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2025年, 第41卷, 第3期　刊出日期：2025-09-29 上一期   

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封面目录 2025 (3):  0-0.  摘要 ( 7 )   PDF(7922KB) ( 13 )   相关文章 | 计量指标

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中国避寒型气候评价指标体系构建及变化特征 赵珊珊, 王荣, 李莹, 叶殿秀 2025 (3):  1-8.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2025.03.001 摘要 ( 2 )   PDF(2232KB) ( 1 )   利用1961—2020年冬季(上一年12月至当年2月)中国2328个国家级气象站逐日观测资料,依据避寒型气候的内涵和特点,从气温、降水、风速、气候舒适度等7个方面选取13个评价指标构建了冬季及各月中国避寒型气候评价指标体系,定量评价了避寒型气候并分析了其时空变化特征。结果表明:中国避寒型气候主要分布在四川南部、云南、广西、广东、海南、福建等地,其中云南南部、广西南部、广东南部、福建南部和海南避寒气候条件非常好。1961—2020年,中国历年冬季及各月避寒型气候范围均呈显著增大趋势,尤其在20世纪90年代以后更显著;2月避寒型气候范围增加趋势的幅度最大。与1961—1990年相比,1991—2020年中国避寒型气候范围向北扩展,避寒气候条件变好,其中2月避寒气候条件改善更为明显。通过构建的中国避寒型气候评价指标体系,定量界定了冬季及其中各月不同等级的中国避寒型气候空间格局,从而为不同避寒需求人群的目的地选择以及避寒气候资源开发利用提供科学参考。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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山西省气候变暖的季节差异及成因分析 王文春, 王晓琼 2025 (3):  9-17.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2025.03.002 摘要 ( 7 )   PDF(8278KB) ( 5 )   基于1961—2024年山西省国家气象观测站气温、ERA5再分析资料和卫星反演气溶胶等资料,对山西省近60 a气温变化的季节差异进行了分析,并探讨了最大升温季节由冬季转变为春季的可能成因。结果表明:20世纪90年代之前,山西省冬季平均气温升温速率最快,明显高于其他季节,20世纪90年代中期之后升温减缓,春季平均气温升温速率超过冬季,成为升温速率最快的季节;前期(1961—1990年)最低气温的显著升高是冬季快速变暖的主要驱动者,近期(1995—2024年)最低和最高气温的上升同为春季加速升温的主要贡献者;影响山西省冬、春季升温速率变化的主导因子不同,春季土壤湿度的减少及其正反馈作用,增强了土壤对近地面大气的加热,从而使得升温加速,冬季升温速率放缓主要受西伯利亚高压年代际增强影响。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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基于机器学习的CMA-MESO模式气温预报订正方法研究 张会, 陈军明, 王亚强, 马凤莲, 周煜, 卢宇坤, 刘通, 张良玉 2025 (3):  18-28.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2025.03.003 摘要 ( 6 )   PDF(6206KB) ( 2 )   为提高雄安新区及上游保定地区气温预报准确性,利用CMA-MESO中尺度天气模式预报产品和地面观测数据,采用线性回归(Linear Regression)、长短期记忆全卷积网络(LSTM-FCN)和轻量级梯度提升机(LightGBM)等三种机器学习方法,围绕站点划分和特征因子选择设计4种订正方案开展气温预报研究。结果显示:采用分区站点模型优于全站点模型,LightGBM在全部方案中表现最优。特别是结合起报时刻前48 h的实况数据以及预报时刻前4·k的预报或实况要素(在预报时效0～36 h 内:0～12 h预报时效采用预报时刻前0～12 h的实况数据,k取0～12;13～36 h预报时效采用预报时刻前12h的预报数据,k固定为12)构建复合特征因子,LightGBM预测性能进一步提升。37个预报时效均在CMA-MESO模式预报结果基础上提高了精度,尤其在海拔超过1000 m的高原地区,均方根误差订正改善率超过30%。此外,在转折性天气背景下,这些方法依旧展现出较强的适应能力。从整体预报性能来看,LightGBM最优,均方根误差、平均绝对误差、准确率分别为1.86 ℃、1.42 ℃、75%,相比CMA-MESO预报,分别提高了36.5%、38.9% 和44.4%。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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基于CMA-MESO模式的机场高影响低温事件预测能力评估及订正 陈浩, 何晓凤, 唐娴 2025 (3):  29-35.