轮和第二轮沙尘过程呈现显著的垂直分层特征,第三轮沙尘过程中颗粒物主要聚集于低空区域,而第四轮沙尘传输强度大,高浓度颗粒物从地面至高空均匀分布。结合传输通量与后向轨迹的分析表明,酒泉市西部的新疆地区是重要沙源地,对区域强沙尘天气和高空沙尘传输具有显著影响;东北部的内蒙古地区亦为重要沙源地,但因高空西风为主导,仅通过低空东风对酒泉市沙尘污染状况施加影响。
    摘要:
    本文利用1991—2023年国家辐射站太阳总辐射资料、神木临时观测站2021年4月—2022年8月逐日总辐射、直接辐射和散射辐射等观测数据,2014-2020年空气质量监测数据及对应的逐小时辐射模拟数据,定义日照百分率大于80%作为晴天,引进太阳辐射消减量、削减率、散射系数,分析太阳辐射年际变化及环境空气质量对太阳辐射的影响。结果表明:(1)中国第一代全球大气再分析40年产品(CMA-RA)模拟太阳总辐射、直接辐射、散射辐射数据效果良好,可解决国家站辐射观测项目不全的问题。(2)陕西三个不同气候区太阳总辐射总体上呈波动性增加趋势,太阳总辐射空间分布上呈由南向北增加的特点。(3)在晴天(无云)的条件下,大气污染是影响到达地球表面太阳辐射的重要因素之一。各市在污染和非污染状况的平均总辐射差异较大,晴天各市PM2.5污染日总辐射小于非污染日,污染日太阳辐射的消减量、消减率和散射系数均大于清洁日。晴天时安康太阳总辐射消减量最大,消减量和消减率分别为12.1MJ/m2和0.44。(4)延安、西安污染日散射系数分别为0.50和0.39,安康污染日散射系数0.23最小,与西安、延安环境空气质量较安康环境质量差相吻合也进一步验证了污染较重颗粒物浓度较高会造成散射辐射增加。对比相同日或相邻日西安污染物与散射系数关系可知,在气象因子差异不大的情况下,PM2.5对太阳辐射消减影响显著,随着PM2.5浓度的增加,辐射消减率显著增加。
    摘要:
    植被碳利用率(CUE)是评估植被固碳能力和效率的重要指标,探讨其对气候变化和人类活动的响应对监测区域生态环境质量和研究碳循环具有重要意义。基于MODIS遥感数据,采用Sen斜率估计法和Mann-Kendall显著性检验法研究了2001-2020年浙江省植被CUE的时空变化特征,同时结合地面气象观测站点数据,采用相关性分析和多元回归残差法定量分析气候变化和人类活动对植被CUE的贡献率。结果表明:2001-2020年浙江省植被CUE呈弱下降趋势,平均下降速率为0.0008 a-1(p=0.08)。植被CUE空间分布范围为0.20-0.67,均值为0.50±0.08。植被CUE变化趋势率为-0.017-0.018 a-1,呈增加趋势区域占10.5%,呈降低趋势区域占23.9%。气候变化对植被CUE变化的影响趋势为-0.007-0.010 a-1,植被CUE与气温主要存在显著负相关关系,与降水量主要存在显著正相关关系。人类活动对植被CUE变化的影响趋势为-0.015-0.017 a-1。由气候变化和人类活动双驱动引起植被CUE降低的区域占50.7%,其中,人类活动是主要驱动因素,气候变化为次要驱动因素,气候变化和人类活动对植被CUE变化的相对贡献率分别为33%和67%。综上,近20 a浙江省植被CUE呈弱下降趋势,空间分布差异较大,人类活动对浙江省植被CUE影响更强,主要导致植被CUE降低
    摘要:
    气候变暖背景下区域降水变化研究对经济社会发展具有重要意义。基于山西108个国家气象站1981—2023年汛期逐日降水资料,应用气候趋势系数、线性倾向估计、相似系数等统计方法,研究山西汛期不同等级降水日数、降水量及极端降水时空变化。结果表明:1981—2023年山西汛期区域平均的总降水日数、小雨日数及小雨量均呈减少趋势,大雨和暴雨日数及总降水量、大雨及以上量级降水量均呈增加趋势,其中暴雨日数增加显著、小雨量减少较显著、大雨及以上量级降水量增加较显著;平均中雨日数和中雨量几乎无线性趋势变化;汛期降水日数主要由小雨日数决定,降水量则主要由大雨及以上量级降水决定;小雨日数、小雨量显著减少区主要位于盆地区域,暴雨日数、大雨及以上量级降水量显著增加区主要位于中北部的忻州、吕梁、晋中区域中;山西汛期大部地区极端降水日数增加、强度增强。
    摘要:
