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云南一次秋季极端暴雨过程的天气学分析

山地学报 2024年第4期42卷 557-575页

作者：梁红丽赵梅珠云南省气象台

全球多个区域的降水模式正逐渐向极端化演变。受东亚和南亚季风交汇影响，加之山地地形复杂，中国云南极端降水分布在时空上具有高度不均匀性，降水演变在不同区域具有差异性。前期云南极端降水的研究多关注极端暴雨发生的大尺度背景及... 详细信息

全球多个区域的降水模式正逐渐向极端化演变。受东亚和南亚季风交汇影响，加之山地地形复杂，中国云南极端降水分布在时空上具有高度不均匀性，降水演变在不同区域具有差异性。前期云南极端降水的研究多关注极端暴雨发生的大尺度背景及影响系统，对其精细演变特征及其成因差异的探讨则相对不足。本研究利用逐小时区域自动站雨量观测资料、高空间分辨率的ERA-Interim再分析资料，以2015年10月9日云南一次强暴雨过程为研究对象，对其极端降水天气过程特点、系统演变及低层水汽辐合、锋区和切变活动特征、地形作用等进行诊断分析，探讨不同阶段、不同区域极端暴雨演变成因差异。结果表明：（1）2015年10月9日极端暴雨是孟加拉湾低压与冷锋切变相互作用的结果。水汽输送主体是孟加拉湾西南急流，其次是中南半岛偏南气流。切变西段水汽强烈辐合达-3.0×10-7g·cm-2·hPa-1·s-1,锋区西段经向梯度-21×10-5K·m-1,东西风交界面稳定维持在99°E～100.5°E,南北风在25°N～26°N。与2000年以来影响系统相似度第2的2015年1月9日暴雨过程相比，此次极端降雨低层水汽输送及辐合强度、暖湿空气及锋区强度均明显偏强，东西风及南北风对峙时间更长。（2）极端暴雨为西北—东南走向的移动型雨带、影响范围广。雨带较长时间维持，是切变线西段冷暖气流强烈辐合、西南急流向滇西南的水汽输送加剧、影响滇南的西南和偏南气流汇合作用增强而形成的，在强降水初期、发展、维持阶段各个因素的作用又有差异。（3）不同阶段、不同区域大暴雨中心降水演变的成因也有很大差异，是低层经纬向风辐合、锋区辐合上升、地形对经纬向气流的强迫抬升、低层水汽辐合等多种因素相互作用的结果。研究结果可为提升云南地区极端降水事件的预报能力和防灾减灾工作提供科学依据。

关键词：极端降雨孟加拉湾低压锋区和切变活动地形作用云南

全球变暖背景下陕西省夏季极端降水及其大尺度环流特征

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高原气象 2024年第2期43卷 342-352页

作者：杜一博李双双冯典肖贻青陈小婷黄少妮杜莉丽陕西省气象台陕西西安710014

基于陕西省99个国家站1979-2021年夏季逐日降水资料和ERA5再分析数据,研究了陕西省夏季极端降水的时空变化以及相应的大尺度环流特征,并对全省典型地区进行水汽追踪分析。结果表明,陕西省夏季极端降水总体呈现出南多北少的空间分布,陕... 详细信息

基于陕西省99个国家站1979-2021年夏季逐日降水资料和ERA5再分析数据,研究了陕西省夏季极端降水的时空变化以及相应的大尺度环流特征,并对全省典型地区进行水汽追踪分析。结果表明,陕西省夏季极端降水总体呈现出南多北少的空间分布,陕北中部、关中中东部极端降水为增加的趋势,通过REOF分析并计算得到陕北、关中极端降水变化趋势分别为0.36 mm·a^(-1),0.35 mm·a^(-1),陕南极端降水变化趋势最小为0.11 mm·a^(-1)。夏季影响陕西省的水汽来源主要有三支路径,北支水汽来自欧亚中高纬地区,东支水汽主要来自内陆的江河流域,南支水汽主要来自南海和孟加拉湾。此外,陕西省夏季极端降水在2005年后增多是大气高、中、低层大气环流共同作用的结果,大气高层辐散增强有利于上升运动,大气中层西太平洋副热带高压(以下简称,西太副高)西伸北抬造成外围水汽更容易进入内陆,蒙古反气旋南侧的异常东风和低层的异常东南风更有利于水汽进一步向西北地区输送。

