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北上台风“杜苏芮”登陆后河北中南部的雨滴谱特征分析

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气候与环境研究 2024年第4期29卷 497-506页

作者：黄兆楚董晓波王梧熠李禧亮闫非侯劭禹张丹中国气象局雄安大气边界层重点开放实验室河北雄安新区071800 河北省气象与生态环境重点实验室石家庄050021 河北省人工影响天气中心石家庄050021 中国气象局邢台大气环境野外科学试验基地河北邢台054000 石家庄市气象局石家庄050081

利用雨滴谱仪观测资料,分析了2023年7月29日至8月1日的河北中南部极端降水的雨滴谱特征,研究降水的微物理特征变化。结果表明,降雨强度R小于50 mm/h时,雨滴直径随着R的增加明显增大,R超过50 mm/h时,随着R的继续增大,雨滴的质量加权平均... 详细信息

利用雨滴谱仪观测资料,分析了2023年7月29日至8月1日的河北中南部极端降水的雨滴谱特征,研究降水的微物理特征变化。结果表明,降雨强度R小于50 mm/h时,雨滴直径随着R的增加明显增大,R超过50 mm/h时,随着R的继续增大,雨滴的质量加权平均直径不再继续增长,趋于平衡,稳定在2 mm。此次降水位于海洋性对流特征区域的点较多,而位于大陆性的点较少,仍有很多点位于两种形态的过渡区间内,表明地面降水的微物理过程具有显著的时空变化。利用K-means聚类算法,将降水样本按照滴谱特征分为5类,发现不同强度滴谱特征具有明显差异,当降水强度高于50 mm/h时,降水的滴谱性质体现为较大的加权平均直径和较大的粒子数浓度,正是因为有持续稳定的大直径粒子和高数浓度的特征,雨滴谱的突变加上台风输送源源不断的水汽,才能在短时间内产生强降水。利用滴谱数据进行雷达降水估测关系拟合,得到雷达反射率Z、差分反射率KDP和R的拟合公式Z=224R1.44和R=45.8KDP0.77,使用R-KDP定量降水估测关系,结果要优于使用Z-R关系,尤其是超过40 mm/h的降水,估计误差明显好于使用Z-R关系。

关键词：特大暴雨雨滴谱微物理特征 Z-R关系

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基于机器学习的格点气温预报订正方法

气象 2024年第1期50卷 103-114页

作者：方鸿斌王珊珊王晓玲谭江红鲁礼炳武汉中心气象台武汉430074 湖北省襄阳市气象局襄阳441022 湖北省荆州市气象局荆州434022

使用2017年9月至2021年3月国家级业务化运行的智能网格实况分析产品和欧洲中期天气预报中心全球模式(EC)产品,根据湖北省的地理分布特征构建6个分区,采用基于LightGBM机器学习算法建立的气温预报方法,生成湖北省0.05°×0.05°格点气温... 详细信息

使用2017年9月至2021年3月国家级业务化运行的智能网格实况分析产品和欧洲中期天气预报中心全球模式(EC)产品,根据湖北省的地理分布特征构建6个分区,采用基于LightGBM机器学习算法建立的气温预报方法,生成湖北省0.05°×0.05°格点气温预报产品。利用2021年4—9月的预报产品和格点实况资料进行检验,结果表明:基于机器学习的气温预报方法(MLT)取得了较好的预报效果,其在0~72 h时效内优于中央气象台下发的气温精细化指导预报(SCMOC)和EC产品;MLT在山区的误差较平原大,但山区的订正幅度大于平原,日最高气温的订正幅度大于日最低气温的订正幅度;4—9月MLT、SCMOC、EC产品的平均绝对误差(MAE)日变化都呈现了白天偏高、夜间偏低、午后凸起的单峰特征,MLT的MAE值较SCMOC和EC产品的更低,并且在转折性天气中仍具有优势;站点检验与格点检验结论一致,基于格点建模的气温预报产品对站点预报同样得到了订正。机器学习在格点气温的模式订正方面可以作为一个行之有效的手段。

