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2020年, 第36卷, 第2期　刊出日期：2020-04-30 上一期    下一期

论文

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2018年吉林省一次暴雨过程成因分析 王秀娟, 姜忠宝, 马晓华, 冯旭 2020 (2):  1-8.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2020.02.001 摘要 ( 560 )   HTML ( 31 )   PDF(6355KB) ( 434 )   利用常规气象观测数据、吉林省加密自动站观测数据、NCEP的1°×1°再分析资料和卫星云顶亮温数据，对2018年8月13—15日吉林省一次暴雨过程成因进行分析。结果表明：“三带”（西风带、副热带和热带环流）是暴雨产生的大尺度环流背景。大气整层水汽通量显示副热带高压外围的西南气流与远距离台风外围东南气流共同为暴雨输送充沛的水汽。降水有两个主要阶段，大气层结特征均为高层有正值位涡扰动并沿假相当位温锋区下滑，大气层结不稳定，水汽充沛，不稳定能量较大。降水第二阶段水汽输送、动热力条件、不稳定能量均小于第一阶段。云图表现特征为中尺度对流辐合体和中尺度对流云团，中尺度对流辐合体云团发展旺盛时，低层呈现气旋式涡度、中尺度辐合，高层呈反气旋式涡度、中尺度辐散。925 hPa低空切变线和地面辐合线是暴雨发生的中尺度触发条件。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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2016年河南省一次大范围强对流天气成因分析 崔丽曼, 苏爱芳, 张宇星, 王春晓, 王迪 2020 (2):  9-19.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2020.02.002 摘要 ( 374 )   HTML ( 13 )   PDF(11033KB) ( 179 )   基于Himawari-8卫星资料、雷达监测资料、区域自动站和常规观测资料及ERA-Interim再分析资料，对2016年6月5日河南省大范围强对流天气的环流背景、触发条件及对流系统演变特征进行了研究。结果表明：华北冷涡背景下，高空冷平流配合低层暖脊发展、对流有效位能值激增，为中尺度对流系统发展提供了不稳定条件，地面辐合线、冷池是触发机制。河南省西南部位于高能区、不同温湿性质气团交绥区，中高层干冷空气侵入、中层以下干绝热递减率为风雹天气提供了可能；河南省中部、河南省南部位于大气可降水量大值区，深厚的湿层、较低的抬升凝结高度有利于产生强降水。高层辐散、低层辐合的抽吸作用导致豫西南上升运动强盛，雷暴高压产生的变压风增强了动力抬升，中小尺度动力辐合促使强对流回波发展。风雹天气产生于中尺度对流系统前侧云顶亮温梯度大值区，强降水出现在云顶亮温低值中心附近。雷达产品分析表明，强回波悬垂、三体散射与快速移动的弓形回波、阵风锋和后侧入流急流对提前预警冰雹、雷暴大风有很好的指示意义。925 hPa 12 h显著增温区、对流有效位能高值区和冷池出流与暖空气交绥区是强对流发展的潜势区，湿球温度0 ℃层高度与冰雹关系密切。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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“艾云尼”台风龙卷天气过程分析 植江玲 2020 (2):  20-27.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2020.02.003 摘要 ( 329 )   HTML ( 10 )   PDF(5340KB) ( 103 )   利用常规观测、地面自动气象站、多普勒天气雷达、现场灾调及互联网视频等资料，对2018年6月8日发生在广东省佛山市南海区大沥镇的1804号“艾云尼”台风龙卷天气过程进行分析。结果表明：龙卷发生在台风“艾云尼”登陆后前进方向的右后侧，强度为EF1级。高层辐散抽吸、中低空强劲的东南风急流叠加和地面中尺度辐合线的抬升触发作用是其有利的环流背景。对流参数表现为弱的对流有效位能和对流抑制能量、强低层风垂直切变、低抬升凝结高度和大的风暴相对螺旋度。产生龙卷的风暴为低质心微超级单体风暴，龙卷出现在钩状回波的弱回波区内。速度图上中气旋提前龙卷约30 min，临近龙卷发生时中气旋旋转速度增至最强，尺度缩小，底高降至最低，对龙卷预警有一定指示作用。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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成都市一次灰霾过程的演变特征及其成因分析 李昕翼, 杨丰恺, 朱育雷, 倪长健 2020 (2):  28-33.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2020.02.004 摘要 ( 306 )   HTML ( 7 )   PDF(1949KB) ( 125 )   利用成都市2017年1月14—29日环境监测数据、气象观测数据和激光雷达探测资料，系统分析了对应时段灰霾过程的演变机理。