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国内外海上雷暴研究进展

气象 2025年第1期51卷 1-16页

作者：梅婵娟王秀明刘晓玲万夫敬张灿中国气象局气象干部培训学院北京100081 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 山东省青岛市气象局青岛266000

鉴于全球气候变化及极端天气事件日益增多,海上雷暴对航海及海上作业等产生的影响愈发严重。然而,由于对海上雷暴的特性和机理认识不足,加之海上观测资料匮乏,导致海上雷暴的监测与预报困难较大。针对上述问题,从气象预报视角全面概述... 详细信息

鉴于全球气候变化及极端天气事件日益增多,海上雷暴对航海及海上作业等产生的影响愈发严重。然而,由于对海上雷暴的特性和机理认识不足,加之海上观测资料匮乏,导致海上雷暴的监测与预报困难较大。针对上述问题,从气象预报视角全面概述了海上雷暴研究领域国内外最新进展,涵盖了海上雷暴观测手段与技术、活动特征以及形成机理等内容,梳理并探讨全球海上雷暴研究的现状、发展趋势及关键性问题。在回顾的基础上讨论了未来国内海上雷暴研究的发展方向,包括强化海上观测系统建设、构建海上雷暴数据集、深化海上雷暴形成机理研究、加强人工智能应用构建精确预测模型等。文章旨在梳理有关海上雷暴研究的理论成果,以期更好地服务于航海和海上作业的安全,减轻海上雷暴带来的不利影响。

关键词：海上雷暴观测技术海面温度海气相互作用

辽宁省玉米、大豆生长季降水与需水的耦合度分析

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江西农业学报 2025年第1期37卷 73-83页

作者：马永忠黄英华辽宁省建昌县气象局辽宁建昌125300

为了洞悉辽宁省玉米、大豆生长季的水分平衡态势,以1963—2022年辽宁省的日气象数据及作物系数为基础,运用SIMETAW模型与气候诊断分析方法对辽宁省玉米、大豆生长季的降水和水分需求规律以及水分满足状况进行了分析,揭示了区域气候变化... 详细信息

为了洞悉辽宁省玉米、大豆生长季的水分平衡态势,以1963—2022年辽宁省的日气象数据及作物系数为基础,运用SIMETAW模型与气候诊断分析方法对辽宁省玉米、大豆生长季的降水和水分需求规律以及水分满足状况进行了分析,揭示了区域气候变化给玉米、大豆水分需求带来的影响,并对辽宁省玉米、大豆生长季有效降水和水分需求的时空演变展开了研究。结果表明:辽宁省作物全生育期有效降水量为481.6mm,其中西部为347.4 mm,中部和南部是514.9 mm,东部为636.8 mm。玉米、大豆全生育期的年均需水量分别为521.0、517.0 mm,未呈现显著的下降趋势。玉米、大豆全生育期降水与需水的耦合度分别为0.822、0.815,即降水能够满足80.0%以上的水分需求,平均缺水量为17.8%~18.5%。耦合度的最大值出现在辽宁省东部,其次是辽宁省中部和南部,最小值则出现在辽宁省西部。辽宁省西部地区玉米、大豆耦合度(λ)≥0.8的保证率仅为28.3%、21.5%。耦合度的最高值出现在生长中期,其次是快速生长期,最低值出现在生长初期和成熟期。近年来,玉米生长初期降水与需水的耦合度呈现出显著的上升态势。辽宁省玉米、大豆生长初期的降水与需水的耦合度相对较低,因此有必要关注春季干旱的出现,特别是辽宁省西部水资源短缺的情形。

关键词：玉米大豆耦合度有效降水量需水量

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南京地区静稳天气下局地臭氧污染光化学成因

环境科学 2025年第2期46卷 755-763页

作者：贺婕安俊琳冯悦政朱珈莹吴玲霞南京信息工程大学中国气象局气溶胶‑云‑降水重点开放实验室南京210044 广东省茂名市气象局茂名525099

基于2015~2021年南京市草场门(CCM)、浦口(PK)和仙林大学城(XL)这3个站点的挥发性有机物(VOCs)、常规空气污染物观测数据和ERA5气象再分析资料,利用箱式模型(OBM-MCM)研究探讨了静稳天气下臭氧(O_(3))超标日的O_(3)生成消耗机制.结果表... 详细信息

