几种干旱指标对西南和华南区域月尺度干旱监测的适用性评价

利用西南和华南区域129个气象站逐日和逐月气象数据,计算并对比分析了7种干旱监测指标在该区域的适用性,结果表明:MCI指数和K干旱指数在研究区各季干旱监测中表现均较好,其中,夏、秋季K指数优于MCI指数,冬、春季MCI指数优于K指数;DI指数对冬、春季旱情监测较好;PDSI指数和G EVI指数在夏、秋季监测能力较强;SPI指数夏季监测效果较好;SPIW60指数在各季的监测能力都较弱。K指数对干旱演变过程的刻画能力最强,其次是DI指数;MCI指数在干旱缓解阶段存在监测偏重的情况;SPI、SPIW60以及GEVI指数对干旱的累积效应考虑不够,存在监测偏轻、缓解或解除过快情况;PDSI指数对干旱波动发展过程反映能力较差。综合来看,MCI指数和K指数优于其他指数,K指数更适用于研究区的月尺度干旱监测。     

舟山市普陀区海滩旅游气象指数预报研究

为开发普陀区海滩旅游气象指数,衡量气象因素对海滩旅游的影响,制作海滩旅游气象指数。通过对游泳指数、紫外线指数、空气质量指数的分析,根据不同的影响程度赋予不同的权重,按照气象指数设计原理,计算海滩旅游气象指数。     

近40年我国极端温度变化趋势和季节特征

利用1961—2000年我国194个测站逐日最高温度和最低温度器测资料,结合具有实际意义的季节极端温度指数,分析了我国近40年极端温度事件的年变化趋势和季节特征。对年极端气候指数的研究表明:绝对阈值定义的冷暖指数由于无法考虑南北气候差异,其结果不理想。百分比阈值所得的冷暖指数中,冷日指数和暖日指数具有不对称性,冷夜指数和暖夜指数具有较强的对称性。对季节极端温度指数研究表明:冬季极端冷指数变化趋势最为明显,夏季极端暖指数的变化趋势次之,春、秋两季极端冷指数的变化趋势不明显;年和季节尺度的极端冷暖指数均反映出增暖趋势。     

冬季北极涛动与极涡的变化分析

利用NCEP／NCAR资料计算出冬季极涡面积（PVA）指数和极涡强度（PVI）指数，对冬季北极涛动（AO）和北半球500hPa极涡指数进行周期分析，讨论了冬季AO与极涡的年际、年代际变化。结果表明：冬季AO指数与PVA指数呈反相关关系，与PVI指数呈正相关关系，且AO指数呈上升趋势，PVA指数呈下降趋势。冬季AO指数、PVA指数以及PVI指数均具有多重周期。强（弱）AO指数年，极地500hPa高度场降低（升高），PVI指数偏大（偏小），PVA指数偏小（偏大）。500hPa高度场上亚洲大槽、北美大槽均减弱（加强）。AO可激发出类似EU遥相关型的异常，从而影响到东亚地区的气候。冬季AO指数在1982年发生突变，且突变后北太平洋地区的正中心位置更靠东，强度更大。此外，AO突变前后极涡变化不是很显著。     

山西省2007年夏季生态质量特征及其原因分析

2007年夏季（2007年6月～2007年8月）,山西省生态综合指数比2006年同期略高,生物多样性一般,生态质量属一般水平。从各种指数来看,湿润指数、植被覆盖指数和水体密度指数都较2006年同期有所增加。从各生态因子对综合生态指数的贡献来看,水体密度指数过小,植被覆盖指数较小以及2007年夏季灾情较重是影响山西综合生态指数提高的主要原因。     

民机阵风载荷测量试飞颠簸潜势诊断技术研究

为确保民机阵风载荷测量试飞的质量和效率,规避风险,保障安全,解决“找风难”问题,从飞行员飞机颠簸报告入手,利用欧洲中期天气预报中心提供的ERA5全球大气再分析资料,基于10个预报效果较为理想的颠簸指数,通过加权集成算法给出了高空急流背景下的颠簸潜势综合指数。综合指数中单一指数的权重是通过发生颠簸的预报准确率PODY、未发生颠簸的预报准确率PODN、总体预报准确率PODA及TSS评分及中度以上颠簸所占面积fMOG五项评价指标共同确定的。同时评估了颠簸潜势综合指数性能对单一指数数量的敏感性以及对参与建模样本量的敏感性。结果表明:Dutton指数因预报得分φ达1.043,是这10个单一指数中总体预报效果最好的,Brown指数、L-P指数次之。由Dutton指数、Brown指数、L-P指数、TI1指数及风相关指数加权集成的综合指数,较好地集成了各单一指数的优点,各项指标均较为优秀,PODA达90%,TSS达0.80,fMOG达9.2%,预报得分φ达1.225,总体效果最好。随着单一指数数量的增加,综合指数的诊断效果先增大后减小,当单一指数增加到5个的时候,效果最优。随着参与建模的飞机颠簸样本量增加,综合指数性能逐步提升。该综合指数能较好地解决民机阵风载荷测量试飞潜在颠簸区域寻找的问题。      

