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气候变暖对天气预报的影响及应对策略

气候变化研究进展 2024年

作者：丁一汇柳艳菊徐影谌芸中国气象局国家气候中心中国气象局国家气象中心

天气预报与社会经济和人们的生活息息相关。随着全球气候变暖日益加剧，极端天气事件呈现广发、频发和强发的特点，传统的天气预报将面临更重大的挑战。文中首先阐述了气候变化与极端天气事件的关系，然后分析了全球气候变暖对常规天气... 详细信息

天气预报与社会经济和人们的生活息息相关。随着全球气候变暖日益加剧，极端天气事件呈现广发、频发和强发的特点，传统的天气预报将面临更重大的挑战。文中首先阐述了气候变化与极端天气事件的关系，然后分析了全球气候变暖对常规天气预报和极端天气预报的影响，发现气候变暖将加大极端天气预报的难度，同时也更加强调“新常态”下提高极端天气预报准确率在防灾减灾方面的作用，并进一步分析气候变暖将使天气预报面临新的挑战。在此基础上，提出了适应气候变化的未来天气预报业务发展新动向以及应对措施和建议，如大力发展高分辨率和多圈层嵌套的数值预报模式、深入开展气候变暖背景下极端天气事件机理和可预报性研究、大力发展基于物理机制的动力-统计相结合的新模型、建立人工智能与数值预报技术融合的新方法以及提高预报员的科学素养和能力等。

关键词：气候变暖天气预报应对策略

FY-3D MERSI-Ⅱ反射太阳波段长期响应衰减估计及订正方法

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光谱学与光谱分析 2024年第7期44卷 2045-2055页

作者：王玲胡秀清张北徐寒列何兴伟漆成莉张晓涵司一丹徐娜陈林国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心) 中国气象局北京100081 许健民气象卫星创新中心中国气象局北京100081 中国气象局遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室中国气象局北京100081

遥感仪器的长期辐射响应衰减估计与订正是提高卫星遥感数据稳定性和准确性的关键。利用MERSI-Ⅱ在沙漠和DCC稳定目标上空的长时间观测数据,建立仪器辐射响应与时间的函数关系模型,并通过逆方差加权平均方法融合两种稳定目标的结果,获取... 详细信息

遥感仪器的长期辐射响应衰减估计与订正是提高卫星遥感数据稳定性和准确性的关键。利用MERSI-Ⅱ在沙漠和DCC稳定目标上空的长时间观测数据,建立仪器辐射响应与时间的函数关系模型,并通过逆方差加权平均方法融合两种稳定目标的结果,获取仪器辐射响应退化量和辐射定标系数的序列估计。辐射响应衰减跟踪监测结果表明,MERSI-Ⅱ自在轨开始业务运行到2022年9月,波长小于500 nm的3个蓝光波段(通道1,通道8—9)和波长大于1000 nm的4个近红外-短波红外波段(通道5—7,通道19)存在明显衰减,年衰减率为1.47%~4.32%。L1级产品精度检验也发现,7个明显衰减通道的业务定标偏差均超过±5%,其中通道5和8偏差最大,约为-20%。应用本研究获取的辐射定标系数序列后,L1产品辐射定标精度随时间变化平稳,定标偏差维持在±3%以内,同时L2级产品精度也明显提升,表明了该研究建立的辐射衰减估计与订正方法的有效性。

关键词：反射太阳波段辐射响应衰减 MERSI-Ⅱ FY-3D 稳定目标

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暖干背景下的河南春季极端雨雪天气成因分析

气象学报 2024年第5期 569-584页

作者：陈双符娇兰李晓兰金荣花谌芸王艳杰国家气象中心武汉中心气象台

过渡季节的春季极端雨雪天气一直以来都是预报中的难点。利用常规地面观测、探空、多普勒天气雷达等观测资料和ERA5再分析数据，对2023年3月16日发生在河南省的一次极端雨雪天气成因进行了分析，重点关注了其极端降水及复杂雨雪相态转... 详细信息

过渡季节的春季极端雨雪天气一直以来都是预报中的难点。利用常规地面观测、探空、多普勒天气雷达等观测资料和ERA5再分析数据，对2023年3月16日发生在河南省的一次极端雨雪天气成因进行了分析，重点关注了其极端降水及复杂雨雪相态转换成因。主要结论如下：此次过程是一次发生在暖干背景下，由高空槽东移配合低涡切变线北抬造成的极端雨雪天气，具有转折性强、降雪强度大、强降雪时段长等特点，降雪时地面气温始终维持在0℃附近，雨雪相态转换复杂；异常偏强的极端动力强迫是此次过程小时降水强度大的重要因素，这与对流层低层异常偏强的低空急流所伴随的热、动力强迫有关。另外，条件对称不稳定也在一定程度上加剧了其垂直上升运动的发展，低涡移动缓慢、回波系统走向与移向夹角较小是其降水持续较长时间的关键；过程前期气温异常偏高，15日冷空气降温为雨雪相态转换提供了可能，但河南省中、东部边界层气温仍未达到雨转雪标准，过程开始阶段对流层低层存在明显干层，与此相伴随的由降水粒子蒸发等相变过程造成的降温，是其雨转雪的重要降温机制，干层的存在及降水的持续发展，成为边界层气温能否降到0℃附近的关键，大气趋于饱和之后，固态降水粒子的融化降温在降雪相态维持中也起到了十分重要的作用。

