摘要:

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摘要:2021年9月4日早晨，渤海湾西岸的天津滨海新区出现短时强降水，过程累计降雨量达224.2 mm，最大小时雨强为110.9 mm[DK]·h-1，均打破当地建站以来的历史纪录。利用加密自动气象观测站、风廓线雷达、多普勒雷达等观测资料，结合欧洲中期天气预报中心ERA5再分析资料，分析该事件成因及其与海陆环境的关系，探讨对流系统新生、组织化机制以及水汽输送特征等。结果表明：（1）对流单体在海岸线海水一侧新生后西移登陆，经多次与后向新生对流单体合并加强，最终发展为具有中γ尺度涡旋且位于线状中尺度对流系统前端的强降水系统。（2）对流单体新生地点与两条地面辐合线的相交点对应。一条南北向的风速辐合线位于海上，与水陆表面摩擦系数差异有关；另一条东西向的风向辐合线位于陆地，由东北残余冷空气与原有偏南风相遇而成。（3）由于清晨海面湿度比陆地大，湿空气被向岸偏东气流从渤海湾带到西岸，为对流系统的发生发展提供热力条件；而850 hPa持续存在暖性切变线，为多个对流系统线状组织排列提供了动力支持；值得关注的是，浅层残余弱冷空气在925 hPa造成明显的中尺度锋生。（4）次级垂直环流促进周围水汽汇集和垂直向上输送加强，而水汽垂直递减率的大小（水汽垂直辐合）对小时雨强有指示意义。分钟雨强很可能与中γ尺度涡旋有内在联系。

摘要:通过对2020年3月17日山东烟台、4月23日山东青岛发生的两次森林火灾的双偏振雷达探测资料进行分析，结果表明：（1）森林火灾燃烧产生的灰烬上升到空中，随环境风向下风方飘散，形成烟羽，烟羽的雷达反射率因子在20 dBZ左右，火灾点上空很小范围最大值达36 dBZ。（2）两次山火的灰烬飘浮物随环境风向下游扩散的最远距离分别是65 km和94 km，最高上升高度分别达3.7 km和4.8 km。（3）追踪烟羽的前沿可以估算相应高度上环境风的速度；两次火灾都发生在晴天，环境风速不大，除了烟羽边缘位置速度谱宽值较大外，其余部分速度谱宽都很小，大部分为1~2 m·s^-1。（4）相关系数（C_c）、差分反射率（Z_DR）和差分相移（Φ_DP）探测到的范围与雷达反射率因子的演变形态和面积接近，同样随烟羽的扩散而逐渐增大；C_c值非常小，大多数区域小于0.9，少数距离库库元的Cc值低于0.5；火灾点上空的Z_DR值有相对较小的区域，为2~3 dB，而火灾点下风方，大部分Z_DR值都很大，大多超过5 dB。（5）两次森林火灾的双偏振探测特征表明，产生回波的反射物主要是干草、松针等燃烧后的灰烬形成的水平尺度较大的非球形粒子反射物。

摘要:利用青岛双偏振多普勒天气雷达资料和常规观测资料以及区域气象观测站资料，对2019年8月16日发生在山东诸城的一次强冰雹超级单体风暴和2020年8月3日发生在山东高密的一次强降水超级单体风暴双偏振特征差异性进行分析。结果表明：（1）风暴低层上升气流区一侧都存在明显的Z_DR弧，强上升气流区周围都分布有Z_DR环、深厚的Z_DR柱和K_DP柱。（2）主要差异包括诸城强冰雹超级单体风暴的强度明显较强，强中心高度明显较高，中气旋旋转强度和风暴顶辐散强度明显较强，但Z_DR柱与K_DP柱高度较低，Z_DR柱与K_DP宽度明显较窄，强的中气旋旋转强度和风暴顶辐散强度有利于强回波核的悬垂及冰雹增长；高密强风暴更加宽阔、深厚的上升气流将浓度较高的液态或小的湿冰粒子带至较高高度，Z_DR柱与K_DP柱高度较高。（3）湿度垂直分布和风场垂直廓线对风暴强度与天气实况起到关键作用。诸城强风暴产生在较干的湿度垂直分布和西北气流环境条件下，以强冰雹为主；高密强风暴产生在较湿的湿度垂直分布及西南气流环境条件下，以高强度降雨为主。

