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基于双偏振雷达和FY-4A卫星资料的一次湖南秋季强冰雹预警特征分析

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气象 2025年第1期51卷 68-84页

作者：杨湘婧唐明晖袁韬兰明才彭听听湖南省郴州市气象局郴州423000 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

为提升秋季冰雹监测预警能力,基于双偏振雷达和风云四号A星(FY-4A)资料,对2023年11月湖南一次罕见的秋季强冰雹过程进行分析,探讨其预警特征。研究发现:(1)强冰雹由超级单体风暴产生,在降雹阶段,强回波中心(水平反射率因子Z H≥65 dBz)... 详细信息

为提升秋季冰雹监测预警能力,基于双偏振雷达和风云四号A星(FY-4A)资料,对2023年11月湖南一次罕见的秋季强冰雹过程进行分析,探讨其预警特征。研究发现:(1)强冰雹由超级单体风暴产生,在降雹阶段,强回波中心(水平反射率因子Z H≥65 dBz)底部接近地面,相关系数(CC)<0.9,差分传播相移率(K DP)为空洞,差分反射率因子(Z DR)为-3~0 dB,对应直径≥5 cm的大冰雹降落,与实况吻合。(2)Z DR柱上升和下降可表征上升气流的加强和减弱,Z DR结合CC有助于识别三体散射(TBSS)和旁瓣特征。强回波面积和质心高度对超级单体风暴不同发展阶段有很好的指示作用,结合监测可使冰雹预警提前量达12 min以上。此次过程超级单体造成的TBSS长度达到罕见的73 km,TBSS的出现、风暴顶辐散呈明显减弱趋势较降雹时间提前17 min以上。(3)冰雹、雷暴大风发生区域与冰雹云黑体亮温(TBB)、云顶温度(CTT)、云顶高度(CTH)、云顶气压(CTP)梯度大值区对应较好。结合雷达分析冰雹云发展过程发现,可将TBB≤-58℃,CTT≤-56℃,CTH≥13 km,CTP≤180 hPa且TBB≤-52℃面积持续增大作为FY-4A卫星秋季冰雹云特征参量的监测预警指标。(4)TBB最大递减率发生时间较降雹时间提前11 min以上。13.3μm和10.8μm通道亮温差对冰雹云的发展和减弱反应最为敏感,6.5μm和10.8μm通道亮温差则在单站对流监测指标中对冰雹过境前后较其他亮温差反应敏感。

关键词：秋季冰雹双偏振雷达 FY-4A卫星预警指标超级单体三体散射(TBSS)

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短时天气预报在农业气象服务中的应用分析

农业灾害研究 2025年第01期 101-103页

作者：高鹤鸣赤峰市气象台

我国是一个农业大国，农业生产对经济发展起到重要的促进作用，而气象灾害严重影响着农业生产工作的正常进行。因此，各个地区应不断提高农业气象服务工作实际水平，采用较为先进的模式开展该项工作。概述了短时天气预报的相关内容，分... 详细信息

我国是一个农业大国，农业生产对经济发展起到重要的促进作用，而气象灾害严重影响着农业生产工作的正常进行。因此，各个地区应不断提高农业气象服务工作实际水平，采用较为先进的模式开展该项工作。概述了短时天气预报的相关内容，分析了短时天气预报在农业气象服务中的重要性，并提出了短时天气预报在农业气象服务中的应用策略，以不断提高农业生产水平。

关键词：短时天气预报农业气象服务天气预报

“杜苏芮”(2023)台风外雨带闪电活动特征及与强降水微物理结构的关系

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气象学报 2025年第1期83卷 80-95页

作者：林小红蒋滔张文娟郑秀丽崔梦雪范能柱福建省气象台福州350007 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 福州市气象台福州350006 厦门市气象台厦门361000

基于三维闪电定位和双偏振组网雷达精细观测资料,结合FY-4A卫星TBB数据、地面自动站、台风资料、风廓线雷达及ERA5再分析资料等,运用统计及诊断方法分析了2023年台风“杜苏芮”雨带的对流降水特征和闪电活动特征,详细分析了闪电活动与... 详细信息