关键词：极端降水西太平洋副热带高压水汽追踪

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吉林省不同量级降雨下的降雨侵蚀力特征

水土保持通报 2024年第4期44卷 215-224页

作者：宋爽牛天一陈长胜刘子琪李云峰纪玲玲岳元吉林省气象台吉林长春130062 吉林省气象服务中心吉林长春130062 吉林省气象信息网络中心吉林长春130062

[目的]探究吉林省不同量级降雨条件下降雨侵蚀力的时空分布特征,为该省气象灾害风险评估、水土流失防治提供科学参考。[方法]基于1980—2022年吉林省51个站点的逐日降雨数据,按雨量等级将其划分为不同量级降雨,采用Xie提出的日降雨侵蚀... 详细信息

[目的]探究吉林省不同量级降雨条件下降雨侵蚀力的时空分布特征,为该省气象灾害风险评估、水土流失防治提供科学参考。[方法]基于1980—2022年吉林省51个站点的逐日降雨数据,按雨量等级将其划分为不同量级降雨,采用Xie提出的日降雨侵蚀力计算模型计算降雨侵蚀力,利用M-K突变检验、变异系数、气候倾向率分析吉林省不同量级降雨侵蚀力时空变化特征。[结果](1)1980—2022年吉林省年均侵蚀性降雨量和降雨侵蚀力分别为420.04 mm和1 967.12 MJ·mm/(hm^(2)·h),变异系数分别为0.27,0.2,均属中等变异;(2)1980—2022年,不同量级降雨侵蚀力随年际变化均呈上升趋势,暴雨侵蚀力上升幅度最大,为57.7 MJ·mm/(hm^(2)·h·10 a),中雨侵蚀力上升幅度最小,为5.8 MJ·mm/(hm^(2)·h·10 a),大雨侵蚀力对年均降雨侵蚀力的贡献度最大,为36.68%;(3)不同量级降雨侵蚀力年内分布不均匀,中雨侵蚀力在全年均有发生,大暴雨侵蚀力仅发生在6—9月,10月至翌年5月中雨侵蚀力在年降雨侵蚀力中占主导地位,6—9月大雨和暴雨侵蚀力逐渐替代中雨侵蚀力在年降雨侵蚀力中起主导地位;(4)年均侵蚀性降雨量、年均降雨侵蚀力和不同量级降雨侵蚀力空间分布均呈现中南高东西低的格局。[结论]吉林省不同量级降雨侵蚀力区域特征明显,明确了各量级降雨易产生土壤侵蚀可能性较高的时间和地区,应因地制宜地制定气象灾害风险防御和水土保持防治措施。

关键词：不同量级降雨侵蚀力侵蚀性降雨时空分布吉林省

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5月华南气温的岭回归预测模型

应用气象学报 2024年第4期35卷 480-492页

作者：韩浦城纪忠萍广东省气象台广州510610

该文研究5月华南气温变化特征及其成因,寻找海温前兆信号并探讨其影响气温的可能物理机制,建立5月华南气温的多元岭回归预测模型。结果表明:5月华南气温异常偏高(偏低)年表现为乌拉尔山、东亚的异常反气旋(气旋)环流,以及贝加尔湖附近... 详细信息

该文研究5月华南气温变化特征及其成因,寻找海温前兆信号并探讨其影响气温的可能物理机制,建立5月华南气温的多元岭回归预测模型。结果表明:5月华南气温异常偏高(偏低)年表现为乌拉尔山、东亚的异常反气旋(气旋)环流,以及贝加尔湖附近的异常气旋(反气旋)环流,使东亚经向环流减弱(加强),冷空气活动减弱(加强);同时副热带高压在华南地区异常西伸(东退)和西南风减弱(加强)。海温前兆信号主要为前冬北大西洋三极子型、印度洋全区一致型,其中北大西洋海温前兆信号的相关性最强。北大西洋海温前兆信号为正(负)位相时,通过欧亚遥相关波列使经向环流减弱(增强)和冷空气活动减弱(加强),同时副热带高压在华南一带西伸(东退),有利于华南地区气温偏高(低)。利用前冬前兆信号所建立的5月气温多元岭回归预测模型,拟合效果较好并对异常年份有较好的预测能力。

