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夏季亚洲极涡的长期变化对东亚环流和水汽收支的影响

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地球物理学报 2009年第1期52卷 20-29页

作者：王遵娅丁一汇中国气象局国家气候中心

主要分析了1951～2004年夏季亚洲极涡强度和面积的长期变化趋势及其对东亚夏季环流,水汽输送和降水量的影响,发现1951～2004年,夏季亚洲极涡表现出了明显的强度减弱,面积缩小的变化趋势,并以面积缩小更为显著,这正对应于北极涛动（AO）... 详细信息

主要分析了1951～2004年夏季亚洲极涡强度和面积的长期变化趋势及其对东亚夏季环流,水汽输送和降水量的影响,发现1951～2004年,夏季亚洲极涡表现出了明显的强度减弱,面积缩小的变化趋势,并以面积缩小更为显著,这正对应于北极涛动（AO）指数在该时段的显著升高.在这种北半球中高纬大尺度环流变化的影响下,东亚夏季高空西风急流在近54年显著南移,冷空气活动的南侵程度明显增强,从而造成低空偏北风显著增强而偏南风减弱.与此相应,近54年整个中国区域内低空纬向风速呈明显的减小趋势.总的来看,东亚夏季风环流发生了明显减弱.同时,流经中国的中纬度西风水汽输送在近54年也表现出一致减弱的趋势,而南风水汽输送大致以110°E为界,以东的夏季风区呈显著的减弱趋势而以西则有明显的增加趋势.这种水汽输送的变化影响了中国不同区域内水汽输送通量散度的改变,进而使得夏季降水量发生变化.分析表明,夏季亚洲极涡的面积和强度与东北、华北和西北东部的水汽输送通量散度和夏季降水呈正相关,而与长江中下游、华南、西南、青藏高原和西北西部呈显著负相关,夏季亚洲极涡在近几十年的面积缩小和强度减弱是中国夏季降水长期变化的一个可能原因.

关键词：亚洲极涡变化趋势东亚环流水汽输送中国夏季降水

中国气象局数值天气集合预报统一后处理系统的研发与应用

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地球科学进展 2022年第12期37卷 1211-1222页

作者：高丽郑嘉雯招佐森罗月琳任鹏飞姚国华中国气象局地球系统数值预报中心集合预报室北京100081 广州市气象局广州市气象台广东广州511430 成都信息工程大学大气科学学院四川成都610225 广东省气象局广东省气象台广东广州510150

集合预报是数值天气预报中发展最快的方向之一,已成为当前预报预测业务准确率和产品丰富性的重要保障。过去30年间,伴随着国际上集合数值预报科学研究的快速发展,业务集合预报技术和系统取得了长足进步。作为集合预报链条中面向下游用... 详细信息

集合预报是数值天气预报中发展最快的方向之一,已成为当前预报预测业务准确率和产品丰富性的重要保障。过去30年间,伴随着国际上集合数值预报科学研究的快速发展,业务集合预报技术和系统取得了长足进步。作为集合预报链条中面向下游用户的信息输出端,后处理系统已经成为大规模数据生成和产品制作功能一体化、多层次预报分析方法和技术高度集约化的综合平台,在发挥集合预报优势方面扮演着关键角色。首先回顾了国内外集合预报后处理系统发展历程以及后处理技术发展趋势和走向,归纳并阐述了集合预报后处理系统的主要功能。进一步详细介绍了中国气象局全球/区域集合预报业务系统的集合预报统一后处理系统针对上述各方面主要功能的设计思路、结构框架、关键技术和常规产品等研发进展情况,并重点阐释了如何充分利用该集合预报业务系统实时大样本集合预报数据信息开发的极端预报指数、热带大气季节内振荡、西北太平洋副热带高压和南亚高压等多样化新产品及其在业务中的实际应用。总体来看,集合预报后处理将成为充分发挥集合预报准确度高、信息量大以及社会效益显著等优势的研发新方向。

关键词： CMA-GEPS/REPS 集合预报统一后处理业务系统预报产品

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北京气候中心气候系统模式对中国四季日平均气温的模拟性能评估