基于三维闪电定位和双偏振组网雷达精细观测资料,结合FY-4A卫星TBB数据、地面自动站、台风资料、风廓线雷达及ERA5再分析资料等,运用统计及诊断方法分析了2023年台风“杜苏芮”雨带的对流降水特征和闪电活动特征,详细分析了闪电活动与外雨带中尺度对流系统(MCS,Mesoscale Convective System)上不同组织结构的强降水微物理特征的关系。结果表明:“杜苏芮”登陆过程中,台风眼壁及内外雨带均产生高效率的对流降水,外雨带对流降水在强度、影响范围及持续时间上较眼壁及内雨带降水显著。闪电活动在台风眼壁及内雨带频次较低。外雨带闪电频次最高,主要密集分布在外雨带的MCS上,且以负地闪活动为主。外雨带MCS成熟期存在不同组织结构的强雷暴云,其闪电活动空间差异大,闽东北沿海地区闪电稀少,而闽中沿海地区闪电频次高。利用双偏振雷达多参量的垂直结构反演结果,发现强降水-闪电不活跃区的强回波主体对流质心低,由高浓度的液态大雨滴组成,地面强降水由强烈的暖雨过程造成。相比而言,强降水-闪电活跃区的强回波主体对流质心更高,0℃层以上高度的冰相粒子含量更高、尺寸更大,0℃层以下有活跃的高浓度大雨滴也有冰相粒子,导致闪电活动活跃。0℃层以下,强降水-闪电活跃区具有深厚强上升气流,而强降水-闪电不活跃区以液相粒子为主,强上升气流层较浅薄。研究结果为台风外雨带闪电活动特征及与强降水微物理结构的关系提供了参考依据。

关键词：台风“杜苏芮” 雨带闪电 MCS强降水微物理结构

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基于遥感生态指数的近35年城市地表生态环境质量变化评价——以杭州市余杭区为例

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气候变化研究快报 2025年第1期14卷 87-96页

作者：叶燃·努尔赛力克阿拉山口市气象局(气象台) 新疆阿拉山口

自21世纪初以来,随着我国城市化步伐的加快,早期在城市发展过程中对生态环境保护的忽视导致了一些负面效应。然而,近期国家对生态文明建设的重视程度显著提升,这对提升城市生态环境质量产生积极影响。为了科学地评价我国城市生态文明建... 详细信息

自21世纪初以来,随着我国城市化步伐的加快,早期在城市发展过程中对生态环境保护的忽视导致了一些负面效应。然而,近期国家对生态文明建设的重视程度显著提升,这对提升城市生态环境质量产生积极影响。为了科学地评价我国城市生态文明建设的成效,对城市生态环境质量进行评估变得尤为重要。本文以1987年、2004年和2022年Landsat系列遥感影像为基础数据源,提取反映生态环境质量的绿度(NVDI)、湿度(WET)、热度(LST)和干度(NDBSI)四个指标,通过计算遥感生态指数(RSEI)对杭州市余杭区近35年内的城市生态环境质量进行评估。结果显示,余杭区在1987至2022年,生态环境质量经历了先逐渐变差再逐渐转好的过程。1987、2004、2022年RSEI平均值分别为0.802、0.765、0.735。1987到2022年研究区变差面积为295.2 km2,占总面积的31.78%;不变的面积为447.65 km2,占总面积的47.28%;变好的总面积为203.92 km2,占总面积的21.53%。研究区变差的区域主要是仁和、良渚、勾庄、未来科技城等;变好的区域是径山、余杭、中泰、闲林等。总的来说,余杭区城市生态环境质量先是变差,近些年来正在逐渐改善。Since the beginning of the 21st century, with the accelerated pace of urbanization in China, the initial neglect of ecological environment protection in the process of urban development has led to some negative effects. However, in recent years, the level of attention paid by the country to ecological civilization construction has significantly increased, which has a positive impact on improving the quality of urban ecological environment. It is particularly important to scientifically evaluate the effectiveness of China’s urban ecological civilization construction by assessing the quality of urban ecological environment. In this study, based on Landsat series remote sensing images from 1987, 2004, and 2022, we extracted four indicators reflecting the quality of ecological environment: Normalized Vegetation Difference Index (NVDI), Wetness (WET), Land Surface Temperature (LST), and Normalized Difference Built-up Index (NDBSI). By calculating the Remote Sensing Ecological Index (RSEI), we evaluated the quality of urban ecological environment in Yuhang District of Hangzhou City over the past 35 years. The results showed that the ecological environment quality in Yuhang District underwent a process of gradual deterioration followed by gradual improvement from 1987 to 2022. The average values of RSEI in 1987, 2004, and 2022 were 0.802, 0.765, and 0.735 respectively. From 1987 to 2022, the area of deterioration in the study area was 295.2 km2, accoun

