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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

陕西省冬季持续性区域性霾事件大气环流异常及前兆信号

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高原气象 2024年

作者：黄鑫贺音潘留杰董自鹏刘慧何慧博党瑞任琦陕西省气象信息中心秦岭和黄土高原生态环境气象重点实验室陕西省气象台陕西省气象科学研究所榆林市气象台

基于陕西省地面气象观测站观测资料、 NCEP/NCAR逐日再分析等资料，对1980-2021年冬季陕西省关中历次持续性区域性霾事件的逐日背景环流和前兆信号进行了分析。冬季关中持续性区域性霾事件与北大西洋至欧亚大陆显著的大气遥相关环流型... 详细信息

基于陕西省地面气象观测站观测资料、 NCEP/NCAR逐日再分析等资料，对1980-2021年冬季陕西省关中历次持续性区域性霾事件的逐日背景环流和前兆信号进行了分析。冬季关中持续性区域性霾事件与北大西洋至欧亚大陆显著的大气遥相关环流型联系密切。正位相的北大西洋涛动（NAO+）和正位相的东大西洋/西俄罗斯（EATL/WRUS+）是与持续性区域性霾事件联系的重要遥相关型的一部分，正位相北大西洋涛动（NAO+）是此环流型的起始模态。约75%持续性区域性霾事件发生前15天至前5天的NAO正位相天数大于5天，每天NAO指数大于或者接近0，平均强度大于0。关中冬季持续性区域性霾事件出现时的前3天至第3天500 hPa欧亚大陆存在明显正位相EATL/WRUS遥相关型，第1～6天850 hPa中国东北至日本海为明显的位势高度正异常，反映了朝鲜半岛至中国中部地区气压梯度正异常，关中地区近地面存在东南风异常，增强了关中及其以南地区大气辐合，并且有利于将我国中东部地区气溶胶输送到陕西。

关键词：持续性区域性霾事件北大西洋涛动东大西洋/西俄罗斯遥相关陕西东南风

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龙羊峡冷水鱼养殖气象服务效益评估

青海科技 2024年第4期31卷 144-151页

作者：王宛青杨发源钟元龙青海省海南州气象局共和813099

针对冷水鱼养殖中的气象服务,效益的评估是判断预报能力的技术之一。为提高冷水鱼养殖业的生产效益和应对气象灾害的能力,以龙羊峡冷水养殖为研究对象,提出冷水鱼养殖气象服务效益评估方法,综合分析冷水鱼养殖区域实际情况与气象服务关... 详细信息

针对冷水鱼养殖中的气象服务,效益的评估是判断预报能力的技术之一。为提高冷水鱼养殖业的生产效益和应对气象灾害的能力,以龙羊峡冷水养殖为研究对象,提出冷水鱼养殖气象服务效益评估方法,综合分析冷水鱼养殖区域实际情况与气象服务关键影响因素,从气象服务质量与气象服务绩效两方面出发,选取气象数据准确性以及冷水鱼养殖产量增减等8个评估指标,构建冷水鱼养殖气象服务效益评估指标体系。利用属性层次分析模型计算评估指标权重,采用逆推法构建效益评估模型,并确定无法避免损失因子、气象服务质量和绩效指标参数,获取气象服务效益评估值。结果显示该方法能够有效计算出气象服务效益评估结果,得出冷水鱼养殖业的投入产出比,在冷水鱼养殖中具有一定的实用价值。

关键词：冷水鱼养殖气象服务效益评估指标体系属性层次分析逆推法损失因子

海西州国道G315沿线道路结冰时空分布特征研究

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青海科技 2024年

作者：申慧慧欧天宇李万花李积杰蔡琪青海省海西州茫崖市气象局

利用2011年10月—次年5月至2023年10月—次年5月海西州国道G315沿线自动气象站逐小时气象资料，分析了国道G315沿线道路结冰的时空分布特征、道路结冰初终日以及不同强度降雪对道路结冰的影响等，讨论了道路结冰与地面和气温之间的变化... 详细信息

