• 2023年第0卷第4期文章目次
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    • 封面

      2023, 43(4).

      摘要 (16) HTML (45) PDF 436.56 K (66) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 目次

      2023, 43(4).

      摘要 (18) HTML (31) PDF 164.20 K (69) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >台风专题
    • 台风“杜苏芮”(2305)的主要特点及路径和强度预报难点分析

      2023, 43(4):1-10. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.04.001

      摘要 (129) HTML (96) PDF 8.60 M (141) 评论 (0) 收藏

      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。

    • 台风“杜苏芮”(2305)引发福建极端强降水的特征分析

      2023, 43(4):11-20. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.04.002

      摘要 (79) HTML (57) PDF 8.43 M (127) 评论 (0) 收藏

      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。

    • CMA数值模式对台风“杜苏芮”(2305)的预报性能分析

      2023, 43(4):21-31. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.04.003

      摘要 (59) HTML (56) PDF 5.55 M (109) 评论 (0) 收藏

      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。

    • 远洋船舶避台航线设计方案——以台风“杜苏芮”(2305)为例

      2023, 43(4):32-39. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.04.004

      摘要 (40) HTML (32) PDF 3.98 M (91) 评论 (0) 收藏

      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。

    • >研究论文
    • ENSO对华东地区春季降水影响的不对称性

      2023, 43(4):40-46. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.04.005

      摘要 (31) HTML (42) PDF 1.73 M (95) 评论 (0) 收藏

      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。

    • 2020年5月山东强对流天气特点及成因

      2023, 43(4):47-61. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.04.006

      摘要 (40) HTML (35) PDF 14.39 M (108) 评论 (0) 收藏

      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

    • 海洋一号C卫星海岸带成像仪在轨几何定标

      2023, 43(4):62-70. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.04.007

      摘要 (20) HTML (48) PDF 2.38 M (77) 评论 (0) 收藏

      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。

    • 廊坊地基微波辐射计大气温湿廓线反演产品评估分析

      2023, 43(4):71-83. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.04.008

      摘要 (29) HTML (38) PDF 5.39 M (92) 评论 (0) 收藏

      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。

    • 佛山短时强降水时空特征及主要影响系统

      2023, 43(4):84-91. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.04.009

      摘要 (29) HTML (33) PDF 2.22 M (91) 评论 (0) 收藏

      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。

    • 寡照复光试验中设施番茄叶片保护酶活性的变化

      2023, 43(4):92-98. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.04.010

      摘要 (17) HTML (32) PDF 1.18 M (84) 评论 (0) 收藏

      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。

    • >海洋天气评述
    • 2022年西北太平洋和南海台风活动概述

      2023, 43(4):99-109. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.04.011

      摘要 (39) HTML (41) PDF 9.62 M (126) 评论 (0) 收藏

      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年夏季海洋天气评述

      2023, 43(4):110-122. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.04.012

      摘要 (33) HTML (45) PDF 9.71 M (90) 评论 (0) 收藏

      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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