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重庆市渝东南地区一次大暴雨个例分析

气候变化研究快报 2024年第2期13卷 230-238页

作者：江智敏龚德馨黄雪芮王嘉佩重庆市黔江区气象局重庆重庆市巫溪县气象局重庆重庆市酉阳县气象局重庆重庆市巴南区气象局重庆

文章利用常规天气观测、卫星、多普勒天气雷达及数值模式资料对2020年6月27日发生在渝东南地区的一次大暴雨天气过程进行了分析。结果表明:1) 渝东南海拔较高的山区,其山地地形对气流有着强迫抬升和辐合作用,较容易触发暴雨或使之加强,... 详细信息

文章利用常规天气观测、卫星、多普勒天气雷达及数值模式资料对2020年6月27日发生在渝东南地区的一次大暴雨天气过程进行了分析。结果表明:1) 渝东南海拔较高的山区,其山地地形对气流有着强迫抬升和辐合作用,较容易触发暴雨或使之加强,因此成为重庆暴雨的高发区。此次降水过程的有利条件是:500 hPa副高南撤,同时伴随高原槽东移发展,700 hPa和850 hPa中低层维持高湿状态且配合持续时间较长的低涡切变、低空急流系统;2) 对流性天气的形成需要三个基本条件:大气不稳定能量、抬升力和水汽。对流有效位能(CAPE)是能用来表示整体大气垂直不稳定度大小的物理含义参数。诊断物理量:K、SI、BLI和整层可降水量对强对流天气的提前预报有较好的指示作用;3) 雷达回波完整地反映了降水趋势,整条回波带由中西部偏南区域延伸到渝东南偏北地区,整体呈长条形,且源源不断自西向东移动,形成列车效应,从而导致渝东南地区持续性降水,整体累积雨量较大,致使渝东南地区北部与回波带重合区域有暴雨到大暴雨的降水,对降水强中心位置有较好的指示作用。

关键词：暴雨低涡切变低空急流物理量

多尺度视角下广东臭氧时空分异特征及驱动因素

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中国环境科学 2024年第7期44卷 3601-3614页

作者：余锐步巧利陈辰麦博儒孙丽颖江铭诺邓若钊查进林符传博佛山市南海区气象局广东佛山528200 佛山市气象局广东佛山528300 中国气象局广州热带海洋气象研究所广东广州510640 广州市增城区气象局广东广州511300 广东省气象数据中心广东广州510640 广东省遂溪县气象局广东湛江524000 云南大学地球科学学院云南昆明650500 海南省气象科学研究所海南海口570203

鉴于近地面臭氧(O_(3))浓度具有多尺度和复杂非线性的时空变化特征,本研究基于2015~2022年广东地区O_(3)监测数据和同期气象资料,利用围绕中心点分割(PAM)聚类、Kolmogorov–Zurbenko(KZ)滤波和广义加性模型(GAM)等手段,探讨了不同区域... 详细信息

鉴于近地面臭氧(O_(3))浓度具有多尺度和复杂非线性的时空变化特征,本研究基于2015~2022年广东地区O_(3)监测数据和同期气象资料,利用围绕中心点分割(PAM)聚类、Kolmogorov–Zurbenko(KZ)滤波和广义加性模型(GAM)等手段,探讨了不同区域多时间尺度O_(3)浓度的变化特征及驱动因素.结果表明:广东地区近地面O_(3)存在跨行政区划的区域性特征,通过对O_(3)数据聚类分析可以划分出8个子区域;O_(3)浓度时间序列经尺度分离后,短期分量对总方差贡献最大,其次为季节分量;气象因子与O_(3)浓度变化的关系受到时间尺度和区域差异的影响;经气象调整后的O_(3)峰值浓度序列大多在2016年或者2017年后呈现下降的态势,珠三角地区是O_(3)污染的突出区域,由不利气象条件和人为排放共同引起;O_(3)浓度时间序列的长期分量大多呈现波动上升的趋势,人为排放虽然是O_(3)浓度的主要贡献,但气象条件才是驱动O_(3)浓度变化的主导因素.本研究结果进一步提示O_(3)污染防控工作需要因时因地制宜,建立基于气象状况变化的前体物减排预案对O_(3)污染防控具有重要意义.

