- 2022年第46卷第5期文章目次
>研究综述
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2022, 46(5):1-9.
摘要:利用常规气象观测资料、环境监测站点的空气污染物浓度监测资料、欧洲中心(ECMWF)提供的ERA-5逐时0.25°×0.25°再分析资料和NOAA研发的Hysplit后向轨迹模式,分析了 2020年3月29日-4月5日低纬高原的西双版纳地区持续性重度霾空气污染事件的特征、气象成因和污染物颗粒主要来源。结果表明:(1)重度霾污染期间,AQI值及PM2.5浓度值有显著日变化特征,表现为白天低、夜间高。(2)冷空气势力偏弱,脊前暖平流使中低层大气增温,有利于西双版纳地区大气层结的稳定,无明显水汽输送带,整个过程空气湿度较低,连续8天重度霾污染并未出现传统上高湿的气象霾特征。稳定的大气层结和逆温层的存在削弱了大气在垂直方向上的对流交换。(3)受均压场控制,地面和低空风速小,较低的混合层厚度和较小的通风系数等共同作用,使得污染物颗粒在水平和垂直方向上扩散受到抑制,导致污染物颗粒聚集。(4)各污染物浓度值与MODIS/Terra卫星反演东南亚境外火源点数有显著相关性,其中火源点个数与AQI正相关高达0.5。(5)由Hysplit后向轨迹模式表明此次重霾污染过程中颗粒物可能来源主要是缅甸马圭、曼德勒和东枝境外的输入型累积传输。西双版纳位于低纬高原地区,受地形影响,污染物积聚在景洪城区及周边澜沧江河谷地带之后,很难通过水平输送离开,这是也是造成此次连续重度霾污染事件的重要原因。
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2022, 46(5):10-15.
摘要:利用EAR5再分析气象数据,分析了两次昆明准静止锋天气过程的高低空环流形势、锋面结构、锋面位置、以及相关要素场等基本特征及其异同。结果表明:中高纬度地区阻塞形势的存在是昆明准静止锋形成的背景环流。当冷暖气团均强且势均力敌时,更有利于锋面的维持;冷空气较强时,锋面会向西移动,越过云贵高原地形的阻挡;反之,锋面则会向东移动。当锋面维持在高原地形东侧时,冷空气被地形阻挡时,锋面的移动缓慢,此时锋区最为明显。当锋面维持在地形东侧时,风场的最大水平切变、温度的最大水平梯度和相当位温的密集区,描述的锋面位置几乎相同。两次过程寒潮爆发时冷空气均只能维持到700hPa附近,且水平风场也均为600hPa以下的低空切变,说明昆明准静止锋为浅薄系统。昆明准静止锋与一般冷锋锋后不同,两次个例昆明准静止锋锋后低空为湿区,而锋前水汽是否充足则要看南支槽所处的位置。
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2022, 46(5):16-21.
摘要:利用安顺市2015-2019年降雹个例、Micaps常规观测资料以及贵阳雷达资料,分析总结了安顺市冰雹时空分布特征及雷达临近预警指标。结果表明:安顺市冰雹以直径20 mm以下的小冰雹为主,冰雹站次呈北多南少特征;冰雹天气主要发生在春季,4月最多,5月次之;2015—2019年期间,2019年安顺市冰雹站次最多,2017年最少。直径10 mm以上与直径10mm以下冰雹对应的雹云相比,其强回波值更强、降雹概率更高、强回波中心平均升降次数更多、上升幅度及最高上升高度更高(须在0 ℃层高度以上)、对应的径向速度场有明显特征(逆风区、辐合/辐散、旋转)的比例更高、径向速度特征(逆风区、辐合/辐散、旋转)出现时间较降雹时间提前量更多。此外,强回波中心上升高度(0 ℃层高度以上)越高,冰雹直径越大。以上雷达回波特征均可作为安顺市冰雹预警指标,有利于提高安顺市冰雹预警准确率及提前量。
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2022, 46(5):22-28.
