- 2023年第47卷第2期文章目次
>研究综述
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解明恩 , 姚愚 , 彭启洋 , 窦小东 , 范立张 , 刘平英
2023, 47(2):1-9.
摘要:利用美国NCEP/NCAR风场再分析资料和云南高空、地面、高山风塔实测风资料,对云南地区的大气风场特征进行了分析。结果表明,云南对流层中低层大气风场常年盛行偏西气流,风向稳定,尤以西南风最多,冬-春-夏-秋四季风场变化特征明显。腾冲、思茅高空盛行风向以西风为主。云南除滇东北、滇东南和局地地形影响外,大部分地区近地面全年以盛行西南风为主。山区全年盛行风向以西南风为主。云南近地面年平均风速1.9m/s,北部大于南部,东部大于西部,冬春季风大,夏秋季风小,风速日变化特征显著。昆明地区大气边界层存在逆温现象,冬季突出,夏季微弱,秋冬春季频率高,夏季频率低。云南空气污染具有干湿季分布特点,1-5月为主要污染时段,冬春季节存在西南和东北两条污染传输通道。
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2023, 47(2):10-17.
摘要:为了更好地监测预警江西袁河流域强降水天气,使用江西雨量资料、欧洲中心格点(1°×1°)再分析资料和江西雷达回波等资料,对袁河流域5次大暴雨过程进行分析,结果表明:(1)袁河流域强降水天气形势场是925~700 hPa切变线、低层辐合高层辐散中心、西南气流达到12~18 m·s-1等因素影响;T-LnP图上整层水汽充沛,可降水量在75 mm以上;降水前低层累积不稳定能量CAPE(1000 J/Kg)和对流抑制能CIN(100 J/Kg)。(2)强降水回波的组合反射率CR在50 dBz左右,回波顶高在13 km左右,垂直积分液态水含量在12 kg·m2左右;40 dBz回波顶高在6~7 km,45 dBz回波顶高在6.5 km以下。(3)强降水和回波强度dBZ成正相关,随降水的增强,回波明显增强;当回波强度≤20 dBz时,雨强几乎不变;当回波强度在20~35 dBz之间,雨强随回波强度增加而缓慢加大;当回波强度在35~50 dBz之间,雨强随回波强度加大明显增加;而当回波强度≥50 dBz时,雨强反而趋于下降或维持。研究结果对袁河流域强降水的监测预警和预报服务有指导意义。
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2023, 47(2):18-23.
摘要:FY-3B TOU臭氧总量产品空间分辨率为50 km,在开展小区域或精细化的臭氧研究时,需要获得更高分辨率、更具有准确和可靠性的臭氧插值数据。常规的数据插值方法没有考虑TOU臭氧总量受短波辐射、海拔高度的影响,所得到的插值数据参考性不强。文中介绍TOU多元回归插值方法,方法采用程序设计方式,动态分析TOU与短波辐射、海拔高度之间的相关性,建立一元回归模型,并根据一元回归模型结构建立多元回归模型,再通过多元回归模型对TOU进行插值。使用OMI臭氧总量数据对插值结果开展验证,验证结果表明采用多元回归算法的插值具有较好的可行性。且该插值方法及程序设计对其他类似的数据插值、分析具有一定的借鉴和参考意义。
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旷 兰 , 田茂举 , 康 俊 , 翟丹华 , 刘 祥 , 庞 玥 , 海川
2023, 47(2):24-29.
摘要:利用蒲河流域内所有国家气象站以及区域自动气象站共28站逐小时降水实况、过程降水量、数字高程模型、土地利用、土壤类型等资料,采用FloodArea水动力模型,对2020年6月19日21时-22日20时出现的历史罕见暴雨洪涝过程进行洪水淹没模拟及效果检验。模拟结果表明:1)全过程模拟水位与实测水位整体拟合度较高,确定性系数DC达93.22%;2)蒲河上游来水较小,持续性强降水是造成此次洪涝水位偏高的主要原因,模拟显示蒲河流域中上游水位上涨明显,其中石角水文站模拟的最大上涨水位达7.61米,与实测上涨水位7.14米较为一致;3)FloodArea水动力模型能够较准确地反演出蒲河流域暴雨致洪个例的淹没进程,能够直观地反映出淹没范围、淹没深度的空间差异,且淹没深度与逐小时实测水位的确定性系数较高,淹没深度的突增对洪峰的预报预警具有一定的指示意义。
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杨春艳 , 孔德璇 , 王芬 , 管玥 , 何海燕 , 蒋尚雄
2023, 47(2):30-39.