关键词：暖干背景极端雨雪条件对称不稳定降水相态相变降温

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2023年秋收作物生长季农业气象条件评价

中国农业气象 2024年第3期45卷 318-321页

作者：张蕾宋迎波赵晓凤韩丽娟赵运成国家气象中心北京100081

基于全国2433个气象台站2023年实时和历史同期(1991-2020年)观测资料、农业气象观测站和试验站作物发育期观测资料,利用农业气象评价指标、作物气候适宜度模型、农业气象灾害指数等方法,综合评估2023年主要秋收作物生长季内农业气象条... 详细信息

基于全国2433个气象台站2023年实时和历史同期(1991-2020年)观测资料、农业气象观测站和试验站作物发育期观测资料,利用农业气象评价指标、作物气候适宜度模型、农业气象灾害指数等方法,综合评估2023年主要秋收作物生长季内农业气象条件、生长适宜度、农业气象灾害等对作物生长和产量的影响。结果表明:2023年秋收作物生长季大部农区光温适宜、降水充沛,农业干旱、低温冷害、南方高温热害、寒露风等灾害影响偏轻,总体上利于秋收作物产量形成。但京津冀和东北等地强降水导致部分农田发生较重渍涝灾害,华北、黄淮和新疆等地夏季高温极端性强,北方地区春季阶段性低温,湖北湖南部分晚稻遭受寒露风灾害,西南地区南部春旱持续时间长,北方部分农区夏季阶段性干旱,部分农作物生长受到一定不利影响。

关键词：秋收作物气象条件农业气象灾害

2000—2023年浑善达克沙地春季沙尘天气分布特征及其与植被盖度、风况的关系

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中国沙漠 2024年第4期44卷 71-80页

作者：花丛曹云王继康徐冉国家气象中心北京100081

利用长时间序列的遥感观测、地面气象观测和空气质量监测数据,分析京津风沙源治理工程实施以来浑善达克沙地下垫面改善情况及春季沙尘天气特征。结果表明:与2000—2009年相比,2010—2022年浑善达克沙地约22%以上的区域植被覆盖度显著增... 详细信息

利用长时间序列的遥感观测、地面气象观测和空气质量监测数据,分析京津风沙源治理工程实施以来浑善达克沙地下垫面改善情况及春季沙尘天气特征。结果表明:与2000—2009年相比,2010—2022年浑善达克沙地约22%以上的区域植被覆盖度显著增加。浑善达克沙地的沙尘天气主要出现在偏西风影响下,表现出先减少后增加的趋势。2000—2006年为沙尘多发期,2007—2014年沙尘日数减少,2015—2023年沙尘日数再次增多,沙尘日数的变化趋势与6级及以上大风次数的变化趋势一致。大风次数的减少叠加起沙频率的下降,使得6级及以上大风影响下的起沙次数占总起沙次数的比例由21世纪初的接近80%下降至近年来的30%~40%,出现在较低风速条件下的沙尘天气明显增多。2012—2023年,境外传输对浑善达克沙地沙尘天气的影响日益显著。与本地起沙相比,境外传输的沙尘天气影响范围更大。

关键词：浑善达克沙地植被覆盖度起沙时空分布特征区域性沙尘

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2024年5月大气环流和天气分析

气象 2024年第8期50卷 1024-1032页

作者：郭楠楠林建国家气象中心北京100081

2024年5月北半球极涡偏单极型分布,强度偏强;中高纬完成了从冬季三波型向夏季四波型的转换,环流呈四波型,欧亚环流经向度较大,副热带高压较常年同期偏强、偏西、偏北,南支槽较常年同期偏弱。全国平均气温为17.7℃,较常年同期偏高1.2℃... 详细信息

2024年5月北半球极涡偏单极型分布,强度偏强;中高纬完成了从冬季三波型向夏季四波型的转换,环流呈四波型,欧亚环流经向度较大,副热带高压较常年同期偏强、偏西、偏北,南支槽较常年同期偏弱。全国平均气温为17.7℃,较常年同期偏高1.2℃。全国平均降水量为69.5 mm,较常年同期偏少1%。月内,共发生5次区域性暴雨天气过程,南海夏季风于5月第6候(5月26日)爆发,较常年(5月第4候)偏晚2候。此外,发生3次强对流过程且局地遭遇风雹灾害,北方地区出现2次沙尘过程。

