• 2023年第43卷第3期文章目次
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      2023, 43(3).

      摘要 (89) HTML (200) PDF 7.88 M (415) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 2023年第43卷第3期目次

      2023, 43(3).

      摘要 (73) HTML (188) PDF 163.02 K (283) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >综述
    • 秋季西北太平洋上热带气旋研究进展及展望

      2023, 43(3):1-8. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.03.001

      摘要 (327) HTML (437) PDF 1004.05 K (740) 评论 (0) 收藏

      摘要:西北太平洋是全球热带气旋生成频数最多的区域,相较于夏季热带气旋,对于秋季热带气旋的研究相对较少。随着2000年后登陆我国的秋季热带气旋中超强台风的比例逐渐增多,并对我国造成严重的灾害,秋季热带气旋的研究受到越来越多的关注。对西北太平洋秋季热带气旋的研究进展进行回顾和总结,主要包括秋季西北太平洋上热带气旋的活动特征、影响因子以及登陆我国热带气旋的特征与影响等3方面,并对研究秋季热带气旋的未来方向进行了展望。

    • WOFOST模型在评估气候变化对粮食生产影响方面的研究进展

      2023, 43(3):9-19. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.03.002

      摘要 (140) HTML (423) PDF 939.76 K (551) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来国内外学者采用不同的方法评估气候变化对粮食生产的影响,其中机理模型评价方法是运用较多的方法之一。WOFOST(WOrld FOod STudies)模型由于其机理性强、源代码开放、参数调整较为简便等优势,已经在相关研究中得到广泛应用。该模型以不同作物生长发育的机理过程为依据,经过适用性验证后,可用于粮食作物气候生产潜力评估和气象灾害影响评价;结合历史气候资料与未来气候情景数据,可定量评价过去及未来气候变化对粮食生产的影响。通过介绍WOFOST模型的基本原理、运行机制、参数设定与参数本地化等相关方法,系统总结该模型在评估气候变化对粮食生产影响方面的研究进展,并指出现有研究存在的不足,以期为未来开展相关研究工作提供参考。

    • >研究论文
    • 中国东西部典型本底站黑碳气溶胶时空分布及来源分析

      2023, 43(3):20-31. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.03.003

      摘要 (146) HTML (236) PDF 3.65 M (571) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于2007—2018年4个代表性大气本底站(临安、上甸子、龙凤山和瓦里关)的逐小时黑碳(black carbon,BC)观测数据和同期气象资料,开展中国东西部BC时空变化特征分析;利用黑碳仪模型和浓度权重轨迹(concentration weighted trajectory,CWT)分析法对比分析了各站点BC的来源类型和潜在源区。结果表明:(1)中国BC质量浓度分布呈现“东高西低”的特点,各站点BC多年平均质量浓度依次为临安站[(3 553±2 336) ng·m-3]、上甸子站[(2 045±1 918) ng·m-3]、龙凤山站[(1 966±2 104) ng·m-3]、瓦里关站[(455±380) ng·m-3]。(2)东西部4个典型本底站点BC质量浓度季节变化和日变化特征不同。东部站点为冬季最高、春秋季次之、夏季最低,而西部站点表现为春季最高、夏季次之、冬季再次之、秋季最低;东部站点BC质量浓度日变化以“双峰型”分布为主,西部瓦里关站呈“昼高夜低”的高山站特征。研究期内,各站BC呈逐年显著下降的趋势,体现了中国大气污染治理的成效。(3)BC主要来自液态燃料的燃烧(简记为“BCliquid”);受冬季采暖影响,夏季BCliquid大于冬季。(4)受亚洲季风影响,不同季节近地面风场对东西部站点BC质量浓度的影响不同,BC潜在来源也不同。东部站冬季潜在源区多在周边大城市群,高值区范围较大;夏季多来自各站偏南方向。西部瓦里关站夏季潜在源区为四川北部城市群,冬季为中国兰州附近和印度北部。

