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    2023,43(4)                                                                                                                
    摘要:
    2023,43(4)                                                                                                                
    摘要:
    [摘要] (35) [HTML] (10) [PDF 8.60 M] (23)
    摘要:
    通过总结2023年第5号台风“杜苏芮”的主要特点,并对主要的预报难点问题进行分析和研究,得出以下主要结论:(1)“杜苏芮”登陆强度强,是2023年截至10月登陆我国最强的台风,登陆后在陆上长时间维持,造成福建、安徽等地多站点风雨观测突破历史极值,黄淮、华北等地出现历史极端强降雨天气。(2)在“杜苏芮”生成初期,由于副热带高压受到多系统的影响,数值模式对于“杜苏芮”台风东侧新生热带扰动的强度、位置预报存在偏差,是产生较大路径预报偏差的原因。(3)“杜苏芮”登陆前形成双眼墙结构增加了登陆强度预报的难度,有利的形势条件和多源观测资料的应用为台风强度预报提供了良好的支撑。(4)“杜苏芮”登陆后,来自西南季风和第6号台风“卡努”共同的水汽输送、太行山地形作用以及移动路径上弱的垂直风切变均有利于台风减弱后的低压环流长时间维持。
    摘要:
    台风“杜苏芮”(2305)是1949年至2023年9月登陆福建第2强台风,引发福建极端强降水。利用双偏振雷达、FY-4A等多源观测资料分析了福建强降水发展的主要特征,指出2个明显的降水阶段分别由台风眼壁与内螺旋雨带、台风外螺旋雨带造成。“杜苏芮”登陆后眼壁附近中β尺度对流云团发展,云团低层以大雨滴为主,对流云团分裂进入内螺旋雨带中发展为线状对流,数密度更高的较大雨滴产生极端雨量。而台风移出福建后外螺旋雨带后部对流组织化,形成带状中尺度对流系统,通过“列车效应”持续影响福建沿海,产生极端强降水,高浓度小雨滴是主要的云微物理特征。降水与鹫峰山、戴云山地形密切相关,向东开口的喇叭口地区利于形成强降水中心。
    摘要:
    2023年第5号台风“杜苏芮”海上维持超强台风时间长达约72 h,登陆福建时为强台风级,登陆后维持时间长达22 h,给我国近海、沿海和内陆地区造成了严重的风雨影响。各家数值模式预报出现较大分歧,给综合预报造成较大困难。为了更好地对模式做出解释应用,重点检验中国气象局区域台风数值预报系统(China Meteorological Administration_Regional Mesoscale Typhoon Numerical Prediction System,CMA-TYM)和中国气象局全球同化预报系统(China Meteorological Administration_Global Forecast System,CMA-GFS)的路径和强度预报在“杜苏芮”预报过程中的表现,并采用欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)和美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)预报与之对比,从而找出国产模式的优势和不足。检验结果发现,CMA-TYM路径预报误差与NCEP相近,大于ECMWF和CMA-GFS。在台风生成初期,CMA-TYM对其移动方向预报出现较大偏差,明显偏向了实况路径的右侧。23日开始的路径预报对登陆点把握良好,误差主要由对移动速度的预报偏快造成。CMA-TYM对快速加强过程的预报效果较其他模式具有显著优势。CMA-GFS的路径预报质量较好,平均误差略大于ECMWF,但小于NCEP和CMA-TYM,尤其是对长时效预报具有较好的可参考性,但对强度预报明显偏弱。
    摘要:
    避台航线最优化问题是远洋气象导航中的关键问题之一,为解决该问题,文中提出了一种面向船舶避台航线规划的图搜索算法,通过船舶失速模型和台风影响下的船舶航行风险识别方法,引入船舶变速集,定义图搜索算法中每条边的权重,基于计划航线改进图搜索算法的搜索策略,提高算法的效率和避台航线的平滑性,以获得最小航时的避台航线。以2305号台风“杜苏芮”为例验证算法在避台航线设计中的有效性,实验结果表明,该算法能够有效地躲避台风“杜苏芮”的大风浪影响,并得到最优航时航线,对实现船舶智能避台、优化船舶航线设计具有重要意义。
    摘要:
    利用1958—2019年的观测和再分析数据集,对冷、暖两类厄尔尼诺-南方涛动(El Niño-Southern Oscillation,ENSO)事件与后期华东地区春季降水之间的关系进行了分析。结果表明:(1)在暖ENSO事件中,华东春季降水量与前冬季ENSO海面温度异常存在较强的正相关关系。在冷ENSO事件中,这种强正相关向内陆地区西移,主要集中在江西和湖南。(2)暖ENSO事件通常会导致浙江、江苏和福建等沿海省份春季降水量过剩,而冷ENSO事件往往导致江西和湖南降水偏少。这归因于ENSO对大气环流的非线性影响。(3)与暖ENSO事件相比,冷ENSO事件引起的海面温度异常中心明显西移,造成异常低层大气环流的西移,最终导致华东降水的西移效应。(4)通过分析和发现,强调了华东春季降水对ENSO的非线性响应,这对华东地区的季节性气候预测具有重要意义。
    摘要:
    2020年5月山东共出现13次强对流天气过程,其中8次出现冰雹,共15市(93.8%)81站(65.9%)出现降雹,单站最大降雹次数为4次。10次出现10级以上雷暴大风,5次出现短时强降水,强对流次数之多、范围之广、强度之大、灾害之重为近10年少见。其中,“5 ·17”强对流天气过程最为剧烈,其冰雹范围之广非常罕见,最大冰雹直径为4.5 cm,最大风速达36.6 m ·s-1(12级),最大雨强达56.9 mm ·h-1。利用欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)第五代大气再分析数据集(ECMWF Reanalysis v5,ERA5)和加密自动气象观测站、多普勒天气雷达、闪电定位等资料,对2020年5月山东强对流天气特点及强对流多发的原因进行分析,并以“5 ·17”强对流天气过程为例,对雷达回波特征和风暴内的垂直运动进行剖析。结果表明:(1)副热带高压强度偏强,一方面有利于其外围的西南暖湿气流到达山东,另一方面阻挡西风带系统,导致前倾槽强度偏强,长时间维持在山东上空;500 hPa异常偏强的暖高压脊前西北气流携带的冷空气叠加在850 hPa偏强的暖温度脊上空,造成山东上空长时间为位势不稳定大气层结。(2)在上述有利的天气背景下,山东上空水汽充沛,对流有效位能偏大,冀鲁豫3省交界处气旋式辐合偏强,鲁中地区稳定存在一条辐合线,容易触发产生强对流天气,造成山东5月强对流天气频发。(3)对流风暴高度组织化、区域性的超级单体群以及一条长度超过500 km的强飑线是造成“5 ·17”强对流的直接原因,对流风暴内部的上升速度高达28 m ·s-1
    [摘要] (12) [HTML] (13) [PDF 2.38 M] (13)
    摘要:
    海洋一号C卫星(HY-1C)搭载的海岸带成像仪(coastal zone imager,CZI)为满足大幅宽成像需求,采用双相机组合成像,每台相间使用2片4色电荷耦合光敏元器件(charge-coupled device,CCD)拼接。从严密几何成像模型出发,对相机成像过程中存在的系统误差进行分析,采用一种基于探元指向角的几何定标模型,并结合CZI相机设计特点与几何特性,设计出一套针对HY-1C/CZI的几何定标方案。首先利用CZI参考基准波段影像与高精度参考影像进行绝对几何定标,采用分步迭代的方法对参考基准波段影像内外定标参数进行解算,其次进行波段间相对几何定标,最后得到所有波段影像的几何定标结果。实验结果表明,经在轨几何定标后,平面无控定位精度优于5个像元,影像几何质量得到明显改善,说明所采用的定标模型和方案合理有效。
    摘要:
    利用2017—2020年廊坊市大厂县QFW-6000型微波辐射计和北京探空资料,对08时和20时2个时次共737组有效样本垂直方向的气温、湿度进行对比检验。结果表明:(1)整层气温均方根误差在5 ℃以内,相对湿度均方根误差为20%~30%,气温的相关系数明显高于相对湿度,即前者的探测精度更高。(2)1 km以下08时和20时温度和相对湿度的误差差异显著,08时误差均小于20时,1 km以上气温误差稳定在3 ℃左右,相对湿度误差廓线随高度先增大后减小。(3)夏秋季温度误差总体小于春季和冬季,但夏季贴地层误差明显大于其他季节,而相对湿度误差在冬季更为稳定。(4)晴天微波辐射计的探测精度明显优于云天和雨天,且随着云量的增多,探测精度逐渐下降。(5)降雨量级的差异对微波辐射计的探测精度产生不同影响,雨量越大,温度和相对湿度的误差越大;小雨时温度的相关系数在贴地层以上为0.60~0.90,但整层相对湿度的相关系数普遍在0.50以下,中雨及以上的降雨出现时,08时和20时温度的相关系数表现出显著差异,而相对湿度的相关系数在大雨及以上时波动最大,表现出极不稳定的探测性能。
    摘要:
    利用佛山市152个自动气象观测站2012—2020年降水资料,根据强降水范围和性质,研究佛山市短时强降水的时空分布特征,并分析主要影响系统。结果表明:(1)短时强降水发生频次整体呈上升趋势,不同范围、不同性质的短时强降水时空差异性较大。局地性、区域性、突发型短时强降水主要发生在4—9月,全市性、增长型短时强降水主要发生在3—10月,持续型短时强降水5—6月发生频次最高。(2)从日变化来看,局地性、区域性呈单峰特征,全市性呈多峰特征,突发型、增长型呈双峰特征,持续型较平稳,06—09时略高,局地性、全市性和增长型短时强降水中分位值日变化较小,区域性、增长型和持续型短时强降水中分位值的日变化较大。(3)极大值出现的时间段也不相同,最大值的短时强降水是一次增长型的区域性过程。(4)空间分布上,局地性短时强降水在佛山西南部和北部发生的频次较高,全市性短时强降水发生频次的分布与之相反,而区域性短时强降水在西南部发生频次较低,增长型短时强降水发生频次高于突发型短时强降水,持续型短时强降水发生频次最低。(5)影响系统占比最大的分别是局地性、突发型短时强降水为副热带高压边缘,区域性、持续型、增长型短时强降水为热带系统,全市性短时强降水为西风槽,而西南低涡在各类中占比均最小。
    摘要:
    番茄是山东地区的主要设施作物之一,研究光照对设施番茄的影响程度,对山东地区的设施农业生产有重要意义。以无限生长型番茄“粉冠”为试材,在花果期于日光温室内设置3、6、9、12和15 d共5个遮阴日数处理,以日光温室内自然光为对照,研究在不同遮阴日数下,番茄叶片的保护酶活性和复光后叶片保护酶的恢复能力。结果表明:寡照会使番茄叶片的保护酶活性升高,比叶重减小;随着遮阴日数的增加,番茄叶片的保护酶和比叶重的恢复能力逐渐降低,遮阴时间过长(12 d以上)则会对叶片光合系统产生不可逆的损伤,使保护酶活性无法恢复。
    摘要:
    利用中国气象局热带气旋最佳路径等资料,对2022年西北太平洋及南海台风活动的主要特征和影响我国台风的路径、强度及风雨影响进行分析和回顾。结果表明:2022年西北太平洋及南海台风生成个数与常年持平,台风总体强度偏弱,生成源地显著偏北;登陆台风个数偏少,登陆强度偏弱;有3个台风集中在广东西部登陆,另外强台风“梅花”是1949年以来首个4次登陆不同省份的台风。全年多台风事件频发,共存的台风共计有11组,历史罕见。2022年台风灾害影响较轻,夏台风偏少,秋台风活跃。
    2023,43(4):110-122 , DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.04.012
    摘要:
    2023年夏季(6—8月)大气环流特征为:北半球极涡呈偶极型分布,极涡强度较常年偏弱,欧亚地区及西北太平洋500 hPa槽脊位置与常年相近,副热带高压较常年平均偏西且略偏南,强度偏强,范围偏大。6 月,我国东部和北部近海海域出现3次海雾过程,7月和8月无大范围海雾过程。西北太平洋和南海生成台风10个,个数较常年同期偏少,平均极值强度显著偏强。6月生成1个远海转向台风;7月生成3个台风,其中2个台风登陆我国;8月台风活动频繁,生成台风6个,其中有2个在9月登陆我国。全球其他海域有20个编号的热带气旋生成。我国近海出现6次8级以上大风过程,其中热带气旋影响5次,江淮气旋入海影响1次。浪高超过2.0 m 的大浪过程发生12次。西北太平洋和南海海面温度较常年平均偏高,台风活动对海浪和海面温度分布影响显著。

