• 当期目录
  • 本期推荐
  • 优先出版
  • 点击排行
  • 下载排行
    2019年 第45卷 第5期
    刊出日期:2019-05-21
      
    简明目录
    带摘要目录
  • 董美莹,陈锋,冀春晓
    2019,45(5):593-605[摘要(64)][PDF(23)2.83 M][HTML()]

    为改进高分辨率区域数值天气预报模式雨带模拟偏差,利用WRF模式探讨了不同要素及其组合谱逼近方法对2015年浙江典型梅雨天气预报性能的影响。结果表明:(1)不同单要素逼近对梅雨模拟效果影响差异明显,风场逼近对模拟结果改进较大,高度场逼近对结果略有改善,而温度场逼近主要表现为负效应;风场组合了其他要素的逼近效果与单要素类似,故将水平风场谱逼近确定为最优方案。(2)最优方案对梅雨期间形势场各要素改进程度的排序为纬向风、经向风、相对湿度、温度场和高度场;三个特征层850、500、200 hPa各要素平均的均方根误差(相关系数)分别降低了(增加了)24.1%(13.6%)、22.7%(21.7%)和13.0%(12.2%);且改进幅度随预报时效的延长而增加,这主要与区域模式内部大尺度系统的误差随积分时间增长有关。(3)典型个例分析显示,最优方案在较好订正低层风场及切变线动力条件的基础上,经过数值模式各物理过程的协同积分也修正了高湿区等关键热力因子,最终改进了高分辨率区域模式的梅雨模拟。
    DOI

  • 符娇兰,陈双,沈晓琳,张夕迪,权婉晴
    2019,45(5):606-620[摘要(50)][PDF(41)82.55 M][HTML()]

    利用多种常规及非常规观测资料、 美国国家环境预报中心全球模式业务系统分析资料(NCEP/FNL)以及三家全球确定性模式产品对2017年两次华北冷涡降水过程成因及模式预报偏差进行了对比分析。结果表明;个例1(6月22日)降水回波为层积混合型,对流发展高度低,小时雨强小,先后经历了持续的稳定降水和弱对流降水两个阶段;个例2(7月6日)降水以积云状对流回波为主,对流发展高度高,短历时强降水特点明显。二者对应的环境场差异较大,前者冷涡处在成熟期,副热带高压位置偏南,前期暖区对流冷池降温明显,对流能量及水汽条件一般;后者冷涡为发展期,副热带高压位置偏北,中低纬相互作用明显,水汽与能量充沛。两次过程北京均出现了暴雨及以上量级降水,对应的中尺度对流系统(MCS)特征、对流触发机制以及对流不稳定能量重建过程存在明显差异。前者为层状云中发展的γ中尺度MCS,边界层偏东风增强为MCS提供了触发机制,中低层偏东风暖湿输送以及对流层高层干冷平流有利于对流不稳定能量重建;后者为组织化的β中尺度MCS,列车效应明显,偏南低空急流及其气旋式切变配合地形为MCS发展提供了抬升条件,对流不稳定能量建立与中低层偏南低空急流强暖湿输送有关。各家数值模式对不同类型冷涡降水的预报偏差特征一致,即对冷涡成熟期的降水,因对动力条件预报过强导致空报降水;而对冷涡发展期的降水,由于对槽前暖区辐合及其对流性降水预报不足导致强降水出现漏报。
    DOI

  • 蔡雪薇,谌芸,沈新勇,郑永光,陶亦为
    2019,45(5):621-631[摘要(52)][PDF(37)7.32 M][HTML()]

