• 2024年第48卷第5期文章目次
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    • >山地气象灾害研究
    • 衢州暖季雷暴大风天气时空分布及雷达特征统计

      2024, 48(5):1-10.

      摘要 (950) HTML (0) PDF 3.39 M (568) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】为总结对衢州雷暴大风预警有指示作用的本地化雷达预报指标。【方法】本文利用2017—2021年衢州地区地面加密观测资料、闪电定位仪及CINRAD-SA波段雷达资料,选取了29次雷暴大风过程,分类分析了衢州地区不同环流形势下雷暴大风出现前的雷达产品特征。【结果】结果表明:(1)衢州暖季雷暴大风时空分布不均匀。中部盆地区域明显多于山区;3月、5月、7月雷暴大风影响区域范围较大;日变化明显,高频时段为中午至前半夜;(2)根据天气形势配置,衢州地区雷暴大风可分为副高边缘型、暖湿平流强迫型、锋生切变型、干冷平流强迫型等四类;(3)衢州地区产生雷暴大风的雷达回波主要为块状回波、弓形回波、带状回波3类,其中块状回波出现最多;(4)不同对流组织类型的雷达回波,雷暴大风的预警指标不同。依据低层径向速度大值区和中层径向速度辐合可以对弓形回波产生的雷暴大风提前预警;依据低层径向速度大值区、垂直积分液态水含量(VIL)的跃增能对带状回波雷暴大风天气提前预警;仅有36%的块状回波个例中提前出现了低层径向速度大值区,但是VIL的跃增及回波顶高的跃增可以提前预警块状回波雷暴大风的出现。【结论】上述结论可以为今后做好衢州地区雷暴大风的短时预报及临近预警工作提供参考。

    • 偏东气流影响下保山市2次大到暴雨天气过程对比分析

      2024, 48(5):11-19.

      摘要 (999) HTML (0) PDF 8.60 M (667) 评论 (0) 收藏

      摘要:【方法】利用常规观测资料、NCEP再分析资料和雷达资料,从环流背景、物理量、中小尺度系统演变特征方面【目的】对比分析了保山市2021年和2022年两次大到暴雨天气过程的成因。【结果】结果表明:两次过程均发生在热带低压西进,偏东气流影响的天气尺度背景下,低层辐合切变线动力抬升,配合良好的水汽,造成了保山市大范围的强降水天气;雨强的强弱时段与垂直螺旋度的变化相吻合,【结论】湿位涡对暴雨有较好的诊断效果。【结果】两次过程均为高质心回波,均表现出明显的底层辐合、高层辐散的特征,同时引导风较弱,强回波移速较慢,使得小时累积雨量较大。【结论】层积混合云降水回波反射率因子剖面明显的回波倾斜和强回波梯度区,径向速度剖面底层辐合、高层辐散的特征,可作为短时强降水的判别依据。

    • 双偏振雷达粒子相态识别及验证评估

      2024, 48(5):20-26.

      摘要 (591) HTML (0) PDF 6.68 M (527) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】为评估双偏振雷达粒子相态识别结果,【方法】本文采用基于模糊逻辑的粒子相态识别算法,将其得出的识别结果与雷达PUP粒子识别产品结果进行对比,结合6个地面自动站降水现象仪结果,提出一种采用TS评分验证两种识别结果可靠性的方法。并分别挑选一个降水、降雪、冰雹个例进行分析验证。【结果】两种方法均能较好的反应出降水过程,5月份降水有5个台站准确率达到70%以上,5个台站PUP粒子识别产品准确率要高于模糊逻辑算法粒子识别产品1%左右。对于冬季降水,PUP粒子识别产品易将降水过程识别为降雪过程。两种产品均能很好的识别降雪过程。对于冰雹过程,PUP粒子识别产品能较好的识别出来,而模糊逻辑算法易将冰雹识别为霰粒子。【结论】本文能有效评估双偏振雷达粒子相态识别结果,并应用在降水、降雪、降雹过程中。

    • 2020—2021年四川盆地南部暴雨多模式预报的SAL和精细化检验

      2024, 48(5):27-33.

