• 2020年第40卷第3期文章目次
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    • 封面与中英文目次

      2020, 40(3).

      摘要 (469) HTML (109) PDF 2.00 M (630) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >综述
    • 强热带风暴“碧利斯”(0604)极端降水研究回顾

      2020, 40(3):1-10. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2020.03.001

      摘要 (953) HTML (306) PDF 17.76 M (844) 评论 (0) 收藏

      摘要:强热带风暴“碧利斯”于2006年7月14日在我国福建省登陆,登陆后一路西行,在福建、浙江、湖南、江西、广东、广西多个省份产生强降水,其陆上维持时间之长、影响范围之广、降水极端性之强,在历史上极为罕见。“碧利斯”引发的降水主要有三个极值中心,分别对应着降水的三个阶段,其中第二阶段降水极端性最为突出,在湖南、江西和广东交界处发生了暴雨增幅,造成严重的洪涝灾害。为了更加全面地认识此次过程,本文对“碧利斯”产生极端降水的机制做了回顾总结,分别从有利的大尺度形势、中尺度系统的影响、地形作用、云微物理过程以及动力因子的诊断分析五个角度进行,最后对“碧利斯”极端降水区别于其他极端降水个例的机理以及进一步可能的研究方向进行了讨论。

    • 船舶海洋气象导航的业务概况与发展现状

      2020, 40(3):11-16. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2020.03.002

      摘要 (1413) HTML (533) PDF 2.59 M (2130) 评论 (0) 收藏

      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。

    • >研究论文
    • CWRF边界层参数化对东亚近海热带气旋模拟的影响评估

      2020, 40(3):17-26. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2020.03.003

      摘要 (846) HTML (183) PDF 4.90 M (625) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于CWRF模式结果,探讨了6种边界层参数化方案对30 a东亚近海热带气旋的强度、频数及路径模拟的可能影响。结果发现:CWRF模式中各边界层参数化方案模拟的热带气旋频数普遍较观测偏少,模拟强度相比观测也均偏弱。热带气旋的强度、频数及出现频次的空间分布对模式边界层方案的选取较为敏感。CAM3方案模拟强热带气旋的能力较其他方案偏好,ACM方案在多数年份模拟的热带气旋个数偏多,且在不同月份模拟的热带气旋生成频率与观测最接近,CAM3方案模拟的热带气旋出现频次与观测的偏差在大部分地区偏小。综合来看,CWRF模式中边界层参数化选用CAM3方案模拟热带气旋活动的性能较好。

    • 两次强降水风暴双偏振参量特征分析

      2020, 40(3):27-36. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2020.03.004

      摘要 (1096) HTML (184) PDF 40.02 M (848) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于济南S波段双偏振多普勒天气雷达探测数据,结合探空和地面实况资料,对2019年同一区域两次强降水风暴双偏振参量特征进行分析。结果表明:1)两次对流性强降水发生在弱垂直风切变环境下,具有较强的对流有效位能,低层湿度较大,0 ℃层高度较高,利于短时强降水的产生。2)两次强降水风暴都具有低质心热带降水特征,45 dBZ以上的强回波区主要位于环境0 ℃层高度之下。3)风暴低层强回波区都对应大的差分反射率因子ZDR和比差分相位KDP,ZDR≥0.5 dB,KDP≥0.5°·km-1,相关系数CC≥0.95;反射率因子在50~54 dBZ之间,对应的KDP>1.0°·km-1,CC≥0.97,ZDR适中,是两次强降水风暴导致高强度降水的主要双偏振参量特征。4)两次强降水风暴ZDR柱和KDP柱高度存在明显差异,7月27日强降水风暴前侧出现ZDR柱和KDP柱,高度接近-10 ℃层高度,8月10日强降水风暴ZDR柱和KDP柱略高于0 ℃层高度,ZDR柱高度对雷暴强度具有指示作用。

    • 1822号台风“山竹”的涡旋Rossby波特征分析

      2020, 40(3):37-47. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2020.03.005

      摘要 (1205) HTML (361) PDF 17.02 M (794) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用WRF中尺度模式对2018年22号台风“山竹”进行高分辨率的数值模拟,在此基础上,分析台风的精细动力结构和雨带特征。分析结果发现,台风“山竹”的眼墙处具有低层辐合流入、高层辐散流出的动力配置;台风眼墙附近存在切向风速的高值区和明显的垂直上升区,并且随着高度逐渐向外侧倾斜,同时该处的雷达回波也较强,对流系统较为深厚。然后利用尺度分离方法得到涡旋罗斯贝(Rossby)波的扰动场,进一步分析了台风“山竹”内部的涡旋Rossby波特征。研究发现:1)1波和2波会同时沿着切向和径向方向传播,2波的振幅明显小于1波;1波和2波的正涡度扰动大值区基本覆盖强的雷达回波区域,同时伴有较强的对流活动。2)垂直方向上,降水区的涡度扰动呈现出上层为正、下层为负的动力配置时,同时散度扰动的垂直方向也有类似配置时,则会加强对流系统的发展,有利于降水的增强。由此可见,1波和2波扰动的上层辐散下层辐合的动力配置会促使对流系统的加强,同时也会对台风降水的强度和分布有一定的作用。