关键词：遥感生态指数生态环境评价主成分分析余杭区

秦皇岛地区一次强对流天气监测及可预报性分析

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农业灾害研究 2025年第01期 160-162页

作者：孙健畅巨峥尹碧文崔粉娥宋金妹 91876部队气象台青龙满族自治县气象局秦皇岛市气象台

利用常规气象观测资料、加密自动站资料、FY-4A云图、多普勒雷达数据等，综合分析2022年8月4日秦皇岛出现的一次强对流天气过程，结果表明：（1）此次天气过程的影响系统为高空前倾槽、副热带高压和切变线。（2）在大尺度环流背景较为... 详细信息

利用常规气象观测资料、加密自动站资料、FY-4A云图、多普勒雷达数据等，综合分析2022年8月4日秦皇岛出现的一次强对流天气过程，结果表明：（1）此次天气过程的影响系统为高空前倾槽、副热带高压和切变线。（2）在大尺度环流背景较为有利的条件下，4日白天沿海地区最高温度达30～33℃、露点温度达27～29℃，具备高温、高湿的条件。08:00乐亭探空K指数为39.9℃、SI指数为0℃、CAPE为4 500 J/kg、LCL为992.4 hPa,0～3 km垂直风切变为9.7 m/s，并于20:00达到12.1 m/s，引发了海岸带一线的强对流天气。（3）在水汽条件充沛的条件下，“列车效应”使得沿海地区强对流天气维持3～4 h。（4）北京睿图模式（CMA-RAMAPS）对短时强降水有一定的参考价值（提前1 h左右），对短时大风的可预报性较差。

关键词：强对流短时强降水副热带高压高空低涡可预报性

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一种基于雷达观测的冰雹客观识别方法

内蒙古气象 2025年第01期 3-10页

作者：计燕霞孙鑫赵斐孔文甲姚晓娟内蒙古气象台

文章提取了2015—2020年4—9月武川地区19次冰雹雷达回波图像宏观特征并统计分析了最大回波强度、低层回波强度、回波顶高、风暴顶高、垂直累积液态水含量、垂直累积液态水含量密度6个特征量，分别采用中位数和下四分位数作为雷达识别... 详细信息

文章提取了2015—2020年4—9月武川地区19次冰雹雷达回波图像宏观特征并统计分析了最大回波强度、低层回波强度、回波顶高、风暴顶高、垂直累积液态水含量、垂直累积液态水含量密度6个特征量，分别采用中位数和下四分位数作为雷达识别冰雹参数阈值，建立冰雹的雷达客观识别方法。基于中位数粗选出识别冰雹发生的阈值分别为：最大回波强度>45.95 d Bz，低层回波强度>40.35 d Bz，风暴顶高>6.38 km，回波顶高>8.38 km，垂直累积液态水含量>2.74 kg·m-2，垂直累积液态水含量密度>0.44 g·m-3。基于下四分位数粗选出识别冰雹发生的阈值分别为：最大回波强度阈值>42 d Bz，低层回波强度>35.48 d Bz，风暴顶高>4.75 km，回波顶高>7 km，垂直累积液态水含量>1.54 kg·m-2，垂直累积液态水含量密度>0.31 g·m-3。对2015—2020年4—9月呼和浩特地区54个冰雹日进行检验，基于中位数和下四分位数的雷达客观识别方法对冰雹的识别准确率分别为51.9%和63%。对发生在武川县和呼和浩特市市区的一次冰雹天气过程进行应用，表明在冰雹发生发展过程中，最大回波强度、低层回波强度、风暴顶高、回波顶高、垂直累积液态水含量、垂直累积液态水含量密度均达到了冰雹的雷达客观识别阈值。

关键词：冰雹客观方法识别阈值雷达

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台风“暹芭”对湖南影响的分阶段对比分析

灾害学 2025年第1期40卷 102-109页

作者：唐明晖陈龙赵恩榕王强陈紫妍湖南省气象台湖南长沙410118 气象防灾减灾湖南省重点实验室湖南长沙410118 洞庭湖国家气候观象台湖南岳阳414000 怀化市气象局湖南怀化418000

利用常规观测、再分析和双偏振雷达资料,结合拉格朗日混合单粒子轨迹模式(HYSPLIT),对比分析了2022年台风“暹芭”影响湖南的三个阶段(台前飑线、台风倒槽、台风低压)水汽来源、双偏振特征,并探讨降水特征。结果表明:①台前飑线阶段,水... 详细信息

