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水稻高温热害强度时空变化特征与预报模型构建

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农业工程学报 2024年第10期40卷 97-106页

作者：徐敏徐经纬徐萌徐忆菲江苏省气候中心南京210019 南京信息工程大学大气科学学院南京210044 金坛国家气候观象台金坛213200

构建定量表征水稻高温热害强度的指数,揭示时空变化特征,并建立中长期预报模型,准确预报高温热害发生的强度趋势对提前部署抗高温工作至关重要。该研究充分考虑高温热害累积效应,结合致灾指标,构建了强度指数,并采用Fisher分割法对其进... 详细信息

构建定量表征水稻高温热害强度的指数,揭示时空变化特征,并建立中长期预报模型,准确预报高温热害发生的强度趋势对提前部署抗高温工作至关重要。该研究充分考虑高温热害累积效应,结合致灾指标,构建了强度指数,并采用Fisher分割法对其进行了客观化分级;根据中长期天气预报原理,基于海温和大气环流指数两类预报因子,利用二维寻优技术,分别构建了水稻高温热害强度指数预报模型,并进行了验证和比较。结果表明:1)2010年以来江苏省水稻高温热害年频次增加且强度明显增强,其中2013年、2022年高温热害强度均达最高等级4级,高温热害强度指数存在明显的年代际差异,从20世纪90年代开始江苏省水稻高温热害强度逐年代增强,空间上呈现出高温热害强度指数年代累加值不低于10的区域从南向北随年代逐步扩大,至21世纪10年代已扩展至淮北西部,其中淮河以南水稻高温热害强度增强明显,为历年代最强。2)构建的两类水稻高温热害强度指数预报模型可在7月初进行预报,预报提前量均为1~2个月,总体都能较好地模拟出强度指数的年际波动特征,但模拟值波动幅度与实际值存在不同程度的差异。3)通过拟合检验和试报检验,预报因子经过最优化相关技术处理后,能有效增加因变量和自变量的相关度,提高预报模型的模拟效果,其中海温因子经最优化处理后的高温热害强度指数预报模型效果最佳,可在农业气象业务服务中进行应用。研究结果对主动防御高温灾害和保障粮食安全具有重要科学意义和参考价值。

关键词：预报强度指数水稻高温热害二维寻优海温大气环流指数

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武夷山市气候承载力的定量评估

福建农林大学学报（自然科学版） 2024年第4期53卷 556-562页

作者：邹沁垚杨丽慧郑凯端陈立福建省气候中心福建福州350008 武夷山国家气候观象台福建南平354300

【目的】城市气候问题日益显著,开展城市气候风险管理研究,旨在更好地应对气候变化。【方法】以武夷山市为例,利用2001—2020年武夷山市气象观测数据和社会统计资料,根据气候承载力评价体系,开展武夷山市气候承载力的评估研究。【结果... 详细信息

【目的】城市气候问题日益显著,开展城市气候风险管理研究,旨在更好地应对气候变化。【方法】以武夷山市为例,利用2001—2020年武夷山市气象观测数据和社会统计资料,根据气候承载力评价体系,开展武夷山市气候承载力的评估研究。【结果】21世纪以来,武夷山市气候承载力呈波动下降的趋势,社会经济发展与气候之间的协调力有所减弱;气候天然容量近几年有增大的趋势,气候状态较为稳定;极端气候事件压力(ECI)受极端天气事件,尤其是暴雨事件和高温事件的影响,波动较大;城市气候压力(CCP)和城市协调发展能力(CDA)呈现逐年增大的趋势,但CDA仍不足以完全抵消ECI和CCP造成的影响。【结论】未来应尽量减少武夷山市人为因素对气候的负面影响,提升城市对极端天气事件的防御能力,以此来提高气候承载力。

关键词：武夷山市气候承载力定量评估

气候变化背景下湖南普通油茶气象灾害风险时空变化

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中国农业气象 2024年第6期45卷 643-656页

作者：蒋元华郭凌曜湖南省气候中心长沙410118 洞庭湖国家气候观象台岳阳414000

基于1961-2020年湖南省高空间分辨率历史气象分析资料和BCC_CSM模式2021-2050年气候预估数据,采用普通油茶气象灾害综合指数分析湖南普通油茶气象灾害风险区划时空变化特征、几何中心及位移变化。结果表明:(1)1991-2020年与1961-1990年... 详细信息

