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三江源一次降水过程雨滴谱垂直演变特征

干旱区研究 2024年第3期41卷 353-362页

作者：郭世钰张玉欣韩辉邦周万福康晓燕张莉燕青海省气象灾害防御技术中心青海西宁810001 青海省防灾减灾重点实验室青海西宁810001

利用布设在泽库站内的微雨雷达(Micro Rain Radar,MRR)、OTT-PARSIVEL激光雨滴谱仪、雨量计(Rain Gauge,RG)观测资料,针对2021年9月17日一次降水天气过程,对比分析MRR在高原地区的适用性,研究了不同雨强MRR观测参量及雨滴谱的垂直变化... 详细信息

利用布设在泽库站内的微雨雷达(Micro Rain Radar,MRR)、OTT-PARSIVEL激光雨滴谱仪、雨量计(Rain Gauge,RG)观测资料,针对2021年9月17日一次降水天气过程,对比分析MRR在高原地区的适用性,研究了不同雨强MRR观测参量及雨滴谱的垂直变化特征。结果表明:在此次过程中MRR与雨滴谱仪及RG的累计雨量结果较为一致,MRR 200 m雨强与雨滴谱仪反演值相关性较好。不同雨强下降水参量在垂直分布上有所差异,雨强Ⅰ档,受蒸发作用影响反射率因子、液态水含量、雨强由高层至低层表现出波动变化的趋势;雨强Ⅱ档,蒸发作用减弱,各微物理量峰值高度有所降低;雨强Ⅲ档,粒子碰并作用增强直径增大,各微物理量随高度的降低而增大。此次降水过程以小粒子为主,在各个高度层小粒子对数浓度的贡献均最大。1000~4000 m小粒子对雨强贡献率均大于90%;1000 m以下中等粒子随着高度降低对雨强的贡献逐渐增大;大粒子在高层对雨强的贡献率大于低层。

关键词：三江源微雨雷达雨滴谱垂直分布

1990年以来柴达木盆地小柴旦湖扩张及影响分析

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湖泊科学 2024年第3期36卷 927-938页

作者：祝存兄樊启顺严应存校瑞香青海省防灾减灾重点实验室西宁810001 青海省气象科学研究所西宁810001 中国科学院青海盐湖研究所盐湖资源绿色高值利用重点实验室西宁810008 青海省盐湖地质与环境重点实验室西宁810008

柴达木盆地盐湖对维系区域生态平衡、保障农业安全和国民经济发展具有重要的作用。受青藏高原气候暖湿化影响,盆地湖泊格局发生了一系列变化。为分析盆地盐湖变化特征,本文以小柴旦湖为例,基于长时间序列卫星数据,利用随机森林法提取盐... 详细信息

柴达木盆地盐湖对维系区域生态平衡、保障农业安全和国民经济发展具有重要的作用。受青藏高原气候暖湿化影响,盆地湖泊格局发生了一系列变化。为分析盆地盐湖变化特征,本文以小柴旦湖为例,基于长时间序列卫星数据,利用随机森林法提取盐湖水域范围并解构、评估“点—线—面”形态变化,同时构建矿化度指数表征盐湖资源禀赋。结果表明:(1)1990—2022年小柴旦湖面积呈“缓减—缓增—快增”的阶段性变化特征,岸线长度呈阶段性变化(2016年后增长明显),湖泊质心总体向西北方向迁移,截止2022年湖泊质心累计迁移距离为2363.49 m。(2)1990—2022年矿化度指数波动下降,呈“淡化”态势。(3)气象数据显示研究区年平均气温升高、年降水量增多、年潜在蒸散量下降,处于暖湿化轻度转型期,降水增多、蒸发下降、增温引起的冰雪融水增加综合叠加效应引起区域水资源增加,进而导致湖泊扩张和“淡化”。(4)小柴旦湖扩张和“淡化”对社会经济和生态平衡影响明显,一方面,影响湖区周边基础设施,近70 km^(2)区域受淹没直接影响,包括德小高速公路、柳格高速公路部分路段;另一方面,作为资源型湖泊,小柴旦湖盐湖矿产资源开发利用潜力下降,“淡化”或将引起湖泊生态系统失衡。(5)未来应适当调整小柴旦湖开发利用方向,挖掘“雪山—荒漠—盐湖—湿地—公路”视觉多元化立体景观资源,平衡盐湖“资源”与“生态”属性。本研究从湖泊动态变化研究的视角,结合多种方法开展了有益的尝试,分析结果可为柴达木盆地盐湖资源和生态环境保护及基础设施建设提供决策支撑。

