南疆近60 a来冰雹灾害时空变化特征分析

冰雹是新疆主要灾害性天气之一, 利用新疆南疆各地州1949-2008年发生的冰雹频次及其造成的受灾农田面积、 经济损失、 死亡牲畜等资料, 分析了南疆冰雹频次时空变化特征及各县市雹灾灾情.结果表明: 南疆冰雹发生频次近60 a间呈明显上升趋势, 1950年代至1980年代中期发生频次较低, 1986年开始发生频次显著上升, 至1991年达最高值, 由1996年起又减少到2003年谷底.冰雹发生主要集中在3-10月, 其中6月频次最多, 年均3.6次, 其次5月为3.1次. 巴州、 阿克苏、 喀什和克州以春末到夏季型降雹为主, 和田以春季型降雹为主.冰雹一天之内多发生在白天到傍晚时段, 持续时间多为1~20min. 南疆冰雹空间分布上西北部多于东南部, 山脉的背风坡多于迎风坡, 山间盆地多于开阔平原.对各地州而言, 阿克苏冰雹发生频次最多, 属于严重雹灾区; 喀什和巴州次于阿克苏, 属于重雹灾区; 克州与和田冰雹发生频次较少, 属于中雹灾区. 冰雹受灾农田面积和经济损失随着工农业生产总值的增长而增加, 而且增长速度比经济增长速度快. 建议加大防雹投入力度, 建立人工防雹系统, 以减少雹灾损失, 遏制工农业发达地区雹灾损失严重和随着国民经济的增长雹灾损失增加的现象.     

新疆冰雹灾害经济损失评估及风险区划研究

基于1984-2014年新疆雹灾受灾面积、总成灾面积、农作物播种面积、新疆生产总值及以县为单位的雹灾频次等统计数据,构建雹灾经济损失指标和风险度指标,进行新疆冰雹灾害评估研究。其中雹灾经济损失指标可用于评价新疆雹灾经济损失的趋势变化,风险度指标可借助GIS空间信息处理技术形成新疆雹灾风险区划。研究表明：雹灾经济损失总体呈波动上升趋势,且受环境不稳定度的影响较大,二者保持着较好的正相关性。新疆冰雹灾害总体以中、低度风险为主,高风险次之。高风险区主要集中在喇叭形河谷地带的伊犁地区及其两侧的阿克苏、博州等地,建议通过调整农业产业结构、提升人工防雹能力等方式降低上述区域的雹灾损失。     

1970-2013年南疆渭干河-库车河流域绿洲冰雹时空变化特征和棉花受灾分析

渭干河-库车河绿洲是南疆地区主要棉花生产基地之一, 随着气候变化和棉花种植面积的日益扩大, 雹灾对棉花生产的危害日趋严重. 利用该地区4个气象站44 a逐一地面降雹过程资料和33 a灾情信息, 对冰雹时空变化特征、活动规律、强度、受灾面积和影响因素等进行研究. 结果表明: 降雹空间分布为北部靠山地带多于南部平原地带, 受灾面积的空间分布则相反; 降雹以周期短、强季节性特征为主, 各县中等以上降雹天气占80%以上, 降雹趋于高发和强发的态势. 降雹频次与气温和降水呈较好的相关性, 冰雹多发年气温偏低、降水偏多, 冰雹少发年气温偏高、降水偏少. 位于南部靠近沙漠的沙雅县受灾最为严重, 雹灾与降雹强度、地域、季节和作物面积及类型等有关, 该地区棉花受灾机率大.     

1980—2019年新疆南部不同强度暴雨洪水灾害的空间分布和时间变化特征

以1980—2019年新疆南部出现的暴雨洪水灾害事件造成的死亡人数、倒塌房屋数、倒塌棚圈数、牲畜死亡数、受灾面积作为灾情要素,采用比值权重法和无量纲化线性求和,构建了暴雨洪水灾害事件的灾损指数。根据灾损指数,采用百分位数法将每次暴雨洪水灾害事件定量划分为一般、较重、严重、特重四个等级。结果表明：新疆南部暴雨洪水事件在塔里木盆地北缘多于南缘,西部多于东部,高值区集中在阿克苏地区、喀什地区、克孜勒苏柯尔克孜自治州一带;暴雨洪水事件多发在3—10月,年出现次数呈现明显上升趋势,增幅为8次·（10a）^-1,主要表现为一般性灾害发生频次的增加;新疆南部暴雨洪水灾害年平均灾损指数在1985年和1999年发生两次突变,平均值表现出“低—高—低”阶段性变化;暴雨洪水灾害发生次数与3—10月降水量、大雨发生日数、暴雨发生日数密切相关。近40年来新疆南部降水量的增多,导致暴雨洪水灾害次数增加;年平均灾损指数与特重和严重灾害发生次数关系密切,后者对其贡献率达87%。     