    寒冷山区风能资源丰富,风力机在此区域下易发生叶片覆冰,本文根据湖北界山风电场覆冰观测记录,分析了风机叶片覆冰情况随2分钟平均风速的变化,结合叶片动态参数和叶素动量理论,采用欧拉法结合Fluent计算空气、水滴二相流,分析不同气象条件对水滴碰撞系数、覆冰厚度、结冰形状的影响,可简化计算过程,结果表明:水滴撞击位置主要分布在翼型前缘,在5°~25°的攻角范围内,随攻角的增大,水滴碰撞中心位置向下缘方向移动,覆冰厚度计算结果也反映了相同规律;在30~50 μm的水滴中值直径范围内,随中值直径的增加,水滴碰撞中心位置基本不变,水滴碰撞系数峰值和结冰厚度均增加;空气中液态水含量对碰撞特性的影响较小;随风速的增大,水滴碰撞峰值和碰撞范围增大,叶片覆冰厚度也随之增加,同时分析了界山风电场实测数据及相关文献中提到的风速大于某一阈值时,风机叶片覆冰概率降低的原因; 在-5 ℃~ -1 ℃温度范围内,随温度降低冰厚升高,同时冰厚的增幅先增大后减小,最后呈现稳定趋势,这主要是由于温度对叶片冻结系数的影响。
    摘要:
    短时极端降水可能引发小范围洪水,而连续多天的极端降水则可能导致土壤饱和、山洪暴发及农业减产等长期影响。基于1961—2024年中国西北地区374个站点的逐日降水数据,结合该地区干旱和半干旱气候特征,设定第90百分位日降水量和20 mm的绝对阈值为极端降水事件的判定标准,分析了连续极端降水事件的时空分布特征。结果表明,连续2 d极端降水事件主要集中在新疆西部、青海中东部和甘肃西南部,事件发生次数普遍超过60 次;连续3 d和4 d事件频次逐渐减少,集中在天山和巴颜喀拉山等高海拔区域,频次分别达到15 次和 6次以上,而宁夏和陕西等地区较少发生。事件主要集中在5—9月,7—8月为高峰,连续2 d事件夏季总数超过40 次,连续3 d和4 d事件分别减少至20 次和10 次以下。1961—1983年连续2 d事件频率显著增加,均值为29.73 次,1983—1997年事件频率下降至27.27 次,1997—2024年回升至31.28 次,但增速放缓。长时间尺度事件频次始终较低,主要集中在特定山地区域。研究结果揭示了西北地区连续极端降水频率上升的趋势,并为防灾减灾研究与政策制定提供了科学依据。
    摘要:
    基于河北省1984-2024年风雹灾情和气象要素数据,采用回归分析和优势分析方法,构建了以极大风速、冰雹直径、降雹持续时间等为致灾因子的农作物经济损失评估模型。利用模型完善历史灾损序列,采用最优分割法划分了轻度、中度、较重、重度、严重5个等级,确定了不同灾害等级的致灾临界阈值并进行验证。最后,以2020年5月3日河北省风雹灾害过程为例对模型应用进行了演示。结果表明:1)农作物风雹灾害经济损失与最大冰雹直径呈极显著正相关,与最大风力等级呈显著正相关。2)构建的评估模型可比较准确的评估农作物风雹灾害经济损失等级,用于指导防灾减灾。
    摘要:
    晋陕蒙接壤区作为我国西北典型生态脆弱地区,探讨该区蒸散发(evapotranspiration, ET)时空变化特征及其对气象因子的响应机制,对该区水土保持和生态恢复具有重要意义。研究以2001—2018年ET数据为基础,利用趋势分析、相关性分析、地理探测器等方法研究晋陕蒙接壤区ET时空变化特征及其与气象因子的关系。结果表明:晋陕蒙接壤区ET的空间分布具有显著差异,受地形影响较大,表现为南部吕梁山脉和北部阴山山脉ET显著高于中部地区。时间上,受雨热同期影响,月尺度ET表现出夏、秋高,冬、春低的特点,其最大值出现在7—8月。气象因子对ET的解释力依次为降水量、水汽压、气温、风速、日照、相对湿度,以协同影响为主。降水和气温的协同影响最强,风速、日照直接作用ET较弱,主要通过影响降水和气温,间接影响ET。
    摘要:
    基于2015—2023年伊犁河谷ADTD闪电定位资料、DEM高程及土地利用类型数据,研究了伊犁河谷地闪活动的时空变化特征及其与地形、土地利用类型的关系。结果表明:伊犁河谷地闪主要发生在暖季(4—9月),6月最多,日变化为单峰型,最活跃时段为17—22时,亦是一天中地闪强度最弱时段;地闪多发生在山区或平原与山地过渡区,三个高发区域分别位于特克斯南部山脉、乌孙山南坡和北坡、霍城县至伊宁县北部山区;伊犁河谷51.2%区域的地闪最活跃月份为6月,43.8%区域为7月;地闪频次日峰值时间自西向东明显推迟,且平原区域峰值时间晚于山区;地闪频次和密度随海拔升高呈先增后减的特征,在1500—2500 m高度层频次多且密度大;地闪密度随坡度增加呈先增后减的特征,在18~21°最大,而地闪频数、强度与坡度呈显著负相关;伊犁河谷坡向北地闪频次最多,坡向东地闪密度最大;就土地利用类型而言,草地地闪频次最多,林地地闪密度最大。
    摘要:
    2018年2月18日,临夏州出现2月历史最强一次降雪天气过程,强降雪伴有强降温,对设施农业、交通出行、电力、畜牧业和人们生活等带来不利影响。本文利用高空、地面常规观测资料、ERA5(0.25ox0.25o)全球再分析格点资料,对这场极端暴雪天气过程进行诊断分析。结果表明:印度低槽与巴尔喀什湖冷槽是这场极端降雪天气的主要影响系统,印度低槽北抬东移,巴尔喀什湖低槽东移南压,在青海高原至临夏州,形成东北―西南向的切变线,该切变线的形成对临夏州强降雪有增幅作用;水汽主要来源于孟加拉湾地区,随着印度低槽北抬东移,水汽沿槽前西南气流输送到青藏高原东南侧,后经四川盆地,在临夏州形成明显的水汽辐合区,水汽辐合区与临夏州主要降雪区有很好的对应关系,水汽通道主要集中在 650hPa~350hPa,水汽辐合区位于650hPa~400hPa。降水前临夏州上空等θe线陡立密集, 湿斜压性增强,垂直涡度显著发展,伴随着强烈的上升运动,导致大气对流不稳定能量释放, 有利于临夏州短期内强降水发生;湿位涡等值线密集带是冷暖气流的过渡带,临夏州暴雪中心位于MPV1等值线正值密集带和MPV2负值得到较大增长的区域,MPV2负值增大,大气湿斜压性增强导致下滑倾斜涡度发展,是形成此次暴雪的另一个重要原因。
    摘要:
    在气候变化背景下,气温升高、降水量分布不均,甘孜州青稞生产受干旱的影响加剧。为了进一步了解干旱强度对青稞各生育期的影响,利用1981—2022年甘孜州青稞主要种植区12个气象站逐日气象数据计算了逐日气象干旱综合指数(MCI),通过Mann-Kendall突变检验、Morlet小波分析和基于重标极差(R/S)分析的Hurst指数,分析了青稞各生育期干旱强度的时空分布和趋势变化。结果表明:(1)干旱强度在分蘖-抽穗期呈减弱趋势,在其他生育期呈增强趋势,抽穗-成熟期增强趋势较播种-分蘖期和全生育期明显。(2)各生育期干旱强度在20世纪90年代和21世纪20年代均出现突变,在1985年播种-分蘖期和2002年分蘖-抽穗期呈显著减弱趋势。(3)各生育期干旱强度最强区均在西南部的得荣,巴塘、乡城、稻城县次之,呈现由东北向西南增强的分布特征。(4)未来10年干旱强度在播种-分蘖期、抽穗-成熟期和全生育期有持续增强趋势,在分蘖-抽穗期有持续减弱趋势。甘孜州青稞各生育期干旱强度时间变化特征存在显著差异,空间分布特征具有相似性。
    摘要:
    摘要:风云气象卫星在全球防灾减灾方面发挥了重要作用。随着遥感技术的发展和应用领域的拓展,对遥感数据的真实性要求越来越高。本研究利用江西省93个国家基本气象站实测地表温度(GST)小时数据和MYD11A1日产品,考虑了复杂下垫面及云量条件,开展了FY-3D 地表温度(LST)产品的真实性检验和误差分析。结果表明,FY-3D反演的LST与地面GST存在显著的正相关关系(P<0.001),且FY-3D LST普遍略低于GST,存在明显的低估现象。云覆盖对卫星反演的LST结果影响较大,去云处理后FY-3D反演LST精度明显提高。FY-3D LST与MYD11A在空间分布上具有较高的一致性,但FY-3D LST反演结果较MYD11A1略微偏高,且两种LST产品在水体下垫面差异最大,耕地下垫面差异最小。
    摘要:
    利用粤北地区雨量资料、ERA5逐小时和GDAS1再分析等资料,综合分析2023年6月22-24日粤北地区一次极端强降水过程的环流背景、动力成因和水汽环境、源地及其输送特征。结果表明: 500 hPa高空槽、850 hPa低涡切变和异常强盛的西南季风是此次极端强降水过程的直接影响系统。高层辐散和强烈的上升运动有利于水汽在强降水区向上输送。西南水汽通道建立时间早,后期南海水汽的加入,为极端强降水持续提供了源源不断的水汽供应。120 h后向轨迹聚类分析表明500 hPa以下各层水汽传输路径较相似,主要有偏东太平洋、偏南南海及偏西印度洋-孟加拉湾三个通道,其中来自偏东太平洋的水汽贡献最大。此次过程中,低层西、南边界均为净流入,东、北边界为净流出,在降水强盛期和减弱期,南边界水汽收入最大。
    摘要:
    利用地面辐射基准站网(BSRN)数据质控规范和国标《太阳能资源评估方法》、《风电场气象观测资料审核、插补与订正技术规范》对陕西省8个光伏电站太阳辐射及风温湿等4类共7项气象观测数据进行完整性和有效性检验,并将有效数据完整率划分为5个等级,对不同站点观测数据开展质量等级评估,结果表明:(1)辐射数据完整率高于风温湿的,从高到低总排序为总辐射﹥散射辐射﹥直接辐射﹥相对湿度﹥气温﹥风;(2)辐射有效数据完整率低于风温湿的,从高到低总排序为气温﹥相对湿度﹥风﹥总辐射﹥直接辐射﹥散射辐射,仅气温能达到国家标准;(3)3项辐射数据质量均较差,各站辐射数据质量达标(1-2级合计)仅为0%~12.5%,差与极差等级(4-5级合计)占比50%~75%;(4)风温湿观测数据总体质量分别为较差、较好、一般,达标率分别为25%、62.5%、50%,差与极差等级合计占比分别为50%、12.5%、37.5%;(5)辐射变差系数分析表明,莲花池等4站冬季辐射数据质量比夏季差,只有明硕站各月辐射数据质量相对稳定。
    摘要:
    基于2014—2023十年的Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observation(CALIPSO)5 km Aerosol Layer二级产品和Aerosol Profile三级产品,分析了贵州气溶胶时空分布特征以及光学特性。结果表明:(1)贵州气溶胶光学厚度高值主要集中在黔西南、黔南(春季和夏季最显著)和贵阳(冬季最显著);(2)2014—2023年间,遵义和黔南AOD呈上升趋势,黔东南和铜仁AOD呈下降趋势,贵阳AOD十年间的整体变化趋势不显著;(3)贵州气溶胶消光系数在垂直方向上随高度增加而递减,沙尘、污染沙尘和抬升烟尘的全年消光贡献分别为8%、29%和21%;(4)经向分布上,气溶胶消光层的高度自东向西随着海拔高度增加而逐渐升高;纬向分布上,气溶胶弱消光层在纬度较低地区的抬升高度更高;(5)粒子退偏比(0.0~1.0)越大表明粒子不规则程度越强,贵州气溶胶粒子退偏比偏小(平均值0.098),不规则程度偏弱;颜色比(0.0~4.0)随粒子粒径增大而增大,贵州气溶胶粒子颜色比偏小(平均值0.738),粒子尺度偏小。
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    2008,2(2):62-封三
    [摘要] (386) [HTML] (0) [PDF 175.60 K] (14888)
    摘要:
    2014,8(1):32-38
    [摘要] (2363) [HTML] (0) [PDF 17.07 M] (12255)
    摘要:
    摘要: 本文利用中央气象台 2011 年 9 月开始向各省气象台试运行下发的ECMWF细网格(0.25白0.25? 数值预报产品和区域自动站、风廓线雷达等常规观测资料,对乌鲁木齐2013年春季南郊发生的一次东南大风过程进行诊断分析和预报释用,揭示了乌鲁木齐东南大风发生和维持的物理机制,发现细网格资料在预报时空分辨率和预报性能等方面均有提高,对东南大风预报具有指示意义,提高了预报的准确性。分析表明:达坂城至南郊一带东南风频发是由于春季地面蒙古高压部分南掉,形成东西间气压梯度力同乌鲁木齐南郊地形狭管方向一致时,并在“慢坡”重力下滑的共同作用下所形成的回流型东南大风;细网格850hPa风矢量、10 m高度上的风、海平面气压场、2m高度上的温度等要素预报,对乌鲁木齐南郊东南大风的起止时间、风速量级及落区的预报有较好指示意义。细网格数值预报产品弥补了时空不足的缺陷,使得预报员对系统发生、发展的不同阶段有更清楚的认识,有助于及时准确预报东南大风的形成、发展、结束过程,减轻此类灾害性天气的危害。
    2013,7(5):1-6
    [摘要] (1655) [HTML] (0) [PDF 62.53 M] (11759)
    摘要:
    利用NCEP1°×1°再分析资料,对2009年3月19~20日北疆沿天山一带一次暴雪天气过程进行诊断分析,着重探讨了湿位涡诊断在新疆暴雪预报中的应用。分析表明:暴雪的水汽输送有3个源地,低层负散度、向北倾斜的涡度“上负下正”分布、等 线的陡立密集带、垂直速度负值区与暴雪落区均有较好的对应关系。暴雪主要发生在MPV1>0且正负值相互作用、MPV2绝对值迅速增加且等值线密集分布的区域。MPV1下传增大,大气对流不稳定能量释放,低层MPV2绝对值增大,大气湿斜压性增强,下滑倾斜涡度增长是暴雪形成的重要原因。
    2014,8(4):18-25
    [摘要] (1266) [HTML] (0) [PDF 26.76 M] (7832)
    摘要:
    利用GFS0.5°×0.5°再分析资料以及卫星、多普勒雷达等观测资料,对2012年7月12日红安特大暴雨过程进行分析,结果表明,大别山复杂山地地形对降水有显著增幅作用,地形影响气流理论很好地解释了此次特大暴雨降水分布,大别山地形迫使西南气流抬升, “指状云团”在大别山迎风坡不断生成,有效的促成后向传播系统,延长了强降水的时间,雷达径向速度场的变化表明,大别山与桐柏山中间的冷暖空气通道对中尺度系统的形成和发展起了重要的作用,雷达回波特征分析表明,0℃层以下大于45dBz回波垂直伸展厚度、垂直液态含水量大小与雨强有非常好的一致性。
    2014,8(3):42-47
    [摘要] (1542) [HTML] (0) [PDF 11.54 M] (5709)
    摘要:
    摘 要:利用乌鲁木齐风廓线雷达提供的风场资料、自动站逐时降水量和NCEP/NCAR逐6h再分析资料(1°×1°),详细分析了2012年5月19日15:00至20日04:00间乌鲁木齐暴雨天气过程。结果表明:高空急流与低空辐合区相配合产生的强垂直上升运动触发了此次暴雨天气;强降雨发生2小时前西北急流迅速下传,引发低层西北急流的加强,低层急流的加强与强降水有较好的对应关系,特别是1500m以下的西北急流;低层上升速度2m/s可作为降水临界值,低层上升速度越大降水越强;强降水阶段整层大气折射率结构常数 探测值在-128~-120dB之内,表明整层大气水汽充沛;风廓线雷达产品(垂直速度、折射率结构常数)清楚地反映降水的开始、结束以及降水的强度,为精细化预报提供参考。
    2014,8(1):0-0
    [摘要] (1466) [HTML] (0) [PDF 10.35 M] (5311)
    摘要:
    应用常规气象观测资料、FY-2D气象卫星资料、雷达资料,对2011年7月28—29日发生在陕西渭河流域的强降水天气进行分析,结果表明:副热带高压加强北抬,高原低槽东移,副热带高压外围暖湿气流与高原槽前西南气流合并,为暴雨形成提供了有利的条件;低层切变线、低涡、低空急流是暴雨产生的主要影响系统;卫星云图上在低槽云系中有暴雨云团特征;雷达反射率因子强回波与液态含水量大值区总是与大降水对应。
    2020,14(4):27-34 ,DOI: 10.12057/j.issn.1002-0799.2020.04.004
    [摘要] (4482) [HTML] (0) [PDF 727.16 K] (5143)
    摘要:
    利用1961~2017年新疆89个国家级气象观测站57年气温和降水量整编资料,采用一元线性回归进行趋势倾向估计,用最小二乘法反映气候要素的年平均增加、减少速率及年变化趋势。结果表明:新疆及北疆、天山山区、南疆各分区的年和四季平均气温呈现一致的上升趋势,其中新疆年平均升温速率为0.31℃/10a,90年代后期以后出现了明显增暖。冬季升温趋势最明显,夏季最弱。全疆和各分区的年、四季降水量呈现一致的增多趋势,新疆年降水量增加速率为10.14mm/10a。2010年代以来比1960年代增多了30%。冬季降水量增多趋势最明显。1961~2017年新疆气候变化较明显,总体在向暖湿方向变化。
    2018,12(6):84-92 ,DOI: 10.12057/j.issn.1002-0799.2018.06.011
    [摘要] (5657) [HTML] (0) [PDF 707.19 K] (4746)
    摘要:
    由于传统化石能源的短缺和环境污染日益严重,绿色能源成为发展方向。风能是一种清洁的可再生能源,风力发电在国家能源格局中占比日益提高。但由于风力发电的间歇性、波动性对电网造成越来越严重影响,风电的实时调度显得尤为重要,超短期风速预测相关研究得到广泛关注。本文综合分析国内外风速预测相关文献,从物理方法、统计与机器学习方法、组合方法三个方面对超短期风速预测方法的研究现状进行归纳总结,对比了主要预测方法的优缺点,给出了不确定分析和误差评价指标,探讨了在超短期风速预测研究中应重点解决的问题和发展方向。
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    [摘要] (2793) [HTML] (0) [PDF 1.46 M] (4245)
    摘要:
    利用阜阳高空气象站2007年—2011年08时的对流层顶气象资料,运用统计学方法,对皖北地区两类对流层顶的气象特征进行分析。结果表明:极地类对流层顶与热带类对流层顶大部分时间并存于皖北地区上空,7、8、9月份极地类对流层顶消失;热带类对流层顶的高度先扬后抑,5月最高,11月最低,温度先降后升,12月最高,9月最低;极地类对流层顶的高度上半年不断抬高,下半年依次走低,温度年头高,年中低;两类对流层顶季节性特征的变化大体上呈正相关关系,极地类对流层顶季节性变化较大。