基于1961-2020年湖南省高空间分辨率历史气象分析资料和BCC_CSM模式2021-2050年气候预估数据,采用普通油茶气象灾害综合指数分析湖南普通油茶气象灾害风险区划时空变化特征、几何中心及位移变化。结果表明:(1)1991-2020年与1961-1990年相比,湖南普通油茶气象灾害风险等级降低,高、中、低风险等级区面积占比分别减少10.4、15.6和17.5个百分点,微风险等级区面积占比增加43.5个百分点;各风险等级区均向高海拔区迁移。(2)2021-2050年与1991-2020年相比,中风险等级区和低风险等级区面积占比分别增加46.6个和20.6个百分点,微风险等级区和高风险等级区面积占比分别减少63.4个和3.8个百分点;微风险等级区和高风险等级区向高海拔区迁移,中风险等级区和低风险等级区向低海拔区迁移。(3)在多种气象灾害综合影响下,微风险等级区前30a(1991-2020年)覆盖湖南省大部地区,未来30a(2021-2050年)将缩减至仅湘东南南部地区;低风险等级区先收缩后发展至全省大部;中风险等级区向北位移;高风险等级区向西北位移。

关键词：油茶气象灾害风险区划气候变化

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浅谈电视天气预报节目中小栏目的设计

科技传播 2024年第10期16卷 65-68页

作者：肖玮李月英韩冰国文哲卢西畅饶阳国家气候观象台

适时加入适当的小栏目,可以为天气预报节目增色。栏目选择应从观众的感觉出发,字句编辑宜简洁明了,整体设计注意统筹规划、有始有终,内容设计从实用性、服务性、通俗性、真实性、即时性五个方面来考虑,并介绍了目前普遍开设的两类小栏目... 详细信息

适时加入适当的小栏目,可以为天气预报节目增色。栏目选择应从观众的感觉出发,字句编辑宜简洁明了,整体设计注意统筹规划、有始有终,内容设计从实用性、服务性、通俗性、真实性、即时性五个方面来考虑,并介绍了目前普遍开设的两类小栏目,最后提出建议开设的小栏目。

关键词：电视天气预报小栏目设计建议

2012～2021年宜昌市强降水时空分布特征

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人民长江 2024年

作者：刘俊夏羽雷东洋叶丹枚雪彬彭福强宜昌市气象局三峡国家气候观象台武汉中心气象台

为深入认识宜昌市分类强降水时空分布特征，基于2012—2021年宜昌市358站逐小时降水资料，采用数理统计方法分析该地区1h、3h和24h三类强降水时空分布和降水极值空间分布特征。结果表明：（1）宜昌市7个暴雨中心出现在平原向丘陵、山区... 详细信息

为深入认识宜昌市分类强降水时空分布特征，基于2012—2021年宜昌市358站逐小时降水资料，采用数理统计方法分析该地区1h、3h和24h三类强降水时空分布和降水极值空间分布特征。结果表明：（1）宜昌市7个暴雨中心出现在平原向丘陵、山区过渡的迎风坡地带和沿江/河一带，24h长时累计暴雨南多北少，集中在长江以南，长江以北地区3h短时暴雨特征明显；（2）20mm/h和30mm/h以上小时强降水频次分别为3.8次/年、1.3次/年，3h短时暴雨、24h长时累计暴雨频次分别为1.0次/年、4.9次/年。小时强降水和3h短时暴雨以2016年、2018年和2020年最多，24h长时累计暴雨2020年和2016年发生最频繁；（3）三类强降水频次月变化呈单峰型，主汛期6-8月为强降水高发期。小时强降水频次日变化呈双峰型，高频次小时强降水集中在13时至04时，峰值时段为17-19时和23-00时；（4）宜昌市三类降水极值空间分布差异较大，1h降水量极值和3h降水量极值中东部高于西部，24h降水量极值中南部高于北部，其高值区主要出现在夷陵小溪塔街道和乐天溪镇、远安旧县、当阳河溶镇、宜都高坝洲镇和聂家河镇、五峰湾潭镇等地，宜昌市1h、3h和24h最大降水量分别为158.8mm、211.9mm和363.6mm。研究成果可为宜昌市分类强降水预报预警提供一定参考。

