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    [摘要] (152) [HTML] (0) [PDF 2.67 M] (158)
    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。本文综述了20世纪90年代—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大尺度环流背景、多尺度天气系统相互作用、水汽源地和输送、高低空急流、中尺度系统特征等方面研究取得的成就和不足,阐述了新疆极端暴雨过程代表性事件研究对新疆天气预报业务发展的重要作用。提出在继续完善新疆暴雨相关理论的基础上,需借助新型观测和数值模拟手段,持续性开展新疆极端暴雨中尺度系统精细特征研究,揭示新疆暴雨中尺度系统的三维结构特征、发生发展机理,以期有效提高新疆暴雨灾害的预报和防御能力。
    2025,19(6):15-25 ,DOI: 10.12057/j.issn.2097-6801.2504.15169
    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。树轮是记载气候变化的重要介质,树木一般每年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,并使区域内树木生长发生变异,形成具有结构异常信号的树轮。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与变化规律,在历史时期气候变化中探索极端环境事件具有独特优势。
    2025,19(6):26-36 ,DOI: 10.12057/j.issn.2097-6801.2212.07003
    [摘要] (111) [HTML] (0) [PDF 1.25 M] (73)
    摘要:
    综述中国草地退化遥感监测技术的研究进展,重点探讨多光谱、高光谱与多源数据融合等技术的应用效果与局限性,分析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。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。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。
    2025,19(6):37-45 ,DOI: 10.12057/j.issn.2097-6801.2412.15115
    摘要:
    基于1961—2023年哈密市伊吾县历史降水资料及2018年7月31日山区特大暴雨典型案例(简称“7·31”),以哈密市伊吾县的峡沟水库流域为例,运用FloodArea模型与重现期函数,估算不同重现期极端降水事件的面雨量,模拟山洪淹没风险并评估承灾体易损性。结果表明:1961—2023年流域日最大降水量呈显著上升趋势,平均每10 a增加 2.1 mm,20世纪80年代末以后上升趋势加剧;100、50、30 a重现期的面雨量分别为 51.83、34.94、26.23 mm,均达新疆暴雨等级。随重现期增加,模拟淹没范围与深度显著扩大;100 a重现期的洪水在淹没深度>1.8 m时,受影响人口和GDP比例分别高达60.87%和54.03%,易损性随重现期增加显著上升。
    2025,19(6):46-54 ,DOI: 10.12057/j.issn.2097-6801.2401.24003
    [摘要] (104) [HTML] (0) [PDF 4.13 M] (121)
    摘要:
    利用加密探空、区域自动站、FY-2G卫星、多普勒雷达、全球同化系统(GDAS)数据、ERA5及NCEP再分析等资料,基于物理量诊断、后向轨迹模型等方法,对比分析2021年6月14—17日(简称“过程Ⅰ”)和7月18—20日(简称“过程Ⅱ”)南疆盆地两次不同类型暴雨的大尺度环流背景、水汽输送及收支特征、中小尺度触发机制。结果表明:(1)两次暴雨都具有极端性。过程Ⅰ强度强、持续时间长、范围广,属于典型的系统性暴雨,过程Ⅱ范围小但爆发性强,属于局地短时强降水。(2)过程Ⅰ环流形势为“东西夹攻”型,过程Ⅱ主要是受短波槽影响。两次过程均存在中低层强上升运动、热力不稳定层结及较大的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。(3)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,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。(4)追踪洛浦不同高度的水汽轨迹发现,3 000 m高度主要水汽源地有4个通道,第一和第二通道水汽源地均在里海—咸海,占比63%,以偏西路径输送到暴雨区;喀什木什乡3 000 m高度有5个水汽通道,其中4个通道水汽源地在里海附近。两次过程虽然类型不同,但是水汽源地均为里海—咸海。
    2025,19(6):55-62 ,DOI: 10.12057/j.issn.1002-0799.2406.28003
    [摘要] (477) [HTML] (0) [PDF 2.29 M] (70)
    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。
    2025,19(6):63-70 ,DOI: 10.12057/j.issn.1002-0799.2406.26004
    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。
    2025,19(6):71-79 ,DOI: 10.12057/j.issn.2097-6801.2406.21002
    [摘要] (288) [HTML] (0) [PDF 2.81 M] (69)
    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2 407个国家气象站逐日极端最高气温数据,建立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。各模式对持续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。
    2025,19(6):80-87 ,DOI: 10.12057/j.issn.2097-6801.2408.19001
    [摘要] (299) [HTML] (0) [PDF 2.11 M] (61)
    摘要:
    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多步预测方法,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。并利用WSE的标准差构建基于3-sigma准则的回归区间,用于对未来日最高(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、25、30 d的预报时长预测任务中,和其他5种模型相比,FISM-BiLSTM-SVR模型具有显著预测精度和稳定性优势。在日最高温预测中,FISM-BiLSTM-SVR在3种预报时长中的均方根误差分别为1.692 7、2.191 5、3.048 7 ℃,在日最低温预测中的均方根误差分别为1.567 3、1.467 6、1.445 3 ℃,相较于其他模型均显著降低。FISM-BiLSTM-SVR模型在不同预报时长下的区间预测结果中,预测区间覆盖概率(PICP)在所有预测时长下均达到100%,能准确捕捉温度变化趋势。
    2025,19(6):88-95 ,DOI: 10.12057/j.issn.2097-6801.2403.07002
    摘要:
    利用昌吉回族自治州(简称“昌吉”)1971—2023年5—9月日最高气温资料,通过气候倾向率、M-K趋势检验法和突变检测等方法分析昌吉夏季平均最高气温、极端最高气温和高温天气过程气候变化特征。结果表明:近53年夏季平均最高气温整体呈上升趋势,夏季日最高气温≥35 ℃的日数呈线性增加趋势,均在2017年发生突变性上升,且在2018年后增多趋势显著;高温天气初日明显提前、终日略有推后;高温天气过程频次总体呈显著增加趋势,不同强度高温天气过程均呈增多趋势,仅特强高温天气过程的增多趋势通过显著性检验,中等以上高温天气过程集中出现在7月;高温天气过程累计日数呈显著增多趋势,特别是21世纪10年代增加趋势最明显。高温过程的强度越强,高温天气持续日数越长。

