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2023年第43卷第3期封面
2023,43(3)                                                                                                                
[摘要] (16) [HTML] (23) [PDF 7.88 M] (29)
摘要：

2023年第43卷第3期目次
2023,43(3)                                                                                                                
[摘要] (22) [HTML] (19) [PDF 163.02 K] (32)
摘要：

综述
秋季西北太平洋上热带气旋研究进展及展望
姚秀萍，彭思越
2023,43(3):1-8 , DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.03.001
[摘要] (72) [HTML] (39) [PDF 1004.05 K] (85)
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
王萌萌，董智强，李楠，李曼华，陈辰
2023,43(3):9-19 , DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.03.002
[摘要] (45) [HTML] (25) [PDF 939.76 K] (40)
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
古钰鑫，朱彬，钱朋
2023,43(3):20-31 , DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.03.003
[摘要] (29) [HTML] (24) [PDF 3.65 M] (42)
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“BC_liquid”）；受冬季采暖影响，夏季BC_liquid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
邵志男，王海，郑小童，韩子文，张晏铭
2023,43(3):32-44 , DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.03.004
[摘要] (17) [HTML] (20) [PDF 1.87 M] (34)
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
苏添记，葛俊祥
2023,43(3):45-58 , DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.03.005
[摘要] (28) [HTML] (24) [PDF 9.06 M] (59)
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
谷山青，王凤娇，魏振东，刘莉莉
2023,43(3):59-70 , DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.03.006
[摘要] (20) [HTML] (25) [PDF 10.81 M] (74)
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
高理，刘焕彬
2023,43(3):71-79 , DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.03.007
[摘要] (17) [HTML] (24) [PDF 28.18 M] (65)
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（I_BC）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I_BC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
宋萍，车军辉，国婷婷，施尚永
2023,43(3):80-87 , DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.03.008
[摘要] (14) [HTML] (21) [PDF 1.27 M] (37)
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
赵秀兰，徐玲玲，张艳红，吕厚荃
2023,43(3):88-103 , DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.03.009
[摘要] (24) [HTML] (22) [PDF 1.40 M] (30)
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
段金馈，李峰，秦泉，胡先锋，王晗，韩东枫，顾琛
2023,43(3):104-112 , DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.03.010
[摘要] (15) [HTML] (20) [PDF 9.57 M] (44)
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
黄奕武，刘达，王皘，吕心艳
2023,43(3):113-124 , DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.03.011
[摘要] (12) [HTML] (21) [PDF 15.46 M] (59)
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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厄尔尼诺-南方涛动对华东地区春季降水影响的不对称性
巩婷, 易笑园
                                                                                                               
[摘要] (25) [HTML] (0) [PDF 1.28 M] (16)
摘要：
华东地区是我国人口最密集、社会经济发展水平较高的地区之一,而该地区旱涝灾害频发,对当地的经济发展和人民生活造成了极大的影响。本文利用1958-2019年的观测和再分析数据集,分析了冷、暖两类厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)事件与后期华东地区春季降水之间的关系。在ENSO正相位年内,华东春季降水量与前冬季ENSO海温(SST)异常存在较强的正相关关系。在ENSO负相年份,这种强正相关向内陆地区西移,主要集中在江西省和湖南省。具体来说,厄尔尼诺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,而拉尼娜事件往往导致江西和湖南省降水偏少。这归因于ENSO对大气环流的非线性影响。与厄尔尼诺相比,拉尼娜事件引起的异常中心明显西移,引起了异常低层大气环流的西移,最终导致华东降水的西移效应。我们的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。
一次冷涡背景下次天气尺度系统对强风暴环境场的影响
李瑞萍, 王秀明, 李树文, 田晓婷, 李梦军, 王扬
                                                                                                               
[摘要] (42) [HTML] (0) [PDF 8.41 M] (50)
摘要：
2016年6月12—13日在同一冷涡背景下，山西境内连续两天出现强对流天气，12日为分散性对流，13日为大范围强风。基于多源资料通过对比探讨次天气尺度系统及其演变对风暴环境进而对风暴结构的影响，结果表明：1）6月12日对流孤立分散，回波强度小于55 dBZ；13日强对流由准线性风暴发展成尺度较大的弓形回波，中心回波强度55～60 dBZ； 2）12日500 hPa冷涡西侧低涡尚在发展初期，距离山西较远；13日形成次天气尺度切断低涡，低涡底部急流有气旋式切变，低层配合切变线和冷锋东移影响山西； 3）12日低层湿度小，0～3 km垂直风切变仅1.6×10-3 s-1，分散性对流由地面弱辐合线触发；13日切变前偏南水汽输送使低层高湿，叠加中层干冷空气形成不稳定层结，受低涡影响0～3 km风垂直切变增强至5.0×10-3 s-1，初始对流由低层变性冷锋触发，随后阵风锋组织风暴形成飑线，冷池与0～3 km风切变相互作用使飑线维持； 4）冷涡西侧次天气尺度切断低涡系统影响冷锋及低层切变线、湿度与层结稳定度、风垂直切变、冷池及阵风锋，是对流触发、组织及发展形成飑线和弓形回波的关键因素，是短时预报的关键系统。
ENSO事件下赤道中东太平洋海温场非对称性特征分析
张文珺, 李建平
                                                                                                               
