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昆明市臭氧污染特征及气象条件影响分析

云南大学学报（自然科学版） 2024年第2期46卷 299-308页

作者：杨芳园潘娅婷杨韬李晓鹏段燕楠王占良刘彬昆明市气象局云南昆明650034 玉溪市气象局云南玉溪653100

利用2014—2019年昆明市臭氧(O_(3))监测数据及气象资料,分析昆明市O_(3)污染特征及气象条件对其的影响,归纳总结了昆明地区出现O_(3)污染的天气形势、污染物的水平和垂直外源输送情况.结果表明:(1)O_(3)浓度逐年增加,污染主要发生于春... 详细信息

利用2014—2019年昆明市臭氧(O_(3))监测数据及气象资料,分析昆明市O_(3)污染特征及气象条件对其的影响,归纳总结了昆明地区出现O_(3)污染的天气形势、污染物的水平和垂直外源输送情况.结果表明:(1)O_(3)浓度逐年增加,污染主要发生于春、夏季,O_(3)与温度、风速呈显著正相关,与相对湿度呈负相关;(2)昆明地区出现O_(3)污染时主要有5种天气类型,其中以低槽东移型、两高辐合型、东风波型出现的频次较多;在天气系统的作用下,利于将上游区域的高浓度O_(3)向昆明上空水平输送,HYSPLIT(Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory)后向轨迹也进一步验证,气团的移动路径与污染物浓度及天气系统配合较好;(3)垂直方向上,污染过程发生前1~2 d,平流层下层高浓度O_(3)向对流层及近地层垂直输送明显.在有利的气象条件下,加之O_(3)的水平和垂直外源输送,利于污染物的积累和生成,最终造成昆明地区O_(3)质量浓度超标.

关键词：臭氧气象条件天气分型外源输送昆明

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北京城区气传花粉含量分季节预测模型

环境科学 2024年

作者：郑祚芳王耀庭祁文高华铜陵市气象局中国气象局城市气象重点开放实验室北京城市气象研究院

气传花粉是主要大气污染物的生物成分之一，可引起人群过敏反应，导致一系列过敏性疾病的发生，准确的花粉含量预测可给易感人群更有效的帮助. 基于2021～2022年花粉季北京城区多站点实测数据，分析了花粉含量时空分布特征及与气象因子... 详细信息

气传花粉是主要大气污染物的生物成分之一，可引起人群过敏反应，导致一系列过敏性疾病的发生，准确的花粉含量预测可给易感人群更有效的帮助. 基于2021～2022年花粉季北京城区多站点实测数据，分析了花粉含量时空分布特征及与气象因子间的联系. 发现花粉含量与气象因子间存在较一致的空间相关性，但这种相关性具有明显的季节性差异. 在此基础上，应用格兰杰检验方法遴选出影响北京城区花粉含量的主要气象因子，结合支持向量机和多元线性回归理论分别建立了北京城区空气花粉含量分季节预测模型. 应用2023年实测数据检验表明，两种分季节预测模型在2023年春季预测准确率分别为61.2%和60.1%，秋季预测准确率为68.1%和66.7%，性能均优于现有业务预测模型，尤其对重污染事件预测中的跨等级误差改善明显，为进一步完善北京地区花粉含量预测技术提供了新途径.

关键词：气传花粉含量格兰杰检验预测模型气象因子机器学习

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2022年甘肃庆阳旱涝急转特征及成因分析

高原气象 2024年

作者：殷丽霞张强曹彦超王研峰甘肃省人工影响天气办公室甘肃省气象局庆阳市气象局

2022年春夏两季甘肃庆阳降水时空差异明显，区域性、阶段性旱涝灾害交替出现，极端天气频繁发生。利用降水观测及环流指数资料，基于相关分析等方法，本文解析了2022年庆阳旱涝急转的降水特征及可能成因。结果表明：（1）2022年庆阳市... 详细信息

