2种统计方法对气象要素均一性的影响

利用陕西6个基准站1994-2009年的人工及2004-2009年自动气象站24次逐时观测资料(简称24次)或4次定时观测资料(简称4次),分别统计气温、气压、相对湿度及2 min风速的均值,分析其差异,并对1961-2009年长序列气温资料进行显著性t检验及Mann-Kendall检验.结果表明:24次较4次统计的气温、气压、风速偏高,相对湿度偏低;2种统计方法气温差异较大,其他要素差异较小,而且气温在春秋季节差异较大;统计方法的改变不会引起气温长序列资料的显著性差异.     

不同时间分辨率对气象要素月平均值统计的影响

通过我国12个国家基准气候站建站至2000年的气压、气温、相对湿度、风速每日4次与24次定时观测资料月平均值的差值、差值平均值、标准差的对比分析,研究不同时间分辨率统计的资料序列的均一性;在此基础上,对全国所有基准站建站至2000年气温历年月平均值进行统计,绘制了全国基准站建站至2000年气温4次与24次定时累年月平均值差值的平均值分布图,并做了初步分析.结果表明,采用两种不同时间分辨率统计气象要素月平均值会出现统计误差,气压、相对湿度、风速4次与24次定时观测资料月平均值偏差在观测精度之内,气温的差值超过了观测精度.我国绝大部分地区的气温4次定时观测资料要比24次观测资料统计的月平均值偏小0.1～0.3 ℃.在气候分析和气候变化研究中,必须考虑因不同时间分辨率统计气温月平均值引起的统计误差,排除非气候原因造成的影响.     

基于分段三次样条函数逐时气象资料模拟方法研究

精细化的逐时气象资料是气候可行性论证的基础,本文利用河南省5个气象观测站逐日4次定时气温观测资料及日最高气温和日最低气温观测资料,基于分段三次样条函数插值法模拟计算逐时气温,并以2006—2015年郑州气象观测站气温观测资料为例分析观测气温与模拟气温之间的差异。结果表明:分段三次样条函数插值法可以有效模拟实际气温的变化特征,但考虑日最高气温和日最低气温后,"六点"插值法模拟效果优于"四点"插值法,2006—2015年郑州气象观测站模拟气温与观测气温之间呈极显著的正相关关系(R~2=0.99,n=73 040);特别是在气温要素没有连续跃变时,利用分段三次样条函数插值法可以使4次气温观测资料有效转换为逐时气温资料,三次样条函数插值法也适宜于其他连续性变化的气象要素(如水汽压、相对湿度和风速等)的逐时模拟,且模拟效果基本不受地域影响;从郑州气象观测站模拟气温与观测气温之间的偏差及其变化幅度来看,计算结果可以满足气候可行性论证对气象要素时间精度的要求和气候应用服务的需求。     

典型气象年生成方法及原始气象数据质量分析

准确分析建筑热环境性能及其能耗需要代表当地平均气候状况的逐时典型气象年数据。根据我国现有的4次定时气象数据,选取建筑气候标准(GB50178-93)的7个气候区的代表城市,运用美国Sandia典型气象年方法,产生了代表城市的建筑能耗模拟分析用标准气象年数据。着重论述了针对原始气象数据的缺测情况,在生成典型气象年时的数据处理过程和质量控制原则,为建立和完善我国建筑节能用标准气象数据库提供了前期的理论分析基础。     

1998年盛夏松花江、嫩江流域暴雨过程的云顶黑体温度分析

用带能滤波分析方法及GMS静止卫星红外云图的云顶黑体温度（TBB）等值线分析方法，并用地面逐时降水资料、T106分析资料、静止卫星云图逐时TBB场资料，分析了1998年8月上旬松花江及嫩江流动的中尺度扰动场和中尺度雨团（≥5.0mm/h)对应的TBB场，揭示不同类型的中尺度雨团在TBB场上发生、发展、移动及消亡的规律。其规律对短期及短时预报有一定的指示意义。     

库尔勒夏季降水日变化特征研究

利用库尔勒市2005—2016年夏季(6—8月)逐时自记降水资料,分析库尔勒市夏季降水的日变化特征,结果表明:库尔勒夏季降水量日变化最大值出现在17:00,最小值在21:00。降水易发时段为02:00至12:00,降水频次最多出现在10:00,降水最不易产生的时刻为20:00。一天中降水强度最大值出现在17:00,最小值在21:00。≧0.1mm量级的降水出现次数最多,因此,库尔勒夏季降水以白天降水居多,且以持续时间1—3h的短持续性微到小雨为主。定时时次≧8成低云量出现频次与定时时次降水量、与定时时次降水出现频次差异极显著。     

