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1961~2017年华南区域性持续高温过程年际变化成因分析

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大气科学 2023年第5期47卷 1325-1340页

作者：董少柔林爱兰董彦彤广东省气候中心广州510080 中国气象局广州热带海洋气象研究所/广东省区域数值天气预报重点实验室广州510640 广东海洋大学海洋与气象学院湛江524088

本文利用近60年我国气象站的日最高气温、降水资料以及NCEP/NCAR大气多要素等全球格点资料,基于华南区域性持续高温历史过程定义夏季区域性持续高温指数(RPH),分析影响华南夏季区域性持续高温年际异常的大气环流及下垫面海温因子。主要... 详细信息

本文利用近60年我国气象站的日最高气温、降水资料以及NCEP/NCAR大气多要素等全球格点资料,基于华南区域性持续高温历史过程定义夏季区域性持续高温指数(RPH),分析影响华南夏季区域性持续高温年际异常的大气环流及下垫面海温因子。主要结果表明,在华南夏季持续高温偏重年,华南区域对流层高、中、低层均受反气旋性环流异常控制,在华南上空垂直方向上表现出深厚的大气动力和热力异常,华南夏季持续性高温的年际异常也与欧亚东传波列和热带大范围环流异常密切联系。热带印度洋、热带太平洋以及北大西洋三大洋海温异常共同影响华南区域性持续高温的年际异常,其中热带印度洋、太平洋海温异常主要有利于南海—西太平洋反气旋性环流异常的形成,使副热带高压偏西偏强,北大西洋海温异常则有利于高层欧亚波列的加强,使南亚高压在东亚地区加强东伸。在各区域海温异常共同作用下,华南在对流层高、低层反气旋性环流的控制下,大气产生强烈的下沉运动,一方面大气绝热增温,另一方面使大气晴空少云、地面接收更多的太阳辐射,从而有利于高温偏重。

关键词：区域性持续高温过程华南大气环流海表面温度

1978—2020年我国有效灌溉面积时空变化特征

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中国农业大学学报 2023年第7期28卷 164-174页

作者：江铭诺向昆仑黄奕融梁卓轩邓若钊张恩红广东省气象数据中心广州510640 广东省生态气象中心广州510640 中国气象局广州热带海洋气象研究所广州510641 广东省遂溪县气象局广东遂溪524300

为准确评估我国不同地区有效灌溉面积的变化情况,采用趋势分析及常规数理统计方法,对1978—2020年我国31个省级行政区(统计数据未含港、澳、台地区。下同)的有效灌溉面积及相关农业统计数据进行研究,探究我国有效灌溉面积时空变化特征... 详细信息

为准确评估我国不同地区有效灌溉面积的变化情况,采用趋势分析及常规数理统计方法,对1978—2020年我国31个省级行政区(统计数据未含港、澳、台地区。下同)的有效灌溉面积及相关农业统计数据进行研究,探究我国有效灌溉面积时空变化特征。结果表明:(1)1978—2020年我国有效灌溉面积总体不断增加,增加趋势的倾向率达到了631.5×10^(3)hm^(2)/a,有效灌溉面积与粮食总产量的相关系数达到0.96(P省区市有效灌溉面积呈现出增加的趋势,其中东北地区增加最为明显,黑龙江省是全国有效灌溉面积增加最明显的省份,河北、内蒙古、山东、江苏、安徽、河南、湖北、湖南、新疆、贵州和云南有效灌溉面积增加也较为明显;(3)部分发达省市有效灌溉面积呈现出减少的趋势,北京、天津和上海的有效灌溉面积在2000年后减少趋势较为明显;(4)从我国1978—2020年有效灌溉比例变化来看,北京、天津和新疆是我国有效灌溉比例最高的地区,达到了80%左右,南方地区的有效灌溉比例普遍较北方低,东北地区是我国有效灌溉比例增加最明显的地区。综上,1978—2020年我国粮食产量的增长与有效灌溉面积的稳定增加关系密切,北京、天津、上海、浙江、广东和陕西地区出现有效灌溉面积减少或增速减缓的趋势,其它省级行政区有效灌溉面积呈现增长趋势,黑龙江和内蒙古地区有效灌溉面积增加最为明显。建议有关部门在守住耕地红线的基础之上,继续加大对农业灌溉耕地设施的政策资金投入力度,落实和促进高标准农田建设工作,确保我国有效灌溉面积的稳定增长,保障我国的粮食生产安全。