摘要:利用FNL 1o×1o再分析资料、FY-2F卫星TBB资料及常规气象观测资料对2020年9月13日夜间到14日白天发生在贵州安顺的一次罕见秋季暴雨天气过程进行分析,结果表明:副热带高压东退,引导短波槽东移和低涡切变线南压,为暴雨的发生提供了有利的天气尺度背景条件;强水汽辐合中心稳定维持在安顺,暴雨中心与水汽辐合中心对应;暴雨区低层暖平流和中层冷平流的叠加,利于上升运动的发展,为能量和潜热的释放提供有利条件;中尺度对流云团在生成阶段发展迅速,成熟以后减弱缓慢,并在安顺上空稳定少动,是导致全市范围出现暴雨到特大暴雨的主要原因,且暴雨区与TBB≤55℃的区域对应较好;在对流云团生成的地方大气水汽、能量和抬升条件均较好,在其东移影响的区域,大气层结不稳定,湿层深厚,但能量条件较差,因此此次暴雨过程的对流性不是很强,在降雨最强的时段小时雨强大多在20-40mm·h-1之间
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2022, 46(5):29-35.
摘要:本文利用常规观测资料、逐小时区域自动站观测资料、NCEP1°× 1°逐6小时再分析资料等对安顺2019年6月5-11日和9月5-10日的持续性暴雨天气进行分析,结果表明:(1)6月5-11日天气过程主要是由于两高之间不断有短波槽东移造成的,9月5-10日天气过程主要是由于副高稳定少动,西南涡在副高外围稳定维持较造成的;(2)垂直螺旋度垂直积分越大越有利于产生强的短时强降雨,垂直螺旋度强中心发展高度越高越有利于短时强降雨持续不断的产生;(3)水汽垂直螺旋度在这2次持续性暴雨天气过程中对短时强降雨的发生和降雨强度有很好的指示,水汽垂直螺旋度在短时强降雨出现前6小时出现增大,且中心值越大短时强降雨强度越强,在短时强降雨发生期间迅速减小;(4)6月5-11日天气过程中,质量垂直螺旋度值增大-减小得越多,出现的短时强降雨强度越强。
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2022, 46(5):36-44.
摘要:本文基于铜仁市10个国家自动观测站1981-2020年近40a降水资料,计算多时间尺度标准化降水指数(SPI),确定旱涝程度,分析旱涝时空分布特征,筛选典型旱、涝年进行环流分析。结果表明:(1)铜仁市20世纪80年代后期总体偏旱,90世纪后期总体偏涝。铜仁市夏季呈现出旱涝交替变化特征。(2)铜仁市中西部、东北部干旱相对频繁,并向四周逐渐减弱;市中西部、东南部发生雨涝的频率相对较高,西北部最低。夏季的干旱和雨涝均以轻、中程度为主,特重程度情况发生很少。(3)夏季偏涝年整个欧亚中高纬均为位势高度的负异常,偏旱年欧亚中高纬的乌拉尔山和中国东北的位势高度异常中心转为正异常分布。(4)赤道中东太平洋的厄尔尼诺现象与南、北太平洋海温异常分布对铜仁夏季偏涝现象的发生发展有密切关系;赤道中东太平洋拉尼娜现象、印度洋及西太平洋的海温异常分布对铜仁夏季偏旱现象的发生发展有密切关系。
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2022, 46(5):45-50.
摘要:为探究C波段双偏振雷达资料在暴雨监测预警中的应用,本文利用遵义市C波段双偏振雷达资料及常规观测资料对2020年6月12日凌晨遵义市碧峰镇发生的一次极端特大暴雨天气过程进行分析,结果表明:(1)本次碧峰极端暴雨天气过程产生于高温高湿的背景下,属于低涡切变型暖区性质降水,500hPa高原槽后干冷空气的叠加促进了强降水天气过程的爆发。(2)过程由深厚的低质心强降水对流单体引发,存在中尺度辐合区且与强降雨持续时间对应。(3)1.5°仰角Zdr、Kdp值变化趋势与地面分钟雨量一致,有跃增现象,且超前15到20分钟。(4)低层Zdr大值区与反射率因子大值区重合,反映了强降水过程的主要落区。中尺度辐合造成强的上升气流使得低层的Zdr和CC值显著减小,同时其附近部分大雨滴被抬升至4km高度形成Zdr大值中心。
>山地气象灾害研究
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2022, 46(5):51-54.