    2018,12(6):16-21 ,DOI: 10.12057/j.issn.1002-0799.2018.06.003
    [摘要] (5916) [HTML] (0) [PDF 589.00 K] (4044)
    摘要:
    基于塔克拉玛干沙漠腹地面积最大的天然孤立绿洲达理雅博依太阳总辐射实测资料,运用H.L.Penman经验公式模拟计算了该地区2015年逐日总辐射累计量,并与实测值进行对比分析与误差检验。结果显示,此气候学方法虽能成功地模拟沙漠腹地总辐射的年内变化趋势,但春季偏差稍大。该模拟值与实测值的相对误差为0.77%,平均偏差、平均绝对偏差和均方根偏差分别为-0.11,2.97,3.89 MJ·m-2·d-1,平均绝对误差为21.02%,表明模拟该经验公式的参数还可做进一步调整。
    2018,12(6):58-67 ,DOI: 10.12057/j.issn.1002-0799.2018.06.008
    [摘要] (5612) [HTML] (0) [PDF 899.43 K] (3988)
    摘要:
    为研究陆面模型Noah-MP在沙漠下垫面的最优参数化方案组合,本文利用塔克拉玛干沙漠大气环境监测站观测数据,根据沙漠环境特征进行不同参数化方案组合的三组模拟实验,并基于观测数据对10 cm土壤温湿度、感热、潜热通量模拟值对比分析,得出最优组合。研究表明:第三组对10 cm的土壤温度模拟效果最好,主要原因是Chen97感热交换系数和全网格二流近似(gap=0)辐射传输方案比较符合塔中站的环境特征。三组试验对土壤湿度模拟效果差,其主要原因是塔中站的地表环境和土壤信息未能在体现在模式中,第二组选择CLM方案对土壤类型影响蒸发方面有一定考虑,其模拟结果相对较好。对于感热通量,第一、二组模拟值在波峰存在高估,尤其是第二组模拟值在降水后出现了明显低估情况,第三组模拟效果最好,主要得益于选择了感热交换系数Chen97方案,能够较为真实的刻画Ch变化特征。潜热通量在四个特征量中模拟效果最差,主要原因是沙漠土壤水分极低,观测降水和实际进入土壤的水量有差异,另外没有植被和植物根系,模式无法准确计算土壤蒸发和植被蒸散,因此对沙漠区域的潜热通量计算不够理想。综合统计分析和泰勒图可知,第三组模拟性能最好,能够更好地还原沙漠区域的陆面过程。
    2018,12(6):32-39 ,DOI: 10.12057/j.issn.1002-0799.2018.06.005
    [摘要] (5713) [HTML] (0) [PDF 733.81 K] (3956)
    摘要:
    选取新疆百里风区51495旧站址(七角井国家基本气象站)1956—1998年和新站址(十三间房国家基本气象站)1999—2016年逐月大风日数、平均风速、最多风向等资料进行对比分析,采用线性回归、相关分析等方法分析大风的年、季、月变化特征及趋势。结果表明:51495在迁站前年大风日数呈显著的波动上升趋势,倾向率为6.74 d·(10a)-1,其中夏季增加最明显;年平均风速呈微弱的减小趋势,倾向率为-0.01 m·s-1·(10a)-1,秋季下降最显著;年主导风向以静风和北风(N)为主。迁站后年大风日数呈显著的波动下降趋势,递减率为-6.72 d·(10a)-1,其中春季减小最明显;年平均风速减小趋势较迁站前明显,倾向率为-0.31 m·s-1·(10a)-1,除了冬季其它三季下降趋势基本相似;年和各季主导风向发生频率基本一致,以偏北风(N、NNW、NNE)为主。
    2014,8(3):48-55
    [摘要] (1891) [HTML] (0) [PDF 15.25 M] (3884)
    摘要:
    利用常规观测资料、自动站、T639网格零场资料,采用天气学原理和天气动力学诊断分析方法,对2012年12月20-23日巴州寒潮天气过程的成因和降雪天气特征进行分析,并给出降雪天气概念模型。结果表明:这次寒潮降雪过程是北欧阻塞高压向东南衰退,导致脊前横槽转成竖槽东南移,使高空锋区南压至40癗附近,造成巴州强降温、强降雪等寒潮天气,在连续降雪时段700hpa上主要影响系统是700hpa冷暖切变线和辐合风场,水汽主要源自中低层西北方的径向和低层东南方的维向输送;后面的冷凝降雪和阴雪天气局地特征明显,水汽来源于850hpa至近地层局地的垂直输送,与巴州冬季降雪从近地层到低层空气湿度近似饱和条件有直接关系。