广州市环境气象预报系统

介绍了本系统对各种资料(包括常规气象资料、空气污染物浓度资料)进行计算处理并取得各种指数值(包括空气污染指数、穿衣指数、风寒指数、城市火险、中暑指数、负离子浓度、霉变指数、舒适度指数、紫外线指数等)的过程。     

兰州市旅游气候舒适度与客流量关系分析

基于兰州市1981—2010年的气象观测资料,采用温湿指数、风效指数和着衣指数3个指标,对兰州市旅游气候舒适度进行分析评价。结果表明,兰州市全年旅游气候舒适期可达7个月,旅游最舒适月份从5月持续到9月,不适宜期主要集中在冬季的1月、12月。结合2010—2014年兰州市旅游客流量年内变化数据,划分了兰州市旅游淡旺季和客流量月指数;综合分析客流量月指数与三个指数关系得出:客流量年内变化与气候舒适度呈明显的相关性,客流量月指数与温湿指数、风效指数呈正相关,与着衣指数呈负相关,且3个指数与客流量月指数相关性较好,都在0.7以上。     

1960-2017年额济纳胡杨林观赏期旅游气候舒适度分析

利用额济纳旗1960—2017年9月21日—10月31日气象资料,分析了最佳观赏期内人体舒适度指数、温湿指数、风寒指数、着衣指数、旅游气候舒适度。结果表明,近58 a来,研究区平均气温和最低气温呈上升趋势,相对湿度和风速呈减小趋势;胡杨林景区最佳观赏期人体舒适度指数、温湿指数、旅游气候舒适度指数呈上升趋势,风寒指数、着衣指数呈下降趋势;旅游气候舒适度、人体舒适度指数、温湿指数均与平均气温、最低气温呈极显著正相关关系,与风速呈极显著负相关关系,风寒指数、着衣指数分别与平均气温、最低气温呈极显著负相关关系,与风速呈极显著正相关关系(P0.01),气温升高是人体舒适度和旅游气候舒适度变化的主导因子。     

哈密地区气象干旱监测指数研究

应用Z指数方法和帕默尔气象干旱指数基本原理的优点,选取哈密地区6个代表站1961—2010年逐月降水量资料,分南、北两个区域建立区域修正帕默尔气象干旱指数,确定了区域旱涝等级的划分标准。以计算得到的干旱指数与历史旱情记录进行对比验证,并与Z指数、降水距平百分率干旱指数对比分析,结果表明该干旱指数对干旱的反应符合历史实际,较Z指数、降水距平百分率干旱指数更适合当地应用。在此基础上,对哈密地区修正帕默尔气象干旱指数与旱情的关系及干旱发生的特征作了更进一步分析。     

5种干旱指数在西藏高原地区的适用性评估

为了解不同干旱指标在西藏高原地区的适用性,本文通过利用Pa、MI、SPI、CI和FAO P-M干旱指数对西藏高原月尺度旱情等级进行评估,分析了各指标在描述旱情时的异同,并统计出各种指数的一致性及等级差异。结果表明:近20 a干旱过程中,MI、FAO P-M指数未监测出轻旱等级,而对于中旱、重旱等级,FAO P-M指数表现较好。从空间分布来看,FAO P-M指数在各个地区表现较好。从时间分布来看,FAO P-M指数在不同干旱过程期间,描述的干旱强度和中心位置与实际情况更接近;其次是Pa指数,其他指数综合表现相对较差。5种干旱指数在衡量西藏地区干旱程度上的一致性并不好;从两两指数之间反映干旱程度上出现一致性频次上看出,Pa-FAO P-M指数出现的次数最多,其次是Pa-SPI-CI指数的出现次数,MI-CI指数的出现次数最少。通过差异性分析得出,全区干旱指数不一致率平均大于20%,阿里地区和林芝地区的干旱指数整体不一致率最高,拉萨地区的干旱指数整体不一致率最低。     

