• 2021年第41卷第4期文章目次
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    • 封面与中英文目次

      2021, 41(4).

      摘要 (116) HTML (190) PDF 196.10 K (353) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >研究论文
    • 1949—2019 年影响山东的热带气旋时空分布及极端降水和大气环流异常

      2021, 41(4):1-10. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2021.04.001

      摘要 (6599) HTML (572) PDF 9.99 M (789) 评论 (0) 收藏

      摘要:使用中国气象局热带气旋资料中心的热带气旋最佳路径数据集和NCEP/NCAR再分析资料提供的月平均数据,对北上影响山东的热带气旋(tropical cyclone,TC)及其造成的极端降水进行统计分析,并揭示了有利于 TC北移影响山东的大气环流特征。结果表明:影响山东的 TC主要出现 于 6—9 月,其中盛夏时节(7、8 月)TC对山东影响最大;TC影响山东时,强度主要为台风及以下等 级,或已发生变性;TC会引发山东极端降水事件,TC极端降水多出现在夏秋季(7—9 月),其中8月的占比最大,9月次之,TC降水在极端降水事件中的占比约为 10%,但年际变化大,有些年份占比达60%以上,特别是1990 年以来 TC对极端降水的贡献显著增强;影响山东的 TC主要生成于西 北太平洋,多为转向型路径;当500 hPa位势高度异常场呈太平洋一日本遥相关型的正位相时,TC更易北上影响山东,此时西北太平洋副热带高压位置偏北,其外围气流会引导TC北上转向,对华东地区造成影响;850 hPa上,南海至西北太平洋存在异常气旋式环流,对流活跃,夏季风环流和季风槽加强,有利于TC的生成和发展,同时,华东、华南上空有异常上升运动,涡度增大,垂直风切变减小,水汽充沛,TC登陆后强度能得到较好的维持。

    • 不同 AMDAR资料同化时间窗对台风“摩羯”预报影响研究

      2021, 41(4):11-25. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2021.04.002

      摘要 (716) HTML (184) PDF 23.28 M (577) 评论 (0) 收藏

      摘要:2018年第14号台风“摩羯”对山东造成了大范围暴雨和大风天气,基于WRF(Weather Research and Forecasting)模式及其Hybrid-3DVAR混合同化预报系统,对Hybrid-3DVAR不同集合协方差比例和不同航空气象数据转发(aircraft meteorological data relay,以下简称AMDAR)资料同化时间窗对台风“摩羯”预报的影响进行了数值研究。结果表明:加大集合协方差比例对台风“摩羯”路径预报有较大影响和改进;当全部取来自集合体的流依赖误差协方差时,预报的台风路径最好,降水预报也最接近实况;AMDAR资料同化对于台风路径和降水预报也有正的改进作用,但加大集合协方差比例到100%时对台风路径预报影响更大;不同资料同化时间窗会影响同化的AMDAR资料数量,从而影响台风降水精细化预报;45 min同化时间窗的要素预报误差最小,对台风造成的强降水精细特征预报最接近实况;不同资料同化时间窗主要影响台风降水预报落区分布,对台风路径预报影响相对较小。

    • 台风“巴威”外围致山东半岛西部强降水过程的中尺度特征及环境条件

      2021, 41(4):26-35. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2021.04.003

      摘要 (713) HTML (210) PDF 4.55 M (551) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用自动气象站观测资料、青岛雷达产品以及“天衍”雷达拼图产品和ERA5再分析资料,对台风“巴威”外围致山东半岛西部强降水过程的中尺度特征及环境条件进行分析。结果表明:1)“巴威”在黄海北上期间,其外围暖湿气流与冷空气在山东半岛西部到鲁东南交汇,对流层中低层形成东北—西南向深厚的切变线,高层处于高空急流入口区右侧,低层辐合、高层辐散有利于产生强降水,强降水位于850 hPa切变线及其右侧偏东风一侧。2)前期降水回波先后表现为两条有组织的线形回波带,其形成、发展和移动与850 hPa切变线密切相关;后期切变线右侧偏东风气流中γ中尺度辐合不断触发单体新生,青岛即墨境内组合反射率因子CR、差分反射率因子ZDR、差分相移率KDP均显著增大,导致即墨南泉连续两个小时雨强大于100 mm•h-1。3)切变线附近垂直上升运动深厚,850 hPa以下水汽通量辐合较强,为中尺度系统提供了触发条件和水汽条件;850 hPa,θse暖舌位置与切变线一致,暖舌中心达352 K,为中尺度系统发生、发展提供了能量条件;对流层中高层弱冷空气对触发强对流天气起到一定作用。4)850 hPa以下水汽通量辐合量值≤-8×10-7 g•cm-2•hPa-1•s-1的区域与暴雨区基本吻合,水汽通量辐合中心及垂直上升运动中心越低越有利于出现强降水。