辽宁区域性冷空气多时间尺度变化特征及影响因子

使用辽宁省58个气象观测站1961年9月-2015年4月气温资料、国家气候中心气候监测指数和NCEP分析资料,分析了辽宁区域性冷空气的多时间尺度变化特征及影响因子.结果表明：辽宁区域性强冷空气、寒潮年总频次都呈下降趋势,而中等强度冷空气年总频次呈上升趋势,冷空气强度有减弱的趋势.区域性冷空气过程年总频次存在11a、6a和3a的变化周期,并且1964年发生突变.秋季冷空气活动最频繁,冬季冷空气强度最强.区域性冷空气初日多年平均值是9月23日,终日多年平均是4月5日,初、终日都出现提前趋势.北半球极涡面积指数与辽宁寒潮频次呈明显正相关关系,寒潮偏多月份极涡较气候平均位置偏南、50°N附近70°～180°E之间纬向风明显偏大,是辽宁寒潮增多的影响因子.     

中国西北近45a来极端低温事件及其对区域增暖的响应

利用中国西北五省(区)1960-2004年100个台站逐日最低温度资料,通过百分位法定义了不同台站的逐日极端低温阈值,对近45 a来西北地区逐年极端低温事件发生频次进行了时空诊断,并分析其同西北区域性增暖的响应.结果表明:一致性异常分布是中国西北年极端低温事件发生频次的最主要空间模态;中国西北年极端低温事件发生频次的空间分布可分为以下5个关键区:北疆区、青海北部区、西北东部区、南疆区及青南高原区;年极端低温事件发生频次除了青南高原区表现为微弱的减少趋势外,北疆区、青海北部区、西北东部区和南疆区均表现为显著的减少趋势,并且发生了突变现象.在年极端低温事件发生频次的各主要空间分区中,13～15 a和7～8 a的周期在所有分区中反映得比较清楚;年极端低温事件发生频次对西北区域性增暖呈显著负响应.     

基于多普勒天气雷达的冰雹云早期识别与预警方法研究

利用C波段新一代多普勒天气雷达监测资料和探空数据,对新疆南疆阿克苏地区西部绿洲2009-2015年28个降雹个例、32个对流风暴降雹单体进行分析,把发生在该区域的暴雹单体分为弱、中、强等三种类型,并综合分析不同强度降雹单体的“初生”、“跃增”和“酝酿”三个冰雹云生命史关键阶段的空间分布、演变规律以及不同温度层之间的关系,筛选出了能够提前识别各类冰雹云的雷达回波特征参量及指标阈值,并以此作为判识因子,建立了三种冰雹云提前识别及预警概念模型,同时对其识别能力进行验证,获得了三类冰雹云80%以上的识别准确率和合适的早期识别与有效作业指挥时间提前量,为该区域强冰雹云的早期识别与有效实施人工防雹作业决策提供科学依据。     

1961-2005年新疆博州地区农业热量因子的时空变化

利用Mann-Kendall检验法分析了新疆博州地区1961-2005年的气候生长期、无霜期、大于10 ℃活动积温、夏秋季平均气温、 夏半年炎热天气等农业热量因子的时空变化特征. 结果表明: 1)博河上游地区1981-2005年25 a气候生长期缩短了7.8 d;博河中游与艾比湖以南地区1961-2005年45 a气候生长期分别延长12.4 d 和6.7 d;2)博河上游地区终霜显著提前, 25 a间无霜期延长了17.0 d, 博河中游与艾比湖以南地区初霜显著推迟, 45 a里无霜期分别延长了15.8 d和13.5 d. 3)≥10 ℃活动积温初日普遍提前, 终日普遍后推, 积温累积值普遍增加;博河上游一带25 a≥10 ℃活动积温持续期延长了16.5 d, 博河中游与艾比湖以南地区45 a间分别延长了17.6 d与4.5 d;4)艾比湖以南地区6-8月里的炎热天气平均以0.8～1.1 d·(10a)-1的速率显著增加, 年炎热天气平均以3.2 d·(10a)-1左右的速率增加;5)博河上、中游与艾比湖以南地区夏秋季(8-9月)平均气温分别以0.20、 0.40、 0.17 ℃·(10a)-1的速率增加;6)博州农业热量"高值中心"强度增加不大, 但高值区域扩大化, 离高值区越远, 变幅越大.     

