- 2024年第48卷第3期文章目次
>研究综述
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2024, 48(3):1-11.
摘要:【目的】为揭示2000年以来贵州最强梅汛期降水异常成因。【方法】利用天擎降水资料挑选出了2000年以来贵州最强梅汛期年份及其降水特征,再利用NCEP/NCAR再分析资料及风云FY-2G黑体亮温(TBB)资料诊断分析了最强梅汛期贵州降水异常偏多的原因及极端降水成因。【结果】(1)2020年梅汛期贵州累计降水量是1961年以来的次多年、是2000年以来的降水最异常年份;暴雨集中在6月上旬至7月上旬,6月23日和29日降水强度具有极端性;(2)2020年梅汛期贵州频繁的暴雨过程及极端暴雨与江淮梅雨的大背景密不可分;(3)2020年梅汛期影响贵州的中尺度低涡系统频繁,中尺度对流系统十分活跃。这些中尺度系统大多初生于贵州西部,在贵州省内发展加强,并产生暴雨天气,MCC是6月23日及29日极端降水的直接影响系统;(4)2020年梅汛期低空急流异常活跃,尤其是6月下旬初、下旬末及7月上旬后期出现了3段持续时间长强度强劲的低空急流,这为梅汛期的持续性暴雨过程、范围最广的3次暴雨过程及极端暴雨提供了异常充沛的水汽条件。【结论】研究结果以期为进一步做好梅汛期持续性暴雨、致洪暴雨和极端暴雨预报提供依据。
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邹书平 , 柯莉萍 , 曾勇 , 罗雄 , 黄钰 , 李丽丽
2024, 48(3):12-21.
摘要:过2018年5月17日和2019年4月27日2次冰雹天气过程,结合冰雹云单体回波演变特征,着重分析了冰雹云单体Zh、Zdr、φdp、ρhv等偏振参量特征,以及不同相态降水粒子分布与温度形成环境条件的对应关系。分析结果表明:(1)若以45 dBz回波高度在0℃层高度以上、回波强度Z≥55 dBz、VIL≥20 g•km-2作为冰雹识别指标,比降雹时间提前1-3体扫观测时间,冰雹预警时间提前量为6~18min。(2)非球形大粒子区的Zdr在2.8~5.4 dB之间,φdp在179~191°之间,ρhv在0.85~0.99之间,与强回波区相对应,主要是有大雨滴粒子群所组成,近似于球形大粒子区的Zdr在-2.3~1.2 dB之间,φdp在180~235°之间,ρhv在0.54~0.90之间,主要分布的是霰或冰雹等球形粒子。(3)当近似于球形粒子(冰雹)位于非球形粒子(雨滴)的前侧且存在Zdr正中心区和负中心区时,这是由于风向风速的拖曳作用,使大雨滴团移动较小,霰或小冰雹朝向风的方向移动较快而使其处于强回波区前沿的结果。(4)本研究中粒子识别分类算法没有考虑水凝物粒子所存在的温度环境条件,导致暖云中存在湿雪(WS)、冰晶(CR)等固态降水粒子,且缺少霰粒子分类识别产品,因而需要对水凝物粒子分类识别算法予以改进。
>山地气象灾害研究
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2024, 48(3):22-29.
摘要:【目的】为了探索黔东北受长江横切变线影响的暴雨特征和强降水形成原因,【方法】利用实况观测资料,NCEP1°×1°再分析资料,对近10年黔东北受长江横切变线影响的暴雨过程进行分类分析。【结论】结果发现(1)副热带高压西侧北上的西南暖湿气流与我国东北低涡槽南下的变性干冷空气在长江中下游-贵州北部交汇,使得中低层南北气流之间的横切变线维持。但地面上影线系统不同,造成暴雨落区、强度存在差异。(2)第一类暴雨地面受低压影响,在充足的水汽和强的热力不稳定层结条件下,中低层强动力抬升及边界层锋生作用,强降水在地面辐合线与低层切变线叠加区域发生发展,雨强≥50 mm/h,50 mm≤24h降雨量<100 mm ;第二类暴雨地面受海上高压后部偏东气流影响,在充足的水汽、强的动力抬升和弱的热力不稳定层结条件下,强降水在低层切变线附近及地面偏东气流里发展,暴雨范围较广,20 mm≤雨强<50 mm/h,24h降雨量局地≥100 mm。
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2024, 48(3):30-37.