    • WRF-Solar模式对山东太阳总辐射的模拟效果检验

      2021, 41(4):36-51. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2021.04.004

      摘要 (532) HTML (447) PDF 2.15 M (449) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用专门为太阳能资源评估应用的 WRF-Solar数值模式系统,结合 MODIS 气溶胶光学厚度(AOD550 nm)数据,设置了5种山东区域总辐射模拟方案,使用山东济南、福山、吉县3个太阳辐射站总辐射观测数据,对晴天、阴天、雨天以及四季代表月等逐时总辐射模拟结果进行了对比检验。 结果表明:WRF-Solar数值模式对总辐射模拟能力在晴天和少云天最好,阴雨天较差,四季代表月中,天气过程较少的秋季和冬季模拟效果较好,春季次之,夏季相对较差;晴天和少云天、阴天和雨天以及不考虑天气过程的四季代表月所有日条件下,长、短波辐射方案分别采用RRTMG方案、new Goddard 方案,积云对流参数化方案均采用Grell 3D集合方案,同时使用AOD550 nm的气溶胶数据的总辐射模拟能力最强;WRF-Solar模式中加入 MODIS 气溶胶光学厚度资料后,山东区域晴天总辐射模拟结果明显改善,秋季、冬季代表月亦明显改善,但阴天和雨天总辐射模拟结果改善不明显,低能见度日总辐射模拟结果有所改善。

    • 相似路径台风“摩羯”(1814)和“温比亚”(1818)影响南通降水差异成因分析

      2021, 41(4):52-61. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2021.04.005

      摘要 (835) HTML (193) PDF 6.21 M (485) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨相似路径台风“摩羯”(1814)和“温比亚”(1818)影响南通降水的差异原因,从天气形势、物理量场等方面进行分析,利用水汽通量、假相当位温、湿位涡、垂直螺旋度等物理量对降水进行诊断,得到以下主要结论:1)两台风移动路径主要受副热带高压和冷空气的影响,副热带高压边缘气流为主要引导气流。两台风均有追随200 hPa辐散中心移动的趋势。2)较强冷空气的侵入、鞍形场中的缓慢移动、强正涡度和强盛上升运动、强水汽输送且低空长时间水汽辐合、大气斜压性增强和风垂直切变增大均是台风“温比亚”造成南通更强降水的原因。3)水汽通量辐合增强,低层正涡度中心、强上升运动,低层假相当位温大值区叠加上空假相当位温梯度带,垂直螺旋度增大与正值发展高度均与台风强降水有明显对应。

    • 阿拉伯海热带气旋生成特征分析

      2021, 41(4):62-72. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2021.04.006

      摘要 (829) HTML (428) PDF 3.30 M (512) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用印度气象局(India Meteorological Department,IMD)、国际气候管理最佳路径档案库(International Best Track Archive for Climate Stewardship,IBTrACS)提供的1982—2020年阿拉伯海热带气旋路径资料,美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)再分析资料,对近39 a阿拉伯海热带气旋源地和路径特征、活跃区域、频数及气旋累积能量(accumulated cyclone energy,ACE)指数的季节特征和年际变化特征进行分析,并结合环境因素,说明其物理成因。结果表明:阿拉伯海热带气旋多发于10°~25°N,65°~75°E海域,5—6月、9—12月发生频数较高且强度较强,1—4月、7—8月发生频数较低且气旋近中心最大风速均小于35 kn;频数的季节变化主要受控于垂直风切变要素;阿拉伯海热带气旋发生频数和ACE近年有上升趋势,年际变化主要受控于海面温度(sea surface temperature,SST)和850 hPa相对湿度要素。

    • >综述
    • 国内设施种植气象灾害研究进展

      2021, 41(4):73-81. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2021.04.007

      摘要 (418) HTML (180) PDF 1.04 M (456) 评论 (0) 收藏

      摘要:设施种植的主要气象灾害有低温(冷冻害)、寡照、风灾、雪灾及其复合灾害等,从国内设施种植气象灾害指标、灾害监测预警、灾害风险及灾害影响等方面对前人研究成果和进展进行归纳总结。灾害指标的研究所采用的方法主要是人工控制试验或对历年实际发生的灾害样本进行分析总结;灾害监测预警方法一般是用设施内小气候或设施外气象条件作为灾害指标,将灾害指标植入计算机系统,对灾害进行监测预警;风险评估多是从灾害的危险性角度去研究,确定灾害的风险概率、风险指数等;灾害影响的研究多集中在对作物生理生态反应等方面。同时从设施种植气象灾害研究存在的薄弱环节出发,提出设施种植气象灾害指标、灾害监测预警评估方法及灾害的影响等方面仍是今后一段时间研究的重点和热点。