结果表明：该灰霾过程与天气形势的高低空配置有密切关系；气象因子的变化对颗粒物扩散具有重要作用，风速、温度和相对湿度与PM2.5质量浓度的相关系数分别为-0.36、0.45和0.20；灰霾过程期间混合层高度平均值较低（378 m），呈现出白天高和夜晚低的特征；通过混合层高度与地面颗粒物质量浓度的超前滞后相关性分析表明，混合层高度通过2 h左右可对地面颗粒物的扩散起明显作用（二者相关系数较对应时次的-0.47提升至-0.63），这在一定程度上可对未来数小时的颗粒物质量浓度的演变趋势做出指示。本文研究结果可为当地灰霾过程预警预报及污染防治提供理论依据和研究参考。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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青藏高原5月大气热源与黑龙江省盛夏降水的关系 娄德君, 王波, 王冀, 张雪梅, 刘玉莲, 周显伟 2020 (2):  34-40.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2020.02.005 摘要 ( 182 )   HTML ( 4 )   PDF(6870KB) ( 44 )   利用1961—2017年黑龙江省夏季降水资料和NCEP再分析资料，采用奇异值分解、相关分析、回归分析等方法，研究了青藏高原大气热源与黑龙江省盛夏降水的关系及可能的影响机制。结果表明：5月青藏高原热源与黑龙江省7月降水关系最密切，当5月高原东部热源偏强时，7月黑龙江省中部降水显著偏少。5月热源偏强年，在副热带西风急流的作用下，7月中纬度环流呈现类似“丝绸之路”型遥相关波列，同时东亚沿岸环流呈现类似“东亚—太平洋”型遥相关波列，在二者共同作用下黑龙江省受反气旋式环流影响，7月降水偏少。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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1951—2017年热带气旋对湖南降水的影响及环流异常特征分析 廖玉芳, 张剑明, 郭凌曜 2020 (2):  41-48.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2020.02.006 摘要 ( 149 )   HTML ( 3 )   PDF(3505KB) ( 97 )   揭示热带气旋在湖南的降水规律可为热带气旋影响湖南的降水预报提供技术支撑。采用近67 a的热带气旋影响资料，通过统计方法，分析了影响湖南降水的热带气旋特点及环流异常特征。结果表明：7—9月是影响的高峰季节，以在广东、福建沿海登陆的热带气旋对湖南影响次数最多、程度最重，浙江、福建沿海登陆的热带气旋在湖南形成的降水范围最大，热带气旋对湖南影响所产生的降水主要集中在湖南省东南部，热带气旋对湖南产生的强降水范围有增大的趋势，降水强度有增强的趋势。福建和广东沿海登陆对湖南影响的热带气旋的环流特征为南亚高压偏强、偏东、偏北，导致西太平洋副热带高压偏强、偏西、偏北，引导副热带高压南侧的东南气流与南海和菲律宾以东洋面的西南风气流汇合，形成季风槽，中国华南和华东沿海为东南气流，有利于热带气旋在该区域登陆影响中国。只是前者表现为南亚高压位置较后者偏北更明显，西太平洋副热带高压更偏北，季风槽更偏东，导致福建登陆对湖南影响的热带气旋在湖南大部为气旋性环流控制，湖南全省降水偏多；而广东登陆对湖南影响的热带气旋在湖南省东南部为气旋性环流控制，该区域降水偏多。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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CMIP5模式对辽宁省气温模拟能力及未来2℃升温阈值出现时间评估 王涛, 王乙舒, 沈玉敏, 王艳, 赵连伟, 王小桃, 沈历都 2020 (2):  49-61.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2020.02.007 摘要 ( 178 )   HTML ( 4 )   PDF(7762KB) ( 37 )   利用全球气候模式、多模式集合和辽宁省气象观测数据，评估了不同典型浓度路径下19个全球气候模式和多模式集合对辽宁省气温变化模拟能力和可信度。结果表明：最优模式模拟结果优于多模式集合，具有较高的可信度。随着全球二氧化碳排放浓度增加，气温变化率和可信度呈增加趋势，首次达到2 ℃年份呈提前趋势，大部分站点出现在2011年之前，且出现年份越晚，升幅往往越高，反之亦然。大部分站点首次稳定到达2 ℃阈值开始年份在2022年之前，结束年份出现在2019—2026年，持续时间在13 a以下，开始年份均呈西早—东晚分布形势，结束时间和持续时间分布较均匀，且随着全球二氧化碳排放浓度增加，升温幅度呈上升趋势。不同典型浓度路径下各区域最高温、最低温和平均气温出现年份和变化特征均比较一致。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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基于径向基神经网络的地基微波辐射计反演算法研究 樊旭,黄颖,冷文楠,张北斗,张文煜,王国印 2020 (2):  62-69.