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    2026,46(2)                                                                                                                
    [摘要] (39) [HTML] (35) [PDF 5.95 K] (49)
    摘要:
    2026,46(2)                                                                                                                
    [摘要] (41) [HTML] (72) [PDF 5.96 K] (35)
    摘要:
    2026,46(2):1-14 , DOI: 10.19513/j.cnki.hyqxxb.20251014003
    [摘要] (116) [HTML] (87) [PDF 84.92 K] (83)
    摘要:
    以ECMWF-HRES模式为对照,对2024—2025年江淮梅雨期业务运行的CMA-GFS-V4.0与CMA-GFS-V4.2的12~84 h时效预报进行对比检验评估。结果表明:(1)2024年梅雨期,CMA-GFS-V4.2对500 hPa大尺度环流的刻画与CMA-GFS-V4.0总体一致,对东亚急流位置的模拟有所改进,但在850 hPa低空急流预报中存在强度偏强、范围偏大的问题。(2)在分级降水预报及降水空间分布方面,CMA-GFS-V4.2较CMA-GFS-V4.0改进明显。12~84 h检验结果显示,尽管中雨和大雨量级存在空报率(false alarm rate,FAR)升高问题,但对小雨、暴雨及大暴雨量级的预报性能较CMA-GFS-V4.0提升显著,TS评分(threat score)提高,Bias评分更接近1,相关系数、标准差及中心均方根误差(centered root mean square error,CRMSE)等统计指标整体改善。与ECMWF-HRES相比,CMA-GFS-V4.2在12~84 h时效均对大暴雨及以上量级极端降水的预报表现更优。2025年梅雨期业务运行中,CMA-GFS-V4.2预报性能稳定,在暴雨及以上强降水预报中整体优于ECMWF-HRES。(3)CMA-GFS-V4.2能较好刻画梅雨期主要强降水中心,缓解了旧版本在东部沿海海陆交界区的虚假降水带和空报问题,但对大尺度降水的预报偏弱,有待进一步优化。
    2026,46(2):15-25 , DOI: 10.19513/j.cnki.hyqxxb.20251015004
    [摘要] (101) [HTML] (174) [PDF 68.18 K] (79)
    摘要:
    基于常规地面、高空数据及ERA5资料,对2022年7月15—16日(以下简称“‘0715’过程”)和2023年7月12—13日(以下简称“‘0712’过程”)两次由冷锋触发的陕西关中区域性暴雨过程进行诊断分析。结果表明:(1)两次暴雨过程对流性强,伴有短时强降水,均发生在副热带高压(以下简称“副高”)外围高温高湿的强不稳定区,冷锋侵入关中东部触发对流。(2)不同之处在于,“0715”过程南亚高压偏强,副高偏北,中低层水汽输送更强,偏北风较弱,冷锋触发对流位置偏北,导致大暴雨中心位于北山边缘;“0712”过程副高略偏南,中低层水汽输送较弱,偏北风更强,冷锋受秦岭北麓地形阻滞,产生大暴雨。(3)锋生诊断表明,两次暴雨过程均伴有明显的中低层锋生,锋生激发的锋区次级环流促进低层垂直运动的发展和对流不稳定能量的触发,强降水区主要位于次级环流的上升支附近。(4)两次过程锋生结构有差异,“0715”过程强锋生区伸展高度更高,850 hPa锋生主要由水平辐散项和水平变形项贡献,700 hPa锋生主要由非绝热加热项贡献;“0712”过程强锋生区高度低,低层次级环流更强,上升支偏南,锋生主要由水平辐散项、垂直运动倾斜项和非绝热加热项共同贡献。关键词关中东部暴雨;冷锋;切变线;锋生函数;次级环流
    2026,46(2):26-38 , DOI: 10.19513/j.cnki.hyqxxb.20250910004
    [摘要] (132) [HTML] (131) [PDF 78.89 K] (69)
    摘要:
    台风“利奇马”和“温比亚”是对山东致灾严重的2个热带气旋。利用多源观测资料及NCEP/NCAR再分析资料,对引发山东有气象记录以来的两次极端台风暴雨过程进行对比分析。结果表明:(1)两次过程均为台风与西风槽相互作用引发的极端强降雨,但“利奇马”期间西风槽与台风直接结合,加之更厚的暖云层、更强的水汽通量及其辐合,导致降水更为剧烈。(2)两次过程均存在近乎垂直的θse能量锋区和锋面次级环流,“利奇马”具有更高的θse值、更宽厚的能量锋区及接近“温比亚”2倍的垂直上升速度,地形对两次台风暴雨有显著增幅作用。(3)垂直螺旋度大值区与高温高湿能量锋区耦合共同促进强上升运动,其中心强度对未来6 h降雨量有指示意义,正垂直螺旋度中心下移可预示降水减弱,“利奇马”期间垂直螺旋度最大值可达“温比亚”的5倍。(4)风廓线雷达探测的垂直速度v≥2 m·s-1可作为两次台风过程判别降水的阈值,强降水时垂直速度普遍超过8 m·s-1,“利奇马”的垂直速度强度更大。
    2026,46(2):39-51 , DOI: 10.19513/j.cnki.hyqxxb.20250313001
    [摘要] (62) [HTML] (100) [PDF 70.97 K] (73)
    摘要:
    基于地面、1 km降水实况融合产品、探空、雷达、卫星、ECMWF和ERA5等观测和再分析资料,针对2023年梅雨前后近似雨带分布的两次强降水过程,从影响系统、动力、热力、中尺度等角度对比形成机理并构建强降水立体概念模型。结果表明:(1)两次过程均发生在副热带高压(以下简称“副高”)边缘暖湿气流和冷空气影响下,副高脊线位置大致相当,切变线南侧为西南风急流。梅雨前过程切变线北侧为东南风,梅雨期过程切变线北侧为偏北和偏东风。(2)两次强降水均产生在水汽通量高值区和水汽辐合中心附近。梅雨前过程水汽输送和辐合条件差,属于暖区对流降水,梅雨期过程高空槽偏深,地面有冷锋南压,属于锋面降水。(3)两次强降水均发生在热力不稳定条件下,梅雨期过程热力不稳定条件和对流不稳定度比梅雨前过程更强。梅雨前过程的前期主要由对流云团在湖北东部辐合线附近触发并与中尺度对流云团结合发展造成,后期由中尺度对流系统(mesoscale convective system,MCS)稳定少动造成;梅雨期过程主要由暖区对流云系发展和锋面云系造成。梅雨前过程强降水回波带由线状回波和东西向回波带共同组成,具有多单体风暴特征,而梅雨期过程为范围较大的强对流单体组成。(4)建立暴雨形成的三维概念模型,较好地解释强降水形成机理。
    2026,46(2):52-66 , DOI: 10.19513/j.cnki.hyqxxb.20251127001
    [摘要] (82) [HTML] (83) [PDF 73.73 K] (74)
    摘要:
    2025年8月8—9日,山东地区发生了一场黄河气旋暴雨过程,主客观预报产品均预报暴雨落区偏北。采用多种观测资料、ERA5再分析资料和多家数值模式预报资料,对暴雨过程的环流背景、中尺度对流系统触发、黄河气旋发生发展机制和预报偏差可能的原因等进行分析。结果表明:(1)此次暴雨过程发生在西太平洋副热带高压呈带状分布、东北冷涡及其南侧低槽偏北、山东上空中层盛行西北气流和低层黄河气旋东移的背景下,过程期间黄淮地区的水汽异常偏强、不稳定条件中等,具备产生对流性强降水的较高潜势。(2)黄河气旋生成位置预报偏北和鲁中山区地形降水预报偏弱是造成此次降水偏差的主要原因。(3)在今后的预报中应全面分析气旋的发生发展机制,当上层系统不显著时,对于低层系统的分析要更加全面,尤其是海陆风环流、太行山地形和对流性降水造成的冷池对于低层锋生的作用需要重点关注。鲁中山区地形对降水的增幅作用在此次暴雨过程中体现在弱环流背景下的绕流和强偏南气流作用下泰山南侧的对流触发和组织化,当超低空为偏东南风急流,随高度增加顺转为西南风低空急流并且风随高度略有减小时,泰山南侧和东侧的降水增幅需重点关注。关键词黄河气旋;暴雨;预报偏差;鲁中山区地形
    2026,46(2):67-79 , DOI: 10.19513/j.cnki.hyqxxb.20251015003
    [摘要] (71) [HTML] (141) [PDF 76.32 K] (80)
    摘要:
    基于地面加密自动气象站、济南双偏振雷达和ERA5再分析资料,针对2025年7月21日副热带高压(以下简称“副高”)外围弱辐合线影响下鲁中山区强降水日变化特征和机理进行研究,指出边界层惯性振荡是该地降水日变化特征产生的主要原因,其对夜雨加强起关键性作用。结果表明:(1)本次降水表现出明显日变化特征,降水峰值出现在夜间,降水强度和范围在白天明显减弱。受降水系统移动和辐合带演变共同影响,山区南北两侧降水峰值时间上存在一定位相差。(2)边界层惯性振荡导致低层风场在24 h内呈明显顺时针旋转特征,进而引起副高外围低层风速辐合带的强度和位置发生周期性演变。该演变与鲁中山区地形引起的局地抬升作用相配合,共同调节降水带的位置与强度,使其同样呈现周期性变化,并最终决定日降水峰值的出现时间。凌晨前后山区南侧喇叭口地形附近非地转南风分量快速增大,地形抬升加强,有利于山区南侧极端小时降水产生。(3)低层环流通过调节低层水汽含量影响局地降水强度。清晨前后,山区南侧至西北侧的偏南风显著加强,虽有利于增强山区北侧的低层辐合,但同时将已在山区南侧强降水区中大量消耗水汽的空气质点快速平流至山区北侧,致使该地区局地水汽含量明显降低。因此,尽管山区北侧具备较有利的动力抬升条件,却因水汽供应不足而未能产生显著降水。
    2026,46(2):80-90 , DOI: 10.19513/j.cnki.hyqxxb.20250614001
    [摘要] (83) [HTML] (130) [PDF 71.62 K] (77)
    摘要:
    基于多源观测资料和ERA5再分析数据,对2022年6月28日影响冀鲁地区的飑线维持机制及其引发的极端短时强降水成因进行分析。由于该飑线发展迅速、组织性强,多数主流模式漏报,凸显了低层弱强迫背景下此类对流系统预报的困难,为此本文重点分析其触发、组织化及维持机制,旨在提高应对此类灾害性天气的预报水平和防灾减灾水平。研究结果表明:(1)此次强对流天气发生在低层动力强迫较弱(低层无切变线与冷锋)的背景下,但中高层干冷与低层暖湿气流叠置,配合较大的对流有效位能,在地面辐合线的触发作用下,对流得到发展。(2)飑线由南北两段对流系统“嵌入型”合并完成组织化,RKW理论能较好解释其维持机制,当冷池边界传播速度与环境低层垂直风切变比值在0.9~1.7时最有利于系统维持。(3)强度大(散度中心值不超过-11×10-5 s-1)、持续时间长(不小于1 h)的中尺度辐合系统对于极端短时强降水事件的发生具有指示意义。(4)极端降水期间双偏振雷达参数呈现高ZDR(大于2.0 dB)、高KDP[大于4.0 (°)·km-1]和高Cc(大于0.98)的典型特征,指示这次降雨主要由大粒径、高浓度的雨滴组成。关键词飑线;强降水;RKW理论;弓形回波;冷池
    2026,46(2):91-102 , DOI: 10.19513/j.cnki.hyqxxb.20251013001
    [摘要] (61) [HTML] (142) [PDF 61.06 K] (102)
    摘要:
    基于环沪地区自动气象站、实况探空、ERA5再分析数据以及双偏振雷达等多源资料,对比分析2025年7月18日和9月8日上海地区两次极端暴雨过程的环境条件和中尺度成因,得到如下结论:(1)环流背景层面,两次过程均受大陆高压、副热带高压、东北冷涡及台风共同作用,上海均处于鞍型场附近,环流形势稳定,水汽条件充足,探空层结呈现对流不稳定特征,湿层深厚,为极端暴雨的产生和长时间维持提供了有利的环境条件。(2)中尺度系统层面,上海热岛效应显著,城郊温差形成局地热力环流,导致地面辐合线形成并发展,为暴雨的发生提供了对流触发条件。(3)由辐合线触发的新生对流形成后,在发展演变过程中出现后向传播和列车效应,导致多单体风暴移动缓慢且强降水带停滞少动;多单体风暴演变为超级单体风暴,其强回波质心高度低且结构倾斜,并伴有深厚的中尺度涡旋以及长时间维持的强ZDR柱和KDP柱,表征强上升运动的维持,造成超级单体持续时间长、降水效率高。结合上述关键因子,梳理凝练多天气尺度系统耦合作用下,由中尺度系统触发对流并演变为超级单体风暴的概念模型,以期为此类天气的预报预警提供有效借鉴和参考。
    2026,46(2):103-113 , DOI: 10.19513/j.cnki.hyqxxb.20250821001
    [摘要] (82) [HTML] (160) [PDF 67.15 K] (67)
    摘要:
    选用1972—2024年山东123个国家级气象观测站的分钟降水观测资料,分析山东4—10月滑动小时雨量极大值的空间分布特征及其与传统整点小时雨量极大值的差异,同时研究基于滑动小时雨量识别的不同强度(R≥20 mm、R≥50 mm)短时强降水事件的时空分布特征。结果表明:山东滑动小时雨量极大值在65.2~147.1 mm,其大值区主要位于鲁西北、鲁南和半岛的南部沿海地区,与整点小时雨量相比,滑动小时雨量对降水过程的强度和极大值刻画更为精确。济南、泰安、鲁西北和鲁南地区是短时强降水和50 mm短时强降水的高频区。山东短时强降水日变化总体呈双峰分布,但不同地区存在差异,其中鲁西北和鲁中地区呈单峰分布,峰值出现在傍晚前后;半岛地区呈双峰分布,主峰在凌晨,次峰在傍晚前后;而鲁南地区从午后到凌晨均易发生短时强降水。50 mm短时强降水日变化总体呈单峰分布,鲁西北、鲁中和半岛地区的日变化同短时强降水一致,鲁南地区日变化呈双峰分布。
    2026,46(2):114-125 , DOI: 10.19513/j.cnki.hyqxxb.20251017002
    [摘要] (77) [HTML] (176) [PDF 93.26 K] (79)
    摘要:
    为系统对比S波段天气雷达与X波段相控阵雷达不同产品的数据质量,评估X波段相控阵雷达在协同观测中的应用潜力,针对2025年6月18—20日济南地区一次区域性暴雨过程,以地面雨滴谱仪与雨量筒观测资料为基准,从水平反射率因子(ZH)、差分反射率因子(ZDR)和定量降水估测方面进行对比评估。结果表明:(1)在ZH方面,S波段天气雷达抗衰减能力和稳定性最优,X波段相控阵雷达质控后产品则显著改善原始数据的衰减问题,稳定性趋近于S波段天气雷达的水平。(2)在ZDR方面,X波段相控阵雷达质控后产品有效校正了原始数据的系统性偏差,数据可靠性与一致性较S波段天气雷达表现更优。(3)在定量降水估测方面,X波段相控阵雷达质控后产品在降水探测能力和定量估测精度上表现更优,但在减少虚警方面,S波段天气雷达仍具优势。
    2026,46(2):126-135 , DOI: 10.19513/j.cnki.hyqxxb.20250808001
    [摘要] (70) [HTML] (116) [PDF 69.54 K] (80)
    摘要:
    基于常规观测和自动气象观测站加密资料、卫星云图、雷达及美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Predictions,NCEP)再分析资料,对2212号台风“梅花”登陆浙江前后引发宁波极端强降水原因开展系统性诊断分析。结果表明:(1)台风登陆浙江前后呈现显著非对称分布特征,其西北象限对流旺盛、回波强,而东侧和南侧对流明显减弱、回波收缩。(2)雷达速度场显示台风西侧至北侧存在典型的“低层辐合-高层辐散”垂直环流配置,为对流发展提供有利的动力抬升条件。(3)偏东气流持续向浙江东北部输送充沛水汽,925 hPa水汽通量散度场在宁波地区形成强辐合中心,与实况强降水落区高度吻合。(4)西风槽引导下的弱冷空气从低层侵入台风西侧,与暖湿气流剧烈交汇,形成显著温度梯度,触发斜压锋生并加剧大气层结不稳定,显著提升降水效率。
    2026,46(2):136-150 , DOI: 10.19513/j.cnki.hyqxxb.20250813001
    [摘要] (69) [HTML] (107) [PDF 103.96 K] (70)
    摘要:
    为深入理解不同类型暴雨的微物理特征差异,利用降水现象仪、多普勒天气雷达资料和欧洲中期天气预报中心第五代大气再分析(ERA5)资料,选取2025年6月湖南两次暴雨过程(7—9日以短时强降水为主的暴雨过程,简记为“6·7”过程;21—23日以持续性降水为主的暴雨过程,简记为“6·21”过程)进行对比分析。结果表明:(1)两次过程天气形势较为相似,均受500 hPa高空槽和中低层低涡切变线影响,但相比于“6·7”过程,“6·21”过程的影响系统更为稳定、移动缓慢,导致降水落区重叠、持续时间长、累计雨量大。(2)“6·7”过程对流发展旺盛,雷达回波质心低、降水效率高;“6·21”过程云顶较低,强回波中心位于0 ℃层以下,以层状云降水为主。(3)两次过程均为直径小于1 mm粒子对数浓度贡献最大、直径介于1~3 mm的雨滴对降水量贡献最显著;对比两次过程的平均质量加权直径(Dm)和归一化截距参数(lg Nw),短时强降水过程的lg NwDm分别为3.7~3.9 mm-1·m-3和2.0~2.3 mm,而持续性降水过程lg Nw更大(4.0~4.2 mm-1·m-3)、Dm更小(1.6~1.7 mm)。(4)雷达反射率因子-雨强(Z-R)关系的分析显示,“6·7”过程对流降水的系数较大、指数较小;“6·21”过程对流降水的系数较小、指数较大。本研究揭示了两类暴雨在云物理机制上的差异,可为湖南暴雨的雷达定量降水估测提供参考。关键词雨滴谱;微物理过程;短时强降水;暴雨过程