2005年4-6月气候指数资料

指数名称4月5月6月环流指数亚欧地区lz 1329893lm 535947亚洲地区lz 1458191lm 485045西北太平洋副高指数面积指数222529强度指数444263脊线位置151320北界位置212025西伸脊点9090115亚洲区极涡面积指数160154158南方涛动指数(SOI)-0.6-1.10.4太阳黑子相对数24.442.639.62005年4~6月气候指数资料     

西北太平洋副热带高压的不同指数及其与中国东部夏季降水关系的探讨

本文利用再分析资料与台站降水资料,比较了不同副高指数的变化特征,分析了不同指数与中国东部夏季降水的关系及相应环流变化。结果表明,副高指数可分为三类:绝对强度指数、相对强度指数和南北指数。绝对强度指数有上升趋势,对应5870 gpm等值线向西的扩张;相对强度指数有下降趋势,对应扰动位势0线的缩小;南北指数无明显趋势变化,表现为副高脊线基本围绕25°N振荡。不同副高指数对应的环流与降水异常表明,绝对强度指数虽然不能较好的描述副高局地的涡度变化,但其与东亚EAP（East Asia–Pacific,东亚—太平洋）型遥相关关系较好,在这种情况下,该指数与长江流域降水存在高相关,指数正异常时,华北偏干,长江中下游水汽辐合降水增加;反之降水型相反。相对强度指数能较好的描述副高局地的涡度变化,但其与EAP型遥相关关系较弱,因此相对强度指数与降水关系较弱,指数正异常时,降水中心仅出现在长江中游;反之,受异常偏北风影响,我国降水体现为北旱南涝。南北指数对副高局地的涡度变化以及EAP型遥相关都有较好表征,该指数与长江以南以及华北的降水有较好的相关性,指数正异常时,水汽大量向北运输,造成华北多雨而长江干旱;反之,相反的环流型使雨带移至华南。     

夏季西北太平洋副热带高压指数

利用在特定区域上平均的夏季（6、7、8月）平均850hPa位势高度异常,我们定义了两种指数,分别用来描述夏季北太平洋副热带高压在东西方向和南北方向上的偏移。对于东西向指数,平均的区域为副高的西侧（110°-150°E,10°-30°N）;对于南北向指数,平均的区域为副高的西北侧（120°-150°E,30°-40°N）。发现这两种指数是相互独立的。基于南北向指数的合成分析结果与以往的研究结果吻合得相当好。在年际时间尺度上,将这两种指数与国家气候中心公布的副高指数进行了比较,发现尽管有一些微弱的差别,本文定义的指数与国家气候中心的副高指数大致具有相似的年际变化,因而本文的指数与国家气候中心的指数也对应着相似的环流和降水型。进而,对本文的指数与国家气候中心的指数对应的环流（降水）型之间的不同进行了分析,表明本文的指数比国家气候中心的指数能够更好地描述对应的环流和降水型。一个重要的结果是,不论根据本文指数,还是根据国家气候中心指数,东西向指数（或西伸指数）都比南北向指数（或北界指数）对应着更显著的降水异常,特别是在东亚地区和菲律宾海。 这两种指数还可以用来描述副高在夏季里的季节推进,即,北移和东退。副高在7月中旬迅速北移和东退。发现在副高平均处于偏北或偏东的夏季里,北移     

青藏高原地面加热场强度与ENSO循环的关系

分析了近50年青藏高原地面加热场强度距平指数、Ni~no C区海温指数、SOI和印缅槽指数的统计相关,结果表明,ENSO指数和印缅槽指数在月、季时间尺度上具有很好的持续性。青藏高原地面加热场强度距平指数和印缅槽指数与Ni~no C区海温指数存在很好的正相关,与SOI有显著的负相关。由此建立了一个通过印缅槽将ENSO循环与青藏高原地面加热场联系起来,解释西北区东部及河套干旱形成的概念模型。     

标准化降水指数在黑河地区的适用性研究

对黑河地区6个气象站1967-2015年的逐月降水数据资料计算标准化降水指数,分析了SPI指数的时间序列特征,探讨了SPI指数的适用性。结果表明:(1)SPI指数在不同时间尺度下,对降水量的敏感性各有不同,较长时间序列指数能够更好的表现阶段性的干旱与雨涝持续时间。(2)在适用性方面,SPI在评价过程中比pa指数更加敏感,评价等级相对较高,而SPI指数和土壤墒情指数结合使用对判断旱涝分布评价效果会更好。     