关键词：格点气温机器学习特征选择分区建模

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2022年河北省核桃全生育期气象条件分析

现代农村科技 2024年第2期 112-113页

作者：赵玉兵孙典河北省邢台市气象局河北邢台054000 南京信息工程大学江苏南京210044

2022年核桃主产区全生育期平均气温较常年偏高,累计降水量较常年偏多,3月中下旬出现的持续降温天气,使部分处于地势低洼地带的果园出现轻微冻害,6月末7月初部分核桃园有少量炭疽病发生。整体来看,2022年河北省光温水气象条件整体有利于... 详细信息

2022年核桃主产区全生育期平均气温较常年偏高,累计降水量较常年偏多,3月中下旬出现的持续降温天气,使部分处于地势低洼地带的果园出现轻微冻害,6月末7月初部分核桃园有少量炭疽病发生。整体来看,2022年河北省光温水气象条件整体有利于核桃生长发育。

关键词：河北省核桃气象条件

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多源数据融合在台风登陆前后风速的识别应用

海洋预报 2024年

作者：方奎明谈志安陈莲李渊陆桥台州市气象局台州市路桥区气象局玉环市气象局

基于Pydda反演算法、三次方程内插法及典型相关分析法，利用多普勒雷达径向速度反演风场、ERA5-Land再分析风场和气象自动站风场进行风场数据融合，并分析1909号超强台风“利奇马”登陆前后融合风场的特征。试验结果表明：融合风场结合... 详细信息

基于Pydda反演算法、三次方程内插法及典型相关分析法，利用多普勒雷达径向速度反演风场、ERA5-Land再分析风场和气象自动站风场进行风场数据融合，并分析1909号超强台风“利奇马”登陆前后融合风场的特征。试验结果表明：融合风场结合了各类风场的独特优势，能够弥补高海拔地区观测资料缺乏的不足；融合风场既包含低层风场的大风速区特征，也包含反演风场中超强台风“利奇马”的北倾结构特征。融合风场通过低层风场的传导能够对下一时刻的地面大风区起到一定指示作用，结合地形可以进一步判断强降水发生的大致范围，有助于划定风雨灾害影响区域。

关键词：多源数据风场反演风场融合台风风场风速识别

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一次伴随高架雷暴的极端暴雪不稳定机制分析

气象 2024年第9期50卷 1105-1119页

作者：万夫敬李博罗江珊侯淑梅庞华基青岛市气象局青岛266003 山东省菏泽市气象局菏泽274100 山东省气象台济南250031

利用常规观测资料、闪电定位监测、雷达资料和ERA5再分析资料等,分析了2023年12月14日山东地区的一次“雷打雪”天气过程的不稳定机制,利用锋生函数、假相当位温的密集区和地面温度的变化特征等,确定了地面冷锋的位置,结合物理过程的触... 详细信息

利用常规观测资料、闪电定位监测、雷达资料和ERA5再分析资料等,分析了2023年12月14日山东地区的一次“雷打雪”天气过程的不稳定机制,利用锋生函数、假相当位温的密集区和地面温度的变化特征等,确定了地面冷锋的位置,结合物理过程的触发和不稳定机制,给出了高架对流暴雪的概念模型。结果表明:雷暴和强降雪出现在地面冷锋后部,低空有深厚稳定的冷垫,逆温层之上存在强盛的暖湿空气,具有产生高架雷暴的环境。暴雪发生期间,存在对流-对称不稳定机制,且对称不稳定和位势不稳定存在于不同层次上:对称不稳定主要位于700 hPa以下,当暖湿气流沿低层冷垫强迫爬升,倾斜对流发展;而位势不稳定位于700~500 hPa,是伴随中低层西南急流的推进逐步建立的。当对称不稳定导致的倾斜对流发展到700~500 hPa层次时,位势不稳定能量得以释放,发展出深厚强烈的垂直对流。位势不稳定的建立与700~500 hPa上20 m·s^(-1)风速前沿的向北推进在时间上具有高度的一致性,超前于最强降雪和雷电,提前1~2 h。高架雷暴的触发除了低层冷垫的动力抬升外,还与中层700~500 hPa附近风速的增强有关,700~500 hPa风速增强后,槽前正涡度平流加强,上升气流发展,进而触发对流,造成强降雪和强烈、高频的雷电活动。尽管本次高架雷暴强降雪时段的回波主要集中在20~35 dBz,但回波顶高超过了-30℃层高度,35 dBz回波伸展到达-10℃层高度之上,仍需高度关注冬季雷电的发生。