摘要:分析铜仁市短历时(3 h,6 h,12 h)暴雨频次和暴雨极值的时空分布,结果表明:梵净山东北侧的松桃县是短历时暴雨的高发区,市域内暴雨橙色及以上预警最佳发布时刻主要在夜间,比例为62.5%(万山)~100%(思南),暴雨黄色以上预警发布最优时刻主要也是在夜间,比例为53.6%(万山)~77.3%(思南)。3h和6h雨量初始达到暴雨标准的时刻大部分也是在夜间,比例分别为达到50%(万山)~95.2%(印江)和58.8%(玉屏)~77.1%(松桃),开展强降水“三个叫应”十分必要。通过个例分析,县域范围内的短历时暴雨依然具有分散性和跳跃性特点,值班值守和服务时要引起足够重视。
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2022, 46(5):55-58.
摘要:气象信息机房作为保障预报业务的基础支撑,影响其设备运行的主要因素包括供电系统、环境系统和空调系统。为实现以上因素的全天候监控,基于Linux操作系统,通过Python开发技术,实现对机房动环SQL Server数据库信息的实时采集并输出到日志,通过Zabbix监控系统实现对日志信息的再次解析,系统内建的告警媒介模块判断日志信息最终实现声音告警。Zabbix系统具备图形化展示功能,分析历史趋势和拓扑结构,有利于准确定位故障节点,缩短排除故障的时间,大量减轻人力成本,符合当前智能化运维的趋势。
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2022, 46(5):63-67.
摘要:Belfort M6400型是Belfort仪器公司在M6000型基础上在软件和硬件方面均作出优化和完善后生产的成本更低的、观测更高效的能见度观测仪。本文利用2021年6月11日至7月11日番禺国家气象观测站的Belfort M6000型能见度仪与Belfort M6400型能见度仪观测数据作比对试验,分析两款能见度仪的观测差异特征及气象要素的关系。结果表明,(1)两款能见度仪观测的分钟平均能见度的变化趋势较为一致,二者相关系数为0.92;(2)随能见度等级的增加,差值范围和离散程度均有所增大;(3)两款能见度仪观测值与相对湿度呈负相关关系,与气压呈正相关关系,与其他气象要素的关系不明显;(4)两款能见度仪在雨天时的日平均相关系数(0.93)比晴天(0.82)时要高。
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2022, 46(5):68-73.
摘要:本文利用贵州省黔南州12个国家级自动气象站1989-2019年的地面降水观测资料,采用气候倾向率、线性回归、Kriging法、滑动t检验、暴雨风险因子加权分析等方法,分析了黔南州1989-2019年暴雨时空分布特征及风险落区,主要得出以下结论:(1)黔南州暴雨日数呈现增长趋势,暴雨主要出现在5-9月,大暴雨主要出现在5-8月。(2)暴雨在黔南州有两大中心,分布位于中东部的都匀地区和西部的长顺地区;黔南州大暴雨主要在都匀至三都地区,其次影响长顺地区。(3)黔南州大部分地区暴雨均呈现增加趋势,暴雨气候倾向率主要有三个强中心,分别为长顺、贵定、三都。(4)6月暴雨集中在都匀地区,7-8月南多北少,9月东部西部多、中部偏少;大暴雨5月东部西部多、北部东南部偏少,6月集中在东部都匀、三都地区,8月主要集中在东部三都、西部长顺地区。(5)暴雨日数在2013年前后存在一次突变,暴雨历史风险落区与趋势风险落区大值区主要在东部及西部地区,高风险与较高风险面积和的占比分别为黔南州总面积的30.3%、28.1%。
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2022, 46(5):74-77.