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    摘要:
    华东地区是我国人口最密集、社会经济发展水平较高的地区之一,而该地区旱涝灾害频发,对当地的经济发展和人民生活造成了极大的影响。本文利用1958-2019年的观测和再分析数据集,分析了冷、暖两类厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)事件与后期华东地区春季降水之间的关系。在ENSO正相位年内,华东春季降水量与前冬季ENSO海温(SST)异常存在较强的正相关关系。在ENSO负相年份,这种强正相关向内陆地区西移,主要集中在江西省和湖南省。具体来说,厄尔尼诺事件通常会导致浙江、江苏和福建等沿海省份春季降水量过剩,而拉尼娜事件往往导致江西和湖南省降水偏少。这归因于ENSO对大气环流的非线性影响。与厄尔尼诺相比,拉尼娜事件引起的异常中心明显西移,引起了异常低层大气环流的西移,最终导致华东降水的西移效应。我们的发现强调了华东春季降水对ENSO的非线性响应,这对华东地区的季节性气候预测具有重要意义。
                                                                                                                   
    [摘要] (51) [HTML] (0) [PDF 8.41 M] (125)
    摘要:
    2016年6月12—13日在同一冷涡背景下,山西境内连续两天出现强对流天气,12日为分散性对流,13日为大范围强风。基于多源资料通过对比探讨次天气尺度系统及其演变对风暴环境进而对风暴结构的影响,结果表明:1)6月12日对流孤立分散,回波强度小于55 dBZ;13日强对流由准线性风暴发展成尺度较大的弓形回波,中心回波强度55~60 dBZ; 2)12日500 hPa冷涡西侧低涡尚在发展初期,距离山西较远;13日形成次天气尺度切断低涡,低涡底部急流有气旋式切变,低层配合切变线和冷锋东移影响山西; 3)12日低层湿度小,0~3 km垂直风切变仅1.6×10-3 s-1,分散性对流由地面弱辐合线触发;13日切变前偏南水汽输送使低层高湿,叠加中层干冷空气形成不稳定层结,受低涡影响0~3 km风垂直切变增强至5.0×10-3 s-1,初始对流由低层变性冷锋触发,随后阵风锋组织风暴形成飑线,冷池与0~3 km风切变相互作用使飑线维持; 4)冷涡西侧次天气尺度切断低涡系统影响冷锋及低层切变线、湿度与层结稳定度、风垂直切变、冷池及阵风锋,是对流触发、组织及发展形成飑线和弓形回波的关键因素,是短时预报的关键系统。
                                                                                                                   
