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  • 主管单位：贵州省气象局
  • 主办单位：贵州省山地环境气侯研究所 贵州省气象学会
  • 主　　编：李登文
  • 地　　址： 贵阳市南明区新华路翠微巷9号
  • 邮政编码：550002
  • 电　　话：0851-85202213
  • 电子邮件：gzqx-1019@163.com
  • 国际标准刊号：ISSN2097-4086
  • 国内统一刊号：CN52-1177/P
  • 邮发代号：66-101
  • 单　　价：25.00
  • 定　　价： 150.00

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  • 2024年 第48卷 第1期
  • 出刊日期：2024-02-28
本刊为国内外公开发行的刊物，主要刊登山地气象观测、预报预测、气象服务等方面的基础应用研究和技术开发成果，服务学科建设和科技创新，推动山地气象科学发展。

2024年第48卷第1期

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      研究综述
    • 乌蒙山东侧冰雹云形成机制及催化机理研究
      王瑾,刘涛,李丽丽,白慧,李皓,周永水,张小娟
      【目的】解决山区冰雹预报及防控技术难题，深入认识复杂山地环境下冰雹灾害天气形成机理。【方法】采用多源观测资料与数值模拟结合，使用乌蒙山东侧雹源地（贵州冰雹防控外场试验基地）布设的垂直观测系统加密观测资料及ERA5高分辨率再分析资料，结合云贵高原下垫面资料，研究了贵州西部冰雹源地的地形影响、环境条件、深对流触发动力因子、云微物理形成和人工防雹催化等方面的特征和机制。【结果】建立了贵州西部冰雹观测数据集；探讨了冰雹源地地形位涡的存在性、演变以及它的产生机制; 分析了雹源地上空不稳定层结条件下深对流触发的动力学特征，发现存在三个加减速关键区：云底加速、云顶加速、下沉减速，上升气流、下沉气流和水汽条件等因素对冰雹增长具有重要影响；对贵州西部一次冰雹过程进行了催化模拟研究，结果表明不同催化高度、催化剂量和催化时间的催化效果存在显著差异，给出了最佳的催化方案。【结论】研究为理解和预测雹暴等深对流的发生发展提供了重要的理论依据，也为实际的防雹作业提供了科学依据。
      2024  .  48(1):    1-9    [摘要](100)    [PDF](22)
      • 研究论文
    • 贵州省汛期降水特征及强降水过程分型研究
      罗阳欢,白慧,陈早阳,李忠燕,李浪
      【目的】为探究贵州省汛期降水的时空分布特征及演变规律。【方法】利用贵州省81个气象观测站1981—2020年汛期降水资料，采用EOF、REOF及交叉小波分析等方法对贵州省汛期降水时空特征进行分析及强降水过程分型研究。【结果】贵州省1981—2020年汛期平均降水量为924.9mm，降水量在682.7~1194.1mm，呈显著上升趋势，上升速率为16.94mm/10a。贵州汛期降水大体上呈现西南向东北递减的趋势，强降水过程次数及持续天数分布及波动变化与汛期降水基本一致。【结论】贵州省汛期降水分布不均，具有显著的年代际变化。贵州省汛期强降水空间场主要有全省一致型、东西反向型和南北反向型3种典型模态。经REOF方法可将贵州省细分为3个强降水区域，根据环流场分析，又可进一步划分为东部型强降水（I型和III型）与西部型强降水（II型），各类型强降水落区受500hPa环流分布情况以及850hPa水汽来源与强度的影响。
      2024  .  48(1):    10-17    [摘要](68)    [PDF](30)
    • HTG-4型微波辐射计资料在贵阳机场夏季2次雷雨天气中的应用分析
      杨凤婷,罗浩,邓小光