    利用常规气象观测资料、自动站资料、卫星、雷达和NCEP再分析资料,针对2015年8月22日冷涡背景下华北东北部和黄淮地区同时出现的不同类型强对流天气,对比分析引发不同天气的两种中尺度对流系统的演变过程及冷涡背景下不同强对流天气的成因。具体结论如下:(1)同一冷涡背景下,华北东北部位于冷涡中心外围西南象限和地面冷高压前沿,触发的分散性多单体风暴位于冷涡外围的涡旋云系中,引发以短时强降水为主的强对流天气;黄淮地区位于冷涡后部和地面冷锋前,槽后晴空区的多个对流单体,合并后形成人字形飑线系统引发短时强降水、冰雹和雷暴大风天气;(2)环境热力和水汽的差异为形成不同的强对流天气提供了前提条件:华北东北部受高层暖脊影响,地面高压后部的偏东气流带来水汽输送,整层暖湿的条件利于产生强降水;黄淮地区高层有补充干冷空气,利于热力不稳定条件发展,但黄淮地区低层水汽不足,风雹天气在较干环境场中不易被触发;(3)引发不同强对流天气的对流触发机制不同,两处的初始对流均受同一地面辐合线影响,但华北东北部在地形抬升与辐合线共同作用下不断新生单体;黄淮地区的初始局地热对流形成后,其前沿的辐散出流与环境风形成新的辐合,使原辐合线断裂和转向;(4)出现不同强对流天气时垂直风切变不同,黄淮风雹区的中层垂直风切变更显著,有利于形成持续性的强风暴;强对流天气发生时,华北东北部中低层风场的演变与天气尺度系统的变化有关,黄淮地区中低层风的垂直分布与中尺度对流系统的发生发展有关。
    DOI

  • 杨银,李岩瑛,陈豫英,陈自艳,刘蓉
    2019,45(5):632-640[摘要(40)][PDF(23)2.17 M][HTML()]

    利用1960—2014年兰州、临夏、合作、定西、武都、天水、平凉和西峰逐分钟降水资料,分析甘肃河东强降水频次的时空分布特征,建立基于Copula函数的持续时间和过程雨量的联合分布,基于该函数开展强降水发生概率分析研究。结果表明:(1)甘肃河东近55年来平均强降水频次为1.64次/(a?站),主要特征为持续时间短、过程雨量小,平均持续时间为2.88 h,过程雨量为23.4 mm,持续时间小于1 h的概率高达13.4%;(2)强降水主要发生在汛期(4—9月),月变化服从正态分布,墨西哥帽小波分析表明频次存在着显著的22~23 a和13~15 a的年代际和3~7 a的年际变化;(3)强降水发生概率从大到小依次为平凉、西峰、天水、定西、武都、临夏、兰州和合作,相应的陇东最大,陇南次之,中部地区最小。
    DOI

  • 杜骦,周宁,韩永翔,李哲,陆正奇,龚建福,刘唯佳
    2019,45(5):641-650[摘要(32)][PDF(31)4.37 M][HTML()]

    利用WRF中尺度数值模式并耦合Jones积冰厚度模型,对河南省2010年2月8—11日的冻雨过程进行了大气环流分析以及电线积冰厚度的模拟。研究结果显示:(1)在河南大部和安徽北部,冷暖气团在此交汇且出现强逆温层,满足了冻雨产生的天气条件:(2)模拟的降水场和10 m高度风向风速均与观测相当,但模拟降水中心强度略大:(3)模拟电线积冰在地面温度低于0℃时出现并快速增长。在积冰增长及维持阶段,垂直方向温度与水合物的模拟结果显示高低空配置与积冰厚度的变化趋势相吻合。积冰首先出现在伏牛山以北地区,随时间推移,积冰向伏牛山外围的东南部扩展。模拟的范围和积冰厚度演变大体上与观测值吻合,证明该模式可用于河南地区的积冰预测。(4)部分地区仍存在积冰厚度模拟值偏大的现象,其原因可能来自地形模拟精度较粗、模拟风速偏大、风向与电线夹角理想化以及Jones积冰模型阈值范围较小等因素,这表明耦合了Jones积冰厚度的WRF模式虽然有一定的模拟能力,但仍需要进一步改进。
    DOI

  • 庞金凤,刘波,张波,张朋朋,王波,曾凡江
    2019,45(5):651-658[摘要(23)][PDF(16)780.54 K][HTML()]