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    [摘要] (121) [HTML] (24) [PDF 1.76 M] (80)
    摘要:
    利用湖北省随州市逐小时降水以及双偏振雷达观测资料,统计分析2019—2023年短时强降水的分布和双偏振雷达参数特征。结果表明:(1)短时强降水集中在6-8月,6—7月频次较多;日变化特征呈三峰型分布,最多出现在5—8时,其次是22时—次日1时,第三是13—18时。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高发区。(2)与雨强高正相关的雷达参数为组合反射率因子(CR)和垂直液态水含量(VIL)以及2.5 km以下水平反射率因子(ZH)、差分传播相移率(KDP),而ZDR和回波顶高(ET)与雨强也有一定正相关。雨强越大,回波强度越强,低层液态粒子浓度越大,回波顶高越高,粒子直径越大。相关系数和最大回波高度与雨强相关性不明显。(3)粒子直径在20~30 mm·h-1和30~40 mm·h-1无明显差异,在40 mm·h-1以上有较明显增大。KDP中位数和平均值在≥50 mm·h-1有跃增现象,表明低层液态粒子浓度有明显增大。(4)CR、ET、VIL以及低层ZHZDRKDP预警阈值增幅在20~30 mm·h-1和30~40 mm·h-1不明显,在40 mm·h-1以上较明显。
    [摘要] (49) [HTML] (22) [PDF 1.96 M] (69)
    摘要:
    利用鸡泽气象站2011—2022年实测风资料和计算流体力学(CFD)数值模拟,分析街区尺度建筑对环监站点周边秋冬季风环境的可能影响。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街区建筑环境共同影响;SSE和S风向,街区建筑对环监站点周边的风速削减较小;N风向,10 m高度的环境入流风速为0.9、1.5 m/s时,环监站点25 m处风速较模拟对应的25 m处的入流环境风速分别减少56.3%和54.7%;NNW风向,受站点西北侧楼宇影响,环监站点位置25 m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] (84) [HTML] (12) [PDF 1.42 M] (64)
    摘要:
    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,云量预测准确率为0.55~0.80。采用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,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] (123) [HTML] (22) [PDF 2.28 M] (94)
    摘要:
    雪水比是新增积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。利用北疆国家气象观测站2000—2023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雪水比特征,并探讨其与温度、降雪量级、海拔高度等气象因子的关系。结果表明:北疆雪水比的平均值为12.9,高于经验值10,变化范围跨度很大,但主要集中在2~22,6~16范围出现频数最多,占比50%以上,>32的极端值出现频率较低。北疆平均雪水比不仅存在明显的月变化特征(12月最大,1月次之),还存在显著的空间分布差异,高海拔地区平均雪水比较平原区大。温度、降雪量、海拔高度与雪水比相关性强,平均温度在-15 ℃附近平均雪水比存在峰值,峰值前随温度降低,平均雪水比明显增大,而峰值后随温度降低,平均雪水比减小;随降雪量等级的增大,平均雪水比呈减小趋势;随海拔高度升高,平均雪水比呈增加趋势。
    [摘要] (86) [HTML] (10) [PDF 1.44 M] (59)
    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] (74) [HTML] (16) [PDF 1.86 M] (59)
    摘要:
    为进一步提升武汉S波段双偏振雷达(简称“武汉雷达”)和崇阳X波段双偏振雷达(简称“崇阳雷达”)产品在湖北省东南部强降雨过程中的应用能力,以2024年5月3日大暴雨过程为研究个例,分析大暴雨发生的环境条件,重点分析2部雷达在此次过程中观测特征的差异。结果表明:(1)大暴雨是在500 hPa南支槽东移和中低层暖湿气流发展的有利形势下发生,受华北高压的阻挡,天气系统移动缓慢,有利于降水长时间维持。(2)崇阳雷达基本产品(反射率因子、径向速度、谱宽)在40 km内能够描述回波的发展演变,反射率因子产品在40~75 km、10~40 km及10 km内分别较武汉雷达偏弱15~20 dBZ、5~10 dBZ、5 dBZ,崇阳雷达使用时强度要予以订正。(3)崇阳雷达KDP产品能够很好地反应不同雨强变化,武汉雷达KDP只能反应较强的降水,对小时雨强20 mm以下的降水反应迟钝,崇阳雷达KDP在距离雷达10 km内可能存在高估现象。(4)武汉、崇阳雷达均能观测到西南急流发展及地面冷空气,可能受探测距离限制,崇阳雷达无法观测到850 hPa附近高压底部东北气流,武汉雷达观测较清楚。武汉、崇阳雷达组网观测时,可采用优势互补,提高探测预报预警准确率。
    [摘要] (70) [HTML] (20) [PDF 1.79 M] (75)
    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的大范围强降温,过程2冷空气强度更强且影响范围更广。
    摘要:
    为了大范围精确地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。结果表明:(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] (70) [HTML] (16) [PDF 1.64 M] (66)
    摘要:
    利用Micaps常规探空和地面观测、逐小时降水、FY-4A卫星云图、ERA5再分析等资料,诊断分析2022年8月13日河西走廊东部的一次暴雨事件的极端性和天气成因。结果表明:(1)此次暴雨具有过程雨量大、局地性强,对流性明显等特点,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日降水量历史极值,3站次最大小时降水量突破历史极值,天祝藏族自治县朵什镇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)此次暴雨是在中高层短波槽、低层切变线和地面冷锋等不同尺度天气系统相互耦合作用下发生的;较历史其他过程,更强的水汽、垂直运动和极不稳定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] (399) [HTML] (8) [PDF 1.89 M] (57)
    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的面积占比达70.4%,垂直积分液态水含量出现跃增,12 min最大跃增量达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。防雹作业对冰雹自然生长产生了一定的抑制作用。
    [摘要] (64) [HTML] (10) [PDF 1.91 M] (59)
    摘要:
    为提升阿克达拉区域大气本底站(简称阿克达拉站)的颗粒物在线监测能力,基于2019—2020年及2023—2024年阿克达拉站3种颗粒物在线监测仪器(GRIMM180、TEMO1405DF和DXC1)的PM10、PM2.5质量浓度资料及同期气象资料,系统分析了3种仪器监测的PM10和PM2.5质量浓度的时间分布特征,并探讨不同原理仪器监测颗粒物质量浓度数据的差异性。结果表明:阿克达拉站颗粒物质量浓度日变化呈单峰型;颗粒物质量浓度月变化呈“U”形;颗粒物质量浓度季节变化明显,春、冬季较高,夏、秋季较低;2015年后颗粒物质量浓度平缓下降。3种仪器监测的PM10质量浓度数据偏差较大,而PM2.5质量浓度数据偏差较小,且PM2.5质量浓度的相关性显著优于PM10。3种仪器监测的PM2.5质量浓度相关性明显优于PM10。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;非扬沙天气下三类仪器监测的PM2.5质量浓度彼此之间的相关性明显优于PM10。TEMO1405DF采用振荡微天平法,测量精度高,适用于大气本底站;GRIMM180和DXC1采用激光散射法,易受颗粒物粒径、颜色、成分等因素干扰。
    [摘要] (74) [HTML] (32) [PDF 2.42 M] (70)
    摘要:
    利用自动站资料、欧洲中心再分析数据、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的热力、水汽、动力条件等物理量参数特征,基于随机森林算法构建分类强对流预报模型,利用模型输出因子的贡献度排序筛选出明显区分强对流的物理量作为消空指标,在2023年6—9月进行实时预报并检验。结果表明:两类强对流热力因子重要程度较高,对判断强对流潜势有较好的参考意义;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。基于模式预报的分类强对流预报产品,能提前4 h以上准确预报,能较好地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,但部分地区的空报、漏报率较高。
    [摘要] (50) [HTML] (20) [PDF 1.47 M] (57)
    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,分析吐鲁番市冬季PM2.5浓度变化特征及气象影响因素。结果表明:吐鲁番市冬季PM2.5浓度呈缓慢下降趋势,平均每年下降4.0 μg/m3;12、1、2月平均PM2.5浓度分别为109.1、107.6、69.4 μg/m3,污染日数分别为22、21、5 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,与相对湿度、逆温强度、PM2.5增量呈正相关。午后低风速谷风使PM2.5浓度降低,夜间较大风速山风使颗粒物累积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,利于PM2.5浓度累积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,以及三十里风区、百里风区的10级以上大风等气象条件,有利于PM2.5连续污染过程重度及以上污染结束。
    摘要:
    短时强降水的预报和预警一直是短临气象预报服务的难点和重点,提高其预报准确率必须充分了解不同强度的短时强降水发生发展规律。利用2018—2022年四川盆地东北部地面自动气象站逐小时降雨资料,对不同强度短时强降水进行分等级研究。结果表明:(1)不分等级的短时强降水空间分布不均匀,呈现北部出现频次更高的特征。20 mm≤R<40 mm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(1 000~2 000 m)向低海拔地区过渡地带。40 mm≤R<70 mm的短时强降水空间分布差异性较小。≥70 mm的降水空间分布与不分等级短时强降水的空间分布呈现反位相,且南部多于北部。(2)近5年大多数短时强降水事件的降雨强度集中在22~32 mm,极端短时强降水出现范围为48~133.9 mm。广元和达州出现极端短时强降水次数最多,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。20 mm≤R<40 mm、40 mm≤R<70 mm月分布特征与不分等级的短时强降水特征类似。≥70 mm的降水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日变化特征,峰值在4—6时。降雨强度呈双峰型日变化特征,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≥70 mm的降水峰值出现时间最早,呈现自西南向东北传播的特征。研究可为提升四川盆地东北部短临预报预警业务水平提供科技支撑。
    [摘要] (543) [HTML] (8) [PDF 1.34 M] (83)
    摘要:
    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3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、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为0.782×105 m3、平均相对增雨率为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,表明此次无人机增雨作业取得较好效果。
    [摘要] (28) [HTML] (28) [PDF 1.04 M] (56)
    摘要:
    雅鲁藏布江中游的宽阔河谷地带是青藏高原上风沙活动较为剧烈的区域之一。利用山南宽谷区野外实测风速资料,结合Gillette起沙估算模型,对河岸沙地、山麓沙地与河漫滩沙地三类典型下垫面的起沙通量进行定量分析,并探讨地表属性的影响。结果表明:(1)河岸沙地年起沙通量最大,为720.8 t/km2,山麓沙地年起沙通量次之,为311.1 t/km2,河漫滩沙地年起沙通量最小,仅为70.9 t/km2,河岸沙地约是河漫滩沙地的10.2倍;研究区三个观测点起沙通量呈显著季节分布,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)研究区扬沙起沙通量(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通量分别与>6.3 m/s、>6.7 m/s、>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0.01的显著性检验。
    [摘要] (213) [HTML] (30) [PDF 3.80 M] (50)
    摘要:
    利用气温、降水、归一化植被指数(NDVI)和净初级生产力(NPP)数据,计算温度条件指数(TCI)、植被状态指数(VCI)、植被健康指数(VHI)3种干旱指数,采用Theil-Sen中值趋势分析和Mann-Kendall检验方法,研究我国西南地区(云南、贵州、广西省)1961—2023年干旱的时空变化特征,探究NPP与各干旱之间的关系,以及干旱和NPP变化的诱因。结果表明:(1)3种干旱指数TCI、VCI、VHI均呈现不同程度的上升趋势,尽管不同指数评价的区域干旱存在差异,但都表明在研究时期干旱逐渐缓解。(2)1982—2018年西南地区NPP整体水平为885.4 gC?m-2?a-1,整体增长趋势为2.053 gC?m-2?a-1,不同省份差异较大;NPP与TCI、VCI、VHI的响应表明,它们之间均存在显著的正相关,其中VCI与NPP的相关性最好(r=0.687,p<0.01),VCI在指示干旱和反映NPP变化方面有较好效果。(3)综合相关分析和小波分析结果表明,区域干旱缓解是NPP增长的重要驱动因素;季风通过调节水汽输送过程,促进干旱逐步缓解。
    [摘要] (88) [HTML] (10) [PDF 1.53 M] (50)
    摘要:
    采用中国气象局2024年6—8月逐时高分辨率多源融合降水数据(HCLDAS),结合伊犁地区287个气象观测站数据,通过晴雨准确率(PC)、威胁评分(TS)、公平威胁评分(ETS)等检验指标,系统评估HCLDAS的适用性,分析新疆伊犁夏季降水时空分布特征。结果表明:(1)HCLDAS在伊犁地区表现良好,除大暴雨等级(ETS=0.75)外,其余降水等级的ETS评分均高于0.83,平均绝对误差(MAE)<0.31 mm,验证了其在复杂地形下的可靠性。(2)夏季总降水量达8.26亿t,其中海拔1 500 m以上区域贡献74.93%,单位面积的最大降水量出现在海拔(2 000,2 500] m。(3)降水时空分异显著,8月累计降水量最多,主要降水区集中于伊犁河谷、尼勒克县东部和霍城县北部山区;暴雨在海拔(1 500,2 000] m持续时间最长,为1.37 d,极端降水集中在海拔(500,1 000] m,为1.07 d。(4)21:00—22:00为降水高峰,11:00—14:00降水较少。