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2025.03.004 摘要 ( 4 )   PDF(3742KB) ( 2 )   利用2021年东北地区13个机场天气报告(METAR)、气象站观测资料和数值模式产品,对易出现高影响低温事件的机场温度预测效果进行评估,并对高影响低温区间的预测能力进行检验,以期研究影响飞机起降的低温事件的预测能力,结果表明:东北绝大部分机场温度预报偏大,偏北、偏东和高海拔地区机场的温度绝对误差和均方根误差明显大于平原地区机场;温度误差、绝对误差和均方根误差均有明显的日变化和季节变化,06—07时是机场气温预报误差最大的时段;温度高于0 ℃时,预测与观测接近,温度低于0 ℃时,预测相对集中;ZBES、ZYMH和ZYLD采用累积概率密度订正方法对机场温度预报进行误差订正后,低温事件命中率分别提升56%、14%和9%。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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XGBoost方法在风电功率预报中的应用 段云霞, 李忠娴, 李得勤 2025 (3):  36-43.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2025.03.005 摘要 ( 5 )   PDF(3806KB) ( 2 )   使用2014年全球能源预测竞赛(GEFCom2014)风电功率观测和训练数据,开展基于XGBoost机器学习方法在风电功率预报中的应用研究。为考察不同变量数值分布对机器学习的可能影响,分别使用纬向风和经向风,以及风速和风向作为特征变量建立风电功率预报模型,并进行预报试验。结果表明:实际观测功率和数值预报风速的分布虽然整体符合风能功率曲线,但离散度过大。纬向风和经向风与风功率的相关性虽然不高,但作为XGBoost的训练特征变量,最终建立的模型具有较好的预报效果,与直接使用风速和风向建立的模型预报性能接近。模型预报结果呈现对风能峰值低估,以及低功率高估的情况,这可能与数值模式预报的风速存在误差有关。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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风网格实况分析产品在黑龙江省的检验评估 刘松涛, 高梦竹, 齐铎, 王承伟, 石慕真 2025 (3):  44-51.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2025.03.006 摘要 ( 5 )   PDF(1815KB) ( 1 )   利用2020年1月1日00:00至2024年12月25日00:00黑龙江省910个地面观测站的逐小时观测数据为真值,采用METEVA检验工具、双线性插值方法等,对国家级逐小时5 km分辨率的10 m风网格实况分析产品开展检验评估。结果表明:总体来看,该产品在黑龙江省内平均误差、绝对误差及均方根误差较低,且保持较好的一致性,说明该产品在黑龙江省具有较好的适用性。从误差空间分布上看,西部平原和东南部山区准确率相对较低,其他地区风速平均误差在±2 m·s-1以内的准确率在85%以上,这可能与东南部山区地形复杂性、西部平原下垫面性质差异大有关。从全年变化看,风速(风力等级)总体为负偏差,4—5月表现更为明显,冬季相对较好,风矢量也表现出相同特征;风向检验则表现为春季相对较好,夏季相对差。在日变化方面,白天(08:00—18:00)风速负偏差较大,夜间较小;0～1级风误差最小,2级以上风负偏差随等级递增,≥7级误差日变幅显著增大。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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内蒙古次百米级数值预报系统在复杂地形下的风场预报性能分析 姚晓娟, 孙鑫, 朱峰, 刘林春, 计燕霞, 刘珂, 孙哲中 2025 (3):  52-60.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2025.03.007 摘要 ( 4 )   PDF(4450KB) ( 1 )   为满足第十四届全国冬季运动会(简称“十四冬”)对复杂地形高精度天气预报服务的需求,结合大涡模拟技术及高精度地形数据,搭建了针对“十四冬”室外赛区的内蒙古次百米级数值预报系统(the Sub-hundred-meter Numerical Forecast System of Inner Mongolia,SNFS)。以赛区站点观测资料为参考,根据风速预报检验指标及检验评分等参数,对SNFS在“十四冬”3个赛区的风场预报性能进行检验评估。结果表明:扎兰屯及喀喇沁赛区预报风速总体表现为系统性高估,凉城赛区为低估。对于海拔高度较低的测站,预报与观测风速偏差均以正偏差为主,随测站海拔高度增加,风速偏差转为负偏差,偏差离散程度增大。扎兰屯及喀喇沁赛区在各预报时效内都存在对小于6级实测风预报偏强,而对大于6级实测风预报偏弱的特点,凉城赛区则预报均偏弱,其中扎兰屯赛区对大于6级的实测风预报评分优势明显。进一步分析扎兰屯赛区一次大风天气个例表明,预报风向与观测风向基本吻合,风速变化趋势一致,SNFS可以刻画出局地流场特征,对复杂地形下的风场具有较好的预报能力。