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    摘要:
    本研究利用线性订正方法和概率密度方法(Probability Density Function Matching Method,PDF方法)建立了中国近海多源卫星有效波高数据集,比较了这两种结果的差别,检验了融合气候数据的一致性,并分析了融合有效波高数据的年代际变化趋势。结果表明:(1)利用线性方法和PDF方法交叉定标结果都体现出了一致的有效波高空间分布特征;(2)相对于参考数据,在有效波高极端大或极端小的值域,PDF方法订正的结果较线性订正方法的偏差更小,且更接近参考数据;(3)1992—2024年线性趋势结果表明,相对于线性订正的结果,PDF方法交叉定标的结果显著性更高,在中国近海年代际变化趋势达-0.05 m/10 years,相对于线性订正结果数值更接近参考数据。本研究可为建立多源卫星遥感气候数据集提供新思路。
    摘要:
    为进一步对比由不同高度CAPPI产品反演而成的雷达估测降水组网产品(Quantitative Precipitation Estimation,QPE)在广东不同区域监测能力,基于站点逐时观测降水资料,利用Taylor统计、综合评分等评估指标对广东省前汛期逐时雷达QPE产品进行分区检验对比,并从中选取不同降水类型降水个例进行对比,结果表明:广东全省双偏振QPE质量优于单偏振QPE,随着降水强度的增大,双偏振雷达QPE的估测精度表现越好,其中基于双偏振2.5km高度的CAPPI产品反演获得的QPE产品(QPE_2.5)的综合表现能力最好;沿海区和过渡区在QPE_2.5和QPE_1.5表现更好,内陆区在QPE_2.5和QPE_3.0表现更好;从不同类型降水的个例对比可知,单/双偏振QPE对季风型降水的整体评分优于锋面型降水,其中双偏振QPE对季风型降水表现更为稳定,季风型降水为QPE_2.0质量更佳,锋面型降水QPE_1.5的表现更佳。
    摘要:
    基于2010—2022年暖季(5―9月)ERA5再分析资料和国家自动气象站小时降水数据,采用气旋自动识别与追踪方法,系统分析了影响泰山地区的温带气旋活动特征及其降水影响。研究发现:暖季共识别出50个影响泰山地区的温带气旋,年均影响天数7.5天,其中6月气旋频数最高(共13次),但7月影响天数最长。根据气旋中心位置和环流覆盖范围,将温带气旋分为三类:C1类蒙古气旋(19个)中心远离泰山,仅南侧冷锋影响泰山地区造成弱降雨;C2类黄河气旋(26个)中心接近泰山,影响时间最长,是导致泰山地区气旋暴雨的主要类型;C3类气旋(5个)数量最少,多为黄淮气旋和黄河气旋,强度最弱、尺度最小,仅2个气旋造成泰山地区暴雨。降水分析表明,温带气旋降水虽仅占暖季总降水的15%,但对暴雨日贡献率达23%,尤其在泰山西南部站点贡献值高达42%。通过聚类分析将18个气旋暴雨日划分为西部型、北部型和南部型,其中西部型主要降水落区位于山东西部,大值区分布在泰山附近以及鲁西南;南部型暴雨多见于6月至7月上旬,落区位于泰山以南且降水量大;北部型主要出现在7月中旬至8月初,落区位于泰山以北,雨量相对较小。合成分析表明南部型与北部型暴雨均出现在高空槽前和地面气旋暖锋附近,暴雨落区与气旋路径密切相关,降雨强度差异则由低层辐合条件及斜压性强度不同造成。
    摘要:
    利用天津地区2016—2021年的气象观测数据和气象相关的输电线路故障数据,分析不同类型输电线路气象风险的时空分布特征,通过计算不同气象等级故障率、灾害停运时间及故障重合率三类影响指标分析灾害故障特征。结果表明:天津地区输电线路气象风险主要来自于大风、雷击和覆冰灾害,在故障率中,三类输电线路中雷击(大风)灾害故障率最高(低);在平均停运时间中,覆冰导致的平均停运时间最长,大风次之,雷击最短;在重合率中,三种类型输电线路均表现为雷击>大风>覆冰。气象灾害对三类输电线路的影响基本表现为35kV>110kV>220kV。基于此,分别建立不同气象灾害、不同输电线路类型的故障率模型,选取故障率、灾害停运时间及故障重合率三类影响指标,构建主客观结合的多气象要素综合风险评估模型,形成以日输电总量减少值为依据的四级风险划分方法。将建立的风险模型应用于某雷雨大风日三类输电线路的风险分析,验证了该评估方法的有效性。
    摘要:
    为提升极端气候条件下的电力负荷预测精度,以山东省临沂市2022—2023年逐日电力负荷与气象观测数据为基础,系统分析了负荷的时序特征及气象驱动机制。通过最小二乘法分离气象敏感负荷,揭示了温湿协同作用在负荷变化中的核心地位,并引入温湿指数(Temperature-Humidity Index,THI)量化体感温度效应。进一步构建基于温度响应机制的分区预测模型:以18℃为阈值划分温区,统一采用支持向量机(Support vector machine,SVM)建模。结果表明:1)日负荷呈“夏冬双峰、春秋双谷”特征;2)气温与THI为主导因子,夏季高温高湿条件下THI相关系数达0.942;3)在全温区预测中,SVM 8要素模型R2达0.955,平均相对误差(MRE)为2.54%;分温区模型中低温区(≤18℃)MRE降至2.39%、高温区(>18℃)MRE降至2.52%,平均误差较全温区模型降低3.3%,预测准确率提升至97.54%。研究表明,分温区模型通过解耦热力学响应机制,能精准聚焦响应因子,在极端气候条件下具备更强的适应性与精度,为电力系统精细化调度提供新的技术路径。
    摘要:
    利用2016-2021年黄海中部的11个观测站(沿海站2个、浮标站9个)风场资料、ECMWF细网格风场预报资料,运用相关性分析、TS评分以及误差检验方法,系统评估中韩航线海域灾害性大风数值模式预报的偏差特征。研究结果表明:(1)ECMWF模式与实况风速相关性较高(R=0.81,通过99%的信度检验),但风速预报系统性偏强1 m/s,TS评分值随风力增大呈显著下降趋势,8级以上大风空报率、漏报率均超过50%。(2)风向预报呈逆时针偏转特征,风综合预报准确率较风向、风速单独准确率低50%以上。(3)空间分布显示:近海站点风速误差显著高于远海,南部沿海站点更加明显。
    摘要:
    相似台风检索作为当下保险业引入的台风灾害风险减量关键技术,在保险业务的核心关键环节—灾损评估领域存在明显短板,针对这一行业痛点,本文综合考虑保险行业实际数据情况,构建适配保险实务的相似台风检索人工智能算法:即基于台风多维特征构建智能检索算法体系,实现分钟级动态检索;其次融合包含十万年台风随机事件集构建的保险行业专属检索库,显著提升检索覆盖范围。经实验验证,本研究所提出的算法响应时间可达到分钟级别,基于多组代表性台风最佳路径进行目标检索所得保险损失评估值,与实际保险损失偏差≤5%(Top1)。在处理具有不确定性的台风预报情境时,针对不同预报阶段开展动态检索,所得保险损失估算相对误差≤25%(Top1),能够有效包络真实保险损失范围,从而降低台风灾害背景下保险行业灾损预估过程中的不确定性。研究表明,本文提出的面向巨灾保险的智能检索算法在效率、精度和实用性方面均达到行业应用标准,为台风灾害风险管理提供了创新解决方案。
    摘要:
    基于高分辨率多源观测资料,对2025年7月21—22日鲁中山区复杂地形影响下一次极端暴雨过程(以下简称“7·22”暴雨)特征及成因进行了分析。结果表明,“7·22”暴雨受副热带高压、远距离台风和低层切变线共同影响,形成了一次长历时、高强度极端降水事件。日降水量超过100 mm的区域主要沿山脉分布,而大于250 mm的降水中心位于山脉南部的喇叭口地形内侧,复杂下垫面环境和较为集中的强降雨时段导致鲁中山区出现致灾暴雨。分析显示,充沛的水汽供应是本次极端暴雨发生的重要条件,副热带高压与台风“韦帕”之间形成水汽输送通道,致使鲁中山区整层大气可降水量较气候态呈现中等偏强正异常。假相当位温和水汽通量散度分布呈地形相关特征,越山气流受地形强迫抬升,激发局地中尺度对流,系统性降水与局地对流性降水在近山一带叠加。雷达资料分析表明,山脉南侧的低空急流经历了一次显著增强过程,偏南风急流中不断有新生对流单体发展并逐渐并入主雨带;受地形阻挡作用,中尺度对流系统(MCS)长时间维持,若干中尺度涡旋连续经过山前喇叭口区域,造成持续的低层辐合并增强上升运动;涡旋所经区域与强降水回波区高度重合,形成列车效应,导致莱芜石云山站3 h累积雨量高达268.1 mm。本研究进一步深化了对鲁中复杂地形条件下极端降水的科学认识,可为相关区域暴雨预报预警提供参考依据。
    摘要:
    为明晰季风爆发前后惠州前汛期短时强降水的发生规律、提升其强度分级预报能力,利用2012—2024年惠州4—6月201个自动气象站逐时雨量资料和ERA5再分析数据,系统分析了近13 a季风爆发前锋面降水时期和季风爆发后夏季风降水时期短时强降水的时空特征,探讨了不同强度关键环境参量的前兆特征及其配置规律,初步得到强度分级指示指标。结果表明:(1)空间上,锋面降水时期短时强降水高发于北部山区,夏季风降水时期则呈现北部与南部沿海的双高发中心。两个时期平均降雨量高值均在南部沿海,而夏季风降水时期北部与南部沿海最大小时雨强的极端性特征更显著。(2)日变化上,锋面降水时期短时强降水高发于凌晨至清晨及上午至午后,而夏季风降水时期则为清晨至上午及午后至傍晚;最强降水峰值由锋面降水时期的午后转为夏季风降水时期的清晨。(3)短时强降水持续时间以1—2 h为主,夏季风降水时期2—3 h降水频次相对更高。(4)对流有效位能(convective available potential energy,CAPE)与850 hPa比湿(specific humidity at 850 hPa,q850)具有一定的强度分级指示意义。锋面降水时期极端短时强降水的CAPE和q850均高于普通短时强降水,其最有利CAPE约为普通的1.3倍;夏季风降水时期两类短时强降水的q850重叠度高且整体维持高值,极端短时强降水最有利CAPE约为普通的2倍。本文初步建立了不同时期短时强降水的强度分级指示指标,为惠州前汛期短时强降水精细化预报提供参考。
    摘要:
    基于1822号超强台风“山竹”期间吕宋岛与广东两座测风塔的多层观测数据,结合WRF模式开展垂直加密模拟,系统分析了台风眼区、眼墙及外围风场的近地面层风切变特征。结果表明,台风眼区风速垂直廓线与幂定律拟合性较差,而眼墙及外围风场整体符合幂定律分布,其中眼墙区域风廓线最为稳定,外围风场的符合性随下垫面复杂度增加而显著降低。洋面上,眼区风切变指数α最小(α< 0.1,局部为负);眼壁区域显著增大(主要分布于0.1~0.2,少数超过0.2,同时幂定律适用性显著减弱。上述研究表明,复杂地形对近地面风切变具有显著调制作用,在风电工程设计中直接采用历史极值风速可能低估该类影响,而高分辨率数值模拟可为其定量评估提供有效手段。
    摘要:
    基于漂浮式测风激光雷达在南海北部近岸海域获取的2023年全年实测数据,对50-300 m高度范围内风能资源特征及观测数据可靠性进行了系统分析。结果表明:(1)300 m以下各高度层有效数据完整率均高于90%,50-200 m高度完整率超过99%;100 m高度与ERA5再分析数据对比表明,风速和风向相关系数均大于0.75,观测数据具有较高可靠性。(2)在100-300 m高度范围内,研究海域年平均风速随高度由7.06 m·s-1增至7.57 m·s-1,年平均风功率密度由357 W·m-2增至435 W·m-2。(3)风速概率分布可由威布尔分布良好拟合,尺度参数随高度由7.97 m·s-1增至8.5 m·s-1,形状参数稳定在2.19-2.21之间。(4)50-300 m高度风切变指数约0.0592;在15 m·s-1风速区间下,湍流强度为0.06-0.075,处于海上风电场常见低湍流范围。(5)以单台额定容量为10 MW的海上风电机组为例,150 m轮毂高度下理论年发电量约4.235×10? MWh,年利用小时数约4235 h;在综合折减系数取0.8的工程情景下,年发电量约3.567×10? MWh,年利用小时数约3567 h。分析结果表明,该海域具有较好的风能资源开发前景。本研究可为南海近岸海域高轮毂海上风电开发提供参考依据。
    摘要:
    基于1980~2023年GODAS海洋同化资料和ERA5再分析资料,采用EOF、Mann-Kendall突变检验和小波分析等方法,对近几十年来北大西洋混合层温度的时空变化特征及影响因子进行了分析。结果表明:1980~2023年期间,北大西洋混合层温度在空间上呈现显著的纬向分布特征,表现为自低纬度向中纬度递减的明显梯度。过去44年间,北大西洋热带和副热带地区混合层温度显著增暖,而西北部地区则出现局部降温。进一步分析发现,北大西洋混合层温度存在明显年际变化和年代际变化特征,其年代际尺度上表现出“升温~降温~升温”的演变特征。北大西洋混合层温度存在约28年的显著振荡周期,且在21世纪初发生了突变。在空间模态方面,春、夏、冬三季的第一模态主要表现为经典的经向三极子模态,而秋季则呈现为的副热带正异常与热带负异常相结合的空间分布型。环流分析表明,北大西洋上空的反气旋环流通过垂直耦合作用,一方面通过下沉运动减少云量、增强短波辐射的热力过程,另一方面通过其南侧偏东风场驱动Ekman输送的动力过程,共同塑造并维持了混合层温度“南暖北冷”的分布格局。
    摘要:
    中国位于欧亚大陆东部、太平洋西岸,是全球受台风灾害影响最严重的国家之一。基于1951—2024年热带气旋数据,综合运用线性回归、Morlet 小波分析、偏相关分析与地统计学方法,系统探究了中国登陆台风的时空演变特征。结果表明:(1)中国年均登陆台风数量为8.9个,1952年最多,2015年最少,呈下降趋势明显,二次登陆台风数量变化不大;华南地区登陆热带气旋频次明显下降,华东地区登陆台风频次占比略有上升。(2)台风登陆主要集中于6—9月,10月登陆频次呈上升趋势,增幅为0.1(10a?1);台风登陆地点主要集中在广东、海南和台湾三省,二次登陆次数最多的是福建省。(3)达到台风级以上强度的热带气旋共247个,约占登陆热带气旋总数的37.4%。研究结果揭示了我国登陆台风的最新演变规律,对提升灾害预报能力、优化防灾减灾策略具有重要的科学价值和现实意义。
    摘要:
    针对现有机载海洋激光雷达(Airborne Oceanic LiDAR, AOL)全波形深度学习分类方法对波形物理特征利用不足、模型可解释性与泛化能力受限问题,本文提出一种融合AOL全波形及其波形特征的双驱动全波形分类网络DDWC-Net。通过全波形分支提取局部时序特征,通过波形特征分支优选强度、上升沿面积及上升沿斜率等高判别性波形特征,并经非线性升维后与全波形分支特征融合,进而实现波形分类和筏架波形识别。基于Optech CZMIL实测数据的实验结果表明,与单一的全波形驱动模型相比,DDWC-Net总体精度、Kappa系数、宏平均F1得分和宏平均IoU分别提升0.35%、0.94%、0.40%和0.69%。全波形及其波形特征双驱动策略能够有效提升AOL全波形分类精度与物理可解释性,为浅滩筏架探测提供新的方法支撑。
    摘要:
    2024年8月25—27日,受黄河气旋影响,京津冀地区至山东出现暴雨,山东多站点小时及日降水量突破历史极值。该过程中在时间连续、天气尺度强迫相似的两阶段具有显著不同的降水特征:第一阶段降水覆盖京津冀广大平原,范围广、强度中等;第二阶段降水局限于鲁西北沿海地区,强度大、极端性强。基于ERA5再分析资料、地面加密自动气象站观测数据和HYSPLIT水汽轨迹追踪模式,结合欧拉与拉格朗日视角,系统对比两阶段水汽特征差异并分析其成因。结果表明:(1)两阶段水汽均源自北部湾和台湾海峡,其中第二阶段由台湾海峡沿东部海区北上的水汽轨迹数量显著增多。(2)两阶段水汽通量及辐合结构差异主要受低层环流配置与干侵入强度调控。第一阶段,气旋东南侧西南低空急流驱动降水区南边界存在持续的强经向水汽输送,配合大范围水汽通量辐合,促成广域性降水;第二阶段,降水区东边界水汽通量成为主导来源,气旋北侧低层东风显著增强,导致渤海湾暖湿空气自东向西快速平流至降水区。(3)气旋西北部干侵入于第二阶段加强,导致高层干冷空气沿等熵面向南、向下侵入气旋,抑制气旋西部和北部水汽辐合,迫使低层南风水汽输送被限制于气旋东部狭窄区域,形成强局地水汽辐合区,为极端降水爆发提供有利条件。本研究揭示了经典水汽来源框架下,环流调整通过水汽通道重组与干侵入协同作用,可显著调节降水存在阶段性分布和强度特征,丰富了对黄河气旋暴雨水汽组织多样性的认识。
    摘要:
    夏季西北太平洋平流冷却雾(简称平流雾)频发,严重影响海上交通安全。然而,由于对云微物理过程刻画不够,目前的数值模式对海雾的预报和模拟能力仍不尽如人意。本研究分别采用含块体云微物理方案的加州大学洛杉矶分校大涡模拟模式(University of California, Los Angeles Large-Eddy Simulation, UCLALES)与耦合面向大尺度应用的分段式气溶胶模块(the Sectional Aerosol module for Large-Scale Applications, SALSA)的UCLALES模式(UCLALES–SALSA),对同一次西北太平洋平流雾个例开展对比模拟,系统分析引入云微物理模块对海雾模拟的影响。结果表明,与UCLALES试验相比,UCLALES–SALSA试验中液态水含量及液态水路径的发展被显著抑制。该差异的主要源于云微物理模块通过沉降作用使雾顶液态水向下输送,并在雾底大量蒸发。此外,引入云微物理模块使雾滴谱谱峰向较大粒径偏移且大粒径雾滴对雾滴数浓度贡献增强,这一谱形态调整与海雾维持阶段能见度更显著的波动相对应,并可在液态水含量变化不大的条件下导致雾滴有效半径增大。本研究通过大涡模拟框架定量揭示了云微物理过程对平流海雾液态水垂直结构及能见度变化的调制作用,表明对气溶胶激活与雾滴沉降等关键微物理过程的显式描述,是改善海雾数值模拟能力的重要途径。上述结果为理解西北太平洋平流海雾的微物理控制机制以及发展更为可靠的海雾预报模式提供了新的高分辨率模式参考。
    摘要:
    为更好的了解国内外激光测风雷达的探测性能,2024年11月深圳市气象局在石岩梯度塔试验基地开展了一次评估试验,对8台不同型号的激光测风雷达进行对比观测,分析各设备的性能指标,得出以下结论:(1)在风速测量方面,大部分雷达精度相差不大,误差分布在0.1-0.4 m/s,标准偏差大致在0.4m/s,均方根误差在0.4-0.6 m/s之间,相关系数基本大于0.97。(2)在风向测量方面,各雷达误差在±1-2°左右,标准偏差都在4-5°之间,均方根误差基本在5°左右,相关系数基本都在0.99以上。(3)在数据完整率方面,各雷达数据完整率都大于96%,部分达到100%,说明各雷达稳定性较好,数据采集较为可靠。通过此次观测试验,初步了解现有气象设备的观测性能,为建设深圳低空飞行气象监测网提供重要参考依据。
    摘要:
    摘要 使用ERA5再分析、多源观测数据和水汽后向追踪模式对2024年4月12日至15日黄渤海持续性海雾过程进行研究。分析发现,此次海雾过程可以分为高压后部平流雾(12日凌晨至14日白天)和气旋后部锋面雾(14日夜间至15日白天)两个阶段,不同阶段海雾成因和典型物理量特征差异明显。其中,高压后部平流雾主要发生在渤海中西部和黄海海域,持续的偏南气流使得水汽不断从南向北输送,降温和增湿效应共同作用,黄渤海逆温区强度强,海雾持续时间长,范围广,黄海海域实况出现持续38h的能见度低于200m的强浓雾,最低能见度为85m;与此同时,渤海部分海域海雾日变化特征显著,能见度在200m以上。气旋后部锋面雾阶段,前期西南暖湿气流盛行,后期地面低压发展为温带气旋,低层冷气团渗透并随着气旋东移而南下,降温效应使空气达到饱和,配合双层逆温结构的稳定层结和适宜的气海温差,气旋后部的渤海和黄海北部出现海雾,此阶段逆温区强度弱,能见度低于200m的强浓雾持续时间只有7h,最低能见度达71m。此外,两个阶段的海雾具有一定的共性:黄渤海气海温差基本为0~3℃;1000hPa相对湿度大值区(大于95%)与海雾雾区在落区位置和形状上均具有非常好的一致性。
    摘要:
    从一次极端暴雪过程的主要降雪区中选择10个站点,协同各站天气现象观测记录、称重雨量计分钟降水量和DSG5型降水天气现象仪(以下简称DSG5)降水粒子谱资料,分析了称重雨量计和DSG5对暴雪天气的适应性,探讨了称重雨量计和DSG5在暴雪探测中存在的问题,并提出了改进思路。结果表明:(1)暴雪期间加密观测的每小时积雪深度增量不能很好地与称重雨量计测得的小时降水量相协调。(2)在强降雪时间段,称重雨量计承水器内壁易于黏连积雪,积雪随后崩塌,影响到雨量的及时性和准确性;强降雪容易对DSG5产生不利影响,严重时导致粒子谱资料中断,影响到资料的完整性。(3)称重雨量计承水器内壁在气温稍低于0℃,相对湿度较大时易于黏连积雪,导致降水量观测产生明显滞后,为解决此问题,可在称重雨量计承水器内壁加装主动加热装置。(4)称重雨量计和DSG5同时受到暴雪影响的比例较小,协同分析称重雨量计分钟降水量和DSG5降水粒子谱资料,可以最大限度地克服单一观测设备的局限,更好地把握降雪过程细节。
    摘要:
    基于七洲列岛气象站和海口S波段天气雷达资料,利用气象站1分钟观测数据,系统分析了2024年超强台风“摩羯”过境时气压与风速实测资料的变化特征。研究表明:观测到的最低气压与最大阵风极值时间与天气雷达观测资料存在显著同步性;双套气象站气压变化趋势高度一致,相关系数高达0.9998;气压在台风眼壁擦过期间会发生剧烈变化,分钟变压出现较大正负值现象,最大负变压达-4.2hPa,最大正变压为4.0hPa。不同时距的风速数据发现,极大风速的波动性较大,分钟极大风速与2分钟平均风速的比值在1.00至1.47之间波动,平均值为1.15;2min平均风速与10min平均风速的比值在0.82-1.28之间变化,平均值为1.01;台风期间阵风系数介于1.2-1.5之间,且在台风影响早期阵风系数较大,随着台风中心接近观测站,阵风系数变化趋缓。
    摘要:
    选取2024年9月17日山东沿海发生的一次突发大暴雨过程,利用常规观测资料、ERA5再分析资料及多普勒天气雷达资料等,结合诊断分析和雷达风场反演技术,对该过程的成因机制及多系统作用进行了深入分析。结果表明:威海北部沿海大暴雨区位于“北支短波槽—南支减弱台风低压”两支低值系统之间的副高控制区,台风外围和副高内部来自黄海的中低层暖湿气流,与东北地区扩散南下的低层弱冷空气结合,增强了低层辐合并维持了925 hPa切变线(地面辐合线),低层辐合与副热带高空西风急流右侧辐散形成“上下耦合”的动力结构,叠加威海北部海岸地形的抬升作用,导致强降水增幅;威海南部沿海暴雨则与台风外围低层南风气流增强相关,未受冷空气直接影响。无低空急流背景下,副高内部东南气流与台风系统共同作用实现水汽聚集和不稳定能量累积,低层弱冷空气的强迫抬升触发对流不稳定,近地面围绕地形的中尺度辐合线或辐合中心成为大暴雨形成的关键因素。
    摘要:
    福建地处我国东南沿海台风高频影响区,其极端降水事件受多尺度天气系统协同调制,但相关的物理机制有待深入研究。利用福建省地面降水观测资料和NCEP/NCAR (NCEP2) 再分析数据,对2007—2022年间影响该地区的24次台风极端降水事件的空间分布特征和多尺度水汽收支变化进行了分析。功率谱分析表明,极端降水主要受0-10d的天气尺度扰动(SYN)和10-20d的准双周振荡(QBWO)的共同调制。水汽收支诊断进一步表明,大气柱内的水汽环流辐合是降水发生和维持的关键过程。SYN在事件发生前1-3d对水汽收支呈负贡献,事件发生后1-2d转为正贡献,但维持时间较短;QBWO则在事件前2-3d由负位相转为正位相,并在事件发生后持续4-6d提供正贡献。季节内低频背景环流场始终提供正贡献。高低空环流配置表明,SYN和QBWO在事件当日发生叠加,形成显著水汽辐合并触发极端降水,其中QBWO主要提供持续的水汽条件。研究结果揭示了时间多尺度系统协同作用对福建台风极端降水的影响,可为深入理解福建省台风降水的形成机制提供了参考。
    摘要:
    利用常规观测、ERA5再分析和GDAS轨迹追踪资料,对“24·7”鲁南特大暴雨过程进行了分析。主要结论如下:(1)雨带走向取决于700?hPa LLJ、850?hPa LLJ及925?hPa SLLJ前侧辐合区的空间配置:前两阶段各层辐合区呈东西向,雨带相应为东西走向;第三阶段冷空气入侵使辐合区转为南北向,雨带随之转向。夜间急流初始增强时,前两阶段925?hPa风速≥12?m·s?1北界对应降水南界,850?hPa风速≥12?m·s?1北界对应降水北界;第三阶段冷空气南下后,降水南界仍由925?hPa SLLJ界定,北界则与850?hPa LLJ顶端与切变线附近的辐合区重合。(2)降水强度日变化主要受850?hPa?LLJ及925?hPa?SLLJ辐合所主导,呈现同步的“夜间增强、下午减弱”特征,700 hPa LLJ则提供稳定辐合与水汽输送。相关性分析表明,区域平均降水率与各层急流强度均显著正相关,而区域最大降水率与850?hPa?LLJ及925?hPa?SLLJ关系最为密切。(3)水汽输送表现出与850?hPa?LLJ及925?hPa?SLLJ活动密切相关的日变化特征,850?hPa和925?hPa水汽通量强度的日变化与降水强度演变一致;700?hPa水汽通量持续为正,为暴雨维持提供稳定的水汽支持。(4)水汽来源呈现显著的阶段性差异:前两阶段水汽主要源自南海和孟加拉湾,经低层急流输送至鲁南辐合;第三阶段冷空气南下带来经渤海增湿的北方气团,与南海暖湿气流在鲁南交汇,形成“南北水汽交汇”格局,显著增强了水汽辐合强度,是第三阶段降水达峰值的关键条件。
    摘要:
    热带气旋(TC)是影响我国华南沿海风电工程安全的关键致灾因子,其引发的极端风速远超常规设计标准,亟需构建适用于TC频发区的设计风速估算新方法。基于1949—2024年CMA-STI热带气旋最佳路径数据集,以广东徐闻为研究对象,采用Jelesnianski风场模型反演TC影响下的逐时最大风速,得到183个最大风速≥12.0 m/s的有效极值风速样本。在此基础上,新建泊松-皮尔逊Ⅲ型复合极值分布模型,对TC年发生频次与单次事件最大风速进行联合概率模拟。结果表明:徐闻地区受TC影响年均2.4次,主要集中在7—10月;50年一遇10 min设计风速为44.8 m?s-1,显著高于单一极值分布(如耿贝尔、广义极值)及泊松-耿贝尔复合极值分布的估算结果,且略高于现行《公路桥梁抗风设计规范》推荐值(43.6 m?s-1)。本研究通过全样本利用和更优尾部拟合,有效捕捉了TC极端风速的统计特征,为近海风电、桥梁等重大基础设施在TC高风险区的安全设计提供了可行的计算方法。
    摘要:
    海洋牧场是渔业生产的新模式,也是海洋产业的新业态,对我国海洋渔业的转型升级发挥着重要作用。海洋牧场易受台风、暴雨、高温等灾害性天气影响,气象与海洋牧场科学选址、规划布局、生境修复、资源养护、安全保障密不可分。加强海洋牧场气象保障能力建设,对保障现代海洋牧场全产业链减损增收、构建现代化海洋牧场产业集群有重要意义。文章分析了我国海洋牧场气象保障现状和存在的问题,从加强海洋牧场气象保障能力建设的顶层设计、加强海洋气象观测能力和预报能力建设、拓展海洋牧场气象保障服务场景、建设更广泛的多方协同联动机制、加强海洋牧场气象保障人才及学科建设等角度提出了加强海洋牧场气象保障能力建设的对策建议,更好为海洋牧场高质量发展保驾护航。
    摘要:
    本研究利用2000—2023年中国气象局热带气旋资料中心CMA最佳路径数据集、美国国家环境预报中心NCEP再分析资料,以及全球降水观测计划GPM逐半小时全球降水数据集IMERG,综合运用K-means聚类、SOM分型等方法,对登陆福建台风影响潮汕地区的强降水过程进行统计与分型分析。结果表明:潮汕地区暴雨空间差异特征显著,东部沿海强降水发生频率最高,西部降水较弱,降水过程也表现出明显的类型差异:东高西低型表现为登陆后降水强度增强,高压坝型为长时间持续降水,西风槽型为强降水短时爆发。进一步研究发现,500 hPa环流系统是调控降水特征的关键因素。东高西低型依赖偏北的副高脊线形成的气压梯度持续输送水汽;高压坝型因为副高带状分布阻滞台风,使潮汕地区长时间处于气流辐合区;西风槽型受槽前与台风正涡度平流共同影响。500 hPa系统通过高低空垂直耦合,决定水汽输送、动力抬升及降水时长。
    摘要:
    利用多源资料对2025年7月7日山东省弱切变下大范围脉冲风暴强对流天气进行分析。结果表明:(1)上干冷、下暖湿“喇叭状”配置的大尺度天气环境是强天气发生的有利条件,天气形势属典型的副高边缘型。(2)强对流天气发生区域与山东高温分布吻合较好,高的温度准备了能量条件。(3)山东上空大气层结强不稳定,潜在不稳定能量高。有充沛的水汽条件和能量来源,大气可降水量高。近地面层有辐合切变线、泰山山地地形和阵风锋等多种触发强对流天气的条件。环境条件有利于强对流天气发生。(4)脉冲强风暴发展快,预警时间短。灾害性天气主要是由下击暴流和阵风锋直接导致的,灾害天气特点与中层干冷空气卷入有关。融化层高度高,导致冰雹粒子在下落过程中融化很少到达地面,是本次强风暴过程冰雹弱及出现少的重要原因。(5)中尺度模式CMA-MESO产品在本次过程中表现好,参考价值大。今后需加强中尺度模式预报产品的释用和短临时段的多普勒产品监测预警。
    摘要:
    为提升对山东分钟级降水变化规律的深入认识以及提高短时强降水预报和气象灾害预警能力,基于山东2004—2024年汛期6—9月122站逐分钟降水观测数据,对山东分钟降水和1、5、10、20、30、60分钟短历时强降水的时空分布和变化特征进行了分析。结果表明:山东汛期平均分钟降水频率呈明显的东南多、西北少的空间分布特征,平均分钟降水量在枣庄和临沂南部、济宁东部、德州北部、滨州西部等地区较大。分钟降水频率整体呈逐年波动减少趋势,分钟降水量显著增加趋势。山东降水主要出现在7月和8月,01—08时是平均分钟降水频率的多发时段,13时—翌日01时为分钟降水量较大时段。鲁西北,潍坊北部,临沂、日照、青岛、烟台等部分地区是分钟降水频率增加最明显的区域,聊城西部、枣庄和临沂西部、滨州、东营、潍坊中西部等地是分钟降水量增加最明显地区。1~60分钟短历时最大降水量以聊城、济南、滨州、潍坊西北部、枣庄和临沂南部、青岛南部、烟台西部和南部一带最大。各历时最大降水量在潍坊、日照北部、滨州北部、东营等地增加趋势最明显。各历时历年平均最大降水量在临沂南部、济宁和泰安中部、济南西南部、德州北部和滨州西部一带最大。各历时强降水相对阈值大值区和平均分钟降水量空间分布类似。1~60分钟短历时强降水相对阈值标准分别为1.1mm、3.5mm、5.7mm、9.3mm、12.3mm、19.3mm。
                                                                                                                   