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物理学报 2015年第4期64卷 370-377页

作者：赵珊珊何文平中国气象局国家气候中心北京100081

利用去趋势波动分析方法对中国四季日平均气温观测资料进行了研究,发现四季日平均气温均具有很好的长程相关性特征,中国西部地区尤其是新疆和西藏的长程相关性较强.基于观测资料中的这种长程相关性特征,评估了北京气候中心气候系统模式... 详细信息

利用去趋势波动分析方法对中国四季日平均气温观测资料进行了研究,发现四季日平均气温均具有很好的长程相关性特征,中国西部地区尤其是新疆和西藏的长程相关性较强.基于观测资料中的这种长程相关性特征,评估了北京气候中心气候系统模式对中国四季日平均气温的模拟性能,发现该模式能够较好地反映中国四季日平均气温的长程相关性特征.总体而言,模式对春季的日平均气温的长程相关性模拟效果最好,仅对江南地区的长程相关性的模拟较差;夏季,模式模拟误差较大的地区包括中国中东部地区及西藏大部,其中华北南部、黄淮西部、江南大部、华南等地模拟效果最差;秋季,模式对东部沿海及东北大部、华北西南部等地模拟的长程相关性偏强,而在西北大部模拟的长程相关性明显偏弱;冬季,除东部沿海地区模拟的长程相关性偏强外,全国其余大部分地区接近观测或偏弱,其中西北、西南、华南北部、江南南部、东北北部偏弱明显,青藏高原西部偏弱最为显著.

关键词：去趋势波动分析标度指数长程相关性模式性能评估

基于多源数据的巢湖蓝藻水华时空分布及驱动因素分析

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环境科学 2024年第5期45卷 2694-2706页

作者：金晓龙邓学良戴睿徐倩倩吴月范裕祥合肥市气象局合肥230041

富营养化和有害藻类水华暴发是全世界淡水湖泊共同面临的生态环境问题之一.巢湖作为典型的内陆淡水湖泊,其富营养化水平和蓝藻水华暴发面积常年居高不下,且在各湖区表现为一定的时空分布差异.为认识和了解不同阶段巢湖蓝藻水华发生和发... 详细信息

富营养化和有害藻类水华暴发是全世界淡水湖泊共同面临的生态环境问题之一.巢湖作为典型的内陆淡水湖泊,其富营养化水平和蓝藻水华暴发面积常年居高不下,且在各湖区表现为一定的时空分布差异.为认识和了解不同阶段巢湖蓝藻水华发生和发展基本规律,利用巢湖水上综合观测平台和卫星遥感等多源数据,获得2015~2020年水体中藻密度和水华面积的时空分布信息,并采用基于增强回归树的机器学习算法,定量评估不同阶段各环境因子对蓝藻水华影响的重要程度及相互作用关系.结果表明:(1)巢湖蓝藻水华表现出较大的季节变化特征,蓝藻细胞在春季开始复苏,主要在巢湖西半湖和沿岸地区形成轻度水华,水体藻密度在夏、秋季达到最大,该季节发生中等程度以上的水华频率较高.(2)非暴发期间,巢湖藻密度变化受物理和化学因素影响较大,二者对解释藻密度方差变化的贡献率可达80.3%,水体中高浓度溶解氧、弱碱性pH值(7.2~7.6)和适宜水温(3℃)是藻类细胞生长繁殖的有利环境条件,巢湖蓝藻水华首次暴发一般在气温稳定通过7℃初日11 d前后出现.(3)暴发期内,巢湖蓝藻水华发生主要受藻类生物量和气象条件的综合影响,气温、藻密度、日照时数和风速的累计贡献率为95%,各因子均存在一个有利于蓝藻水华发生的最适区间.多因子交互作用分析结果显示,在水体藻密度大、气温适宜和微风的综合作用下,巢湖蓝藻水华发生概率较高.上述研究成果分析和揭示了不同阶段巢湖蓝藻水华的时空分布特征及其主导影响因子,可为巢湖蓝藻水华防控和预测、预警提供科学依据.