关键词：雷打雪极端暴雪高架雷暴对流-对称不稳定

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两次强下击暴流致灾大风过程对比

应用气象学报 2024年第5期35卷 590-605页

作者：郭飞燕丁锋褚颖佳郎嘉河李晓东栾在茂青岛市气象局青岛266003 山东省济南市气象局济南250031

利用多普勒天气雷达、常规探空和地面观测数据、1 min降水量和5 min间隔加密自动气象站观测数据,对比分析了2017年6月2日和8月6日山东两次强下击暴流风暴(简称6·2超级单体和8·6强单体)雷达特征及地面致灾大风的成因。研究表明:两次致... 详细信息

利用多普勒天气雷达、常规探空和地面观测数据、1 min降水量和5 min间隔加密自动气象站观测数据,对比分析了2017年6月2日和8月6日山东两次强下击暴流风暴(简称6·2超级单体和8·6强单体)雷达特征及地面致灾大风的成因。研究表明:两次致灾大风过程在强天气尺度和有利中尺度环境下分别形成超级单体和强单体风暴并触发系列下击暴流,最强下击暴流发生时垂直积分液态水含量先跃增后骤降,6·2超级单体伴随中气旋顶和底高度的剧烈下沉。两次强下击暴流触地前均出现强反射率因子核的快速下降、底层高径向速度和强辐散、中层径向辐合和高空强辐散特征。6·2超级单体旋转特性强、中气旋深厚,低层伴随弧形入流缺口和勾状回波。8·6强单体中低层辐合特征显著,风暴前端低层伴有由雷暴出流和前侧入流形成的辐合带。两次强下击暴流引起地面致灾大风的过程中负浮力效应基本相当,6·2超级单体冷池密度流效应更明显,8·6强单体动量下传效应更显著。潍坊南孙站位于风暴移动方向正前侧,前侧辐散气流与同向快速移动的风暴叠加,是导致37 m·s^(-1)极端大风的重要原因。

关键词：致灾大风下击暴流强下沉气流动量下传冷池密度流

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新疆北部不同区域暖区暴雪过程水汽特征分析

高原气象 2024年第1期43卷 141-155页

作者：庄晓翠陈丽娟李博渊苗运玲新疆阿勒泰地区气象局新疆阿勒泰836500 新疆乌鲁木齐市气象局新疆乌鲁木齐830002

利用NCEP/NCAR再分析资料,主要运用HYSPLIT(拉格朗日后向轨迹)方法模拟追踪了1980-2020年冬季新疆北部27次暖区暴雪天气水汽特征,分析不同源地水汽源-汇关系及其对暴雪的贡献。结果表明,500 hPa主要水汽源地为格陵兰岛和大西洋及其沿岸... 详细信息

利用NCEP/NCAR再分析资料,主要运用HYSPLIT(拉格朗日后向轨迹)方法模拟追踪了1980-2020年冬季新疆北部27次暖区暴雪天气水汽特征,分析不同源地水汽源-汇关系及其对暴雪的贡献。结果表明,500 hPa主要水汽源地为格陵兰岛和大西洋及其沿岸、地中海和黑海及其附近,对阿勒泰地区暴雪贡献最大的水汽源头是大西洋及其沿岸附近,塔额盆地为地中海和黑海及其附近,沿途损失均较大;700 hPa主要为北欧、大西洋及其沿岸附近、地中海和黑海及其附近,对阿勒泰地区暴雪贡献最大的是地中海和黑海及其附近,塔额盆地是北欧,沿途损失最大前者是地中海和黑海及其附近,后者为大西洋及其沿岸;850 hPa上主要为中亚、地中海和黑海及其附近,前者对暴雪的贡献最大,到达暴雪区后增加较多。各源地水汽随西风气流达到关键区后,主要从偏西(西南)和西北两条路径输入暴雪区,前者占主导地位;对流层低层阿勒泰地区较塔额盆地水汽源地和路径更复杂。基于上述分析,构建了暖区暴雪水汽来源及路径的贡献模型,对阿勒泰地区、塔额盆地各层水汽贡献进行了细致的描述。