    摘要:
    本文利用1950—2020年冬季HadISST逐月海表面温度(SST)资料、SODAv2.2.4逐月海温、三维海洋流速同化资料和NCEP/NCAR 2 m高度上的逐月气温资料,使用了非对称合成差分析方法、海洋混合层热量收支诊断方法等,探究了El Ni?o事件和La Ni?a事件下造成赤道东太平洋(E区:80°?110°W,10°S?10°N)、赤道中太平洋(C区:160°E?170°W,10°S?10°N)SST异常场显著不同非对称性特征的可能海洋动力过程,分析了ENSO事件非对称强迫下2 m高度上气温(SAT)异常场的非对称空间响应。结果表明:E区El Ni?o事件的强度显著强于La Ni?a事件,C区则相反。非线性动力学加热作用对E区和C区El Ni?o年和La Ni?a SST异常场的非对称分量都起到了正反馈作用,是造成这两个区域SST异常场产生正、负非对称分量的主导动力因子。Ekman输送对E区SST异常场正非对称分量起到较强的负反馈作用,但对C区SST异常场非对称分量的负反馈作用很小。纬向平流和温跃层的正反馈作用阻碍了C区SST异常场负非对称分量的形成。2 m高度上SAT异常场的非对称分布与SST异常场的非对称分布较为一致,但SAT异常场正、负非对称分量的显著范围明显减小,部分区域的非对称结果不显著。
                                                                                                                   
    [摘要] (300) [HTML] (0) [PDF 1.92 M] (123)
    摘要:
    海洋一号C卫星(HY-1C)搭载的海岸带成像仪(CZI)为满足大幅宽成像需求,采用双相机组合成像,每台相间使用两片四色CCD器件拼接。本文从严密几何成像模型出发,对相机成像过程中存在的系统误差进行分析,采用了一种基于探元指向角的几何定标模型,并结合CZI相机设计特点与几何特性,设计了一套针对于HY1C/CZI的几何定标方案。首先利用CZI参考基准波段影像与高精度参考影像进行绝对几何定标,采用分步迭代的方法对参考基准波段影像内外定标参数进行解算,最后进行波段间相对几何定标,得到所有波段影像的几何定标结果。实验结果表明,经在轨几何定标后,平面无控定位精度优于5个像元,影像几何质量得到明显改善,说明本文所采用的定标模型和方案合理有效。
                                                                                                                   
    [摘要] (198) [HTML] (0) [PDF 1.52 M] (117)
    摘要:
    利用佛山市152个自动站2012—2020年降水资料,根据强降水范围和性质,研究了佛山市短时强降水的时空分布特征,并分析了主要影响系统。结果表明,短时强降水发生的频次整体呈上升趋势,不同范围、不同性质的短时强降水时空差异性较大:局地性、区域性、突发型短时强降水主要发生在4到9月,全市性、增长型短时强降水主要发生在3到10月,持续型短时强降水5、6月份发生的频次最高;从日变化来看,全市性短时强降水降雨量的中分位值大于区域性短时强降水,局地性短时强降水降雨量的中分位值最小,持续型短时强降水的中分位值大于突发型和增长型短时强降水,最大的短时强降水是一次增长型的区域性过程;从空间分布来看,局地性短时强降水在佛山西南部和北部发生的频次较高,全市性短时强降水发生频次明显与局地性短时强降水发生频次的分布相反,区域性短时强降水在西南部发生频次较低;不同类型短时强降水发生频次空间分布较为均匀,但增长型短时强降水发生频次高于突发型短时强降水,持续型短时强降水发生频次最低。另外,不同范围、不同性质短时强降水影响系统占比各不相同,占比最小的均为西南低涡。

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    摘要:
    2023年第5号台风杜苏芮海上维持超强台风时间长达约72h,登陆福建时为强台风级,登陆后维持时间长达22h,给我国近海、沿海和内陆地区造成了严重的风雨影响。各家数值模式预报出现较大分歧,给综合预报造成较大困难。为了更好的对模式做出解释应用,本文重点检验了CMA-TYM和CMA-GFS的路径和强度预报在杜苏芮预报过程中的表现,并采用ECMWF和NCEP预报与之对比,从而找到国产模式的优势和不足。检验结果发现,CMA-TYM路径预报误差与NCEP相近,大于ECMWF和CMA-GFS。在台风生成初期,对其移动方向预报出现较大偏差,明显偏向了实况路径的右侧。23日开始的路径预报对登陆点把握良好,误差主要由于对移动速度的预报偏快。且CMA-TYM对快速加强过程的预报效果较其他模式具有显著优势。CMA-GFS的路径预报质量较好,平均误差略大于ECMWF,但小于NCEP和CMA-TYM,尤其是对长时效预报具有较好的可参考性,但对强度预报明显偏弱。
                                                                                                                   
    摘要:
    利用中国气象局热带气旋最佳路径等资料,对2022年西北太平洋及南海台风活动的主要特征和影响我国台风的路径、强度及风雨影响进行分析和回顾。结果表明:2022年西北太平洋及南海台风生成个数与常年持平,台风总体强度偏弱,生成源地显著偏北;登陆台风个数偏少,登陆强度偏弱;有3个台风集中在广东西部登陆,另外强台风“梅花”是1949年以来首个4次登陆不同省份的台风。全年多台风事件频发,共存的台风共计有11组,历史罕见。2022年台风灾害影响较轻,夏季台风偏少,秋季台风活跃。
                                                                                                                   