关键词：大气环流暴雨沙尘强对流

台风“暹芭”(2203)残涡陆上维持并引发大范围降水过程的成因

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高原气象 2024年第3期43卷 683-695页

作者：柳龙生许映龙国家气象中心北京100081

利用中国气象局上海台风研究所最佳路径数据、 FNL 0.25°×0.25°再分析资料和NOAA 0.5°×0.5°全球日降水数据分析了登陆台风“暹芭”残涡长时间维持并且产生大范围降水的成因。结果表明,第一阶段(2022年7月3-4日)“暹芭”残涡维持... 详细信息

利用中国气象局上海台风研究所最佳路径数据、 FNL 0.25°×0.25°再分析资料和NOAA 0.5°×0.5°全球日降水数据分析了登陆台风“暹芭”残涡长时间维持并且产生大范围降水的成因。结果表明,第一阶段(2022年7月3-4日)“暹芭”残涡维持的主要水汽来源是偏南风低空急流,第二阶段(2022年7月5-6日)主要是偏南风低空急流和边界层东风急流共同作用,这使得大气可降水量达到罕见的75 mm。双低空急流的耦合形成的垂直风切变和水汽辐合为暴雨的发生和维持提供了良好的动力条件。冷空气开始入侵“暹芭”残涡后,在其西侧近地面形成冷池,这使得“暹芭”残涡逐渐变性为温带气旋,斜压动能发生显著增长。利用位势散度诊断发现,由于“暹芭”残涡不断北上接近副热带高空西风急流增大了高低层垂直风切变,高空冷涡携带的冷空气侵入“暹芭”残涡使其斜压性增大,边界层东风急流使得850hPa以下层结不稳定度显著增大,这为暴雨的发生和维持提供了不稳定能量条件。

关键词：暹芭维持水汽输送低空急流位势散度

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2023年秋季气象条件对农业生产的影响

中国农业气象 2024年第1期45卷 101-103页

作者：张艳红李祎君赵晓凤韩丽娟赵秀兰郑昌玲国家气象中心北京100081

2023年秋季(9-11月),全国平均气温11.1℃,为1961年以来同期最高;全国平均降水量123mm,较常年同期偏少4.5%;全国平均日照时数592.7h,接近常年同期。全国大部农区秋季光热条件较好,东北地区初霜期较常年偏晚,南方晚稻区未出现大范围寒露... 详细信息

2023年秋季(9-11月),全国平均气温11.1℃,为1961年以来同期最高;全国平均降水量123mm,较常年同期偏少4.5%;全国平均日照时数592.7h,接近常年同期。全国大部农区秋季光热条件较好,东北地区初霜期较常年偏晚,南方晚稻区未出现大范围寒露风天气,气象条件总体利于秋收作物灌浆成熟、收晒和秋播,秋收秋种总体进展顺利。河南、陕西和湖北等地阴雨湿涝严重,秋收秋种进度偏慢。

关键词：气象条件阴雨湿涝秋收秋种

2023/2024年冬季气象条件对农业生产的影响

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中国农业气象 2024年第4期45卷 444-447页

作者：赵运成张艳红张蕾国家气象中心北京100081

2023/2024年冬季,全国平均气温为-2.8℃,较常年同期(1991-2020年,下同)偏高0.3℃,气温阶段性起伏较大;全国平均降水量为50.8mm,较常年同期偏多19.8%,整体呈北多南少的分布格局,中东部多地降雪日数偏多、累计降雪量偏大、积雪偏深;全国... 详细信息

2023/2024年冬季,全国平均气温为-2.8℃,较常年同期(1991-2020年,下同)偏高0.3℃,气温阶段性起伏较大;全国平均降水量为50.8mm,较常年同期偏多19.8%,整体呈北多南少的分布格局,中东部多地降雪日数偏多、累计降雪量偏大、积雪偏深;全国平均日照时数接近常年同期,西南地区东部较常年同期偏多。北方冬麦区大部地区光热充足,多次大范围雨雪天气有利于土壤增墒,土壤墒情为近10a最好,利于冬小麦安全越冬。南方大部地区光热条件良好,利于油菜、冬小麦、冬种作物以及经济林果等生长发育。冬季中东部地区经历3次大范围寒潮天气过程,影响设施农业生产,南方部分省区油菜、露地蔬菜、经济林果等受冻。新疆北部、东北地区多降雪,不利于农牧业生产。

关键词：冬季气象条件农业生产影响评价