关键词： 5月华南气温年际变化前兆信号岭回归模型

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太行山中南段暖季极端降水的水汽输送特征

应用气象学报 2024年第3期35卷 285-297页

作者：邱贵强武永利董春卿孙颖姝马丽山西省气象台太原030006

利用自动气象站观测降水、ERA5(ECMWF reanalysis version 5)再分析资料和GDAS(Global Data Assimilation System)资料,基于SOMs(self-organizing maps)算法和天气学检验方法,归纳总结2012—2021年太行山中南段75次暖季极端降水事件的环流形势,探讨不同形势下的水汽输送特征及降水差异。结果表明:影响太行山中南段暖季极端降水的环流形势可分为高空槽型、低涡型、副高纬向型、副高经向型和西北气流型5种,其中以高空槽型最为常见,西北气流型最少。低涡型存在孟加拉湾、南海和西北太平洋水汽输送通道,其日降水极值、最大小时降水强度和影响范围在所有类型中均最大,与低涡型相比,高空槽型缺少西北太平洋水汽输送通道,而副高纬向型和副高经向型缺少孟加拉湾水汽输送通道。利用HYSPLIT(hybrid single-particle Lagrangian integrated trajectory)模型追踪气团发现:低涡型和副高纬向型均以来自西北太平洋的水汽输送贡献最大,高空槽型和副高经向型分别以来自黄海沿岸和南海的水汽输送贡献最大。整层水汽收支分析表明:太行山中南段暖季极端降水最主要的水汽流入来自南边界,其他流入边界及各边界水汽流入贡献的相对大小与环流形势有关。

关键词：太行山极端降水环流分型水汽收支水汽输送

北上台风“梅花”（2212）路径强度及降水预报检验评估

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海洋预报 2024年第5期41卷 107-118页

作者：杨瑞雯曲荣强谭政华张宸赫于亚鑫辽宁省气象台

为了更好地为北上台风提供准确预报和保障，针对2022年第12号台风“梅花”，采用客观预报法对中国、日本和美国主观预报产品的路径、强度以及多模式数值降水预报误差进行检验评估。结果表明：台风“梅花”进入辽宁地区第四次登陆我国，... 详细信息

为了更好地为北上台风提供准确预报和保障，针对2022年第12号台风“梅花”，采用客观预报法对中国、日本和美国主观预报产品的路径、强度以及多模式数值降水预报误差进行检验评估。结果表明：台风“梅花”进入辽宁地区第四次登陆我国，刷新了辽宁地区多项历史记录，造成了辽宁地区长时间、大范围的风雨影响。在短预报时效内，中国对台风“梅花”的路径预报误差最小；随着预报时效的增加，日本的预报表现优于中国和美国，且其在北上阶段各预报时效内的路径误差大于台风生命史；日本对台风强度的预报准确率最高，预报效果最稳定，中国和美国的强度预报较实况偏强；ECMWF和NCEP数值模式对于强降水的预报形状与实况最相似，但其降水预报强度偏小，CMA＿MESO＿3KM模式预报的中位数强度与实况最接近，在各预报时效下的TS评分表现较好。在实际业务工作中应关注台风和周围天气系统的相互作用情况，参考多家预报中心对台风路径、强度和降水预报进行综合分析和主观订正，有助于台风预报准确度的提升。

关键词：客观预报法台风“梅花” 辽宁地区检验评估订正

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江苏寒潮天气过程风险预评估方法研究

气象学报 2024年第2期82卷 247-256页

作者：顾荣直田心如禹梁玉陈小宇李泽宇江苏省气象台南京210041

利用江苏省1961—2020年70个国家级及1300多个区域自动气象站同时段的日最低气温重构数据,选取最低气温48 h最大降温幅度、累计降温幅度、过程日极端最低气温和寒潮过程持续天数共4个要素作为寒潮灾害气象致灾因子,综合信息熵权法和专... 详细信息