    [摘要] (5750) [HTML] (0) [PDF 650.54 K] (3872)
    摘要:
    本文利用天山北坡中段呼图壁河流域石门水文站1956~2011年径流量数据,以及2013年9月至2014年10月逐月呼图壁河水和地下水的δD和δ18O数据,研究了呼图壁河流域地表径流变化,并结合同位素和水化学方法探讨了河水和地下水之间的转化关系。结果表明,近55年呼图壁河流域地表径流量有明显增加趋势,在90年代之后增加了13.36%,而地下水位呈持续下降趋势。流域河水和地下水水化学特征差异显著,河水受岩石风化作用控制,而地下水受蒸发-结晶沉降作用控制。呼图壁河河水和地下水出现了两次转化关系,上游地区地下水对河水的补给占到18.45%,而中下游区域地下水的补给占到92.31%。
    2018,12(6):40-48 ,DOI: 10.12057/j.issn.1002-0799.2018.06.006
    [摘要] (5400) [HTML] (0) [PDF 3.36 M] (3756)
    摘要:
    中亚是寒潮强冷空气爆发的关键区,天山陡峭高大地形阻挡了冷气团前锋面系统的东移南下的移动,呈准静止状态,在中亚强天气中扮演着重要角色,目前研究不多。本文选取2014年4月22日08时开始北疆发生大风降温,南疆发生强沙尘暴的一次寒潮天气过程,利用常规气象观测数据和分辨率为1o×1o的NCEP再分析资料,分析了这次寒潮天气锋面过程的500 hPa天气形势和地面气压场形势;计算了和锋面密切相关的冷暖平流、温度梯度和锋生函数;分析了三个物理量在水平面以及西北东南向的垂直剖面上的三维立体结构和演变特征。研究表明: 500 hPa东欧脊在暖平流作用下快速发展,西西伯利亚槽在冷平流作用下加强并东移南下。受其影响,中亚地区地面图上锋面气旋发展旺盛,地面冷锋在东移过程中遇到平均海拔高度3000m的天山高大陡峭地形,温度梯度增大,产生较强的锋生。该锋面在对流层中下层的水平面图上表现为等位温线沿天山密集分布,位温梯度很大;在垂直剖面上,在天山位置表现为锋生,等位温线变为准垂直分布,梯度增大,宽度变窄。
    [摘要] (5606) [HTML] (0) [PDF 1.14 M] (3748)
    摘要:
    本文利用NCEP1°×1°再分析资料,对新疆夏季两次塔什干低涡天气过程进行对比分析,从天气尺度环流系统配置和动力、水汽输送的角度探讨造成南疆不同降水强度的塔什干低涡特征差异。结果表明:在南亚高压中心位于70°E,南疆位于200hPa急流轴出口区的左前方,500 hPa塔什干低涡东移、南疆西部强西南气流的环流背景下,700 hPa南疆盆地存在显著东风急流,使南疆偏西地区中低层切变辐合长时间维持, 同时通过接力输送的阿拉伯海水汽与中低层东风急流携带的水汽强烈辐合,导致大范围暴雨,高层负湿位涡舌的向下伸展,中低层大气斜压性增强,使对流性降水加强;当南亚高压中心始终维持偏东(90°E),南疆位于200hPa急流轴上,500 hPa里海脊和新疆东部高压脊势力相当,塔什干低涡减弱为槽影响南疆,700 hPa南疆盆地东风气流弱且位置偏西,南疆地区无明显高层辐散、中低层切变辐合,不利于垂直上升运动的发展和水汽的集中辐合,难以造成显著降水。
    2018,12(6):49-57 ,DOI: 10.12057/j.issn.1002-0799.2018.06.007
    [摘要] (5448) [HTML] (0) [PDF 2.38 M] (3716)
    摘要:
    基于乌鲁木齐区域数值预报业务系统,运用MET检验工具,对2017年各季节DOGRAFSv1.0预报性能进行客观检验。结果表明:(1)2m温度日间预报温度整体偏低,夜间多数站点预报温度偏高;冬季预报温度偏高,其他三个季节温度预报整体偏低。10m风速冬季模拟性能最差,春季次之;所有季节风速预报均偏大。(2)夏季、秋季高空温度预报误差小,在3.0℃以内,冬季误差最大,温度预报整体呈冷偏差;不同季节高空位势高度随高度增加误差增大,误差约在6.5~12.0gpm,预报高度比实际高度偏低;不同季节高空U、V风随高度增加误差先增大后减小,均方根误差分别为2.4~6.2m/s和1.8~5.2m/s,U风预报整体比实况偏小,V风预报整体比实况偏大。(3)冬季大阈值降水漏报率较高,12.1mm阈值降水Bias评分仅为0.2,秋季大阈值降水空报率较高,12.1mm阈值降水Bias评分在2.0以上,夏季空、漏报率较低;在新疆地区,四个时段中14~20 BJT 、20~次日02 BJT空报站点数多于漏报,14~20 BJT空报率最高,02~08 BJT漏报率最高,08~14BJT晴雨预报以漏报为主;日间Ts评分高于夜间。