      摘要 (803) HTML (0) PDF 1.89 M (539) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】为衡量不同数值模式对盆地南部暴雨过程的预报能力。【方法】利用中国智能网格三源融合降水产品(CMPAS),针对SCMOC、ECthin和CMA-MESO模式对盆地南部2020—2021年23次暴雨过程进行SAL检验和精细化预报检验。【结果】(1)SCMOC、ECthin和CMA-MESO模式对盆地南部暴雨过程的降水范围预报均偏大(S>0),ECthin和CMA-MESO模式08时起报对降水结构预报最优;ECthin对降水强度预报偏小(A<0),SCMOC和CMA-MESO模式对降水强度预报偏大(A>0),且ECthin08时起报降水强度预报偏差最小;(2)对于大雨量级以上降水预报的TS检验,各模式不同起报时次的TS评分均呈单峰型,23—02时TS评分最高,14—20时之间的评分较低;(3)各模式对泸州降水频率预报较好,但对自贡和宜宾降水频率中心区域预报显著偏南;(4)ECthin和SCMOC对降水的最易开始和结束时间预报偏差基本在3 h(1个时效)以内,以SCMOC08时起报对盆地南部降水开始和结束时间预报最好,但对偏南区域的降水结束时间预报偏早。【结论】该研究深入分析了不同模式对盆地南部暴雨过程的预报特征,对提高强降水的精细化预报能力有一定的指导意义。

    • 基于实况资料的Stacking回归模型下游气温预报方法

      2024, 48(5):34-40.

      摘要 (695) HTML (0) PDF 2.78 M (467) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】现今大多数气温预报模型是基于数值预报建立的。然而,这种模型存在一个主要问题,即预测精度完全受数值预报精度的影响,导致预报员过度依赖该模型,缺乏对天气实况资料的认知。【方法】为了解决这个问题,本文利用2013-2022年的贵州省自动气象站资料,在考虑气温上下游的相关性的基础上,使用夏季气温实况资料得到了安顺市西秀区日最高和最低气温与省内其他台站之间相隔24 h的皮尔逊相关系数。然后,利用机器学习块选择了Stacking回归模型,建立了一种本地的未来24 h气温预报方法。【结果】结果表明:(1)上下游最高和最低气温相关性均通过了0.005的显著性检验,表明西秀区24 h气温变化主要受到上游毕节、大方、播州、开阳和贵阳等地的影响;(2)本文所建立的Stacking回归模型能够很好地预测24 h最高和最低气温的变化趋势,在使用±2 ℃的温度检验方法下,准确率分别达到了83.7%和93.47%;(3)最高气温的预测准确率低于最低气温,这也反映出西秀区最高气温预报的难度较高。【结论】该方法能够有效降低对数值模式的过度依赖,同时在预测本地24 h气温时具有较高的准确率、稳定性和普适性。

    • CMA-WSP风速预报订正产品在贵州风电场的检验评估

      2024, 48(5):41-47.

      摘要 (814) HTML (0) PDF 6.00 M (684) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】为检验CMA-WSP风速预报订正产品在贵州风电场中的预报可靠性,对未来72h风速预报产品进行检验评估。【方法】利用贵州乌江源风电场2023年9月1日—12月31日12台标杆风力发电机组实测风速数据进行研究。【结果】结果表明:(1)预报风速与实测风速变化趋势基本一致,预报风速整体上比实测风速偏小,逐15min和1h未来24h预报风速与实测风速相关系数分别为0.745和0.754,随着预报时效的延长,预报风速与实际风速的偏差增大,准确率逐渐降低。(2)风速订正算法对于平均风速的预报能力比极值预报能力略好。(3)从日分布情况看,在凌晨2:00到下午17:00之间,预报平均风速均小于实测平均风速,其余时段则相反;预报平均风速与实测平均风速在上午8:00到下午12:00之间为相差最大时段。(4)6个独立厂区未来24h的准确率均比整体风电场低,而百草坪厂区和祖安山厂区未来48h和72h的准确率确比整体风电场高。【结论】总体而言,CMA-WSP风速预报订正产品在贵州风电场预报效果较好,下一步可利用更长时间序列的资料深入研究。

    • 黔西南州夏季暴雨日数气候特征分析

      2024, 48(5):48-54.