月尺度西太平洋副热带高压指数的重建与应用

针对目前国家气候中心业务监测中使用的月时间尺度西太平洋副热带高压指数存在的问题,利用NCEP/NCAR月平均再分析资料,对西太平洋副热带高压面积指数、强度指数、脊线指数和西伸脊点4种指数重新进行定义和计算,重建了1951—2010年逐月历史时间序列。面积指数、强度指数采用真实的面积和体积进行定义和计算,脊线指数则同时利用500 hPa高度场和纬向风切变线进行定义,且不仅仅局限于588 dagpm等值线,充分考虑了西太平洋副热带地区高压系统对我国夏季降水的影响作用。选取其中两个相对独立的指数——脊线指数与西伸脊点,通过对这两个指数的9种组合类型的构建,最大程度上涵盖了我国东部夏季降水各种雨型的分布特征。     

多种干旱指数在中国北方的适用性及其差异原因初探

利用中国北方(东北、华北、内蒙古、黄淮以及西北地区中东部)12个省(区)267个站点逐日气象数据和典型站点土壤相对湿度资料,对目前应用最为广泛的5种干旱指数在该区域的适用性进行了评估,并对各指数监测结果差异原因进行了初步探讨。结果表明,在我国北方干旱监测中,MCI和K指数的监测效果要优于SPI、Pa和SPEI指数。MCI指数对研究区春旱的监测尤具有优越性,K指数对偏东、偏南区域的夏、秋、冬季旱情的监测能力略优于MCI指数,Pa和SPI指数对夏、秋季的旱情监测准确率较高,而SPEI指数对夏旱有较强的监测能力。Pa指数、SPI指数以及SPEI指数监测准确率低主要是因为这些指数监测偏轻或漏测的频率较高,而K指数对东北区域的春旱漏测频率也较高,漏测频率高达29%。各类干旱指数的监测能力与各自考虑的干旱影响因子及其时间尺度密切相关,抓住主要因子和主要影响时间尺度是准确监测旱情的关键。     

CI指数及SPEI指数在长江中下游地区的适用性分析

根据综合气象干旱指数(CI)在长江中下游地区应用中存在的不足,首先对CI中SPI指数等权累积降水进行合理的非等权处理及MI指数的优化,得到改进的综合气象干旱指数。然后利用1962—2013年长江中下游地区164个气象站的观测资料,对比分析了改进的综合气象干旱指数和标准化降水蒸散指数(SPEI)在长江中下游地区的适用性效果。结果表明:改进的综合气象干旱指数物理意义明确,解决了原CI指数对干旱开始时间、旱情发展中不连续加重现象和旱情解除时间滞后等不足,特别是对长江中下游地区的旱涝急转现象反映及时准确;设计的多时间尺度综合气象干旱指数与SPEI指数相关系数平均达0.8以上,说明得到的多时间尺度综合气象干旱指数对旱情的分析评估能力较强。经过适用性对比分析证明,月尺度综合气象干旱指数在江苏和安徽省应用效果要优于SPEI指数,湖南、江西和湖北省月尺度综合气象干旱指数在10—4月间的评估效果更好,SPEI指数在5—9月更优。因此,改进的综合气象干旱指数对长江中下游地区干旱分析与监测、预报预警等具有良好的推广应用价值。      

近60年来祁连山极端气温变化研究

利用24个气象站点1961-2017年逐日最高、最低和平均气温资料,采用CCl/CLIVAR气候变化检测监测和指数专家小组(ETCCDI)所推荐的12个极端气温指数,分析了祁连山区极端气温指数的时空变化及其原因。结果表明:极端气温暖指数以祁连山中部和东部为较小变暖幅度区,向外围递增,极端气温冷指数的空间分布由南向北递减。相较暖指数,冷指数变暖幅度更大;夜指数变暖幅度大于昼指数,这与气温日较差显著减少具有一致性;生长季长度明显延长;冰冻日数、霜冻日数显著减少,减少幅度较大的区域集中在祁连山南部。1985年后尤其在20世纪90年代期间祁连山加速变暖,2000年后变暖趋势有所减缓,2010年后变暖幅度大幅增加。海拔越高,极端气温指数的变暖幅度越大,高海拔区(2500 m)极端气温冷指数变化明显,低海拔区(2500 m)极端气温暖指数变化明显。北大西洋年代际振荡(Atlantic Multidecadal Oscillation,AMO)、热带北大西洋指数(Tropical Northern Atlantic Index,TNA)、热带南大西洋指数(Tropical Southern Atlantic Index,TSA)、北热带大西洋海表温度指数(North Tropical Atlantic Index,NTA)、加勒比地区海温指数(Caribbean Index,CAR)对祁连山极端气温暖指数的影响强于极端气温冷指数,中热带太平洋海温(Nino 4)主要影响极端气温冷指数,南海夏季风(South China Sea Summer Monsoon Index,SCSSMI)主要影响极端气温暖指数。