关键词：盐湖卫星遥感随机森林质心矿化度小柴旦湖

华南快速循环同化模式在湖南不同环流型下的小时降水预报性能检验

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气象 2024年第4期50卷 434-448页

作者：陈龙陈静静胡媚陈鹤湖南省气象台长沙410118 气象防灾减灾湖南省重点实验室长沙410118

利用T-mode斜交旋转主成分分析法,对湖南2021年汛期(4—9月)逐小时850 hPa风场进行环流分型,在此基础上开展同期华南快速循环同化模式(CMA-GD-R3)小时降水预报性能检验。结果表明:影响湖南2021年汛期的主要环流型为西南涡切变型、切变... 详细信息

利用T-mode斜交旋转主成分分析法,对湖南2021年汛期(4—9月)逐小时850 hPa风场进行环流分型,在此基础上开展同期华南快速循环同化模式(CMA-GD-R3)小时降水预报性能检验。结果表明:影响湖南2021年汛期的主要环流型为西南涡切变型、切变型、副热带高压边缘南风型和台风外围东风型4类;模式小时降水预报的晴雨准确率和分级降水TS评分日变化特征明显,晴雨准确率夜间高于白天,分级降水TS评分峰值出现在早晨,各环流型的临近时效降水预报效果较好,短时强降水发生频次最高的西南涡切变型晴雨准确率较低,副热带高压边缘南风型在较大量级降水表现相对较差;SAL(structure amplitude and location)检验显示,西南涡切变型、切变型过程模式位置预报较接近实况,强度预报表现为前弱后强,副热带高压边缘南风型过程预报落区分散,位置预报不稳定,整体强度较实况明显偏弱,台风外围东风型过程在短时预报时效落区接近实况,强度预报显著偏弱,该方法能较客观地反映模式降水预报空间偏差。

关键词：华南快速循环同化模式(CMA-GD-R3) 环流分型小时降水预报 SAL检验

西宁市夏季居民区空气负离子浓度变化特征及其影响因子分析

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干旱区地理 2024年第8期47卷 1358-1366页

作者：马红璐祁栋林赵彤曹晓云赵全宁张睿青海省气象科学研究所青海西宁810001 青海省防灾减灾重点实验室青海西宁810001

利用2022年5-10月在青海省西宁市典型居民区观测的空气正、负离子浓度,分析空气负离子浓度时间分布特征、评价空气清新度和清洁度,结合同期气象条件和空气污染物浓度探究其相关性。结果表明:(1)西宁市典型居民区上午的空气负离子浓度高... 详细信息

利用2022年5-10月在青海省西宁市典型居民区观测的空气正、负离子浓度,分析空气负离子浓度时间分布特征、评价空气清新度和清洁度,结合同期气象条件和空气污染物浓度探究其相关性。结果表明:(1)西宁市典型居民区上午的空气负离子浓度高于下午及晚上,8-10月空气负离子浓度高于5-7月。(2)西宁市居民区空气负离子浓度变化跟监测时的天气状况密切相关,空气负离子浓度变化遵循“雨天>阴天>多云>晴天”的规律。(3)空气负离子浓度高说明空气清新却不代表空气清洁,高原地区城市晴天空气负离子浓度不高,空气清新度一般,而空气清洁度较高。(4)影响西宁市居民区空气负离子浓度波动的主要气象因素为相对湿度、日照时数、水汽压、降水量和风速,抑制西宁市居民区空气负离子浓度升高的主要空气污染物为NO_(2)、PM_(10)、CO和PM_(2.5)。研究结果可为高原地区居住环境、旅游健康管理以及生态环境保护提供科学数据支撑。