利用2011年10月—次年5月至2023年10月—次年5月海西州国道G315沿线自动气象站逐小时气象资料，分析了国道G315沿线道路结冰的时空分布特征、道路结冰初终日以及不同强度降雪对道路结冰的影响等，讨论了道路结冰与地面和气温之间的变化关系。分析表明，海西州国道G315沿线路结冰的空间分布为从东向西逐渐减少，道路结冰的主要路段是天峻至大柴旦路段，结冰时间主要集中在11月和1—4月；道路结冰的初日、终日和极端最长道路结冰日数差异很大，降雪次数最多的路段是道路结冰最多的路段。道路结冰主要取决于气温变化，地面温度与气温之间存在显著的线性统计关系，春季道路结冰融化的时间最短，秋季次之，冬季融化时间缓慢。

关键词：道路结冰时空分布特征气温与地温关系海西州

两种中尺度模式在甘肃河东暴雨日降水预报偏差精细化评估

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干旱区研究 2024年

作者：杨秀梅孔祥伟沙宏娥张君霞兰州中心气象台

利用2019—2021年暖季（5—9月）甘肃河东20个暴雨日的小时实况和模式数据，用降水强度、频率等要素进行研究，评估了CMA-SH9、CMA-MESO模式在4个子区（甘南高原、陇南、陇东和陇中）的降水日变化预报偏差。结果表明：（1）两种模式在... 详细信息

利用2019—2021年暖季（5—9月）甘肃河东20个暴雨日的小时实况和模式数据，用降水强度、频率等要素进行研究，评估了CMA-SH9、CMA-MESO模式在4个子区（甘南高原、陇南、陇东和陇中）的降水日变化预报偏差。结果表明：（1）两种模式在陇南、陇东、甘南高原对≥2.5 mm·h-1和≥5 mm·h-1降水预报能力相当，但在陇中CMA-MESO对≥5 mm·h-1的降水比CMA-SH9更易空报。（2）对≥2.5 mm·h-1降水强度两种模式预报白天偏大，夜间偏小，夜间实况峰值时段偏差最大，陇中、陇东CMA-SH9降水强度预报在大多数时次优于CMA-MESO，陇南夜间CMA-SH9优于CMA-MESO，白天反之；陇南和陇东（甘南高原）CMA-SH9对≥5 mm·h-1降水强度预报整体优于（劣于）CMA-MESO。（3）对≥2.5 mm·h-1降水频率两种模式预报白天偏低，夜间偏高，夜间实况峰值时段偏差最大，CMA-SH9降水频率预报整体优于CMA-MESO；在陇南、陇中和陇东各时次对≥5 mm·h-1降水频率预报偏低，实况峰值时段偏低更明显。（4）在4个子区内两种模式均以位相误差为主，振幅误差小。

关键词：小时降水日变化降水强度和频率偏差特征

柴达木盆地藜麦生长季各气象因子变化特征分析

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青海科技 2024年第3期31卷 156-161页

作者：金卫东李积芳杨永乐薛晓萍许学莲陈宏松青海省格尔木市气象局格尔木816099

利用1981—2020年德令哈、乌兰、都兰和格尔木4-9月的气温、降水、日照、风速、≥0℃积温及≥0℃积温日数次数,采用线性趋势法分析了柴达木盆地藜麦生长季各气象因子变化特征。结果表明:柴达木盆地藜麦生长季平均气温、降雨量、≥0℃积... 详细信息

利用1981—2020年德令哈、乌兰、都兰和格尔木4-9月的气温、降水、日照、风速、≥0℃积温及≥0℃积温日数次数,采用线性趋势法分析了柴达木盆地藜麦生长季各气象因子变化特征。结果表明:柴达木盆地藜麦生长季平均气温、降雨量、≥0℃积温及≥0℃积温日数数据呈上升趋势,并通过0.01的极显著性检验;日照时数、风速气候倾向率呈下降趋势,通过0.01的极显著性检验;20世纪90年代之前属偏冷期,90年代之后属偏暖期;21世纪00年代前属降水量偏少时期,之后属降水量偏多时期。分析结果对合理利用当地气候资源,促进盆地农业可持续发展具有一定的指导意义。

关键词：藜麦生长季气象因子柴达木盆地

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小灶火地区起沙风速及影响因子分析

青海环境 2024年第2期34卷 109-113,116页

作者：李兴李金凤石秀云刘成丰青海省格尔木市气象局格尔木816099

小灶火位于柴达木盆地西北部,地处格尔木市上游,是柴达木盆地沙尘暴主要的路径的重要节点。利用小灶火气象站2000—2020年大风、沙尘暴、扬沙日数等气象资料,分析研究了沙尘天气特征、沙尘暴天气形成的机理、起沙预报指数等级和起沙风... 详细信息

