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2023年, 第39卷, 第5期　刊出日期：2023-10-28 上一期    下一期

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封面目录 2023 (5):  0-0.  摘要 ( 133 )   PDF(27061KB) ( 36 )   相关文章 | 计量指标

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2109号台风“卢碧”复杂路径与强降水成因分析 林辉,程晶晶,庄毅斌,黄奕丹,陈锦鹏,洪晓湘,杨德南 2023 (5):  1-8.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2023.05.001 摘要 ( 124 )   HTML ( 19 )   PDF(6632KB) ( 210 )   利用加密自动气象观测站资料、台风实况路径资料、NECP再分析资料、FY-4A卫星TBB资料综合分析了2109号台风“卢碧”复杂路径与强降水成因。结果表明：7月下旬副热带高压偏强以及华南沿海强盛的季风辐合带为台风在近海生成与发展提供了良好的能量和水汽条件；台风移动缓慢，海水上翻冷却作用加强，环境垂直风切变增大以及高层辐散条件趋弱导致台风“卢碧”无法近海快速加强；副热带高压脊线东退后快速南落、深层引导气流的变化和双台风的互旋作用使得“卢碧”走出了一条不同寻常的“S”路径；强盛的西南季风水汽输送，低空急流和台风倒槽的影响，以及台风本体结构的不对称性是造成漳州市强降水和落区分布不均匀的主要原因。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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一次冷涡背景下沈阳地区雷暴大风过程的特征分析 胡鹏宇,徐爽,耿世波,陈传雷,苏畅,陈晟源 2023 (5):  9-18.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2023.05.002 摘要 ( 146 )   HTML ( 33 )   PDF(8027KB) ( 218 )   利用辽宁省国家站和区域自动站降水观测资料、多普勒天气雷达、风廓线雷达和欧洲中心ERA5逐小时再分析资料，对2022年6月25日傍晚至夜间沈阳地区出现的极端致灾雷暴大风天气的形成机理和数值模式的预报效果进行分析。结果表明：此次极端风雹天气过程发生在东北冷涡背景下，切变线和地面辐合线共同触发对流风暴的生成，强垂直风切变和不稳定层结使得风雹天气发展增强。此次强风雹过程中多个强对流单体逐渐发展，合并增强后呈现为弓形回波。弓形回波前沿存在浅薄的低空γ中尺度涡旋，可导致下沉气流增强，并与后侧入流急流共同作用导致局地极端大风。中尺度数值模式对此次强对流天气的环流形势和降水落区具有一定的可预报性，但对流风暴的强度预报仍是预报的难点。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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辽东湾北部海风锋与阵风锋碰撞形成的一次雷暴大风天气过程分析 蒋超,才奎志,杨磊,曹世腾,陈宇,王一文,班伟龙 2023 (5):  19-27.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2023.05.003 摘要 ( 154 )   HTML ( 16 )   PDF(7621KB) ( 116 )   基于辽宁营口双偏振多普勒天气雷达、高空观测资料、加密自动站数据和ERA5再分析资料，对2021年5月28日辽东湾北部海风锋与阵风锋碰撞形成的一次雷暴大风天气过程进行分析。结果表明: 中尺度副冷锋南下，形成偏北风与西南海风对峙的地面辐合线，配合干线触发强对流发生。海风锋与阵风锋碰撞前，上游成熟阶段单体回波质心下沉，下沉出流促使下游单体迅速发展增强，冷池密度流在下游积云对流触发和增强起到关键作用。白天晴空辐射增温使地面温度升高，有利于对流有效位能累积，盘锦地区不稳定层结和较强的垂直风切变导致对流系统南压过程中不断发展增强。初步建立了该地区受海风锋与阵风锋正面碰撞产生雷暴大风的一类概念模型，辽东湾北部海风锋和北部南下对流产生的阵风锋碰撞，气流沿阵风锋向北爬升，对流系统在偏北引导气流的影响下，向北移动分量被抵消，向南的对流系统得以在更好的环境条件中继续发展，从而维持对流强度并影响下游地区出现雷暴大风天气。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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辽宁地区东北风回流暴雪预报偏差成因初探 张爱忠,阎琦,高磊,陆井龙,腾方达,吴丹,史洪杰 2023 (5):  28-33.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2023.05.004 摘要 ( 121 )   HTML ( 12 )   PDF(3145KB) ( 246 )   应用常规观测资料及NCEP FNL再分析资料，对2016年初辽宁地区一次预报失败暴雪过程的形成原因进行分析。