摘要:利用风廓线雷达基本和反演参量及常规气象资料,对2023年3月16日贵州中部大范围混合性强对流天气进行分析,重点探讨风廓线雷达对强对流的探测能力及临近预警指标。结果表明:(1)此次过程是在高空槽、低层切变线、低空急流及有利的环境条件共同作用下,由地面辐合线和冷锋先后触发形成的。风廓线雷达水平风场能探测槽线、切变线及地面冷空气的准确过境时间及低空急流的变化,较常规地面和高空资料优势明显。(2)风廓线雷达反演的温度平流、垂直风切变产品可以反映降雹区周边环境的层结不稳定和低层较强垂直风切变特征以及强降水发生时强冷平流入侵和整层深厚强垂直风切变特征,低空急流指数跃增后消失指示了短时强降水的发生。(3)垂直速度≥ 4 m?s-1、谱宽≥1 m?s-1、大气折射率结构常数Cn2 ≥ -130 dB,信噪比SNR≥ 50 dB可作为划分有无降水的界限,且垂直速度和谱宽的伸展高度有助于区分对流性和稳定性降水阶段。
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2024, 48(3):38-46.
摘要:【目的】我国新一代天气雷达组网探测仍然存在较大盲区,特别是对低层大气的覆盖情况缺少评估。本文旨在研究福建省雷达对低层大气的探测情况,方便补盲雷达站址选择。【方法】利用SRTM高分辨率地形数据,采用3种方法,对福建省8部SA天气雷达0.5°~3.4°仰角的探测环境,从单站范围、雷达探测重叠度、组网覆盖范围等方面进行分析,其中方法1、2、3分别基于射线海拔高度不同、射线与地形高度差不同、馈源以上高度不同,对一定高度区间的雷达覆盖情况进行评估。【结果】从业务角度出发评估低层大气探测环境,方法1和2的评估效果更优,以方法2为例,分析在盲区新建雷达的补盲效果,结果表明:盲区主要位于闽中、闽西南和闽北地区。【结论】补盲雷达若位于靠近福建省界的闽西南区域,能最大程度新增0 ~ 2 km高度雷达波束覆盖面积,根据计算新增面积可达15000 km2以上。
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2024, 48(3):47-53.
摘要:基于中国气象局逐日降水和日最低气温及NCEP/NCAR再分析数据集,本文分析了1981—2022年内蒙古强冷空气事件的气候特征及大气环流型,发现就强冷空气事件线性变化趋势空间分布特征来看,2月强冷空气次数增加的站点最多。分析各区冷干型、冷湿型强冷空气次数,1区、2区冷干型强冷空气过程多于冷湿型,3区冷湿型强冷空气过程多于冷干型。长期变化趋势只有3区冷干型、冷湿型强冷空气次数都为减少趋势,1区、2区冷湿型强冷空气次数为增加趋势,1区、2区冷干型强冷空气次数为减少趋势。各区域形成冷干型强冷空气过程的主要条件是需要有西北气流影响该区域,而形成冷湿型强冷空气过程的主要条件是东南的暖湿气流输送到该区域。
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2024, 48(3):54-61.
摘要:为研究云南省怒江州“桃花汛”降水的气候变化背景,利用2011-2020年1-5月怒江州4个国家气象站和25个乡镇气象站逐小时雨量数据,通过常规数理统计,详细分析了怒江州“桃花汛”小时降水的时空分布特征。结果表明:怒江州“桃花汛”降水主要出现在贡山县和福贡县,泸水市西部和兰坪县西北部也有此天气现象,“桃花汛”雨量约占全年雨量的30%-60%。“桃花汛”降水量、降水时长、平均小时雨强、夜雨量等特征空间分布差异显著,均为北多(强)南少(弱)、西多(强)东少(弱)。“桃花汛”累计降水量受降水时长和小时雨强共同影响,其中贡山、福贡受降水时长影响最强,雨强主要影响福贡和泸水的局部。“桃花汛”降水日变化主要表现为单峰单谷特征,峰值在下半夜,谷值在上午后期,夜雨占比为55%。“桃花汛”短、中、长和超长历时降水也呈北多南少、西多东少态势。泸水、兰坪以短历时、中历时和长历时降水贡献为主,而贡山、福贡的超长历时降水贡献最大。“桃花汛”以稳定的系统性降水为主,短时强降水发生率低。
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邓继海 , 唐红忠 , 姜军志 , 陈梅 , 熊晋 , 黄皓宇
2024, 48(3):62-66.
