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    2025年 第51卷 第6期
    刊出日期:2025
      
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  • 2025,51(6):-[摘要(1)][PDF()362.02 K][HTML()]

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  • 2025,51(6):-[摘要(1)][PDF()3.20 M][HTML()]

    DOI

  • 方俏娴,李青青,伍红雨,程晶晶,梁秀姬
    2025,51(6):645-659[摘要(1)][PDF()4.74 M][HTML()]

    利用理想数值模拟资料,开展了热带气旋外雨带长生命史对流尺度上升运动演变机制的个例研究。选取的个例起源于热带气旋外雨带顺垂直风切变方向的右侧,其垂直质量输送具有双峰时间演变特征,存在两次增强阶段,生命史长达2.5 h。结果表明:强垂直风切变和低层高值相当位温为上升运动长生命史的维持提供了有利环境,邻近对流单体的发生发展通过调节相当位温的局地变化造成上升运动强度的不同响应。上升运动的两次增强阶段均是正热力浮力和正浮力扰动气压垂直梯度力主导,但两次增强机制存在区别:首次增强阶段邻近对流单体的发展引起低层相当位温升高,同时上升运动倾斜增大,水凝物粒子持续增长释放潜热引起热力浮力显著增大,因此垂直速度较大;二次增强阶段前期新的邻近对流单体的发生发展增大了低层相当位温,但随后邻近对流单体发展成熟和消亡,造成下沉运动增强和局地相当位温降低,热力浮力和垂直速度较小。与中纬度普通对流单体的减弱机制类似,减弱阶段上升运动倾斜较小,下沉运动在上升运动下方形成并发展,该下沉运动和其他邻近对流单体的下沉运动将低值相当位温输送至低层形成近地面冷池,热力浮力减小,负热力浮力和降水拖曳作用导致上升运动减弱。热力浮力、浮力扰动气压垂直梯度力和降水拖曳作用的不平衡过程是上升运动长时间演变的主要机制,但也不可忽视上升运动的倾斜大小。
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  • 郑秀丽,林小红,关辉,林昕,姚林塔,梁宝元
    2025,51(6):660-674[摘要(1)][PDF()10.91 M][HTML()]

    针对“海葵”(2311号)、“杜苏芮”(2305号)以及“鲇鱼”(1617号)三个台风登陆福建后引发的特强极端暴雨过程,采用地面自动气象观测站降水、台风最佳路径数据集以及再分析数据等多源资料,选取基于拉格朗日方法的HYSPLIT5.0模型定量分析冷空气和水汽输送路径及其不同源地的水汽贡献率,并对比不同强度冷空气冷暖作用形式和水汽输送对极端降水的影响。结果表明:对流层低层冷空气的强度、路径以及水汽输送作用不同,导致台风极端降水落区和强度不同。“海葵”在源自蒙古国的变性冷空气影响下,极端降水落区沿偏东风呈纬向型分布;“鲇鱼”东路和西路弱冷空气分别源自西西伯利亚的东部和中部地区,冷空气影响下的极端降水落区沿台风倒槽偏向于经向型分布;无冷空气侵入“杜苏芮”外围环流,在台风后部外雨带“列车效应”的持续影响下,极端降水落区沿西南急流呈经向型分布。水汽输送分析显示,“海葵”和“杜苏芮”是源自南海和西太平洋通道的水汽输送占主导作用(水汽贡献率分别为90.4%和100%),降水极端性强;较低的南海和西太平洋通道水汽贡献率(25.5%)是“鲇鱼”降水强度最小的重要原因,但更广的冷空气影响范围造成“鲇鱼”大暴雨区域更大。
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  • 吴胜蓝,漆梁波,余晖
    2025,51(6):675-685[摘要(1)][PDF()1.60 M][HTML()]

    利用中国气象局热带气旋最佳路径数据集和欧洲中期天气预报中心ERA5再分析资料,对1950—2022年影响华东北部沿海地区的台风路径相对于引导气流的偏折特征进行统计分析。结果表明:54个登陆台风中,85.2%在临近登陆时刻台风实际移动路径相对引导气流出现左偏(偏折角度大于5°),沿海地形对于台风移动偏离引导气流平均会产生约6°~7°的偏折角度。临近登陆时刻台风实际移动路径与引导气流之间的偏折角度与热力不对称参数有较好对应关系。热力结构接近对称的气旋一般对应较小的偏折角度,而明显的热力不对称结构,会使得台风实际移动路径与引导气流之间的偏折角度在临近登陆前偏大的可能性增加。沿海地形在临近登陆时刻易激发气旋前进方向左侧不对称对流活动,对流层低层厚度的增加影响热力结构分布,从而引起台风实际移动路径往引导气流方向左偏。但登陆台风左侧对流发展,有时也可使原本不对称性较大的台风趋于对称,实际业务应用中不能仅仅简单地依据不对称性的大小判断路径偏折角度,而应该更关注临近登陆时刻不对称性的变化,做出更准确的判断决策。
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  • 章翠红,黄小彦
    2025,51(6):686-699[摘要(1)][PDF()27.84 M][HTML()]