    • 亚洲夏季风对偶极子型人为气溶胶排放变化的响应特征与机理

      2023, 43(3):32-44. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.03.004

      摘要 (108) HTML (231) PDF 1.87 M (556) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用第六次国际耦合模式比较计划(Coupled Model Intercomparison Project Phase 6, CMIP6)中的两组子试验,结合线性斜压模式模拟的结果,研究了近年来亚洲内部出现的东亚减少、南亚增加的偶极子型人为气溶胶排放变化调控亚洲夏季风响应的特征及物理机制。对东亚夏季风而言,在考虑海洋-大气耦合作用的气候系统总响应中,东亚夏季风环流和降水显著地加强;在不考虑海洋调控作用的大气直接响应过程中,东亚人为气溶胶排放减少导致的陆地升温使得海陆温差增大,进而通过引起东亚陆地上的气旋式环流异常加强东亚夏季风环流和降水。对南亚夏季风而言,其在偶极子型人为气溶胶强迫下呈现出更为复杂的变化特征。在大气直接响应过程中,人为气溶胶强迫引起的海陆热力差异变化导致南亚夏季风环流减弱、降水减少。在考虑海洋-大气耦合过程的总响应中,南亚夏季风环流表现出微弱增强,同时印度次大陆的南亚夏季风降水也出现增多的异常变化。这表明,局地和海洋-大气动力耦合过程在区域气候对人为气溶胶强迫的响应中扮演着非常重要的角色。此外,通过线性斜压模式发现,东亚和南亚局地的人为气溶胶强迫导致的大气加热场异常不仅能影响局地的夏季风环流,还可以通过引起大范围的表面气压异常进而调控整个亚洲夏季风环流的变化。

    • 新一代天气雷达风轮机杂波识别和剔除

      2023, 43(3):45-58. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.03.005

      摘要 (117) HTML (222) PDF 9.06 M (550) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对新一代天气雷达数据存在风轮机杂波污染问题,统计分析了5种雷达基数据特征量,风轮机杂波具有较高的反射率因子隆起度和水平通道信噪比隆起度以及较大的速度奇异率,其信号质量指数接近1,谱宽接近0或大于7.0 m·s-1。以特征量统计结果为基础,使用模糊逻辑算法对雷达基数据中的风轮机杂波进行特征识别,结果显示,模糊逻辑算法能有效地把风轮机杂波从各种强度的气象降水回波和固定地物杂波中识别出来。针对被识别出来的风轮机杂波,使用区域平均插值方法对雷达基数据中的风轮机杂波进行剔除,杂波剔除结果显示,气象降水条件下获得了较好的风轮机杂波剔除效果。

    • 黄河三角洲一次非中气旋龙卷观测分析

      2023, 43(3):59-70. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.03.006

      摘要 (109) HTML (247) PDF 10.81 M (513) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用区域气象观测站、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)、风廓线组网产品、S波段新一代天气雷达(S-band Doppler weather radar in China New Generation Weather Radar Network,CINRAD/SA)和X波段相控阵天气雷达(X-band phased array weather radar,XPAR)等资料,对2021年8月10日发生在黄河三角洲的3个EF0—EF1级非中气旋龙卷过程进行了详细分析。结果表明:(1)此次龙卷天气发生在高空干冷西北气流、低层横槽前暖脊和地面倒槽涡旋背景下,强烈的对流不稳定、0~6.0 km深厚层垂直风切变、大的低层湿度和接近1 000 m的抬升凝结高度,是此次弱非中气旋龙卷生成的有利环境条件;不利的条件是0~1.0 km低层垂直风切变非常弱。(2)海风锋、阵风锋触发对流,横槽分裂南下使上升运动加强;龙卷风暴影响时,临近区域气象观测站要素表现出明显变化,但风场的辐散特征表明观测站附近的大风还与风暴下沉气流有关。(3)龙卷母风暴为多单体合并、后向传播型风暴,双龙卷的形成与单体合并发展有关;雷暴下沉气流形成的阵风锋(出流边界)与海风锋合并使气旋性小尺度涡旋加强,当该小尺度气旋遇到经单体合并后发展加强的上升运动时,旋转运动进一步增强,从而激发了第3个龙卷。(4)CINRAD/SA只观测到气旋性涡旋和风暴顶辐散;XPAR在双龙卷期间观测到强切变和龙卷碎片特征,相关系数低值区明显。