    • 雾与能见度数值预报诊断SW方案和FSL方案改进的研究及评估

      2020, 40(3):48-59. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2020.03.006

      摘要 (1035) HTML (416) PDF 1.69 M (908) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高雾与能见度的预报水平,对业务上常用的两种能见度诊断方案,即Stoelinga and Warner(SW)方案与Forecast Systems Laboratory(FSL)方案的改进进行预报试验,SW方案基于Gultepe方案考虑了液态水粒子数浓度对能见度的影响,FSL改进方案中利用了递减平均法对公式中用到的温度与露点温度进行订正,并用其重新计算公式中的相对湿度。基于山东省气象科学研究所逐时更新循环(hourly update cycle,HUC)业务模式输出结果,从2015—2016年选取10次雾天气过程,并详细分析了2015年11月13—14日这次雾天气过程的预报结果,比较了改进前后各方案对雾与能见度的预报效果,结果显示:在模式预报的雨水含量占总液态含水量比例较大的预报时效,改进后的SW方案对雾与能见度预报效果优于原始方案,在模式预报液态含水量接近0的预报时效,改进前后的SW方案对雾与能见度的预报效果相当;利用订正的温度与露点温度重新计算相对湿度,其平均绝对误差(mean absolute error,MAE)降低明显的预报时段,改进后的FSL方案对雾与能见度的预报效果大大提升。将两种改进后的方案相融合并进行预报试验,结果显示,综合对能见度与雾的预报效果,Combined Visibility(CVIS)方案要优于其他两种改进方案。

    • 山东夏季极端热事件变化特征分析

      2020, 40(3):60-76. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2020.03.007

      摘要 (900) HTML (140) PDF 6.87 M (991) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用山东88个气象站1961—2019年夏季6—8月逐日最高、最低气温观测数据,分析了山东各地极端热昼、极端热夜、极端高温日三个极端热事件的时空演变规律和突变特征。结果表明:1)山东夜间出现极端热事件及白天和夜间同时出现极端热事件的天数增多、强度增强、占比增加。历年极端热昼出现天数和占比均呈不同程度的减少趋势,平均强度呈减小趋势,其中占比减少最明显;极端热夜、极端高温日出现天数和占比均呈不同程度的增加趋势,平均强度呈增强趋势。2)山东内陆和沿海地区各极端热事件变化差异明显。内陆地区极端热昼各指标减少、减小趋势更显著,大部分地区变化趋势通过了0.05的显著性水平检验,半岛南部和东部部分区域则有增加、增强趋势;中西部地区极端热夜各指标增加、增强趋势更显著,大部分地区变化趋势通过了0.05的显著性水平检验;中东部区域尤其是半岛地区极端高温日各指标增加、增强趋势更显著,大部分地区变化趋势通过了0.05的显著性水平检验。3)各极端热事件不同指标的突变情况迥异。极端热昼历年出现天数没有发生突变,平均强度在1970年前后发生突变,突变发生后,平均强度明显减小;极端热夜出现天数和平均强度均在1994年前后发生突变,突变发生后,出现天数明显增加、平均强度明显增强;极端高温日出现天数和强度分别在1994年、1973年前后发生突变,突变发生后,出现天数明显增加。

    • 寡照对温室黄瓜花果期生长及产量品质影响研究

      2020, 40(3):77-83. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2020.03.008