    • >海洋天气评述
    • 2021年夏季海洋天气评述

      2021, 41(4):82-94. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2021.04.008

      摘要 (623) HTML (225) PDF 13.53 M (570) 评论 (0) 收藏

      摘要:2021年夏季(6—8月)大气环流特征为:北半球极涡呈单极型分布,主体位于北冰洋上空偏向西半球,强度较常年偏强;东亚地区以纬向环流为主,副热带高压较常年平均略偏西偏南。6月,北部海域温度较低,黄渤海海雾天气多发。7月,西南季风推进,热带气旋活跃。8月,副热带高压增强西伸,热带气旋活动频次偏少。夏季共有7次海雾过程,其中6月有4次,7月有3次。我国近海出现了9次8级以上大风过程,其中热带气旋大风过程6次,温带气旋入海影响的大风过程3次。浪高在2 m以上的海浪过程有10次,2 m以上大浪的天数共计38 d。我国北部及东部海域升温明显,从北到南的海面温度梯度减小。西北太平洋和南海有9个台风活动,其中台风“烟花”造成近海一次范围广、时间长、风力大的大风过程。

    • >技术报告
    • 南极乔治王岛地区太阳光照气候特征及影响分析

      2021, 41(4):95-101. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2021.04.009

      摘要 (598) HTML (335) PDF 891.86 K (481) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用南极长城站 1988—2017 年连续的日照、云量、天气现象、气温和湿度等观测资料,研究 了南极西部乔治王岛 30 a的日照变化特征及其与气象要素的关系。 结果显示,南极地区的日照时 间远少于中低纬度地区,这主要因为该地区常年以阴云天气为主,云层对太阳光的遮挡降低了日 照时间的总量值。2000 年以来,随着总云量和相对湿度的增加,日照时间呈减少趋势。 根据统计分析月平均相对湿度以及每月出现雨、雪、雾、轻雾、吹雪等天气现象和最低气温三0 ℃的天数,发 现液态( 固态) 现象的发生频率与日照百分率的变化趋势一致(相反) ,即日照百分率低(高) 时,液态现象少(多) ,固态现象多(少) 。

    • 泰山景区地闪分布特征及与海拔高度关系研究

      2021, 41(4):102-108. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2021.04.010

      摘要 (413) HTML (279) PDF 11.28 M (573) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国因雷击造成的森林火灾和景区人员伤亡时有发生,近年来,泰山景区也多次发生雷击森林火灾和设备损坏等事故。为了有效地避免或降低雷击对泰山景区的危害,利用2007—2018 年山东省闪电定位系统监测的地闪资料,对泰山景区闪电活动特征及其与地形、海拔的相关性进行分析,从而为有效地开展防雷减灾服务及为地方政府部门决策提供技术支撑。 结果表明:虽然不同年份的落雷次数有所差别,但每年不同海拔高度落雷次数的分布特征比较一致,泰山景区年均地闪密度为1.82 次•km-2•a-1,地闪密度较高的区域集中在主峰和主峰西北方4 ~7 km附近山顶区域;地闪活动的季节性分布特征明显,夏季(6—8月)地闪次数约占全年总地闪次数的86.86%,海拔900 m以下落雷次数较多;日落雷次数的高峰时段为14:00—20:00,落区集中在200~800 m之间;正闪强度均值随海拔升高波动较大,负闪强度随海拔的变化较小;地闪密度随海拔升高呈现上升趋势,海拔高度<800 m的区域地闪密度随海拔增加呈缓慢上升的趋势,海拔高度>1 000 m的区域地闪密度随海拔增加呈明显上升的趋势,同时发现随海拔高度的增加地闪密度和陡度呈现增大和增高的趋势,800 m以上尤其明显,可见泰山景区地闪密度与陡度和海拔高度呈现较好的正相关性。

    • 山东省春季马铃薯播种至出苗期水热特征分析

      2021, 41(4):109-117. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2021.04.011

      摘要 (480) HTML (187) PDF 6.37 M (564) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于山东省1980—2020年117个气象台站的地面观测资料,依据春季马铃薯播期,通过积温法推算出苗期,分析山东省春季马铃薯播种至出苗期水分条件和热量条件的变化特征。结果表明:1980—2020年山东省春季马铃薯播种至出苗期平均日数为39.5 d,10 a倾向率为-1.8 d;降水量平均为16.5 mm,10 a倾向率为-3.1 mm;相对湿润度指数平均值为-0.48,10 a倾向率为-0.09;平均气温为8.9 ℃,10 a倾向率为0.6 ℃;温度适宜度平均为0.54,10 a倾向率为0.07。综上可知,山东省春季马铃薯播种至出苗阶段水分条件呈现减少的趋势,应增加田间灌水;热量条件呈现增加的趋势,有利于增加种植面积。

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