摘要:使用2018年3月—2021年2月欧洲中期天气预报中心ERA5资料和站点逐小时风向、风速等资料，采用常规方法筛选天津沿海海陆风事件，比较分析不同资料呈现出的海陆风起讫时间、持续时间、强度等指标表征的海陆风特征的年均和季节差异，以评估ERA5资料的适用性。结果表明：（1）2套资料四季分布对应较好，均能显示夏季海陆风日数最多这一基本特征；海风持续时间较陆风持续时间更长，年均强度高于陆风，最强均出现在春季。（2）年均差异主要表现为，站点资料显示的海风开始和结束时间呈弱双峰结构，陆风开始和结束时间均早于ERA5资料，平均海风和陆风持续时间短于ERA5资料。（3）季节差异主要表现为，ERA5资料显示陆风强度极小值出现在夏季，海风最长持续时间主要出现在秋季；站点资料显示陆风强度极小值在秋季，海风最长持续时间出现在春、夏两季。评估结果显示，较长时间序列ERA5资料与站点资料的相关性较高，适用于天津沿海海陆风特征研究。

摘要:利用Angstrom-Prescott（A-P）太阳辐射气候学公式和山东122个国家级气象观测站的日照时数资料，估算得到全省站点的日太阳总辐射，与订正系统偏差后的欧洲中期天气预报中心ERA5数据和葵花8卫星太阳总辐射产品进行误差对比，讨论不同数据在山东空间分布上的差异。结果表明：（1）葵花8卫星订正后的太阳总辐射与观测的误差最小，在不同天气条件下表现稳定；A-P公式估算的太阳总辐射与观测的误差和ERA5数据与观测的误差接近，云量越多这两种数据的误差越大，A-P公式估算值在晴天表现较好，ERA5数据在多云天表现较好。（2）相比于葵花8卫星的太阳总辐射分布，A-P公式估算值在山东西部偏低，夏季在全省范围内普遍偏低；而ERA5太阳总辐射往往在低值区偏高、在高值区偏低，另外在威海数值明显偏高。（3）对山东太阳总辐射而言，葵花8卫星数据的准确性最高。

摘要:南海夏季风的爆发和推进影响着中国夏季雨带的进程。采用美国国家环境预报中心（National Centers for Environmental Prediction，NCEP）和美国国家大气研究中心（National Center for Atmospheric Research，NCAR）再分析资料分析全球变暖前、后南海夏季风的演变特征。研究结果表明，全球变暖导致南海夏季风减弱，主要出现以下特征：（1）南海夏季风的平均建立时间提早，平均撤退时间推迟，历时长度更长，持续时间有上升趋势。（2）南海夏季风爆发后（6—9月），南海西北部对流层低层(700 hPa以下)由海陆热力差异导致的局地环流在全球变暖后有减弱趋势，进入中国华南和西南地区的西南夏季风有所减弱。（3）夏季风盛行期间，西南风携孟加拉湾水汽经过中南半岛进入中国南海的水汽呈减少趋势，且从南海输入华南的水汽减少，导致中国东部降水变化趋势存在空间差异。（4）南海夏季风指数表明，南海夏季风对南海中南部以及华南东部的影响加强，而对南海北部和西南地区的影响强度明显减弱。