    摘要:
    目的:研究糖尿病脑病外周血血清循环miRNA的表达情况,探讨miRNA-368对糖尿病脑病的预测效果。方法: qRT-PCR检测miRNA-368在糖尿病脑病中外周血血清的表达,并将miRNA-368转染到糖尿病脑病人外周血单核细胞中,然后通过qRT-PCR检测转染效率。采取CCK-8和克隆形成实验检测miRNA-368对糖尿病脑病人外周血单核细胞增殖的影响,流式细胞技术检测miRNA-368对糖尿病脑病人外周血单核细胞周期和凋亡率的影响。结果:27例患者糖尿病脑病组织miRNA-368的相对表达量为1.402,95% CI为0.363~0.595。miRNA-368相对表达量与患者的一般资料如年龄、性别并不存在相关性(P>0.05);而糖尿病血糖脑病患者的miRNA-368相对表达量明显上调(P<0.05),而无糖尿病患者的相对表达量与正常组相比差异无统计学意义(P>0.05),miRNA-368相对表达量明显上调与糖尿病脑病之间具有有关;qRT-PCR显示,糖尿病脑病组织和糖尿病脑病人外周血单核细胞miRNA-368的表达明显上调。si-miRNA-368干预后,糖尿病脑病人外周血单核细胞增殖受到抑制,凋亡率增加。结论:miRNA-368在糖尿病脑病人外周血单核细胞中的表达明显上调,促进了糖尿病脑病的发生发展。