2022年春夏两季甘肃庆阳降水时空差异明显，区域性、阶段性旱涝灾害交替出现，极端天气频繁发生。利用降水观测及环流指数资料，基于相关分析等方法，本文解析了2022年庆阳旱涝急转的降水特征及可能成因。结果表明：（1）2022年庆阳市春夏两季降水表现出旱灾持续时间长、旱涝转变异常迅猛、极端降水突破历史极值的特点。3-6月多个县区降水偏少50%以上，7月降水骤然转为偏多41.0%，并在7月15日区域性大暴雨中最大日降雨量373.1 mm，突破历史极值，这种降水态势的急速转变是极为罕见的。（2）3-5月各县区降水量与海洋尼诺指数（ONI）指数呈明显正相关，7月与ONI呈明显负相关，拉尼娜年西太平洋副热带高压位置偏北，庆阳市春季高温少雨，夏季易出现极端降水，2022年春季拉尼娜事件开始加强，对庆阳市旱涝急转产生重要影响。（3）3月至5月中旬，北极涛动（AO）指数明显高于历史平均值，冷空气活动偏弱导致降水整体偏少。7月中旬至8月中旬AO负相位与强盛的副高配合，促使暴雨集中出现。（4）2022年3-6月及8月，欧亚中高纬500 hPa为“两槽一脊”环流形式，西太副高虽然强盛，但气流辐合带并不在庆阳上空。7月500 hPa转为“两脊一槽”，活跃的冷空气与强盛的水汽输送使强降水频率提升，极端降水发生。

关键词：旱涝急转春夏两季拉尼娜北极涛动西太平洋副热带高压

山西北部极端降水时空演变规律及与大气环流因子的响应

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干旱区地理 2024年第3期47卷 391-402页

作者：蔡霞梁桂花张冬峰蔡琳白樱李锐锋山西省朔州市气象局山西朔州036002 山西省朔州市朔城区气象局山西朔州036002 山西省气候中心山西太原030006 山东省菏泽学院山东菏泽274000 河北省邯郸市气象局河北邯郸056001 山西省朔州市平鲁区气象局山西朔州036002

基于山西北部28个国家气象站点,1972—2020年逐日降水资料,选用8个极端降水指数,采用线性回归、Pearson相关分析、连续小波和交叉小波变换分析等方法,研究了山西北部极端降水的时空变化及其与大气环流因子的相关性和周期特征。结果表明:... 详细信息

基于山西北部28个国家气象站点,1972—2020年逐日降水资料,选用8个极端降水指数,采用线性回归、Pearson相关分析、连续小波和交叉小波变换分析等方法,研究了山西北部极端降水的时空变化及其与大气环流因子的相关性和周期特征。结果表明:(1)在时间上,山西北部8个极端降水指数都是在20世纪70年代后期和21世纪00年代后期到10年代,年总降水量(PRCPTOT)、中雨以上日数(R10mm)、强降水量(R95P)、极强降水量(R99P)、1 d最大降水量(Rx1day)、5 d最大降水量(Rx5day)均增多,日降水强度(SDII)显著增强,持续湿期日数(CWD)也略有增多。整个20世纪80年代降水异常偏少。(2)在空间上,极端降水指数呈从东北向西南地区逐步增加的态势。从站点趋势变化来分析,大多数站点的极端降水指数呈上升趋势,其中,上升趋势最显著的站点均位于忻州市境内西南部。朔州市境内和忻州市东南部站点PRCPTOT和SDII都呈增加趋势,但CWD则呈减少趋势,由此说明朔州市境内和忻州市东南部地区发生极端降水事件的概率较大。(3)通过小波变换分析发现,1990—2020年山西北部极端降水指数表现出约4 a左右的周期特征。在选取的大气环流指数中,北大西洋涛动指数(NAO)对山西北部极端降水影响最明显,NAO越大,PRCPTOT、R10mm、R95p、R99p、Rx1day、Rx5day、SDII则越小,同时CWD也越少,山西北部产生少雨干旱的几率较大,反之,易发生多雨、洪涝现象。研究结果可为山西北部气象灾害的防御提供科学理论依据。

关键词：极端降水指数时空分布大气环流异常因子小波分析山西北部

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高空间分辨率遥感影像地形校正方法比较

测绘通报 2024年

作者：王岩刘英杰武晋雯孙龙彧刘婧楠许常华沈阳建筑大学交通与测绘工程学院中国气象局沈阳大气环境研究所辽宁省农业气象灾害重点实验室沈阳市气象局葫芦岛市气象局锦州市气象局

在地形复杂的山区，地形阴影对遥感影像信息提取造成了极大的影响，因此应对遥感影像进行地形校正，从而消除地形效应，恢复地形阴影区域的地表反射率。本文以辽宁东部林区（辽东林区）为研究区域，采用空间分辨率为16 m的GF-1 WFV遥感... 详细信息