关键词：中国有效灌溉面积时空变化年代际变化

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东江中上游流域降水及暴雨日的气候变化特征

水土保持研究 2019年第5期26卷 129-136页

作者：曾钦文谢俊驹巫燕辉李思玲成都信息工程大学成都610225 龙川县气象局广东龙川517300 河源市气象局广东河源517000 连平县气象局广东连平517100

利用1965—2017年东江中上游8个国家气象站的逐日降水量和暴雨日数资料,运用线性趋势法、相关分析法、Mann-Kendall突变检验、滑动t检验、Morlet小波分析等方法,分析了东江中上游降水量和暴雨日数的时空变化特征。结果表明:东江中上游... 详细信息

利用1965—2017年东江中上游8个国家气象站的逐日降水量和暴雨日数资料,运用线性趋势法、相关分析法、Mann-Kendall突变检验、滑动t检验、Morlet小波分析等方法,分析了东江中上游降水量和暴雨日数的时空变化特征。结果表明:东江中上游年、汛期、前汛期降水量和暴雨日数呈不显著减少趋势,年、后汛期降水量和暴雨日数呈不显著增加趋势;年、汛期、前(后)汛期降水量和暴雨日数空间上呈西南多东北少的分布特征;汛期为降水量和暴雨发生的集中时段,且前汛期多、后汛期少;汛期降水在1972年、1986年、2007年发生突变,前汛期降水在1971年、2005年发生突变,后汛期降水未发生突变;汛期暴雨日数在2003年、2008年前后发生突变,前汛期暴雨日数在1972年、2004年前后发生突变,后汛期暴雨日数在2011年前后发生突变;年降水量存在2 a,4~5 a,8~10 a的振荡周期,年暴雨日数存在2~4 a,5~6 a,8~10 a震荡周期,与年降水量周期有很好的对应性。

关键词：降水量暴雨日数东江中上游气候变化时空特征

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面向重点企业的雷电风险差异化预警模型

灾害学 2023年第2期38卷 163-170页

作者：蔡占文方俏娴殷启元庄燕洵黄惺惺陈子君广东省气象公共安全技术支持中心广东广州510640 海南省南海气象防灾减灾重点实验室海南海口570203

利用粤港澳闪电定位、双偏振雷达、大气电场、加密气象自动站等观测数据以及广东省短临预报系统产品,融合互联网和气象大数据技术建立面向重点企业的雷电风险差异化预警模型。雷电风险R值主要由致灾因子危险性和承灾体易损性两部分构成... 详细信息

利用粤港澳闪电定位、双偏振雷达、大气电场、加密气象自动站等观测数据以及广东省短临预报系统产品,融合互联网和气象大数据技术建立面向重点企业的雷电风险差异化预警模型。雷电风险R值主要由致灾因子危险性和承灾体易损性两部分构成,按照层次分析法获得各因子权重,不同量纲参数进行归一化处理后取值范围为0~1。依据历史统计数据,预警级别划分为红色、橙色、黄色等三个级别。2019—2022年178个样本预警检验显示,预警成功命中率POD为82.5%,虚警率FAR为7.1%,临界成功指数CSI可达58.4%,首次预警平均时间提前量可达30 min以上。雷电风险预警信息可实时自动推送到重点企业,满足重点企业的雷电风险差异化预警需求。

关键词：雷电雷电风险差异化分级预警

珠江三角洲近地层CO_2通量模拟分析与评估验证

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中国环境科学 2014年第8期34卷 1960-1971页

作者：麦博儒安兴琴邓雪娇周凌晞王春林李菲黄建平陈玲尹淑娴中国气象局广州热带海洋气象研究所/广东省区域数值天气预报重点实验室广东广州510080 中国气象局大气化学重点实验室中国气象科学研究院大气成分研究所北京100081 广东省气候中心广东广州510080 南京信息工程大学耶鲁-南京信息工程大学大气环境研究中心江苏南京210044 东莞市气象局广东东莞523086

利用能分别代表珠江三角洲草地、城市绿地及地带性森林植被生态系统的番禺站、东莞站和鼎湖山站CO2净通量资料对CT-2010碳源汇反演模式系统进行了验证,并利用该模式初步分析了区域净碳通量的时空分布及不同生态系统的碳汇特征.结果表明... 详细信息