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2020.02.008 摘要 ( 180 )   HTML ( 7 )   PDF(1052KB) ( 100 )   利用兰州大学半干旱气候与环境观测站（SACOL站）2009—2010年的地基微波辐射计亮温资料和榆中站探空资料，建立了应用于地基微波辐射计温度、相对湿度和水汽密度反演的径向基神经网络，并将反演结果与地基微波辐射计自带反演产品进行了对比，探究了径向基神经网络在地基微波辐射计气象要素反演算法本地化的应用效果。结果表明：径向基神经网络反演的温度、相对湿度和水汽密度的均方根误差最大值分别为2.72 K、22.32%和0.73 g·m-3，在所有高度层上径向基神经网络的反演结果均优于微波辐射计，反演产品对2—10 km、1—7 km、0—3 km的大气温度、相对湿度和水汽密度廓线的反演均有明显改善，径向基神经网络能够应用于地基微波辐射计气象要素的反演算法的本地化。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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基于Hurst指数的黑龙江省作物生长季降水趋势研究 姜丽霞,王晾晾,吕佳佳,高明,王萍,王秋京,宫丽娟,赵慧颖 2020 (2):  70-77.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2020.02.009 摘要 ( 154 )   HTML ( 5 )   PDF(2708KB) ( 86 )   基于黑龙江省78个气象站1971—2016年逐日降水资料，综合采用墨西哥帽小波分析、Hurst指数分析等方法，对黑龙江省作物生长季(5—9月)降水量变化和未来趋势进行分析及预测。结果表明：1971—2016年，黑龙江省生长季、5月、6月降水量存在7 a、14 a、7 a左右的主周期，7月、8月、9月降水量存在2 a、3 a、7 a左右的第1主周期及6 a、11 a、21 a左右的第2主周期，各月均存在最近几年降水偏多的趋势；作物生长季降水量年际间为波动式振荡变化，7月、8月振荡幅度相对较大。年代际变化总体存在增加—减少—增加趋势，20世纪80年代、90年代降水量普遍偏多，2010年以来出现急转升高变化；单站各月Hurst指数均在0.5以上，降水存在比较明显的赫斯特现象；降水主要出现在夏季且以7月最为集中，最近几年降水偏多、7月异常降水集中以及主要流域未来7月降水的持续增加趋势在农业防灾减灾上值得关注。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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基于CA-FCM方法的飞机增雨效果检验及分析 沙修竹,邵振平,刘艳华,王山海 2020 (2):  78-84.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2020.02.010 摘要 ( 132 )   HTML ( 3 )   PDF(1575KB) ( 24 )   采用河南省2013—2017年飞机增雨作业资料，利用CA-FCM方法进行增雨效果检验，以探究CA-FCM方法在河南区域飞机增雨效果检验中的合理性及适用性，并分析相对增雨率与季节、检验物理量、垂直积分液态含水量之间的关系。结果表明：CA-FCM方法应用于河南省飞机增雨效果检验，能够获得定量而合理的增雨效果。多数作业相对增雨率0%—40%，少数作业存在减雨效果。研究中春季、夏季、秋季相对增雨率分别为20.8%、22.4%、-22.6%。春季、夏季飞机增雨效果明显优于秋季，一半的秋季增雨作业呈减雨效果，这可能与作业云层可播性条件有较大关系，春季、夏季云层可播性条件优于秋季。显著性检验表明，65%的作业增雨效果显著。增雨作业区域的垂直积分液态含水量越大，相对增雨率显著增加。具有“作业前回波30—50 dBz”、“作业云层尺度较大”条件的作业，易产生一定增雨效果；作业云层回波20—30 dBz，易产生减雨效果；回波强度及面积的维持或增强对增雨效果有明显贡献。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

简报

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持续寡照对温室番茄开花座果、产量及果实品质的影响 张继波,薛晓萍,李楠,李鸿怡,江梦圆 2020 (2):  85-91.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2020.02.011 摘要 ( 188 )   HTML ( 1 )   PDF(714KB) ( 50 )   选取番茄品种“金冠5号”为试材，在日光温室中利用遮阳网设计不同寡照（光合有效辐射，PAR < 200 μmol·m-2·s-1）持续日数（0、1、3、5、7、9 d）及正常光照条件下的恢复试验，研究寡照胁迫对番茄开花座果、产量形成及果实品质的影响。