小灶火位于柴达木盆地西北部,地处格尔木市上游,是柴达木盆地沙尘暴主要的路径的重要节点。利用小灶火气象站2000—2020年大风、沙尘暴、扬沙日数等气象资料,分析研究了沙尘天气特征、沙尘暴天气形成的机理、起沙预报指数等级和起沙风速影响因子。结果表明:小灶火地区年均发生沙尘暴日数为4.8 d/a、扬沙17.5 d/a、浮尘日数为4.5 d/a,呈增长趋势,最多的月份是4月,最少的月份是11月;小灶火地区地处冷空气过境的主要路径上,吹风天气频发加之丰富的沙源是沙尘暴天气出现形成的最主要原因;该地区临界起沙风速通过经验公式计算为10.3 m/s,由于地貌一年四季变化较小,临界起沙风速季节变化不明显;该地区起沙指数预报分为5级,级数越大,表明风力大且持续的时间长,越有利于沙粒的移动;影响起沙风速的主要因素是沙粒粒径、沙粒含水率和下垫面粗糙度。

关键词：小灶火沙尘天气起沙风速起沙

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青藏高原雪盖次季节变率的季节进程

高原山地气象研究 2024年第3期44卷 120-128页

作者：李晓琳青海省湟源县气象局湟源812199

利用1998—2020年交互式多传感器雪冰制图系统雪盖资料、ERA-Interim再分析资料的近地层气温数据和美国气候预测中心提供的格点降水资料,研究了青藏高原雪盖次季节变率的变化特征及其与气温和降水的关系。结果表明:青藏高原积雪覆盖率... 详细信息

利用1998—2020年交互式多传感器雪冰制图系统雪盖资料、ERA-Interim再分析资料的近地层气温数据和美国气候预测中心提供的格点降水资料,研究了青藏高原雪盖次季节变率的变化特征及其与气温和降水的关系。结果表明:青藏高原积雪覆盖率随季节变化较为明显,冬季积雪覆盖率最高,春季、秋季次之,夏季最小;雪盖季节内变化进程为1月活跃区域达到最大,此后逐步缩小,夏季最小,春季、秋季为过渡季节;青藏高原平均气温年内差值约为20℃,1月平均气温最低,且呈现南高北低的分布特征;气温对于青藏高原雪盖分布的影响较大,气温变化标准差大的时期,雪盖次季节变率也对应较大,且在空间分布上两者也较为类似;降水对青藏高原雪盖次季节变化的影响较小,二者没有明显的相关关系。

关键词：青藏高原雪盖次季节气温降水

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诺木洪地区芦苇物候特征及其对气候变化的响应

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青海科技 2024年第4期31卷 139-143页

作者：吴双桂韩廷芳殷春华陈芳青海省诺木洪气象站诺木洪816102 青海省格尔木市气象局格尔木816099

利用诺木洪农业气象观测站芦苇物候期观测资料和相应气温、降水、日照等气象资料,分析青海省诺木洪地区芦苇物候期变化特征及其对气候变化的响应。结果表明:诺木洪地区芦苇展叶期、开花期、种子成熟期、黄枯期间隔日数均呈缩短趋势。平... 详细信息

利用诺木洪农业气象观测站芦苇物候期观测资料和相应气温、降水、日照等气象资料,分析青海省诺木洪地区芦苇物候期变化特征及其对气候变化的响应。结果表明:诺木洪地区芦苇展叶期、开花期、种子成熟期、黄枯期间隔日数均呈缩短趋势。平均气温和最低气温呈升温趋势,最高气温呈降低趋势,降水和日照时数呈减少趋势,这一趋势变化构成了诺木洪地区芦苇生长季节的气候背景环境。随着气候变化,芦苇物候对气候变化的响应表现为展叶期、开花期、黄枯期间隔日数均呈缩短趋势。分析结果对合理利用当地气候资源、调整农业产业结构及合理实时安排生产和田间管理,减少不利气候条件对农业生产的影响具有重要的指导意义,可为保护生态环境、防治草地退化等方面提供科学依据。

关键词：诺木洪地区芦苇物候气候变化响应