关键词：臭氧多尺度气象调整聚类分析时空分异特征

用逐步趋近法确定南阳秋季丹桂开花低温预报指标

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中国农业气象 2024年第2期45卷 189-200页

作者：王宇翔薛萌河南省南阳市气象局南阳473000 河南省内乡县气象局内乡474300

采摘、观赏桂花需要进行开花始期预报,基于2016-2022年南阳市丹桂开花全过程多批次的开花始期记录,依次统计每年第一批次开花前,以及上一批次开花结束至下一批次开花期间的日最高气温、日平均气温和日最低气温的最小值,从中挑出各自最... 详细信息

采摘、观赏桂花需要进行开花始期预报,基于2016-2022年南阳市丹桂开花全过程多批次的开花始期记录,依次统计每年第一批次开花前,以及上一批次开花结束至下一批次开花期间的日最高气温、日平均气温和日最低气温的最小值,从中挑出各自最大值作为各气温表达形式的低温日指标,根据低温日指标统计低温过程,将间隔时间较短的不连续的低温过程合并为一个低温过程,并与连续低温过程统一为合并低温过程进行分析,统计合并低温过程开始日和期间负有效积温,分析南阳丹桂开花始期与合并低温过程开始日的关系、开花批次属性与合并低温过程期间负有效积温的关系,用相关系数和一元线性回归法对预测结果进行检验。结果表明:(1)逐步趋近法确定南阳丹桂开花前低温指标以日最高气温效果最好,优于采用日平均气温和日最低气温的结果;(2)丹桂开花前低温日指标为日最高气温3.4℃·d时丹桂开花一次完成,≤3.4℃·d则丹桂开花不能一次完成,当再次出现日最高气温3.4℃·d丹桂才完成本开花季最后一次开花;(4)丹桂开花始期与低温过程的关系为,日最高气温<22.3℃合并低温过程次序与丹桂开花批序一一对应,合并低温过程开始日后4~13d为丹桂开花始期,每一个日最高气温<22.3℃合并低温过程开始日(X)与丹桂开花始期(Y)的一元回归方程为Y=1.1255X+1.4683,二者呈极显著直线正相关关系。

关键词：丹桂多批次开花逐步趋近法低温指标负有效积温预报

全球升温1.5℃和2℃下中国群发性高温事件与人口暴露度预估

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气候变化研究进展 2024年第3期20卷 278-290页

作者：程阳韩振宇中国气象局∙河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室郑州450003 新乡市气象防灾减灾重点实验室新乡453000 延津县气象局新乡453200 中国气象局国家气候中心北京100081

基于区域气候模式RegCM4对4个全球气候模式的动力降尺度模拟数据及未来人口预估数据,预估了SSP2-RCP4.5情景下全球升温1.5℃和2℃时,中国群发性高温事件(cluster high temperature events,CHTE)和CHTE人口暴露度的变化。结果表明:1.5℃... 详细信息

基于区域气候模式RegCM4对4个全球气候模式的动力降尺度模拟数据及未来人口预估数据,预估了SSP2-RCP4.5情景下全球升温1.5℃和2℃时,中国群发性高温事件(cluster high temperature events,CHTE)和CHTE人口暴露度的变化。结果表明:1.5℃和2℃升温阈值下,多模式集合(MME)预估CHTE年均频次相对于基准期分别增加31%和44%。不同强度事件中,严重CHTE事件的频次在1.5℃和2℃升温阈值下可分别增加约4.2倍和6.8倍。事件强度、持续时间、频次等指标趋向高值的发生概率更大。相对于2℃,1.5℃温升阈值下CHTE年均频次、持续时间和累计强度在全国大范围呈降低趋势,且表现出明显的区域性差异,年均频次的降幅自北到南递增,新疆和长江以南地区持续时间年均减少6 d以上(全国平均降幅为0.2 d),我国中东部地区累计强度年均减少20℃以上、新疆东部减少50℃以上(全国平均降幅为0.6℃)。此外,在1.5℃和2℃升温阈值下,MME预估CHTE影响人口的变化均呈现南增北减的空间分布,内蒙古地区略有减少,中东部地区普遍增加,全国总影响人口分别增加1.4倍和1.8倍。高温事件对城市的影响人口增幅更大(分别增加2.9倍和3.8倍),尤其是京津冀、长三角、珠三角、中原地区增幅最明显。全国的CHTE强度暴露度(分别增加2.2倍和5.2倍)和综合暴露度(分别增加1.2倍和1.8倍)呈明显增加趋势,特别是2℃升温阈值下城市的CHTE强度暴露度和综合暴露度的增幅分别高达10倍和4倍。

关键词：群发性高温事件(CHTE) 升温阈值区域气候模式人口暴露度模式集合预估

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黔东南州水稻连阴雨保险纯费率厘定

中国农业气象 2024年第6期45卷 669-677页

作者：文建川陈家辉龙凌云唐凤周智晖莫平孝梁平从江县气象局黔东南557400 岑巩县气象局黔东南557800 黔东南州气象局黔东南556000

水稻生育中后期至收获阶段的连阴雨是影响其生长和晾晒的限制环境,研究连阴雨保险纯费率,对于降低农业气象灾害风险具有重要意义。本研究利用黔东南州16个县(市)1980-2020年水稻单产数据及气象资料,构建水稻连阴雨减产模型,基于拟合优... 详细信息