利用能分别代表珠江三角洲草地、城市绿地及地带性森林植被生态系统的番禺站、东莞站和鼎湖山站CO2净通量资料对CT-2010碳源汇反演模式系统进行了验证,并利用该模式初步分析了区域净碳通量的时空分布及不同生态系统的碳汇特征.结果表明：CT-2010模式模拟的珠江三角洲城市绿地、地带性植被、以及草地生态系统碳通量与站点观测结果具有较好的一致性,其拟合相关系数（r）高于0.60（P〈0.01）,小时、逐日、日变化的残差均值低于2.0μmol/（m2·s）;模式一定程度上能反映3种生态系统碳通量的季节分布特征,但各月的模拟值均高于观测值,其中对城市绿地生态系统的模拟最接近,残差年均值为0.964μmol/（m2·s）,对草地和地带性森林植被生态系统的模拟效果相当,残差年均值分别为2.056,2.100μmol/（m2·s）;2004∽2005年期间珠江三角洲地区近地层净碳通量为3.43μmol/（m2·s）,其中冬季最强,为1.4μmol/（m2·s）,春季次之,为1.35μmol/（m2·s）,秋季和夏季最低,分别为0.51和0.18μmol/（m2·s）;在冬、春两季,珠江三角洲区域为强的碳源区,而在夏、秋季,粤北和粤东大部分地区为较弱碳汇区;2004∽2005年期间珠江三角洲地区陆地生态系统的碳汇为-6.5×10-3PgC,其中农作物,草地/灌木,常绿针叶/阔叶混合林是吸收CO2的主要生态系统,其净通量占陆地生态系统的比率分别为42.01%,31.46%和26.53%.

关键词： Carbon Tracker碳源汇反演模式珠江三角洲区域近地层CO2通量陆地生态系统

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FY2E辐射资料的直接同化试验研究

热带气象学报 2016年第3期32卷 334-345页

作者：王洪王东海万齐林中国气象局广州热带海洋气象研究所/广东省区域数值天气预报重点实验室广东广州510080 中山大学大气科学学院广东广州510275

利用GSI(Gridpoint Statistical Interpolation)系统直接同化FY2E红外通道IR1、IR2和WV的辐射资料,并在2011年10月13-14日的华南暴雨个例模拟分析中评估了同化效果。首先对卫星资料进行了稀疏化、偏差订正、下垫面检查、标准差检查、与... 详细信息

利用GSI(Gridpoint Statistical Interpolation)系统直接同化FY2E红外通道IR1、IR2和WV的辐射资料,并在2011年10月13-14日的华南暴雨个例模拟分析中评估了同化效果。首先对卫星资料进行了稀疏化、偏差订正、下垫面检查、标准差检查、与背景场的偏差检查等质量控制。质量控制使得观测资料更接近高斯分布。个例模拟结果表明同化FY2E辐射资料产生的分析增量主要集中在对流层中低层。其中位温、水凝物混合比分布发生了明显改变,变化幅度从大到小依次为IR2、IR1、WV。同化使得观测增量分别从1.9、1.9和1.4 K降低到1.5、1.5和1.0 K。同化WV通道资料的降水预报优于同化IR1或IR2的,在25-和100-mm量级上的ETS评分提高了约0.05。另外同时同化3个通道的资料,其预报结果并不绝对优于单独同化某一通道资料的试验。

关键词：资料同化 GSI系统 FY-2E红外通道资料

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中山市旱季霾特征及数值模拟分析

环境科学学报 2016年第6期36卷 2170-2179页

作者：麦健华邓涛于玲玲邓雪娇王世强王楠李颖敏刘显通中山市气象局中山528400 中国气象局广州热带海洋气象研究所/广东省区域数值天气预报重点实验室广州510080 广东省气象台广州510080 珠海市气象局珠海519000

利用观测数据、Hysplit后向轨迹模式以及WRF-CMAQ模式对中山市旱季霾特征进行模拟分析.中山市霾污染的天气形势以大陆高压型为主.当相对湿度在71%~90%时,气溶胶浓度和能见度的负相关性最显著,且当能见度减小到5 km以下时,PM2.5浓度的大... 详细信息

利用观测数据、Hysplit后向轨迹模式以及WRF-CMAQ模式对中山市旱季霾特征进行模拟分析.中山市霾污染的天气形势以大陆高压型为主.当相对湿度在71%~90%时,气溶胶浓度和能见度的负相关性最显著,且当能见度减小到5 km以下时,PM2.5浓度的大幅减小才能使能见度略有好转.最有可能引起中山发生霾天气的两条污染带,一条是沿中山至湖南南部,另一条是沿中山到粤东地区.WRF-CMAQ模式能较好地模拟出2014年1月份中山PM2.5浓度、能见度的变化趋势以及广东省区域内灰霾的污染过程.在气溶胶质量权重及消光贡献中,硫酸盐的比重最高,在高相对湿度下,二次气溶胶的消光权重超过80%.通过中山PM2.5过程分析发现,在霾过程,无冷空气时PM2.5主要来自气溶胶反应、排放源和水平平流,贡献率分别为35%、15%和10%,有冷空气时水平平流的贡献最大,达37%;在清洁过程,无冷空气时气溶胶主要靠水平平流和干沉降清除,贡献率分别为-39%和-14%,有冷空气时清除以水平平流和垂直对流、扩散为主,贡献率分别为-29%和-25%,说明不同天气条件下霾的污染和清洁机制有着明显差别.