基于2015~2021年南京市草场门(CCM)、浦口(PK)和仙林大学城(XL)这3个站点的挥发性有机物(VOCs)、常规空气污染物观测数据和ERA5气象再分析资料,利用箱式模型(OBM-MCM)研究探讨了静稳天气下臭氧(O_(3))超标日的O_(3)生成消耗机制.结果表明:(1)南京地区3个站点2015~2021年O_(3)污染时期的静稳天数存在显著差异,其中2019年静稳天数最多,为46 d(CCM)、50d(PK)和54 d(XL),占O_(3)超标天数的66.7%(CCM)、64.9%(PK)和69.2%(XL).(2)污染时期3个站点的O_(3)生成和消耗速率存在差异,净生成速率最高值为2.5×10^(-9)h^(-1)(CCM),最低值为1.4×10^(-9)h^(-1)(XL).(3)HO_(2)·+NO和·OH+NO_(2)反应途径分别对O_(3)生成和消耗贡献最大.HO_(2)·+NO途径贡献了O_(3)生成的69%(CCM)、68%(PK)和71%(XL);·OH+NO_(2)途径贡献了O_(3)消耗的67%(CCM)、63%(PK)和62%(XL).(4)3个站点在静稳天气下的O_(3)污染主要受本地光化学反应影响,本地减排是污染控制的关键.

关键词：南京臭氧污染 MCM箱模型静稳天气臭氧生消

不同水文年型下河北旱碱麦需水量和缺水量分析

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麦类作物学报 2025年

作者：秦俊灵魏瑞江魏秀梅秦玉萍任妙春李琛河北省气象与生态环境重点实验室中国气象局雄安大气边界层重点开放实验室河北省沧州市气象局河北省气象科学研究所河北省怀来县气象局

为量化河北旱碱麦各生育期需水量及缺水量指标,利用旱碱麦主产区气象观测资料,采用皮尔逊Ⅲ型曲线以降水频率界限值25%、50%、75%确定丰水年、平水年、枯水年、特枯水年4种水文年型及相应有效降水量,利用Penman-Monteith模型并结合作物... 详细信息

为量化河北旱碱麦各生育期需水量及缺水量指标,利用旱碱麦主产区气象观测资料,采用皮尔逊Ⅲ型曲线以降水频率界限值25%、50%、75%确定丰水年、平水年、枯水年、特枯水年4种水文年型及相应有效降水量,利用Penman-Monteith模型并结合作物系数法和土壤修正系数法,求得在4种水文年型下旱碱麦的需水量、缺水量和灌溉需求指数特征指标及其时空分布特征。结果表明,1988—2022年间,旱碱麦全生育期需水量显著增加,降水量、有效降水量、缺水量均呈增多趋势。缺水量和灌溉需求指数随年降水量的减少均明显增大,4种年型下缺水量分别为97.7、106.5、126.2和149.7 mm,灌溉需求指数分别为0.56、0.60、0.70和0.79;而不同年型间需水量差异较小,均值为181.0 mm。空间上,需水量呈北多南少,缺水量呈西北多东南少。各生育时期需水特征有明显差异,返青至灌浆期需水量较大,水分亏缺较为严重,其中返青期亏缺最为严重,需水量、缺水量和灌溉需求指数分别为48.1 mm、38.7 mm和0.80。综合来看,根据水文年型按照不同比例进行旱碱麦调水灌溉,可节约灌溉成本,保障旱碱麦稳产高产;区划时侧重向南部孟村、盐山、海兴县市扩展,可实现旱碱麦播种面积的有效扩展,加强盐碱地综合利用。

关键词：旱碱麦水文年型需水量缺水量灌溉需求指数

不同水文年型下河北旱碱麦需水量和缺水量分析

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麦类作物学报 2025年第03期 404-411页

为量化河北旱碱麦各生育期需水量及缺水量指标，利用旱碱麦主产区气象观测资料，采用皮尔逊Ⅲ型曲线以降水频率界限值25%、50%、75%确定丰水年、平水年、枯水年、特枯水年4种水文年型及相应有效降水量，利用Penman-Monteith模型并结合... 详细信息