      摘要 (790) HTML (0) PDF 3.01 M (799) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】为进一步提升暴雨预报预警服务的精细化水平,筑牢气象防灾减灾第一道防线。【方法】利用黔西南州1991—2023年夏季 8个国家站逐日降水资料和 2014—2023年夏季 170个区域站逐日降水资料,采用趋势分析、Mann-Kendall检验、滑动 T检验和 Morlet小波分析方法,统计分析了黔西南州夏季暴雨日数气候变化特征。【结果】(1)夏季黔西南州区域 站 6月平均暴雨日数大值区分布在州北部,7月主要出现在兴义,8月分布在册亨大部、安龙东部、兴义南部,56.2%的夏季暴雨集中在海拔高度 1000~1500m之间的地区。(2)黔西南州国家站夏季年平均出现 2.9d暴雨天气,近 10a黔西南州夏季区域站暴雨总日数为360d,共有4638站次;夏季平均暴雨日数呈“V”型分布,6月最多,7月最少;暴雨站次呈逐月递减分布。 (3)夏季发生局地性暴雨比区域性暴雨多,近 10a年最长连续暴雨日为 8d。(4)夏季国家站暴雨日数未发生突变,暴雨日存在中心值为 14a的长期周期振荡和中心值 4a、10a的较短期周期振荡。(5)夏季国家站总雨量与同期暴雨以上总雨量相关系数为 0.83,夏季暴雨对夏季总降水量贡献逐年降低,平均贡献率为29.2%。【结论】分析得出黔西南州夏季暴雨日数时空分布特征,为更好开展黔西南州暴雨预报预警服务工作提供参考。

    • 2001-2020年江西省主汛期降水日变化分布特征

      2024, 48(5):55-63.

      摘要 (678) HTML (0) PDF 3.70 M (683) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】为了分析江西主汛期(4—7月)降水日变化特征。【方法】利用 2001—2020年江西省 87个国家气象观测站和 2011—2020年江西省 736个区域气象监测站逐小时降水数据,采用气候统计方法进行分析研究。【结果】(1)江西省主汛期降水量、降水频次的日变化总体为双峰结构特征,降水量的主峰值出现在 18时前后,降水频次的主峰值在 20时前后。(2)降水日变化有明显的区域差异,赣北沿江地区和赣北其他地区的降水量、降水强度主峰值多出现在清晨到上午,赣中和赣南的降水量、降水频次、降水强度主峰值多出现在午后到傍晚。(3)不同持续时间降水事件,降水日变化也不同,并且不同区域不同月份降水日变化还有差异,≥6h持续性降水事件的降水量峰值易出现在清晨到上午,这一特征在 6月更为显著;而 <6h降水事件的降水量峰值则易出现在午后到傍晚,这一特征在 7月份最为明显。(4)一般性降水(<20mm·h-1)、短时强降水(≥20mm·h-1)和 5a一遇的小时极端降水,有双峰特征,一般性降水量主峰出现在 16时前后,而短时强降水和 5a一遇的小时极端降水主峰在 18时前后。(5)纬度接近的河谷、平原测站降水日变化存在差异,鄱阳湖平原的观测站降水量日内大部分时段较信江、昌江河谷偏少;海拔高度不同的观测站降水日变化存在差异,赣南山区海拔偏高的观测站降水量较海拔偏低的观测站在白天各时段都要大,差异最大时段出现在 16—18时。【结论】通过以上分析结果,进一步提高了对江西主汛期复杂降水过程的认识,为数值模式降水产品的订正和应用提供了科学依据。

    • 普洱市烟炉增雨作业效果统计分析

      2024, 48(5):64-72.

      摘要 (603) HTML (0) PDF 1.88 M (532) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】烟炉(也称地面燃烧发生器)作为一种新型人工增雨技术因高安全性、操作便利得到广泛推广应用,但在云贵高原山地区域布设相对较少,其适用性和增雨效果相关研究不多。【方法】本文通过高斯扩散模型和区域历史回归分析等方法,统计研究了普洱市域内烟炉站点的增雨适用性以及2019 -2021年烟炉增雨作业效果。【结果】(1)普洱市烟炉点布设满足适用性要求,烟炉增雨作业具有可行性;(2)雷达回波特征参量对增雨作业效果有明显正反馈,且回波生命期长于历史对比回波;就层积混合云而言,其作业后雷达回波最大组合反射率(CRmax)、强中心高度(Hc)、回波顶高(ET)等较历史值都有显著增长,尤其平均垂直累积液态水类增长50%左右,其效果明显优于层云和积云增雨;(3)烟炉作业点的海拔高度和云底高度是影响烟炉增雨作业成功与否的关键因素,当作业点海拔较低或云底高度较高时,增雨作业失败率高;此外,有利的降水天气系统背景和大气物理环境也是作业成功的重要影响因素;(4)层积混合云成功案例的相对增雨率为20.5%,通过95%的双边T检验,总体样本相对增雨率15.8%,显著性较低。【结论】此次统计分析成果为烟炉增雨作业站点布设和增雨效果检验评估提供一定的科学参考依据。

    • 2000-2022年贵州省植被碳源/汇的时空格局变化及其与气象因子的关系

      2024, 48(5):73-80.