    摘要:
    台风“杜苏芮”(2305)是1949年以来登陆福建第二强台风,引发福建极端强降水,利用双偏振雷达、地面加密自动站等多源资料分析了福建强降水发展的主要特征,指出2次明显的降水阶段分别由台风眼壁与内螺旋雨带、台风外螺旋雨带造成。“杜苏芮”登陆后眼壁附近中β尺度对流云团发展,云团低层以大雨滴为主,对流云团分裂进入内螺旋雨带中发展为线状对流,数密度更高的较大雨滴产生极端小时雨强。而台风移出福建后外螺旋雨带后部对流组织化,形成带状中尺度对流系统通过列车效应持续影响福建沿海产生极端强降水,高浓度小雨滴是主要的云微物理特征。降水与鹫峰山、戴云山地形密切相关,向东开口的喇叭口地区利于形成强降水中心。
                                                                                                                   
    摘要:
    本文总结了2023年第5号台风“杜苏芮”主要特点,并对主要的预报难点问题进行了分析和研究,主要结论如下:(1)“杜苏芮”登陆强度强,是2023年截至10月登陆我国最强的台风,登陆后在陆上长时间维持,造成福建、安徽等地多站点风雨观测突破历史极值,黄淮、华北等地出现历史极端强降雨天气;(2)在“杜苏芮”生成初期,由于副热带高压受到多系统的影响,数值模式对于“杜苏芮”台风东侧新生热带扰动的强度、位置预报存在偏差,是产生较大路径预报偏差的原因;(3)“杜苏芮”登陆前形成双眼墙结构增加了登陆强度预报的难度,有利的形势条件和多源观测资料的应用为台风强度预报提供了良好的支撑;(4)“杜苏芮”登陆后,来自西南季风和第6号台风“卡努”共同的水汽输送、太行山地形作用以及移动路径上弱的垂直风切变均有利于台风减弱后的低压环流长时间维持。
                                                                                                                   
    摘要:
    避台航线最优化问题是远洋气象导航中关键问题之一,为解决该问题,本文提出了一种面向船舶避台航线规划的图搜索算法,通过船舶失速模型和台风影响下的船舶航行风险识别方法,引入船舶变速集,定义图搜索算法中每条边的权重,基于计划航线改进图搜索算法的搜索策略,提高算法的效率和避台航线的平滑性,以获得最小航时的避台航线。文中以2305号台风“杜苏芮”为例验证算法在避台航线设计中的有效性,实验结果表明,该算法能有效的躲避台风“杜苏芮”的大风浪影响,并得到最优航时航线,对实现船舶智能避台、优化船舶航线设计具有重要得意义。
                                                                                                                   
    摘要:
    2023年夏季(6—8月)大气环流特征为:北半球极涡呈现偶极型分布,极涡强度较常年偏弱,欧亚地区及西北太平洋500 hPa槽脊位置与常年相近,副热带高压较常年平均偏西且略偏南,强度偏强,范围偏大。6 月,我国东部和北部近海海域出现3次海雾过程,7月和8月无大范围海雾过程。2023年夏季西北太平洋和南海生成台风10个,个数较常年同期偏少,平均极值强度显著偏强。6月生成1个远海转向台风;7月生成3个台风,其中2个台风登陆我国;8月台风活动频繁,生成台风6个,其中有两个在9月登陆我国。2023年夏季全球其他海域有20个编号热带气旋生成。2023年夏季我国近海出现了6次8级以上大风过程,其中热带气旋大风引发5次,江淮气旋入海引发1次。浪高超过2 m 的大浪过程发生12次。2023年夏季西北太平洋和南海海表温度较常年平均偏高,台风活动对海浪和海表温度分布影响显著。
                                                                                                                   
    摘要:
    利用中国气象局公共气象服务中心地面实况专业服务产品(CAR)、国家气象信息中心多源融合实况分析数据(ART)、全国雷达反演降水产品(RAD)、风云四号卫星反演降水产品(SAT)以及全国气象观测站逐小时资料,应用机器学习方法建立了基于选定位置气温、降水、风向、风速要素的实况融合应用模型(简称GBDT)。 15天逐时GBDT融合产品的全国分区域检验结果表明:GBDT气温融合产品在东北、华北、西北、华中、新疆、西藏六个区域较CAR和ART均有改进,在西藏的改进最明显,在华东和西南GBDT优于ART而逊于CAR,在华南和内蒙GBDT误差较ART、CAR略有增加。GBDT降水融合产品在样本偏少的内蒙较ART、CAR误差略有增加,其他区域有改进或基本相当;GBDT风速、风向融合产品较ART、CAR均有较大改进。试验结果表明机器学习方法可应用于融合多源实况分析产品和观测数据开展选定位置气温、降水、风向、风速要素的实况气象信息服务。
                                                                                                                   