摘要:【目的】利用黔南州2010—2021年46个自动气象站小时降水资料,分析研究黔南降水强度(小时雨强)、降水量和降水频次三个指标时空变化特征。【方法】天气学与统计学方法。【结果】结果表明:黔南汛期降水主要有4个大值中心,位于荔波、都匀、长顺和贵定四个地区,降水量均超过1100mm,除荔波外,其余3个降水量均占年降水量80%以上;罗甸以东地区短时强降水发生频次和强度为全州较大区域;相比降水时长,汛期降水受降水强度的影响更强,但局地特征明显;四个区域短时强降水集中出现在下午和上半夜时段,日变化特征仅降水强度呈多峰型,其余两个指标基本表现为单峰型,区域2降水量峰值出现时间最早,区域3降水强度最强;区域4降水量和降水频次最大。【结论】黔南汛期降水大值中心分散,局地特征明显,且大部分地区受降水强度的影响更强;四个区域短时强降水集中出现在下午和上半夜时段,频次和降水峰值自西向东随时间达到最大,降水强度东部最强,持续时间短,西部与东部相反。
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2024, 48(3):67-71.
摘要:利用2016-2022年毕节国家基本气象站和乡镇(街道)自动气象站降雨资料,运用统计分析方法对七星关区暴雨天气特征进行分析,并结合气象灾害风险普查成果研究了“三个叫应”阈值。结果表明:七星关区年均暴雨站次107.8站,年均暴雨日数19.2d,月暴雨日数峰值出现在7月达36d,月暴雨站次峰值出现在7月达231站;2016-2022年暴雨日数存在时空分布不均,小吉场、岔河等东部、南部乡镇明显大于西部和北部乡镇,最大日降雨量比较集中的是长春堡、八寨等中部、东部乡镇;当辖区内自动站雨量1h达25.8mm、3h达53.8mm、6h达72.2mm、24h达93.7mm,且降雨持续时,须及时开展“三个叫应”气象服务工作。
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2024, 48(3):72-77.
摘要:基于高低空观测资料、烟台雷达回波资料和第五代欧洲中心再分析资料(ERA5),统计分析了烟台地区自2006年以来出现的五次秋季(9~10月)冰雹天气过程。研究发现,五次秋季冰雹均在有利的环境下产生的,高空有冷涡、切边线和急流辐合,地面上有匹配的辐合线。冰雹发生前,对流有效位能和对流抑制有效位能之差超过724.3 J/kg;850 hPa与500 hPa温差超过25℃左右及以上;0 ℃和-20℃层高度高度差超过2900 m;0-6 km垂直风矢量差超过11.1 m/s。降雹地区的400 hPa到800 hPa有明显的上升运动,垂直速度要超过-1.0 Pa/s,并且都有强不稳定能量,为冰雹形成的提供一定的动力条件。雷达风暴参数在冰雹发生前的一到两个体扫中,除了风暴所在高度和回波顶高有可能是下降之后,其余均是呈现上升趋势。垂直液态水含量和垂直液态水含量密度均达到37 kg/m2和4.4 g/m3上,增量也达到11 kg/m2和1.3 g/m3;大冰雹要超过48 kg/m2和5.4 g/m3。
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2024, 48(3):78-83.
摘要:本文选取2006年至2022年黔南30次降雹事件,通过天气学分析方法对常规高空、地面气象资料进行研究分析,以地面流型为主,高低空流型为辅进行天气分型,得出降雹发生前天气背景流型配置和T-logP图形态的黔南本地化结论。结果表明:(1)黔南地区冰雹事件发生前3类有利天气环流类型:热低压辐合型、高架雷暴型和冷锋低槽(切变)型;(2)热低压辐合型降雹高频次区域为黔南中北部,高架雷暴型降雹高频次区域为黔南中部,冷锋低槽(切变)型降雹高频次区域为黔南中南部;(3)黔南地区冰雹天气发生前的T-logP图形态共有4种,分别为漏斗无梭形、无漏斗梭形、小漏斗梭形、大漏斗梭形。
>山地气候资源研究
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2024, 48(3):84-88.
摘要:在现代防雷工程设计、施工和验收中,防雷接地是其中的主要工作。为了解土壤体积含水量对接地电阻的影响,对重庆市南川区金佛山国家综合气象观测专项试验外场2021年的接地电阻值和不同深度(地下0.1m、0.2m、0.3m、0.4m、0.5m、1.0m)的土壤体积含水量数据进行特征分析,并对接地电阻、土壤体积含水量日均值进行正态性检验,利用Spearman相关系数进行相关性分析。结果表明,深度为0.1m~1.0m时,接地电阻与不同深度的土壤体积含水量之间均呈现负相关关系,与深度为0.5m的土壤体积含水量之间相关度最强,与接地极的埋深较为一致。通过本文所做的工作,对防雷接地设计有一定的参考价值。
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2024, 48(3):89-93.