[摘要] (22) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (43)
摘要：
本文利用1950—2020年冬季HadISST逐月海表面温度（SST）资料、SODAv2.2.4逐月海温、三维海洋流速同化资料和NCEP/NCAR 2 m高度上的逐月气温资料，使用了非对称合成差分析方法、海洋混合层热量收支诊断方法等，探究了El Ni?o事件和La Ni?a事件下造成赤道东太平洋（E区：80°?110°W，10°S?10°N）、赤道中太平洋（C区：160°E?170°W，10°S?10°N）SST异常场显著不同非对称性特征的可能海洋动力过程，分析了ENSO事件非对称强迫下2 m高度上气温（SAT）异常场的非对称空间响应。结果表明：E区El Ni?o事件的强度显著强于La Ni?a事件，C区则相反。非线性动力学加热作用对E区和C区El Ni?o年和La Ni?a SST异常场的非对称分量都起到了正反馈作用，是造成这两个区域SST异常场产生正、负非对称分量的主导动力因子。Ekman输送对E区SST异常场正非对称分量起到较强的负反馈作用，但对C区SST异常场非对称分量的负反馈作用很小。纬向平流和温跃层的正反馈作用阻碍了C区SST异常场负非对称分量的形成。2 m高度上SAT异常场的非对称分布与SST异常场的非对称分布较为一致，但SAT异常场正、负非对称分量的显著范围明显减小，部分区域的非对称结果不显著。
海洋一号C卫星海岸带成像仪在轨几何定标
戴荣凡, 韩静雨, 王密, 曹金山, 金淑英, 孙从容
                                                                                                               
[摘要] (259) [HTML] (0) [PDF 1.92 M] (39)
摘要：
海洋一号C卫星(HY-1C)搭载的海岸带成像仪(CZI)为满足大幅宽成像需求，采用双相机组合成像，每台相间使用两片四色CCD器件拼接。本文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，采用了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，设计了一套针对于HY1C/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，最后进行波段间相对几何定标，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，说明本文所采用的定标模型和方案合理有效。
佛山市短时强降水时空特征及主要影响系统
程银琳, 陈辰, 何秋蕊, 麦文强, 罗环
                                                                                                               
[摘要] (191) [HTML] (0) [PDF 1.52 M] (42)
摘要：
利用佛山市152个自动站2012—2020年降水资料，根据强降水范围和性质，研究了佛山市短时强降水的时空分布特征，并分析了主要影响系统。结果表明，短时强降水发生的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到9月，全市性、增长型短时强降水主要发生在3到10月，持续型短时强降水5、6月份发生的频次最高；从日变化来看，全市性短时强降水降雨量的中分位值大于区域性短时强降水，局地性短时强降水降雨量的中分位值最小，持续型短时强降水的中分位值大于突发型和增长型短时强降水，最大的短时强降水是一次增长型的区域性过程；从空间分布来看，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明显与局地性短时强降水发生频次的分布相反，区域性短时强降水在西南部发生频次较低；不同类型短时强降水发生频次空间分布较为均匀，但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。另外，不同范围、不同性质短时强降水影响系统占比各不相同，占比最小的均为西南低涡。

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基于机器学习的多源实况分析产品和观测数据融合应用试验
李树文, 赵桂香, 王一颉, 陈霄健, 闫慧
                                                                                                               
[摘要] (3) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (0)
摘要：
利用中国气象局公共气象服务中心地面实况专业服务产品（CAR）、国家气象信息中心多源融合实况分析数据（ART）、全国雷达反演降水产品（RAD）、风云四号卫星反演降水产品（SAT）以及全国气象观测站逐小时资料，应用机器学习方法建立了基于选定位置气温、降水、风向、风速要素的实况融合应用模型（简称GBDT）。 15天逐时GBDT融合产品的全国分区域检验结果表明：GBDT气温融合产品在东北、华北、西北、华中、新疆、西藏六个区域较CAR和ART均有改进，在西藏的改进最明显，在华东和西南GBDT优于ART而逊于CAR，在华南和内蒙GBDT误差较ART、CAR略有增加。GBDT降水融合产品在样本偏少的内蒙较ART、CAR误差略有增加，其他区域有改进或基本相当；GBDT风速、风向融合产品较ART、CAR均有较大改进。试验结果表明机器学习方法可应用于融合多源实况分析产品和观测数据开展选定位置气温、降水、风向、风速要素的实况气象信息服务。
西北太平洋上层海洋对台风“巴威”的响应分析
王琼群, 刘金卿, 陈莅佳, 鄢珅, 彭永茂
                                                                                                               
[摘要] (13) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (0)
摘要：
本文基于多源卫星遥感数据、Argo浮标数据和HYCOM (Hybrid Coordinate Ocean Model)再分析数据，分析了上层海洋对2020年第8号北上强台风“巴威”的温盐响应特征，结果表明：台风中心附近Ekman抽吸引起上升流，表层以下海水辐合高盐冷水上翻，Ekman输运方向由台风路径指向路径两侧沿岸，海水在黄海两侧沿岸堆积引起下降流。由此导致台风路径附近SST(Sea Surface Temperature，海表面温度)与SSH(Sea Surface Height，海表面高度)下降，SSS(Sea Surface Salinity，海表面盐度)上升，路径两侧沿岸SSH上升，次表层海水温度增加和盐度降低。此外，由于台风前进方向右侧的风速更大，右侧Ekman输运强度比左侧大。由于台风更靠近右侧陆地，地形阻挡导致风速减小，在济州岛西南侧的海域上空10 m风呈现反气旋旋转，出现负EPV(Ekman Pumping Velocity，Ekman抽吸速率)，为下降流，所以在台风和济州岛之间的海域存在着由强烈上升流到下降流的转变。这会让原本台风前进方向右侧强的夹卷和垂直混合进一步加强。这就导致了SST下降和SSS上升在台风前进方向右侧更为显著。除了夹卷和垂直混合，台风前进方向右侧SSS的增加还和表层海水由南向北的水平流动有关。
春玉米收获期适宜气象条件及其影响研究
姜丽霞, 王晾晾, 白玉兰, 韩俊杰, 褚春燕, 郭立峰, 周宝才, 翟墨, 吕佳佳
                                                                                                               