摘要:受高空槽、切变线、静止锋、弱冷空气、西南急流、地面辐合线影响,2022年4月14日黔西南州出现大范围强对流天气。本文对过程中ROSE2.0进行应用检验分析,结论如下:(1)过程第一阶段对流强度偏弱;第二阶段超级单体或强多单体风暴发展和成熟,对流以大冰雹、8级雷暴大风、40 mm以下短时强降水为主;第三阶段列车效应最明显,风暴移速较快,对流以8~11级雷暴大风、中冰雹、40~60 mm短时强降水为主。(2)ROSE2.0与本地雷达软件相比,大冰雹时CR基本一致,但VIL、HI偏小,ET偏大;ROSE2.0与实际理论值相比,VIL值明显偏低,ET、HI偏大;雷暴大风时低层径向速度ROSE2.0比本地的要小,但中高层偏大;短时强降水时一小时雨强估计ROSE2.0比实际值偏小。
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2023, 47(2):40-45.
摘要:针对黔南州2022年4月24日午后到夜间的一次强对流天气过程,利用实况资料和都匀雷达ROSE2.0在短时强降水、冰雹、雷暴大风方面的监测和预警产品对比检验,结合本地短时临近预报业务应用效果分析,发现:受地形影响都匀雷达ROSE2.0估计降水在大雨以下量级表现较好,但对暴雨以上量级估计值偏小,没有明显短时强降水报警体现,本地化应用门限值降低约3成左右设置更为合理;都匀雷达ROSE2.0对冰雹预警落区指示和命中率较高,但时间提前量平均仅9分钟,对雷暴大风预警仍然有难度,剖面图分析能更好地识别雷暴大风指标。另外,雷达ROSE2.0软件强天气预警算法得到进一步优化,应融入一体化平台等快速支撑预警业务应用。
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2023, 47(2):46-52.
摘要:2021年11月昭通发生两次强降温天气过程,本文利用NCEP/NCAR逐日再分析格点资料,常规地面、高空观测资料,对两次过程的环流形势、温度平流、下沉运动和水汽条件等进行了对比分析。结果表明:由于冷高压、冷平流的强度不同,两次过程的降温幅度也不同;前期回暖有利于形成较大的降温幅度;静止锋的影响也会引起昭通南北降温的差异;较强的下沉运动有利于高层能量下传及地面大风的形成;零度层高度降至700hPa以下和较深厚的湿层有利于降雪,且地面温度过高不利于积雪形成。
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2023, 47(2):53-58.
摘要:成飞飞行空域包含高原、盆地、山区等多种地形,局地气候显著,短时强降水频发。本文使用国家气象信息中心2017-2021年多资料融合逐小时降水数据、国家自动站探空观测数据。统计分析出盆周沿山区为盆地短时强降水高发区;101°E~102°E,31°N~32°N区域为高原短时强降水高发区。利用百分位法得到高原地区强对流指数阈值:CAPE值≥1930.5J/kg;BCAPE值≥1974.7J/kg;抬升指数≥2.6℃;大气可降水量≥86.1mm;K指数≥37.2℃;SI指数≤-0.9℃。盆地地区强对流指数阈值:CAPE值≥2230.6J/kg;BCAPE值≥2264.4J/kg;抬升指数≥1.8℃;大气可降水量≥93.0mm;K指数≥40.8℃;SI指数≤-1.8℃。建立短时强降水不同下垫面强对流指数阈值,为今后短时强降雨客观预报方法,提供新的思路和方向。
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2023, 47(2):59-63.
摘要:通过贵州省铜仁市10个国家级地面气象观测站2007-2021年逐日降水资料统计分析发现:(1)铜仁市暴雨天气过程的局地性非常突出,大暴雨以上天气过程单站率占70.4%,暴雨以上天气过程单站率为50%,研究时长内没有查询到10个国家级台站同日出现暴雨的案例。(2)铜仁市暴雨天气过程同步性总体较差,有95.6%的台站暴雨以上同步率小于50%。(3)台站间年度暴雨日数相关性总体不明显,仅有22.2%(6.7%)能通过0.05(0.01)显著性检验。(4)发生暴雨以上天气过程时,站间雨量相关性也不够理想,有64.4%(60%)能通过0.05(0.01)显著性检验,其中西部思南和印江之间相关性最好,大暴雨天气过程相关系数达到0.8550,暴雨以上天气过程雨量相关系数达到0.7908;东部碧江和万山之间相关性最好,发生大暴雨以上天气过程时雨量相关系数为0.6067,发生暴雨以上天气过程时相关系数为0.5772,可供复杂地形下精细化预报参考。
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姚源山 , 梁平 , 杨胜忠 , 陈嘉 , 龙燕霞 , 袁芳菊 , 杨昌洪 , 熊永花 , 丁泳尹
2023, 47(2):64-68.