关键词：居民区空气负离子气象要素空气质量青藏高原西宁市

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基于枯草指数的冬季草畜平衡动态评估方法

草地学报 2024年第5期32卷 1629-1641页

作者：李航徐维新黄坤琳代娜肖强智祝存兄王淇玉司荆柯李自翔李利东成都信息工程大学四川成都610225 青海省防灾减灾重点实验室青海西宁810001

冬春季牧草在自然枯黄衰减与牲畜不断采食的双重压力下,地上生物量持续消耗减少,使这一时期成为生态破坏与畜牧业灾害的高发与重发期。因此,本研究利用若尔盖地区Landsat卫星影像,基于枯草植被指数(Dead grass vegetation index,DGVI),... 详细信息

冬春季牧草在自然枯黄衰减与牲畜不断采食的双重压力下,地上生物量持续消耗减少,使这一时期成为生态破坏与畜牧业灾害的高发与重发期。因此,本研究利用若尔盖地区Landsat卫星影像,基于枯草植被指数(Dead grass vegetation index,DGVI),建立了冬季牧草生物量的最优估算模型,该模型的验证R 2达到0.7911,并在此基础上,提出了一种针对冬季枯草的草畜平衡时空动态监测与评估方法,计算了若尔盖地区的冬季不同月份草地牧草存量及其超载状况。该区域超载率在冬季前期的11月—次年1月迅速增加,次年1月—2月,大部地区达到超载状态保持基本稳定。基于DGVI的冬季草畜平衡动态估算方法,具有比利用绿色植被指数估算的冬季草畜平衡更高的准确性和更强的应用能力,研究成果可为冬季枯草期草畜平衡时空动态监测与评估提供一种可行的应用技术与新思路。

关键词：生物量草畜平衡若尔盖地区枯草指数

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青海省不同等级寒冷日数时空演变特征

干旱区研究 2024年第5期41卷 742-752页

作者：蔡玉琴祁栋林王烈福李海凤张德琴青海省格尔木市气象局青海格尔木816099 青海省防灾减灾重点实验室青海西宁810001 青海省气象科学研究所青海西宁810001 青海省都兰县气象局青海都兰816100

利用1961—2019年青海省42个气象站逐日最低气温,分析不同等级寒冷日数时空演变特征。结果表明:(1)1961—2019年青海省寒冷日数随着等级降低而逐渐增加,主要以微寒日数为主;总寒冷日数整体呈减少趋势,显著快速减少的突变发生在1995年;... 详细信息

利用1961—2019年青海省42个气象站逐日最低气温,分析不同等级寒冷日数时空演变特征。结果表明:(1)1961—2019年青海省寒冷日数随着等级降低而逐渐增加,主要以微寒日数为主;总寒冷日数整体呈减少趋势,显著快速减少的突变发生在1995年;总寒冷日数减少主要是由酷寒日数的减少引起;1997年气候突变后严寒、大寒、小寒、轻寒、微寒和总寒冷日数变化趋势减少,酷寒日数变化趋势增多,极寒和凉日数变化趋势减少与增加分布相当。(2)青海省寒冷日数表现出明显的空间差异,总寒冷日数随着海拔升高逐渐增加,等级较高的寒冷日数增减趋势较明显,随着寒冷等级的降低,增减趋势向低纬度和海拔相对较低的地区发展。(3)极寒、酷寒、严寒、轻寒、微寒和总寒冷日数随年平均气温升高而逐渐减少,大寒、小寒和凉日数随年平均气温升高而逐渐增加。(4)青海省除了严寒日数其余等级寒冷日数存在持续性,未来下降趋势将持续,但持续性强度不尽相同。

关键词：寒冷日数时空演变突变特征未来趋势青海省

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山东一次低涡切变型暖区暴雨大范围漏报原因

气象 2024年第8期50卷 953-965页

作者：张萍萍林修栋张宁山东省气象防灾减灾重点实验室济南250031 山东省威海市气象局威海264200

低涡切变型暖区暴雨预报是山东省暴雨预报中的一个难点问题,2021年8月30—31日山东中部及半岛地区出现大范围暖区暴雨天气,主观预报强度偏弱,范围偏小,暴雨出现大范围漏报。本文利用常规数值模式资料、地面观测资料、雷达资料等对漏报... 详细信息