    摘要:
    本文基于多源卫星遥感数据、Argo浮标数据和HYCOM (Hybrid Coordinate Ocean Model)再分析数据,分析了上层海洋对2020年第8号北上强台风“巴威”的温盐响应特征,结果表明:台风中心附近Ekman抽吸引起上升流,表层以下海水辐合高盐冷水上翻,Ekman输运方向由台风路径指向路径两侧沿岸,海水在黄海两侧沿岸堆积引起下降流。由此导致台风路径附近SST(Sea Surface Temperature,海表面温度)与SSH(Sea Surface Height,海表面高度)下降,SSS(Sea Surface Salinity,海表面盐度)上升,路径两侧沿岸SSH上升,次表层海水温度增加和盐度降低。此外,由于台风前进方向右侧的风速更大,右侧Ekman输运强度比左侧大。由于台风更靠近右侧陆地,地形阻挡导致风速减小,在济州岛西南侧的海域上空10 m风呈现反气旋旋转,出现负EPV(Ekman Pumping Velocity,Ekman抽吸速率),为下降流,所以在台风和济州岛之间的海域存在着由强烈上升流到下降流的转变。这会让原本台风前进方向右侧强的夹卷和垂直混合进一步加强。这就导致了SST下降和SSS上升在台风前进方向右侧更为显著。除了夹卷和垂直混合,台风前进方向右侧SSS的增加还和表层海水由南向北的水平流动有关。
                                                                                                                   
    摘要:
    基于1981—2021年黑龙江省玉米主产区气象数据、玉米发育期及产量资料,选取极大风速和土壤相对湿度2个要素,采用置信区间估计方法构建黑龙江省玉米主产区不同区域玉米收获适宜风速和土壤水分临界值,并探索分析玉米成熟后降水及秋季温度影响。结果表明:研究区不同站点适宜玉米收获的日极大风速临界值W_0为8.3~13.5m/s,土壤相对湿度M_0为71%~94%,日极大风速≤W_0、土壤相对湿度≤M_0适宜玉米收获,所建指标能较好指示黑龙江省玉米收获风速和土壤水分适宜程度;玉米成熟后至10月20日的主要收获期,日降水量在23.0mm以下的降水天气可收获玉米;秋季平均气温、最高气温、最低气温分别与玉米株籽粒重呈显著相关关系(P<0.01或P<0.05),在一定温度范围内,随着秋季温度的升高,玉米株籽粒重呈增加趋势,秋季温度条件对玉米成熟为正效应作用。
                                                                                                                   
    摘要:
    本文利用廊坊市大厂县QWF-6000型微波辐射计和北京探空资料,对08时和20时两个时次垂直方向的气温、湿度进行对比检验,结果表明:(1)微波辐射计气温的探测精度显著高于湿度,整层气温均方根误差在5℃以内,相对湿度均方根误差为20%~30%,气温误差随高度的变幅较相对湿度更小,两者相关系数均为正值。(2)1 km以下08时和20时的温度和相对湿度的误差差异显著,08时误差均小于20时,1 km以上气温误差稳定在3℃左右,相对湿度廓线随高度先增大后减小。(3)夏秋季的温度误差总体小于春季和冬季,但夏季近地层误差明显大于其它季节,而相对湿度误差在冬季更为稳定。(4)无雨时08时和20时垂直方向上的温度和相对湿度误差都比较接近,随着雨量的增大误差差异也逐渐增大;相比温度,降雨量级对相对湿度的探测稳定性影响更大。
                                                                                                                   
    摘要:
    作为一个可以对全球范围气候变化产生影响的重要参照物理量,北极海冰发生任何细 微的变化都会对局地乃至更大尺度的气候产生重要影响。由于北极地区环境恶劣,测站稀缺,地面观测资料较为缺乏,而卫星观测资料的范围可以覆盖全球,这在很大程度上弥补了北极地区观测资料不足的问题。本文主要基于1979~2020年美国冰雪数据中心海冰密集度反演资料和ERA-Interim再分析资料,利用集合经验模态分解方法对这段时间的海冰和大气风压场变化进行了分析。结果显示:(1)海冰覆盖面积范围近四十年来整体呈现出缩减的趋势,缩减速率约为:1.4×10^3 km^2/(10yr)。其中,巴伦支海和喀拉海海域的海冰密集度下降趋势最为显著。同时,海冰覆盖面积在9月夏季达最小值,在3月冬季达最大值。(2)在1979年至2014年间,极地海平面气压场在北极中心呈减少趋势,北极外部呈增加趋势,其空间分布特征与北极涛动正位相的空间分布特征相似。同时自大西洋吹向巴伦支海海域的地面风明显增强,考虑表层风场对于海表洋流以及海冰的拖曳作用等,进而推测来自大西洋温暖海水在巴伦支海海域将有所增多,从而可能造成该区域海冰消融。
                                                                                                                   
    摘要:
    利用地面气象观测站资料、加密地面观测资料和ERA5逐小时再分析数据(0.25°×0.25°),对山东省2021年11月6—8日极端暴雪过程雪水比影响因子进行研究,结果显示:本次暴雪过程平均雪水比分布总体呈“北大南小,西大东小”分布特征,降雪初期产生的雪水比小,降雪中后期产生的雪水比大;温度偏高、云内液态水含量较高的地区雪水比较小,温度偏低、云内液态水含量较低的地区雪水比较大;雪水比与地面气温、地表温度呈负相关,地面气温与雪水比的相关性最大,积雪产生之后地表温度与雪水比变化无明显相关。
                                                                                                                   