摘要:天气现象视频智能观测仪投入业务试运行以来,较好的解决了云、地面凝结现象、雪等天气现象(气象要素)的自动化观测。但是该仪器的结构复杂、参数设置较多、维护要求较高,需要业务人员具有较强的理论知识和动手能力。本文通过从仪器结构、工作原理、安装要求、业务运行等方面对该仪器进行了介绍,让业务人员更加了解天气现象视频智能观测仪的使用,对相关故障排查提供技术支撑。
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2022, 46(5):78-82.
摘要:本文利用1960~2020年共61年遵义市12个国家站点的地面观测日资料和一般统计学方法对遵义市降雪时空分布特征做出分析,并利用NCEP(美国国家环境预报中心)再分析资料分析了遵义市3次暴雪个例的环流特征。结果表明:遵义市1960~2020年降雪年变化呈波动变化特征,整体呈下降趋势。月平均降雪日数呈现单峰特征,1月份达到峰值。各站点月降雪日数1月和2月明显多于其他月份。空间上,西北方向的习水到东部的凤冈一线降雪日数较多,大部分站点降雪日数分布与站点海拔正相关。另外,遵义市2000年以来的暴雪个例都是暖湿气流在冷垫上爬升,造成暴雪天气。
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2022, 46(5):83-87.
摘要:为满足社会日益增长的气象服务需求,设计研发了毕节市大雾大风监测预警系统。该系统是基于大数据平台(天擎系统)环境下,集自动监测、显示及预警等功能于一体的综合性系统,为适应当前业务流程,系统涵盖了数据处理与存储、图形生成与展示、监测预警和运行监管等功能,大幅度提升现行业务流程及其自动化程度,规范了业务流程。此外,系统采用数据分组处理、趋势预判拟合及ECharts网页动态显示等技术等手段,改进了系统运行效率和服务能力。该系统具有运行稳定、操作简单、内容全面和易维护等特征,投入业务应用后,明显减小一线业务人员工作量和提高工作效率,基本满足当前业务需求,为用户在监测预警及防灾减灾工作中提供重要的能力支撑。
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2022, 46(5):88-94.
摘要:针对贵州威宁X波段双偏振雷达的衰减订正问题,在利用综合小波去噪方法对差分传播相移ФDP进行质量控制基础上,基于自适应衰减订正算法对雷达反射率因子ZH进行衰减订正分析,订正结果与昭通C波段新一代天气雷达进行对比,结果表明:(1)综合小波去噪能够有效去除ФDP存在的脉动和毛刺,保证ФDP的连续性和平滑度;(2)订正前后雷达反射率因子在距离雷达较近处(20-35 km)强度廓线基本重合,订正前后差别不大,随着对流区(雨区)距离的增加,电磁信号出现衰减,订正后反射率值加强,总体上订正后的反射率值比订正前高1-12 dB,其中在35~75 km距离范围内,订正后的反射率值达到50 dBz以上,雷达反射率因子更加接近真实情况;(3)使用综合小波去噪配合自适应衰减订正算法可以提高雷达反射率因子衰减订正的准确率,方法具有普适性,在今后科研业务中可以采用该订正方法以进一步提高对粒子相态识别、降水估测精度。
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2022, 46(5):95-98.
摘要:暴雨、大暴雨等自然因素和防洪、除涝工程等社会因数是影响暴雨洪涝灾害发生、发展的重要因素。基于1984-2019年遵义市13个国家气象观测站逐日降水量资料、遵义市第一次自然灾害风险普查暴雨洪涝灾害数据,采用常规统计、突变检验、线性倾向估计、相关分析、对比分析等方法,得出遵义市暴雨、大暴雨以及受灾面积的年际、年代际以及长期变化变化特征,同时揭示农作物受灾面积的变化成因。结果表明:近36年遵义市暴雨日数及其累计降水量呈波动式微弱增加趋势,大暴雨日数及其累计降水量呈显著减少趋势,暴雨、大暴雨均具有不同的阶段性变化特征。1984-1999年农作物受灾面积呈显著上升趋势,2000-2019年农作物受灾面积呈显著下降趋势。大暴雨日数及其累计降水量与受灾面积呈显著正相关,并且具有明显的阶段性差异。暴雨洪涝灾害发生、发展既受暴雨、大暴雨等气象自然因子影响,也受气象灾害防御工程和灾害性天气预报预警水平等社会因素影响。
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2022, 46(5):99-102.