关键词：霾特征后向轨迹 WRF-CMAQ 消光权重过程分析

广州番禺大气成分站复合污染过程VOCs对O_3与SOA的生成潜势

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环境科学 2017年第6期38卷 2246-2255页

作者：邹宇邓雪娇李菲殷长秦中国气象局广州热带海洋气象研究所/广东省区域数值天气预报重点实验室广州510080

通过对广州番禺大气成分站(GPACS)的历史观测数据进行分析,结果表明在P1(2011-09-02~2011-09-05)和P2(2012-06-12~2012-06-15)期间发生典型灰霾过程并伴有高臭氧(O_3)值事件的发生.在P1和P2复合污染过程中,日能见度变化范围分别为5.78~6... 详细信息

通过对广州番禺大气成分站(GPACS)的历史观测数据进行分析,结果表明在P1(2011-09-02~2011-09-05)和P2(2012-06-12~2012-06-15)期间发生典型灰霾过程并伴有高臭氧(O_3)值事件的发生.在P1和P2复合污染过程中,日能见度变化范围分别为5.78~6.91 km和5.60~9.25 km,最大8 h O_3体积分数分别为92.14×10^(-9)和91.29×10^(-9).在检测到的55种挥发性有机物(VOCs)中,烯烃和芳香烃的活性最高,对等效丙烯浓度和最大O_3体积分数的贡献分别为41%、39%,28%、54%(P1过程)和35%、46%,22%、61%(P2过程).利用气溶胶生成系数(FAC)估算污染过程的二次有机气溶胶(SOA)的生成潜势,发现烷烃、烯烃、芳香烃对SOA的生成潜势分别占13.2%、21.4%、65.4%(P1过程)和4.6%、13.8%、81.6%(P2过程).甲苯、异戊二烯、乙苯、间/对二甲苯是对O_3与SOA生成贡献大的物种.污染物从城区的输送、持续静小风、高温低湿以及强烈辐射共同导致这两次灰霾过程中高臭氧浓度事件的形成.

关键词：复合污染过程臭氧(O3) 二次有机气溶胶(SOA) 生成潜势广州

由冬至夏北半球副热带地区大气热源的季节转换特征及其可能机制

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大气科学 2017年第5期41卷 1010-1026页

作者：黄青兰刘伯奇李菲江门市气象局中国气象科学研究院气候系统研究所中国人民解放军94647部队气象台

本文基于多套卫星观测数据和ERA-Interim再分析资料,分析了由冬至夏北半球副热带地区大气热源的季节转换特征及其原因。结果表明,北半球副热带大陆东部以对流凝结潜热为主的夏季型大气热源首先于4月初在我国南方地区建立,该过程与江南... 详细信息

本文基于多套卫星观测数据和ERA-Interim再分析资料,分析了由冬至夏北半球副热带地区大气热源的季节转换特征及其原因。结果表明,北半球副热带大陆东部以对流凝结潜热为主的夏季型大气热源首先于4月初在我国南方地区建立,该过程与江南雨季的形成发展联系紧密。2~3月,江南地区的大气热源以感热加热为主,这时降水以大尺度层云降水为主;而在4月初之后,江南地区降水以对流性降水为主,相应地对流凝结潜热成为大气热源的主要成分。动力和热力诊断分析说明,青藏高原南部热力状况的季节变化是导致4月初江南地区降水性质和大气热源首先发生季节转换的重要原因。2~3月,随着太阳辐射逐渐增强,青藏高原地面感热随之加强,此时对流层中部的纬向西风令江南地区的对流层中部暖平流加强,引起上升运动并加强局地大尺度层云降水,令土壤湿度加大,为随后局地对流性降水的快速发展提供了有利条件。之后,青藏高原地面感热在4~5月期间继续加强,这时高原南坡的"感热气泵"令其四周的低空水汽向北辐合,从而加强了江南地区的低空南风,使大量水汽自南海—西太平洋向北输送,令江南地区的对流性降水快速发展,地面感热迅速减小,对流凝结潜热进而成为江南地区大气热源的主要成分。

关键词：副热带大气热源季节转换江南春雨青藏高原热力强迫