摘要:辣椒的移栽期与采摘期是辣椒的生长发育至关重要的环节,为了探究辣椒适宜移栽期与采摘期的分布规律,本文利用1980-2020年贵州省84个国家常规地面观测站的逐日平均气温等资料,基于五日滑动平均法、相关分析法、回归拟合法,分析了贵州省1980-2020年辣椒适宜移栽期和采摘期的时空分布特征。结果表明:(1)贵州省辣椒适宜移栽期地区差异较大,变化范围为2月27日到5月7日,空间分布存在明显的区域差异,呈自西北向东南逐渐递减的趋势,其主要原因是海拔高度差异较大。近40年移栽期随时间变化,所选的8个站点中,一半站点通过了水平为0.05的显著性检验,分别为:罗甸、榕江、威宁、毕节。(2)贵州省辣椒采摘期地区差异较大,变化范围为9月26日到12月6日,空间分布存在明显的区域差异,呈自西北向南逐渐递增的趋势,其主要原因是海拔高度差异较大。近40年采摘期随时间变化,所选8个站点里,只有2个站点通过了水平为0.05的显著性检验,分别为:威宁、毕节。
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2024, 48(3):94-98.
摘要:摘?要:【目的】为了在监测资料缺乏地区划分内涝灾害风险等级,开展内涝风险预警,本文借鉴山洪临界雨量相关计算方法推求隐患点临界雨量,【方法】以满洲里为例,联合采用单站临界雨量法和反距离加权法对现有气象站网雨量监测资料、内涝过程积水深度、小时降雨量、内涝隐患点地理信息等资料,进行分析计算。【结果】得出互贸区、基准站等7个自动雨量站,四个内涝预警等级下17个单站临界雨量值在2.5 ~ 39.6之间。华埠大街套娃广场门前等23个内涝隐患点,四个内涝预警等级下92个致灾临界雨量值在4.30 ~ 29.11之间。【结论】根据计算得出的隐患点致灾临界雨量,开展内涝灾害风险等级预警服务,取得了良好的效果。
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2024, 48(3):99-105.
摘要:降水现象是重要的气象学指标之一,其观测数据准确性对气象预报及相关领域具有重要意义。实际观测中常存在器测数据与人工观测数据差异明显的现象,对比贵阳国家基准气候站的降水现象仪与人工观测数据分析,结果表明:1)降水现象仪可观测到台站发生的所有降水类型,但毛毛雨降水类型偏多,与人工观测偏差较大;2)降水现象仪冰雹观测较人工记录而言,其判别条件有一定局限性,存在漏报现象;3)降水现象仪对固态降水观测效果较差,漏报现象严重; 4)降水现象仪对固态降水观测效果较差,漏报现象严重。
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2024, 48(3):106-109.
摘要:摘 要:【目的】为完成省级电子档案归档及长期保存系统建设,保证气象数据的及时传输和存储,本文旨在解决压缩和打包较大文件时间过长的问题,提供一种压缩工具pigz的使用方法。【方法】对比多种压缩打包工具的特点,通过用不同工具对同一文件进行压缩打包,采取实验对比zip和pigz的处理时长,并结合开发实际分析pigz在应用中的常见问题。【结果】实验证明pigz的压缩打包时间远低于zip, 对于9.6G的实验文件,使用zip命令的时间是使用pigz的4.4倍。但压缩速度和文件大小的关系还需进一步研究。【结论】该文从电子气象档案数据打包的应用案例中,通过实验比较得出使用pigz工具能极大地缩短数据的压缩和打包时间,尤其对于大量的分钟级气象数据,能减少网络传输等待时间并提升存储空间的使用率。同时该文总结了在使用pigz工具和接入CTS系统中遇到的问题和解决方法,探讨压缩技术在气象数据中的应用,为电子气象档案归档与长期保存系统的相关技术人员提供参考。
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2024, 48(3):110-114.
摘要:文章旨在提高黔西南州气象部门办公效率,减少审批耗时,实现审批流程无纸化、信息化和智能化。通过钉钉管理后台创建“黔西南州气象局”组织架构,在该架构下以各单位需求为导向构建州、县两级车辆管理、物资采购、合同管理、请(休)假等各类OA审批单。结果表明,OA审批系统优化了工作流程,节省了大量审批时间;各类审批单使用频率逐渐提高。因此,构建钉钉OA审批系统可显著提高气象部门办公效率,对气象部门开展工作具有重要意义。