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摘要：
基于1981—2021年黑龙江省玉米主产区气象数据、玉米发育期及产量资料，选取极大风速和土壤相对湿度2个要素，采用置信区间估计方法构建黑龙江省玉米主产区不同区域玉米收获适宜风速和土壤水分临界值，并探索分析玉米成熟后降水及秋季温度影响。结果表明：研究区不同站点适宜玉米收获的日极大风速临界值W_0为8.3～13.5m/s，土壤相对湿度M_0为71%～94%，日极大风速≤W_0、土壤相对湿度≤M_0适宜玉米收获，所建指标能较好指示黑龙江省玉米收获风速和土壤水分适宜程度；玉米成熟后至10月20日的主要收获期，日降水量在23.0mm以下的降水天气可收获玉米；秋季平均气温、最高气温、最低气温分别与玉米株籽粒重呈显著相关关系（P<0.01或P<0.05），在一定温度范围内，随着秋季温度的升高，玉米株籽粒重呈增加趋势，秋季温度条件对玉米成熟为正效应作用。
廊坊市地基微波辐射计大气温湿廓线反演产品评估分析
沈芳, 黄浩杰, 周玉都, 许敏, 张湘涵
                                                                                                               
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摘要：
本文利用廊坊市大厂县QWF-6000型微波辐射计和北京探空资料,对08时和20时两个时次垂直方向的气温、湿度进行对比检验,结果表明：(1)微波辐射计气温的探测精度显著高于湿度,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%,气温误差随高度的变幅较相对湿度更小,两者相关系数均为正值。(2)1 km以下08时和20时的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,相对湿度廓线随高度先增大后减小。(3)夏秋季的温度误差总体小于春季和冬季,但夏季近地层误差明显大于其它季节,而相对湿度误差在冬季更为稳定。(4)无雨时08时和20时垂直方向上的温度和相对湿度误差都比较接近,随着雨量的增大误差差异也逐渐增大；相比温度,降雨量级对相对湿度的探测稳定性影响更大。
近40年北极海冰及北极近地面风压场变化特征分析
刘亭萱
                                                                                                               
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摘要：
作为一个可以对全球范围气候变化产生影响的重要参照物理量，北极海冰发生任何细 微的变化都会对局地乃至更大尺度的气候产生重要影响。由于北极地区环境恶劣，测站稀缺，地面观测资料较为缺乏，而卫星观测资料的范围可以覆盖全球，这在很大程度上弥补了北极地区观测资料不足的问题。本文主要基于1979~2020年美国冰雪数据中心海冰密集度反演资料和ERA-Interim再分析资料，利用集合经验模态分解方法对这段时间的海冰和大气风压场变化进行了分析。结果显示：（1）海冰覆盖面积范围近四十年来整体呈现出缩减的趋势，缩减速率约为：1.4×10^3 km^2/(10yr)。其中，巴伦支海和喀拉海海域的海冰密集度下降趋势最为显著。同时，海冰覆盖面积在9月夏季达最小值，在3月冬季达最大值。（2）在1979年至2014年间，极地海平面气压场在北极中心呈减少趋势，北极外部呈增加趋势，其空间分布特征与北极涛动正位相的空间分布特征相似。同时自大西洋吹向巴伦支海海域的地面风明显增强，考虑表层风场对于海表洋流以及海冰的拖曳作用等，进而推测来自大西洋温暖海水在巴伦支海海域将有所增多，从而可能造成该区域海冰消融。
山东一次11月极端暴雪过程雪水比影响因子分析
刘奇奇, 王 健, 高 帆, 徐娟, 韩风军, 吕博
                                                                                                               
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摘要：
利用地面气象观测站资料、加密地面观测资料和ERA5逐小时再分析数据（0.25°×0.25°），对山东省2021年11月6—8日极端暴雪过程雪水比影响因子进行研究，结果显示：本次暴雪过程平均雪水比分布总体呈“北大南小，西大东小”分布特征，降雪初期产生的雪水比小，降雪中后期产生的雪水比大；温度偏高、云内液态水含量较高的地区雪水比较小，温度偏低、云内液态水含量较低的地区雪水比较大；雪水比与地面气温、地表温度呈负相关，地面气温与雪水比的相关性最大，积雪产生之后地表温度与雪水比变化无明显相关。
未来北极夏季陆面2m气温变化区域特征及其与北大西洋海表面温度的关系
吴雨子, 胡舒涵, 赵传湖, 黄菲
                                                                                                               