低涡切变型暖区暴雨预报是山东省暴雨预报中的一个难点问题,2021年8月30—31日山东中部及半岛地区出现大范围暖区暴雨天气,主观预报强度偏弱,范围偏小,暴雨出现大范围漏报。本文利用常规数值模式资料、地面观测资料、雷达资料等对漏报原因进行回顾,结果表明:对大气综合稳定度特征、边界层暖锋锋生特征、超低空急流、低空急流与高空急流垂直相互作用,以及边界层和中层弱冷空气的作用判断不够全面,在环境场已经发生变化的情况下,仍然用前期短时间内模式检验结果作为未来模式降水订正的依据等,可能是导致此次暖区暴雨过程预报不足的主要原因;在今后类似预报中应全面分析条件不稳定、对流不稳定和对称不稳定特征,关注边界层假相当位温密集带和边界层暖锋锋生特征,考虑急流垂直三维结构以及不同高度弱冷空气的作用,并应依据环境场的变化特征,判断数值模式暴雨预报性能,进行合理的动态订正。

关键词：暖区暴雨预报偏差对称不稳定暖锋锋生模式订正

面向风电平抑的双电池单元储能系统功率分层优化控制策略

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太阳能学报 2024年第10期45卷 736-744页

作者：王文黎隆基岳雨霏孟廷睿童宇轩唐欣长沙理工大学电网防灾减灾全国重点实验室

为减少风-储联合系统中，双电池单元储能系统的充放电循环次数，降低高充放电功率指令下电池单元充放电电流倍率，提出一种储能系统充放电功率分层优化控制策略。根据充放电功率指令高低，为两电池单元匹配同充同放和一充一放两种运行... 详细信息

为减少风-储联合系统中，双电池单元储能系统的充放电循环次数，降低高充放电功率指令下电池单元充放电电流倍率，提出一种储能系统充放电功率分层优化控制策略。根据充放电功率指令高低，为两电池单元匹配同充同放和一充一放两种运行模式，同时优化设置两运行模式下电池荷电状态循环区间，平衡充放电电量。仿真验证表明，在风电平抑效果相同的情况下，所提策略可降低高充放电功率指令下电池单元充放电电流倍率，减少电池充放电循环次数，延长电池寿命，降低储能电池功率和容量的配置需求。

关键词：电池储能系统风电功率电力系统优化控制策略充放电控制电池寿命

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黄渤海海区风速推算方法及效果评估

气象 2024年第2期50卷 234-245页

作者：曲巧娜吴炜山东省气象防灾减灾重点实验室济南250031 山东省气象科学研究所济南250031

为了弥补海上风场监测数据不足,提高对黄渤海海上风场监测能力,针对不同大气环流形势,基于较为稳定的74个沿海和海岛站等陆基站2017—2020年风场观测资料,以及同时段具有一定连续性的21个浮标站和船舶站等海基站观测数据,采用多元线性... 详细信息

为了弥补海上风场监测数据不足,提高对黄渤海海上风场监测能力,针对不同大气环流形势,基于较为稳定的74个沿海和海岛站等陆基站2017—2020年风场观测资料,以及同时段具有一定连续性的21个浮标站和船舶站等海基站观测数据,采用多元线性回归方法,建立由陆基站推算海区风速的模型。利用2021年实况资料对推算结果进行检验评估。结果表明:分别针对全部风力等级和6级及以上大风建立的风速推算模型(以下分别简称CM模型和HM模型)均具有较高的可靠性,其中HM模型对大风推算的准确率更高;8种天气类型中共5种类型发生大风的概率高于60%,其中对西北高东南低类型的推算效果最好,对西高东低型、西南高东北低型和西北低东南高型的6~7级大风推算效果较好,对8级及以上大风的推算效果略差;不同海区大风的推算结果中,对黄渤海大部分海区推算的风速略偏小,仅对渤海西南部海区的部分站点推算的风速略偏大;对黄海北部海区风速推算的平均绝对误差最小(0.95 m·s^(-1)),对其他海区风速推算的平均绝对误差在1.32~1.70 m·s^(-1);在海区观测不连续、不稳定的情况下,推算的风速能够对海上风场资料进行有效的补充。该推算方法易于业务化应用,可随不同海区观测资料的增加而进一步优化,对海洋观测布局设计也有一定的参考作用。

关键词：黄渤海大风实况天气分型推算检验