      【目的】该文旨在研究微波辐射计资料在雷雨天气的分析与预报中所发挥的作用。【方法】利用贵阳站探空数据、微波辐射计资料、常规观测资料、ERA5 0.250.25再分析资料，采用统计、对比和诊断分析的方法，探讨贵阳机场HTG-4型微波辐射计的探测效果，并对2022年夏季贵阳机场2次雷雨天气进行对比分析。【结果】微波辐射计探测资料与探空站数据的整体相关性较高,其对机场上空气温和低空露点的探测比较可靠。机场两次雷雨期间，微波辐射计探测到上空大气转为“上干冷、下暖湿”的温湿分布，IWV、LWP、LPR值出现激增，能量指数有显著波动，雷雨结束后IWV、LWP、LPR值快速回落，能量指数回归稳定状态，微波辐射计资料更为灵敏、直观地展现了雷雨期间温湿条件的变化。【结论】系统性雷雨与局地热对流的触发机制和水汽含量有所不同，微波辐射计对系统性雷雨的起止及演变可做到约20min的预警提前量，但对局地热对流的开始和结束则很难提前预警。
      2024  .  48(1):    18-24    [摘要](34)    [PDF](14)
    • 3种新型探测资料在贵阳春季一次短时强降水天气过程中的分析应用
      李彦霖
      【目的】探讨新型探测资料在短时强降水天气监测预警中的应用。【方法】利用常规气象观测资料、ERA5再分析资料、风廓线雷达、地基微波辐射计以及雨滴谱资料对贵阳地区2023年3月16日一次短时强降水天气过程进行分析。【结果】（1）短时强降水发生前2 h，垂直运动较弱，垂直风切变强中心向下传播，降水前约 0.5 h，0～7 km垂直速度明显增大，低层上升运动更为显著，正垂直风切变明显增强，低空急流指数迅速增大；（2）19—21时，大气液态水含量呈波动增长，受干侵入影响，1 km以下相对湿度减小，0～8 km形成相对湿度为“上下干中间湿”3 层结构，降水前约 0.5 h，大气液态水含量迅速增大，变为“上干下湿”2 层结构，强降水发生时处于大气液态水总含量波峰；（3）强对流过程处于高能环境，K指数从午后开始超过35 ℃，在降水发生前约 0.5 h，K指数和CAPE均有较大跃升，降水发生时，强烈的西南风低空急流带来了暖湿空气，在0.2～1 km出现逆温，有大于25 ℃的极值中心。（4）本次短时强降水过程雨滴直径与下落速度的关系符合理论关系，降水强度贡献最多的为中等大小粒径的粒子，降水时段，雨滴尺度谱存在明显的双峰结构。【结论】新型探测资料可以更细微的捕捉到短时强降水天气发生前中小尺度特征；垂直速度、低空急流指数和大气液态水含量的显著增大，预示着降水即将开始，急流指数的脉动与雨强之间有很好的对应关系；此外，0～1 km垂直风切变的增大，对强降水的出现有较好的预示作用。
      2024  .  48(1):    25-33    [摘要](47)    [PDF](25)
    • 2022年9月福建邵武边界层臭氧异常升高的气象成因
      王 宏,赵芮,黄金洪,邓慧颖,蒋冬升
      【目的】为揭示边界层O3异常升高及大气热力、动力条件对其影响的机理。【方法】该文基于多源观测资料，采用天气分型、统计合成和物理量诊断等方法，探究了2022年9月福建邵武（国家级气象探空站、O3探空观测科学试验基地）出现边界层O3异常升高的特征及大气热动力的综合作用。【结果】2022年9月邵武近地层O3-8h异常正距平最高达125.4%；在非光化学时段（21时—次日07时）O3较多年平均值增长137.1%；边界层O3体积混合比（OVMR）明显高于不同季节的平均状态，21日O3探空观测到边界层O3总量为全年同层探空观测的极大值。O3异常升高是副热带高压和3个台风外围共同影响的结果，导致全月较30 a气候态平均呈现：太阳辐射偏强、低云量偏少、地面气温升高，相对湿度偏低、降水量偏少，偏北风持续时间长且风速偏大；7日和21日边界层O3总量高值日的气象探空廓线呈现大气层结稳定、空气干燥、湿层薄，同时下沉对流有效位能DCAPE值较高，在200～800 J·kg-1之间，即存在明显的下沉气流；低层主导风为偏东风，风速在4～8m·s-1之间。【结论】气象要素配置与大气的热力、动力条件一方面有利于O3光化学生成，另一方面有利于上风向高浓度O3水平输送和边界层高浓度O3垂直下沉侵入，而后者是O3异常升高的主要来源。
      2024  .  48(1):    34-43    [摘要](40)    [PDF](18)
    • 贵州冰雹灾害强度评估方法研究
      李丽丽,邹书平,彭波,胡家敏,曾勇,左晋,罗雄