冰雹云中闪电特征观测研究

通过对西北地区11次冰雹过程闪电定位仪和多普勒雷达观测资料的分析结果表明,闪电5min频次分布呈现规律变化,在降雹前4-97min出现频次大于20次的峰值,冰雹过程正地闪占总地闪比值在24．7％-40％之间;闪电密度最大中心区出现在降雹位置之前,闪电逐时空间分布标识出冰雹云的发展移动路径;闪电分布在雷达回波区,并不与雷达最强回波区对应,闪电频次、正地闪所占的比值和闪电时间序列分布,可能起到预警冰雹的作用。     

区域地面天气图上华北飑线的特征及其临近预报

应用1970—1980年常规资料及逐时区域加密的观测资料,分析了百余次飑线过程,并对发展完整的十个飑线过程做了逐时诊断分析。分析了华北飑线的中尺度气候特征和不同天气型的环境条件;给出了飑线各发展阶段的地面中尺度概念模型;还讨论了应用逐时地面加密资料制做飑线临近预报的基本思路。     

基于Meteva的2020年陕西汛期暴雨过程检验评估

利用陕西逐24 h降水站点实况资料,ECMWF、NCEP和CMA-GFS模式降水预报资料、中央气象台预报订正系统(SCMOC)产品、陕西动态交叉最优要素预报(DCOEF)产品等,应用国家气象中心全流程检验程序库Meteva,综合评估各模式在陕西汛期4次暴雨过程中的预报能力.结果表明,当暴雨过程以连续系统性降水为主时,各...     

逐时云迹风资料同化对暴雨预报的模拟试验

文中基于不同的云迹风同化方案,用GRAPES模式对2005年7月11-12日长江中下游一次暴雨强降水过程进行了云迹风资料同化试验及数值模拟,通过对比分析不同方案所得的分析场及预报场的差异,研究逐时云迹风资料三维变分同化对分析场及暴雨预报的影响.首先,根据连续性原理及双通道各层次云迹风资料的误差分析,分3个步骤对7月11日00:00-12:00 UTC共12个时次的双通道云迹风资料进行了初步的质量控制;然后,把经过质量控制的云迹风资料放入基于GRAPES 3D-VAR三维变分同化方案开发的逐小时循环同化系统中进行同化,将得出的分析场与单一时次未经质量控制的云迹风资料同化得出的分析场进行对比,探讨了逐时云迹风资料同化对数值预报分析场的影响;最后,把同化后的分析场作为初始场,用 GRAPES模式对 2005年7月11-12日长江流域暴雨过程做24 h降水预报试验,分析两个同化方案所模拟得到的预报场的差异.结果表明,经资料的筛选、同经纬度单点通道的选择及资料的稀疏化3个步骤控制后,各层次云迹风资料的误差有明显减小;加入经质量控制的逐时云迹风资料其三维变分同化可以提高分析场中风压场及水汽场的质量;而且在暴雨预报试验中可以相对更准确地预报暴雨落区及雨强.     

亚帆赛期间一次弱冷空气补充致海面强风及预报失败的原因分析

利用常规天气资料、2000～2010年华南部分站点的海平面气压资料,分析了第14届亚洲帆船锦标赛期间(2010年3月21～29日)一次弱冷空气补充影响过程。结果表明,该次过程预报失误,主要是由于第2股弱冷空气到达造成的升压幅度达不到第1股较强冷空气减弱造成的降压幅度,再加上太阳辐射及日月引起的大气潮影响形成的海平面气压日变化,使得28日华南24 h和逐3 h变压均为负变压,导致用常规方法很难判断出该次弱冷空气补充过程。而通过相对气候平均3 h变压的距平变化可以分析出该次东路弱冷空气过程。在实际预报业务中,除了要重视实时业务资料的分析外,还必须了解本站气象要素的日变化历史气候规律。     

1986-2016年辽宁省强降水气候特征

利用1986—2016年62个国家气象站5—10月的逐日和逐小时降水观测资料,分析了辽宁省强降水的发生规律,包括强降水发生范围,逐年、逐月、逐旬、逐时变化特征、空间分布特征、雨强分布规律等。结果表明：1）1994年辽宁省强降水频繁、雨强大、降水范围大,为典型强降水年份。2）辽宁省强降水主要集中在7—8月,尤其是7月下旬—8月上旬,占总发生次数的38.3%。3）早晨和下午为短时强降水高发时段,上午及夜里为短时强降水的低发时段。4）辽宁省强降水呈东多西少、南多北少特点,存在3个高值区, 2个低值区。5）辽宁省短时强降水以20—40mm/h为主,日强降水以50—100mm/24h为主。     

