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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

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中国近30年短时极端降水特征分析

大气科学 2024年第3期48卷 1144-1156页

作者：赵煜飞张强鞠晓慧肖栋杨和平陈杰廖捷邓悦国家气象信息中心北京100081 中国气象局上海城市气候变化应对重点开放实验室上海200030 广西壮族自治区气象信息中心南宁530000

由于观测资料的限制,以往对于日尺度以下的短时极端降水特征和短时极端降水阈值的研究较少。本文基于中国气象局最新研制的1991~2021年中国2464个台站逐小时降水资料,分析了全国1 h、3 h降水频率特征,采用百分位法分别统计1 h和3 h极端... 详细信息

由于观测资料的限制,以往对于日尺度以下的短时极端降水特征和短时极端降水阈值的研究较少。本文基于中国气象局最新研制的1991~2021年中国2464个台站逐小时降水资料,分析了全国1 h、3 h降水频率特征,采用百分位法分别统计1 h和3 h极端降水阈值,探究了中国短时极端降水气候特征。分析结果表明四川、贵州、湖南、江西、福建和浙江等省的部分台站1 h降水频率较大,可达12%,西北地区1 h降水频率普遍偏低,大部分台站低于3%。1991~2021年期间,1 h、3 h极端降水频率呈减少趋势。共有64.7%的站3 h极端降水频率线性趋势与1 h极端降水频率线性趋势一致。我国降水极值和极端降水阈值空间特征明显,1 h降水极端降水阈值基本呈东南大、西北小的空间特征,广东、广西、海南阈值相比我国其他地区偏大。海南、广东、广西和江苏省1 h降水历史平均极值超过80 mm h^(-1),其中海南省平均极值最高,达102.7 mm h^(-1)。

关键词：地面观测降水质量控制日变化

云下湿清除作用对上海PM_(2.5)业务数值预报的影响

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环境科学学报 2024年第7期44卷 410-418页

作者：周广强毛卓成瞿元昊彭丽长三角环境气象预报预警中心上海200030 上海市气象与健康重点实验室上海市气象局上海200030

在华东区域大气环境数值预报系统中耦合气溶胶云下湿清除参数化方案,于2022年开展了区域空气质量业务数值预报,并以原业务系统回报作为对照,分析了业务预报对上海地区PM_(2.5)预报能力的改进效果.结果表明,不同时效的业务预报性能总体相... 详细信息

在华东区域大气环境数值预报系统中耦合气溶胶云下湿清除参数化方案,于2022年开展了区域空气质量业务数值预报,并以原业务系统回报作为对照,分析了业务预报对上海地区PM_(2.5)预报能力的改进效果.结果表明,不同时效的业务预报性能总体相当,预报效果指标优于对照试验并减弱了偏高程度和偏差分布的“右偏”特征;业务预报的PM_(2.5)浓度随降水增强的下降趋势与观测接近,基本消除了不同降水条件对预报效果的影响;2022年PM_(2.5)等级预报准确率达80%,较对照结果提升了6.3个百分点,其中雨日提升(8.0个百分点)更显著并通过改善化学初始或输送条件促进了非雨日的提升.同时也发现,业务预报仍存在一定系统性偏高,可应用数值预报释用等技术进一步提升预报效果.

关键词： PM_(2.5) 数值预报湿清除降水 WRF-Chem

多普勒天气雷达在人工防雹中的应用与发展研究

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中文科技期刊数据库（全文版）自然科学 2024年第3期 0067-0070页

作者：孙雨杨惠荷史京王晓霞喀什地区气象局新疆喀什844000 泽普县气象局新疆喀什844800 叶城县气象局新疆喀什844900

多普勒天气雷达是利用多普勒效应测量降水粒子径向速度的雷达系统。在降雹领域,多普勒天气雷达发挥着重要作用,为人工影响天气作业提供了重要的技术支撑。在此基础上,总结了多普勒天气雷达在防雹领域的应用与发展。本文通过对多普勒天... 详细信息

多普勒天气雷达是利用多普勒效应测量降水粒子径向速度的雷达系统。在降雹领域,多普勒天气雷达发挥着重要作用,为人工影响天气作业提供了重要的技术支撑。在此基础上,总结了多普勒天气雷达在防雹领域的应用与发展。本文通过对多普勒天气雷达的工作原理、应用现状及未来发展趋势的深入探讨,旨在为多普勒天气雷达的研究和实践提供参考和启示。

关键词：多普勒天气雷达人工防雹数据处理模型开发发展趋势

1979~2017年冬季新疆北部各区域型暴雪日水汽输送特征分析

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大气科学 2024年第2期48卷 405-416页

作者：李亚云杨莲梅成巍邓志武北京应用气象研究所北京100029 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所乌鲁木齐830002 中亚大气科学研究中心乌鲁木齐830002