在地形复杂的山区，地形阴影对遥感影像信息提取造成了极大的影响，因此应对遥感影像进行地形校正，从而消除地形效应，恢复地形阴影区域的地表反射率。本文以辽宁东部林区（辽东林区）为研究区域，采用空间分辨率为16 m的GF-1 WFV遥感影像，分别使用SCS+C、Minnaert+SCS和SCEDIL校正模型对原始影像进行地形校正，通过目视分析、光谱保留效果、地形校正效果、分类精度验证和阴阳陡坡光谱反射率一致性等评价指标对校正前后的影像进行对比，最终确定适合于林区的最佳地形校正模型。研究结果表明：①对连续山地丘陵且地形起伏较大的林区，SCS+C相比Minnaert+SCS和SCEDIL模型光谱保留性更好，校正前后各波段反射率均值相差小于4.32，且不存在过校正现象；通过校正后近红外波段反射率与太阳入射角余弦相关性判断3种模型的地形校正效果，SCS+C模型相关性最小，地形校正效果最好，Minnaert+SCS相关性略大，SCEDIL模型存在过校正现象；SCS+C模型校正后影像分类精度比校正前提高近3%、与Minnaert+SCS及SCEDIL模型相比高出近2%。②同时，基于地形校正原理新增阴阳陡坡光谱反射率一致性评价方法，利用校正前后对阴阳陡坡NDVI的影响作为地形校正效果的评价指标，SCS+C校正效果最佳，两个典型区域校正前后阴阳陡坡光谱反射率均值的绝对偏差(10-2)分别由1.14减小到0.58和由1.67减小到0.49，校正后阴阳陡坡光谱一致性提升。综上所述，SCS+C模型优于Minnaert+SCS和SCEDIL，更适用于林区的地形校正。

关键词：地形校正 GF-1 遥感归一化植被指数(NDVI)

雨滴谱数据在S波段双偏振天气雷达数据质量评估中的应用

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气象 2024年第2期50卷 210-220页

作者：李力徐芬刘希陈刚南京市气象局南京210019 南京气象科技创新研究院南京210019 中国气象局交通气象重点开放实验室南京210019提要:

结合T-Matrix方法和雨滴谱仪数据反演双偏振参量,设计了一种雨滴谱反演评估方法(雨滴谱法),利用其反演结果可对双偏振天气雷达数据进行评估。将此方法应用于不同类型降水过程的雷达偏振参量数据质量评估,结果表明:满足微雨条件时,雨滴... 详细信息

结合T-Matrix方法和雨滴谱仪数据反演双偏振参量,设计了一种雨滴谱反演评估方法(雨滴谱法),利用其反演结果可对双偏振天气雷达数据进行评估。将此方法应用于不同类型降水过程的雷达偏振参量数据质量评估,结果表明:满足微雨条件时,雨滴谱法与传统的微雨滴法均能有效监测由雷达系统误差导致的观测偏差,且评估结果十分接近;不满足微雨条件时,雨滴谱法评估的不同类型降水过程的雷达数据质量与满足微雨条件下的评估结果十分接近,客观证明了系统调整后雷达运行良好、数据质量稳定;不同雨强(R)情况下,雨滴谱法的评估结果具有一致性。10 mm·h^(-1)≤R<20 mm·h^(-1)时,雷达观测的数据质量最为稳定。该雨滴谱法适用范围广,可动态评估双偏振雷达偏振参量质量,有助于雷达调整和数据校正。

关键词：雨滴谱双偏振天气雷达质量评估差分反射率因子

青岛市短时强降水及其大尺度环流背景特征分析

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海洋湖沼通报(中英文) 2024年

作者：孙颖邓运超赵程程青岛市气象灾害防御工程技术研究中心青岛市城阳区气象局莱西市气象局

本文以青岛短时强降水为例，利用青岛地区2006—2017年7个国家基本站和144个加密自动观测站逐时降水观测资料、NCEP/NCAR全球再分析资料（FNL）分析了青岛短时强降水时空特征，重点分析了产生短时强降水的不同大尺度环流场要素特征。研... 详细信息

本文以青岛短时强降水为例，利用青岛地区2006—2017年7个国家基本站和144个加密自动观测站逐时降水观测资料、NCEP/NCAR全球再分析资料（FNL）分析了青岛短时强降水时空特征，重点分析了产生短时强降水的不同大尺度环流场要素特征。研究结果表明：1）青岛平均每年出现3次短时强降水，其中7—8月份出现次数最多。短时强降水出现频次空间分布与地形有很大关系，大值区位于山地迎风坡，胶州湾沿岸是小值区。2）产生短时强降水的主要影响系统有西来槽、西风小槽、东北冷涡、低压倒槽、台风及其与中小尺度系统相互作用。不同大尺度天气系统产生的强降水范围有不同特征：局地和小范围短时强降水主要是西来槽和低压倒槽造成的；区域和大范围的短时强降水则以低压倒槽产生的较多，且是多系统综合影响为主，其中“北槽南涡”的天气形势更容易造成大范围的短时强降水。3）各类影响系统为短时强降水提供了不同的大尺度背景及作用：暖性低压倒槽使地面增湿减压，叠加高空冷平流增强了大气不稳定性；东北冷涡情形下，中高纬强盛冷空气与南来的暖湿空气交汇，有强的不稳定能量堆积；台风携带了大量水汽，有强的气流辐合和垂直上升气流。