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摘要：
未来变暖背景下北极气候变化特征研究具有重要意义,基于耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)中对北极气候变化模拟能力较好的模式模拟结果,研究SSP2-4.5情景下21世纪北极2m气温的时空变化特征及其影响因素。结果表明：(1)极地陆地的欧亚大陆部分(EA)和北美—格陵兰部分(GL)对全球变暖具有不同的响应,EA在21世纪中叶前变暖趋势显著,之后主要表现为年代际尺度的冷暖振荡；GL则始终保持增暖趋势。EA、GL分区气温均存在年际、年代际(10-20a)尺度上的波动,GL分区还存在20-40a的准周期变化。(2)前冬北大西洋涛动正位相会引起次年夏季北大西洋呈南北向“-、+、-”三极型海温异常,并通过影响大气环流导致EA分区气温正异常,这种影响主要体现在年代际尺度上。(3)北大西洋多年代际振荡为正异常时,北美至格陵兰位势高度偏高,GL分区增暖,并且这种影响在21世纪70年代后更重要；北太平洋北部的海温正异常对GL分区增温也有贡献。
2203号台风“暹芭”的路径预报偏差及思考
郭乙莹, 周冠博, 黄奕武, 吕心艳, 王皘, 张进, 许映龙
                                                                                                               
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摘要：
针对2022年第3号台风“暹芭”的主要特点和预报难点问题进行了分析和研究，得出如下主要结论：“暹芭”是2022年首个登陆我国的台风，在华南登陆减弱后，其残余环流继续北上，与西风带系统共同影响我国华中、华东、华北及东北等地的部分地区；累计雨量大、风雨强度强；台风外围出现多个龙卷。主要的预报难点问题有：弱台风准确定位问题表现突出，引进新的卫星产品将有助于提高定位精度；72 h路径预报的偏差问题主要是由于模式对东台风、大陆高压和南压高压、西风急流等关键系统的预报偏差引起；台风登陆后北上长时间维持（含减弱后的残涡）的预报问题需关注持续的水汽通道和高层出流条件变化。
寡照复光试验中设施番茄叶片保护酶活性的变化
朱雨晴, 薛晓萍
                                                                                                               
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摘要：
北方地区设施农业发展的主要问题是秋冬季寡照天气频发，设施大棚内，作物生长所需要大多环境因子均能人工调控，但光照仍然依赖于自然环境。番茄是山东地区的主要设施作物之一，因此研究光照对设施番茄影响程度，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 d、6 d、9 d、12 d和15 d，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。
强冰雹和强降水超级单体风暴双偏振特征差异性
刁秀广
                                                                                                               
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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自动站气象资料,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了分析。结果表明：风暴低层上升气流区一侧都存在明显的ZDR弧,强上升气流区周围都分布有ZDR环,都存在深厚的ZDR柱和KDP柱。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幅散强度明显较强,但ZDR柱与KDP柱高度较低,ZDR柱与KDP柱宽度明显较窄。强的中气旋旋转强度和风暴顶辐散强度,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湿冰粒子带至较高高度,不利于冰雹的增长。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了关键作用,诸城强风暴产生在相对较干的湿度垂直分布和较冷的风场廓线条件下,以强冰雹为主,高密强风暴产生在相对较湿的湿度垂直分布及相对较暖的环境风场条件下,以高强度降雨为主。
2020年5月山东强对流天气特点及成因
侯淑梅, 唐巧玲, 史茜, 王俊, 高帆
                                                                                                               
[摘要] (322) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (0)
摘要：
2020年5月山东一共出现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，最大降雹次数4站次。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年来少见。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4.5cm，最大风速36.6m?s-1（12级），最大小时雨强56.9mm。利用ERA5再分析、加密自动气象观测站、多普勒天气雷达和闪电定位等资料，分析了2020年5月山东强对流天气特点及强对流多发的原因，并以“5.17”强对流天气过程为例，剖析了雷达回波特征和风暴内的垂直运动。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850hPa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，山东省上空水汽充沛，CAPE偏大，冀鲁豫三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。