北疆地处内陆干旱半干旱区,降水的多少对其影响十分巨大。尤其在全球变暖背景下,北疆地区的降水异常增多。本研究利用1979~2017年北疆40个站点冬季降水资料、ECMWF ERA-Interim和NCEP/NCAR再分析资料,基于HYSPLIT v4.9模式讨论北疆4个... 详细信息

北疆地处内陆干旱半干旱区,降水的多少对其影响十分巨大。尤其在全球变暖背景下,北疆地区的降水异常增多。本研究利用1979~2017年北疆40个站点冬季降水资料、ECMWF ERA-Interim和NCEP/NCAR再分析资料,基于HYSPLIT v4.9模式讨论北疆4个区域型暴雪日的水汽输送特征及可能影响机制。研究发现:(1)各区域型水汽以西边界输入为主,但西天山型有少量水汽从北边界输入,天山型有部分水汽从南边界高层输入;(2)北部型、西部型和西天山型的水汽通道均位于中纬西风带,但具体位置有所差异。北部型以地中海和黑海水汽输送为主,贡献率为58.8%;西部型以里海西南侧水汽输送为主,贡献率为70.8%;西天山型以黑海和里海东南侧水汽输送为主,总贡献率为72.9%;天山型的水汽源地主要位于印度、伊朗附近,贡献率为64.2%;(3)各区域型位势高度的距平南北均呈现“正—负”分布,西东均呈现“负—正—负”分布,但中心强度、位置及范围有所不同,这种差异导致影响区域的不同。

关键词：暴雪日水汽输送北疆拉格朗日轨迹环流特征

沙尘气溶胶影响新疆对流云降水的数值模拟研究

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大气科学 2024年第3期48卷 1173-1188页

作者：孙博爱银燕陈倩况祥陈泔真邹泽庸南京信息工程大学/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044 中国气象局云雾物理环境重点开放实验室北京100081

为研究沙尘气溶胶层对云和降水的影响,本文使用耦合了分档云微物理方案(SBM)的Weather Research and Forecast Forecasting model(WRF)高分辨率天气模式(WRF-SBM),模拟了2016年7月8日发生在新疆阿克苏地区的一次强对流天气过程,并分别... 详细信息

为研究沙尘气溶胶层对云和降水的影响,本文使用耦合了分档云微物理方案(SBM)的Weather Research and Forecast Forecasting model(WRF)高分辨率天气模式(WRF-SBM),模拟了2016年7月8日发生在新疆阿克苏地区的一次强对流天气过程,并分别讨论了处于不同高度的沙尘层对云动力、微物理和降水形成过程中的作用。结果表明:沙尘层处于对流层中低层时,沙尘气溶胶作为云凝结核(cloud condensation nuclei,CCN)对云微物理过程的影响比其处于中高层时更明显,沙尘气溶胶使得CCN增加,云滴数浓度增加,云滴有效半径减小,降水延迟;而沙尘层处于对流层中高层时,沙尘气溶胶作为冰核(ice nuclei,IN)对云微物理过程影响更明显,沙尘气溶胶使得IN浓度增加,冰晶数量增加,雪、霰、雹的凇附增长率增加,参与融化过程的冰相粒子增多,降雨率增大。本文仅讨论了发生在新疆的这次对流天气过程对处于不同高度的沙尘气溶胶层的可能响应,要全面认识沙尘气溶胶对不同类型云降水过程的影响,需要进行更多的、有观测资料约束的模拟研究。

关键词：沙尘气溶胶分档微物理方案对流云

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新疆伊犁河谷暖季短历时强降水变化特征

沙漠与绿洲气象 2024年

作者：黄艳杨莲梅唐鹏刘泉泉和田地区气象台中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所

利用新疆伊犁河谷高密度地面自动站逐小时降水观测资料，对2010—2022年暖季(5-9 月)逐1 h、3 h和6 h短历时强降水(Flash Heavy Rain，FHR)进行对比分析，探究FHR时空分布特征。结果表明：伊犁河谷暖季 FHR 阈值空间分布具有一致性，1 h... 详细信息

利用新疆伊犁河谷高密度地面自动站逐小时降水观测资料，对2010—2022年暖季(5-9 月)逐1 h、3 h和6 h短历时强降水(Flash Heavy Rain，FHR)进行对比分析，探究FHR时空分布特征。结果表明：伊犁河谷暖季 FHR 阈值空间分布具有一致性，1 h、3 h和6 h极端降水阈值的平均值分别为 8.5 mm·h-1、12.6 mm·(3h)-1和16.8 mm·(6h)-1。FHR集中发生在5月中旬至8月中旬，其中6月最多，7月次之；频次发生在中午13:00至下午18:00。最大小时雨强的月分布与发生站次略有差异，除1 h最大为62.6 mm·h-1出现在7月外，其他雨强均出现在6月，分别为89.9 mm·(3h)-1、104.5 mm·(6h)-1，较大值位于河谷东部和南部。空间分布具有明显的不对称性，总体呈东高西低的分布格局，在南北方向上1 h FHR呈北高南低，3 h、6 h FHR均无明显变化趋势。降水贡献和发生频率的局地差异明显，存在多个大值中心，主要出现在新源县和尼勒克县的大部地区、巩留县东部，昭苏县西部、北部和特克斯县北部，霍城县、伊宁县大部、霍尔果斯市南部。FHR频次各站虽有显著差异，但未发生明显离散，地形对FHR的增幅作用显著。