1961-2013年新疆不同时间尺度降水量的气候特征及其历史演变规律

利用新疆1961-2013年资料完整的89个气象观测站降水量资料, 应用数理统计、线性趋势、突变、小波分析等方法, 对新疆降水量的时空分布和变化特征以及突变性、周期性特征进行了分析. 结果表明: 新疆年降水量空间分布极不均匀, 大值区分布主要在天山山区及其两侧; 降水集中出现在春末至夏季, 其中, 7月在全年所占比例最大. 新疆及其各分区年降水量与降水量距平百分率均呈显著增加趋势, 不同于中国大部分区域同期呈显著减少或无明显线性变化趋势的现象, 增加速率与年降水量有关, 同时年际波动及阶段性变化明显; 四季降水量增加趋势的显著性不如年降水量, 空间分布上年和四季降水量均表现为大部分地区呈增加趋势, 且增加趋势冬季 > 夏季 > 春季 > 秋季. 新疆及天山山区年降水量在1987年发生了突变, 北疆在1984年发生了突变, 而南疆在1981-1986年期间发生了突变; 新疆及北疆年降水量具有3 a、6 a、8 a、11 a、18 a的波动周期, 天山山区存在6 a与10 a的震荡周期, 南疆波动周期为5 a、8 a、18 a, 四季降水量也存在不同的波动周期.     

中国区域干旱的持续性特征研究

利用1961-2012年中国区域586个气象站的降水、气温、日照时数、相对湿度、风速等资料计算了逐月K干旱指数, 在此基础上, 对全国16个区的干旱持续性特征进行了研究. 结果表明: 华北、河套、西北地区东部、西南地区北部、黄淮及新疆南部地区干旱的持续性较强, 常发生3个月以上的长期干旱过程, 并且容易在旱情解除后的短期内(1个月)再次出现干旱; 而南方、东北和新疆北部地区干旱的持续性较弱, 以1个月的短期干旱为主, 且干旱过程之间的时间间隔相对较长, 大多为3个月以上; 华北、河套、西北地区东部、西南地区北部和南部、以及华南地区的干旱过程在冬、秋季开始的频次最高, 且大部分在春季结束, 而冬、春两季的干旱明显比夏、秋两季偏多. 100°E以西(新疆北部除外)的广大地区干旱过程的开始时间主要集中在秋季, 结束时间集中在春、冬两季; 同时, 冬季和秋季干旱多发, 其次是春季, 夏季出现的干旱频次最少.     

Comparison of Hail Characteristics in NW Croatia for Two Periods

This paper presents hail characteristics for two separate periods (1981–1990,1991–1999) in the western part of the hail protected area along the Croatianand Slovenian border. The first period is characterised by full application ofhail suppression technology. The protected area was covered with a sufficientnumber of hail suppression rockets, rockets launching was permitted across theSlovenian border aimed at early seeding, and Slovenia in that time had also theoperative hail suppression system. The second period is characterised withsignificantly lower application of hail suppression technology compared withfirst period. During the independence war in Croatia, because of a lack ofrockets and other objective circumstances, appropriate rocket hail suppressionwas missing. This work examines whether hail characteristics on the border areahave changed, taking into account the changes in suppression. Results show thatthe average diameter of hailstones and duration of hailfall slightly increasedin second period. Also, there is an increase in the number of areas with alarger ratio of hail producing heavy damage, compared with first period. On thebasis of data from five meteorological stations, it is visible that, as a resultof implementation of the hail suppression system, the average number of dayswith solid precipitation on that area in period April–October has reduced,compared with the period when there was no hail suppression system.     

A Logistic Regression Model Applied to Evaluate the Influence of Operating Time of AgI Ground Acetonic Generators on the Size and Hardness of Hail

In this paper we study the effect of operating time of AgI ground acetonic generatorsbefore hailing on the hail characteristics (size and hardness), and hailfall crop damages.The study was carried out in a large area of northern Spain over an area of 12,000 km².Data are available from 1,984 hailstorms that occurred from May to September in theperiod 1982–1987. By using several Stepwise Logistic Regression Models, a statisticalsignificant (p < 0.05) decrease shows up in hailfall crop damage due to hail prevention.This effect is due to the influence of ground seeding on the hardness and mainly on thesize of hailstones.     