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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高影响天气对辽宁省高速公路交通安全影响研究 张萌萌, 张玮琦, 张凯, 林毅, 王寒, 李嘉宁, 吕家欣, 肇毓 2025 (3):  61-67.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2025.03.008 摘要 ( 11 )   PDF(2991KB) ( 7 )   利用2018—2022年辽宁高速交通事故、交通阻断数据及1971—2022年气象观测资料,分析不同气象要素对交通产生的不利影响。结果表明:降雨是诱发辽宁高速公路事故的主要天气因素,降雨日数与事故数的相关系数达到0.78。事故多发季节为夏季和秋季,多发时段为09—10时。低能见度事件和降雪是导致高速公路发生交通阻断的主要气象因素。阻断多发季节为冬半年,多发时段为18—23时。辽宁高影响天气日数及均值分布均呈现出一定的地区差异。京哈高速恶劣天气事故多发路段(532~552 km)主要受降雨和低能见度事件影响,低能见度事件日数较多且能见度均值较低,降雨日数较多且降水量较大。降雨和降雪日数呈减少的年代际变化趋势,低能见度事件日数在1986年以前呈显著减少的趋势,之后转为显著增长。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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一次准静止组织形态对流系统引起的暴雨过程分析 孙鑫, 刘泓君, 王国梁 2025 (3):  68-75.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2025.03.009 摘要 ( 4 )   PDF(11382KB) ( 7 )   利用2022年8月13日内蒙古自治区雷达数据、地面气象加密观测站数据、探空数据和ERA5再分析数据,分析了一次河套地区准静止组织形态中尺度对流系统引起的暴雨天气过程。结果表明:副热带高压西伸脊在河套地区南部形成了稳定偏南气流,低层水汽沿偏南和偏东南水汽通道输送到河套地区,形成了稳定的水汽供应流场。阴山山脉的阻挡作用使偏南气流输送的水汽在山脉南麓积聚,产生较高的对流有效位能,有利于强对流的发生发展。偏东气流受山脉影响形成偏东北气流,与偏南气流辐合,为前期对流的触发提供了抬升条件。对流发生后其产生的冷池向北扩散受到了山脉阻挡,在一定程度上增强了冷池强度,抬升作用加强,产生后续的对流。由于偏南气流稳定的水汽输送,在山脉南麓辐合产生的对流向东北移动后,暖湿气流能够继续受先前对流产生的冷池抬升不断触发新的对流,从而形成准静止组织形态的中尺度对流系统,产生暴雨。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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FY-4A与FY-4B定量降水估计产品在四川的精度评估 褚萌, 吴薇 2025 (3):  76-84.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2025.03.010 摘要 ( 3 )   PDF(6168KB) ( 9 )   利用2022年9月至2023年8月四川省地面站逐小时降水数据,通过统计指标和评价指标对风云四号A星(FY-4A)与风云四号B星(FY-4B)定量降水估计产品(Quantitative Precipitation Estimation,QPE)在四川的精度进行对比评估。结果表明:FY-4A与FY-4B QPE产品在降水较少的高原地区表现优于降水较多的川东北和高原盆地过渡带。FY-4A倾向于低估降水,而FY-4B容易高估降水,FY-4A整体表现优于FY-4B。年尺度下,FY-4A和FY-4B反演的降水量与地面观测的降水量相关系数分别为0.69和0.59,FY-4A更接近地面观测降水。季、月尺度下,春季、10月两种卫星QPE产品与地面观测的降水量相关性高,冬季较低。春季和9—10月 FY-4A性能表现较好,7—8月FY-4B性能表现更好。除FY-4B略高估2.0 mm·h-1以下的降水外,其他降水量级下,两种QPE产品主要表现为低估降水,FY-4A低估更多。随雨强增高,低估越明显,均方根误差也越大。在地面无降水时,FY-4A表现略优于FY-4B。对2023年7月两次暴雨事件分析表明,两种QPE产品能够指示降水落区的大致范围,对降水出现时段的反映能力较好,但低估了降水量。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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瓦里关地面臭氧变化特征及大气环流的影响研究 乜虹, 王凯, 张晓云, 刘青青, 宋传刚, 罗文昭, 郑向东, 刘猛 2025 (3):  85-92.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2025.03.011 摘要 ( 6 )   PDF(1681KB) ( 6 )   利用2016—2022年瓦里关本底站日平均站点数据,分析瓦里关地区近地面臭氧(O3)质量浓度变化特征及其与温度、湿度和风向等气象要素的关系,讨论影响O3浓度的高空环流异常变化特征,从而揭示瓦里关地面O3变化特征及大气环流产生的影响。