      【目的】为快速评估单次过程冰雹强度和范围，及时为灾后的救援、勘察和保险核灾工作提供参考依据，【方法】本文利用贵州省2021-2023年间的141次冰雹过程的多普勒天气雷达资料和探空资料，结合降雹观测资料和灾害损失调查记录，在贵州山区防雹业务预报预警指标的框架下，通过历史资料回算的定性评估结果跟网格化处理后的降雹数据做一致性对比，选取冰雹强度精细化评估的影响结果覆盖94%以上的降雹观测点位置且收敛性较好的阈值作为单时次的识别指标确定的依据，采用加权时间积分方法建立冰雹过程评估模型，该模型能够对冰雹过程进行精细化评估得到1km空间分辨率的评估结果。【结果】为验证评估结果的准确性，选取了一次典型灾害开展无人机遥感调查，反演结果与评估结果作对比检验，25处冰雹受灾位置中有22处降雹区位于评估范围的重度区域内，3处降雹区位于评估结果对应的中度灾害范围内，调查情况与冰雹精细化评估的强度范围和分布一致。以六盘水市风雹灾害损失记录和冰雹影响面积区域评估数据作对比分析，结果表明三种不同冰雹强度的评估面积与直接经济损失数据的两两相关系数均达到0.8以上，在0.01的显著性水平下进行假设检验，具有显著正相关。【结论】检验结果说明该评估方法在冰雹区域强度评估中能够较好地反映实际受灾程度。
      2024  .  48(1):    44-50    [摘要](52)    [PDF](24)
    • 西南地区汛期降水次季节变化主模态的低频环流传播路径特征
      白慧,严小冬,池再香,王瑾
      【目的】本文探讨中国西南地区汛期（5~9月）降水次季节变化的主模态，以及中高纬和热带次季节波动如何影响该地区持续性异常低频降水，以期能为了解和预测西南地区汛期降水的次季节变化提供参考。【方法】利用西南地区111个地面气象站1961~2015年逐日降水资料和JRA-55再分析环流场资料，采用EOF经验证交分解方法，分析西南地区汛期降水次季节变化主模态的低频环流特征和传播路径。【结果】西南地区汛期逐日降水主模态的空间分布为南北纬向型分布，空间特征向量高值区域分布在西南地区的南部和东南部，其高值区对应的SWDR与PC1的相关系数达0.991（通过0.05信度检验），PC1气候平均值的显著周期为12.9 d，且逐年PC1的显著周期主要集中在10~20 d时段，占比为60.0%；在PC1的典型低频年中，汛期季节内及其各分月的PC1均能较好地表征对应降水异常分布型的时间演变特征，且二者低频分量的正相关性更高（通过0.05信度检验），即PC1低频分量均能更好地把握SWDPI低频分量的准双周振荡特征，尤其在6、7和8月，这可能与影响主模态降水异常分布型的同期大气低频环流信号更为稳定有关；PC1的季节内变化不仅与中国东南部和南海形成的对流异常偶极子有关，还与在西南地区对流层高层形成的位势高度异常偶极子息息相关，该对流异常偶极子的形成与前期菲律宾以东OLR正异常的西北向传播和巴尔喀什湖东南部OLR负异常的东南向传播有关，并且菲律宾以东被抑制的对流向西北方向传播总是伴随着低层的局部反气旋，而西南地区的西南部对流的增强（抑制）总是伴随着高层北部的负（正）位势高度异常，同时，西南地区对流层高层的位势高度异常偶极子的形成，与中高纬对流层高层类似Rossby低频波列东南向传播过程中在青藏高原东侧顺时针转向有关。【讨论】从气候背景看，影响PC1季节内变化的低频波列传播主要与两个方面的因子有关，一方面为对流层高层西风急流轴主体位置的南压和强度的增强，通过影响中高纬类似Rossby低频波列的东传南下，从而影响在西南地区对流层高层形成位势高度异常偶极子型分布，另一方面为印度季风槽的北抬加强了南海至菲律宾海域异常反气旋西北侧的西南气流，促使了西南地区低层异常气旋的形成，同时东亚季风槽的增强也利于热带西太平洋低频对流发展并向西北传播，从而影响在中国东南部和南海的形成的对流异常偶极子型分布。
      2024  .  48(1):    51-61    [摘要](37)    [PDF](18)
    • GPM反演降水数据IMERG在浙江省的适用性研究
      郑倩,顾振海,马依依,龚理卿,王健疆