摘要:为深入研究播州区辣椒移栽期气象条件,利用播州国家气象观测站1981-2021年气温、雨量等数据和20个常规气象观测站2011-2021年雨量、气温数据,采用统计方法分析4-5月辣椒移栽期气候特征。结果表明:5月干旱频率和强度均比4月重,1981-2021年,4-5月年干旱日数在30天以上的有7年,均包含-3等级及以上的干旱;透雨年平均日数在4-6日之间,中东部多于西部;透雨、大雨、暴雨出现日数5月多于4月,大雨出现概率较少,暴雨在4月上旬和中旬没有出现过;4月份最低气温低于10℃为6.54天,最低气温在10℃-15℃为15.75天,对辣椒移栽及成活影响较大;5月份,最低气温低于10℃仅0.62天,最低气温低于15℃为12.92天,对辣椒移栽影响较小。综合各要素看,4月下旬到5月上旬干旱频次较低、透雨次数较多、气温总体回暖,移栽后受低温冻害可能性降低,较适宜辣椒移栽。
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2022, 46(5):103-109.
摘要:基于2019年8月至2020年7月华南区域模式(CMA-GD)预报和湖南97个国家站2m温度实况,开展了模式温度预报检验和逐步回归订正技术研究。结果表明,华南区域模式2m温度预报与实况变化趋势基本一致,预报偏差具有明显日变化,白天准确率下降、夜间升高,随着预报时效的延长,偏差增大;夏半年预报偏差大于冬半年;湘西预报效果优于湘东;00时起报的2m温度预报优于12时起报。基于华南区域模式预报产品,区分起报时次和季节的2m温度预报逐步回归订正预报效果较好,订正后预报相对于模式预报误差下降、准确率提高,有明显正技巧,对12时起报的模式预报效果改善更大,不同站点订正效果略有差异,对预报误差较大站点,订正效果明显。
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2022, 46(5):110-115.
摘要:在广东省气象局2015年建设高性能存储设备逐渐老化,厂商即将停止设备技术支持服务背景下,针对存储所承载的气象业务系统面临着数据丢失或业务中断的风险问题,结合气象业务具有时效性、连续性等特点,通过运用异构迁移技术,对新存储建设要求、数据迁移原则、存储规划、风险评估、回退方案、数据迁移进行探讨研究,实现50多个核心关键业务系统的430TB数据在82小时完成平稳迁移,数据迁移速度最高达2.1GB/秒,平均速度1.5GB/秒,相比在应用层上做数据迁移的传统方法,异构虚拟化迁移技术具有迁移速度快、时间短、工作量少、业务无中断和可集中迁移的特点。
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2022, 46(5):116-120.
摘要:旅游业是贵州经济发展的重要支柱产业。气候资源作为不可或缺的一种旅游资源,既造就了贵州多彩多姿的自然风光和人文景观,又以“冬无严寒、夏无酷暑”的气候优势,极大地增加了贵州旅游的吸引力,尤其是在“气象+旅游”模式下,形成了由避暑旅游辐射开来的全省生态旅游“集团化”品牌,对贵州地方经济、社会发展、生态建设和乡村振兴产生极大的推动作用。文章在分析贵州气候优势条件的基础上,研究探讨了旅游气候品牌效应,提出在继续深挖夏季气候优势,持续打造避暑旅游品牌的前提下,应根据贵州立体气候特征及贵州独具特色的喀斯特地域地貌,深入发掘贵州冬季避寒、康养、低纬度地区冬季赏雪观景等气候旅游资源,为打造贵州全域旅游、全时旅游品牌提供参考。