西北干旱区水循环与水资源问题

从现实条件和可持续发展的角度初步归纳了全国水资源短缺的空间格局,评述了西北干旱区水资源的现状和趋势,简要分析了西北干旱区水循环和水资源利用的特点和规律,概括了西北干旱区水循环和水资源高效利用研究的进展和动态,初步探讨了西北干旱区水资源高效率利用的科学对策。最后,提出了西北干旱区水循环和水资源高效利用研究方面的某些重要科学问题。     

对地球系统模式与综合评估模型双向耦合问题的探讨

概述了地球系统模式和综合评估模型在研究人类活动与气候变化问题上的优势和劣势,明确了将二者进行双向耦合的必要性,客观分析了综合评估模型耦合过程中存在的主要问题,同时系统总结了国际和国内解决耦合难点的主要方法和最新进展,最后分析和讨论了双向耦合模式的不确定性来源和解决方法,为我国进行地球系统模式与综合评估模型双向耦合提供新思路和方法。     

贵州省人工影响天气业务集成系统

贵州省人工影响天气业务集成系统,实现了对通用程序的链接和各种文件打开方式的程序指定,通过系统集成省去了查找应用程序、各种文件和文件夹等烦琐的操作过程,保证了在同一系统界面上完成各项工作,提高了工作效率,解决了地县软件开发力量薄弱和缺乏技术支撑的问题。整个集成系统易于学习和掌握,具有很好的实用性和通用性。     

不同人工湿地系统中植物的生长特征及净化能力差异

以美人蕉、芦苇、香蒲、黄色鸢尾、水菖蒲、茭白为供试植物,以河沙和青砂为供试基质,通过模拟不同的人工湿地系统研究了植物生长特征及其人工湿地净化能力的变化.结果表明:与河沙处理相比,河沙+蚯蚓处理和河沙+青砂+蚯蚓处理中美人蕉的株高分别增加了42%和47%,叶长分别增加了36%和49%,株径分别增加了28%和20%;同样地,黄花鸢尾的株高分别增加了33%和23%,叶长分别增加了39%和29%,且水菖蒲的株高分别增加了53%和32%.与河沙处理相比,河沙+蚯蚓处理,河沙+青砂+蚯蚓处理中水菖蒲的SPAD值分别增加了20%和30%,黄花鸢尾的SPAD值分别增加了59%和65%,美人蕉的SPAD值分别增加了18%和11%.与对照人工湿地(CK)相比,人工湿地Ⅰ(河沙+植物)、人工湿地Ⅱ(河沙+植物+蚯蚓)和人工湿地Ⅲ(河沙+青砂+植物+蚯蚓)对COD的去除率分别增加了20%,24%和26%,对TP的去除率分别增加了14%,15%和19%,对NH₄-N的去除率分别增加了17%,23%和21%,对TN的去除率分别增加了5%,15%和12%.人工湿地Ⅱ中茭白、芦苇、水菖蒲和黄花鸢尾的密度高于人工湿地Ⅲ.粒径较小的河沙有利于植物的生长和氮的去除,而粒径较大的青砂对磷有较高的去除率.     

气象灾害与作物种植

利用历年气象资料和作物观测资料,分析了驻马店各季的气象条件和气象灾害对作物生长的影响,提出了现有作物种植的弊端,分析了改进作物种植方法的必要性和紧迫性,并提出了改进措施.     

浅谈微视频在公共气象服务中的应用和发展趋势

本文介绍了微视频和气象微视频的背景和现状,重点探讨了气象微视频内容和制作流程,并对气象微视频的未来发展趋势进行了分析,为公共气象服务提供了一个新的服务手段。     

关于陆面降露水测量方法及其开发利用研究

在系统总结以往陆面降露水观测仪器和测量方法的基础上,比较全面地分析了目前一些常用降露水观测仪器的基本特点,归纳出了几种典型的降露水观测方法,并解释了这些方法和仪器的主要科学原理,比较了它们的优缺点和适用性。同时,还提出了进一步改进陆面降露水观测仪器和发展降露水观测方法的初步思路。最后,简要探讨了开发利用降露水的技术措施和科学建议。     