      摘要 (814) HTML (0) PDF 7.75 M (946) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】为了解2000—2022年贵州省植被碳源/汇的时空格局变化情况。【方法】基于MOD17A3HGF数据和贵州省地面气象观测资料,利用趋势分析和相关性分析方法,对23 a来贵州省植被净生态系统生产力NEP的时空分布特征及其与气象因子的关系进行分析。【结果】(1)2000—2022年贵州省植被NEP变化在空间格局上整体表现为碳汇,面积占比约为74.59%,呈“南高北低、东高西低”的分布特征,其中黔南州、安顺市南部和黔西南州的西南及东南部等地区碳汇能力较强,NEP集中在400.00 g·C·m-2·a-1左右。植被NEP以较低和中等波动为主,占比91.97%,稳定性较高。(2)近23 a贵州省植被年均NEP值呈极显著上升趋势,在2022年达到最高552.60 g·C·m-2·a-1。毕节、黔西南、安顺和遵义西北部NEP变化斜率多处于0 ~ 10 g·C·m-2·a-1之间,贵阳、遵义、铜仁、黔南、黔东南等市(州)的城镇周边区域的变化斜率小于-5 g·C·m-2·a-1。同时,贵州省林地和草地的年均NEP值有较大的波动起伏,但整体呈上升趋势。(3)贵州省植被NEP与气温呈显著正相关,通过了0.01的显著性水平检验,但其与降水的相关性不显著,表明贵州省植被的碳汇能力主要受到气温影响。【结论】本研究有助于加深对贵州省植被生态系统碳汇功能的了解程度,为贵州省植被生态系统的碳循环、碳储存的动态变化提供支撑。

    • >山地气候资源研究
    • 基于极端降水排序法的铜仁降水致灾预警阈值方法初探

      2024, 48(5):81-86.

      摘要 (577) HTML (0) PDF 753.85 K (290) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘 要:【目的】基于铜仁市10个国家级台站1991-2020年的逐日降水资料,分析了铜仁日雨量、连续降水量、连续降水日数3个降水评价指标的稳定性,给出降水灾害的最优预警阈值。【方法】计算GB/T 33669-2017排序法、水文排序法、10倍年数取值排序法3种算法的极端降水指标阈值,并对3个降水评价指标致灾风险进行分析讨论。【结果】(1)根据GB/T 33669-2017排序法得出的铜仁极端降水指标阈值明显大于该区域自然资源的承受能力,分年提取样本会漏掉许多重要信息。(2)根据水文排序法得出的极端降水指标阈值总体优于国标排序法,但仍有重要信息遗漏。(3)10倍年数排序法得出的极端降水指标阈值,既与自然资源承载能力较为匹配,又能避免了重要信息遗漏。【结论】铜仁1日最大降水量、连续降水日数和连续降水量年际间变化大,稳定度差,国标法或每年等量样本入选排序法漏掉的重要信息多,不适合用于本市致灾阈值的计算。用10倍年数基本资料排序法得出的极端降水阈值,既可以保证重要信息入选,又与自然资源承载能力较为匹配,还与前人的研究最为接近,可以优先推荐为铜仁降水监测指标的灾害预警阈值。

    • 基于REOF分析的贵州省降水模式识别及变化趋势预测

      2024, 48(5):87-93.

