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  • 海南岛强台风事件的影响因子探析
    吴胜安
    录用日期: 2024-03-12
    [摘要](8) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    利用台风资料、海南灾情资料、再分析资料和多种统计分析方法,确定了1967-2015年影响海南岛的15个强台风事件,探析了海南岛强台风事件(Hainan violent typhoon event,简称HNVTE)的影响因子。结果表明HNVTE发生的气候背景信息表现为多时间尺度因子的协同作用:1980s年代后期海温(副高)呈突变式增暖(变强)可能为HNVTE的减少提供了年代际尺度背景;ENSO和平流层准两年振荡(QBO)的共同作用提供了HNVTE变化的年际异常背景。西太平洋冷期中出现中等强度的拉尼娜状态和暖期中出现中等强度的厄尔尼诺状态均有利于HNVTE发生,而平流层西风位相下低层强西风切变则会抑制这两种状态下的HNVTE活动。根据西太平洋海温的年代际位相、ENSO循环位相及强度和QBO位相及强度构建的BEST-QBO协同作用指数很好地识别HNVTE的发生,可为HNVTE的气候预测提供有用的信号。
    太平洋上“射线状”云的特征分析
    王茹茵 艾嘉本 陆长远 王政寓 陈浩涵 孙维康 傅刚
    录用日期: 2024-03-06
    [摘要](8) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    利用美国国家航空航天局(NASA)提供的Aqua和Terra卫星可见光云图和地球同步轨道卫星(GOES)红外卫星云图、欧洲中期天气预报中心(ECMWF)提供的ERA5客观再分析数据(时间间隔为1小时, 水平分辨率为0.25°×0.25°),对2012~2016年发生在太平洋上空的“射线状”云的分布特征进行了分析,结果表明,“射线状”云多呈近似圆形或椭圆形,具有明显的云系中心和清晰的辐射状径向云臂,云臂通常自云系中心向四周发散,形状如古时车轮。约85%的“射线状”云个例发生在南半球,其中绝大多数“射线状”云发生在东南太平洋的秘鲁沿岸。全年除2月份外皆有“射线状”云发生,6、7、8月为“射线状”云高频发生月份,5、9、10月为中频发生月份,1、2、3、4、11、12月为低频发生月份。大气逆温层对“射线状”云的产生与消散具有重要影响,云系内部以上升运动为主;部分“射线状”云个例呈旋转形态;水汽的上升与下沉运动影响着云系结构。 关键词:“射线状”云;太平洋;地理分布;统计分析;大气逆温层。
    重庆夏季不同气象条件下的臭氧特征研究
    王陆潇 蔡哲
    录用日期: 2024-03-06
    [摘要](7) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    2022年8月重庆月最高气温达到41.3 ℃,高温天长达28 d,在此高温天气下8月重庆臭氧未出现超标情况,而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、WRF模型,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、边界层高度、风速偏高,而湿度偏低,这可能有利于8月臭氧污染状况改善。整体来看,重庆市臭氧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1000 m、相对湿度低于59%、风速低于6.3m/s时,臭氧浓度及超标率均出现显著上升,而当气温、边界层高度、相对湿度、风速分别超过39℃、2800 m、59%、6.3 m/s时,臭氧浓度及超标率均显著下降。(2)主城区和郊区区县的气温分别超过38℃和37℃后,臭氧浓度升幅变小或出现下降,个别区县气温在38~40℃内臭氧浓度仍保持上升趋势。(3)沙坪坝区和长寿区在污染天臭氧和边界层高度2小时升幅峰值同时出现在11时或13时,合川区和荣昌区在污染天臭氧和边界层高度2小时升幅峰值出现时间不一致。本文的研究成果能够对重庆市夏季臭氧污染预测、防控和臭氧污染管控等方面提供科学建议。
    四种检验方法对山东暴雪预报的评估分析
    李建明 于怀征 韩永清 冀玉超 马晓睿
    录用日期: 2024-03-06