Urban hailstorms: a view from Alberta

Urban hailstorms are rarely studied in detail. This work documents five urban storms in Alberta where damage has, on three occasions, set the record for Canada's most costly natural disaster. Information from newspapers, insurance companies, and disaster assistance programs was utilized to supplement meteorological records and information obtained from public surveys.The record-breaking hail swath which accompanied the 1987 Edmonton tornado was mapped using over 800 responses to an unprecedented newspaper survey. Tennis ball sized hail struck 125 km² of the city. Record-sized hailstones for Alberta were collected. Citizens' measurements of giant hailstones were compared to laboratory measurements. The rural storms were tracked using lightning detector information and damage was mapped using crop insurance and disaster assistance claims. The tornado-bearing storm was found to have a unique track.A late-season hailstorm which struck Calgary in 1991 was mapped using homeowner insurance claims organized by postal areas. Nine out of thirty areas had claims rates exceeding 50%, mainly for shingle replacement. Experiences of claims adjustors and an informal public survey were also utilized. Rural storms were mapped using weather radar and crop losses. The radar beam was strongly attenuated when it passed through hail-bearing storms and, thus, its ability to detect large hail was compromised.Weather conditions, urban and rural damaged areas, and insurance payments were compared for all five local hailstorms. These storms were discussed within the context of the long history of Alberta hail research and current trends in technology implementation. Forecasting of these hailstorms using conventional severe weather indicators was difficult in Calgary because of that city's proximity to the mountains. Hailstorms that struck Munich, Denver, and Toowoomba (Australia) were also discussed, and the hailstones collected from the great Munich storm were compared to those collected from the Edmonton storms.     

March 1990 Hailstorm Damage in Sydney,Australia

On 18 March 1990, an intense hailstorm in Sydney, New South Wales, Australia caused insured damage valued at A$million – the third most expensive loss event in Australian insurance history.While damage was widespread with claims for buildings spread across more than 130 postcodes, 20% of the claims came from just two postcodes. The proportion of dwellings of brick construction that made a claim was significantly less than the proportion of policies for this type of construction. Fibro (fibre-cement), timber and aluminium-clad dwellings are more likely to sustain damage than brick buildings in this type of storm.Hail caused the majority of damage to exterior building items while water damage more commonly affected interior building items and contents. While the repair of Interior building items such as ceilings and walls cost more than contents damage on average, the repair/replacement costs of contents contributed more to the total costs. Damage to window glass and roofs together made up more than 50% of the total claim.     

青海省气象灾害的若干气候特征分析

利用1984-2007年气象灾害资料, 分析了青海省各类气象灾害的发生机率及时空分布特征.冰雹、 暴雨洪涝、 雪灾、 干旱和雷电及霜冻是青海省主要气象灾害, 连阴雨、 大风、 沙尘暴、 冻害、 渍涝、 高温、 龙卷风、 大雾为青海次要气象灾害.在地域分布上, 海南州和海东地区是青海气象灾害多发和危害严重地区; 玉树州和果洛州属于气象灾害发生较少和危害较轻地区.就行政县域而言, 西宁市湟中县、 海南州兴海县、 贵德县为青海气象灾害多发县, 果洛州班玛县、 久治县、 玉树州治多县则是青海省气象灾害较少和危害较轻县份.年内5-6月出现的气象灾害种类最多, 4-9月份是气象灾害高发期.在1984-2007年间, 暴雨洪涝、 冰雹、 雷电灾害发生次数呈增多趋势, 其他灾害发生次数增多趋势不甚明显.     

西北区冰雹日气候分析及预测方法研究

利用1970 —2001 年1 ～12 月中国西北区冰雹日数的气象实测资料，将年冰雹日数发生的变化趋势看作每年的一个气候现象，分析其发生的气候变化趋势、年代际变化以及与大气环流的相关关系，得出多雹年北半球500 h Pa 极涡强、位置偏东，副热带高压面积小、强度弱、位置偏南，乌拉尔山至巴尔喀什湖高度场为正距平，雅库次克至贝加尔湖高度场为负距平。少雹年北半球500 h Pa 极涡弱、位置偏西，副热带高压面积大、强度强、位置偏北，乌拉尔山至巴尔喀什湖高度场为负距平，雅库次克至贝加尔湖高度场为正距平区。从而找出冰雹气候趋势预测的着眼点，建立冰雹短期气候预测概念模型；此模型对冰雹发生变化趋势的预测具有一定的实用价值。