      摘要 (784) HTML (0) PDF 3.86 M (631) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】为更好的了解贵州省区域降水特点和变化趋势,应对气候变化。【方法】应用旋转经验正交函数分解(REOF)方法,将贵州省1963—2022年降雨场划分为4个区域,并分析了各区域降水特征及其变化趋势。【结果】总体上Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅳ区呈减少趋势,Ⅲ区呈增加趋势,变化趋势在1989—2014年之间通过P<0.05的显著性检验,其中Ⅳ区变化趋势在1986年有突变;各区均有35 a的主周期变化,其中Ⅰ区未来5 a为下降周期,Ⅱ区未来9 a为下降周期,Ⅲ区和Ⅳ区未来4 a为下降周期。【结论】贵州省降水有明显的年代际变化,Ⅰ区、Ⅱ区相较于Ⅲ区、Ⅳ区出现极端干旱和强降水事件的概率更大,各区年平均降水量均显示出较为明显的周期性变化特征,未来变化有显著的持续性。

    • 近40a安顺市汛期降水的气候特征分析

      2024, 48(5):94-99.

      摘要 (1018) HTML (0) PDF 3.88 M (875) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用1984-2023年4-9月安顺市6个国家气象站的逐日降水资料、NCEP/NCAR第二套再分析资料。运用合成分析、统计分析、Mann-Kendall非参数统计检验及Morlet小波分析等方法,对安顺市汛期降水的气候特征进行分析。结果表明:安顺市汛期降水呈现明显的年代际变化特征,具有6~8a长周期和准2a的短周期变化特征,其多年平均汛期总降水量呈现“西多东少”的特征,降水量高值中心位于镇宁县,低值中心位于平坝区,降水异常偏多年的总降水量空间分布特征与多年平均基本一致,降水异常偏少年的总降水量的高值中心转移到普定县,低值中心转移到西秀区,呈现“西北多,东北少”的特征。安顺市汛期国家气象站的降水量级以小雨为主,其占比达70.26%,暴雨及以上量级的降水占比仅为3.92%。降水异常偏多年500hPa位势高度距平场上乌拉尔山附近为负距平中心,西伯利亚地区为正距平,亚洲中高纬地区主要表现为“+、-、+”的南北结构特征,中国大部分地区为负距平,西太平洋副热带高压西伸脊点位于135°E左右,且位于正距平区,汛期降水异常偏少年的500hPa位势高度距平场与异常偏多年基本相反,且西太平洋副热带高压较弱,西脊点位于142°E以东,位于负距平区。

    • 普洱市拟建机场关键气象要素特征分析

      2024, 48(5):100-106.

      摘要 (566) HTML (0) PDF 4.88 M (820) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】航空气象条件分析是机场工程建设可行性研究必不可少的前提条件。【方法】依据民航机场选址相关气象规定和要求,并结合实际需求,以普洱思茅迁建机场为例,利用竜竜坝场址2011—2023年气象站观测资料,从年、季节、月、日变化等多个时间角度分析了风(风向、风速)、能见度、云(云量、云状、云高)、雷暴、冰雹、气温、降水等关键气象要素特征,探讨了竜竜坝场址不利气象条件和有利气象条件。【结果】研究发现:竜竜坝场址在风、云、能见度、雾、冰雹、气温等方面较有利于机场建设,雷暴方面较不利于机场建设,降水方面有利条件和不利条件兼具,但可采取多种措施减小不利气象条件带来的影响。【结论】总体而言,竜竜坝场址建设机场的有利气象条件明显多于不利气象条件。

    • 开阳国家基本气象站新旧站址观测数据差异分析

      2024, 48(5):107-112.

      摘要 (632) HTML (0) PDF 1.17 M (515) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】了解开阳县气象资料连续性、代表性和准确性受站址搬迁的影响,为今后开阳县气候资料的订正及应用提供科学依据。【方法】该文利用开阳国家基本气象站新旧站址2019年3月到2023年2月气温、降水、风向和风速4个观测要素观测资料,运用常规统计学方法和天气学方法对开阳县气温、降水和风进行分析。【结果】结果表明:由于受周围环境和下垫面性质影响,新址相较于旧址气温偏低0.2℃以上,风速偏大0.6 m·s-1以上。新址更易出现中雨以上量级的降水,当降水量级增加,降水强度偏差随之增大,降水一致性迅速减小。新址风向季节变化和日变化均比旧址明显,旧址9月至次年2月最多风向均为静风(C);新旧站址全年风向较少出现偏西风,夏季基本稳定为偏南风,春季风向变化最大,存在明显日变化特征。【结论】总体来看,新址相较于旧址气温偏低、风速偏大、风向变化大;降水量级在中雨及以上时,新旧站址降水强度偏差增大,降水一致性减小。