为量化河北旱碱麦各生育期需水量及缺水量指标，利用旱碱麦主产区气象观测资料，采用皮尔逊Ⅲ型曲线以降水频率界限值25%、50%、75%确定丰水年、平水年、枯水年、特枯水年4种水文年型及相应有效降水量，利用Penman-Monteith模型并结合作物系数法和土壤修正系数法，求得在4种水文年型下旱碱麦的需水量、缺水量和灌溉需求指数及其时空分布特征。结果表明，1988-2022年间，旱碱麦全生育期需水量显著增加，降水量、有效降水量、缺水量均呈增多趋势。缺水量和灌溉需求指数随年降水量的减少均明显增大，4种年型下缺水量分别为97.7、106.5、126.2和149.7 mm,灌溉需求指数分别为0.56、0.60、0.70和0.79;而不同年型间需水量差异较小，均值为181.0 mm。空间上，需水量呈北多南少，缺水量呈西北多东南少。各生育时期需水特征有明显差异，返青期至灌浆期需水量较大，水分亏缺较为严重，其中返青期亏缺最严重，需水量、缺水量和灌溉需求指数分别为48.1 mm、38.7 mm和0.80。综合来看，根据水文年型按照不同比例进行旱碱麦调水灌溉，可节约灌溉成本，保障旱碱麦稳产高产；区划时侧重向南部孟村、盐山、海兴县市扩展，可实现旱碱麦播种面积的有效扩展，加强盐碱地综合利用。

关键词：旱碱麦水文年型需水量缺水量灌溉需求指数

夏玉米不同阶段及类型倒伏对籽粒灌浆及产量的影响

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中国生态农业学报(中英文) 2025年

作者：李树岩杨光仙余卫东薛昌颖魏庆伟周佳布侯英雨中国气象局河南省农业气象保障与应用技术重点实验室/河南省气象科学研究所鹤壁市气象局国家气象中心

倒伏是影响夏玉米高产稳产的重要灾害因素，为研究不同阶段和类型倒伏对夏玉米籽粒灌浆及产量的影响，本研究选取‘郑单1002’ （稀植大穗型）和‘豫单9553’ （密植小穗型） 2个品种，在4个关键生育阶段（大喇叭口期E1、花期E2、籽... 详细信息

倒伏是影响夏玉米高产稳产的重要灾害因素，为研究不同阶段和类型倒伏对夏玉米籽粒灌浆及产量的影响，本研究选取‘郑单1002’ （稀植大穗型）和‘豫单9553’ （密植小穗型） 2个品种，在4个关键生育阶段（大喇叭口期E1、花期E2、籽粒建成期E3和灌浆中期E4）设定3种倒伏类型（轻度根倒伏EQ、重度根倒伏EZ和茎折倒伏EJ）的田间控制试验。利用Logistics曲线模拟了籽粒灌浆动态，分析倒伏后籽粒灌浆的速增期T1、渐增期T2、缓增期T3的持续时间及灌浆速率等参数的变化，定量评估不同倒伏处理的产量灾损。结果表明: Logistics曲线模拟夏玉米籽粒灌浆动态决定系数均在0.98以上，拟合效果较好。分析籽粒灌浆模拟参数变化，在E3和E4阶段倒伏处理后，理论最大百粒重K值显著降低，且‘郑单1002’的K值降幅高于‘豫单9553’。其中E3阶段倒伏K值显著下降8.8%～16.5% （EZ）和15.4%～22.3% （EJ）， E4阶段倒伏K值显著下降6.0%～16.0% （EZ）和14.9%～18.8% （EJ）。除第一阶段外，倒伏发生后平均灌浆速率Gavg、最大灌浆速率Gmax以及灌浆速率最大时的籽粒质量Wmax均受到显著影响，两个品种E2阶段平均灌浆速率下降10.5%～11.8% （EZ）和12.4%～14.6% （EJ）， E3阶段平均灌浆速率下降18.0%～18.1% （EZ）和17.6%～21.2% （EJ）， E4阶段平均灌浆速率下降13.6%～16.6% （EZ）和14.1%～23.0% （EJ）。各阶段倒伏处理后， 2个品种的3个灌浆时期的持续时间与对照差异均不显著，但灌浆速率下降明显，且差异主要体现在T2和T3时期。E1阶段EJ处理后的灌浆速率G2和G3显著下降， E2、E3和E4阶段的EJ和EZ倒伏处理的灌浆速率G2和G3均显著下降。各阶段EQ倒伏对籽粒灌浆影响均不显著。分析倒伏后夏玉米产量变化， E2、E3和E4阶段对产量影响大，平均减产18.2%～21.1% （‘郑单1002’）和21.1%～24.0% （‘豫单9553’），其中EJ倒伏的减产幅度最高，其次是EZ倒伏，从总体产量水平来看倒伏对‘豫单9553’的产量影响较‘郑单1002’更大。综上所述，夏玉米生长中后期发生倒伏显著降低籽粒灌浆速率，且主要影响速增期和缓增期的灌浆速率，倒伏显著降低产量，特别是对密植小穗型品种‘豫单9553’的产量影响更大。