关键词：伊犁河谷 FHR 时空分布

新疆塔城区域暴雨时空变化特征及其影响因子分析

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沙漠与绿洲气象 2024年第4期18卷 15-22页

作者：高婧井立红芮建文张青井立军沙湾市气象局新疆沙湾832100 塔城地区气象局新疆塔城834700 哈密市气象局新疆哈密839000 乌鲁木齐气象卫星地面站新疆乌鲁木齐830011

利用1960—2022年新疆塔城区域9个国家气象观测站逐日观测数据、国家气候中心大气环流和海温指数,分析塔城区域暴雨事件的时空变化特征及其影响因子。结果表明:塔城区域年平均暴雨发生频数为1.98站日,呈西北部多、中东部少的分布特征;... 详细信息

利用1960—2022年新疆塔城区域9个国家气象观测站逐日观测数据、国家气候中心大气环流和海温指数,分析塔城区域暴雨事件的时空变化特征及其影响因子。结果表明:塔城区域年平均暴雨发生频数为1.98站日,呈西北部多、中东部少的分布特征;年平均暴雨量为6.83 mm,最大值出现在塔城站,最小值出现在炮台站。塔城区域暴雨频数和年暴雨量总体呈增多趋势;暴雨频数季节分布呈单峰型,主要集中在5—8月,7月最多。暴雨事件年代际变化阶段性特征明显,20世纪60年代—21世纪00年代为偏少期,20世纪70年代偏少幅度最大,21世纪10年代进入偏多期。西太平洋副热带高压面积、强度和北界位置指数与暴雨频数呈正相关,亚洲极涡面积(强度)指数、北半球极涡面积(强度)指数与暴雨频数呈负相关。ENSO(厄尔尼诺-南方涛动)冷(暖)事件与塔城区域暴雨的少(多)有较好的对应关系。

关键词：暴雨时空分布新疆塔城

新疆天山西部伊犁河流域不同海拔雪岭云杉生长衰退特征

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应用生态学报 2024年第5期35卷 1196-1204页

作者：张昕宇高露双刘可祥秦莉张瑞波韩新宇赵冰倩北京林业大学林学院北京100083 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所/中国气象局树木年轮理化研究重点开放实验室/新疆树木年轮生态重点实验室乌鲁木齐830002

本文以新疆天山西部伊犁河流域优势树种雪岭云杉为对象,采用树轮指数(TRI)和生长变化百分率(GC)的方法研究不同海拔(1800、2300和2800 m)雪岭云杉的衰退特征,分析不同海拔雪岭云杉生长对干旱事件的响应差异,揭示该地区海拔对树木生长衰... 详细信息

本文以新疆天山西部伊犁河流域优势树种雪岭云杉为对象,采用树轮指数(TRI)和生长变化百分率(GC)的方法研究不同海拔(1800、2300和2800 m)雪岭云杉的衰退特征,分析不同海拔雪岭云杉生长对干旱事件的响应差异,揭示该地区海拔对树木生长衰退的影响。结果表明:低海拔(1800 m)雪岭云杉呈现多次衰退,但树轮指数法和生长变化百分率法判定的衰退时间存在差异。树轮指数表明,低海拔雪岭云杉在1927—1933、2007—2014年期间出现了2次的持续大规模衰退;生长变化百分率表明,低海拔雪岭云杉在1891—1893、1924—1926、1973—1975、2004—2009年期间出现了4次生长衰退。上一年生长季帕尔默干旱指数(PDSI)显著影响不同海拔雪岭云杉径向生长。随着海拔上升,当年生长季PDSI对雪岭云杉径向生长的作用呈现先显著增强再减弱的趋势。在极端干旱年份(1917年),雪岭云杉生长衰退程度随海拔增加呈现增强趋势,低海拔处(1800 m)树轮指数为0.65,比平均水平低35%,而中(2300 m)、高(2800 m)海拔则分别为0.56和0.54,显著低于平均水平40%。1917年的干旱事件对不同海拔雪岭云杉生长均存在2年的遗产效应,1920年树轮指数达到0.9以上,接近正常水平。海拔因素对干旱导致的森林衰退具有重要影响,分布在水热条件相对较差的低海拔处的树木生长更易受到干旱事件的抑制作用,进而引发了次数多、规模大的衰退事件。但在面对极端干旱时,水热条件较好的中、高海拔处的树木也会出现更大程度的衰退事件。

关键词：天山西部雪岭云杉生长衰退干旱事件海拔气候响应