      摘要 (896) HTML (164) PDF 992.61 K (815) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探讨寡照对日光温室黄瓜花果期生长发育、产量和品质的影响,以黄瓜品种“德瑞特L108”(Cucumis sativusL. cv.Derit L108)为试材,通过不同遮阴日数(1 d、3 d、5 d、7 d、9 d)及恢复控制试验,研究寡照对日光温室黄瓜生长及果实品质的影响。结果表明:1)持续寡照日数超过5 d,黄瓜株高和茎粗生长受到显著影响,尤其是茎粗存在变细现象,7 d以上对植株生长影响不可逆。2)黄瓜果实横径、长度生长速率和果重受寡照影响程度存在一定差异,果实上下两端横径长势对寡照较为敏感,连续寡照3 d时影响即达显著水平,可导致上端横径生长速率降低0.87 mm·d-1,下端为0.73~0.99 mm·d-1;果实中部横径和长度增长速率在寡照5 d以上时影响达显著水平,生长速率降低0.88 mm·d-1和0.87~1.00 cm·d-1;与对照(以CK表示)相比,寡照3 d的单果重降低18.7 g,寡照日数每延长1 d,单果重降低2~3 g。3)果实的外观等级受寡照影响较大,1~5 d寡照,特级果比例降低9.4%~43.0%;持续寡照5 d以上二级果和坏果比例明显升高,连续寡照9 d,二级果和坏果比例达到20%和25%;寡照3 d以上,果实含水率与CK差异即达到显著性差异;维生素含量对寡照影响反映敏感,1~5 d寡照,果实维生素含量降低6%左右,7 d以上的寡照日数,则降低10%~13%;寡照持续日数超过5 d,花青素和有机酸含量影响较大;持续寡照日低于7 d时,可溶性糖含量对寡照影响敏感度相对较低,超过7 d其含量达到显著性差异,且寡照日每延长1 d,其含量降低4%。

    • 多普勒天气雷达识别低空风切变算法的改进研究

      2020, 40(3):84-89. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2020.03.009

      摘要 (953) HTML (311) PDF 5.32 M (969) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对CINRAD-CD天气雷达切变线识别产品的局限性,通过对探测资料采取中值滤波、滑动平均等预处理方法,有效填充缺测区探测资料。随后,再对探测资料采用最小二乘拟合法计算得到风场径向速度的径向切变、方位切变及垂直切变,进一步得到风场径向和方位的组合切变,从而得到垂直切变图。通过两次银川降雨过程实例应用,证明上述方法能够较准确地辨识风切变线,可为临近预报提供更科学的参考信息。

    • >海洋天气评述
    • 2020年春季海洋天气评述

      2020, 40(3):90-101. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2020.03.010

      摘要 (768) HTML (255) PDF 33.25 M (705) 评论 (0) 收藏

      摘要:2020年春季(3—5月)的大气环流特征为:北半球极涡为单极型分布,极涡较常年平均值偏强,中高纬度西风带呈现为3波型。3月,影响我国的冷空气总体多而不强,对北方海域影响较大。4月,我国近海海域上空为经向型环流,有利于冷空气南下。5月,影响我国近海的冷空气较弱,以温带气旋影响为主。我国近海出现了13次8级以上大风过程,其中冷空气大风过程4次,冷空气和温带气旋共同影响的大风过程5次,温带气旋影响的大风过程4次。春季共有7次海雾过程,3月3次,4月1次,5月3次。近海浪高在2 m以上的海浪过程有10次,大浪日数偏少。西北太平洋和南海共生成1个台风。我国近海的海面温度整体呈上升趋势,且北方海域升温幅度大于南方海域。

    • >技术报告
    • 一次副热带高压边缘切变线暖区暴雨特征分析

      2020, 40(3):102-110. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2020.03.011

      摘要 (791) HTML (244) PDF 8.95 M (1130) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用常规气象观测资料、NCEP 1°×1°再分析资料以及卫星和雷达资料,对2018年6月25—26日副热带高压(简称“副高”)边缘切变线暖区暴雨的大尺度环流背景、雨带的移动与传播、中尺度特征以及温湿特征等方面进行分析。结果表明:此次暖区暴雨过程是在副高稳定维持,500 hPa西风槽东移,并有低空急流配合,低空暖切变线触发不稳定能量释放的有利背景下产生的;暴雨落区位于700 hPa暖切变线和925 hPa暖切变线之间;暴雨期间,小尺度对流单体在鲁南地区触发,云顶亮温tbb≤-60 ℃,并沿引导气流向东北方向移动;强降水区域有多个强回波中心持续影响,有明显的“列车效应”,强回波持续时间长;红外云图能很好地反映天气系统的发生、发展和消亡,而水汽图像上色调暗区不明显,冷空气活动较弱;低层暖湿气流强烈发展,是造成此次暖区暴雨过程层结不稳定的主要原因;暴雨的水汽源地是孟加拉湾和南海,且强降水期间,随着西南暖湿气流的增强,水汽通量有一个跃增现象;云顶tbb≤-70 ℃覆盖的区域、水汽通量散度负值中心可以作为暖区暴雨落区预报的参考点。

    • 基于ANUSPLIN的京津冀区域逐日气温格点数据集建立方法研究

      2020, 40(3):111-120. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2020.03.012