摘要:2022年8月重庆月最高气温达41.3 ℃，高温日数长达28 d，在此高温天气下8月重庆市区臭氧未出现超标情况，7月整体气温低于8月，出现7 d臭氧超标的情况。利用观测资料、天气研究与预报（Weather Research and Forecasting，WRF）模式，对此现象进行分析，并综合探讨不同片区臭氧与气象条件的关系，结果表明：（1）8月的气温和边界层高度偏高、风速偏大，而相对湿度偏低，这可能有利于8月臭氧污染状况改善。整体来看，重庆臭氧质量浓度随气温和边界层高度升高均呈现先升高再降低的趋势，当气温高于30 ℃、边界层高度高于1 000 m、相对湿度低于59%、风速小于6.3 m[DK]·s-1时，臭氧质量浓度及超标率均显著上升，而当气温、边界层高度、相对湿度、风速分别超过39 ℃、2 800 m、59%、6.3 m[DK]·s-1时，臭氧质量浓度及超标率均显著下降。（2）主城区和郊区县（区）的气温分别超过38 ℃和37 ℃后，臭氧质量浓度升幅变小或出现下降，个别县（区）气温为38~40 ℃时，臭氧质量浓度仍保持上升趋势。（3）沙坪坝区和长寿区在污染日臭氧和边界层高度2 h升幅峰值同时出现在11时或13时，合川区和荣昌区在污染日臭氧和边界层高度2 h升幅峰值出现时间不一致。研究成果可为重庆夏季臭氧污染的预测、防控和管控提供参考。

摘要:2022年4月10—14日浙江沿海海面出现一次持续时间长、范围广、浓度大的海雾过程。利用卫星资料、欧洲中期天气预报中心（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts，ECMWF）发布的ERA-Interim（ECMWF Reanalysis-Interim）资料和浙江沿海自动气象观测站资料，分析此次过程的特征和成因。结果表明，低层逆温层使得低层水汽不易扩散到高空，有利于大雾的生成和维持。成雾阶段，有明显的水汽辐合，同时气温高于海面温度且差值为0~2.0 ℃。海雾维持且浓度较大时，水汽辐合逐渐减弱；气海温差（2 m气温减海面温度）则在0 ℃左右。消散阶段，有明显的水汽辐散；气海温差大于2.0 ℃或小于0 ℃。

摘要:利用2007—2022年卫星资料、常规探测资料和ERA5资料，对影响山东的中尺度对流复合体（mesoscale convective complex，MCC）的结构特征及降水分布进行分析。结果表明：（1） MCC多数在傍晚至次日凌晨发展成熟，早晨消亡，生命史较长，平均寿命为7 h，生命史为6~8 h的占88%。根据对流云团的生成源地和移动路径将MCC分为东移型、北上型和原地生成型，其中东移型最多。（2）MCC强降水与最低云顶亮温（也称黑体温度，black body temperature，TBB）和TBB梯度大值区密切相关。东移型MCC 500 hPa中高纬环流平直，强降水位于MCC的西—西北侧；北上型MCC环流为经向型，最强降水位于MCC的南—西南侧；原地生成型MCC引导气流弱，降水分布零散，范围小，分布在TBB梯度大值区。（3）东移型MCC和北上型MCC伴随冷暖空气交汇造成锋生，暖平流区中锋生最强区域通常对应降水大值中心，锋消区内无显著降水；而原地生成型MCC冷平流弱，强降水主要位于暖区一侧。

摘要:基于滚动需求评估的原则和结构函数，评估山东地面气象观测站网水平分辨率（平均站间距），研究山东国家级基准、基本及常规气象观测站气温、相对湿度、降水量的最佳布站方案和最佳布站距离。结果表明：（1）国家气象观测站和区域气象观测站各要素水平分辨率由小到大依次为降水量、气温、风向和风速、相对湿度、气压，国家级基准、基本及常规气象观测站各要素水平分辨率均相同，应用气象观测站气温与相对湿度要素的水平分辨率小于风向和风速及降水量。（2）除全球数值天气预报和海洋应用领域外，山东4类地面气象观测站各要素的水平分辨率相比观测系统能力分析和审查工具（Observation System Capability Analysis and Review，OSCAR）中各应用领域突破值尚有较大的差距。（3）山东国家级基准、基本及常规气象观测站的气温、相对湿度、降水量的四季结构函数整体上随距离的增加而增大。气温、相对湿度、降水量的线段内插、正三角形内插和正方形内插标准误差与距离均呈线性关系。在距离满足点值内插标准误差小于观测标准误差时，气温、相对湿度和降水量均为正三角形内插精度最高。（4）山东国家级基准、基本及常规气象观测站气温、相对湿度和降水量最佳的布站方案均为正三角形布设，其中气温、相对湿度、降水量的最佳布站距离应分别不超过43.6 km、63.4 km和40.3 km。