显示模式：
ERA5再分析数据适用性初步评估
孟宪贵，郭俊建，韩永清
2018,38(1):91-99, DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2018.01.011
[摘要] (9966) [HTML] (1405) [PDF 5.63 M] (7622)
摘要：
利用山东省及周边地区10个站点的地面和高空观测资料对ERA5再分析资料的适用性进行了初步评估。结果表明：再分析的海平面气压和2 m温度与实况资料的相关性明显优于2 m相对湿度和10 m风场；高空温度和相对湿度在对流层中低层的适用性要好于高层，而位势高度和风场在中高层适用性较好；海平面气压再分析与实况的相关有着最明显的季节变化，2 m温度、2 m相对湿度和10 m风速则在部分站点有较明显的季节变化，而10 m风向的相关系数更多地表现出站点之间的差异，高空要素的适用性，季节和区域差异不明显。另外，对比发现，ERA5的适用性总体上要优于ERA-Interim再分析资料，地面和对流层低层的相对湿度、风场提高更为明显。
亲潮延伸体海区一次海雾过程的观测研究
张苏平，张欣，时晓曚
2022,42(1):1-11, DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2022.01.001
[摘要] (744) [HTML] (106) [PDF 21.07 M] (3163)
摘要：
西北太平洋是全球海雾最多的海域,但由于观测资料匮乏,对开阔大洋上海雾形成机理的个例研究很少。2019年9月12—14日,中国北极科考船“向阳红01号”在亲潮延伸体水域捕捉到一次海雾事件。主要利用船载观测数据,分析了海雾形成的物理过程。结果表明,这是一次温带气旋的暖锋和局地海洋锋(海面温度锋)共同影响下的海雾过程。伴随暖锋的偏南气流将暖湿空气向北输送,在亲潮延伸体区,海面空气增湿效应大于增温效应,导致相对湿度不断增加接近饱和。北上暖空气遇到较冷水域上空的冷空气团,向上爬升形成大范围锋面逆温;局地海洋锋强迫出大气边界层内的次级环流,其下沉支使该锋面逆温层底的高度进一步降低,有利于雾滴局限在近海面成雾,雾区出现于暖锋锋面过后局地海洋锋的冷水侧。这项研究明确了海雾形成过程中作为背景环流的大气暖锋与作为局地强迫项的海洋锋的贡献,可为海雾预报提供新的理论支撑。
济南市区短时强降水特征分析与天气分型
张永婧，高帆，于丽娟，褚颖佳，尹承美，孙长征
2017,37(3):109-116, DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2017.03.013
[摘要] (1536) [HTML] (168) [PDF 1.91 M] (2354)
摘要：
利用2007—2015年济南市区及历城区自动气象观测站的逐小时降水量资料，以及常规高空、地面观测资料，统计了198次短时强降水过程的范围和强度特征，年际、月际变化特征，按照短时强降水发生时的天气形势和影响系统，分为切变线型、低槽冷锋型、西风槽型、冷涡型、台风外围型及无系统型6类，并分析了不同类型和不同范围短时强降水的关键环境参量。研究表明：短时强降水的强度与范围有较好的相关性，7月中旬—8月中旬出现强降水的次数最多；切变线型短时强降水发生范围与强度分布最广，7、8月的低槽冷锋型过程极易造成大范围高强度降水；地面露点（Td）、850 hPa假相当位温（θse）、对流有效位能（CAPE）以及暖云层厚度能较好地区分不同范围的短时强降水过程。在天气分型的基础上，结合不同降水范围和不同降水类型环境参量箱线图与阈值表，可为济南市区短时强降水的预报提供有价值的参考。 
中国双偏振天气雷达系统发展综述
苏添记1，2，葛俊祥2，章火宝1
2018,38(1):62-68, DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2018.01.008
[摘要] (2198) [HTML] (526) [PDF 2.76 M] (1585)
摘要：
回顾了近30年来中国双线偏振天气雷达的研究进展，着重从雷达数据质量控制和雷达偏振参量的测量精度两大方面进行详细叙述。阐述了目前主要通过提高双偏振天气雷达的系统性能，降低系统误差，抑制雷达地物杂波，来提高雷达数据质量和测量精度，而双通道一致性和极化隔离度是双偏振天气雷达系统最主要的性能指标；描述了双偏振天气雷达系统及其产品应用新进展。
登陆台风“摩羯”(1814)在山东引发龙卷的灾情调查与天气雷达识别
朱君鉴1，蔡康龙2，龚佃利3，刘永2, 王硕甫2，金伟福4
2019,39(4):21-34, DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2019.04.003
[摘要] (1485) [HTML] (329) [PDF 28.14 M] (1371)
摘要：
2018年8月13—14日，1814号台风“摩羯”（YAGI）由强热带风暴逐渐减弱成热带低压，在山东省境内造成强降水，并引发了系列龙卷。龙卷发生后，气象部门对龙卷进行了详细的实地灾情调查。通过对6处龙卷路径无人机航拍的高分辨率图像和现场勘察的建筑物损毁、树木折断、庄稼倒伏等状况的综合分析，判断发生在滨州市姜楼镇、东营市盐窝镇的龙卷达到EF2级，其他为EF0/EF1级。上述龙卷都发生在残余低压环流中心移动方向的右前方，且集中在残余低压环流外围偏北段雨带中的小型超级单体内；其中在滨州引发的龙卷距离残余低压环流中心最近，约150 km，在潍坊引发的龙卷距离残余低压环流中心最远，约400 km。这些小型超级单体在雨带中，自南向北或者自东南向西北方向移动，尺度都很小，发展高度较低，强反射率因子核位于风暴的底部，低层反射率因子的南端有入流缺口，呈钩状回波特征；低层径向速度产品有较强的正负速度对。用雷达系统原适配参数值计算表明，在调查的6次龙卷中，仅有1次龙卷发生前算出了中气旋（M）产品，2次算出龙卷涡旋特征（TVS）产品；用修改的适配参数值进行计算，在6次龙卷发生前都算出了M产品，4次算出TVS产品，优化适配参数可提前将弱的M和TVS识别出来，对龙卷的临近预警具有指导作用。
登陆热带气旋降水预报研究回顾与展望