水稻生育中后期至收获阶段的连阴雨是影响其生长和晾晒的限制环境,研究连阴雨保险纯费率,对于降低农业气象灾害风险具有重要意义。本研究利用黔东南州16个县(市)1980-2020年水稻单产数据及气象资料,构建水稻连阴雨减产模型,基于拟合优度检验法,从6种分布模型中筛选各县(市)最优模型估算连阴雨灾害概率,结合连阴雨概率及减产率厘定保险纯费率。结果表明:黔东南州水稻连阴雨综合指数与减产率呈显著的线性关系,线性表达式为Yr=6.66CRI+4.12,连阴雨综合指数越大,水稻减产率越高。连阴雨发生概率随灾害程度加重而降低,各县(市)有30%~50%的概率发生轻度连阴雨,中度和重度连阴雨概率则分别为10%~30%、0~3%;海拔较高的麻江、黄平发生中度、重度连阴雨的概率较其余地区偏高。16个县(市)水稻连阴雨保险纯费率分别在7.38%~10.47%,西北部麻江、黄平两个县保险纯费率较高,达9.5%以上。

关键词：水稻连阴雨减产率保险纯费率概率

基于边界样本分位数的葡萄霜霉病自适应识别方法

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中国农机化学报 2024年第10期 247-253页

作者：高芮武琼韩玮杨涛卢晨媛张黎南京信息工程大学应用气象学院旬邑县气象局永寿县气象局陕西省气象台

针对葡萄霜霉病病斑组织图像阈值难以确定的问题，提出一种基于边界样本分位数的自适应阈值确定方法，通过高斯滤波识别病斑边界，并采用边界样本的50%分位数确定为病斑阈值。之后采用蒙特卡洛方法，通过随机采样方法估算病斑比例。结... 详细信息

针对葡萄霜霉病病斑组织图像阈值难以确定的问题，提出一种基于边界样本分位数的自适应阈值确定方法，通过高斯滤波识别病斑边界，并采用边界样本的50%分位数确定为病斑阈值。之后采用蒙特卡洛方法，通过随机采样方法估算病斑比例。结果表明，与其他阈值确定方法对比，所提方法能够自适应获取病斑灰度阈值，识别精度达到92.2%，明显高于其他阈值确定方法；与传统的机器学习方法对比，在识别精度上高于BP神经网络、卷积神经网络、支持向量机，略低于VGG16模型的94.3%与ResNet50模型的96.26%，但计算时间为1.410s，远快于VGG16模型与ResNet50模型的5.588 s与20.317 s，说明方法能够在较短的运行时间内实现较高的精度。

关键词：葡萄霜霉病边界识别样本分位数病斑识别高斯滤波

气候变化背景下未来黑龙江玉米生育期气候资源变化

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玉米科学 2024年

作者：刘兴丽初征陈畅王鑫楚巩敬锦王秋京吕佳佳黑龙江省气象数据中心黑龙江省气象科研所齐齐哈尔市气象局通河县气象局

玉米是我国重要的粮食作物，玉米的产量直接关系到我国粮食安全问题。黑龙江作为我国重要的玉米生产基地与输出基地，玉米产量与播种面积多年稳居全国第一。同时玉米受气候变化的影响复杂多变，对产量的影响具有不确定性玉米不同生育期... 详细信息

玉米是我国重要的粮食作物，玉米的产量直接关系到我国粮食安全问题。黑龙江作为我国重要的玉米生产基地与输出基地，玉米产量与播种面积多年稳居全国第一。同时玉米受气候变化的影响复杂多变，对产量的影响具有不确定性玉米不同生育期的气候资源变化是玉米生产的重要指标，因此，本研究客观的捕获了未来2021-2050年玉米各生育期的气候资源变化，揭示了气候变化影响玉米营养生长和生殖阶段的气候资源变化特征。结果表明：（1）未来玉米出苗-抽雄和抽雄-成熟期均呈缩短趋势，其中RCP8.5(RCPs，Representative Concentration Pathways，指未来辐射强迫上升至8.5W/m2)情景缩短更快。相同情景下，抽雄-成熟缩短的更多。（2）各生育期中，RCP8.5情景下温度更高，增温速率也更快。相同情景中，抽雄-成熟期温度普遍更高。（3）未来RCP4.5(指未来辐射强迫稳定在4.5W/m2)情景下水资源更为丰富，但时空分布也更为不均。本研究衡量了玉米生育期的气候资源变化，其间的气候资源变化对玉米播种收获、玉米品种布局具有重要的指示作用，为黑龙江省玉米稳产高产提供理论依据。