摘要:利用2019年11月17日一次层状云系弱降水过程中获取的机载Ka波段云雷达（Ka-band precipitation cloud radar，KPR）和云粒子测量系统（droplet measurement technologies，DMT）资料，将利用云粒子谱正演得到的雷达反射率因子（Z_c）与KPR探测值（Zm）进行对比，并对影响两者偏差的成因进行探讨分析。结果发现：（1）在层状云内部，Z_c与Z_m有很好的一致性，两者之间的偏差和均方根偏差分别为4.1 dBZ和4.3 dBZ。（2）在KPR径向速度变化和速度谱宽较大的区域，或在云层比较薄的区域，Z_c与Zm之间的偏差和均方根偏差变大，但在雷达反射率因子的变化趋势上有较好的一致性。（3）云粒子数浓度（N_c）、云粒子有效直径和云中液态水含量的变化均对Zc与Zm之间的偏差有一定的影响，但偏差总体控制在±10 dBZ范围内。随着N_c的增大，两者之间的偏差变小，当N_c＞200 cm^-3时，偏差大于10 dBZ的时次极少。当有效直径在50~230 μm、液态水含量在0.15~0.50 g·m^-3范围内时，Z_c＜Z_m；当有效直径大于230 μm、液态水含量大于0.50 g·m^-3时，Z_c＞Z_m。

摘要:为客观评估无棣增雨作业效果，使用1964—2023年滨州、无棣国家级基本气象站及区域气象观测站4—7月降水资料，采用序列分析、区域回归分析、区域对比分析3种统计检验方法对2014—2023年的人工增雨作业效果进行分析研究。结果表明：（1）4—7月序列分析、区域回归分析的旬平均绝对增雨量分别为7.24 mm、7.89 mm；4、5、7月序列分析通过α=0.05的显著性水平检验，4、7月区域回归分析通过α=0.05的显著性水平检验。（2）区域对比分析的作业日平均绝对增雨量为3.75 mm、平均相对增雨率为21.93%；4、6、7月通过α=0.05的显著性水平检验，5月通过α=0.10的显著性水平检验。

摘要:作物种植面积提取方式的选取，对农作物遥感监测有重要意义。为探究夏玉米遥感识别最佳时相、夏玉米遥感识别光学时序和夏玉米遥感识别光学与星载合成孔径雷达（synthetic aperture radar，SAR）融合时序3种方案在夏玉米种植区识别的差异，选取山东商河为研究区。基于谷歌地球引擎（Google Earth Engine，GEE）云平台Sentinel-1/2数据，构建分类数据集，结合地面调查制作分类样本，采用随机森林法进行3种方案下研究区夏玉米种植区域提取，并分析各方案精度。结果表明：3种方案均能较高精度地实现夏玉米与其他作物的区分；相对于夏玉米遥感识别最佳时相方案，夏玉米遥感识别光学时序方案下夏玉米总体分类精度由83.01%提高到89.44%，Kappa系数由0.77提高到0.86；相对于夏玉米遥感识别最佳时相和夏玉米遥感识别光学时序方案，夏玉米遥感识别光学与SAR融合时序方案的总体分类精度最高，达92.51%，Kappa系数达0.89。研究表明，夏玉米遥感识别光学与SAR融合时序方案可以在较高精度下有效识别夏玉米种植区，为发育期内的农情调查管理提供参考。