关键词：强降水时空分布峰值时段降水极值宜昌市

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宜昌市致洪中尺度极端降水成因分析

人民长江 2024年

作者：成勤王清龙孟芳李芳彭福强雷东洋三峡国家气候观象台湖北省宜昌市气象局中国地质大学

极端降水对河流防洪调控、水库蓄水泄洪等具有重要的影响，研究极端降水成因成为强化区域水资源管理的必要环节。基于多源观测资料和ERA5再分析资料，利用HYSPLIT 后向轨迹模式和锋生强度诊断等方法，对2023年8月26日夜间宜昌市一次极... 详细信息

极端降水对河流防洪调控、水库蓄水泄洪等具有重要的影响，研究极端降水成因成为强化区域水资源管理的必要环节。基于多源观测资料和ERA5再分析资料，利用HYSPLIT 后向轨迹模式和锋生强度诊断等方法，对2023年8月26日夜间宜昌市一次极端降水成因进行分析。结果表明：（1）此次极端降水过程关键影响系统为低空急流、超低空急流、边界层冷空气和中尺度低涡。强降水可以分为中尺度低涡新生、低空急流发展，冷暖对峙、冷锋南下，低涡中心东移三个阶段。（2）本次过程中低层主要有四条暖湿输送通道，强降水区水汽通量超800kg·m-1·s-1，可降水量超70mm。（3）强降水时段低层相对涡度正值中心与垂直速度负值中心基本重合，加之锋生作用增强，强降水中心低层垂直速度达-7.1Pa·s-1。（4）强降水时段，地形过渡带附近形成θse能量锋区，垂直方向上出现高能舌，800hPa附近中心强度达360K以上。（5）中尺度地形形成了“西北冷干、东南暖湿”中尺度温湿锋区，并起到了阻挡抬升和触发作用，使强降水出现在山前喇叭口内。研究成果可为汛期区域水资源管理策略制定提供依据。

关键词：超低空急流中尺度低涡边界层冷空气中尺度锋区地形作用

石羊河流域归一化植被指数变化及其驱动因子分析

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干旱区地理 2024年

作者：杨晓玲丁文魁周华李岩瑛陈海贝武威国家气候观象台中国气象局兰州干旱气象研究所甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室/中国气象局干旱气候变化与减灾重点开放实验室甘肃省古浪县气象局

石羊河流域土地荒漠化问题严重，生态环境十分脆弱。以石羊河流域2000—2020年逐月NASA GIMMS归一化植被指数（Normalized difference vegetation index，NDVI）、气温、降水量、日照时数和蒸发量等资料为基础，采用趋势斜率、累积距平... 详细信息

石羊河流域土地荒漠化问题严重，生态环境十分脆弱。以石羊河流域2000—2020年逐月NASA GIMMS归一化植被指数（Normalized difference vegetation index，NDVI）、气温、降水量、日照时数和蒸发量等资料为基础，采用趋势斜率、累积距平和信噪比、相关系数、多元回归等方法，分析研究了石羊河流域的植被指数变化及驱动因子。结果表明：（1）受海拔高度、地形地貌和气候差异的影响，石羊河流域NDVI的空间分布为上游＞全流域＞中游＞下游。（2）全流域及上、中游年NDVI呈明显增长趋势，下游呈轻微增长趋势，趋势斜率为上游＞全流域＞中游＞下游，各季节NDVI也呈增长趋势，夏、秋、冬季基本为明显增长。全流域及上、中、下游年NDVI在2011年或2010年发生了突变。（3）影响石羊河流域NDVI变化的气候因子依次为降水量、气温、蒸发量、日照时数。石羊河流域NDVI变化是气候变化与人类活动共同驱动的结果，全流域及上游气候因子对NDVI的贡献率比人类活动大，中、下游气候因子和人类活动对NDVI贡献相当。突变后人类活动的贡献率比突变前明显增大，气候因子的贡献率相对削弱。本研究可为石羊河流域植被恢复及生态环境保护提供科学依据。