结果表明：强降雪区域伴有锋生活动，锋生是暴雪增强的直接原因。降雪期间出现持续锋生，总锋生函数随时间向高层发展，在强降雪阶段水平变形项对锋生的正贡献更大，特别是伸长变形对水平变形项的贡献显著，辽宁东部东北风穿过等θse线，黄海北部偏东风穿过等θse线，两股气流汇合形成θse等值线更加密集的一条狭带，该区域温湿对比明显产生锋生。锋生作用下，锋面次级环流利于上升运动的发展及维持，动力抬升和水汽辐合作用增强导致强降雪天气。预报中伸长变形增强产生的锋生作用容易被忽视，是降雪量预报偏差的主要原因，因此可以将相应区域的降雪量向大订正，减小预报误差。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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基于WRF模式分析高垂直分辨率对环渤海辐射雾模拟的适用性研究 廖云琛,吴彬贵,鞠婷婷,田梦,李英华,孙树鹏,张嘉霖,杨健博 2023 (5):  34-43.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2023.05.005 摘要 ( 77 )   HTML ( 5 )   PDF(3235KB) ( 40 )   研究普遍认为高垂直分辨率数值天气预报模式能改善雾形成阶段的预报能力，而对雾发展与消散阶段的模拟能力是否改善存在较多争论。为探讨高垂直分辨率模式对环渤海地区辐射雾模拟的适用性，利用卫星资料和观测资料，采用击中率(POD)、虚报率(FAR)和预报技巧(ETS)3个检验指标，评估了不同垂直分辨率模式对环渤海大雾过程各阶段的模拟效果。结果表明：模式上层设置较高的垂直分辨率对雾模拟影响极小，而低层设置较高的垂直分辨率总体上能改善雾形成时间、持续时长和雾层厚度的模拟能力，但雾区的模拟高度依赖于大雾分布形态。对零散非均一分布大雾过程，高垂直分辨率模式看似改善了POD，但却伴随着FAR的上升和ETS的下降；对均一分布的大范围雾过程，高垂直分辨率模式能同时改善各检验指标，有效改善此类雾预报。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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2009—2019年黑龙江龙凤山区域大气本底站CO2浓度变化特征 谢桐川,赵胡笳,王鹏,代家庚,孙敬敏,侯续丽,吕明佳,马文博,刘宁微 2023 (5):  44-52.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2023.05.006 摘要 ( 110 )   HTML ( 19 )   PDF(3819KB) ( 119 )   利用2009—2019年黑龙江龙凤山区域大气本底站CO2浓度长期监测数据，分析了中国东北区域大气本底站CO2浓度的日变化、月变化以及年际变化趋势，探讨了影响龙凤山区域大气本底站CO2浓度的气象驱动因子。结果表明: 龙凤山大气本底站CO2浓度日变化表现为在夏季变化幅度最大，其次是秋季，春季次之，冬季变化幅度最小，每日峰值出现在08:00之前，16:00左右出现最低值。CO2浓度月变化表现为最大值出现在1月，平均值约为416.1×10-6，最小值出现在7月，平均值为391.1×10-6。CO2浓度季节变化表现为冬季CO2浓度明显高于其他季节，平均值为415.4×10-6，夏季出现最低值，其平均值为395.8×10-6。研究期内龙凤山区域大气本底站CO2平均浓度呈现增长趋势，增长率为2.45×10-6/a。龙凤山区域大气本底站春季最大频率风向出现在SSW方向(21.0%)，夏季最大频率风向出现在SSW和S方向(23.1%和22.7%)，秋季最大频率风向出现在SSW方向(23.4%)，冬季风向频率最大值出现在SW方向(31.6%)，不同季节CO2浓度高值均出现在北风主导条件下。龙凤山区域大气本底站CO2浓度与温度呈负相关(-0.54)，相对湿度与CO2浓度在春季和秋季呈显著负相关(-0.44和-0.55)，CO2浓度与风速相关性较小，可能与较高浓度CO2源输送有关。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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面向长时间尺度室外热环境模拟的节气日典型气象日气象要素序列的生成 李峻峰,赵瑾 2023 (5):  53-61.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2023.05.007 摘要 ( 89 )   HTML ( 8 )   PDF(1962KB) ( 22 )   长时间尺度的数值模拟可以更为全面地描述室外热环境的特征及变化规律，具有重要的理论和实践意义。当前在模拟中输入的气象数据主要是经由Finkelstein-Schafer(FS)统计方法或主成分分析法生成的典型气象日，其数据连续性不足，不利于描述模拟场景。节气知识起源于中国黄河中下游地区，将节气知识与FS方法相结合，选出具有气象代表性的典型节气日，加工后可生成用于长时间尺度室外热环境模拟的节气日典型气象日(Solar Terms Typical Meteorological Day，STTMD)气象要素数据序列。研究分别以1981—2010年及1991—2020年的气象观测数据为基础，生成了郑州、济南等8个站点的STTMD气象要素数据序列，并对该数据的气象代表性和适用范围进行了分析。