关键词：新疆北部暖区暴雪水汽特征 HYSPLIT模式

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灰葡萄孢蛋白质-蛋白质互作网络的构建

植物病理学报 2024年

作者：王嘉琳崔婷茹杨喆李白朱倩洁曹宏哲张康邢继红董金皋河北农业大学/河北省植物生理与分子病理学重点实验室河北省保定市气象局保定市农业农村局

为了阐明灰葡萄孢蛋白质-蛋白质之间的互作关系，深入探究灰葡萄孢致病的分子机理，本研究使用同源映射（Interolog）方法，构建了一个包含2 296个蛋白和9376对互作的灰葡萄孢蛋白质-蛋白质互作网络（PPI）图谱；并使用结构域-结构域相... 详细信息

为了阐明灰葡萄孢蛋白质-蛋白质之间的互作关系，深入探究灰葡萄孢致病的分子机理，本研究使用同源映射（Interolog）方法，构建了一个包含2 296个蛋白和9376对互作的灰葡萄孢蛋白质-蛋白质互作网络（PPI）图谱；并使用结构域-结构域相互作用（Domain-domain interactions）方法，对构建的灰葡萄孢蛋白质-蛋白质互作网络图谱进行了进一步的筛选和优化，构建了一个包含1 233个蛋白和2 585对互作的高可信度的蛋白质-蛋白质互作网络，利用MCODE算法将该网络图划分为27个功能模块，并对已知致病相关蛋白GB1、RAS2、BMP1和BMP3的互作蛋白子网络进行了分析；利用酵母双杂交技术对该蛋白质互作网络中BofuT4＿P103090与BofuT4＿P056160和BofuT4＿P007800蛋白之间的互作关系进行验证，确定了BofuT4＿P103090与BofuT4＿P056160和BofuT4＿P007800蛋白存在互作关系，验证了本研究所构建的蛋白质-蛋白质互作网络的可靠性。研究结果为阐明灰葡萄孢致病分子机理研究奠定了基础，并为其他物种的蛋白质-蛋白质互作网络及其致病机理研究提供了参考。

关键词：灰葡萄孢蛋白质-蛋白质互作网络酵母双杂交

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定州市空气质量特征及其与气象要素的关系

甘肃科技 2024年第9期 88-93+98页

作者：张思涵梁宏喆河北省定州市气象局

根据逐日空气质量指数（AQI）、污染物浓度与同期气象要素观测资料，综合分析定州市2015—2022年秋冬季空气质量变化特征，运用相关性分析法研究空气质量指数（AQI）与气象要素的相关性，并结合典型个例分析相似气象条件下空气污染治理... 详细信息

根据逐日空气质量指数（AQI）、污染物浓度与同期气象要素观测资料，综合分析定州市2015—2022年秋冬季空气质量变化特征，运用相关性分析法研究空气质量指数（AQI）与气象要素的相关性，并结合典型个例分析相似气象条件下空气污染治理成效。结果表明：从年变化看，空气质量优、良日数呈上升趋势，污染日数呈下降趋势；PM2.5、PM10、SO2、NO2浓度整体均呈逐年减小趋势，月变化呈“U型”分布，PM2.5仍是定州市大气主要污染物。AQI与相对湿度呈正相关，与气温、风速、日照呈负相关。个例分析表明，与2014年各污染过程相比，定州市近5年污染程度明显减轻，空气质量改善成效已经显现。

关键词：空气质量指数污染物浓度气象要素相关性分析空气污染治理成效