    [摘要] (216) [HTML] (18) [PDF 710.95 K] (49)
    摘要:
    本文系统回顾霜轮研究的历程,总结霜轮形成的气象条件和生理机制等研究成果,阐述霜轮在火山活动、生长季霜冻等极端事件方面的应用研究进展,并对未来的研究方向提出展望。树木因在生长季遭遇极端低温等异常环境而生长异常,在树轮上留下霜轮这一独特的树轮细胞结构。不同生境、不同树种的霜轮形成的气温阈值不同;由于大龄树木的树皮更厚以及树皮隔热保护作用,霜轮具有明显的树龄效应。基于霜轮形成与生长季极端低温联系的生理机制,霜轮长年表可用于重建历史时期生长季霜冻等极端低温事件,为认识极端天气气候事件的发生规律和驱动机制提供新的资料。由于火山活动造成的阳伞效应可引发极端降温,霜轮还可以用于研究历史上强度较大的火山事件。随着树轮年代学理论和技术的进步,霜轮识别的精准度和效率显著提升,对霜轮形成气象条件与气象阈值的研究也在逐渐深入。我国对于霜轮等异常年轮研究尚处于初级阶段,应借鉴国际经验在中国北方和青藏高原等高纬度和高海拔等树木生长受气温限制明显的区域率先开展基于霜轮的极端低温事件研究。
    [摘要] (96) [HTML] (14) [PDF 2.65 M] (67)
    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:
    干旱是导致作物减产的重要非生物胁迫因素,新疆地处干旱-半干旱气候区,水资源匮乏是制约新疆棉花产业发展的重要因素,量化评估滴灌模式下棉花干旱发生的致灾条件,对于科学诊断绿洲农业生产干旱具有重要意义。本研究利用不同梯度水分胁迫模拟试验,基于水分胁迫对棉花形态、生理特征及产量构成的影响,研究了膜下滴灌棉田花铃期干旱发生过程特征,构建了棉花干旱等级指标。结果表明:随着水分胁迫程度的增加,棉花植株地上总干物质量逐渐降低,叶片含水率先升后降,净光合速率Pn和蒸腾速率Tr均呈下降趋势,初始荧光Fo有所上升,光系统PSII最大光能转化效率Fv/Fm下降,棉花植株生长生理过程不同程度受损,且在水分胁迫后的第11-14 d变化最显著(P <0.05)。与对照相比,水分胁迫后各干旱处理蕾铃脱落率增加、单铃重上升、产量下降(P <0.05)。棉花叶片含水率、地上部总干物质量、叶片蒸腾速率和初始荧光对水分变化的响应更敏感,更适用于极端环境条件下干旱程度的监测。研究结果可为棉花干旱监测预警服务提供科学依据。
    摘要:
    利用河西走廊东部1971—2023年山洪地质灾害资料及2016—2023年主汛期5~9月有完整资料的83个气象站逐时降水资料,运用统计学、主成因分析、二次衰减模型等方法在分析了河西走廊东部山洪地质灾害特征基础上,研究了预报预警技术。结果表明:(1)河西走廊东部山洪地质灾害分布呈现出从北向南,低海拔到高海拔逐渐增多的特点,由西南向东北递减,这与汛期的降水量分布规律相符合;(2)多因子建立的河西走廊东部山洪地质灾害精细化风险区划,对准确预报河西走廊东部山洪地质灾害及防灾减灾提供技术支撑;(3)利用综合致灾能力评估Ri指数,对照山洪地质灾害风险区划图,结合河西走廊东部气候、地形特点,确定山洪地质灾害危险度等级,较为精确的定量描述了山洪灾害和降雨之间的关系,在山洪地质灾害预报预警业务中发挥了重要作用;(4)确定的河西走廊东部暴雨山洪地质灾害气象预报预警等级及构建的预报预警模型还有待利用更长时间资料进一步优化完善。
    摘要:
    为探究资阳市亚热带气候背景下气温及其短期波动(日内和日际变化)对消化系统疾病风险的影响。收集当地2016~2020年消化科逐日入院病例及同期气象数据,采用分布-滞后非线性模型研究了日最低/高气温(Daily Maximum / Minimum Temperature, Tmax / Tmin)、气温日较差(Diurnal Temperature Range, DTR)及日际变温(Temperature Change Between Neighboring Days, TCN)与入院人数的关联性,对性别、年龄进行分层,并探讨多气温因子的协同效应。模型揭示,资阳市消化系统疾病风险在气温偏高时显著上升,且在冬半年更为明显。例如,冬、夏半年分别取Tmin的P95 (17℃、27℃)为代表值时,对应最强滞后日的相对危险度(Relative Risk, RR)分别为1.08 (95% CI: 1.00, 1.17) 、1.06 (95% CI: 1.01, 1.11);类似地,Tmax取23℃、35℃时,RR为1.05 (95% CI:1.01, 1.10) 和1.01 (95% CI:0.96, 1.06)。此外,DTR偏大对发病存在滞后影响,老年组和男性风险较高。日际正变温的影响强于负变温,且男性较女性更敏感。二元交互模型显示,气温偏高仍然起主导性作用,当其伴随偏大的气温日较差或明显升温时,发病风险显著升高。综上,亚热带盆地地区消化道疾病受暖湿气候的影响显著,也需增强对剧烈变温的适应能力。
    摘要:
    基于2023年1–12月CLDAS 5km逐小时实况融合分析产品及乌昌地区地面气象站点实测数据,采用双线性插值法进行空间匹配,计算相关系数(COR)、平均误差(ME)、平均绝对误差(MAE)、平均相对误差(MRE)和均方根误差(RMSE),并结合Moran I指数和LISA聚类分析,揭示气温、相对湿度和风速产品的误差分布特征和空间异质性。结果表明:⑴ CLDAS气温、相对湿度及风速产品与站点实测数据的日变化趋势高度一致,能准确捕捉宏观天气背景下气象要素的时空演变规律;⑵ 小时尺度上,气温(r>0.95,p<0.001)和相对湿度(r>0.88,p<0.001)产品与实测数据的相关性较高,风速产品与实测数据的相关性略低(r>0.75,p<0.001),尤其是南部山区因地形动力参数化不足导致误差显著(RMSE≥1.56 m/s);⑶ 气温产品在平原区表现稳健(MAE≤0.76°C),但独立检验平均误差偏高(ME=0.53–0.67°C),反映局地微气候适应性不足;相对湿度在绿洲灌溉区系统性低估(ME=-0.83–1.24%),可能与蒸散发模拟缺失有关;⑷ 空间分布上,气温在准噶尔盆地误差较低,湿度在西南山区及绿洲区误差突出,风速在城区及山地误差显著升高。整体来看,CLDAS产品能有效支撑乌昌地区气象业务宏观分析,但复杂地形区(如天山山区、绿洲-荒漠过渡带)的局地微气候适应性需通过优化参数化方案及融合多源数据进一步提升。
    摘要:
    本文利用2015—2022年银川市逐日气象观测资料和呼吸系统疾病门诊就诊人数资料,基于广义相加模型(GAM)和分布滞后非线性模型(DLNM),以银川市可吸入颗粒物浓度作为主要影响因子,选取NO2、SO2、CO、风速、平均温度和最高温度作为协变量因子,定量评价了银川市可吸入颗粒物浓度对呼吸疾病门诊就诊人数影响的滞后及累积效应。结果表明:(1)2015—2022年呼吸系统疾病门诊就诊人数呈现波动上升态势,随着可吸入颗粒物浓度的升高,就诊人数增加,二者呈显著正相关,且均在冬、春季达到峰值。(2)2015—2022年PM2.5和PM10浓度均呈现微弱下降趋势;PM2.5轻度污染及以上等级的占比在10~40%,均出现在春、冬两季,PM10轻度污染及以上污染等级的占比在10~30%。(3)可吸入颗粒物浓度对呼吸疾病门诊就诊人数影响具有滞后性和累积效应。在发病当天,呼吸系统发病危险度随着PM10浓度的升高而升高;且在滞后2天内,呼吸系统疾病风险仍维持RR>1。(4)对不同性别的人群,可吸入颗粒物浓度与呼吸系统就诊人数的暴露—反应关系总体差异较小;对不同年龄段,其敏感性和滞后效应有所不同:65岁以上老年人对于颗粒物浓度的敏感性更强。PM2.5低于175 μg /m3时,所有人群的发病风险均在当日达到峰值,老年人的疾病暴露风险可持续到第10天,小于65岁的人群,持续到第4天。
    摘要:
    利用高空、地面气象观测资料和欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)第五代大气再分析资料(ERA5),分析了2008年6月25日和2017年7月21日发生在京津冀南部和中部两次暖季高架雷暴天气,探寻对流发生时大气的不稳定性与触发机制。结果表明:(1)两次暖季高架雷暴发生在低层大气相对较冷的稳定层结状态下,强逆温之上为条件性不稳定时,对流强度更甚于弱逆温之上的稳定层结过程。(2)中高层的对流不稳定层结早于高架雷暴8 h建立,强逆温高架雷暴不稳定度相对更高,利于生成雷暴大风,而表现为强降水天气的对流不稳定性相对较弱;K指数对暖季高架雷暴有较强反映,SI和T85对雷暴大风的出现更为敏感,而LI对强降水预报的应用效果更好。(3) 两次高架雷暴分别发生于低涡东南象限和副热带高压控制的不同天气背景下,逆温层附近或之上大气表现出对称不稳定特点,有斜升气流发展。(4) 925~700 hPa的锋生,以及850 hPa的纬向风切变对强对流的形成有着显著的触发作用,锋生高度下降越快、强度越强,越有利于大风出现,而锋生持续时间长,则强降水持久,冷垫之上强烈垂直风切变的长时间维持则预示了强降水雷暴单体的发展与传播。
    摘要:
    使用WRF模式对郴州地区2022年夏季2 m温度和2 m相对湿度进行模拟,并对比分析采用两种高精度且高时效性的陆面资料(2022年MODIS土地利用数据,基于2022年MODIS NDVI反演的植被覆盖度数据)对WRF模式模拟结果的影响。结果表明:采用高精度且高时效性的陆面资料后可以明显改进郴州地区夏季2 m气温和2 m相对湿度的模拟,且70%站点改进变化显著,模拟预报准确率分别提高了8.21%和7.80%;2 m温度和2 m相对湿度对陆面资料的变化较为敏感,新资料植被覆盖度减少,植被类别改变和城市面积增加,使整体潜热降低、感热增加,导致郴州地区模拟结果2 m温度升高和2 m相对湿度降低。
    摘要:
    利用2012—2023年4—9月喀什地区178个气象站逐时降水资料,采用统计方法分析了喀什地区不同量级短时强降水时空分布特征。结果表明:喀什地区短时强降水频次的空间分布总体呈北部>南部>东部、浅山区>平原地区的特征。地形与短时强降水关系密切,短时强降水主要发生在山前迎风坡、峡谷、地形陡升区、喇叭口地形、绿洲与戈壁沙漠交界区域等复杂地形附近。短时强降水发生频次年际变化大,2016—2018年短时强降水高发,2017年出现频次最多(155次),2012年最少;各量级短时强降水频次年变化特征与总频次大致相同,频次最大值均出现在2017年。月、旬发生频次变化均呈单峰型,7—8月为短时强降水高发期,其中7月中旬累计频次达最高(140次),雨强最大值出现在8月上旬(87.9 mm/h)。日变化呈双峰型,傍晚前后至前半夜发生频次最高、后半夜至早晨的次之、上午至中午时段的最低;19时至夜间01时为不同量级短时强降水的高发时段。
    摘要:
    使用站点资料和再分析大气、海温数据,基于高温过程、气象干旱综合指数(MCI)及区域性干旱过程识别方法对2022-2023年贵州省季节连旱进行分析,探讨监测服务中可能存在的问题。结果表明:2022年8月13日至2023年2月21日的连旱为贵州1961年来最强、影响最大,持续时间第二长。2022年夏秋气温均为1961年以来同期最高,高温过程为1961年来最强、最多;7月至次年2月降水量为历史同期最少。2022年夏秋季西太副高偏强偏西,阶段性与伊朗高压打通呈“高压坝”,贵州受其控制而温高雨少;2022年夏季La Nina冷海温利于夏季风偏强,雨带偏北,贵州降水偏少。干旱明显影响供电、生产生活用水等,并在气象干旱过程结束后仍持续。气象干旱指数和农业干旱指数均对干旱发生和发展初期指示较好,对于持续干旱,尤其始于汛期的持续干旱,两种指数均有必要对前期水分盈亏回算后进行补充和再订正。主雨季重旱以上干旱比其他季节的干旱影响更深远。
    摘要:
    基于1961—2023年新疆春季逐月气温、NCEP/NCAR再分析资料及环流指数,研究了新疆春季气温季节内变化的主导模态及其对应的环流异常特征。结果表明:近60a来,新疆春季气温上升显著,季节内存在一致变化和前后反相两个主要模态。当春季气温一致偏暖(冷)时,对流层高层纬向风北正南负(北负南正),中层呈类东大西洋/西俄罗斯遥相关型(EA/WR)正(负)位相,低层乌拉尔山为异常气旋(反气旋),地面欧亚冷高压偏弱(偏强)。当气温发生季节内冷暖转换时,影响气温波动的副热带西风急流、中高纬环流经向度、乌拉尔山与西西伯利亚位势高度以及低层异常气旋-反气旋的偶极分布、欧亚冷高压等关键环流系统的维持和变化是气温同相与反相演变的重要原因。因此,斯堪的纳维亚遥相关型指数(SCA)、亚洲纬向环流指数(AZC)、北大西洋-欧洲区极涡强度指数(AEPVI)、东大西洋/西俄罗斯遥相关型(EA/WR)、亚洲区极涡面积指数(APVA)、东大西洋遥相关型指数(EA)均对气温的季节内变化有重要影响,可作为预测春季气温季节内变化的重要指标。
    摘要:
    基于1980—2019年间山西省16个电线积冰观测站的逐日资料,通过积冰日数、平均标准冰厚、最长积冰持续日数、最大标准冰厚构建了五台山、北部、中部、南部4个区域的综合电线积冰强度指数。在此基础上,运用趋势检验、集合经验模态分解、时滞相关、线性判别等方法分析了积冰变化趋势及其对24种环流因子的响应特征。结果表明:除五台山全年多个月份发生积冰外,其他区域积冰主要集中在冬季1月和12月,并且五台山呈现出更高的强度。北部、中部及五台山的积冰强度均呈现减弱趋势,而南部则呈现显著的增强趋势。积冰强度与环流因子之间存在显著的时滞相关性,特别是前期多个重要环流指数特征值驱动的线性判别模型对关键月份的强度等级有着较好的预判效果。
    摘要:
    针对河南省山地风电场风机叶片覆冰问题,基于气象要素实况资料、再分析资料及风机资料,采用数理统计方法确定了河南省山地风电场风机叶片覆冰发生及消融时的关键气象要素阈值。结合Makkonen结冰增长模型,建立了河南省山地风电场风机覆冰起止时间预报模型,并利用中国气象局风能太阳能预报系统(China Meteorological Administration Wind Energy and Solar Energy Forecasting System,CMA-WSP)的模拟结果作为输入数据,对2022年冬季河南省典型山地风电场覆冰进行预报检验。结果表明:(1)适宜河南省山地风机覆冰发生的气象要素阈值为轮毂高度处气温-7~2℃、风速2~9 m/s、相对湿度≥80%,并伴有微量降水;覆冰消融的气象要素阈值为气温>2℃、风速1~6 m/s、相对湿度<80%。(2)针对两个风电场十次覆冰过程的检验显示:Makkonen模型的覆冰事件报出率达到70%,优于阈值法的60%;在预报精度方面,Makkonen模型提前1天的方案表现最佳,其覆冰开始时间和结束时间预测的平均绝对误差分别为5.0小时和4.4小时。(3)典型个例分析表明,Makkonen模型能够较为准确预测覆冰起止时间并提前预警,在河南山地风电场低温高湿条件下适用性良好。
    摘要:
    基于黑龙江省2012-2022年的雷电监测定位系统(ADTD)数据,通过地形起伏和系统探测效率的组合方法对地闪数据进行了订正。运用ArcGIS统计分析、空间插值、地形分析等技术手段,分析了黑龙江省地闪的时空分布特征。以地闪密度、地闪强度、土壤电阻率、海拔高度与地形起伏作为致灾因子,构建了致灾危险性模型,完成了雷电致灾危险性等级划分。结果表明,黑龙江的地闪次数年变化显著,其中2019年达到最高值,2012年最低。地闪强度方面,小于50kA的地闪次数占总闪的74.6%,且负闪击频次占总闪比的84.4%。在空间分布上,大兴安岭地区是地闪活动最为频繁的地级市,七台河市最少。时间分布上,6-8月是地闪活动的高峰期,尤其是7月,日地闪活动主要集中在10时至次日1时,其中14-15时最为频繁。黑龙江省大兴安岭中部、伊春南部、哈尔滨东南部、牡丹江北部为致灾危险性高等级区域。
    摘要:
    延安地处西北,地形复杂,冰雹灾害易发。为研究延安市冰雹分布及冰雹云特征,基于延安市C波段新一代天气雷达反射率数据及各县(市、区)冰雹灾情调研数据,分析了2015至2022年延安市冰雹灾害,总结其时空变化特征以及移动路径。结果表明:(1)冰雹频次逐月变化,7月最多,4、9、10月较低;(2)冰雹区域分布随月份变化,5、7、10月集中北部,4、6、9月集中南部;(3)冰雹云源地为安塞区、宜川县和甘泉县;(4)冰雹云主要移动路径为西北向东南、东南向东北及中部向西南。
    摘要:
    大数据技术的快速发展为农业气象科研与业务创新提供了更加丰富的技术工具。本文聚焦其“数据—场景—行动”闭环,并以作物生长、产量、病虫害、灾害、土壤水分五大场景资料为例,阐释其应用优势。在作物生长监测方面,大数据通过融合卫星遥感、无人机多光谱影像与地面物联网传感器的太字节(TB级)数据,实现从叶片尺度到田块尺度的长势动态解析;在作物产量预测方面,大数据技术的应用使农民能够更准确地了解气象对作物的影响,提高产量并降低风险;在病虫害的预测方面,能够基于海量历史与实时数据进行模式挖掘与关联分析,为农民提供及时、有效的防控策略;在农业气象灾害预测预警方面,大数据技术通过整合多源异构数据,显著提升了灾害预测的时空精度与可靠性;在农田土壤水分监测方面,大数据驱动的遥感与地面传感数据融合方法能够实现实时监测、精准预测和智能管理。最后,展望了大数据技术在农业生产中的巨大潜力和机遇,算法优化、跨尺度融合、实时架构升级与农业系统智能化将持续释放大数据潜能。
    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:
    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] (492) [HTML] (0) [PDF 1.09 M] (29)
    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:
    沙尘颗粒物沉积已成为制约全球干旱区光伏发电效率的关键因素。本综述整合近十年国内外关于沙尘颗粒物及其沉积效应的研究成果,从物理、化学与环境等多维角度系统梳理了沙尘颗粒物沉积对光伏组件透光率,散热性能和电学特性的影响。揭示其在效率衰减、材料老化及寿命缩短方面的作用机制。通过多因子耦合分析框架揭示:沙尘颗粒物沉积不仅通过遮挡和散射降低光吸收效率,还可能引发表面机械磨损与化学腐蚀,加剧组件性能衰减;在经济层面,积尘导致的发电损失和清洁维护投入显著增加,影响光伏系统周期收益。针对上述问题,目前有自然清洁、人工清洁、自动化与智能化等多类技术,其中电帘除沙、自清洁涂层和AI驱动无人化系统展现出较大应用潜力。然而,现有研究在多尺度耦合机制、区域差异分析、长期可靠性评估和智能化清洁策略方面仍存在不足。未来研究亟需深化沙尘颗粒物-组件界面动力学过程、跨区域性能衰减规律及低耗高效清洁技术的探索与应用,以提升光伏系统在沙尘环境下的发电效率与可持续性。
    摘要:
    针对新疆干旱区库车铜场水库流域洪水形成机制不明、预警指标缺失的问题,利用该流域2013—2023年日观测数据,基于百分位法与P-III型分布曲线,量化分析了极端降水与洪峰流量的响应关系及致洪面雨量阈值。结果表明:(1)该流域洪水对短历时降雨响应敏感,面雨量与径流量呈现显著正相关关系(R=0.65);(2)相同洪水等级下不同重现期的致洪面雨量阈值不同,发生5年一遇与10年一遇的中等洪水时,面雨量临界值分别为22 mm与26 mm;发生50年一遇与100年一遇的特大洪水时,面雨量临界值分别为35 mm与39 mm。研究成果明确了该流域的致洪临界降雨指标,可为水库汛期防洪调度及洪水预报提供科学依据。
    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] (500) [HTML] (0) [PDF 1.62 M] (34)
    摘要:
    利用常规气象观测、区域自动气象站、多普勒雷达资料,统计分析2008—2023年塔里木盆地西缘冰雹的时空分布和典型冰雹雷达回波。结果表明:(1)95%的冰雹天气事件集中在每年的5—9月,15—21时是降雹日变化的峰值时段。(2)喀什地区强冰雹频发于戈壁与绿洲交界且人口相对密集的区域,而克州冰雹则常出现在山区;强雹云单体在西天山南坡浅山区和喀什东部平原区的初生概率相当。(3)最大回波强度达60 dBZ,回波顶高和50 dBZ回波顶高分别超过11 km和7.5 km,VILmax高于37 kg·m-2等雷达参数可用作塔里木盆地西缘强冰雹预警的参照指标。(4)强冰雹对流风暴均伴有回波悬垂;超级单体风暴通常呈现完整的雹暴超级单体典型回波特征,但个别实例中气旋表现较弱;多单体风暴常于特定一侧新生单体,持续时间较长;线风暴结构紧实、组织性强,50 dBZ回波顶高较高。
    摘要:
    论文旨在聚焦解决业务急需的关键技术问题,系统介绍人工智能技术在人工影响天气领域的云降水预报模式产品订正、人工影响天气作业效果定量评估和云粒子及冰晶图像识别等三个主要应用方向的现状,并结合人工影响天气业务需求,进一步扩展增加了三维云降水场智能监测和作业安全智能管理等共计五个深度融合应用方向B发展前景的分析和展望,以期有效提升人工智能技术在人工影响天气中的应用深度和广度,为科学作业、精准作业、安全作业提供更加便捷、更加有效的技术支撑模式。
    摘要:
    利用全球GTS交换站等地面观测数据以及欧洲中期天气预报中心发布的第五代全球气象再分析数据集(ERA5)中的降水、气温等数据,对2025年9—11月全球天气概况以及主要灾害性天气特征进行分析,结果表明:受偏强的北半球副热带高压和高纬度高压脊影响,北半球大部地区气温较常年同期偏高1~3℃;10月中旬起,中高纬度冷空气趋于活跃,欧洲、北美相继出现明显大风降温天气,部分地区出现强降雪;赤道热带地区强降水引发严重洪涝;南非、澳大利亚、南美洲中南部等地持续高温;此外,全球热带气旋活动较常年同期显著偏多,其中12个登陆并给当地及其附近海域带来强风雨天气。
    [摘要] (118) [HTML] (0) [PDF 2.41 M] (119)
    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:
    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:
    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:
    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] (101) [HTML] (0) [PDF 5.57 M] (188)
    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:
    基于多源观测,分析2025年7月25日阜平县局地特大暴雨过程的特征及成因,结果表明:暴雨发生在副高控制华北南部,低涡切变线东移、低空急流强盛的背景下。强降水集中在“C”字形山坳,24 h、1 h雨量突破当地记录。卫星上,两个中β尺度的MCS合并为中α尺度MCS,最大1 h降水出现在α—MCS成熟时。雷达上,“C”字形山坳西北侧气流辐合并触发多单体A,午后冷气团进入太行山东麓,西南急流在其上爬升并触发多单体B,A、B合并演变为超级单体。东南急流与偏北风长时间维持辐合抬升,致使“C”字形山坳出现长时段强降水。探空和雨滴谱资料表明,降水过程中CAPE呈“细长型”,初始阶段粒子数浓度最低,加强阶段的粒子数浓度最高、直径相对前者较小。
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    雷暴大风是由大气对流活动引发的地面直线型强风,是我国强对流天气预报预警重点关注的一类天气。华北地区是我国雷暴大风高发区,而地处核心地带的首都北京亦频受其影响,灾害风险突出。本文从四个方面系统回顾了华北地区雷暴大风研究进展:在事件判别方面,梳理了地面风、闪电和雷达等观测在雷暴大风判别中的适用性;在时空分布方面,对比分析了前人基于不同判定方法所得的统计结果;在对流特征方面,总结了造成华北雷暴大风的对流组织模式类型及与其风强的联系;在环境条件方面,回顾了有利于雷暴大风发生的环流背景、层结结构和热力动力参数。在此基础上,本文总结了现有研究的主要进展和不足,并指出未来研究的可能方向,旨在为华北地区雷暴大风的深入研究与预报预警提供科学参考。
    摘要:
    强降水事件对生态、经济和人民生活的影响远超一般性降水。基于1961-2022年三江源地区地面气象观测站逐日降水数据及ERA5逐月再分析资料,分析了该区域强降水的多尺度变化及非均匀性特征,探讨引起强降水异常的关键影响因子。结果表明:近62 a来,三江源地区强降水量和强降水天数呈显著增加趋势,并显示“升—降—升”的年代际变化特征;强降水量集中度趋于分散、集中期显著提前,21世纪初气候发生突变以来,强降水频发、多发、早发、散发特征更加明显;5-9月为强降水多发时段,强降水增加最显著的两个峰值出现在5-6月和8月;三江源地区500hPa垂直上升运动增强、整层气柱水汽总量显著增多,二者对20世纪90年代中期以来7月强降水量的增加贡献突出;高空西风急流加强引起高层辐散、低层辐合,上升运动增强为强降水的发生提供动力条件;同时,三江源地区500hPa温度场正异常配合气旋式风场切变,偏南风引导暖湿气流北上,高温高湿环境条件配合较强的上升运动,有利于三江源地区强降水异常偏多。
    摘要:
    基于1981-2024年汛期5-9月芜湖市逐月降水资料,应用统计分析方法对汛期降水的多尺度气候特征进行研究,进一步基于逐月外强迫信号再分析数据,与汛期降水做滑动相关确认最优相关窗口,并通过拟合与多元回归建立汛期降水客观预测模型。结论如下:芜湖市汛期降水呈现南多北少的特征,降水异常偏多年经向分布梯度大,异常偏少年在西北角存在明显的弱中心,降水正异常的振幅明显大于负异常。汛期平均降水有显著的4年左右年际变化周期,并在2008/2009年发生年代际突变,降水强度增大且南北向梯度增加。选取大气环流、关键区海温、青藏高原积雪作为预测因子,汛期平均降水的客观预测模型标准化距平与观测同号率达74%,并且较好地抓住降水异常振幅非对称与多尺度变化特征,为地市汛期降水预测业务提供可用的客观方法。
    摘要:
    沙漠旅游的快速发展对沙漠地区的社会经济发展产生了重大影响。气候条件是影响沙漠旅游的重要因素之一,作为沙漠地区常见的气象灾害,沙尘天气对旅游活动的影响不容忽视。为了定量评估沙尘天气对沙漠旅游的影响,基于沙尘浓度(PM2.5)改进了假日气候指数(the Holiday Climate Index,缩写HCI),并对塔克拉玛干沙漠中心地带的旅游气候条件进行了评估。结果表明,考虑沙尘浓度的影响后,HCI的月最大值从90降至72,最小值从63降至45;年内假日气候指数高于可接受水平(HCI≥60)的天数从345.5 d减少至195.5 d;塔克拉玛干沙漠冬季和秋季的气候条件更加适宜旅游活动的开展,12月适合开展旅游活动的天数达27.0 d。这些发现有助于改进HCI,使其更适合沙漠地区,也可以更好地指导沙漠旅游。
    摘要:
    基于降水观测资料、FY-4A卫星、全球同化系统(GDAS)数据等资料,分析帕米尔高原2024年夏季降水特征,并结合拉格朗日方法的HYSPLIT轨迹模式,模拟计算帕米尔高原不同高度的水汽输送轨迹,水汽主要通道及不同源地的水汽贡献。结果表明:(1)帕米尔高原2024年夏季降水空间差异显著,高海拔区域降水频次和降水量远高于低海拔区域;降水以小雨为主,中雨次之,大雨频次较少,暴雨罕见,不同海拔站点在气温、降水相态及强度等方面各具特征;(2)根据帕米尔高原上不同海拔高度的六个站点不同降水强度分析水汽输送源地、轨迹和贡献率,研究发现偏北站点(塔什库尔干、木吉乡)以中亚内陆及周边地形抬升的内陆性水汽为主(贡献率达34%—65%),海洋性水汽仅为补充;偏南站点(红其拉甫、马尔洋乡、瓦恰乡)以孟加拉湾等低纬度海洋性水汽为主(贡献率达40%—69%),内陆性水汽占比有限;布伦口乡苏巴什则兼具两类源地,中高层为中亚内陆性水汽,低层含巴尔喀什湖以南等内陆来源,体现过渡性特征;(3)帕米尔高原降水特征与中小尺度对流系统的 TBB 演变密切相关,高海拔站点如马尔洋、红其拉甫因海拔和地形影响,降水出现时的TBB值更高,且降水强度随TBB下降而增强,这体现了海拔差异通过改变云内动力结构、粒子下落环境及大气热力学条件,对对流系统降水机制产生显著调控作用。
    摘要:
    利用ERA5再分析资料、四川盆地降水及雨滴谱观测、FY-4A卫星、雷达等多源数据,综合分析2023年7月26—28日四川盆地一次西南涡大暴雨过程三个阶段的宏微观特征。结果表明:(1)共性特征:各阶段降水主要发生在西南涡涡心及其东南和东北象限,具体位置与低涡东侧偏南风强弱相关;短时强降水站点通常对应卫星云图中厚冰云覆盖、亮温梯度大和降温率显著区域。(2)阶段差异:宏微观特征呈协同演变。初生发展阶段大陆性对流能量最强,激发分散强对流单体,雨滴谱最宽,短时降水更强,局地突发致灾风险高。成熟阶段海洋性对流特征占主导,系统高度组织化,强回波成片分布,降水以中等粒径粒子为主、稳定持续、累积雨量大,易造成大范围累积性灾害。减弱阶段系统衰退,以中低粒径降水粒子为主,对流和降水强度均显著减弱。
    摘要:
    全球气候变化具有从数秒到几亿年的不同时间尺度,其中又以数十至百年尺度的全球气候变化研究最为薄弱。本文重建了乌鲁木齐河流域几十年尺度的干旱变化、分析其变化特征及对周边地区干湿变化的代表性。相关普查数据显示,天山北坡乌鲁木齐河流域的东白杨沟下限标准化树轮宽度年表(DBX)与5月的帕尔默干旱严重度指数(PDSI)最高单相关系数为0.712(P=0.0001)。基于该年表重建的乌鲁木齐河流域140a来的5月PDSI值,解释方差高达50.7%。分段检验表明140a的PDSI重建值具有较高的可信度。在过去140年间,5月的PDSI重建值中,干旱时段有3个,湿润时段有6个。其中1916—1920年最为干旱,1921—1926年最为湿润。异常干旱年份和异常湿润年份各有22个,均占15.7%。在1921年发生了由干旱向湿润的突变。存在两个长度达半个世纪以上的显著变干趋势(1866—1920,1922—1983年)。乌鲁木齐河流域5月PDSI重建值与本流域重建降水量、其东部的天池PDSI重建值、其西部的呼图壁河PDSI重建值及阿尔泰重建降水量、哈萨克斯坦东部scPDSI重建值、哈萨克斯坦南部降水量重建值的变化具有较好的相似性。5月PDSI重建值对于北疆及其西北部的哈萨克斯坦、内蒙古东北部的5月干旱变化具有较好的空间代表性。
    摘要:
    为提升新疆冰雹监测与预警能力,利用阿克苏C波段双偏振天气雷达、FY-4B卫星云图、ERA5再分析资料及地面观测等多源资料,对2025年7月1日天山南麓阿克苏地区的一次致灾降雹超级单体的发展演变、垂直结构和双偏振参量特征进行综合分析。结果表明:此次过程发生在高空槽前强辐散、低层切变辐合、湿球零度层高度明显偏低的有利环境背景下。冰雹区域对应的反射率因子(ZH)大于60 dBZ、差分反射率(ZDR)小于0 dB、相关系数(ρhv)介于0.8~0.95、差分相移率(KDP)介于-0.1~0.3°·km-1。结合低ZH、高ZDR和低ρhv能高效识别三体散射长钉;低层ZDR、KDP、ρhv的差异化特征可有效区分冰雹和暴雨落区。ZDR柱的伸展高度和持续时间可衡量冰雹的潜力。
    摘要:
    利用多普勒天气雷达资料、地面自动站降水资料,通过对比增雨作业前后影响区雷达回波特征和地面降水量变化,对2019年一次典型火箭增雨作业过程开展效果物理检验。结果表明:(1)当日开展增雨作业后,影响区自动站作业后45 min累计降水量比对比区站点平均增加1.23 mm。(2)对比作业前,作业后15-20 min目标区5.5°仰角基本反射率平均增加3 dbz,最大组合反射率平均增加3 dbz,≥25 dbz强度回波面积平均增加20 km2,回波顶高平均上升0.5 km,降水量分布平均增大0.6 mm/hr。从时间和地理位置分析总结出这些变化与火箭人工增雨有关,本次地面火箭增雨效果明显。
    摘要:
    基于武汉市2017—2019年逐日用电量、平均气温、最高气温和最低气温资料,在分析用电量特征的基础上,识别出强降温和持续性低温是冬半年用电调度需关注的两类高影响事件。利用三峡受电区15省市的1961—2023年1280个国家级地面气象观测站逐日最低气温资料分析表明:受电区强降温发生频次除四川西北部高海拔地区外,主要呈东多西少分布型;强降温过程主要出现在11月第2候-12月,华东受电区发生次数最多,其次是华中、华南受电区,西南受电区最少。持续性低温发生频次主要呈南北少中间多分布型;受电区及华中、华东及西南受电区持续性低温平均开始日期均出现在11月中下旬,结束日期均出现在2月,华南受电区平均开始日期出现在1月上旬,平均结束日期出现在1月下旬;各区域持续性低温过程开始日期推迟,结束日期提前,年均持续日数减少,极端最低气温平均值增大,但西南受电区发生次数趋于增多。相比强降温,持续性低温更易导致长时间用电高峰。
    摘要:
    2025年5月13日,北京地区经历了一场直径达5cm的强冰雹天气事件。利用ERA5(?E?uropean ?R?e?A?nalysis ?5?th generation)再分析数据、SA天气雷达、X波段组网雷达、自动站等多种观测资料,通过天气学诊断分析等方法,对此次北京5月强冰雹天气过程进行了深入分析和诊断。研究结果显示:①高空急流、500 hPa高空槽、850 hPa切变线、高低空急流及锋面等是强冰雹天气主要影响系统。②北京西部及城区强降雹前925 hPa以下冷垫成因,为北京北部雷暴的出流南扩所致。冷垫之上假相当位温(θse)随高度显著降低,抬升高度850 hPa时,探空CAPE高达1873 J/kg。强烈的不稳定层结为对流发展提供支撑。③边界层暖湿气流的辐合一定程度上改善了强雹暴发展的水汽条件。④5月13日强冰雹的各参数均符合北京大冰雹阈值。其中22.9m/s的0-6km风切变具有极端性。⑤产生本次强冰雹的雷暴未见“钩状”回波、深厚持久的中气旋等典型超级单体特征,但强度超60dBZ的反射率厚度达10km,雷暴单体内在-10℃至-30℃之间大过冷水滴、冰相粒子等极其丰富,有利于大冰雹的增长。⑥深厚的南、北风辐合以及雷暴顶强烈辐散,形成显著的抽吸作用,同时雷暴前后两侧完整的次级环流圈,进一步促进雷暴的持续发展和强度维持,雷暴内部气流的显著上升区高达12 km,中心强度达40m/s,是强冰雹形成的重要原因。
    摘要:
    本研究以2015-2019年间青藏高原阿里、那曲和玛曲观测网的原位观测数据为基准,对包括AMSR2、SMOS、SMAP、CCI、GLDAS和ERA5-LAND在内的6种土壤水分产品在青藏高原区域内的准确性进行了评估。评估内容包括数据可用性、准确性,并对不同产品进行了交叉比较。此外,结合降水、植被覆盖度、地表温度与坡度等环境参数,采用多元回归分析探讨了各产品对环境因子的敏感性差异。结果显示:(1)青藏高原地区SMAP降轨产品与 GLDAS 土壤水分产品表现最优,二者与实测数据具有较高的相关性(R>0.60)和较小的误差(BIAS<0.06 m3/m3),在阿里、玛曲地区反演结果最好;此外,CCI_active产品的数据空间覆盖完整,在3个观测网内表现相对稳定,与实测数据相关性良好(R均值为0.51),BIAS绝对值均小于0.08 m3/m3。(2)环境因子对土壤水分产品反演值的敏感性分析表明,降水与植被覆盖度呈正向贡献,气温与坡度呈负向贡献,土壤水分产品敏感性由低到高依次为 GLDAS<CCI<SMAP<ERA5-LAND<SMOS<AMSR2。综上所述,对于单传感器产品,降轨数据精度通常高于升轨数据,但升轨数据对环境变化更为敏感;而融合与模型产品则具备更高的数据可用性与稳定性,且受环境扰动的影响较小。
    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:
    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:
    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:
    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:
    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:
    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:
    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:
    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。
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    2008,2(2):62-封三
    [摘要] (404) [HTML] (0) [PDF 175.60 K] (14942)
    摘要:
    2014,8(1):32-38
    [摘要] (2407) [HTML] (0) [PDF 17.07 M] (12322)
    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] (1693) [HTML] (0) [PDF 62.53 M] (11833)
    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] (1309) [HTML] (0) [PDF 26.76 M] (7908)
    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] (1572) [HTML] (0) [PDF 11.54 M] (5770)
    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] (1489) [HTML] (0) [PDF 10.35 M] (5375)
    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] (4517) [HTML] (0) [PDF 727.16 K] (5212)
    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] (5694) [HTML] (0) [PDF 707.19 K] (4805)
    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] (2809) [HTML] (0) [PDF 1.46 M] (4289)
    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] (5946) [HTML] (0) [PDF 589.00 K] (4103)
    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] (5650) [HTML] (0) [PDF 899.43 K] (4055)
    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] (5755) [HTML] (0) [PDF 733.81 K] (4011)
    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] (1934) [HTML] (0) [PDF 15.25 M] (3940)
    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] (5802) [HTML] (0) [PDF 650.54 K] (3929)
    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] (5436) [HTML] (0) [PDF 3.36 M] (3818)
    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] (5645) [HTML] (0) [PDF 1.14 M] (3803)
    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] (5470) [HTML] (0) [PDF 2.38 M] (3772)
    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] (5432) [HTML] (0) [PDF 1.07 M] (3760)
    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] (5445) [HTML] (0) [PDF 1.29 M] (3720)
    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] (5319) [HTML] (0) [PDF 1.39 M] (3662)
    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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