利用常规观测、再分析和双偏振雷达资料,结合拉格朗日混合单粒子轨迹模式(HYSPLIT),对比分析了2022年台风“暹芭”影响湖南的三个阶段(台前飑线、台风倒槽、台风低压)水汽来源、双偏振特征,并探讨降水特征。结果表明:①台前飑线阶段,水汽主要源自西太平洋、鄱阳湖,沿东风输送至湘北,与东北风形成辐合;回波表现为积云降水特征,呈带状、质心偏低;Z_(DR)和K_(DP)值高,CC值大,以数浓度高扁平大雨滴为主。②台风倒槽阶段,水汽源自南海和西太平洋,沿槽前偏东南气流向湘中输送;回波表现为层云降水特征,低层Z_(H)、K_(DP)、Z_(DR)偏低,CC偏大,以数浓度低的小雨滴为主;5 km高度出现CC亮带,导致“列车效应”暴雨。③台风低压阶段,水汽源自中南半岛、北部湾和南海,沿低压向湘东南、湘东北输送;回波呈积层混合降水特征,中低层K_(DP)有大值(≥1.7°/km)区,Z_(DR)强度偏弱,以数浓度高小雨滴为主。研究结果有助于理解台风影响下的降水特征。

关键词：台风“暹芭” 分阶段分析水汽输送台前飑线雷达双偏振

基于AI雷达回波外推产品的降水临近预报研究

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沙漠与绿洲气象 2025年第1期19卷 104-111页

作者：牟容闫梦玲张勇张亚萍吴志鹏朱岩黎中菊重庆市气象台重庆401147 永川区气象局重庆402160

基于AI雷达回波预报产品,采用两种方法将预报回波转换为预报降水,一种是利用雨滴谱数据拟合本地Z-R关系,另一种是预报回波与实况降水观测的自适应Z-R关系。以2022年重庆6次暴雨过程为例,对以上两种方法计算的临近降水预报进行了检验评... 详细信息

基于AI雷达回波预报产品,采用两种方法将预报回波转换为预报降水,一种是利用雨滴谱数据拟合本地Z-R关系,另一种是预报回波与实况降水观测的自适应Z-R关系。以2022年重庆6次暴雨过程为例,对以上两种方法计算的临近降水预报进行了检验评估。结果表明:≥0.6mm/h、≥1.6mm/h及≥7.0mm/h三个等级的临近预报降水,两种方法预报降水的效果较传统外推方法有不同程度的提高。基于雨滴谱数据拟合本地Z-R方法平均绝对提高量为3.03%,平均相对提高量为6.85%。基于自适应Z-R方法平均绝对提高量为4.20%,平均相对提高量为14.46%,说明其在强降水的预报上更具优势。

关键词：雷达回波预报产品雨滴谱Z-R关系自适应Z-R关系临近降水预报

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乐平一次冰雹大风天气特征分析

气象水文海洋仪器 2025年第1期42卷 56-59页

作者：盛梦婷江西省乐平市气象台乐平333300

应用中国气象局天衡天衍系统中的雷达回波产品、垂直积分液态水含量、等高平面显示、雷电分布、雷暴聚类、雷电密度、雷电频次时序和雨滴谱等资料,对2024-04-02乐平一次冰雹大风天气过程进行分析,结果表明:乐平冰雹回波强度≥60 dBZ,垂... 详细信息

应用中国气象局天衡天衍系统中的雷达回波产品、垂直积分液态水含量、等高平面显示、雷电分布、雷暴聚类、雷电密度、雷电频次时序和雨滴谱等资料,对2024-04-02乐平一次冰雹大风天气过程进行分析,结果表明:乐平冰雹回波强度≥60 dBZ,垂直积分液态水含量达70 kg/m^(2);冰雹发生时有大量闪电,雷电密度达0.5个/km^(2)左右;天衍系统预测冰雹概率大,且从冰雹云的垂直结构看,60 dBZ强回波伸展高度达7 km,是冰雹的典型特征;雨滴谱的结构上,乐平冰雹对流云中的粒子直径最大可达100 mm以上,但大粒子占比少、速度慢。希望研究结果能为乐平冰雹大风天气的监测预警提供参考依据。

关键词：冰雹大风带状强回波闪电雨滴谱