摘要:

摘要:生物活性铁(Fe) 进入生物地球化学循环中能够调节碳循环，影响海洋初级生产力，间接影响全球气候变化。决定 Fe生物可利用度的关键因子是可溶Fe含量，其中大气气溶胶的长距离传输是上层海洋获取生物可利用Fe的重要来源。近年来，对气溶胶中的Fe及溶解度的研究取得了重要进展，包括对不同区域Fe质量浓度和溶解度的观测以及对Fe溶解度影响因素的讨论。基于以上研究成果，汇总了近二十年全球部分陆地和海洋站点观测所得的不同粒径气溶胶颗粒物中的Fe质量浓度及其溶解度数据；重点介绍了气溶胶沉降入海洋前影响Fe溶解度的主要因素，包括Fe的来源、大气物理过程以及大气化学和传输混合过程等，并就各影响因素间的关联及相对重要性展开讨论；对未来气溶胶 Fe的研究方向和方法提出建议。

摘要:2018年盛夏辽宁的阶段性高温与副热带高压(简称“副高”)的极端偏北有关，利用1981—2018年NCEP/NCAR再分析资料、ECMWF再分析资料和中国地面气候资料日值数据集(V3.0)，主要以候的时间尺度，从大气环流异常的形成及其原因进行分析，解释了2018年盛夏副高极端偏北的原因及影响机制。结果表明：影响副高位置偏北的因素主要有三方面。一是来自欧洲上空的高压脊发展并东移，与副高断裂开的一支结合，使得副高北移；二是南半球冷空气活动，导致向北的越赤道气流加强，从而造成赤道辐合带(intertropical convergence zone，ITCZ)北移，进一步引起副高北移；三是由于青藏高原东部感热增强，其上升气流经由一候到两候的时间在辽宁和渤海地区下沉。三方面因素的共同影响造成了副高位置的极端偏北。

摘要:在高空槽和低层切变线配合的相似环流背景下，2019 年 4 月 11 日深圳出现短时暴雨（ 简称“2019 年过程”），2020 年 4 月 11 日以稳定性弱降水为主（ 简称“2020 年过程”），利用 ERAS 再分析数据等对深圳这两次前汛期降水过程进行了对比分析。 结果表明，2019 年过程，温湿层结等对流条件和高空辐散条件较好，低空辐合动力条件相对较弱，在边界层辐合线触发下产生明显的中尺度对流系统（mesoscale convective system， MCS) 活动， 导致深圳出现短时强降水和雷暴大风。2020 年过程，低层辐合等动力条件较好，但对流条件相对较弱，降水以稳定性降水为主。 对比分析说明，温度和湿度层结条件较动力条件对华南前汛期 MCS 生成作用更为明显，强对流发生前 12 h深圳等珠三角地区 Q矢量辐合明显，对 MCS 活动以及强对流发生有较好的指示意义。

摘要:基于中国气象局对热浪天气的定义并参考地理分区和热浪日湿度分级标准，定义连续3 d以上地面最高气温≥35 ℃的天气过程为热浪，选取 1960—2018 年 476 个地面气象站观测数据研究中国夏季干热型和湿热型热浪日数的时空分布特征及其变化趋势。结果表明，中国夏季热浪日数除新疆外呈现东南高、西北低的空间分布格局，江南地区夏季热浪发生日数最多（年均 15 d）。温湿指数和人体舒适度指数评价结果表明江淮地区热浪天气期间环境舒适度最差，热浪天气对人体的不利影响更显著。相对于内陆地区，沿海地区因海风影响午后气温显著降低，有利于缓解热浪天气的影响，因而沿海站点夏季热浪日数比邻近的内陆站点偏少。除黄淮地区外中国大多数站点热浪日数均呈现增加趋势，江苏、浙江沿海、广东、重庆、海南、新疆及广西东部热浪日数增加趋势显著（1 ～5 d·(10 a) -1，α=0.05）；中国东部和东南沿海湿热型热浪增加趋势显著，增幅达 1～5 d·(10 a) -1；浙江、江西北部、甘肃、新疆等地区干热型热浪日数显著增加（α=0.01）。1990 年以来全国夏季热浪天气发生更为频繁；其中 2000—2009 年间干热型热浪日数偏多，而 2010 年之后强湿热型热浪日所占比例增加。