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    摘要:
    为精准掌握黄河口特色水产养殖区水温动态变化规律,为水产养殖环境调控提供科学依据,基于黄河口农业水域小气候观测站2020—2024年特色水生物生产期的多层水温及气温监测数据,系统分析了水温的垂直分层特征、时间变化规律及其与气温的相关性,并构建了日平均、日最高、日最低水温的线性预报模型。结果表明,各层水温呈现显著的垂直分层特征和时间变化规律,2023—2024年部分月份水温较前期(2020—2022年)偏高;气温与各层水温呈极显著正相关,是水温变化的主要驱动因子;水温与气温的相关性随水深增加而递减,符合水体热传导物理规律。构建的线性回归模型中,日平均水温模型R2为0.543~0.877,日最高水温模型R2为0.231~0.751,日最低水温模型R2为0.575~0.791,其中最低气温对水温的预测效果优于最高气温。
                                                                                                                   
    摘要:
    2023年7月27日—8月1日京津冀发生持续6 d暴雨天气过程,海河流域发生流域性特大洪水。7月29日夜间—30日白天是暴雨最强时段,冀南、冀中先后出现特大暴雨。本文利用FY4A探测云顶相当黑体亮温(Temperature of Black Body, TBB)、常规观测资料和再分析资料研究暴雨热力、动力学特征。结果表明:(1)热带气旋外围东南风低空急流向内陆输送大量水汽,长时间暖湿气流输送是此次暴雨持续的前提条件。暴雨中心出现在山地迎风坡及山前平原上,地形主要通过强迫暖湿气流抬升而加强上升运动。(2)京津冀暴雨过程高空西风急流入口区从蒙古国南部东移,低空东南风急流出口区从杭州湾北进西伸。高、低空急流耦合是引起向北倾斜上升气流加强的又一个重要原因。暴雨最强时段高空急流入口区西界相对稳定,其南界则和低空急流出口区同步北移,暴雨中心位于高、低空急流耦合区。(3)29日夜—30日夜暴雨强盛期主要暴雨区加热率和减湿率两者中心都出现在对流层低层,因低层水汽凝结而造成的潜热释放是京津冀暴雨盛期很重要的热力现象。
                                                                                                                   
    摘要:
    通过早期预警系统,在气象灾害发生前及时识别、评估、预警,给予相关部门相对充足的时间采取干预措施,能有效减少经济损失。为科学量化评估我国早期预警系统中气象预警的经济效益,研究基于我国南方地区受暴雨影响较大的代表省份(湖北、湖南、江苏、江西、云南)2020—2024年有直接经济损失记录的2167次暴雨过程数据,不考虑地方防灾减灾,仅选取反映暴雨强度、早期气象预警能力、承灾体暴露度、敏感性的4类指标作为输入参数,以直接经济损失作为输出参数,经数据集与机器学习算法比选后,采用湖北湖南江苏数据集+XGboost算法构建早期气象预警经济效益评估模型,测算经济效益。结果表明,2020-2024年,湖北、湖南、江苏地区的早期气象预警能从一定程度上减少暴雨灾害的直接经济损失,平均每次暴雨灾害过程早期气象预警的经济效益约为669.75万元。据此研究结论,从注重早期预警能力提升、加强早期预警顶层设计、健全防灾减灾机制等方面提出了相关政策建议。
                                                                                                                   
    摘要:
    本研究使用OISST v2 1982—2022年5—9月逐日海表温度数据,采用三维连通域方法识别出时空连续演变的南海海洋热浪事件,依据质心移动方向将其时空演变主要划分为东北向发展与西南向发展两类,并对两类事件的统计特征进行对比分析。结果表明:(1)东北向发展事件起源于中南半岛以南海域,随后在背景西南季风驱动下往东北向扩展,成熟阶段暖海温扩展至整个海盆,中心持续在南海中部,南海北部海温异常较弱。(2)西南向发展事件始于南海东北部,由于半封闭海盆的原因暖海温无法往北扩展,而是沿着异常东北风路径形成往西南向发展的演变特征,成熟阶段呈现东北—西南走向的强海温异常带。(3)东北向发展事件的持续时间和累积影响面积显著大于西南向发展事件,东北向发展事件平均持续时间为61天,西南向发展事件为37天,东北向发展事件更长的持续时间导致其累积影响面积更大。(4)大气环流的反气旋异常是导致两类热浪事件的重要原因,但东北向发展事件受到持续更久的显著反气旋影响,导致该类热浪持续时间更长。
                                                                                                                   
    摘要:
    基于山东省122个国家气象站、NCEP/NCAR再分析资料、土壤水分观测站及农情数据,对比分析2021年与2025年秋季阴雨的时空分布、强度差异、环流特征及农业影响。结果表明:(1)2021年与2025年秋季山东降水均显著偏多,但阴雨过程特征差异明显。2025年9月11日—10月20日全省平均降水量和降水日数分别为317.8 mm和23.2 d,均居1961年以来同期第1位;2021年分别为208.1 mm和16.1 d,均居同期第2位。2025年连阴雨发生站点比例更高、区域一致性更强,强度指数较2021年偏高34.7%,表明其持续性和累积影响均强于2021年。(2)2021年和2025年阴雨过程均发生在欧亚中高纬“两脊一槽”型环流稳定维持、西太平洋副热带高压(以下简称“副高”)偏强偏北及低层暖湿输送增强的背景下。与2021年相比,2025年副高控制范围更大、脊线更北,山东上空低层辐合更明显,水汽输送和上升运动条件更优,是其降水持续时间更长、影响范围更广的重要原因。(3)2021年农田过湿持续时间较短,因冬前热量补偿充分,2022年冬小麦产量未受明显影响;2025年农田过湿范围更广、持续时间长,秋收秋种进度较2021年显著推迟,晚播导致热量不足,小麦冬前苗情明显偏弱,增加了后期管理难度和稳产不确定性。
                                                                                                                   
    摘要:
    2025年冬季(12月-次年2月)大气环流特征为:北半球极涡呈偶极型分布,中高纬环流呈3波型,西风带槽脊较常年同期明显偏强。我国近海出现了14次8级以上大风过程,其中冷空气影响的大风过程9次,冷空气和温带气旋共同影响的大风过程4次,冷空气和热带气旋共同影响的大风过程1次。我国近海出现大范围的海雾过程5次,海雾区域主要出现在渤海、渤海海峡、黄海、北部湾、琼州海峡及雷州半岛沿岸海域。西北太平洋和南海共生成2个热带气旋,全球其他海域共生成热带气旋14个。我国近海出现2m以上大浪过程的天数有79天,约占冬季总日数的88%,出现2m以上浪高过程20次。冬季,我国近海海域海温呈逐渐下降趋势,北部海域降温更为明显,东海海温降温幅度小于渤海和黄海。东部和南部海域海温呈西北-东南向梯度分布,逐月海温最低的渤海与最高的南海东南部温差在冬季由28℃增大至30℃,南北温度差距明显。
                                                                                                                   
    摘要:
    基于2010—2024年海南岛19个国家气象站与308个区域站的逐日气温、相对湿度和风速资料,采用线性倾向率、累积距平等方法对海南岛人体舒适度时空分布特征及影响因子进行了分析,主要结论如下:(1)海南岛人体舒适度全年以舒适和热不舒适等级为主,分别占65.7%和33.5%,冷不舒适日数不足1%。舒适日集中于10月至翌年4月,热不舒适日集中于5–9月。(2)舒适日数呈“中部多、四周少”格局,热不舒适日数空间分布与之相反。(3)2010—2024年年平均舒适日数和冷不舒适日数呈显著下降趋势,热不舒适日数呈显著上升趋势。(4)气温是影响人体舒适度指数的主要因子,2019年至今则气温偏高、舒适日数转少与热不舒适日数显著增多(5)高密度站点数据显著提升了空间精度,精准识别出琼中西部、五指山中北部等地区全年舒适日数可达280天以上,以及在夏季仍能维持优越舒适条件,为区域康养规划提供了精细化的气候依据。
                                                                                                                   
    摘要:
    摘 要 2025年10月1—18日秋收秋种期间山东省出现了罕见的持续性阴雨寡照天气,具有持续时间长、阶段性、累积雨量大和连阴雨叠加局地暴雨的特征。利用地面气象观测资料、NCEP再分析资料、ERA5再分析资料和HYSPLIT拉格朗日综合轨迹模型,对连阴雨天气的成因进行分析,结果表明:(1)本次连阴雨过程当中西太平洋副热带高压强度显著偏强,脊线位置较常年同期偏北4.5个纬度,西伸脊点较常年偏西10.2个经度。与此同时,连阴雨期间西伯利亚高压先后经历了两次增强过程,异常偏强的副热带高压和不断增强的西伯利亚高压共同构成了此次连阴雨天气的气候背景。(2)此次连阴雨天气过程期间,亚欧大陆整体呈现“两槽一脊”典型环流形势,700 hPa、850 hPa层面存在显著西南气流距平与气温正距平特征,200 hPa高空西风急流强度较常年同期明显偏强,位置偏北5~10个纬距,大尺度环流配置有利于此次连阴雨天气的持续维持与阶段性发展。(3)本次天气过程水汽输送按水汽贡献率,主要来源依次为东海、孟加拉湾、南海及大西洋,与海上热带气旋活动有密切关系。(4)在连阴雨强降雨期间,对流层低层MPV2<0,存在弱的条件对称不稳定,为降雨的增强提供了不稳定层结条件。
                                                                                                                   
    摘要:
    为揭示山东省降水相态的长期变化规律及区域差异,基于1970—2024年山东省116个国家级地面气象站主要相态降水量日值产品,分析了纯雨、纯雪和雨雪混合三类降水相态的时空分布特征,揭示了全省及各地区降水相态的主要类型及其成因。结果表明:(1)山东省纯雨呈南多北少的空间分布特征,年平均纯雨量占比超96 %,鲁南地区为全省纯雨高值中心(纯雨量719.3 mm,纯雨日数71.2 d);纯雪及雨雪混合集中分布在半岛地区,其北部沿海形成“雪窝子”高值区(纯雪量≥20 mm、纯雪日数≥13 d);(2)年际尺度上,全省呈现降水量弱增(14.1 mm/10a)、日数趋减(-1.6 d/10a)的特征;半岛地区为相态变化最敏感地区,冬季向“纯雨”与“纯雪”两极分化,其北部降雪强度明显高于南部。月际尺度上,全省夏半年以纯雨为主(5—9月占全年57.1 %~63.9 %),冬季纯雪日数增多,雨雪混合则集中出现于冬春、秋冬过渡季。(3)两类降雪比指标表明山东省以纯雨相态为绝对主导。半岛地区为降雪季内全省唯一降雪日数超过纯雨日数的地区(降雪日数比为0.5),但纯雨占比仍持续上升(降雪量比倾向率-0.02 /10a,降雪日数比倾向率-0.04 /10a)。本研究可为山东省水资源管理及冬季海效应暴雪灾害防御提供科学依据。
                                                                                                                   
    摘要:
    利用河南省国家气象站1991—2020年历年11月至次年3月逐日观测资料,对单站及区域低温雨雪冰冻日进行普查,采用数理统计和天气学分析方法,统计分析了河南省低温雨雪冰冻日时空分布特征,对产生低温雨雪冰冻的大尺度环流进行了分型并凝练了预报指标。结果表明:历年低温雨雪冰冻发生站次整体呈不显著下降趋势;年均882.4站次,2001年发生站次最多、2007年最少;月均176.5站次,1月发生站次最多、3月最少;年际间和月际间差异均较大。单站低温雨雪冰冻最长持续日数集中在5~6 d,占比72.9%;西部山区发生频次多且持续日数长,东北部发生频次少且持续日数短,南阳盆地和商丘东部发生频次少但持续日数长。年均11个区域低温雨雪冰冻日,区域性低温雨雪冰冻过程持续日数集中在1~2 d、占比77.4%。低温雨雪冰冻日的500 hPa环流场可分为阻塞型与非阻塞型两大类,地面冷空气路径可划分为西路、西北路、中路和东路四类;同时,日最高气温≤5 ℃、日平均气温≤1.5 ℃、日最低气温与日最低地面温度≤0 ℃以及925~700 hPa温度≤0 ℃,可作为河南低温雨雪冰冻天气的预报指标。
                                                                                                                   