结果表明:瓦里关地区的日平均O3质量浓度年内变化波动较大,夏季时期达到峰值,冬季达到低值。近地面O3质量浓度与温度和相对湿度分别呈正、负相关,且较高的温度和较低的相对湿度对应O3质量浓度升高。当瓦里关上空受东北风影响时,有利于近地面O3的积聚,导致较高的质量浓度;而风向为西南风时,O3会在水平方向上迅速扩散,难以形成较高质量浓度的O3。此外,当大气中存在“焚风效应”时,也会引发近地面O3质量浓度的增加。瓦里关地区的上空环流形势也对O3质量浓度产生影响,当100 hPa环流形势属于西部型,极涡偏弱,出现暖性高压或高压脊,致使O3质量浓度升高;相反,100 hPa环流形势属于东部型,极涡偏强、有低压或低压槽的存在则会促使O3质量浓度持续下降。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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东洞庭湖湿地异常枯水期水体变化初探 陈磊士, 韩沁哲, 范嘉智, 何炳伟, 李薇, 闫如柳 2025 (3):  93-100.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2025.03.012 摘要 ( 2 )   PDF(5246KB) ( 1 )   2022年夏季长江流域的异常高温干旱对我国的自然环境造成了严重影响,东洞庭湖罕见地在8月4日进入枯水期,甚至出现了主湖体核心区域断流及连片湖床裸露情况。为了准确提取干旱期间东洞庭湖湿地水体时空变化信息,结合无人机采样结果和实地踏勘样本点对改进的归一化差异水体指数(Modified Normalized Difference Water Index,MNDWI)、自动水体提取指数(Automated Water Extraction Index,AWEI)和布谷鸟最大类间方差阈值(Cuckoo Search Otsu,CS-OTSU)法三类典型算法进行了精度评价。结果表明:CS-OTSU法的制图精度、用户精度、总体分类精度与Kappa系数均为最高值,且准确提取出了主湖体断流及湖床裸露情况。CS-OTSU法提取的2022年8月东洞庭湖湿地水体时空变化表明,当月水体面积均值较2021年同期降低71.58%,永久水体面积降低86.24%,月初至月末的东洞庭湖湿地水体面积缩小过半,干旱影响下的主洪道水体边界基本维持稳定,而主湖体核心区域成片干涸,反映了本次干旱对东洞庭湖湿地的严重影响。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

快报

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基于百度地图的降水影响驾车出行用时预报模型 张烨方, 冯真祯, 黄慧琳, 刘冰 2025 (3):  101-107.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2025.03.013 摘要 ( 6 )   PDF(1086KB) ( 4 )   以研究降水对驾车出行用时的影响规律及其预报模型为目的,以当前时刻路况值、降水量、历史路况变化趋势、当前驾车导航出行用时为自变量,未来1 h后驾车导航用时的增加倍率为因变量,通过网络爬虫采集福州市辖区内2021年1月至2022年12月共13 142对气象和交通数据,分析了降水对驾车出行用时的影响,采用多元线性回归法和随机森林回归法分别建立了两个预测模型,以福州市辖区2023年1—5月为例对两种模型的预测效果进行了检验。结果表明:降水量对驾车出行用时呈现非线性的正影响关系;雨强为0.0～0.7 mm·h-1时,降水量每增加1 mm,出行用时增加0.33倍,雨强超过0.7 mm·h-1以后,每增加1 mm降水,出行用时增加0.06倍;不同时段的出行用时增加倍率上升速度略有不同,其中上下班时段较大;无论使用预报的降水数据还是实况降水数据,随机森林比多元线性回归模型在样本训练、检验时都有更低的损失或偏差,降水预报的准确率对出行用时的预报有较大影响。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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基于改进层次分析法的区域雷电灾害风险模糊评估 梁景峰, 李小龙, 程向阳, 赵京波, 许俊卿 2025 (3):  108-115.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2025.03.014 摘要 ( 7 )   PDF(577KB) ( 6 )   为科学有效开展区域雷电灾害风险评估,在分析国内外灾害损失评估方法、雷电灾害风险评估相关技术标准和规范的基础上,提出基于改进层次分析法的区域雷电灾害风险模糊综合评估方案。利用3标度改进层次分析法计算评估指标权重,避免一致性检验,提高判断矩阵构造的便捷性和准确性;采用等差三角形隶属函数确定评估指标风险等级隶属度,实现不同类型评估指标风险等级隶属度确定方法的一致性;根据最大隶属度原则确定评估结果及风险等级,符合雷电灾害的模糊性和不确定性,提高风险评估的科学性。结果表明:利用该方案,采用闪电定位资料、雷达气象数据、现场实际勘测和区域规划报告等,对河北保定莲池高新技术产业开发区进行区域雷电灾害风险评估,评估结果与采用现行雷电灾害风险评估技术规范取得的结果一致,证明本方法的可行性和正确性。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标