摘要:利用贵州1961—2018年夏季0.5°×0.5°格点月降水资料和全球逐月海面温度（以下简称“海温”）资料，分析贵州夏季降水量的时空分布特征及其与前期海温的联系，并合成分析海温异常影响大气环流异常从而对降水量产生的影响。结果表明：（1）贵州夏季和夏季各月降水量均无显著趋势变化，降水量从东北部的中部向西南逐渐增加，并且贵州夏季降水异常主要有全区一致型、南北反向型和东西反向型3个模态。（2）贵州夏季降水异常与北赤道暖流区、加利福尼亚冷流区、北太平洋中纬度海域的海温异常联系密切。（3）北赤道暖流区和加利福尼亚冷流区的显著时段是前一年6—11月，其中7月影响最为显著，影响范围主要是贵州东部及南部；北太平洋中纬度海域是前一年6—7月，其中7月影响最为显著，影响范围主要是贵州东北部及东南部。（4）关键海区海温与贵州降水偏少年的联系不如偏多年密切。

摘要:基于1988—2018年张家口市及各县（区）14个国家级地面气象观测站夏季（6—8月）逐日平均气温、最高和最低气温、平均相对湿度和平均风速，计算体感温度，分析气候舒适度分布，并统计北京、石家庄高温日数及体感温度变化特征，从而对比分析张家口地区避暑旅游优势。结果表明：（1）张家口夏季平均气温变化范围为19.6~22.5 ℃，相对湿度范围为56%~72%，平均风速范围为1.8~2.5 m[DK]·s-1，气温、湿度、风较适宜，有利于避暑旅游活动的开展。（2）张家口地区夏季体感温度为19.0~23.0 ℃，随地形变化特征显著，坝上地区体感温度低于坝下地区。（3）除康保、沽源、张北外，张家口夏季大部分县（区）多数时间处于舒适范围内，7月是张家口夏季舒适日数最多的月份。（4）与石家庄、北京相比，张家口具有高温日数少、平均体感温度适宜和舒适日数比例高的优势。

摘要:人工神经网络（artificial neural network，ANN）模型耦合其他模型或优化算法在径流预测中的应用逐渐增多。从人工神经网络模型与物理模型的耦合、多人工神经网络模型的耦合、分解技术与机器学习方法的耦合、人工神经网络模型与智能优化算法的耦合4个方面进行系统梳理和总结，阐述提高预测精度的原因及各方法的优势。同时，提出当前研究中存在的问题并进行展望，可为径流预测和水资源管理提供支持。关键词径流预测；反向传播（BP）神经网络模型；循环神经网络（RNN）模型；长短期记忆（LSTM）神经网络模型；门控循环单元（GRU）神经网络模型；卷积神经网络（CNN）模型

摘要:2024年春季（3—5月）北半球大气环流特征为：极涡呈单极型，中心明显偏向东半球一侧，强度与常年同期平均强度相当，中高纬呈4波型分布。影响中国的冷空气较常年明显偏弱，导致大风过程次数偏少。8级以上大风过程共出现4次，其中冷空气及其与入海气旋或台风结合的多系统影响大风过程为3次，入海温带气旋大风过程为1次，且此次过程伴随冷涡底部强对流系统发展引起的极端大风。比较明显的海雾过程出现10次，其中3月为7次，4月为2次，5月为1次，多数过程是由低压前部或高压后部偏南暖湿气流影响所致。中国近海浪高2.0 m以上的大浪过程有12次，最大浪高为3.0~4.0 m，未出现4.0 m以上的浪高。海面温度呈逐渐上升趋势，东海至台湾海峡一带的海面温度梯度相对较高。全球共有11个热带气旋生成，其中北半球3个（西北太平洋和北印度洋分别有2个和1个），南半球8个（西南印度洋和澳大利亚附近海域各4个）。