结果表明：该数据在黄河中下游地区具有较为准确的气象表征，可以大幅简化长时间尺度的数值模拟工作，并具备进一步加工深化及延伸应用的可能。研究也发现，对于黄河中下游之外的区域，该数据的物候意义不够准确。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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鲁西北平原冬小麦不同生育阶段农田小气候特征 朱保美,杨以健,张继波,李密 2023 (5):  62-71.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2023.05.008 摘要 ( 86 )   HTML ( 5 )   PDF(2030KB) ( 169 )   利用2019年1月至2022年6月鲁西北平原冬小麦主产区农田小气候自动观测站(简称农田站)和齐河县国家气象观测站(简称齐河站)观测资料, 分析冬小麦不同生育阶段农田小气候特征, 对比研究两站的差异。结果表明: 冬小麦不同生育阶段农田各层气温、太阳总辐射和光合有效辐射、风速、5~20 cm地温日变化均呈单峰分布, 相对湿度变化趋势与气温相反。白天麦田中温度随离地面高度增加而降低, 夜间温度则随离地面高度增加而增加。相对湿度在不同生育阶段均是30 cm层最高, 最大值出现在生长后期的夜间时段和生长中期的白天时段。各层地温生长后期最高, 土壤深度越深, 日变化越小。农田站日平均气温、日平均地温均低于齐河站, 日平均相对湿度均高于齐河站。总辐射和光合有效辐射均在生长后期最强。各层风速在冬小麦生长初期变化趋势一致, 60 cm风速在冬小麦生长中后期受生长发育影响最大。生长中后期不同天气状况下, 不同层次的农田气温、相对湿度、5~10 cm地温均有明显的日变化, 晴天最明显, 多云次之, 阴天变化平缓。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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辽河三角洲芦苇湿地碳通量特征及空间代表性 吴琼,温日红,贾庆宇,张大为,赵一俊,于文颖,刘宪哲,王楠 2023 (5):  72-81.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2023.05.009 摘要 ( 88 )   HTML ( 8 )   PDF(5240KB) ( 119 )   基于2019—2020年辽河三角洲碳通量观测数据, 分析了辽河三角洲芦苇湿地碳通量的时间变化特征, 采用Kljun模型进一步分析了碳通量的空间代表性。结果表明: 受短波辐射和气温的周期变化影响, 2019年芦苇湿地对碳的净吸收周期为156 d, NEE峰值出现在7月中上旬, 为-40.59 μmol·m-2 s-1, 固碳量显著高于2020年, 达到0.561 kgC·m-2。2020年的净吸收周期为131 d, NEE峰值出现在6月中旬, 为-41.39 μmol·m-2·s-1, 比2019年提前, 生长季夜间呼吸作用较强, 导致固碳量较低; 碳通量在春季和夏季呈明显的U型日变化, 秋冬季碳通量变化较平稳。2019年和2020年夏季的日平均最大值分别为-16.86 μmol·m-2·s-1和-13.61 μmol·m-2·s-1, 2020年最大值出现在11:00, 比2019年提前; 主导风向和不稳定层结状态90%最远距离贡献点的分布区域均在0°~90°和180°~270°方向。通量源区80%的上风平均距离最远为120 m, 通量贡献峰值在距离通量塔10 m的位置。源区范围随着大气稳定度的增加也逐渐扩大, 主风向70%的通量贡献范围内是芦苇植被; 在源区范围内, 芦苇提供了76.20%的碳通量信息, 水体提供了17.82%的通量信息, 通量观测数据在夏季白天属于代表性级别, 全年属于可接受级别。研究有助于了解辽河三角洲湿地生态系统在碳循环和减排中的能力和作用。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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基于风云静止卫星的飞机增雨云物理响应 沙修竹,宋灿,丁建芳,褚荣浩,王山海 2023 (5):  82-90.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2023.05.010 摘要 ( 48 )   HTML ( 4 )   PDF(4925KB) ( 79 )   利用2016—2019年9次飞机增雨作业资料及FY-2E/2G/4A气象静止卫星反演产品, 采用HYSPLIT模式确定增雨影响区的方法、卫星反演产品及雷达产品分析方法, 分析增雨催化后卫星反演云物理参数的响应, 获取增雨催化后云物理特征及演变规律, 提高气象卫星在人工增雨效果检验与评估方面的综合应用能力及效益。结果表明: 对于研究中的多数增雨作业, 自然变异和人工催化双重因素共同影响下的4项云物理参数在催化结束后2~3 h达到最大变化。对于9次飞机增雨作业, 云顶温度、云粒子有效半径、光学厚度、液水路径、小时降水量在催化结束后3 h的平均变化值分别达到-1.44~2.09 ℃、-3.73~3.84 μm、-5.47~3.62、-112.59~61.12 mm、-0.06~0.27 mm, 半数以上作业云顶温度、小时降水量增加, 半数以上作业云粒子有效半径、光学厚度、液水路径减小, 个别作业降水量减少。