    新疆南疆地区是扬沙浮尘的主要高发区,风沙对当地生产生活影响严重。为揭示当地风沙天气变化特征并预测未来变化趋势,通过小波分解方法,将塔克拉玛干沙漠南缘的策勒沙漠绿洲过渡带2008—2016年沙尘天气发生时序分解为平稳性波动项和非线性趋势项,根据两项数据的特性,针对性选取自回归(AR)模型和最小二乘支持向量机(LSSVM)进行变化趋势预测,最后利用加法原则重构实现沙尘天气发生日数时序预测。结果表明:研究区沙尘天气发生属于典型的春夏型,主要集中在3—9月,峰值出现在5月。组合模型预测值与实测值基本吻合,具有较高的预测精度(绝对误差为4.00 d, 均方根误差为3.76 d),同时,其结果与AR模型、LSSVM模型预测结果相比较也显示出一定的优越性(组合模型相关系数相比AR、LSSVM分别提高了0.12、0.31),具有较好的应用前景,可为研究区预防风沙灾害及指导实际生产生活提供科学依据。
    DOI

  • 胡跃文,秦杰,苏静文,牛迪宇,吉廷艳
    2019,45(5):659-666[摘要(40)][PDF(27)1.26 M][HTML()]

    利用2016—2017年自动站逐小时观测资料,统计分析了贵州大雾天气的时空分布特征;同时,结合天气图资料分析筛选了锋面大雾个例31 d和辐射大雾个例17 d,对比分析大雾生消过程中风、温、湿等气象要素演变特点。结果表明:(1)贵州大雾在秋末到初春较为频发;一天中夜间02—09时是大雾频发时段,07时达到峰值。(2)贵州自西向东有4个多雾区,分别为西南部区域、中部区域、东部边缘区域和北部局部区域。(3)锋面大雾主要出现在贵州中西部,范围最广时可达20个县站左右,持续时长可达10~13 h,单站可持续60 h以上。辐射大雾以贵州中东部地区出现较多,范围最广时可接近40个县站,远比锋面大雾范围广,持续时间相对较短。(4)大雾期间,10 min平均风速为0~3 m?s-1,相对湿度为97%~100%,温度露点差为0~0.5℃;辐射大雾初期或形成前气温呈下降状态,消散期升温较明显,地气温差呈现由负到正或由低到高的变化趋势,反映出近地层大气由较为稳定的逆温环境向不稳定环境变化的过程;锋面大雾初期的降温和后期的升温现象并不突出,地气温差也没有特定的变化规律,仅有部分个例与锋面大雾情况一致。
    DOI

  • 张志薇,高苹,王宏斌,艾文文,孙家清,鲍婧,徐敏
    2019,45(5):667-675[摘要(33)][PDF(23)979.40 K][HTML()]

    气温是各种气候因子中影响植物花期迟早最重要的因素之一。以高淳油菜花为研究对象,选取近30年(1986—2016年)物候观测资料,分析了盛花期的变化特征和盛花期早晚年温度因子的特征;采用通径分析法,研究分析了三个表征温度的指标(平均气温Ta<5℃的日数、积温和强冷空气日数)与油菜花盛花期关系,结果为预测高淳油菜花的最佳观赏期、做好相关旅游气象服务提供了理论依据。结果表明:高淳油菜花盛花期在2001年以前波动不大,但在2001年后,随年代际呈提早趋势;盛花期迟早年类型不同,Ta稳定在5℃的日期也有差别,具体为盛花期偏早年<正常偏早年和正常偏晚年<正常年<偏晚年;盛花期偏晚年与Ta<5℃的日数和积温关系也很显著,从冬至日开始,若Ta<5℃的日数超过了53 d或者Ta<5℃的积温超过137℃?d,则翌年油菜花盛花日期有可能出现在4月4日之后;若达到强冷空气级别的日数越多,则翌年高淳油菜花盛花期会有所推后。在三个表征温度的指标中,对油菜花盛花期影响最大的是Ta<5℃积温。
    DOI

  • 杨程,姜瑜君,余贞寿,姜文东,康丽莉,王丽吉
    2019,45(5):676-684[摘要(33)][PDF(26)4.06 M][HTML()]