摘要:从气候角度分析黔东南州种植蜂糖李适宜性,为蜂糖李种植选址提供气候可行性依据。利用2011-2020年黔东南州200个区域气象站资料和蜂糖李品质最优的产地贵州省安顺市镇宁县六马镇区域气象站资料,用数理统计方法,计算黔东南州200个乡镇与六马镇气温、降水和日照气候指标相对应的气候值,利用适宜度模型计算各乡镇气候适宜度。结果表明:黔东南州有37.5%的乡镇处于蜂糖李种植气候适宜区,没有气候最适宜区域;蜂糖李开花坐果期的气候适宜度低于萌芽、果实生长以及果实成熟期,是制约黔东南州蜂糖李生长的关键期;气温综合适宜度>日照综合适宜度>降水综合适宜度,开花坐果期阶段性持续低温、雨日多、日照少是制约黔东南州蜂糖李生长的主要气候要素。黔东南州地形起伏大,气候差异明显,蜂糖李种植要根据当地地形和气候要素情况,选择日照多、雨日少、气温高、向阳、开阔等区域开展种植。
>山地气象灾害研究
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2023, 47(2):69-74.
摘要:为探国家气象信息中心多源融合格点降水实况产品在中小河流面雨量计算中的可行性,该文以湖南省资水流域柘桃区间为例,利用泰森多边形法、算术平均值法、克里金插值法以及国家气象信息中心多源融合格点降水实况产品,以2020年9月为代表,对4种方法计算的面雨量结果进行了比较分析。结果表明:(1)4种方法的计算结果相关性显著,均能较好反应出不同强度降水及不同子流域之间的差异。大多数情况下算术平均值法的结果偏大,多源融合格点实况法的结果偏小,插值法和泰森多边形法的结果介于二者之间。(2)当地面雨量站分布密集或降水空间分布均匀时,4种方法计算结果的标准差较小;当地面雨量站分布稀疏或降水空间分布不均时,4种方法的结果标准差较大,此时采用多源融合格点实况法比算术平均值法、泰森多边形法更合理可靠。(3)对于地形地貌复杂多变的山区,尤其是暴雨以上强降水天气,降水空间分布十分不均,多源融合格点实况产品对降水实际分布的反演可信度仍有待研究,计算面雨量时需要结合多种方法综合判断。实际计算中小河流域面雨量时,针对不同的子流域、不同的天气过程,应当根据天气系统及降水空间分布综合分析,合理利用多种方法才能准确把握面雨量的大小和可能的误差。
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2023, 47(2):75-82.
摘要:本文检验了2020年3月至2021年2月ECMWF和GRAPES以及中央台格点产品(以下简称SCMOC)和省台格点产品(以下简称SPCC)4家降水预报产品逐24h未来5天在贵州的预报质量,结论如下:(1)ECMWF和SCMOC与实况的相关系数最高,SCMOC和SPCC预报降水的变化幅度较观测偏大,而GRAPES预报降水的变化幅度较观测则是明显偏小。(2)SCMOC的晴雨准确率最高,除在72h预报时效SPCC的准确率略高于SCMOC外,其余预报时效SPCC准确率均低于SCMOC,表明SPCC的订正能力需要进一步提升。(3)在小雨量级,4种降水预报产品的TS评分相差不大,ECMWF和GRAPES的ETS评分明显低于SCMOC和SPCC,其中GRAPES的TS评分在5个预报时效内均高于ECMWF。在中雨量级,前3个预报时效内ECMWF的TS和ETS评分均高于其他三家,ECMWF在5个预报时效内预报有降水的次数大于实况出现的降水次数,但空报次数并不是最多的,在后2个预报时效内,SCMOC的TS和ETS评分均是最高的,但与其他家相差不大。在大雨量级,24h和96h预报时效ECMWF的TS和ETS评分均是最高的,而在48h、72h、120h预报时效SCMOC的TS和ETS评分是最高的。在暴雨及以上量级,前3个时效内SPCC 的TS和ETS评分均是最高,且48h的TS评分空间分布也是最优的,表明SPCC对暴雨及以上量级在前3个预报时效内订正能力较好。
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2023, 47(2):83-88.