关键词：短时强降水大尺度环流背景青岛

湖南两次暴雪过程的双偏振雷达云相态垂直特征观测分析

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灾害学 2024年

作者：戴劲何宁郭泽勇周卫华中国气象局大气探测重点开放实验室中国气象局龙卷风重点开放实验室(广东) 湘潭市气象局阳江市近海经济产业气象保障重点实验室新邵县气象局

针对2021年和2022年湖南两次大范围暴雪过程，该文利用ERA5全球再分析数据和长沙探空雷达、长沙S波段双偏振雷达等探测资料，深入分析了该过程的发生发展条件和云微物理特征。研究环境条件发现，正涡度区厚度伸展至450 hPa，中高层存在... 详细信息

针对2021年和2022年湖南两次大范围暴雪过程，该文利用ERA5全球再分析数据和长沙探空雷达、长沙S波段双偏振雷达等探测资料，深入分析了该过程的发生发展条件和云微物理特征。研究环境条件发现，正涡度区厚度伸展至450 hPa，中高层存在强烈的垂直运动，西南气流输送大量水汽，为强降雪提供了有利的动力、热力和水汽条件。进一步利用长沙双偏振雷达资料分析了两次降雪的微物理特征，结果显示：①暴雪与雪霰的基本反射率和极化参量纹理特征存在明显差异，可以有效识别两种降水粒子；②相态垂直廓线表明，雪的低层层云对应着相态转变；高层速度显著大于低层，且近地面降雪回波的下落速度低于层云降雨；③雷达极化参量的垂直演变特征表明两次降雪过程均有冰晶淞附层，其特征表现为高的差分反射率(ZDR)、差分相移率(KDP)和低的相关系数(CC)。研究证实双偏振雷达能够捕捉降雪云团的精细结构演变，可为强降雪的短临预报提供科学依据。

关键词：暴雪双偏振雷达发生发展条件云微物理监测

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江苏雷暴大风双偏振雷达特征统计分析

热带气象学报 2024年第4期40卷 669-680页

作者：温静王啸华姚丽娜喜度李泽宇吴晶璐常州市气象局中国气象局交通气象重点实验室江苏省气象台

利用双偏振雷达、地面自动站、闪电定位仪、探空等资料对江苏2012—2022年262次雷暴大风过程的环境参数和2020—2022年41个导致雷暴大风的对流风暴演变特征进行分析。结果表明：（1）雷暴大风发生在大气层结不稳定背景下，850 h Pa和500... 详细信息

利用双偏振雷达、地面自动站、闪电定位仪、探空等资料对江苏2012—2022年262次雷暴大风过程的环境参数和2020—2022年41个导致雷暴大风的对流风暴演变特征进行分析。结果表明：（1）雷暴大风发生在大气层结不稳定背景下，850 h Pa和500 h Pa温差中位数超过25°C，对流层中层存在干层；春季动力条件较好，0～6km垂直风切变中位数达到18.4 m·s-1，是夏季的2倍；夏季能量条件较好，CAPE平均值可达2 491.0 J·kg-1，而春季仅为977.5 J·kg-1。（2）凝练和定量验证了基于双偏振特征量的雷暴大风风暴演变的概念模型：对流风暴的生命史分为3个阶段，初生阶段存在较强的ZDR柱，Z和KDP较弱且未及地；发展阶段KDP柱显著增强，ZDR柱稍有减弱；雷暴大风发生阶段Z、ZDR和KDP核心高度均明显降低。因此，较强的ZDR柱，并伴随显著增强的KDP柱是雷暴大风发生的前兆信号。（3）统计获得双偏振特征量预警指标：初生阶段和发展阶段多数分别发生在雷暴大风发生前60 min和前20 min；在0～2 km的高度上，3～4 d B的ZDR大值区提前10～15 min到达雷暴大风站点。

关键词：雷暴大风环境参数双偏振雷达