长江三角洲地区人类活动与气候环境变化

使用长三角地区1961年以来的气温、降水、日照等气象资料和土地、人口、能源等社会经济资料,分析了它们的年际变化趋势和演变特征。指出长三角地区气候变化和土地利用变化体现了自然和人类活动的影响。城市化和工业化促进了长三角地区经济的高速发展,但同时也引起了人口和能源消耗剧增等问题,从而加剧了长三角地区的大气污染和气候环境变化。     

浙江省水文气象服务业务系统设计与实现

针对浙江省水文气象业务实际需求,利用现有气象多模式服务产品和气象资料大数据,基于C/S架构和C#语言构建了浙江省水文气象服务业务系统。介绍了系统的架构、数据库设计和关键技术,并对各功能模块和业务化情况进行了概述。系统建设统一了水文气象服务的业务环境,规范了业务流程,有效提高了水文气象服务工作的实效性、准确性及科技含量,为水库用户的防灾减灾提供了科学有力的保障。     

基于预设场景和双流热备份的天气预报会商系统

为提高远程气象服务水平,开发了基于预设场景和双流热备份的天气预报会商系统,实现了利用中控系统根据会议内容预设工作模式,减少了音视频矩阵和摄像头调整等复杂操作,简化了操作流程,方便管理.对音视频和显示系统增加了备份设备,当主用设备故障时,采用应急设备保障会议正常进行,能够提高对现场突发故障的应急处理能力,实现了上下行音视频和VGA信号的热备份.采用数字音频处理器进行音频信号处理,声音更加清晰,减少了由于人工调整调音台不当造成的啸叫.该系统结构不但适用于标清系统,调整相关设备参数后也适用于高清系统,对该系统的组成和原理进行了介绍,为电视会商系统的运行保障和建设提供参考.     

双线偏振多普勒天气雷达估测混合区降雨和降雹方法的理论研究

利用冰雹形状和空间取向的模型及降雹和降雨的滴谱分布,分析了C波段双线偏振雷达探测的降雨和冰雹的反射率因子ZH、差反射率因子ZDR和差传播相移KDp的取值范围,及混合区降水中不同大小的降雨降雹强度对这些参量的贡献.结果表明:对于C波段双线偏振雷达来讲,当降雹达到一定强度后,反射率因子反而随降雹强度的增大而减小,反射率因子和降雹强度不一定是一一对应关系,降雹的KDp与相态、空间取向和雹块的尺度均有关系.在混合性降水中,ZH的主要贡献来自冰雹,而KDp主要取决于降雨的大小,降雨和降雹对ZDR均有明显的影响,降雨的ZH和KDP有比较好的对应关系.在此基础上给出了利用ZH、ZDR和KDp定量估测相态混合区冰雹和降雨对应的反射率因子、降雨强度的方法,并从滴谱变化、雷达探测精度和冰雹对KDp的影响分析了这种方法的估测精度.     

1961～2017年遵义地区冰雹时空分布特征

本文利用CIMISS、遵义13个气象站月报表等数据,收集了1961年1月1日至2017年12月31日遵义地区气象站的冰雹、大风和降水情况,从冰雹直径、冰雹时间和空间分布、冰雹与大风的关系、冰雹与降水的关系等方面综合分析了遵义地区冰雹时空分布特征。结果表明：遵义地区降雹以小冰雹为主,发生大冰雹的概率小;降雹持续时间以短时降雹为主,降雹点1日内多次降雹可能性小;降雹日数余庆最多,赤水最少,遵义东部降雹日数最多,中部、西部和北部依次递减,大范围降雹的可能性较小;降雹时间集中在2～5月,其中4月最多,旬分布上看,5月上旬降雹日数最多;遵义地区降雹主要出现在夜间,白天集中在14～20 时;冰雹日数的年际变化和年代际变化总体呈下降的趋势,2011～2020年冰雹日数总和很可能跌破历史极值;降雹点出现大风的可能性较小,但整个遵义地区在同一天内既出现降雹又出现大风的概率高达74.23%;冰雹直径和降雨量之间呈弱的正相关。     