关键词：蓝藻水华时空变化巢湖影响因素驱动分析

1961-2020年中国区域性高温过程的气候特征及变化趋势

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地球物理学报 2023年第2期66卷 494-504页

作者：王荣王遵娅高荣叶殿秀中国气象局国家气候中心北京100081

利用全国2419个国家气象观测站长序列日最高气温资料,依据目前国家气候中心业务上采用的区域性高温过程客观判别标准和综合评估模型,对1961-2020年我国区域性高温过程的最早开始和最晚结束日期、发生频次以及过程的持续时间、覆盖范围... 详细信息

利用全国2419个国家气象观测站长序列日最高气温资料,依据目前国家气候中心业务上采用的区域性高温过程客观判别标准和综合评估模型,对1961-2020年我国区域性高温过程的最早开始和最晚结束日期、发生频次以及过程的持续时间、覆盖范围、高温强度和综合强度等的气候特征和长期变化趋势进行了分析.结果显示:(1)我国区域性高温过程平均每年发生4次,在5月上旬至10月上旬均可出现,主要集中在6月下旬至8月下旬,其中7、8月发生最为频繁.区域性高温过程在年内的首次出现日期平均为6月18日,末次结束日期平均为8月31日.平均每次过程覆盖760站、高温强度36.4℃、持续日数13天.(2)近60年来,我国区域性高温过程在年内的首次出现日期明显提前、末次结束日期显著推后,整个高温期大幅变长;区域性高温过程的发生频次呈先减少后增加变化特征,1990s以后维持高位;区域性高温过程的平均高温强度先减弱后增强,1980-2020年增强趋势显著;区域性高温过程的覆盖范围显著增大、持续时间显著变长、综合强度显著增强.(3)近60年,我国历年区域性高温过程的首次开始时间和末次结束时间,高温期长度及高温过程发生频次等均没有发生气候突变;区域性高温过程的平均高温强度在1987年由弱转强,并在2002年进一步突变增强.同时,区域性高温过程的影响范围、持续时间和综合强度分别在1998、2016和2012年前后突变增加和增强.总体而言,近60年来我国区域性高温过程已发生了显著变化,高温灾害趋于严重.

关键词：区域性高温过程气候特征变化趋势

受渍指数构建及其在长江中下游小麦渍害风险评估中的应用

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农业工程学报 2023年第2期39卷 100-106页

作者：胡佩敏荆州市气象局荆州434020

渍害是长江中下游地区影响小麦生长发育的一种主要农业气象灾害,针对目前渍害评估方法中考虑致灾因子不全面和没有考虑作物耐渍性生育期差异等问题,该研究提出了以整个生长季受渍指数表征小麦受渍程度特征的量化模型。该模型综合考虑了... 详细信息

渍害是长江中下游地区影响小麦生长发育的一种主要农业气象灾害,针对目前渍害评估方法中考虑致灾因子不全面和没有考虑作物耐渍性生育期差异等问题,该研究提出了以整个生长季受渍指数表征小麦受渍程度特征的量化模型。该模型综合考虑了土壤低氧对根系影响和不同生育期内小麦耐渍性差异,并将2016—2022年SMAP(soil moisture active passive)土壤表层含水率产品数据代入模型中计算长江中下游地区各栅格点(10 km×10 km)受渍指数值,通过分析受渍指数与小麦产量的关系,确定受渍指数5.3为是否受渍的阈值,从而得到长江中下游地区受渍率空间分布,并依据受渍率进行分区风险评估。结果表明:湖北省、安徽省、江苏省小麦发生渍害地区主要集中在长江沿线,即各省南部,主要以中风险区为主;湖南省、江西省小麦发生渍害高风险区主要集中在各省的中部,2省其他区域都为中风险区。长江中下游地区全域无渍害区面积占20.0%,低风险区占14.8%,中风险区占30.1%,高风险区占35.7%。研究可为作物渍害精细化风险评估提供可靠的方法与手段。

关键词：土壤含水率根系胁迫小麦渍害 SMAP产品风险评估

坚持科学发展观全面推进气象科技体制改革——中国气象局科技体制改革的实践与思考

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中国信息导报 2004年第11期 24-28页

作者：中国气象局科技发展司中国气象局·科技发展司

在国家科技部、财政部、中编办的指导和支持下,中国气象局按照科技部、财政部、中编办联合下发的(国科发政字[2001]428号)(以下简称"428号文件")的要求,认真贯彻国家有关科技体制改革的各项方针政策,周密组织,狠抓落实,积极稳妥地推进... 详细信息

在国家科技部、财政部、中编办的指导和支持下,中国气象局按照科技部、财政部、中编办联合下发的(国科发政字[2001]428号)(以下简称"428号文件")的要求,认真贯彻国家有关科技体制改革的各项方针政策,周密组织,狠抓落实,积极稳妥地推进科研院所的改革工作,取得了明显的成效.