摘要:基于多普勒天气雷达、区域气象观测站、常规观测和NCEP再分析数据等，利用三维雷达拼图技术对2018年第18号台风“温比亚”造成的山东暴雨中尺度特征进行分析。研究表明：台风“温比亚”造成的山东暴雨，不同阶段雨强特征有较大差异，长时间强降雨是造成灾害性暴雨的主要因素；此次台风暴雨雨团具有很强的移动特征，是否形成“列车效应”是造成灾害性暴雨的重要因素；雷达三维拼图数据可以清晰识别和分析暴雨过程中尺度雨团的移动、合并和发展规律，这些对准确监测预报暴雨的发生至关重要。

摘要:利用加密自动气象观测站资料、多普勒天气雷达资料、葵花卫星资料及 ERA5 再分析资料，对 2019 年海上卫星发射气象保障过程中 6 月 1 日上游对流风暴的移动和演变造成山东半岛对流降水的机制进行了分析。结果表明：1）辐合线与干线重合触发新生对流单体形成潍坊风暴，潍坊风暴东移过程中强度增强和聊城风暴进入烟台后转向造成山东半岛一带出现对流降水。2）潍坊风暴在偏西气流引导下向偏东方向移动，沿着辐合线向着高温高湿的方向传播，强度增强。聊城风暴进入烟台后，在西西北气流的引导下转向东南方向移动，向着水汽辐合区传播，风暴水平尺度增长。3）聊城风暴进入烟台后传播方向与 850 hPa风的方向相反，潍坊风暴发展阶段的传播方向与850 hPa风的反方向不同，二者之间有交角，850 hPa风速太小不足以影响风暴的传播运动。4）在重大活动气象保障过程中，短时临近监测非常重要。高分辨率卫星云图积云新生时间早于雷达观测到的新生单体的时间，可以提前发现对流初生和传播的先兆。多普勒天气雷达和加密自动气象观测站资料相互结合，可以综合判断对流风暴的平流和传播运动。对于本地动力强迫较弱或者处于天气系统边缘时，要考虑上游对流风暴的移动对下游地区的影响。

摘要:利用山东省122个国家级地面气象观测站的风速数据与欧洲中期天气预报中心（ECMWF）提供的ERA- Interim再分析数据,采用小波分析、带通滤波等方法对2015年9月—2020年9月山东的大风天气及相应的低频大气环流形势进行分析。结果表明,近几年山东的大风天气有増加的趋势,春季大风发生频次最多,秋季最少;山东半岛东部大风频次最多,鲁南地区最少;全年只有7月偏南大风站次较偏北大风多,其余月份多以偏北大风为主。山东大风具有显著的11~13 d与20~23 d的低频振荡周期。其中,春季大风以11~13 d的振荡周期为主,秋、冬季以20~23 d的振荡周期为主,夏季大风的振荡周期不明显。振荡周期的演变与大范围的大风过程有对应关系,大范围的大风过程大致发生在振荡的波峰处。春季偏北大风盛行时,多伴有经向风自北向南的传播。秋季大约以35°N为界,对流层中高层在35°N以北,经向风自南向北传播,35°N以南,则是自北向南传播,对流层中低层反之。山东春季大风产生之前,乌拉尔山东侧低频气旋与黄海上空低频反气旋同时出现并东移,之后衍生出华北低频反气旋与渤海低频气旋,这两个系统的加强促使华北上空偏北风加大,为山东大风的产生提供了可能。同时,华北地区经向风正距平逐渐被负距平所代替,是山东大风天气产生的又一先兆。

摘要:针对双偏振多普勒天气雷达（ CINRAD/SAD ）偏振产品展示缺乏三维空间的几何与拓扑信息问题，通过对双偏振产品的解析与坐标变换，利用 Python 库函数与计算机图形学插值技术，对差分反射率（ ZDR ）、差分传播相移率（ KDP ）与相关系数（ CC ）进行了三维立体（ 3D ）建模重绘。将 ZDR、KDP与CC逐仰角产品进行三维空间立体组合后与单仰角平面产品相比，三维可视化产品可以更直观和全面地展示风暴偏振特征的空间分布状况，有助于获取回波整体结构信息，为灾害性天气监测与预警提供重要参考依据。