冰雹形成过程及人工防雹研究综述

冰雹作为一种短时强灾害天气,常给农业、建筑、电力、交通甚至生命财产等造成严重影响,人工防雹也因此受到人们的广泛关注。文中首先介绍了冰雹形成机理和雹云物理研究情况,然后围绕人工防雹机理、技术、科学试验及效果评估这4个方面的研究进行了评述,旨在从理论和实践上总结人工防雹工作的进展,增进对人工防雹科学问题的认知,从而为促进中国人工防雹理论研究和技术进步提供借鉴。研究表明:（1）“累积带理论”和“循环增长理论”是冰雹形成的最常见理论,限于早期的雷达观测技术和缺乏完整的冰雹数值模式,早期认知的冰雹形成机理存在一定的局限。（2）雹胚一般分为冻滴胚和霰胚,冻滴胚由过冷雨滴冻结而成,霰胚则是冰晶、雪花撞冻生长而成。冰雹云中哪种雹胚占优势,主要看云底温度的高低。雹云的发展依赖于水汽条件、动力不稳定条件、风垂直切变等关键因子。（3）人工防雹主要遵循“播撒防雹”和“爆炸防雹”2条技术路线,“利益竞争”和“早期降雨”是常见的6种防雹原理假说中最广泛被用来作为防雹作业设计依据的2种播撒防雹理论。（4）人工防雹技术上多采用通过飞机、地面火箭、地面燃烧炉等向云中播撒人工冰核,或通过地面高炮向云中发射含人工冰核的炮弹等方式,影响冰雹的生长过程从而达到抑制或削弱冰雹生长的目的。（5）大量外场试验证明人工防雹效果有较大的地域差异,需根据各地冰雹云特征及其降雹特点制定和发展本地适用的人工防雹技术体系。（6）人工防雹效果检验仍然是制约人工防雹技术发展的一个“瓶颈”,目前常用的统计检验、物理检验和数值模拟检验技术方法均需要进一步改进和完善。由于雹云变化迅速、降雹过程短促,人工防雹技术实施的时效性以及防雹效果评估仍存在较大的困难。今后应更多地借助多种探测设备进行冰雹云的精细化探测,开展有科学设计的人工防雹外场综合试验,运用统计检验、物理检验和数值模拟相结合的综合检验技术方法评估防雹效果,推动人工防雹事业进一步快速发展。      

基于风暴数值模拟的冰雹临近预报方法研究

该文利用基于格点冰雹识别的研究成果,结合ARPS风暴数值模式的输出结果,提出基于风暴数值模式的冰雹临近预报方法,即用风暴数值预报的水物质场反演的反射率因子场作为冰雹的预报因子,并通过建立基于格点的强冰雹识别算法作为冰雹预报模型,从而对冰雹的落区及大小做出预报。与一般的冰雹预报模型相比,新的方法有以下特点：选取的冰雹预报因子物理意义更加明确,更加全面;建立的冰雹预报模型比较稳定;建立冰雹预报模型的过程相对简单。新的方法在一次强冰雹过程中得到了成功应用,在3h的临近预报中基本准确预报了强冰雹的落区位置。     

1968—2017年湖南省冰雹时空分布特征

基于湖南省92个站点1968—2017年冰雹观测资料,采用回归分析、小波分析、主成分分析等方法,研究了湖南冰雹时空分布特征。结果表明,湖南近50年冰雹天气年际下降趋势显著,近20年来有记录的冰雹天气发生频次明显降低。湖南初次降雹的时间都集中在1—3月。冰雹月季变化显著,一年中以3月冰雹最多,2月的次之,从5月份起雹日骤然减少。春季是降雹最多的季节,占雹灾总数的56.06%,冬季的次之,夏季和秋季冰雹发生频率分别仅为全年的2.53%和0.69%。年冰雹日数主要存在4~5 a和19 a左右的振荡周期,20世纪90年代前还存在明显的9~10 a的振荡周期。各季节冰雹日数振荡周期不一。湖南冰雹空间分布呈自湘西北向湘东南递减的规律,年冰雹日数的空间分布特征与春季、冬季冰雹分布特征相似。湘北和湘中地区冰雹天气年际变化以下降趋势为主,湘南地区其气候趋势变化不明显。对湖南近50年冰雹日数进行主成分分析的前3个主要模态,在空间向量场上分别呈现出全省一致型、地势主导型和南北呼应型。     