      【目的】为了研究全球降水测量计划（GPM）综合多卫星检索降水产品（IMERG）在浙江省的适用性。【方法】以浙江省为研究区域，基于浙江省自动观测站降水数据，利用相关系数、均方根误差、相对偏差、分类指数统计法分别从年尺度、季尺度、月尺度、日尺度以及小时尺度GPM在浙江省的适用性。【结果】（1）春、秋、冬季的GPM和自动站对应效果远好于夏季，月尺度、日尺度、小时尺度下GPM和自动站降水数据对应效果较好，但整体上存在高值区略低估、低值区略高估现象；（2）年尺度与季尺度下GPM与自动站降水平均值的变化趋势一致，但GPM降水平均值较高，其中秋季表现最好；（3）年、月、日3个尺度下，尺度越精细化，相关系数越高、相对偏差越小，均方根误差越小；小时、日、月3个尺度下，降水阈值越低，产品尺度越粗糙，估测能力越高；降水阈值越低，产品尺度越精细，误报降水的比例越低；降水阈值越低，综合探测能力越高；（4）在小时尺度下，在0.5~1 mm·h-1区间，GPM虽然对降水事件略有高估，但拟合效果较好。【结论】综合来看，GPM日尺度降水数据产品精度在浙江省有较大应用潜力。
      2024  .  48(1):    62-69    [摘要](36)    [PDF](17)
    • 湖南冬季两次暴雪过程的对比诊断分析
      邓新林,付炜,谢倩雯,黄梦妮,石世玮,张靖
      利用常规地面和高空观测资料及欧洲中心ERA-5再分析数据，对2021年12月25—27日（21·12）、2022年2月21—23日（22·02）发生在湖南的两次暴雪过程进行诊断分析。两次暴雪过程有强度大、影响范围广，暴雪落区较为重合的特点。两次暴雪过程也表现出明显差异，21·12过程的累计降雪量小于22·02过程，但21·12以干雪为主，22·02以湿雪为主。分析差异的成因发现：（1）22·02过程水汽辐合强度强、延伸高度高、厚度厚，动力条件由南支槽和低涡提供；21·12过程水汽条件相对弱，动力条件由冷锋强迫抬升提供。（2）21·12过程冷空气从低层南下，云中冰相粒子比例大，温度层结满足干雪条件；22·02过程中层气温下降，云中冰相粒子与水相粒子共存，地面气温在0℃以上，故以湿雪为主。
      2024  .  48(1):    70-79    [摘要](49)    [PDF](25)
    • 滇西北横断山脉一次持续强降水过程特征及成因分析
      肖金宜,迪爱松
      【目的】分析滇西北横断山脉2020年5月24—27日持续性强降水天气过程特征和成因。【方法】利用ERA5再分析资料和怒江州气象观测站雨量数据，基于HYSPLIT模式及天气学诊断分析。【结果】（1）中高纬环流的调整使南支槽稳定在青藏高原南部，上游风速增大使中高层形成西风急流，低层西南气流辐合，93～98°E、26～28°N区域维持大于20 m·s-1的纬向风且扩大东移。（2）贡山站过程累积雨量历史排行第二，暴雨持续日数达历年最高，具有一定的极端性。最大小时雨量9.9 mm，长时间降水的维持是引起此次过程的重要条件。（3）过程期间大气低层强辐合、中高层强辐散，抽吸作用明显，降水强盛期前97～99°E区域低层强辐合中层强辐散中心与强降水落区相对应，中高层上升气流加强时期与降水集中时段对应较好，物理量的变化对降水趋势变化有指示意义。（4）低层水汽辐合强且向中高层输送，大于90%的相对湿度伸展至高层。水汽主要来源于孟加拉湾及阿拉伯海，部分水汽来自喇叭口地形作用及天气系统。【结论】加深对此类过程的了解和认识，为开展预报预警服务提供参考。
      2024  .  48(1):    80-87    [摘要](50)    [PDF](14)
    • 黔西南州高温天气时空变化特征分析
      龙叶,杨春艳,王芬,范倩,王德丹
      【目的】当前气候背景下，黔西南州的高温热浪事件越来越频繁，为了进一步揭示黔西南高温天气的时空分布特征，减少高温天气对农业、生态等各方面带来损失和不利影响。【方法】该文利用1961—2022年黔西南州8个国家气象站以及2009—2022年208个区域气象站的逐日平均气温、最高气温数据，运用常规统计方法对黔西南州高温天气的时空分布特征进行了分析。【结果】（1）空间上，黔西南州高温天气主要分布在册亨和望谟一带，呈现明显的区域性特征，同时黔西南州的平均气温、高温日数及极端最高气温均呈现东南高西北低的分布特征；（2）黔西南州高温天气主要发生在春季和夏季（4—8月），4月和5月气温最高，而大范围高温主要出现在5月中下旬、7月中旬和8月，其中8月最为集中，持续时间最长，基本维持一个月之久，日变化上最高气温主要集中在15—17时；（3）近62 a来黔西南州平均气温和每年高温日数呈显著增加趋势。【结论】总体来看，黔西南州高温天气具有持续时间长、区域分布不均、高温频发区域集中等特征，气温随海拔高度的升高逐渐降低，高温日数频发区与南亚热带气候区密切相关。