摘要:利用山东惠民国家基准气候站2018年12月—2019年11月的黑碳质量浓度、常规气象观测资料以及 GDAS 数据，研究了该地区黑碳气溶胶的变化特征，并基于后向轨迹模型对其潜在源区进行了分析。研究结果表明: 1）观测期间，黑碳质量浓度平均值为 3.22 µg • m-3，季节变化呈冬、春季高，夏、秋季低的特点；春、夏、秋季黑碳质量浓度的高频值在 2 µg • m-3 以内，冬季的高频值在 6 µg • m-3 以上。2）黑碳质量浓度日变化呈双峰结构，峰值分别出现在 06:00—08:00 和 19:00—21:00，谷值出现于 13:00—15:00。3）降雨和风对黑碳质量浓度有明显影响。非降雨期黑碳质量浓度是降雨期的 2.8 倍；当风速小于 3 m • s-1 时，黑碳质量浓度随风速增大而减小；冬季在西南西方向、春季在正南方向过来的气团易造成黑碳质量浓度高污染。4）惠民气流输送的季节变化特征明显。春、秋、冬季来自鲁中、河北和苏北等周边地区的气流所占比例较高，对应黑碳质量浓度高值；夏季来自海洋方向的气流占比较高，对应的黑碳质量浓度较低。

摘要:2020年冬季（2020年12月－2021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 波型分布，西风带槽脊较常年明显偏强。位势高度距平场显示，东亚中纬度地区处于负距平区，东亚大槽较常年同期显著偏强，冷空气活动频繁、强度偏强。我国近海出现了 11 次 8 级以上大风过程，其中冷空气大风过程 7 次，冷空气和入海气旋共同影响的大风过程 2 次，冷空气和台风共同影响的大风天气过程以及温带气旋大风过程各 1 次。我国近海出现大范围的海雾过程 4 次，海雾区域主要出现在渤海、渤海海峡、黄海北部和中部海域、琼州海峡、雷州半岛沿岸海域及北部湾，出雾时段多集中于夜间至早晨。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 16 个。我国近海出现 2 m以上大浪过程的天数有 54 d，约占冬季总日数的 60%。冬季，我国近海海域呈明显降温过程，北部海域的降温幅度明显大于南部海域，海面温度从北到南的温差在冬季由 2020 年 12 月的 23 ℃加大到 2021 年 2 月的 27 ℃。

摘要:山东省气象业务一体化平台（简称“一体化平台”），是在气象业务系统集约化、自动化、智能化的建设要求下，为满足山东气象现代业务发展要求，解决山东气象业务运行中的诸多关键问题，利用互联网技术，面向山东全省天气预报业务设计研发的高度集约化的智能业务平台。一体化平台实现了基于内网 WebGIS 的气象数据渲染，基于 CIMISS、Oracle、Redis的三级数据库架构，基于 FTP、SMTP、传真服务器、阿里短信等技术的一键式发布引擎，基于 WebOffice的智能网格预报定制化气象服务，建立了山东短时和临近预报业务体系，融合了山东省气象部门近年来的多项科研成果。在此基础上实现了实况监测、短时临近预报、山洪预警、网格预报、产品制作发布、预报共享、预报检验和业务管理等功能。一体化平台支撑了 “省—市—县” 三级台站的天气预报业务和重大活动气象保障服务，提升了监测分析、短时和临近预警、决策服务能力。