    • 1991—2021年山东省人体舒适度时空分布特征

      2023, 43(3):71-79. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.03.007

      摘要 (110) HTML (197) PDF 28.18 M (660) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用山东省1991—2021年122个国家级气象观测站的逐日气温、降水量、相对湿度、风速等资料,分析山东省内气候利弊条件,并采用人体舒适度指数(IBC)计算分析全省人体舒适度的时空分布特征。结果表明:(1)半岛、鲁南东部地区适宜气温日数和适宜降水日数占比多于山东中西部地区;中西部地区适宜风速日数占比多于东部地区;半岛及鲁南东部地区很少出现高温天气,半岛东端易出现大风天气;沿海地区、鲁南地区的适宜湿度日数占比较其他地区偏多。(2)全省历年平均人体舒适度指数均属于偏凉等级,大部地区人体舒适日数呈增多趋势。月均IBC多较为舒适,无寒冷等级(1级),也无偏热以上等级(7~10级),多数人舒适日数(4~6级)月际变化呈“M”形分布,5、6、9月舒适日最多,冬季、初春、秋末冷不舒适日数多,仅夏季出现较少的热不舒适日数。(3)山东各地均有6~7个月的舒适期,半岛、鲁南东部地区为最舒适,主要体现在青岛、烟台、威海地区气候最舒适期(5级)长达4个月,内陆城市仅有3个月。(4)全省各地人体舒适日数与同期平均气温、平均相对湿度、平均风速密切相关,夏季气温偏低、风速偏大、湿度适中时人体舒适度较好,其他季节大致反之。

    • 环胶州湾高速路面低温气候特征和SVM预报模型

      2023, 43(3):80-87. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.03.008

      摘要 (60) HTML (199) PDF 1.27 M (427) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用环胶州湾(青兰高速起始段及胶州湾大桥)14个高速交通气象观测站逐5 min监测资料,统计分析了冬季环胶州湾高速路面低温(路面温度t<0 ℃)出现频率、出现时间特征及其与气象要素的相关性。结果表明:冬季环胶州湾高速路面结冰风险普遍较高,空间分布上呈现“西南高东北低”的特点;逐时最低路面温度日变化趋势与逐时最低气温基本一致,全天各时次最低路面温度均高于最低气温;14:00气温、路面温度和18:00相对湿度与次日最低路面温度呈正相关,18:00风速与次日最低路面温度呈负相关。经过参数调优的支持向量机(support vector machine,SVM)模型预报路面温度t≤0 ℃准确率达到87.78%,高于多元线性回归模型,并在独立性检验中得到了验证,对实际预报服务具有指导意义。