任福民1，向纯怡2
2017,37(4):8-18, DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2017.04.002
[摘要] (1215) [HTML] (161) [PDF 1.63 M] (1095)
摘要：
重点围绕登陆热带气旋（LTC）降水预报研究进行了回顾和总结，指出针对LTC降水有三类预报技术：动力模式、统计方法和动力-统计结合的预报方法。以数值天气预报（NWP）模式为代表的预报技术对LTC降水的预报能力仍然非常有限。改进NWP模式预报误差的途径主要有两条：一是发展NWP模式；二是发展动力-统计结合的方法。分析表明，动力-统计相似预报是一项很有潜力的技术；针对现有研究中的不足，开展LTC降水动力-统计相似预报研究，探索减小数值模式LTC降水预报误差的有效方法，将是一个充满希望的研究领域和方向。
风云三号D气象卫星全球数据获取方法及数据分发
朱爱军，胡秀清，林曼筠，贾树泽，马友
2018,38(3):1-10, DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2018.03.001
[摘要] (4226) [HTML] (464) [PDF 12.63 M] (1049)
摘要：
风云三号D气象卫星搭载10个载荷：中分辨率光谱成像仪Ⅱ、微波成像仪、微波温度计Ⅱ、微波湿度计Ⅱ、红外高光谱大气探测仪、近红外高光谱温室气体监测仪、广角极光成像仪、电离层光度计、空间环境监测器和全球导航卫星掩星探测仪。这10个载荷每天连续对地球探测，并获取数据，卫星将载荷探测数据经过实时空对地广播链路向全球用户广播；同时，通过延时空对地广播链路将全球延时数据对国内的广州、乌鲁木齐、佳木斯、喀什，北极及南极站进行数据下传，这四个国内站及两个极地站收到全球数据后，在45 min内，通过地面商用通信链路将数据传送到数据处理中心，数据处理中心对收到的数据进行汇集、分包、质量判断、预处理、产品生成等处理后，通过专线或互联网将数据发送给用户；同时，各气象、海洋及其他用户还可以通过用户利用站进行数据的接收及应用。
线状中尺度对流系统的多普勒雷达统计特征分析
王俊
2017,37(4):25-33, DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2017.04.004
[摘要] (1371) [HTML] (95) [PDF 1.81 M] (1033)
摘要：
利用济南CINRAD/SA新一代多普勒天气雷达资料，统计分析了2004—2015年约15万km2区域内发生的148个线状中尺度对流系统（linear mesoscale convective systems，简称LMCSs）的多普勒雷达回波特征。主要分析了LMCSs的年和月分布、典型尺度、典型回波强度的统计特征以及初始回波出现时间、位置、LMCSs持续时间、演变过程回波合并特征、移动速度和方向、发展后期回波演变特征、组织类型等。LMCSs存在明显的年际变化，不同年份之间有很大的差别，而每年的6月和7月是LMCSs的高发期；80%的LMCSs是大于50 km的中-β尺度，20%属于中-α尺度，成熟期97.3% LMCSs的最大回波强度在55～70 dBz间；10—22时之间易开始形成LMCSs，14—16时是峰值，凌晨不易形成LMCSs，而LMCSs持续时间在2～18 h之间，6～8 h是峰值；一半的LMCSs在演变过程出现回波合并，合并过程可以分为与孤立对流单体合并、与对流回波群合并和与对流回波带合并三类；地形对LMCSs的触发有重要影响，太行山脉、鲁中山区的北麓和西麓容易触发形成LMCSs。这些研究为认识LMCSs发生、演变、减弱各阶段的特征，进一步提高对LMCSs的实时监测、短时预警水平提供了基础。
一次黄海海雾的数据同化试验与形成机制研究
王静菊1，2，高小雨1，2，高山红1，2
2017,37(1):42-53, DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2017.01.005
[摘要] (1534) [HTML] (163) [PDF 8.61 M] (1031)
摘要：
选取2012年4月14日的一次存在东西2片雾区的黄海春季海雾为研究对象，借助WRF（Weather Research and Forecasting）模式，采用循环3DVAR（3-Dimensional Variational）数据同化方案，考虑了湿度控制变量的背景误差协方差CV6，进行了AIRS（Atmospheric Infrared Sounder）卫星温度与湿度廓线数据的同化试验，并基于同化试验结果探讨了此次海雾的形成机制。同化试验结果表明：同化 AIRS 卫星温度与湿度廓线数据后，模式能成功再现海雾的形成过程，特别是东西2片雾区之间的晴空区的存在，这归功于AIRS数据的同化能够显著改善海上大气边界层的温湿结构、影响海雾的低层高压的范围与强度；机制分析揭示：东西2片雾均为典型的平流冷却雾，但二者厚薄和气团来源不同；海上高压控制黄海西岸陆地的暖空气入海，受低海温的冷却作用降温先形成逆温层，然后逆温层底部生成了较薄的西侧雾区；来自黄海中部的空气向东北移动至朝鲜半岛西部海域，高压下沉增温形成一个顶部较高的稳定层，从而生成较厚的东侧雾区；高压中心下沉区内，近海面风速小使得机械湍流弱，空气增温与海温暖舌共同作用下使得近海面气海温差小，海雾无法生成导致了晴空区的存在。
1981—2016年山东陆地观测最大风速变化特征
董旭光， 邱粲， 李娟，刘焕彬
2018,38(2):87-95, DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2018.02.011
[摘要] (1616) [HTML] (369) [PDF 14.80 M] (1031)
摘要：