    利用偏最小二乘回归技术,将预报产品作为自变量,相应的自动气象站观测资料作为因变量,对2013—2016年冬季浙江省中尺度区域模式预报近地面风速进行订正和评估。所选956站中多数站点风速订正后有所改善,通过定量分析可知浙江西部地区整体改善效果最好,其中效果明显站点占91.7%;中部地区改善效果明显站点占86.5%;东部沿海地区改善效果略差,明显改善的站点占67%。各地级市整体表现均不错,除舟山地区为49.9%外,其他地区风速改善比例均超过50%。选取2017年1月20日浙江东北地区沿海大风过程分析发现订正后的风速与观测风速更为接近,在定海大岛站点(靠里)中表现尤为明显,订正后的结果具有显著参考价值。
    DOI

  • 左冰洁,孙玉军
    2019,45(5):685-694[摘要(27)][PDF(40)1.34 M][HTML()]

    选用合理的干旱指数对干旱进行监测一直是干旱研究的难点之一,对不同指数的适用性进行研究可以为干旱监测提供一定的参考依据。基于1960—2017年福建省气象站的逐日气象观测数据,采用频率累积法对五种干旱指数的阈值进行修正,利用层次分析法计算不同等级干旱事件的权重,结合120个典型历史干旱事件,对降水距平百分率(Pa)、标准化降水指数(SPI)、标准化降水蒸散指数(SPEI)、相对湿润指数(MI)、改进综合气象干旱指数(CInew)在福建省的适用性进行了分析。结果表明:CInew适用于春秋冬季和年际的干旱监测,MI适用于夏秋冬季的干旱监测,这两种指数对重旱和特旱事件的监测效果比较好,SPI和SPEI对中旱和轻旱事件的监测效果比较好。五种指数均能比较好地描述干旱的发展过程, CInew的监测结果更贴合实际,并且较符合干旱发生的机制。因此CInew在福建省的干旱监测中比较适用,MI次之。
    DOI

  • 江琪,王飞,张恒德,吕梦瑶,何佳宝
    2019,45(5):695-704[摘要(20)][PDF(21)2.86 M][HTML()]

    利用2016年12月至2017年2月北京、天津、石家庄和郑州的PM2.5质量浓度、反应性气体质量浓度及其相对应的气象要素资料分析了大气污染的理化特征、传输和生消规律。结果表明:北京、石家庄、天津及郑州的PM2.5质量浓度分布频率均有两个较为明显的峰值,四个地区PM2.5质量浓度分布频率最高时均值分别为10.1、19.2、40.0和47.1 μg?m-3,大气的氧化程度为北京最低,其次为石家庄、天津,郑州最高。四个研究地区的交通源对环境大气污染均有重要贡献。PM2.5和CO的相关性在低相对湿度时高于高相对湿度时;而PM2.5和NO2的相关性在相对湿度较大时高于相对湿度较小时。四个研究地区的PM2.5质量浓度均随风速的增大呈快速降低后趋于平缓的趋势,其中北京、石家庄和郑州的风速阈值均为3 m?s-1,天津地区为4 m?s-1。受上游污染地区的影响,偏南风的输送作用滞后20~30 h达到最大,而偏北风的影响作用在滞后8~12 h 达到最大。
    DOI

  • 狄靖月,徐辉,许凤雯,杨寅,包红军,张国平
    2019,45(5):705-712[摘要(19)][PDF(25)1.30 M][HTML()]

    地质灾害气象服务发挥越来越重要的作用,既有可量化的经济效益,也有不可忽视难以量化的、潜在的社会效益和生态效益。根据历年地质灾害调查与分析数据,运用逆推法结合德尔菲法,建立地质灾害气象服务效益评估模型,并根据已有研究及防汛经验对模型的系数进行量化。模型以地质灾害气象预报评分和灾害直接经济损失为输入,以防灾减灾效益值、防灾减灾效益百分率、气象服务直接经济效益、气象服务直接经济效益百分率为输出,可同时对各区域、各时间段的地质灾害过程进行气象服务效益分段评估,也可评估年度地质灾害气象服务效益。该模型在2017年地质灾害气象效益评估中表现良好,有一定指导意义。
    DOI