关键词： NDVI 趋势斜率驱动因子多元回归石羊河流域

基于CMPAS产品的河西走廊汛期降水日变化特征

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陕西气象 2024年第4期 26-31页

作者：李天江奚立宗李玲萍陈静杨梅武威国家气候观象台甘肃武威733000 甘肃省人工影响天气办公室兰州730000

利用CMPAS格点和河西走廊国家气象站、区域气象站逐小时降水量数据,运用常规的气候统计方法,分析了河西走廊2018—2022年汛期(5—9月)降水量、降水频次、降水强度的空间分布和日变化特征。结果表明:(1)受地理位置、海拔高度、纬度以及... 详细信息

利用CMPAS格点和河西走廊国家气象站、区域气象站逐小时降水量数据,运用常规的气候统计方法,分析了河西走廊2018—2022年汛期(5—9月)降水量、降水频次、降水强度的空间分布和日变化特征。结果表明:(1)受地理位置、海拔高度、纬度以及影响系统影响,降水总量、降水频次及降水强度的空间分布总体上表现为由西北向东南增加,低纬度高海拔的走廊中东部及沿山区大于高纬度低海拔的走廊西部及平原区;(2)受青藏高原东北侧午后湿对流和凌晨到上午气温较低影响,降水量、降水频次和降水强度日变化均表现为双峰型分布,峰值时间段出现在16—23时和06—10时,谷值出现在12—14时;(3)持续7~12 h的降水量和1~3 h的降水频次最多,持续13~24 h的降水频次和降水量最少,不同持续时长降水量和降水频次大值都集中出现在傍晚和凌晨。

关键词：河西走廊汛期降水日变化 CMPAS格点资料

2000—2022年江西省生态系统调节服务功能演变特征及气象影响

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应用生态学报 2024年

作者：周媛曹云钱悦陈燕玲戴芳筠孙应龙江西省生态气象中心南昌国家气候观象台国家气象中心中国气象局水文气象重点开放实验室

江西省是全国首批生态文明示范省之一，探明气象条件对生态系统调节服务功能的影响，有利于因地制宜开展生态环境保护和修复工作。本研究基于2000—2022年MODIS数据、净初级生产力数据和逐月气象数据，采用水量平衡方程、土壤流失方程... 详细信息

江西省是全国首批生态文明示范省之一，探明气象条件对生态系统调节服务功能的影响，有利于因地制宜开展生态环境保护和修复工作。本研究基于2000—2022年MODIS数据、净初级生产力数据和逐月气象数据，采用水量平衡方程、土壤流失方程等模型，对江西省生态系统固碳、释氧、水源涵养、土壤保持4种调节服务功能进行测算，并利用趋势分析、偏相关分析方法分析4种调节服务功能的时空格局及其气象影响因素。结果表明：2000—2022年，江西省生态系统固碳量和释氧量年均值分别为178.8和130.0 g·m-2，年均增加值分别为0.4和 0.3 g·m-2，两者在空间分布上一致，全省有76.5%区域的固碳释氧年均值呈上升趋势。江西省水源涵养和土壤保持均值分别为591.8 mm和723.8 t·hm-2，两者在空间分布上较为一致，两者年均增加值分别为5.6 mm和3.7 t·hm-2，全省分别有73.3%、69.3%区域的土壤保持和水源涵养功能稳步提升。植被的固碳释氧功能在月尺度、季节尺度与气温呈显著相关，两者的偏相关系数也高于其他因子，是影响生态系统固碳释氧功能的重要气象因子。无论在月尺度、季尺度还是年尺度上，降水量与水源涵养量和土壤保持量均呈显著正相关关系，是其最重要的气象影响因素。本研究揭示了2000—2022年间气候变化对江西省生态系统调节服务功能的影响，可为切实保障江西省生态系统保护修复、提高生态文明建设的质量和效益提供科技支撑。

关键词：固碳释氧水源涵养土壤保持气象因子江西省