利用江苏省1961—2020年70个国家级及1300多个区域自动气象站同时段的日最低气温重构数据,选取最低气温48 h最大降温幅度、累计降温幅度、过程日极端最低气温和寒潮过程持续天数共4个要素作为寒潮灾害气象致灾因子,综合信息熵权法和专家打分法确定各致灾因子权重,构建寒潮过程致灾危险性评估模型,形成致灾危险性指数长时间序列,采用百分位法确定危险等级。基于智能网格气温预报数据,计算寒潮过程预估致灾危险性指数,在此基础上结合承灾体暴露度及脆弱性信息,构建寒潮过程风险预评估模型,对高分辨率人口、国内生产总值(Gross Domestic Product,GDP)和小麦等承灾体进行风险预估,同时考虑前期气温对小麦生长的影响,修正了小麦脆弱性指标。结果表明:(1)江苏省历年寒潮过程发生频次总体呈现20世纪后40年多、21世纪前20年少的态势,北部地区发生频次显著多于南部地区;寒潮过程的气象致灾因子强度大体上具有西部强于东部、北部强于南部的分布特征;(2)通过对2022年11月28日—12月3日江苏全省性寒潮天气过程的个例分析,可以得出与实际灾情基本相符的寒潮天气过程的致灾危险性预评估和风险预估结果。

关键词：寒潮过程气象致灾因子智能网格预报危险性预估风险预估

激光雷达低空风切变告警算法的应用研究与分析

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激光技术 2024年

作者：赵刚黄轩华志强中国民航青海空管分局气象台

为了比较激光测风雷达上组合切变算法和区域散度算法这两种低空风切变告警算法在复杂风场的应用效果，选取了西宁机场2017年12月至2023年4月由对流系统、冷锋和动量下传三种典型天气过程造成的15次风切变实例进行识别算法的有效性对比... 详细信息

为了比较激光测风雷达上组合切变算法和区域散度算法这两种低空风切变告警算法在复杂风场的应用效果，选取了西宁机场2017年12月至2023年4月由对流系统、冷锋和动量下传三种典型天气过程造成的15次风切变实例进行识别算法的有效性对比分析。结果表明，组合切变算法和区域散度算法的低空风切变识别准确率分别为73.3%和67.7%。通过算法识别结果得到的低空风切变告警有效性可持续10分钟以上。从有限样本的分析结果可知，组合切变算法在小尺度低空风切变的识别上更具优势；但若遇到风场变化缓慢的对流型及冷锋型低空风切变，两种算法的识别率都不高。本文研究结果对改进低空风切变告警算法有较好的参考意义。

关键词：激光技术低空风切变告警激光测风雷达组合切变算法区域散度算法

2022年极端干旱背景下湖南森林火灾气象条件分析—以2022年湖南新田“10·17”重大森林火灾为例

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灾害学 2024年第2期39卷 113-118页

作者：杨云芸唐杰陈鹤黄骄文陈龙王晓雷王青霞赵恩榕湖南省气象台湖南长沙410118

基于湖南地面气象观测资料、干旱指数、CMA_GD区域数值模式分析资料以及卫星云图和遥感数据,从大气环流、天气实况、气象物理量、卫星遥感及云图方面,结合气候背景及火场气象要素变化对2022年湖南新田“10·17”重大森林火灾期间的气象... 详细信息

基于湖南地面气象观测资料、干旱指数、CMA_GD区域数值模式分析资料以及卫星云图和遥感数据,从大气环流、天气实况、气象物理量、卫星遥感及云图方面,结合气候背景及火场气象要素变化对2022年湖南新田“10·17”重大森林火灾期间的气象特征进行深入剖析。结果表明:新田“10·17”重大森林火灾发生前已遭遇夏秋季连旱、极端连晴天气以及高温热浪天气,造成了新田长达45 d的特旱和极高的森林火险气象等级;在火灾期间,10月18日叠加白天辐射增温、谷风发展及干冷空气爬坡后的焚风效应,加剧了火场热对流造成火势蔓延极快;在10月21日09:00—10:00,出现了环境风突然增强以及上干下湿的大气层结,其对流不稳定潜势背景有利于爆燃的发生,爆燃发生后形成的局地小尺度低压也对爆燃的维持提供了正反馈机制;卫星云图在晴空条件下对火情发展、明火面积变化具有较好的监测效果。

关键词：森林火灾气象因子绝对湿度极速蔓延