    [摘要](5) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    利用山东122个国家基本气象站2017-2021年1-3月和11-12月 “24 h降雪量≥10.0 mm”的暴雪实况资料,采用二分类法、邻域法、时间偏移法和量级模糊法等四种方法对山东暴雪预报进行检验与对比。结果表明:(1)时段内暴雪的总站次数为182个,暴雪分布具有明显的时空分布特征,主要出现在半岛北部地区,鲁东南和半岛南部产生暴雪的概率最小。出现次数的年际和月际变化明显,最多年份出现98站次,最少年份仅有5站次,二月份是高发月份,占全年暴雪站次的38.5%。(2)现行业务中应用最广泛的二分类法检验的准确率较低,其中24 h仅为12.08%,主要原因是该方法在空间、时间和量级上存在多重影响,不能精细准确地反映预报能力。(3)邻域法、时间偏移法和量级模糊法对24 h的暴雪预报准确率分别为14.4%、14.69%、30.05%,相较于二分类法,这三种检验方法的准确率均有较大幅度提高,空报率和漏报率均较大幅度下降。(4)融合了邻域法、时间偏移法和量级模糊法的综合检验法,能从空间、时间和量级三个维度区分出预报差异,检验结果更加精细准确,有利于引导预报员放下“检验评分低”的思想包袱,做出科学客观的预报,提升预报服务效果。
    风廓线雷达在两次冬季多相态降水中的特征对比分析
    韩羽庭 陈昭伃 窦利军 张曦 何佩仪 林冰
    录用日期: 2024-03-06
    [摘要](9) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    利用欧洲中心ERA5 0.25 °×0.25°逐小时再分析资料及北京大兴国际机场1号风廓线雷达资料,比较大兴机场2021年11月6—7日和2023年2月11—12日两次多相态降水过程,探究风廓线雷达在两次冬季多相态降水中的表现特征。结果表明:(1)风廓线雷达近地面风场偏东风的建立、急流的出现及中低空的扰动均对冬季降雪临近预报起着积极作用,低层冷空气的增强对相态转换有一定的指示意义,中高层暖湿抬升的强弱与降水强度变化有很好的对应关系。(2)降水强度和降水相态的变化均可在风廓线雷达探测的垂直速度上得到体现。两次过程的降雨时段在2500m以下有较大的正速度,随着降水相态由雨向雪转变,垂直速度发生锐减。(3)大气折射率结构常数Cn2和信噪比SNR回波结构特征相似,两者均能够反映降水强度变化。两次过程Cn2对数值均在降水开始前1小时开始增大,Cn2值越大,降水越剧烈,其高值区的高度范围随相态由雨转雪而逐渐变高;两次过程SNR高值区主要集中在2000m以下,SNR结构越紧密、回波强度越大,降水越剧烈。(4)雷达探测高度受大气高层湿度的直接影响,可为降水强度的判断提供依据。
    贵州夏季降水异常及其与海温异常的关系
    钱海 龙安胜 彭杰
    录用日期: 2024-03-06
    [摘要](20) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    利用贵州1961—2018年夏季月降水0.5°×0.5°格点资料及全球逐月海表温度资料,分析了贵州夏季降水量的时空分布特征及其与前期海温的联系,并合成分析了海温异常影响大气环流异常从而对降水量产生影响。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,降水量从东北部中部向西南逐渐增加的,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三个模态。(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上一年6到11月,其中7月影响最为显著,影响范围主要是东部及南部;北太平洋中纬度海域是上一年6到7月,其中7月影响最为显著,影响范围主要是东北部及东南部。(4)关键海区海温与贵州降水偏少年联系不如偏多年密切。
    耦合人工神经网络模型在径流预测的应用综述
    王语浠 曹青 QUANXI SHAO
    录用日期: 2024-03-06
    [摘要](9) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    基于人工神经网络模型(Artificial Neural Networks,ANN)耦合其他模型或优化算法在径流预报中的应用逐渐增多。本文首先从人工神经网络模型耦合物理模型、多人工神经网络模型耦合、分解技术与机器学习方法的耦合、人工神经网络模型耦合智能优化算法四个方面进行系统梳理和总结,表明提高预测精度的原因及各方法的优势;最后提出当前研究中存在的问题及展望。本研究总结了多模型集成方法以及与分解技术等方法在径流预报中的应用,将进一步推动径流预报领域的研究和发展,为实现准确可靠的径流预测和水资源管理提供有益的支持。