    摘要:
    利用我国首颗降水测量卫星 FY-3G/PMR 反演的降水率、降水类型、滴谱参数及潜热释放产品,结合 ERA5 再分析资料,系统分析台风 “竹节草”(202508)不同发展阶段的三维降水结构、云微物理特征与潜热释放规律,重点揭示潜热释放对台风 “复活” 过程的能量贡献与热动力机制。结果表明:(1)FY-3G/PMR 可精准刻画台风眼墙与螺旋雨带的降水分布,亮带与层云降水对应良好,能定量评估登陆期强降水特征;(2)降水类型显示眼墙以对流性降水为主,外围雨带呈对流与层云交替分布,与滴谱参数分布一致;(3)层云降水区粒子浓度与直径分布集中,眼墙区离散,反映不同区域主导微物理过程差异,ERA5 热动力诊断验证了上述特征;(4)重新编号阶段眼墙 5–7 km 高度存在显著潜热释放中心,冰相微物理过程为主要贡献源;(5)潜热释放率与垂直速度呈统计显著负相关,眼墙 7 km 以上存在暖核结构(最大温差 1.78 K),潜热释放峰值与暖心峰值存在约 6 km 垂直位移,为台风二次发展提供观测依据。研究验证了 FY-3G/PMR 在台风三维降水、微物理及潜热结构监测中的应用潜力。
                                                                                                                   
    摘要:
    本文使用京津冀地区172个国家基本气象站的逐日气温资料、NCEP/NCAR第二代全球大气再分析资料、NOAA海温资料及对外长波辐射资料,系统分析了此次高温事件的时空演变特征,并从大气环流系统影响、前期海温异常强迫及辐射对流条件等多角度揭示了其形成机理。结果表明:(1)2025年7月京津冀地区月内27天平均最高温度高于常年同期值,最大距平值高达4.85℃;在空间分布上,高温日数距平与平均最高温度距平均呈现“西北低、东南高”的分布特征。(2)2025年7月京津冀极端高温事件是在西太平洋副热带高压异常偏强、偏北、偏西的稳定环流背景下,叠加前期西太平洋暖海温异常强迫,并通过晴空辐射与下沉增温的正反馈机制协同发展而形成的。具体表现为,西太平洋副热带高压脊线较气候态北抬了约10个纬度,且西伸脊点持续偏西;来自低纬的暖湿偏南气流显著增强;前期西太平洋海区海温异常偏高;上空云量显著偏少,晴空辐射持续增强,在这些因素的协同影响下,进一步加剧了2025年7月京津冀地区高温事件的强度与持续时间。
                                                                                                                   
    摘要:
    海雾是威胁黄海海域船舶航行与港口活动安全的重要灾害性天气。本研究使用多种观测资料结合WRF模式(Weather Research and Forecasting Model),研究春夏季海表面温度(Sea Surface Temperature, SST)冷斑对黄海海雾分布的影响。基于71年的船舶观测发现,在青岛、成山头、苏北浅滩附近海域等冷斑区,春夏季黄海海雾的发生频率较海盆平均雾频偏高约10%。对比不同分辨率的SST数据集与浮标观测发现,GHRSST(Group for High-Resolution Sea Surface Temperature)对冷斑强度低估最小。进而设计了一个冷斑去除方案,并分别以GHRSST和去除冷斑后的GHRSST作下边界条件开展控制实验和无冷斑试验,使用预报海雾效果较优的Lin微物理方案对2014—2016年4—7月的黄海海雾进行后报。两组试验对比结果表明:冷斑通过增大近海面气温与海温差,增强大气稳定度,形成有利于海雾生成与维持的稳定层结。冷斑上空相对湿度增加、风速减小,并且液态水含量显著偏高,多年平均雾频增加约15%。进一步对比两组后报试验发现,冷斑使黄海海雾的误报率显著升高,这说明仅通过提高下边界条件的SST分辨率、增强冷斑,无法显著改善黄海海雾的预报技巧。
                                                                                                                   
    摘要:
    为分析黑龙江省2025年高温对农业的影响,基于1981—2025年黑龙江省地面气象观测站6—8月逐日气温资料,引入日最高气温≥35℃临界阈值识别高温,采用皮尔逊相关性分析等方法,分析高温频次、集中时段、日数、时空分布特点及演变规律,研究揭示高温对春玉米生长发育的影响。结果表明:(1)2025年夏季研究区极端高温天气过程分为3个时段,高温日数较常年多4 d。(2)2025年夏季日平均最高气温空间变化表征北低南高分布,高温日数呈现由中部向南北逐渐增多的趋势;仅7月出现接近异常偏暖,站点主要分布在黑龙江省东南部,与春玉米生育期缩短的区域重叠。(3)生育期日数呈现随最高气温升高而减少的趋势,一定程度上表明高温条件对春玉米生长为促进作用;2025年总体气象条件较优,利于春玉米生长发育。
                                                                                                                   
    摘要:
    利用浙江省三维闪电定位数据与杭州S波段多普勒天气雷达体扫资料,对比分析了2024年3月25日冰雹过程和8月20日暴雨过程的闪电活动特征及其与雷达参量的关联。结果表明:(1)两次过程的闪电活动均与强回波核心区保持良好的空间对应,但闪电类型构成差异显著,两次过程均以地闪(CG)为主,冰雹过程中云闪(IC)的相对占比更高,暴雨过程IC主要集中在对流最旺盛时段;(2)Spearman相关分析显示,闪电频数与雷达参量的最优相关参量因天气类型而异,冰雹过程中面积类参量(≥40 dBZ回波面积、≥55dBZ回波面积)相关性最突出,暴雨过程中回波顶高(ET)相关性最佳;(3)两次过程均展现出闪电预警指示信号,但表现形式不同,冰雹过程总闪频数跃增超前于首次降雹15~30 min,“闪电跳跃”特征明显,暴雨过程≥55dBZ回波面积峰值领先总闪频数峰值30 min,指示性更为突出;(4)两次过程的闪电电流分布存在明显差异:正地闪峰值电流在两次过程中分布相近,而负地闪峰值电流差异显著,暴雨过程中负地闪峰值电流整体偏强,中位数及高值事件比例均高于冰雹过程;此外,冰雹过程中负地闪峰值电流在降雹前后呈系统性下降,经Mann-Whitney U检验差异高度显著,可作为冰雹阶段转换的潜在电学指标。研究结果可为不同类型强对流天气的闪电临近预警策略优化提供参考依据。
                                                                                                                   
    摘要:
    基于辽宁省EL风自记纸数字化成果(Fm文件)和地面气象月报文件(J文件),经过数据标准化处理、质量控制和拼接整合,形成辽宁省30个国家站1968~2023年的逐分钟风向风速数据集(V1.0)。数据集涵盖辽宁省除大连、辽阳、盘锦以外的其他地市。风向整体实有率、正确率分别为92.64%、99.9998%,风速整体实有率、正确率分别为95.77%、99.9999%。绝大部分台站风向风速实有率均在90%以上,所有台站风向风速的正确率均超过99.999%。基于“中国国家级地面气象站逐小时10min风数据集(V1.0)”风向风速对比评估发现:正点风速对比差值92.16%分布在,78.63%分布在,51.79%对比差值为0;风向差异96.86%分布在1个方位以内,82.24%风向方位完全相同。绝大部分站的风速偏低,所有站的风向相符率均高于94%。风向风速差异具有明显的时空变化特征,主要与风平均量和风速大小有关。风速风向差异在自记观测时期较小,自动观测时期较大。风速差异在春季较大,风向差异在夏季较大,风速风向差异均在冬季最小。风速风向差异在日出时段逐渐变大,12时风向差异达到最大,14时风速差异达到最大。
                                                                                                                   
    摘要:
    利用自动气象站、降水天气现象仪、海上浮标站、船舶观测站、闪电定位仪、风廓线雷达、双偏振雷达、FY-4B卫星和ERA5(European Center for Medium-Range Weather Forecasts Reanlysis v5, ERA5)再分析资料,对2024年12月7日发生在渤海海峡一次罕见强冷流降雪成因分析。结果表明:(1)此次冷流强降雪主要出现在渤海海峡,落区罕见,伴有明显闪电。(2)降雪发生在高空冷涡后部横槽转竖形势下,对流层低层存在中尺度涡旋,使得上升运动增强。是渤海海峡产生强降雪的有利动力条件。(3)在冷流强降雪发生时大气低层不稳定增强,浮标站数据显示海气温差增大,感热通量跃增。(4)闪电及强降雪均发生在涡旋成熟阶段,闪电出现在最强上升运动出现之后,闪电频次峰值与最大降雪强度出现时间吻合。风廓线雷达显示闪电发生时近地面风向由西到西南风转为偏北风。(5)闪电位置主要在地面中尺度辐合线北侧,对应雷达回波上涡旋低压中心附近30 dBz以上强度的反射率因子回波内。(6)降雪期间空气中过冷水丰富,存在淞附现象。降雪粒子主要表现为双峰谱特征,有霰粒子和攀连的雪晶并存;霰粒子具有阵性,主要出现在闪电较密集时次,云内粒子特征满足非感应起电机制条件。
                                                                                                                   
    摘要:
    本文较为系统地探讨了三类ENSO与南海SST异常的复合事件对长江中下游夏季降水的影响,并结合环流形势特征与水平Rossby波射线通量(the horizontal Wave Ray Flux, Li-Yang WRF)揭示其物理机制。结果表明:强El Ni?o次年,Ni?o3.4区海表温度(Sea Surface Temperature, SST)异常可激发沿热带向西传播的Rossby波,首先影响南海并诱发西北太平洋异常反气旋;该反气旋通过驱动异常Ekman下沉流促使南海中部海盆进一步增暖,进而激发另一支北上东传的Rossby波。两支波列在西北太平洋汇合后共同影响东亚环流,在长江中下游、朝鲜半岛及日本附近形成气旋式切变带,增强水汽辐合与上升运动,导致该区域夏季降水增强。不同SST异常状态下,两支波列在西北太平洋相汇的位置存在差异:La Ni?a背景下对西北太平洋环流异常的作用与El Ni?o背景下相反,且两波列交汇位置更偏东偏北。大体来说,南海SST暖异常事件与El Ni?o复合有利于我国东部降水偏多,而南海SST冷异常事件与La Ni?a复合则不利于降水增加。
                                                                                                                   
    摘要:
    利用第六次耦合模式比较计划中的人为气溶胶单一强迫模拟试验以及区域气溶胶模式比较计划中的东亚和南亚单一区域模拟试验,研究了21世纪10年代以来亚洲内部出现的“东亚减排、南亚增排”的偶极子型人为气溶胶排放特征对北太平洋海表面温度的影响以及其物理机制。研究发现,在人为气溶胶单一强迫模拟试验中,东亚和南亚地区气溶胶排放反向变化的情况下,北太平洋海表面温度变化主要表现为变暖的响应特征。而单一区域试验结果表明东亚减排与南亚增排会造成北太平洋截然不同的海温响应,东亚减排造成北太平洋高纬度地区以及北美西海岸的增暖,而南亚增排则导致了相应区域的冷却。进一步研究表明,东亚减排通过影响短波辐射以及中纬度的大气遥相关过程,导致北太平洋海表面温度变暖;而南亚增排则通过辐射冷却效应引起北印度洋的大气环流异常,进而导致赤道东印度洋海表面温度冷却,并通过减弱沃克环流产生向北传播的大气遥相关波列响应,将热带的信号传播到北太平洋,并通过引起大气环流的变化进而导致北太平洋海表面温度异常。此外,通过对比人为气溶胶单一强迫模拟试验与单一区域气溶胶强迫试验的结果发现,亚洲偶极子型气溶胶排放特征下的北太平洋海表面温度响应很大程度上由东亚地区人为气溶胶的减排造成的气候响应主导。
                                                                                                                   
    摘要:
    利用2015年11月28日在四川盆地以及盆周山区过渡地带的一次飞机增雨探测飞行,从时间尺度和垂直方向上分析了此次非降水层状云系三个入云阶段(T1—T3)的粒子数浓度(number concentration,N)、有效直径(effective diameter,ED)、液态水含量(liquid water content,LWC)等云微物理特征。结果表明:此次层状云系云厚分布不均;飞行高度(H)421—4038 m;环境温度(T)-4.68—12.2 ℃;LWC为0—0.148 g·m-3,小云滴粒子以液态为主,大云滴与降水粒子以冰晶为主;小云滴、大云滴、降水粒子的分别为1.22×108 m-3、6.26×102 m-3、5.71×102 m-3,分别为4.96μm、108.99μm、379.28μm,N与ED呈正相关。时间尺度上,T1的LWC最丰富,主要来自2—10 μm小云滴,从上至下分别探测到冰云、冷云、冷暖混合云共三层;T2的LWC较T1低一个数量级;T3阶段未探测到大云滴与降水粒子。垂直方向上,0 ℃层位于2370 m附近;2100—2400 m为丰水区;负温度区有过冷水与小冰晶粒子凇附生长,正温度区有大、小云滴粒子的碰并增长,但负温区中LWC较低同时T相对较高,导致水-冰转化效率低,所以NPIP不高,降水粒子掉落云外后下降过程中因破裂、蒸发而未形成地面降水。。
                                                                                                                   