一次冰雹云过程及其冰雹形成机制的模拟研究

利用常规气象资料和多普勒天气雷达资料,从天气形势和雷达回波演变特征等方面对2011年6月24日发生在洛阳嵩县的一次冰雹过程进行了分析,并利用三维弹性冰雹云催化模式对该冰雹云进行了模拟研究,分析其冰雹形成的物理机制。结果表明:本次过程在天气形势上属于下滑冷槽型。多普勒天气雷达资料上表现为单个单体的强对流风暴,最大反射率≥65 dBz,回波顶高达到14 km,降雹前垂直积分液态含水量具有明显的跃增;径向速度场上出现了大范围明显的逆风区。三维冰雹云模式对该冰雹云具有较好的模拟能力,模式模拟的最强回波与实况一致,雹云中含水量中心与强上升气流有很好的配置,在云的发展阶段,主含水量中心是强上升气流的指示。冰雹的雹胚主要来自冻滴和霰,在冰雹形成期间,冻结形成的冻滴和转化产生的霰数量上相差不大,但是冻滴向雹的转化比例却是霰的6倍,即在地面强降雹之前,雹云中的雹胚主要来源于冻滴;而冰雹的增长在前期主要靠收集过冷雨水,后期主要靠收集过冷云水;适量的冰晶、雪和丰富的过冷水的存在对雹的形成和增长极为有利。     

降雹类型及相关因子的分布特征

通过对全自动雹雨分测计所测16次降雹天气系统自记纸做雹雨分档、同步读数分析,得到5种降雹类型及相关因子的分布特征:(1)降雹强度特大类;(2)降雹强度中小类;(3)降雹总量特大且具有毁灭性灾害类;(4)雹量成脉冲式涌动;(5)降雹云系弱、持续时间长、降雹量小及强度弱。这对研究冰雹云的结构、雹胚的生成起引导作用,为模拟冰雹生成和落地提供了观测数据。     

保定地区冰雹的气候及物理量参数特征

利用保定地区1974~2010年4~10月19个县市气象站冰雹资料,对保定地区近37 a的冰雹气候特征进行了详细统计与研究,在此基础上筛选出典型个例,并基于北京和邢台探空站2000~2010年探空资料,细致分析了典型冰雹日常用物理量参数的阈值。结果表明:保定地区年均冰雹日数的地区差异较大,年均最大降雹日数中心位于西北部山区的涞源,铁路线以西年均降雹日总体多于铁路线以东各市县;冰雹日数与海拔高度呈显著正相关,相关系数达0.924;冰雹日数夏季最多、春季次之、秋季最少,其中6月冰雹出现几率最大;近37 a来,保定地区年冰雹日数均呈不同程度的减少趋势,其中西部山区减少趋势及波动最明显,说明降雹频繁的地区降雹年际波动也大;各物理量参数的阈值可作为预报本市冰雹的参考。     

2006-2022年黔南州冰雹特征分析

【目的】为了解黔南州的冰雹特征。【方法】利用2006—2022年多普勒天气雷达、常规气象观测资料以及人工影响天气作业站点冰雹观测等资料,采用统计学方法分析了影响黔南州冰雹个例的冰雹直径、降雹持续时间、冰雹日变化、冰雹云移动速度等特征。【结果】黔南州的降雹主要出现在3、4月份,降雹以中冰雹为主,冰雹日变化明显,一天中冰雹主要发生在15时—次日00时,白天17—20时冰雹频发。降雹持续时间短,65%的降雹持续时间在5 min以内。冰雹云单体的移动速度范围为16~102 km·h-1,平均速度50 km·h-1。冰雹云单体的维持时间最短仅为17 min,最长可达290 min,平均122 min。冰雹云移动路径主要以西南路径为主,其次是西北路径和偏西路径。西南路径降雹点主要分布在黔南州中部一线,西北路径降雹点主要分布在黔南州中西部的惠水、长顺,偏西路径的降雹点主要在黔南州中北部。影响黔南的冰雹云源地有境外移入和黔南州境内生成的两类,主要源地在安顺市、黔南州、黔西南州东部和北部、毕节市东部和南部以及贵阳市南部,不同路径的冰雹云源地具有明显的分布差异。【结论】本文研究成果可进一步提高对黔南冰雹特征的认识。     

新疆冰雹云研究综述

冰雹灾害是困扰新疆经济发展的主要因素，防雹减灾的关键在于对冰雹云的判识与预警。通过总结新疆1959—2021年的人工防雹发展历史、冰雹云的空间分布特点，冰雹云团的移动路径和冰雹发生的大气环流特征、雹云的微物理特征、气流结构以及气象卫星、雷达和闪电定位仪及数值模拟技术在冰雹云研究领域中的应用。对新疆冰雹云研究中存在的问题，提出相关对策与建议，为今后的研究提供依据和参考。