    2018年4月22日宜昌出现特大暴雨过程,高度组织化的强降水中尺度对流系统(MCS)是特大暴雨的直接制造者。利用常规观测资料、地面区域站观测资料,结合雷达和ERA5再分析资料等,分析了极端强降水MCS的组织化特征及其形成机制。结果表明:此次极端暴雨过程是在高空弱强迫,低空由弱强迫转为强强迫并伴有强烈锋生的背景下发生的,高温、高湿、极不稳定的大气环境有利于强降水的发生。低层暖湿偏东气流受宜昌东部“C”字地形强迫抬升触发宜昌东部山区平原过渡带的强降水回波,边界层暖倒槽顶部暖湿东南风或偏东风在宜都至公安的平原地区激发出分散性絮状对流。极端强降水MCS组织化经历合并阶段和涡旋阶段:山区平原过渡带的MCS受天气系统弱强迫影响,沿低洼地形向东南方向传播,与平原地区北上的暖区絮状回波沿三条路径合并;在中低层偏东急流的引导下,由低层东西向锋生带和地面辐合线共同组织下形成的东西向MCS向西移动,与山区平原过渡带的南北向MCS持续合并,为最强降水阶段;MCS冷出流与环境气流组成的近地层中尺度气旋性环流和强降水潜热对中层大气加热,有利于涡旋MCS的组织发展加强,低层暖湿偏东急流的水汽能量输送有利于涡旋MCS长时间维持。极端强降水主要发生在MCS合并阶段和长历时的涡旋阶段,天气尺度系统强迫、低层强烈锋生、中尺度地形和中尺度天气系统的正反馈作用是此次极端强降水形成的重要成因。
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  • 钱卓蕾,周弘媛,李美琳,罗玲
    2025,51(6):700-710[摘要(1)][PDF()42.56 M][HTML()]

    利用ERA5再分析资料、地面自动气象观测站、闪电定位仪以及S波段双偏振雷达和X波段相控阵雷达资料,对2024年2月21日浙江引发局地冰雹的高架雷暴的环境条件和强风暴结构进行分析。结果表明:雷暴在高空南支槽前和地面冷锋后部发展起来,层结的配置从下到上为“冷湿—暖湿—冷干”,低层为中性-稳定层结,属于典型的高架雷暴。雷暴发生期间,中层存在对流不稳定和对称不稳定,暖湿气流沿着冷空气垫爬升,在逆温层顶之上迅速发展出深厚强烈的垂直对流,上升气流中心位于锋后对流层中层。风暴在冷空气一侧移动,移动方向前侧为不稳定区域,导致其持续发展,质心高度升高,上升气流加强,0℃层之上云闪频次显著增多,对应固态水凝物粒子增多,有利于冰雹形成,云闪密集区与冰雹落区表现为较好的一致性。X波段相控阵雷达显示降雹单体水平反射率因子核心最初位于0℃层之上,核心附近的固态水凝物粒子下落时先经过暖湿层部分融化,后经过冷垫迅速降温而部分凝固,降至地面表现为雨夹雹。
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  • 唐红玉,吴遥,董新宁,白莹莹,魏麟骁
    2025,51(6):711-723[摘要(1)][PDF()13.26 M][HTML()]

    利用1961—2022年华西地区373个气象观测台站秋季降水资料和欧洲中期天气预报中心提供的ERA5逐日再分析资料,分析了华西秋雨期持续性与非持续性两类极端降水事件的最新变化特征,并从关键大气环流系统等角度,对两类事件的环流特征及差异进行了分析。结果表明:近62年来,华西秋雨期持续性极端降水事件呈降水量和频次增加、强度增强和对秋季总降水量贡献率增加的变化趋势;而非持续性极端降水事件呈降水量减少,强度、频次及对总降水量的贡献率变化不明显的特征。两类极端降水事件发生时,北半球欧亚中高纬度均为“两槽一脊”的环流型且槽脊的位置基本一致,但强度有较大差异:持续(非持续)性极端降水事件发生时,黑海和里海以北槽、巴尔喀什湖和贝加尔湖以北脊及鄂霍次克海以东以北槽偏强(弱),低纬度地区印缅槽偏强(相对稍弱)、西太平洋副热带高压位置更偏北偏西(相对偏南偏东)。华西秋雨期内发生的持续性极端降水事件过程中,除对流层中低层大尺度环流背景对其极为有利外,对流层高层南亚高压北界会提前南退东缩,副热带西风急流建立发展,故提前关注和监测南亚高压的移动路径和形态变化以及副热带西风急流的变化,可以为提前预测持续性极端降水事件的发生提供前兆信息。
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  • 孙晨,杨青青,吴碧琼,杜良敏,洪佳颖
    2025,51(6):724-734[摘要(1)][PDF()6.84 M][HTML()]