    青藏高原地区近十年夏季降水日变化特征分析
    刘雨晴 李婵 刘焕莉 宋安祺 谷永利
    录用日期: 2024-03-06
    [摘要](12) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    利用中国气象局自动站与CMORPH降水数据融合资料和欧洲中期天气预报中心再分析资料,对青藏高原地区夏季降水的日变化规律进行分析,并讨论了高原地区夜雨的空间分布特征和不同持续时间降水的日变化差异,结果表明:(1)青藏高原地区整体降水量和降水频率的日变化表现为在18:00—20:00出现峰值,而在午间12:00处于全天降水量的谷值。(2)高原地区不同区域夏季降水量日峰值和谷值具有不同的空间分布特征。高原南部地区夏季降水量与高原整体降水量日变化特征大致相同,峰值出现在傍晚,谷值出现在中午;而北部的日变化特征与高原整体的日变化特征有较大差异,峰值出现在上午,谷值出现在凌晨。(3)青藏高原地区夜雨率存在较为明显的区域差异性,夜雨率高值中心出现在以29°N为中心,84°~93°E,28°~30°N间,存在明显的“中间高,南北低”的分布,高值中心夜雨率达到75%以上。(4)短时降水(约60%-80%)比持续性降水(约20%-40%)出现频率更高,但持续性降水占总降水量的70%。(5)青藏高原地区的降水日变化与风场和散度场的强度变化较为一致,且散度的正负值强弱变化可能是高原地区降水强度变化的重要原因之一。
    ENSO准周期运动的初步理论分析
    刘春 陈茂强 于涵 彭俊凯
    录用日期: 2024-01-10
    [摘要](12) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    本研究以一阶近似地转效应的浅水方程为基础,通过多尺度和摄动近似的方法,分析了低纬海气耦合系统的非线性Kelvin波和Rossby波的相互作用。研究结果表明:(1)在没有风应力作用时,耦合波振幅较小,Kelvin波和Rossby波的振幅呈准周期变化,这种准周期变化是两种类型波各自的扭结效应和二者的非线性效应共同作用的结果;(2)在有风应力作用时,耦合波振幅将在指数型螺旋振荡增大后,Kelvin波呈准周期振荡,Rossby波呈非周期振荡,这种准周期与非周期振荡的叠加效应,体现了ENSO周期性不强的准周期振荡特征;(3)在ENSO运动中,Kelvin波和Rossby波是一直都存在的,由于相互的非线性作用,二者在不同阶段体现出不同的状态,总体为:蛰伏(酝酿)→增长→衰减→蛰伏(酝酿))。
    冷涡背景下两次强风暴演变双偏振雷达观测特征
    刁秀广
    录用日期: 2024-01-10
    [摘要](17) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    基于济南S波段双偏振多普勒天气雷达探测数据,结合探空和地面实况资料,对2021年6月30日和7月9日2次强风暴演变双偏振特征进行了分析。结果表明:两次强风暴都发生在冷涡背景形势下,触发机制和风暴形态结构有差异,7月9日超级单体风暴为阵风锋触发,6月30日强飑线为弱冷锋触发。新生对流不断激发、合并、发展,导致两次强风暴维持较长时间。超级单体风暴的新生单体触发区域在风暴西侧与阵风锋交汇区域,引导风暴向西传播,风暴右侧是关键区域。飑线东侧前方不断有对流激发,引导风暴快速传播与移动并演变为弓形回波,飑线左侧前方是关键区域。新生单体初始时刻(30-44dBZ)差分反射率(ZDR)柱高度在-10℃高度附近,含有稀疏的中等大小液态雨滴。随着单体迅速发展,ZDR柱可伸展到-20℃层甚至更高高度,含有大的液态雨滴或融化的小的冰相粒子。单体合并发展主要表现为ZDR柱的合并,即上升气流区的合并。合并后ZDR柱宽度或高度增加,ZDR和KDP值增大,强上升气流区内液态粒子大小和浓度会明显增大。ZDR柱内最大值可达5-6 dB,存在5mm以上的特大液态粒子,或者有融化的冰相粒子。对流单体初始时刻具有较强的上升气流,之后上升气流强度迅速加强,在环境-20℃层甚至更高高度上粒子可以以液态形式存在。单体合并发展,上升气流强度更加强盛,环境0℃层高度之上强上升气流内会出现特大雨滴或等效于特大雨滴的融化的冰相粒子。

    “中法海洋卫星”专刊征稿

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