关键词：科学发展观气象科研机构科技体制改革中国气象局

退耕还林工程对陕西省气候的影响及其驱动机制

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水土保持研究 2025年第2期 150-157页

作者：高建伦王晶晶白玥申永丽马锋高娟李超魏孝荣陕西省榆林市气象局西北农林科技大学水土保持科学与工程学院西部机场集团榆林机场有限公司航务部气象台

[目的]研究陕西省植被恢复对区域气候的影响及其驱动机制，能够为深入认识西北地区气候变化对植被恢复的响应机制提供理论依据。[方法]基于陕西省气象站点实测数据和卫星遥感数据，采用观测资料减去再分析法(OMR)和土地利用转移矩阵等... 详细信息

[目的]研究陕西省植被恢复对区域气候的影响及其驱动机制，能够为深入认识西北地区气候变化对植被恢复的响应机制提供理论依据。[方法]基于陕西省气象站点实测数据和卫星遥感数据，采用观测资料减去再分析法(OMR)和土地利用转移矩阵等方法，对比分析了陕西省不同地形下垫面退耕还林(草)工程实施前后(1980—1999年和2000—2017年)降水和气温的年际变化差异，讨论了植被恢复对气候反馈效应的驱动机制。[结果]退耕还林(草)工程实施后，陕西省年降水量增加，平均气温和最高气温增温趋势减缓。植被覆盖度增加引起的地表蒸散发和潜热通量变化是造成该区年降水增加和增温减缓的主要驱动因子，但其对年降水量和气温的影响因地形下垫面的不同而存在差异。[结论]植被恢复主要通过调控地表蒸散发和潜热通量影响陕西省气候变化，并且其对气候的影响因地形下垫面的不同而存在差异。

关键词：退耕还林(草) 降水量气温反馈效应植被恢复

中国东部2012年夏季降水及年代际转型的可能信号分析

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物理学报 2013年第9期62卷 547-556页

作者：龚志强赵俊虎封国林中国气象局国家气候中心北京100081

针对2012年夏季中国东部降水"南旱北涝"的异常特征,对比分析了近50年不同年代中国东部降水的分布型及海洋和环流等影响因素,并讨论了2012年中国东部夏季降水异常作为中国东部降水年代际转型信号的可能性.研究结果表明:1961—1978年期间... 详细信息

针对2012年夏季中国东部降水"南旱北涝"的异常特征,对比分析了近50年不同年代中国东部降水的分布型及海洋和环流等影响因素,并讨论了2012年中国东部夏季降水异常作为中国东部降水年代际转型信号的可能性.研究结果表明:1961—1978年期间,北太平洋年代际涛动(PDO)处于冷位相,东亚夏季风偏强,西太平洋副热带高压(副高)偏弱,北方地区冷空气活动偏弱,从而有利于南方水汽北上,造成中国北方地区夏季降水异常偏多;1979—1992年间则呈相反的特征,造成1970年代末期中国东部夏季降水发生了一次年代际尺度的调整.2010年代后期以来,PDO由暖位相向冷位向转变,2012年北太平洋海温异常偏暖,西太平洋海温由异常偏暖状态转变为正常略偏冷状态,东亚夏季风由弱变强,副高由强变弱,北方冷系统活动减弱,这些特征均与1961—1978年时段的情况类似,支持2012年作为中国东部夏季降水发生年代际调整的前期信号的可能性.近10年PDO,东亚夏季风(EASM),副高(WPSH)和贝湖高压(BH)四种指数夏季平均值的演变则进一步说明了2012年的这种异常特征不仅是年际尺度的振荡,更可能是前期演化基础上的一种量变到质变的调整.

关键词：年代际降水北太平洋年代际涛动东亚夏季风