    2018,12(6):77-83 ,DOI: 10.12057/j.issn.1002-0799.2018.06.010
    [摘要] (5379) [HTML] (0) [PDF 1.07 M] (3695)
    摘要:
    采用2014—2016年承德市环境监测站和气象站的数据,对承德市O3、NO2、CO浓度和气温进行了分析,得出以下结论:承德市O3污染天数及所占的比重呈逐年增加趋势;O3 8h月平均浓度呈现夏季高而冬季低的季节变化特征,月平均气温与其呈现一致的变化趋势,其前体物NO2和CO则呈现相反的变化趋势,表现为冬季高而夏季低的特征; O3浓度的日变化呈单峰型分布,午后浓度升高而夜间浓度下降,与气温的日变化趋势一致,NO2呈现相反的变化趋势,CO呈三峰型分布,总体表现为中午浓度最高; O3 8h、NO2、CO浓度和气温总体均呈现北低南高的空间分布;O3 8h浓度与其前体物NO2和CO均呈显著的负相关关系。
    2018,12(6):22-31 ,DOI: 10.12057/j.issn.1002-0799.2018.06.004
    [摘要] (5399) [HTML] (0) [PDF 1.29 M] (3665)
    摘要:
    利用南疆塔里木盆地周边50个气象站1971年1月1日-2016年12月31日的最低气温资料,依据《冷空气等级标准》(GB/T20484-2006),整理出塔里木盆地近46a来冷空气过程数据,采用合成、线性倾向估计、Morlet小波、Mann-kendall、滑动平均和累积距平检验等方法分析了单站及整个塔里木盆地冷空气频数的空间、时间变化特征。结果发现:(1)中等及以上等级冷空气高发地多分布于盆地西部的高原、北部的山区和东部的风口地带,单站各等级冷空气总体上呈线性减少趋势,整个塔里木盆地冷空气、寒潮减少趋势明显,递减率均为0.19次/10a,其余等级变化趋势不明显;(2)塔里木盆地冷空气年均103.2次,弱冷空气86.3次占总次数的83.6%,中等强度冷空气10.4次占10.1%,较强、强、寒潮分别为2.5、2.3、2.2次,合计占冷空气总次数的6.8%;(3)各等级冷空气持续1~3d的频率高达87.4~95.4%,弱冷空气持续1d的频率最高,其余等级持续2d的频率最高,3d及以上的频率随着持续时间的增加明显下降;(4)各等级冷空气的年代际频次变化不大,1970年代较强、强及寒潮频次最多,分别为2.8、2.4、2.9次,1980年代弱冷空气最多,达86.6次,近6a(2011-2016年)中等强度冷空气最多,达10.8次;(5)不同等级冷空气的出现具有较强的季节性,中等、较强冷空气夏季频率最高,分别占30.1%和57.9%,强冷空气春季最高,占到40.1%,寒潮冬季最高,占38.9%;(6)各等级冷空气均有8~10a的年际尺度周期,年代际周期却不一致,寒潮在1979年发生显著的减少突变。
    2018,12(6):68-76 ,DOI: 10.12057/j.issn.1002-0799.2018.06.009
    [摘要] (5289) [HTML] (0) [PDF 1.39 M] (3594)
    摘要:
    利用NCEP/NCAR2007~2016年月平均再分析资料和国家气象数据中心2007~2016年24小时累计降水资料,计算分析了成都地区空中水资源的特征,包括成都地区的可降水量、水汽、实际降水量等方面,并比较分析了三者之间的关系。结果表明:成都地区可降水量稳定且十分丰富,但转换为实际降水的量很少;成都地区位于强辐合中心附近,四季水汽输送通量较稳定,夏季最大、冬季最小;全年成都地区主要水汽输入口为西、南边界,主要水汽输出口为北、东边界,总体来看成都地区为净输入区域;成都地区春秋冬季500hPa以下的西边界以及夏季500hPa以下的南、东边界水汽输送较强;年平均水汽总输入量很大,但转换为实际降水的量很少。
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