    摘要:
    利用2025年台风季南海北部(含北部湾海域)3套漂浮式测风激光雷达观测数据,针对“剑鱼”“桦加沙”和“麦德姆”三次台风活动评估了第五代全球气候和天气再分析资料(ERA5)再分析资料在80 m、120 m、160 m和200 m等4个与风能资源评估及机组载荷计算密切相关的高度层。通过ERA5位势高度场确定等压面实际海拔,结合幂律风廓线模型进行时空匹配与高度订正后开展定量比对。结果表明:ERA5能较好再现台风风速演变趋势,与观测的风速相关系数普遍高于0.84,均方根误差(RMSE)为1.4~4.3m·s?1;但对峰值风速存在系统性低估,尤其在风速超过20m·s-1的极端情况下,低估幅度可达1~4m·s-1。风向的比对精度整体低于风速,在快速转变阶段误差显著。垂直分布上,风速RMSE随高度增加呈递减趋势,200?m高度表现小于80?m。本研究揭示,ERA5虽能反映台风风场演变趋势,但其系统性偏差会增加海上风电机组载荷计算与功率预测及台风风险精准评估中的不确定性,需结合实测数据开展偏差订正后使用。
                                                                                                                   
    摘要:
    基于2024年11月—2025年6月在湖北潜江开展的4种近距型激光测风雷达(简称雷达)与测风塔的测风比对试验数据,结合临近省级气象站数据同期逐十分钟降水资料,利用16扇区划分法分析了雷达与测风塔风向频率、风向扇区分布特征,区分不同降水强度、不同风速变化研究了天气条件对雷达各高度层风向角度探测质量的影响,以数据完整性、准确性和误差离散性为评价因子,综合相关标准和实际情况制定4级判别指标,评估不同雷达在不同天气条件下的风向探测性能及差异。结果表明:雷达在全时段和无降水时段探测风向数据完整性质量均为优良,在有降水时段数据完整性略有下降。雷达各高度风向频率分布与测风塔相似,相关系数均在98%以上。降水和风速能影响雷达测风数据准确性,雷达测风误差有随着风速增大而减小和随着降水强度增大而增大的趋势。整体上,4种雷达风向与测风塔风向相差较小,极端天气对雷达探测风向质量有一定影响,除少数复杂极端天气外,其他天气对雷达风向探测质量影响不明显。
                                                                                                                   
    摘要:
    针对2024年2月20—21日山东半岛北部一次罕见的回流暴雪过程,综合利用常规观测、再分析资料、WRF模式敏感试验及HYSPLIT后向轨迹追踪,系统分析了暴雪的时空特征、环流背景、地形影响及水汽来源,旨在揭示半岛丘陵地形对回流降雪局地作用的物理机制。结果表明:此次暴雪发生于典型的回流形势背景下,925 hPa冷空气经渤海、黄海北部南下形成冷舌,700 hPa西南暖湿气流输送充沛水汽,高低层配置构成有利的垂直风切变与上升运动。WRF控制试验较好地再现了降雪的时空演变;地形敏感试验表明,山东半岛丘陵地形通过动力抬升作用,促进了水汽垂直输送和凝结,在其北坡激发出显著的垂直上升运动及闭合次级环流圈,直接导致烟台至威海一带降雪增强,当地形高度降低时该效应明显减弱。水汽追踪分析进一步定量揭示了两支关键水汽通道,一支源自低纬度、沿中层西南急流输送的暖湿气流贡献了约67.16%的水汽,另一支为高纬度冷空气流经渤海暖海面后吸收蒸发水汽所形成的低层冷湿气流,贡献约32.84%。本研究表明,在回流暴雪过程中,山东半岛丘陵地形通过动力抬升作用对半岛北部暴雪具有显著的局地增强效应。研究结果可为类似天气形势下半岛地区暴雪的预报预警及机理研究提供参考。
                                                                                                                   