结果表明：持续寡照胁迫造成番茄开花期推迟，开花数和单穗果实数减少，座果率降低，寡照胁迫7—9 d，番茄花期推迟一周左右；寡照胁迫还导致番茄单果重、单株产量、果实直径降低，非商品果率增加，寡照9 d处理番茄单果重、单株产量、果实直径分别较CK低0.04 kg、1.80 kg和1.10 cm，非商品果率较CK高3.1%；寡照胁迫下，番茄单株产量与植株叶片数，叶片气孔导度、蒸腾速率、光合速率等光合参数均呈显著正相关，而与叶片胞间CO2浓度呈负相关；番茄果实维生素C含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白含量随寡照胁迫持续时间增加而降低；而番茄果实抗坏血酸含量、有机酸含量和总酸度则相反，且寡照胁迫持续时间越长，番茄果实抗坏血酸含量、有机酸含量和总酸度越高。研究结论可为定量评估寡照灾害对设施番茄开花座果、产量及品质的影响提供一定依据。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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基于高分卫星的一季稻面积遥感估算 石涛,张安伟,杨太明,叶树青,李佳雯,杨元建 2020 (2):  92-97.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2020.02.012 摘要 ( 140 )   HTML ( 3 )   PDF(1153KB) ( 27 )   高分一号卫星（GF-1）是中国高分辨率对地观测系统中的重要成员之一，可以提供高空间分辨率的对地观测信息。本文以合肥市为研究范围，根据物候历选择2017年5月下旬和8月上旬的两个时相GF-1影像为研究资料，利用增强型植被指数（EVI）为监测判别指标，并以一季稻成熟期的蓝移现象作为辅助判别条件，构建了种植面积遥感估算模型。结果表明：通过对比验证模型，发现用统计调查数据来验证遥感估算结果的精度为93.2%，用混淆矩阵法来验证的精度和Kappa系数分别为83.7%和0.84。验证精度表明本文构建的遥感估算模型是合理可行的，为安徽省及合肥地区一季稻信息提取和估算提供参考。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

快报

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应用机器学习算法的成都市冬季空气污染预报研究 孙苏琪,王式功,罗彬,杜云松,张巍 2020 (2):  98-104.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2020.02.013 摘要 ( 216 )   HTML ( 1 )   PDF(1241KB) ( 125 )   利用2014年3月至2017年2月成都市8个环境监测站的PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3共6种污染物质量浓度资料以及T639全球中期数值预报模式产品，采用两种机器学习算法—递归特征消除法(Recursive feature elimination，RFE)和随机森林方法，构建了成都市冬季5种(O3除外，因为其冬季污染较轻)污染物浓度的预报模型，并对模型的预报效果进行了评价。结果表明：基于RFE模型的5种污染物预报值与实测值的均方根误差值分别为47.58 μg·m-3、72.10 μg·m-3、8.87μ·m-3、0.59 mg·m-3、19.84 μg·m-3；基于随机森林模型的5种污染物预报值与实测值均方根误差值分别为23.94 μg·m-3、20.98 μg·m-3、2.40 μg·m-3、0.16 mg·m-3、8.09 μg·m-3，随机森林模型对各污染物浓度的预报效果均优于RFE模型，说明该预报方法性能良好，可为成都市冬季空气质量业务化预报提供技术支持和防控依据。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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基于FY-2G产品的江西省总云量最小二乘法建模与分析 刘雅楠,邹海波,吴琼 2020 (2):  105-111.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2020.02.014 摘要 ( 182 )   HTML ( 3 )   PDF(1904KB) ( 188 )   使用2016年1月至2018年12月FY-2G卫星逐小时总云量产品和江西省26个测站的地面总云量观测资料，分析了两者在江西地区相关性的时空分布特征。结果表明：江西地区卫星总云量和地面观测总云量在数值和演变趋势上一致性较好，两者的总体相关系数超过0.60，但空间分布不均匀，大型水体(鄱阳湖和柘林湖)附近相关系数较低，低于0.45，江西省南部地区相关系数也不高，低于0.50。两者的相关系数在时间上也分布不均，其中14时的相关系数最高。此外，基于FY-2G卫星总云量产品和最小二乘法采用分段建模的方式，构建了江西省地面观测云的回归模型，且模拟的地面总云量在数值和演变趋势上更加接近观测的地面云量。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标