    基于北京气候中心第3代气候模式系统的第2代次季节至季节预测子系统(BCC-CPSv3-S2Sv2,以下简称CPSv3)模式的次季节降水预测结果,采用多种评估检验方法对模式在长江流域汛期的预测效果进行检验,评估模式在长江流域汛期次季节逐日/逐旬降水的预测技巧,研究模式误差特征,分析模式降水可用预测时效。结果表明:CPSv3模式对于长江流域汛期降水整体存在系统性高估,在长江中下游的预测技巧高于长江上游;模式逐旬预测技巧随着起报时间的临近而提高,但旬内提前5 d预测的布里尔评分优于提前1 d的预测;模式对于长江流域汛期逐日定量预测的有效预测时间为1旬左右,对于汛期降水异常的趋势预测检验也与之类似,提前1旬预测的技巧明显高于提前2旬的结果;对汛期降水异常的概率预测结果分析显示提前2~3旬的预测也有一定的参考价值。此外,模式在实况降水整体偏少情况下的预测技巧总体高于降水偏多情况,对中雨及以上量级降水的预报能力仍有较大改进空间。
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  • 徐黄飞,余洋,胡东明,刘艳中,扬朝晖,周嘉健,曾慧明
    2025,51(6):735-743[摘要(1)][PDF()5.52 M][HTML()]

    雷达反射率因子测量准确性与多个关键因素相关,其中雷达发射功率是波动最大的关键因素,影响反射率因子测量精确性;接收机动态范围是衡量接收通道稳定性的关键指标,影响反射率因子测量稳定性。优秀的天气雷达系统,具备关键性能参数的机内监测、在线标定和自动校正等功能。文章统计分析了广东12部组网双极化天气雷达(CINRAD/SA-D)2020—2024年的数据,检验了双极化天气雷达反射率因子在线标定和自动校正的有效性;通过关键因素的对比及稳定性分析,验证组网雷达离线标定的必要性。分析发现雷达冷机启动后采集的第1个体扫数据易出现数据质量问题,在雷达保障和资料应用时需引起相关人员的注意,建议相控阵雷达参考借鉴此种天气雷达反射率因子标定的机制和流程。
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  • 王振亚,王迪,栗晗,张亚春,马蕴琦,葛振飞
    2025,51(6):744-755[摘要(1)][PDF()1.42 M][HTML()]

    以考虑土壤含水量饱和度的动态临界雨量山洪预警为基础,提出基于模糊评价法的山洪灾害气象预警方法。该方法根据新安江水文模型建立考虑土壤含水量饱和度的山洪灾害气象预警动态临界雨量指标,利用模糊评价法构建山洪灾害气象预警等级和模糊评分的对应关系,采用CMA-MESO、CMA-SH9、CMA-BJ模式及智能网格等降水预报作为输入,计算山洪灾害气象预警等级及其模糊评分,分别使用等权重平均及以确定性系数、洪峰流量相对误差构建的权重算法,计算山洪灾害气象预警综合模糊评分,根据上述对应关系判别气象预警等级。采用该方法对2021年7月17—22日安阳河横水水文站以上流域的山洪灾害进行应用检验,结果表明基于模糊评价法的山洪灾害气象预警结果命中率与CMA-BJ模式相当,高于其他模式;漏报率和空报率与CMA-BJ模式相当,低于其他模式;TS评分均高于其他模式。与采用CMA-MESO、CMA-SH9、CMA-BJ模式及智能网格等单一降水预报作为降水输入判别的山洪灾害气象预警相比,基于模糊评价法的山洪灾害气象预警方法结果较好,能够延长预见期,提高预警精度。
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  • 李玉敏,梁晓平,张玉玲
    2025,51(6):756-762[摘要(1)][PDF()576.20 K][HTML()]

    利用2020—2022年内蒙古自治区妇幼保健院3~14岁门诊、急诊哮喘患儿就诊量以及同期气象资料,采用分布式滞后非线性模型(DLNM)分析呼和浩特市气象因素对内蒙古自治区妇幼保健院哮喘儿童门诊、急诊就诊量的影响。结果表明:2020—2022年月平均哮喘儿童就诊量为36.17人次,3年哮喘儿童就诊量约存在三个峰值时段,分别为12月至次年1月、5—6月、8—9月。皮尔逊相关性分析发现,月平均哮喘儿童就诊量与气温、降水量均呈正相关。DLNM显示降水量对哮喘儿童就诊量增加有危险效应,在滞后阶数为1时达到最大。即随气温升高、降水量增加,哮喘儿童就诊人数上升;降水量对哮喘儿童就诊量存在滞后危险。
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  • 安彪,唐健
    2025,51(6):763-772[摘要(1)][PDF()29.32 M][HTML()]

    2025年3月,北半球极涡呈多极型分布,强度偏强;中高纬环流呈四波形,亚洲环流较为平直,南支槽强度偏强。全国平均气温为5.3℃,较常年同期偏高0.5℃。全国平均降水量为28.3 mm,较常年同期偏少3.7%,降水主要集中在黄淮、江南、华南地区等地,北方地区降水量较常年同期偏多。月内共出现2次强降水、3次强对流、2次冷空气和4次沙尘天气过程。其中,冷空气过程影响范围广,降温幅度大,月初在寒潮影响下,山东出现大暴雪,江南、华南地区出现年内首次强对流天气;月末沙尘过程造成较大范围强沙尘暴天气。
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