关键词：倒伏籽粒灌浆 Logistics模拟夏玉米

河南省典型农区近地表大气氨时空分布特征及主要影响因素

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中国农业科学 2025年第1期58卷 127-140页

作者：吕金岭尤克王小非肖强李文峰马进杨清张金平孔海江常运华河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所河南省农业生态环境重点实验室河南省生态环境监测和安全中心北京市农林科学院植物营养与资源环境研究所许昌市气象局洛阳市气象局安阳市气象局新乡市气象局中国气象局河南省农业气象保障重点实验室南京信息工程大学大气环境中心

【目的】农田氨挥发是大气颗粒物中铵盐的主要来源之一，对城市和农村空气质量有密切影响。对河南省典型农区近地表大气氨浓度时空变化特征及关键影响因素进行系统研究，为农田区域大气颗粒污染物的针对性治理提供科学依据。【方法】选... 详细信息

【目的】农田氨挥发是大气颗粒物中铵盐的主要来源之一，对城市和农村空气质量有密切影响。对河南省典型农区近地表大气氨浓度时空变化特征及关键影响因素进行系统研究，为农田区域大气颗粒污染物的针对性治理提供科学依据。【方法】选取河南省10个代表性农田区域（小麦-玉米轮作区），利用被动法，开展为期两年的近地表大气氨浓度监测与驱动因素研究。【结果】从时间上（季节性）来看，不同季节近地表大气氨浓度差异较大，其中夏季近地表大气氨平均浓度最高，为12.0μg N·m-3，其次为春季和秋季，均值分别为10.8和8.9μg N·m-3，冬季最低，均值仅为6.7μg N·m-3。从空间上来看，豫东开封农田区域氨浓度最高，其年平均氨浓度可达14.7μg N·m-3，其次为豫北新乡和安阳，其年均大气氨浓度分别为12.5和11.0μg N·m-3，再次为豫中郑州和豫北的焦作，其近地表大气氨浓度分别为10.9和10.6μg N·m-3，而豫西的洛阳、平顶山、豫南许昌、漯河和黄泛区（周口）的近地表大气氨浓度较低，其数值介于7.9—9.6μg N·m-3之间。从土壤类型来看，不同土壤类型近地表大气氨浓度存在明显不同，其中潮土近地表大气氨浓度最高，为11.0—14.7μg N·m-3，褐土和黄褐土区其氨浓度介于9.0—9.6μg N·m-3之间，砂姜黑土和黄棕壤农田区域氨浓度较低，为8.06—8.11μg N·m-3。不同区域的近地表大气氨浓度高低是多重因素共同作用的结果，其中氮肥施用量和土壤p H与近地表大气氨浓度存在显著的正相关关系，降雨量与近地表大气氨浓度存在显著的负相关关系，几种因素的交互作用导致河南省农田系统近地表大气氨浓度差异较大。【结论】基于以上研究结果，降低施氮量有助于系统性降低河南省农田区域近地表氨浓度；豫北和豫东农田区是重点关注区域。

关键词：小麦-玉米轮作区大气氨浓度时空分布被动采样线性相关性分析反距离法河南省

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)

基于计算流体力学的杭州亚运场馆大风风险模拟

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气候与环境研究 2025年第1期30卷 107-115页

作者：张育慧樊高峰何月蔡菊珍肖晶晶俞布浙江省气候中心杭州310007 杭州市气象局杭州310007

以2007年10月8日第16号台风“罗莎”为背景场,对杭州亚运场馆奥体区域进行大风风险模拟,结果表明:模型的绝对误差在0.3m/s以内,模型具有一定的可靠性;在8级风影响的设计情景下,杭州亚运奥体场馆区域内建筑群平均风速为12.9m/s,在高层建... 详细信息

以2007年10月8日第16号台风“罗莎”为背景场,对杭州亚运场馆奥体区域进行大风风险模拟,结果表明:模型的绝对误差在0.3m/s以内,模型具有一定的可靠性;在8级风影响的设计情景下,杭州亚运奥体场馆区域内建筑群平均风速为12.9m/s,在高层建筑的狭管处区域风速超过了30m/s,最大风速达35.7m/s;台风大风强度超过24.6m/s(拔起树木)的危险性区域面积占比4.3%;台风大风强度超过20.8m/s(吹动屋瓦)的危险性区域面积占比9.8%;奥体中心体育场内部受到建筑的阻挡作用,受到外界大风天气的影响较小,对观众和运动员有较好的保护作用。研究成果对后期制定相关策略具有参考价值,加强亚运会体育场馆对大风的监测能力,分钟级气象预报与干预能力,特别是涉及室外运动项目的场馆所在区域,实行重点区域网格化应急布控与保障。

关键词：计算流体力学模拟亚运场馆台风大风风险