摘要:本文利用贵州省85个气象观测站,1960-2020年霜的气象观测资料,采用线性趋势分析、气候倾向率、Mann-Kendall突变分析等方法,对贵州省霜的时空分布特征进行分析。结果表明:1960-2020年贵州省霜发生频次呈下降趋势,以-66次·(10a)-1速率减少,主要出现在每年的11月到次年的3月,12月最多,1月次之;省的西北部是霜的高发区,向东部、南部递减;平均霜期为168天,以-5.17d·(10a)-1速率缩短,平均初霜日呈推迟趋势,平均终霜日呈提前趋势;初霜日最早出现在省的西北部,向东部、南部推进,终霜日从南部向北部推进,最晚出现在西北部;霜期与初霜日呈显著负相关(相关系数为-0.644),而与终霜日呈显著正相关(相关系数为0.647),表明霜期缩短是初霜日推迟和终霜日提前共同作用结果;海拔高度与霜的发生频次、霜期、初霜日和终霜日均有很好的相关性,海拔高度与霜的发生频次和霜期的长短呈正相关,初霜日随海拔高度的增加而提前,终霜日随海拔高度的增加而推迟。
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2023, 47(2):89-93.
摘要:选用参证站资料的方法对黎平县双江电站水库1954—2021年近68 a来逐年最大日降水量采用Peason Ⅲ型研究方法和贵州省暴雨洪水计算公式进行研究得出:黎平双江电站水库年最大日降水量年变化呈上升趋势,2010年以后上升趋势较显著。暴雨洪水设计以 H=119.29 mm、Cv=0.47、Cs/Cv=3.5作为研究成果,防洪标准按50 a一遇的暴雨洪水设计成果为P=2.0% ,日最大降水量=277 mm、洪峰流量=2509 m3/s;洪水校核按500 a一遇的暴雨洪水设计成果为P=0.2 %,日最大降水量=391 mm和洪峰流量=3905 m3/s;消能防冲设计标准按30 a一遇的设计成果为即P=3.3 %,日最大降水量=252 mm和洪峰流量=2209 m3/s。研究成果对黎平双江电站水库预防灾害性强降水,安全渡汛和水库优化调度,提高产能具有十分重要的决策指导意义。
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2023, 47(2):94-99.
摘要:利用1961-2017年成都市西部邛崃国家气象观测站日平均气温、日最高气温、日平均风速、日平均相对湿度和日最小相对湿度计算逐日人体舒适度指数及白天和夜间舒适度指数,并通过线性倾向估计方法分析近30年邛崃市人体舒适度变化特征。结果表明:近30年邛崃市没有暑热和寒冷天气,人体舒适度日数舒适级别日数最多,其次是冷不舒适级别日数,热不舒适级别日数最少;年平均人体舒适度指数呈现较小的上升趋势;舒适日数集中在春季、夏季、秋季三个季节;热不舒适日数和舒适日数21世纪初期相比20世纪90年代有所增加,冷不舒适日数有所减少;近30年白天人体舒适度指数有着较明显的升高趋势,夜间人体舒适度指数变化不大。
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2023, 47(2):100-104.
摘要:利用遵义市14个国家气象站1978-2013年雷暴日数据和2006-2020年的ADTD雷电定位数据,叠加遵义市基础地理信息(包含县边界、水系分布等)、人口、GDP等数据。以致灾因子评估方法为理论基础,叠加GIS空间分析技术,对遵义市开展雷电致灾因子危险性区划研究。结果显示:遵义市雷击密度致灾因子区划结果较高,高危险性区域主要集中在市行政中心及赤水中西部;强雷电密度、地闪强度两种致灾因子高危险性区域分布较为零散;雷电灾害致灾因子危险区划中,高危险性区域主要分布于市行政中心、仁怀及桐梓部分区域,该高危险性区域同是人口分布密集,GDP较高的区域,在今后的发展建设中需加强该区域雷电灾害物防、技防、人防能力建设,以减少雷电灾害造成的人员伤亡和财产损失。
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2023, 47(2):105-108.
摘要:随着当前气象行业的硬件、数据、系统的集约化程度越来越高,气象基础设施资源云平台已经成为省级最重要的两个基础平台之一,为了让省级基础设施资源池在气象行业得到更好的应用,本文对传统虚拟化技术与超融合架构两种不同技术构建的资源池开展架构灵活性、扩展性、技术特点、差异性等方面的对比,重点分析在气象行业场景中的实际应用效果,得出超融合架构在虚拟化存储和安全方面优势明显,为省级基础设施资源池的技术选型提供参考。
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2023, 47(2):109-113.
摘要:基于观测系统能力分析和审查工具(OSCAR)选取各气象应用领域对地面观测要素的需求指标,对遵义市地面自动气象观测站网现状进行评估分析,提出相应规划思路,旨在提高地面自动气象站网优化布局,推进气地面象观测业务的高质量发展。