基于山东1981—2016年121个气象站的年最大风速观测数据，应用气候倾向率、Mann-Kendall检验等方法研究了山东年最大风速的空间分布特征、时间演变规律及突变特征、重现期特征。结果表明：山东年平均最大风速呈逐年波动减小变化趋势，气候倾向率为-1.41 m·s-1·（10 a）-1，减小趋势极显著；沿海地区和鲁中山区最大风速较大，鲁南和鲁西南较小；2000年以来，最大风速相对20世纪80、90年代明显减小；莱州湾、山东半岛东南沿海减小趋势最明显，鲁东南等地减小趋势较小；山东最大风速在2002年前后发生突变，突变后明显减小，不同区域最大风速突变发生年份不同；50 a和100 a最大风速重现期结果与观测的最大风速空间分布类似。
台风暴雨落区研究综述
陈联寿 1，孟智勇 2，丛春华 3
2017,37(4):1-7, DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2017.04.001
[摘要] (2188) [HTML] (213) [PDF 6.23 M] (1011)
摘要：
台风暴雨最重要的两个因素是雨强和降雨分布，后者即为暴雨的落区。影响台风暴雨落区的因子主要有3个：1）台风涡旋内部结构；2）台风周围环境大气影响；3）台风下垫面强迫作用。本文对这3类因子的作用和影响作了总结。台风暴雨可分为台风环流内的暴雨和台风环流之外的暴雨两大类。本文把台风环流内的暴雨概括为5个落区，包括眼壁暴雨、螺旋雨带暴雨、小涡暴雨、倒槽暴雨、切变暴雨。把台风环流之外的暴雨分为台前飑线暴雨、远距离暴雨和变性下游效应暴雨。地形可能会改变两类暴雨的强度和落区。本文对每一个落区的暴雨特点和形成机理作了总结，对台风暴雨业务预报有一定的参考价值。
台风“温比亚”（1818）造成山东极端强降水的成因分析
郑怡，杨晓霞，孙晶
2019,39(1):106-115, DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2019.01.011
[摘要] (1838) [HTML] (230) [PDF 21.96 M] (1011)
摘要：
利用气象卫星、多普勒天气雷达、区域自动气象观测站及常规气象观测资料，结合NCEP/NCAR逐日6 h再分析资料（0.25°×0.25°），对2018年18号台风“温比亚”及其残骸长时间影响山东引发特大暴雨的成因进行分析发现：1）此次极端降水可分为三个阶段，分别受台风外围螺旋云系、倒槽和变性后温带气旋冷锋影响，其中弱冷空气与台风倒槽相互作用对强降水的产生和维持起到了重要作用。2）“温比亚”缓慢北上过程中，强降水落区从台风东侧逆时针转至其北部倒槽附近，并逐渐远离台风中心，台风强度逐渐减弱。3）冷空气在对流层中层与台风倒槽相互作用，中层冷暖平流增强形成锋区，斜压不稳定能量增强，暖湿空气在锋区附近上升，并与低层倒槽辐合上升运动相配合，引发了倒槽附近特大暴雨的发生。4）此次过程中，低空急流稳定维持，源源不断地将水汽自东海输送至台风倒槽附近，水汽输送集中在800 hPa以下，850 hPa水汽通量辐合强度大于8×10-6 g·cm-2·hPa-1·s-1区域与暴雨落区的形态和位置对应良好。5）对流层中层的弱冷空气和低层的强暖湿气流促进了对流不稳定层结的发展和维持，低层强风速带在鲁中山区迎风坡强迫抬升不断触发中尺度对流系统，在中高层气流引导和地形作用下产生“列车效应”，也是此次过程中局地特大暴雨产生的重要因素。
2016年6月13—14日山东强对流天气过程的中尺度特征及成因分析
张琴，孟伟，朱敏，张秀青，刘岩，韩国泳
2017,37(4):101-112, DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2017.04.012
[摘要] (1809) [HTML] (113) [PDF 20.11 M] (1001)
摘要：
利用NCEP再分析资料、常规观测资料、区域气象观测站资料和多普勒天气雷达资料等，对2016年6月13—14日山东强对流天气过程的中尺度特征、触发条件及雷达回波等进行了分析。结果表明，冷涡前部高空槽和地面气旋造成13日强对流天气，高空冷涡和地面气旋造成14日强对流天气。高空干冷、低层暖湿气流有利于大气对流不稳定度加大。13日对流系统由2个独立的MαCS组成，14日则是由MβCS演变而成的MαCS系统。辐合线和干线是强对流天气的触发条件，两者重合处能诱发对流单体强烈发展。移动路径右偏中层引导风向、高空西北风的切入和地形因素是导致强降雹超级单体发展及持续存在的原因。6 h前的400～1 200 J·kg-1对流有效位能区域与降水落区对应较好。两日强对流天气过程的水汽均以西南向输入、南北向辐合为主；14日过程中渤海湾的水汽输送也很重要。高层更宽阔的MPV异常及显著下传、高低层正负位涡差的增大会造成更强的上升运动和对流不稳定。
基于多普勒测风激光雷达的低空急流观测研究
马秋杰1，李珍妮1，宋小全1，2，吴松华1, 2，李荣忠3，涂爱琴4
2019,39(4):61-67, DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2019.04.007
[摘要] (1294) [HTML] (202) [PDF 12.36 M] (951)
摘要：
基于相干多普勒测风激光雷达于2018年8月在山东德州获取的为期一个月的风廓线观测数据，进行了低空急流的判定、识别与统计分析。参考BONNER对低空急流的判定标准，对1 500 m高度以下的每10 min平均风廓线数据进行低空急流识别与统计，急流发生频率仅为3.6%。参考张世丰对低空急流的判定标准，统计了350 m高度以下10 min平均风廓线的低空急流风速、高度、风向及风切变等结构特征。急流发生频率为24.9%，急流速度主要介于6～10 m·s-1之间，急流高度出现3个峰值，分别位于110 m、160 m和220 m左右，急流风向主要为偏东风和偏南风。结果表明，多普勒激光雷达可以获取高时空分辨率的风廓线数据，进而可以有效检测低空急流结构的存在及其特征。
条件非线性最优扰动方法在黑潮目标观测研究中的应用
张星1，穆穆2，王强3，张坤3
2018,38(1):1-9, DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2018.01.001
[摘要] (1115) [HTML] (143) [PDF 3.15 M] (888)
摘要：