关键词：气候变化气候资源玉米生育期

湖南两次暴雪过程的双偏振雷达云相态垂直特征观测分析

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灾害学 2024年

作者：戴劲何宁郭泽勇周卫华中国气象局大气探测重点开放实验室中国气象局龙卷风重点开放实验室(广东) 湘潭市气象局阳江市近海经济产业气象保障重点实验室新邵县气象局

针对2021年和2022年湖南两次大范围暴雪过程，该文利用ERA5全球再分析数据和长沙探空雷达、长沙S波段双偏振雷达等探测资料，深入分析了该过程的发生发展条件和云微物理特征。研究环境条件发现，正涡度区厚度伸展至450 hPa，中高层存在... 详细信息

针对2021年和2022年湖南两次大范围暴雪过程，该文利用ERA5全球再分析数据和长沙探空雷达、长沙S波段双偏振雷达等探测资料，深入分析了该过程的发生发展条件和云微物理特征。研究环境条件发现，正涡度区厚度伸展至450 hPa，中高层存在强烈的垂直运动，西南气流输送大量水汽，为强降雪提供了有利的动力、热力和水汽条件。进一步利用长沙双偏振雷达资料分析了两次降雪的微物理特征，结果显示：①暴雪与雪霰的基本反射率和极化参量纹理特征存在明显差异，可以有效识别两种降水粒子；②相态垂直廓线表明，雪的低层层云对应着相态转变；高层速度显著大于低层，且近地面降雪回波的下落速度低于层云降雨；③雷达极化参量的垂直演变特征表明两次降雪过程均有冰晶淞附层，其特征表现为高的差分反射率(ZDR)、差分相移率(KDP)和低的相关系数(CC)。研究证实双偏振雷达能够捕捉降雪云团的精细结构演变，可为强降雪的短临预报提供科学依据。

关键词：暴雪双偏振雷达发生发展条件云微物理监测

全球升温1.5℃和2℃下中国群发性高温事件与人口暴露度预估表1 RCP4.5情景下模式预估全球温度较工业革命前达到1.5℃和2℃升温阈值的时间

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气候变化研究进展 2024年

作者：程阳韩振宇新乡市气象防灾减灾重点实验室延津县气象局中国气象局.河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室中国气象局国家气候中心

基于区域气候模式RegCM4对4个全球气候模式的动力降尺度模拟数据及未来人口预估数据，预估了SSP2-RCP4.5情景下全球升温1.5℃和2℃时，中国群发性高温事件（cluster high temperature events，CHTE）和CHTE人口暴露度的变化。结果表明：... 详细信息

基于区域气候模式RegCM4对4个全球气候模式的动力降尺度模拟数据及未来人口预估数据，预估了SSP2-RCP4.5情景下全球升温1.5℃和2℃时，中国群发性高温事件（cluster high temperature events，CHTE）和CHTE人口暴露度的变化。结果表明：1.5℃和2℃升温阈值下，多模式集合（MME）预估CHTE年均频次相对于基准期分别增加31%和44%。不同强度事件中，严重CHTE事件的频次在1.5℃和2℃升温阈值下可分别增加约4.2倍和6.8倍。事件强度、持续时间、频次等指标趋向高值的发生概率更大。相对于2℃，1.5℃温升阈值下CHTE年均频次、持续时间和累计强度在全国大范围呈降低趋势，且表现出明显的区域性差异，年均频次的降幅自北到南递增，新疆和长江以南地区持续时间年均减少6 d以上（全国平均降幅为0.2 d），我国中东部地区累计强度年均减少20℃以上、新疆东部减少50℃以上（全国平均降幅为0.6℃）。此外，在1.5℃和2℃升温阈值下，MME预估CHTE影响人口的变化均呈现南增北减的空间分布，内蒙古地区略有减少，中东部地区普遍增加，全国总影响人口分别增加1.4倍和1.8倍。高温事件对城市的影响人口增幅更大（分别增加2.9倍和3.8倍），尤其是京津冀、长三角、珠三角、中原地区增幅最明显。全国的CHTE强度暴露度（分别增加2.2倍和5.2倍）和综合暴露度（分别增加1.2倍和1.8倍）呈明显增加趋势，特别是2℃升温阈值下城市的CHTE强度暴露度和综合暴露度的增幅分别高达10倍和4倍。

关键词：群发性高温事件(CHTE) 升温阈值区域气候模式人口暴露度模式集合预估