    摘要:
    热带气旋(TC)是造成山东极端降水的一种重要天气系统,厘清山东TC极端降水的形成机理有助于防灾减灾。本文利用中国气象局上海台风研究所提供的1961—2020年最佳路径数据和山东79个气象台站的日降水观测资料,探究了厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)不同位相背景下TC北上影响山东造成极端降水的关键因子和影响机制。结果表明:TC能否在山东引起极端降水的关键因子在ENSO不同位相下存在显著差异。在El Ni?o发展年,印度夏季风加强对TC极端降水有重要作用。夏季向北传播的季节内振荡活跃有利于强的印度夏季风与西太平洋北上的TC相配合,将南海、孟加拉湾充沛的水汽源源不断输送至山东;同时,山东位于西南低空急流左侧和高空西风急流入口区的右侧,这种高低空急流配置的动力作用,有利于产生强烈的上升运动,进而造成山东极端降水。在La Ni?a发展年,西太平洋副热带高压的发展与山东TC极端降水有着更为密切的联系。前期巴伦支海-喀拉海上空异常高压波源激发的向东亚中纬度传播的大气遥相关波列导致西太平洋副热带高压西伸北抬,进而引导TC将太平洋上的水汽源源不断地送至山东,为极端降水提供有利的水汽条件。
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    [摘要] (10665) [HTML] (5679) [PDF 5.63 M] (11739)
    摘要:
    利用山东省及周边地区10个站点的地面和高空观测资料对ERA5再分析资料的适用性进行了初步评估。结果表明:再分析的海平面气压和2 m温度与实况资料的相关性明显优于2 m相对湿度和10 m风场;高空温度和相对湿度在对流层中低层的适用性要好于高层,而位势高度和风场在中高层适用性较好;海平面气压再分析与实况的相关有着最明显的季节变化,2 m温度、2 m相对湿度和10 m风速则在部分站点有较明显的季节变化,而10 m风向的相关系数更多地表现出站点之间的差异,高空要素的适用性,季节和区域差异不明显。另外,对比发现,ERA5的适用性总体上要优于ERA-Interim再分析资料,地面和对流层低层的相对湿度、风场提高更为明显。
    [摘要] (2500) [HTML] (4047) [PDF 2.76 M] (6320)
    摘要:
    回顾了近30年来中国双线偏振天气雷达的研究进展,着重从雷达数据质量控制和雷达偏振参量的测量精度两大方面进行详细叙述。阐述了目前主要通过提高双偏振天气雷达的系统性能,降低系统误差,抑制雷达地物杂波,来提高雷达数据质量和测量精度,而双通道一致性和极化隔离度是双偏振天气雷达系统最主要的性能指标;描述了双偏振天气雷达系统及其产品应用新进展。
    [摘要] (1276) [HTML] (3533) [PDF 887.60 K] (5318)
    摘要:
    数值预报是逐日天气预报、气候预测和气象防灾减灾的核心科技支撑。为进一步提高预报预测的准确度和延长预见期,甚高分辨率、多圈层耦合、多尺度嵌套、多尺度集合、数值地球系统模拟技术等是下一代数值预报的重要发展方向。异构众核高性能计算机和E级计算的高速发展为这一发展提供了契机,但也对现有业务数值预报中采用的数值方法提出了挑战。此文仅对国内外下一代大气模式涉及到的数值方法进行综述,着重于数值算法、准均匀球面网格和时间积分方案等3个方面,期望为相关研究者提供参考。
    [摘要] (1065) [HTML] (2231) [PDF 21.07 M] (5090)
    摘要:
    西北太平洋是全球海雾最多的海域,但由于观测资料匮乏,对开阔大洋上海雾形成机理的个例研究很少。2019年9月12—14日,中国北极科考船“向阳红01号”在亲潮延伸体水域捕捉到一次海雾事件。主要利用船载观测数据,分析了海雾形成的物理过程。结果表明,这是一次温带气旋的暖锋和局地海洋锋(海面温度锋)共同影响下的海雾过程。伴随暖锋的偏南气流将暖湿空气向北输送,在亲潮延伸体区,海面空气增湿效应大于增温效应,导致相对湿度不断增加接近饱和。北上暖空气遇到较冷水域上空的冷空气团,向上爬升形成大范围锋面逆温;局地海洋锋强迫出大气边界层内的次级环流,其下沉支使该锋面逆温层底的高度进一步降低,有利于雾滴局限在近海面成雾,雾区出现于暖锋锋面过后局地海洋锋的冷水侧。这项研究明确了海雾形成过程中作为背景环流的大气暖锋与作为局地强迫项的海洋锋的贡献,可为海雾预报提供新的理论支撑。
    2017,37(3):109-116, DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2017.03.013
    [摘要] (1793) [HTML] (2247) [PDF 1.91 M] (4278)
    摘要:
    利用2007—2015年济南市区及历城区自动气象观测站的逐小时降水量资料,以及常规高空、地面观测资料,统计了198次短时强降水过程的范围和强度特征,年际、月际变化特征,按照短时强降水发生时的天气形势和影响系统,分为切变线型、低槽冷锋型、西风槽型、冷涡型、台风外围型及无系统型6类,并分析了不同类型和不同范围短时强降水的关键环境参量。研究表明:短时强降水的强度与范围有较好的相关性,7月中旬—8月中旬出现强降水的次数最多;切变线型短时强降水发生范围与强度分布最广,7、8月的低槽冷锋型过程极易造成大范围高强度降水;地面露点(Td)、850 hPa假相当位温(θse)、对流有效位能(CAPE)以及暖云层厚度能较好地区分不同范围的短时强降水过程。在天气分型的基础上,结合不同降水范围和不同降水类型环境参量箱线图与阈值表,可为济南市区短时强降水的预报提供有价值的参考。 
    [摘要] (1582) [HTML] (2188) [PDF 2.59 M] (4148)
    摘要:
    通过对多家船舶海洋气象导航公司和机构的介绍,概括了国内外气象导航的业务和发展。文章分析结果表明,国外气象导航业务发展历史悠久,技术储备雄厚,业务体系完善,占据了全球气象导航业务的大部分市场份额。国内气象导航的发展历程较短,技术力量薄弱,业务量相对较少。当前国内的气象导航服务正在努力开拓创新,在信息化背景下逐步开展多样化的平台建设和产品研发,并取得了良好的进展。
    [摘要] (2622) [HTML] (2911) [PDF 6.23 M] (3818)
    摘要:
    台风暴雨最重要的两个因素是雨强和降雨分布,后者即为暴雨的落区。影响台风暴雨落区的因子主要有3个:1)台风涡旋内部结构;2)台风周围环境大气影响;3)台风下垫面强迫作用。本文对这3类因子的作用和影响作了总结。台风暴雨可分为台风环流内的暴雨和台风环流之外的暴雨两大类。本文把台风环流内的暴雨概括为5个落区,包括眼壁暴雨、螺旋雨带暴雨、小涡暴雨、倒槽暴雨、切变暴雨。把台风环流之外的暴雨分为台前飑线暴雨、远距离暴雨和变性下游效应暴雨。地形可能会改变两类暴雨的强度和落区。本文对每一个落区的暴雨特点和形成机理作了总结,对台风暴雨业务预报有一定的参考价值。
    [摘要] (4491) [HTML] (3680) [PDF 12.63 M] (3528)
    摘要:
    风云三号D气象卫星搭载10个载荷:中分辨率光谱成像仪Ⅱ、微波成像仪、微波温度计Ⅱ、微波湿度计Ⅱ、红外高光谱大气探测仪、近红外高光谱温室气体监测仪、广角极光成像仪、电离层光度计、空间环境监测器和全球导航卫星掩星探测仪。这10个载荷每天连续对地球探测,并获取数据,卫星将载荷探测数据经过实时空对地广播链路向全球用户广播;同时,通过延时空对地广播链路将全球延时数据对国内的广州、乌鲁木齐、佳木斯、喀什,北极及南极站进行数据下传,这四个国内站及两个极地站收到全球数据后,在45 min内,通过地面商用通信链路将数据传送到数据处理中心,数据处理中心对收到的数据进行汇集、分包、质量判断、预处理、产品生成等处理后,通过专线或互联网将数据发送给用户;同时,各气象、海洋及其他用户还可以通过用户利用站进行数据的接收及应用。
    2017,37(4):101-112, DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2017.04.012
    [摘要] (2131) [HTML] (2473) [PDF 20.11 M] (3380)
    摘要:
    利用NCEP再分析资料、常规观测资料、区域气象观测站资料和多普勒天气雷达资料等,对2016年6月13—14日山东强对流天气过程的中尺度特征、触发条件及雷达回波等进行了分析。结果表明,冷涡前部高空槽和地面气旋造成13日强对流天气,高空冷涡和地面气旋造成14日强对流天气。高空干冷、低层暖湿气流有利于大气对流不稳定度加大。13日对流系统由2个独立的MαCS组成,14日则是由MβCS演变而成的MαCS系统。辐合线和干线是强对流天气的触发条件,两者重合处能诱发对流单体强烈发展。移动路径右偏中层引导风向、高空西北风的切入和地形因素是导致强降雹超级单体发展及持续存在的原因。6 h前的400~1 200 J·kg-1对流有效位能区域与降水落区对应较好。两日强对流天气过程的水汽均以西南向输入、南北向辐合为主;14日过程中渤海湾的水汽输送也很重要。高层更宽阔的MPV异常及显著下传、高低层正负位涡差的增大会造成更强的上升运动和对流不稳定。
    2019,39(1):106-115, DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2019.01.011
    [摘要] (2107) [HTML] (2950) [PDF 21.96 M] (3369)
    摘要:
    利用气象卫星、多普勒天气雷达、区域自动气象观测站及常规气象观测资料,结合NCEP/NCAR逐日6 h再分析资料(0.25°×0.25°),对2018年18号台风“温比亚”及其残骸长时间影响山东引发特大暴雨的成因进行分析发现:1)此次极端降水可分为三个阶段,分别受台风外围螺旋云系、倒槽和变性后温带气旋冷锋影响,其中弱冷空气与台风倒槽相互作用对强降水的产生和维持起到了重要作用。2)“温比亚”缓慢北上过程中,强降水落区从台风东侧逆时针转至其北部倒槽附近,并逐渐远离台风中心,台风强度逐渐减弱。3)冷空气在对流层中层与台风倒槽相互作用,中层冷暖平流增强形成锋区,斜压不稳定能量增强,暖湿空气在锋区附近上升,并与低层倒槽辐合上升运动相配合,引发了倒槽附近特大暴雨的发生。4)此次过程中,低空急流稳定维持,源源不断地将水汽自东海输送至台风倒槽附近,水汽输送集中在800 hPa以下,850 hPa水汽通量辐合强度大于8×10-6 g·cm-2·hPa-1·s-1区域与暴雨落区的形态和位置对应良好。5)对流层中层的弱冷空气和低层的强暖湿气流促进了对流不稳定层结的发展和维持,低层强风速带在鲁中山区迎风坡强迫抬升不断触发中尺度对流系统,在中高层气流引导和地形作用下产生“列车效应”,也是此次过程中局地特大暴雨产生的重要因素。
    [摘要] (1454) [HTML] (2634) [PDF 1.63 M] (3305)
    摘要:
    重点围绕登陆热带气旋(LTC)降水预报研究进行了回顾和总结,指出针对LTC降水有三类预报技术:动力模式、统计方法和动力-统计结合的预报方法。以数值天气预报(NWP)模式为代表的预报技术对LTC降水的预报能力仍然非常有限。改进NWP模式预报误差的途径主要有两条:一是发展NWP模式;二是发展动力-统计结合的方法。分析表明,动力-统计相似预报是一项很有潜力的技术;针对现有研究中的不足,开展LTC降水动力-统计相似预报研究,探索减小数值模式LTC降水预报误差的有效方法,将是一个充满希望的研究领域和方向。
    [摘要] (1953) [HTML] (2124) [PDF 28.14 M] (3191)
    摘要:
    2018年8月13—14日,1814号台风“摩羯”(YAGI)由强热带风暴逐渐减弱成热带低压,在山东省境内造成强降水,并引发了系列龙卷。龙卷发生后,气象部门对龙卷进行了详细的实地灾情调查。通过对6处龙卷路径无人机航拍的高分辨率图像和现场勘察的建筑物损毁、树木折断、庄稼倒伏等状况的综合分析,判断发生在滨州市姜楼镇、东营市盐窝镇的龙卷达到EF2级,其他为EF0/EF1级。上述龙卷都发生在残余低压环流中心移动方向的右前方,且集中在残余低压环流外围偏北段雨带中的小型超级单体内;其中在滨州引发的龙卷距离残余低压环流中心最近,约150 km,在潍坊引发的龙卷距离残余低压环流中心最远,约400 km。这些小型超级单体在雨带中,自南向北或者自东南向西北方向移动,尺度都很小,发展高度较低,强反射率因子核位于风暴的底部,低层反射率因子的南端有入流缺口,呈钩状回波特征;低层径向速度产品有较强的正负速度对。用雷达系统原适配参数值计算表明,在调查的6次龙卷中,仅有1次龙卷发生前算出了中气旋(M)产品,2次算出龙卷涡旋特征(TVS)产品;用修改的适配参数值进行计算,在6次龙卷发生前都算出了M产品,4次算出TVS产品,优化适配参数可提前将弱的M和TVS识别出来,对龙卷的临近预警具有指导作用。
    [摘要] (3084) [HTML] (3737) [PDF 5.04 M] (3159)
    摘要:
    风云四号是中国新一代静止轨道气象系列卫星,该系列卫星的设计目的是满足中国气象局2020年前后的业务应用和服务需求。风云四号系列的首发星为科研试验星,代号FY-4A,已于2016年12月14日在西昌卫星发射中心成功发射,从FY-4B开始,风云四号系列卫星将提供业务服务。成像仪是风云四号系列卫星的核心载荷之一,其成像性能比目前使用的风云二号系列卫星在时间空间分辨率、光谱通道等方面有显著提升。本文将就该仪器的工作特点、观测模式设置、光谱通道的选取和特点进行介绍,由于FY-4A卫星正在进行为期一年的在轨测试,本文还将展示在轨测试图像。
    [摘要] (1371) [HTML] (1863) [PDF 3.15 M] (2964)
    摘要:
    对近年来利用条件非线性最优扰动(Conditional Nonlinear Optimal Perturbation,CNOP)方法开展的黑潮目标观测研究进行了总结,主要包括日本南部黑潮路径变异的目标观测研究、黑潮延伸体模态转变的目标观测研究和源区黑潮流量变化的目标观测研究。通过计算这些事件的CNOP型扰动,发现这些事件的CNOP型扰动具有局地特征,可以作为实施目标观测的敏感区。理想回报试验结果表明,如果在由CNOP方法识别的敏感区内实施目标观测,则会大幅度提高上述事件的预报技巧。
    [摘要] (1758) [HTML] (2066) [PDF 8.61 M] (2951)
    摘要:
    选取2012年4月14日的一次存在东西2片雾区的黄海春季海雾为研究对象,借助WRF(Weather Research and Forecasting)模式,采用循环3DVAR(3-Dimensional Variational)数据同化方案,考虑了湿度控制变量的背景误差协方差CV6,进行了AIRS(Atmospheric Infrared Sounder)卫星温度与湿度廓线数据的同化试验,并基于同化试验结果探讨了此次海雾的形成机制。同化试验结果表明:同化 AIRS 卫星温度与湿度廓线数据后,模式能成功再现海雾的形成过程,特别是东西2片雾区之间的晴空区的存在,这归功于AIRS数据的同化能够显著改善海上大气边界层的温湿结构、影响海雾的低层高压的范围与强度;机制分析揭示:东西2片雾均为典型的平流冷却雾,但二者厚薄和气团来源不同;海上高压控制黄海西岸陆地的暖空气入海,受低海温的冷却作用降温先形成逆温层,然后逆温层底部生成了较薄的西侧雾区;来自黄海中部的空气向东北移动至朝鲜半岛西部海域,高压下沉增温形成一个顶部较高的稳定层,从而生成较厚的东侧雾区;高压中心下沉区内,近海面风速小使得机械湍流弱,空气增温与海温暖舌共同作用下使得近海面气海温差小,海雾无法生成导致了晴空区的存在。
    [摘要] (1718) [HTML] (2050) [PDF 12.36 M] (2913)
    摘要:
    基于相干多普勒测风激光雷达于2018年8月在山东德州获取的为期一个月的风廓线观测数据,进行了低空急流的判定、识别与统计分析。参考BONNER对低空急流的判定标准,对1 500 m高度以下的每10 min平均风廓线数据进行低空急流识别与统计,急流发生频率仅为3.6%。参考张世丰对低空急流的判定标准,统计了350 m高度以下10 min平均风廓线的低空急流风速、高度、风向及风切变等结构特征。急流发生频率为24.9%,急流速度主要介于6~10 m·s-1之间,急流高度出现3个峰值,分别位于110 m、160 m和220 m左右,急流风向主要为偏东风和偏南风。结果表明,多普勒激光雷达可以获取高时空分辨率的风廓线数据,进而可以有效检测低空急流结构的存在及其特征。
    [摘要] (1543) [HTML] (1939) [PDF 1.81 M] (2901)
    摘要:
    利用济南CINRAD/SA新一代多普勒天气雷达资料,统计分析了2004—2015年约15万km2区域内发生的148个线状中尺度对流系统(linear mesoscale convective systems,简称LMCSs)的多普勒雷达回波特征。主要分析了LMCSs的年和月分布、典型尺度、典型回波强度的统计特征以及初始回波出现时间、位置、LMCSs持续时间、演变过程回波合并特征、移动速度和方向、发展后期回波演变特征、组织类型等。LMCSs存在明显的年际变化,不同年份之间有很大的差别,而每年的6月和7月是LMCSs的高发期;80%的LMCSs是大于50 km的中-β尺度,20%属于中-α尺度,成熟期97.3% LMCSs的最大回波强度在55~70 dBz间;10—22时之间易开始形成LMCSs,14—16时是峰值,凌晨不易形成LMCSs,而LMCSs持续时间在2~18 h之间,6~8 h是峰值;一半的LMCSs在演变过程出现回波合并,合并过程可以分为与孤立对流单体合并、与对流回波群合并和与对流回波带合并三类;地形对LMCSs的触发有重要影响,太行山脉、鲁中山区的北麓和西麓容易触发形成LMCSs。这些研究为认识LMCSs发生、演变、减弱各阶段的特征,进一步提高对LMCSs的实时监测、短时预警水平提供了基础。
    [摘要] (1442) [HTML] (1747) [PDF 5.95 M] (2870)
    摘要:
    2015年11月5—8日发生的一次江淮气旋具有与以往过程不同的特征,发生时间晚、路径偏北东移、途经山东半岛后又南折,导致山东半岛连续降水36 h,降水时段内累积降水量最大接近50 mm。为揭示上述特点的成因,利用FNL(Final Analysis Data of Global Forecast System)再分析数据进行了天气形势分析,结果表明:副热带高压位置偏北且强度较强是导致气旋过程发生时间偏晚、路径偏北东移的重要原因,而副热带高压的异常变化与2015年强厄尔尼诺事件有很强的关联性。借助WRF(Weather Research and Forecasting)数值试验探究了气旋过程路径偏北又南折的原因,发现:1)黄海的高海温有利于海面水汽通量向上输送,积云对流加强,潜热释放促进江淮气旋增强发展;高空西南气流对增强气旋的控制较弱,导致气旋没有一直向北移动,中途发生南折。2)黄海南部海温较北部偏高约4 ℃,低空大气南、北部之间形成的能量锋区对江淮气旋的南折有指向作用;同时对流层低层偏北风的存在以及副热带高压的短时南撤为气旋的南折提供了动力环境。
    [摘要] (1027) [HTML] (2053) [PDF 7.46 M] (2791)
    摘要:
    为实现合成孔径雷达数据与数值预报模式资料融合,提高海面风场精度和业务化运用水平,提出了一种基于星载SAR数据与模式资料的变分融合方法。其研究思路是采用二维连续小波变换提取SAR图像中高精度风条纹风向,结合地球物理模型函数求解海面风场的经向分量和纬向分量,然后采用Kriging插值方法将数值预报模式风速插值到SAR海面风场覆盖区域,得到SAR风速观测算子,由此构建SAR风场与模式风场融合的代价函数,并采用变分方法求解分析风场,最终得到融合后的海面风场结果。仿真分析结果表明,变分融合后的海面风速和风向结果更接近于理想值,尤其在SAR海面风场覆盖区域更为明显。选取ENVISAT/ASAR资料和与其时空匹配的欧洲中期天气预报中心模式风场资料开展实例验证,结果表明融合后的海面风场结果比模式风场更加接近于浮标观测结果。
    [摘要] (506) [HTML] (1155) [PDF 4.50 M] (2777)
    摘要:
    基于山东省2021年3月—2022年2月1 519个气象观测站2 m气温观测数据,对中国气象局高分辨率陆面数据同化系统(High Resolution China Meteorological Administration Land Data Assimilation System,HRCLDAS)和欧洲中期天气预报中心第五代陆面再分析数据集(ERA5-Land)逐小时2 m气温分析的日统计数据(平均气温、最高气温、最低气温)进行对比评估。结果显示:(1)HRCLDAS/ERA5-Land日统计平均气温、最高气温、最低气温的均方根误差分别为0.1/1.2 ℃、0.6/1.9 ℃、0.4/1.7 ℃,表明HRCLDAS具有更高的精度,且在不同地理区域、不同海拔高度的表现均优于ERA5-Land,大部地区的偏差(-0.5~0.5 ℃)远低于ERA5-Land(-2.0~2.0 ℃)。(2)两套数据对高温及寒潮过程的监测能力对比评估表明,HRCLDAS能够捕捉到大部分的高温以及寒潮过程,其与观测的高温日数及寒潮日数空间分布较为相似,但对影响范围存在一定的低估;ERA5-Land则只能监测到部分高温及寒潮过程,并对高温日数与寒潮日数存在严重的低估。
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