对近年来利用条件非线性最优扰动（Conditional Nonlinear Optimal Perturbation,CNOP）方法开展的黑潮目标观测研究进行了总结，主要包括日本南部黑潮路径变异的目标观测研究、黑潮延伸体模态转变的目标观测研究和源区黑潮流量变化的目标观测研究。通过计算这些事件的CNOP型扰动，发现这些事件的CNOP型扰动具有局地特征，可以作为实施目标观测的敏感区。理想回报试验结果表明，如果在由CNOP方法识别的敏感区内实施目标观测，则会大幅度提高上述事件的预报技巧。
风云四号气象卫星成像特性及其应用前景
陆风，张晓虎，陈博洋，刘辉，吴荣华，韩琦，冯小虎，李云，张志清
2017,37(2):1-12, DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2017.02.001
[摘要] (2666) [HTML] (726) [PDF 5.04 M] (886)
摘要：
风云四号是中国新一代静止轨道气象系列卫星，该系列卫星的设计目的是满足中国气象局2020年前后的业务应用和服务需求。风云四号系列的首发星为科研试验星，代号FY-4A，已于2016年12月14日在西昌卫星发射中心成功发射，从FY-4B开始，风云四号系列卫星将提供业务服务。成像仪是风云四号系列卫星的核心载荷之一，其成像性能比目前使用的风云二号系列卫星在时间空间分辨率、光谱通道等方面有显著提升。本文将就该仪器的工作特点、观测模式设置、光谱通道的选取和特点进行介绍，由于FY-4A卫星正在进行为期一年的在轨测试，本文还将展示在轨测试图像。
基于星载SAR数据和模式资料的海面风场变分融合方法研究
陈冠宇1，艾未华1，程玉鑫2，戈书睿1，袁凌峰3
2017,37(4):65-74, DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2017.04.008
[摘要] (821) [HTML] (136) [PDF 7.46 M] (869)
摘要：
为实现合成孔径雷达数据与数值预报模式资料融合，提高海面风场精度和业务化运用水平，提出了一种基于星载SAR数据与模式资料的变分融合方法。其研究思路是采用二维连续小波变换提取SAR图像中高精度风条纹风向，结合地球物理模型函数求解海面风场的经向分量和纬向分量，然后采用Kriging插值方法将数值预报模式风速插值到SAR海面风场覆盖区域，得到SAR风速观测算子，由此构建SAR风场与模式风场融合的代价函数，并采用变分方法求解分析风场，最终得到融合后的海面风场结果。仿真分析结果表明，变分融合后的海面风速和风向结果更接近于理想值，尤其在SAR海面风场覆盖区域更为明显。选取ENVISAT/ASAR资料和与其时空匹配的欧洲中期天气预报中心模式风场资料开展实例验证，结果表明融合后的海面风场结果比模式风场更加接近于浮标观测结果。
一个黄渤海海雾大气水平能见度算法
田云菲1，2，杨悦1，2，高山红1，2
2019,39(2):24-33, DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2019.02.003
[摘要] (1152) [HTML] (290) [PDF 12.36 M] (821)
摘要：
为了提高对黄渤海海雾天气海面大气水平能见度（以下简称“能见度”）的数值预报能力，利用黄渤海23个沿岸和岛屿测站2013—2017年雾天的地面观测数据，构建了基于湿度信息的能见度算法（A-F算法），并将之应用于黄渤海海雾的能见度数值预报。结果表明，与常用的根据模式预报的云水含量诊断能见度的SW算法（Stoelinga and Warner，1999）相比，A-F算法表现更优，尤其可以诊断出被SW算法漏报的能见度为1～3 km的轻雾，说明A-F算法对黄渤海海雾天气能见度的数值预报具有一定应用价值。若将来加入浮标与船舶观测数据，可以进一步改进A-F算法能见度公式的具体形式；依据本文构建A-F算法的思路，可以发展适合其他海域的海雾天气能见度诊断公式。
环渤海区域再分析资料地面风速场的适用性对比分析
陈艳春，王娜，顾伟宗，汤子东，刘焕彬，孟祥新，伯忠凯
2017,37(1):67-72, DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2017.01.007
[摘要] (1522) [HTML] (143) [PDF 3.26 M] (817)
摘要：
利用环渤海区域的气象站资料和NCEP/NCAR、NCEP/DOE、CFSR、ERA Interim、JRA-55共5种再分析资料，讨论了再分析资料近地面10 m平均风速场在环渤海区域的适用性问题。结果表明：JRA资料与观测站的相关系数最大，ERA资料与23站均方根误差的平均最小；再分析资料与气象站观测资料的相关系数在山东半岛和辽东半岛高于其他地区、冬半年大于夏半年。环渤海区域地面10 m平均风速场JRA和ERA两套资料的适用性较好。由于ERA-Interim的水平分辨率更高，所以在强风过程分析中确定使用ERA Interim再分析资料。
自然灾害对公共安全的影响及其监测预警科技发展战略
毕宝贵，李泽椿，郭安红，王月冬
2017,37(3):1-7, DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2017.03.001
[摘要] (1386) [HTML] (133) [PDF 1.13 M] (816)
摘要：
改革开放以来，我国在自然灾害监测预警的各个环节均取得了可喜的发展，对减轻灾害损失、保障人民生命财产安全和社会稳定繁荣发展发挥了重要作用。但仍需清醒地认识到,在灾害规律演变、社会经济发展的新形势下，各类自然灾害对国家公共安全仍存在很大的威胁；我国目前灾害监测预警能力与国家防灾减灾“三个转变”需求以及国际先进水平相比仍存在较大差距。因此，本文简要论述了气象、海洋、地质、地震、生物五大自然灾害对国家公共安全的影响，并根据我国目前监测预警状况和存在问题，提出未来5～10 a我国自然灾害监测预警科技发展战略要从加强预测预报基础理论研究、提升综合监测能力、构建高效自然灾害预警系统以及发展减灾避灾和救灾技术四个方面着手推进。