摘要:利用 1981—2019 年 NCEP/NCAR再分析资料和观测降水资料，对山东5月降水多（少）雨年环流特征进行分型，分析前期海温影响大气环流进而影响降水的过程。结果表明：典型多（少）雨年，亚洲中高纬环流呈“－、＋”（“＋、－” ）距平分布，盛行纬（经）向环流，东亚大槽偏弱（强）。前期冬春季黑潮区和热带印度洋海温是影响山东5月降水的关键外强迫因子，黑潮区海温偏暖（冷）时，其上空500 hPa高度场为明显正（负）距平，低层风场呈现异常反气旋（气旋），山东受异常东南风（偏西风）控制，加强（削弱）了水汽输送， 利于降水偏多（少）。热带印度洋偏暖年，山东地区 500 hPa高度场上表现为西低东高，低层处于异常反气旋后部的东南气流中，这与典型多雨年的环流特征基本一致，印度洋偏冷年对应环流特征与偏暖年大致相反。

摘要:热岛效应是城市发展过程中的热点社会问题之一。研究以济南为例，基于 FY－3B/VIRR数 据，应用改进型 Becker和 Li “分裂窗” 算法获得遥感地表温度数据；采用热岛强度指数与热岛比例指数，定量分析济南市2013—2020年城市热岛效应的时空变化特征；从自然与社会经济角度，采用灰色关联度分析法，定量评价城市热环境的影响因素对城市热岛效应变化的贡献度。结果表明：1）改进型 Becker和 Li “分裂窗” 算法在济南市有较好应用，与国家级地面气象观测站 “0 cm地表温度” 实测数据线性拟合决定系数 R2 为 0.89。2）热岛区域面积年际变化呈现先增加后减小逐渐平稳的变化趋势，冷岛区域变化特征与热岛区域明显相反。3）夏季热岛区域面积（35.3%）最大，秋季（22.5%）次之，春（11.5%）、冬（10.6%）两季基本持平。4）热岛空间格局以城镇聚合轴为主导驱动，呈现 “点－线” 式空间结构特点。5）热岛比例指数总体呈现下降趋势，2013 年（0.22）与 2014 年（0.24）属较轻热岛年份。6）总人口数与归一化植被指数是影响济南城市热岛效应的主要因素。研究对于加强济南市地表热环境的监测与评价，指导城市规划与生态城市建设具有一定意义。

摘要:针对离散站点资料格点化的业务需求及 Cressman 方法在地形复杂区域客观分析存在的问 题，利用山东及周边省自动气象站观测的 2 m气温和 ECMWF预报的海上 2 m气温，结合山东省中尺度数值预报位温递减率、90 m分辨率 SRTM高程数据，采用统一高度 Cressman 方法对山东省地面2 m气温进行客观分析，生成了逐 1 h、0.01°×0.01°高分辨率的地面 2 m气温格点产品。结果表明，统一高度 Cressman 方法的客观分析格点产品在地形复杂区域的分析更合理，月平均误差基本在±1 ℃以内，鲁中山区地形高度较高区域月平均误差略大于鲁西北、鲁西南、鲁东南和山东半岛等地的平原地区，气温偏低的10、11、12月温度准确率均略低于 5、6、7、8、9 月；2020 年 5—12 月平均误差为－0.0039 ℃，平均绝对误差为 0.1469 ℃，均方根误差为 0.3597 ℃，2 ℃以内准确率为 99.64%，1 ℃以内准确率为 98.24%，各项检验指标均较优。总体上统一高度 Cressman 客观分析格点产品质量接近中国气象局陆面数据同化系统（ HRCLDAS ）高分辨率格点实况产品。

摘要:选用山东 123 个国家级地面气象观测站 2007—2019 年地面逐小时降水资料，分析短时强降水分布特征，主要结论如下：1）其间共有 695 个短时强降水日、3 337 个短时强降水时次和 6 257 个短时强降水样本，基于排序法确定山东省极端短时强降水间值为 71.2 mm • h-1，鲁东南地区间值最高，鲁中地区间值最低。2）各站年均发生 3.9 次短时强降水天气，鲁东南地区短时强降水和极端短时强降水发生频次最多，半岛地区短时强降水发生最少，鲁西南地区极端短时强降水发生最少。3）短时强降水集中出现在 6 月中旬至 8 月下旬，又以 8 月上旬最多。4）日变化显著，呈现典型 “双峰” 特征，主要集中在午后至傍晚，其次是后半夜；6 月中旬至 8 月下旬傍晚和后半夜发生短时强降水的可能性大，需重点关注。