      摘要 (879) HTML (180) PDF 6.88 M (565) 评论 (0) 收藏

      摘要:为建立一个高精度、高空间分辨率的逐日气温格点数据集,满足公共气象服务对于精确信息及实时信息的需要,利用2018年6—8月京津冀区域以及临近省区共3 974个国家级及区域气象观测站质控后的逐日气温资料,采用ANUSPLIN软件对逐日气温数据进行空间内插,得到了京津冀区域逐日气温格点数据集(0.01°×0.01°),并分别利用反距离权重插值法、普通克里金插值法、样条函数法对逐日气温数据进行空间插值,采用相关系数(Corr)、平均绝对误差(MAE)、平均相对误差(MRE)等作为评估指标来检验插值精度。结果表明:1)ANUSPLIN软件满足了空间插值对精度及曲面平滑度的要求,能直观体现京津冀区域气温由北向南递增的空间分布特征;2)4种插值方法中,基于ANUSPLIN软件的插值结果最优,相关系数平均达0.97,其样本误差在1 ℃之内占比为90.59%,MAE为0.46 ℃,MRE为1.81%;3)插值误差较大的区域位于冀北高原、燕山丘陵及太行山脉一带,高海拔、低站点密度等是造成插值误差的主要原因。基于ANUSPLIN插值方法建立的逐日气温格点数据集具有分辨率高、空间插值误差小的优势,ANUSPLIN对气温的空间分布具有较好的预测能力。

    • 基于四维灾体模型的浙江省气象灾害损失年景评价

      2020, 40(3):121-125. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2020.03.013

      摘要 (901) HTML (187) PDF 1022.07 K (542) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用浙江省气象灾情统计年鉴资料,运用四维灾体评估模型,对浙江省的气象灾害损失进行科学评估。浙江省2003—2017年灾害损失年景评价分析结果显示,2004年和2005年为气象灾害损失明显偏重年景,进入2010年以来,2013年为年景最差年份;台风灾害损失在每年浙江省气象灾害损失年景评价中具有非常重要的作用,重大台风事件易造成气象灾害偏重或明显偏重的损失年景。评估结果表明,四维灾体模型下的气象灾害评估较为科学客观。

    • 基于卫星遥感的临沂市冬小麦种植时空变化特征分析

      2020, 40(3):126-135. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2020.03.014

      摘要 (805) HTML (163) PDF 23.98 M (741) 评论 (0) 收藏

      摘要:以临沂地区为研究区,基于Terra/MOD13Q1遥感植被数据产品,通过分析冬小麦的遥感光谱特征、物候历特征及其生物学特性,提取2009—2019年临沂地区冬小麦种植信息,利用GIS空间分析方法和统计分析方法分析了临沂冬小麦种植的时空分布变化规律。结果显示:1)空间上,近10年来临沂地区冬小麦种植面积在2 800~3 000 km2之间浮动,占整个地区土地面积的17%左右,总体变化较小,种植区域呈南多北少的分布格局,主要集中在兰陵、临沭和郯城;2)从冬小麦种植稳定度上看,连续种植冬小麦10 a及以上的区域,主要集中在兰陵和郯城,面积为1 638 km2,稳定度高,连续种植小于4 a的区域有1 914 km2,主要分布在莒南和费县,种植不稳定;3)时间上,冬小麦面积由2009年的2 838 km2增加到2019年的2 985 km2,变化幅度和年均变化率分别为5.5%和0.5%,呈缓慢增加趋势。本研究为临沂地区冬小麦种植的深入了解以及农业结构调整提供了较为准确、科学的参考依据。

    • 山东省设施农业生产季连阴天时空演变特征及其影响

      2020, 40(3):136-142. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2020.03.015

      摘要 (995) HTML (176) PDF 7.02 M (850) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用山东省59个国家级气象观测站1961—2018年逐日日照时数及32个设施农业小气候观测站2008—2018年逐日气温观测资料,采用线性回归法、Mann-Kendall突变检验法及反距离权重插值法等分析了设施农业生产季连阴天时空分布和变化规律及其对设施内气温条件的影响。结果表明,时间上,过去58 a山东省连阴天年总发生次数和总连阴天数分别以1.7次·a-1和6.5 d·a-1的趋势增加,且年总发生次数在1999年发生突变;空间上,过去58 a连阴天总发生次数和总连阴天数均呈“东北—西南”向增多分布,聊城和德州地区的增加较其他区域更为明显,单站年发生次数和连阴天数增加超过0.06次·a-1和0.2 d·a-1,且变化趋势在聊城等15个和13个站点通过显著性水平为0.05的显著性检验;随着连阴天数增加,设施内气温降温幅度会增大;相同连阴天数时,平均气温和最低气温降幅春秋季大于冬季,分析其原因可能是春秋季基础温度高于冬季,从而更容易引起温度的剧烈变化所导致。研究结果可为有关部门研究设施农业种植布局和指导设施农业生产及防灾减灾提供理论支持。

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