    摘要:
    未来变暖背景下北极气候变化特征研究具有重要意义,基于耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)中对北极气候变化模拟能力较好的模式模拟结果,研究SSP2-4.5情景下21世纪北极2m气温的时空变化特征及其影响因素。结果表明:(1)极地陆地的欧亚大陆部分(EA)和北美—格陵兰部分(GL)对全球变暖具有不同的响应,EA在21世纪中叶前变暖趋势显著,之后主要表现为年代际尺度的冷暖振荡;GL则始终保持增暖趋势。EA、GL分区气温均存在年际、年代际(10-20a)尺度上的波动,GL分区还存在20-40a的准周期变化。(2)前冬北大西洋涛动正位相会引起次年夏季北大西洋呈南北向“-、+、-”三极型海温异常,并通过影响大气环流导致EA分区气温正异常,这种影响主要体现在年代际尺度上。(3)北大西洋多年代际振荡为正异常时,北美至格陵兰位势高度偏高,GL分区增暖,并且这种影响在21世纪70年代后更重要;北太平洋北部的海温正异常对GL分区增温也有贡献。
                                                                                                                   
    摘要:
    针对2022年第3号台风“暹芭”的主要特点和预报难点问题进行了分析和研究,得出如下主要结论:“暹芭”是2022年首个登陆我国的台风,在华南登陆减弱后,其残余环流继续北上,与西风带系统共同影响我国华中、华东、华北及东北等地的部分地区;累计雨量大、风雨强度强;台风外围出现多个龙卷。主要的预报难点问题有:弱台风准确定位问题表现突出,引进新的卫星产品将有助于提高定位精度;72 h路径预报的偏差问题主要是由于模式对东台风、大陆高压和南压高压、西风急流等关键系统的预报偏差引起;台风登陆后北上长时间维持(含减弱后的残涡)的预报问题需关注持续的水汽通道和高层出流条件变化。
                                                                                                                   
    摘要:
    北方地区设施农业发展的主要问题是秋冬季寡照天气频发,设施大棚内,作物生长所需要大多环境因子均能人工调控,但光照仍然依赖于自然环境。番茄是山东地区的主要设施作物之一,因此研究光照对设施番茄影响程度,对山东地区的设施农业生产有重要意义。以无限生长型番茄‘粉冠’为试材,在花果期于日光温室内设置3 d、6 d、9 d、12 d和15 d,5个遮阴日数处理,以日光温室内自然光为对照,研究在不同遮阴日数下,番茄叶片的保护酶活性和复光后叶片保护酶的恢复能力。结果表明:寡照会使番茄叶片的保护酶活性升高,比叶重减小;随着遮阴日数的增加,番茄叶片的保护酶和比叶重的恢复能力逐渐降低,遮阴时间过长(12 d以上)则会对叶片光合系统产生不可逆的损伤,使保护酶活性无法恢复。
                                                                                                                   
    摘要:
    利用青岛双偏振多普勒天气雷达资料和常规观测资料以及区域自动站气象资料,对2019年8月16日发生在山东诸城的一次强冰雹超级单体风暴和2020年8月3日发生在山东高密的一次强降水超级单体风暴双偏振特征差异性进行了分析。结果表明:风暴低层上升气流区一侧都存在明显的ZDR弧,强上升气流区周围都分布有ZDR环,都存在深厚的ZDR柱和KDP柱。主要差异包括,诸城强冰雹超级单体风暴的强度明显较强,强中心高度明显较高,中气旋旋转强度和风暴顶幅散强度明显较强,但ZDR柱与KDP柱高度较低,ZDR柱与KDP柱宽度明显较窄。强的中气旋旋转强度和风暴顶辐散强度,利于强回波核的悬垂及冰雹增长。高密强风暴更加宽阔、深厚的上升气流,将浓度较高的液态或湿冰粒子带至较高高度,不利于冰雹的增长。湿度垂直分布和风场垂直廓线对风暴强度与天气实况起到了关键作用,诸城强风暴产生在相对较干的湿度垂直分布和较冷的风场廓线条件下,以强冰雹为主,高密强风暴产生在相对较湿的湿度垂直分布及相对较暖的环境风场条件下,以高强度降雨为主。
                                                                                                                   