    • 未来黄淮海地区夏玉米光温水资源适宜度及灾害风险演变特征

      2023, 43(3):88-103. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.03.009

      摘要 (117) HTML (250) PDF 1.40 M (486) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探索未来气候变化对黄淮海地区农业气候资源和夏玉米气候适宜度及灾害的影响,以黄淮海地区1981—2021年56个农业气象观测站夏玉米生育期观测资料、84个气象站逐日气象要素观测资料及中尺度区域气候模式(Regional Climate Model Version 3,RegCM3)输出的未来气候情景(Intergovernmental Panel on Climate Change Special Report on Emissions Scenarios A1B,IPCC SRES A1B)下黄淮海2022—2100年0.25°×0.25°共897个格点逐日气象资料为基础,分析未来黄淮海地区光温水等农业气候资源演变特征,建立黄淮海夏玉米生长发育气候适宜度模型及气候适宜度灾害指数模型,研究未来气候变化对黄淮海夏玉米气候适宜度的影响特征,预估夏玉米农业气象灾害发生风险及特点。结果表明:(1)2022—2100年黄淮海地区夏玉米生长季热量资源呈明显增加趋势,降水资源总体为微弱上升趋势且阶段性变化明显,光照资源变化趋势不明显。(2)2022—2100年夏玉米全生育期气候适宜度呈总体平稳略有下降波动趋势,并具有一定阶段特征和发育期差异。各生育期相比,播种出苗期气候适宜度相对最差,成熟期最好。(3)全生育期温度适宜度总体呈稳定波动下降趋势,说明未来气候明显变暖趋势对夏玉米生长总体不利;水分适宜度和光照适宜度总体稳定、变化趋势不明显,说明未来水分和光照资源对夏玉米的生长基本有利。(4)由各年代来看,2080年代、2090年代温度适宜度最差,2020年代最好;2030年代水分适宜度最差,2080年代最好;2080年代、2090年代光照适宜度明显偏差,2020年代、2030年代明显偏好。综合来看,2061—2100年期间夏玉米气候适宜度总体偏差,2020年代最好。(5)抽雄吐丝期遭受高温热害风险最大,三叶至七叶期发生旱涝风险最大,播种出苗期发生寡照(连阴雨)风险最大,而成熟期发生各种农业气象灾害风险均最小。(6)2080—2098年期间夏玉米拔节期、抽雄吐丝期、灌浆至乳熟期遭受高温热害的风险大;2031—2035年、2046—2056年播种出苗至拔节期发生阶段性严重旱涝灾害风险等级高。2030年代和2040年代及2026年、2080—2093年播种出苗期出现寡照(连阴雨)的风险较大。

    • 高分六号红边波段对夏玉米种植区识别的影响

      2023, 43(3):104-112. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.03.010

      摘要 (67) HTML (209) PDF 9.57 M (489) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究高分六号卫星新增红边波段对夏玉米种植区识别的影响,选取山东省兰陵县为研究区,基于多时相高分六号宽幅相机遥感影像,构建4种波段组合方案,结合地面数据分析不同方案样本类型可分离性,采用支持向量机方法,提取研究区不同前茬作物夏玉米种植区域,分析光谱反射率变化及识别结果精度。结果表明:高分六号卫星两个红边波段都能不同程度提高不同物候期夏玉米与其他作物的区分度,较无红边波段参与相比,红边波段参与下不同作物间可分离度有一定提高;大蒜收获后、冬小麦收获后播种的夏玉米总体分类精度分别由80.1%、77.3%提高到90.3%、91.1%,分别提升10.2%和13.8%,Kappa系数分别由0.60、0.56提高至0.80、0.81。研究表明,新增红边波段可以有效提高夏玉米识别和提取精度,能够为红边波段的农业应用提供参考。

    • >海洋天气评述
    • 2023年春季海洋天气评述

      2023, 43(3):113-124. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.03.011

      摘要 (75) HTML (258) PDF 15.46 M (558) 评论 (0) 收藏

      摘要:2023年春季(3—5月)北半球大气环流特征为:极涡呈单极型,核心区呈轴对称分布,较常年平均明显偏强;中高纬呈4波型分布,北太平洋西风带比较平直,与2021年春季相似。季内我国近海冷空气活动较弱,海雾过程频繁:8级以上大风过程出现了5次,其中冷空气大风过程为3次,入海温带气旋大风过程为1次,台风大风过程为1次;比较明显的海雾过程出现了8次,其中3 月为3 次,4 月为2 次,5 月为 3次。我国近海浪高2.0 m以上的大浪过程有11次,其中4次大浪过程最大浪高超过3.0 m。海面温度呈逐渐上升趋势,东海至华南沿海一带海面温度梯度较高。全球共有7个热带气旋生成,其中2个在西北太平洋,强度达到或相当于我国超强台风级的有5个。

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