      2024  .  48(1):    88-95    [摘要](52)    [PDF](22)
    • 两次台风外围强对流大风天气对比分析
      陆秋霖,张容菁,李秀昌,林确略
      【目的】为提高台风外围强对流大风预报预警能力。【方法】利用常规气象观测资料和ERA5再分析资料等对2个差异较大的台风在广西造成台风外围强对流大风天气的环流背景、环境条件和雷达回波特征等进行对比分析。【结果】前者的主要影响系统是副高南侧边缘和台风西北侧偏东气流中的东风波动，后者的主要影响系统是台风倒槽，受台风外围环流影响，近地面层风的辐合有利于对流触发。较好的水汽条件和不稳定层结为其发生发展提供了良好的环境条件，2次过程的触发机制略有不同，辐合线位置的差异导致对流初生位置的不同，影响广西的范围也不同。【结论】CAPE值和DCAPE(600 hPa)值等的差异预示着前者对流发展潜势强于后者，所伴随的天气现象也有所不同。雷达回波上的弓形回波和后侧入流急流带来大风天气，大风出现前回波顶高度和最大反射率因子高度不断下降，对大风的出现具有较好的指示意义，单体移速的不同导致大风出现的强度也不同。
      2024  .  48(1):    96-103    [摘要](45)    [PDF](18)
      • 应用技术
    • 2种不同型号降水现象仪观测降水性能的评估分析
      赵勇,陈立峰
      【目的】为评估DSG1型和DSG5型国产降水现象仪在测量降水方面的性能。【方法】挑选鲁南地区降水过程、强度和持续时间较一致且相邻2个国家气象观测站不同型号的降水现象仪和自动气象站2017年9月—2020年8月5年降水观测资料，对比分析了这两种不同型号降水现象仪和自动气象站观测降水的差异。【结果】（1）两种降水现象仪和自动气象站观测的降水时间基本相同，但DSG1型和DSG5型比自动气象站分别偏多约2.2%、3.7%；（2）两种降水现象仪分钟降水量、小时降水量和日降水量都比自动气象站偏小；（3）在中等降水强度及以下，两种降水现象仪观测的降水量大小基本一致，但降水强度较大时，降水量大小不一致且分散；（4）两种降水现象仪与自动气象站的分钟、小时和日降水量差值百分比均值变化不同，说明其在测量降水方面性能略有差异。【结论】由于测量原理和时间及空间分辨率不同于自动气象站雨量计，这两种降水现象仪在观测业务中有着良好的表现，对降水开始和结束时刻记录的更早更准确。
      2024  .  48(1):    104-111    [摘要](32)    [PDF](14)
    • 2006-2022年黔南州冰雹特征分析
      罗雄,罗喜平,张小娟,崔蕾,唐辟如
      【目的】为了解黔南州的冰雹特征。【方法】利用2006—2022年多普勒天气雷达、常规气象观测资料以及人工影响天气作业站点冰雹观测等资料，采用统计学方法分析了影响黔南州冰雹个例的冰雹直径、降雹持续时间、冰雹日变化、冰雹云移动速度等特征。【结果】黔南州的降雹主要出现在3、4月份，降雹以中冰雹为主，冰雹日变化明显，一天中冰雹主要发生在15时—次日00时，白天17—20时冰雹频发。降雹持续时间短，65%的降雹持续时间在5 min以内。冰雹云单体的移动速度范围为16~102 km·h-1，平均速度50 km·h-1。冰雹云单体的维持时间最短仅为17 min，最长可达290 min，平均122 min。冰雹云移动路径主要以西南路径为主，其次是西北路径和偏西路径。西南路径降雹点主要分布在黔南州中部一线，西北路径降雹点主要分布在黔南州中西部的惠水、长顺，偏西路径的降雹点主要在黔南州中北部。影响黔南的冰雹云源地有境外移入和黔南州境内生成的两类，主要源地在安顺市、黔南州、黔西南州东部和北部、毕节市东部和南部以及贵阳市南部，不同路径的冰雹云源地具有明显的分布差异。【结论】本文研究成果可进一步提高对黔南冰雹特征的认识。
      2024  .  48(1):    112-118    [摘要](41)    [PDF](19)

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