  • 王莎,沙勇,宋金妹,裴宇杰,吴林林
    2019,45(5):713-722[摘要(34)][PDF(55)849.04 K][HTML()]

    利用2008—2015年冀东地区发生的36个冰雹个例,通过秦皇岛多普勒天气雷达资料反演出冰雹发生时雷达的各种参数,提取各种参数与冰雹发生时的关系。研究结果表明冰雹发生时,基于风暴的最大基本反射率因子、风暴顶高、垂直累积液态水含量平均值分别为62 dBz,9.9 km,51.6 kg?m-2,0℃层以上平均风暴厚度为5.8 km,0℃层和-20℃层之间厚度平均值为3.1 km,风暴最大基本反射率因子所在高度为4.6 km,风暴平均移动速度为9 m?s-1。不同尺寸的冰雹雷达参数变化不大。在冰雹发生过程中,两个体扫间风暴的最大基本反射率因子平均最大跃变为7 dBz,风暴顶高平均最大跃变为6.7 km,垂直累积液态水含量平均最大跃变为17 kg?m-2,这种跃变的出现比冰雹发生时刻平均提前39、30和25 min,可以作为冰雹发生前的重要判断依据。此外还对WSR88D冰雹算法进行了评估,结果表明,该算法的命中率较高,虚警率也较高,算法对冰雹的预报提前量平均为43 min左右,冰雹尺寸的预报结果偏大。
    DOI

  • 王辉,李林,郑国锋,仰美霖,李思腾,孟庆春,韦涛,田野
    2019,45(5):723-729[摘要(23)][PDF(24)945.34 K][HTML()]

    为了定量分析X波段天气雷达电磁辐射对环境的影响,依据X波段天气雷达的主要性能参数,理论推导X波段天气雷达的电磁辐射特性,分析X波段雷达站点周边环境,对电磁辐射进行水平和垂直立体监测,理论计算和实际监测结果均表明X波段雷达电磁辐射大小满足《电磁环境控制限值》(GB8702—2014)和《辐射环境保护管理导则 电磁辐射监测仪器和方法》(HJ/T10.2—1996)的要求,电磁辐射水平低于公众曝露的控制限值。
    DOI

  • 杜传耀,尹佳莉,李林,伍永学,姜涛
    2019,45(5):730-737[摘要(30)][PDF(27)3.02 M][HTML()]

    利用2017年9月至2018年8月北京20个站降水现象仪采集数据与人工平行观测数据,对降水现象仪进行了对比评估。结果表明:降水现象仪的缺测率为0.01%,空报率为0.6%,捕获率为93.5%,漏报率为27.9%,错报率为10.0%。从统计结果可知,降水现象仪的缺测率、空报率较低,捕获率较高,体现出设备性能良好的一面,漏报率和错报率偏高,表明设备漏识别和错误识别的情况较多,漏报主要发生在弱降水过程中,错报主要出现在毛毛雨的识别上。设备测量和人工观测降水开始时间一致性较好,终止时间一致性偏差;降水现象仪现存问题:在大雨强时易出现雨滴叠加误识别,在小雨强时识别率会降低,在无降水错误输出降水现象方面缺少质控。
    DOI

  • 李晓兰,何立富
    2019,45(5):738-744[摘要(34)][PDF(30)22.17 M][HTML()]

    2019年2月大气环流的主要特征是北半球极涡较常年同期偏强,中心偏向东半球,位置偏北;欧亚中高纬环流呈4波型,环流经向度总体较小。西太平洋副热带高压偏强;南支槽较常年偏弱、偏西。2月,我国冷空气活动较弱,仅出现一次大范围强冷空气和一次中等强度冷空气过程;全国平均气温为-1.3℃,较常年同期偏高0.4℃;东北地区北部气温异常偏高。月内,全国平均降水量为23.2 mm,较常年同期偏多33.3%;南方出现持续阴雨天气,青藏高原降雪明显偏多,青海东南部出现雪灾。另外,下旬我国中东部地区出现持续雾霾天气。
    DOI

微信公众号
下载中心
更多>>