    摘要:
    2020年5月山东一共出现13次强对流天气过程,其中8次出现冰雹,共15市(93.8%)81站(65.9%)出现降雹,最大降雹次数4站次。10次出现10级以上雷暴大风,5次出现短时强降水,强对流次数之多、范围之广、强度之大、灾害之重为近10年来少见。其中,“5.17”强对流天气过程最为剧烈,其冰雹范围之广非常罕见,最大冰雹直径4.5cm,最大风速36.6m?s-1(12级),最大小时雨强56.9mm。利用ERA5再分析、加密自动气象观测站、多普勒天气雷达和闪电定位等资料,分析了2020年5月山东强对流天气特点及强对流多发的原因,并以“5.17”强对流天气过程为例,剖析了雷达回波特征和风暴内的垂直运动。结果表明:(1)副热带高压强度偏强,一方面有利于其外围的西南暖湿气流到达山东,另一方面阻挡西风带系统,导致前倾槽强度偏强,长时间维持在山东上空;500 hPa异常偏强的暖高压脊前西北气流携带的冷空气叠加在850hPa偏强的暖温度脊上空,造成山东上空长时间为位势不稳定大气层结。(2)在上述有利的天气背景下,山东省上空水汽充沛,CAPE偏大,冀鲁豫三省交界处气旋式辐合偏强,鲁中地区稳定存在一条辐合线,容易触发产生强对流天气,造成山东5月强对流天气频发。(3)对流风暴高度组织化,区域性的超级单体群以及一条长度超过500 km的强飑线是造成“5.17”强对流的直接原因,对流风暴内部的上升速度高达28 m?s-1。
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    [摘要] (10110) [HTML] (1797) [PDF 5.63 M] (8024)
    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] (756) [HTML] (209) [PDF 21.07 M] (3238)
    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] (1563) [HTML] (235) [PDF 1.91 M] (2475)
    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] (2212) [HTML] (956) [PDF 2.76 M] (1846)
    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] (1531) [HTML] (390) [PDF 28.14 M] (1468)
    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] (1225) [HTML] (225) [PDF 1.63 M] (1247)
    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] (2207) [HTML] (323) [PDF 6.23 M] (1179)
    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] (4249) [HTML] (638) [PDF 12.63 M] (1154)
    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。
    [摘要] (1538) [HTML] (217) [PDF 8.61 M] (1136)
    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。
    2017,37(4):101-112, DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2017.04.012
    [摘要] (1825) [HTML] (187) [PDF 20.11 M] (1129)
    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。
    [摘要] (1379) [HTML] (152) [PDF 1.81 M] (1125)
    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。
    2019,39(1):106-115, DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2019.01.011
    [摘要] (1848) [HTML] (306) [PDF 21.96 M] (1119)
    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] (1627) [HTML] (462) [PDF 14.80 M] (1106)
    摘要:
    基于山东1981—2016年121个气象站的年最大风速观测数据,应用气候倾向率、Mann-Kendall检验等方法研究了山东年最大风速的空间分布特征、时间演变规律及突变特征、重现期特征。结果表明:山东年平均最大风速呈逐年波动减小变化趋势,气候倾向率为-1.41 m·s-1·(10 a)-1,减小趋势极显著;沿海地区和鲁中山区最大风速较大,鲁南和鲁西南较小;2000年以来,最大风速相对20世纪80、90年代明显减小;莱州湾、山东半岛东南沿海减小趋势最明显,鲁东南等地减小趋势较小;山东最大风速在2002年前后发生突变,突变后明显减小,不同区域最大风速突变发生年份不同;50 a和100 a最大风速重现期结果与观测的最大风速空间分布类似。
    [摘要] (1298) [HTML] (270) [PDF 12.36 M] (1047)
    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] (2697) [HTML] (943) [PDF 5.04 M] (1009)
    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] (1125) [HTML] (204) [PDF 3.15 M] (985)
    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] (828) [HTML] (201) [PDF 7.46 M] (968)
    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] (1263) [HTML] (98) [PDF 5.95 M] (951)
    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] (1158) [HTML] (369) [PDF 12.36 M] (932)
    摘要:
    为了提高对黄渤海海雾天气海面大气水平能见度(以下简称“能见度”)的数值预报能力,利用黄渤海23个沿岸和岛屿测站2013—2017年雾天的地面观测数据,构建了基于湿度信息的能见度算法(A-F算法),并将之应用于黄渤海海雾的能见度数值预报。结果表明,与常用的根据模式预报的云水含量诊断能见度的SW算法(Stoelinga and Warner,1999)相比,A-F算法表现更优,尤其可以诊断出被SW算法漏报的能见度为1~3 km的轻雾,说明A-F算法对黄渤海海雾天气能见度的数值预报具有一定应用价值。若将来加入浮标与船舶观测数据,可以进一步改进A-F算法能见度公式的具体形式;依据本文构建A-F算法的思路,可以发展适合其他海域的海雾天气能见度诊断公式。
    [摘要] (1396) [HTML] (186) [PDF 1.13 M] (919)
    摘要:
    改革开放以来,我国在自然灾害监测预警的各个环节均取得了可喜的发展,对减轻灾害损失、保障人民生命财产安全和社会稳定繁荣发展发挥了重要作用。但仍需清醒地认识到,在灾害规律演变、社会经济发展的新形势下,各类自然灾害对国家公共安全仍存在很大的威胁;我国目前灾害监测预警能力与国家防灾减灾“三个转变”需求以及国际先进水平相比仍存在较大差距。因此,本文简要论述了气象、海洋、地质、地震、生物五大自然灾害对国家公共安全的影响,并根据我国目前监测预警状况和存在问题,提出未来5~10 a我国自然灾害监测预警科技发展战略要从加强预测预报基础理论研究、提升综合监测能力、构建高效自然灾害预警系统以及发展减灾避灾和救灾技术四个方面着手推进。
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