对于不同云体, 当液水分布和云系结构存在很大差异且不均匀时, 增雨催化后产生的云物理变化、降水变化均存在显著差异。对于自然变异和人工催化共同影响引起的降水变化, 目前难以科学完整地剔除二者分别对降水变化的影响。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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北京气传花粉浓度变化特征及其与气象条件的关系 姜江,乔媛,任成英,蒋志,尤焕苓,叶彩华 2023 (5):  91-98.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2023.05.011 摘要 ( 73 )   HTML ( 17 )   PDF(2532KB) ( 253 )   利用2012—2020年北京地区每年3月1日至9月30日12个站点的逐日花粉浓度观测资料, 分析了花粉浓度的变化特点及其时空分布特征。结果表明: 北京地区花粉浓度在春季花粉期(3—5月)和夏秋季花粉期(8—9月)会出现两次峰值。全市平均的春季花粉期花粉浓度峰值是夏秋季的3.3倍; 75%站点的花粉浓度在研究期间呈现增加趋势。花粉间歇期(6—7月)花粉浓度较低, 花粉浓度的增加趋势也较小。春季花粉期和夏秋季花粉期花粉浓度较高, 花粉的增加趋势也更为明显; 研究期间日平均气温、日平均相对湿度以及日总降水量与花粉浓度呈负相关关系, 日平均风速和日平均气压与花粉浓度呈正相关关系, 且该结论在12个区域内表现一致。但将春季花粉期、夏秋季花粉期、受天气影响的典型花粉浓度变化过程中的花粉浓度与气象因素的相关关系分别进行分析, 则只有风速、湿度、降水量与花粉浓度呈稳定一致的相关关系, 气温、气压与花粉浓度在不同时期内的相关关系较为复杂, 甚至会完全相反。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

快报

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贵州春茶霜冻害危险性分析及区划 张波,孙思思,丁立国,刘燕,于飞 2023 (5):  99-105.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2023.05.012 摘要 ( 69 )   HTML ( 5 )   PDF(2936KB) ( 117 )   开展春茶期霜冻害危险性分析, 有利于提高茶树抵御气象灾害的能力, 减少因霜冻害带来经济损失。基于1961—2020年贵州省84个气象站逐日最低气温资料, 采用数理统计和空间分析等方法, 构建霜冻害危险性指数, 进行春茶期霜冻害风险区划。结果表明: 贵州春茶期以轻霜冻害为主, 各等级霜冻害的天数和站次比呈递减的变化趋势; 霜冻害风险等级空间分布呈现西高东低、北高南低的空间变化, 次高风险以上的区域主要分布在六盘水市北部、毕节市西部大部和中部、贵阳市北部局地、遵义市北部大娄山局地、铜仁市中部梵净山区、黔东南州的雷公山区和黔南州斗篷山区, 区面积约为3.70×104km2, 占全省总面积的21.7%;低风险区主要分布在西南部的北盘江流域、北部的赤水河流域和东南部的都柳江流域等, 面积约为2.34×104km2, 占全省总面积的14.3%。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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基于BP神经网络的地基微波辐射计雷暴预报试验研究 蒋维东,张荣智,陈博,张天旗,黄海玲,周林 2023 (5):  106-112.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2023.05.013 摘要 ( 72 )   HTML ( 6 )   PDF(1334KB) ( 178 )   利用上海浦东国际机场地面气象观测站2018—2019年MWP967KV型地基微波辐射计资料、民航气象地面观测数据及宝山站常规探空资料, 分析了微波辐射计探测数据的可靠性。在此基础上, 计算与雷暴发生相关的大气参数, 选取合适的参数作为预报因子, 建立了机场雷暴预报的BP(Back Propagation)人工神经网络模型, 并对模型的预报效果进行了评估。结果表明: 由MWP967KV型地基微波辐射计得到的温度、相对湿度和水汽密度与探空相应数据的平均绝对偏差分别为1.94 ℃、16.05%、0.82 g·m-3, 均方根误差分别为1.41 ℃、20.14%、1.90 g·m-3, 相关系数分别为0.99、0.66、0.85。建立的BPNN模型能够较好地预报雷暴的发生, 2、3、6 h预报命中率分别为93.27%、93.33%和89.47%, 漏报率分别为6.73%、6.67%和10.53%, 空报率分别为4.90%、4.78%和2.86%, 临界成功指数分别为89.99%、80.33%和81.18%。该研究在一定程度上实现了雷暴天气的智能预报, 能够应用于机场及单站雷暴天气的预报预警。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标