2005—2020年新疆百里风区精细化逐时风速特征研究

精细化捕捉风速大小及其变化细节过程，是顺利开展风区大风监控预报预警气象服务的关键理论支撑。本文基于百里风区气象观测站的风速数据，对质量控制后的2分钟平均风速、大风日数、日最大风速、日极大风速资料进行计算，给出百里风区2005—2020年精细化逐时风速特征。结果表明：（1）随时间分辨率的提高，24次与4次定时观测值差异明显增大，且偏差随风力等级增高而增大；（2）百里风区风速变化规律与大气环流紧密相关，地形起到加强放大作用。在太阳辐射及地形地貌影响下，百里风区年平均风速8.3 m·s-1，年平均大风日数200.6天，地面风速持续较高；（3）一年中春夏季平均风速最大，且较大风速持续时间长；（4）一日中平均风速高峰时段与大风易发时段不完全重合，平均风速最大值出现在夜间4时前后，大风高发时段峰值集中在17—20时。     

日平均计算方法对气温统计值的影响

为了弄清不同日平均计算方法对气温统计值的影响,利用陕西6个基准站的定时气温资料分别进行24次观测与4次观测,以及4次与3次观测值计算所得日平均气温计算值的差异分析,并对1961-2010年的3次、4次、24次计算的年平均气温序列进行均一性的惩罚最大F检验(PMFT).结果表明:24次气温定时值计算的日平均气温均值高于4次值,平均差值为0.13℃,标准差为0.39℃,两者差值在秋季较大.4次比3次日平均气温值平均偏低0.14℃,标准差为0.85℃,一年中,夏季差值最大.不同次数的日平均气温计算方法可引起月、年平均气温值0.2℃甚至以上的升降.24次气温值的使用可以使单站的气温增暖速率提高0.03～0.04℃/10a.但日平均气温计算方法的改变不会造成气温序列的非均一.     

日照市短时冰雹定时-定点-定量预报

利用1960～2000年青岛、射阳、徐州3站08时探空资料及日照站08时地面气象资料，分析了日照地区出现的16次降雹天气的时空分布特征，在对降雹天气分型的基础上利用积云数值模式计算降雹因子，用降雹因子和单站要素因子建立历史降雹因子个例库，用历史实况资料建立实况个例库，用距离相似法实现日照地区短时冰雹定时、定点、定量的客观预报。     

湖北鹤峰一次特大暴雨过程的数值模拟及偏差成因分析

利用WRF模式对2009年6月29日湖北地区的一次特大暴雨过程进行数值模拟。对24 h累积降水和逐时降水的模拟结果表明：无论是强度还是落区,模式对湖北鹤峰地区的累积降水模拟非常接近实际,但其逐时降水的模拟与实况差异较大。为了揭示影响逐时降水模拟效果的因子,对鹤峰地区3个时刻的不同模拟效果进行对比分析,结果表明：强降水的...     

2006—2015年徐州短时强降水特征分析与指标研究

利用2006—2015年徐州自动气象站逐时降水量的观测资料,统计徐州地区短时强降水历史个例资料,分析其发生时空间、年际、年、日和强度变化特征。研究短时强降水发生时环境背景场资料,分析中小尺度影响系统,进行归类比较,建立短时强降水的4种概念模型。并从相应的热、动力结构演变规律,分析物理量指标得出,充沛的水汽,深厚的湿层,中等强度的对流有效位能和高I_k指数等有利于短时强降水的发生。     

影响海州湾4—7月温带气旋大风客观预报方法研究

本文首先从亚欧天气图上查找1988—1997年4—7月逐月逐时次位于30—40°N、110—125°E范围内的温带气旋,按气旋所处位置分为黄河气旋和江淮气旋两大类,再按某类气旋出现时次后12h内、24h内海州湾地区有无大风分成4小类（总共8小类）。根据上述8类气旋出现的时次分类收集平壤、北京等17个主要站点当时及其前12h、前24h地面气温和海平面气压资料,对各类各站温压资料进行地区差、时间差计算处理。利用所得的实测资料,采用二级分辩的统计方法建立有无大风的分辩函数,从而做出海州地区未来12h和24h内有无大风的客观预报。经检验,此客观预报比以往的主观预报准确率提高13.8％。     

2000年9月24日夜间鄂中大暴雨浅析

利用鄂中部分台站逐时雨量、单站压、温、湿、风等资料和PCVSAT有关资料，比较详尽地分析了2000年9月24日20时至25日08时发生于鄂中的大暴雨，认为雷暴高压为其触发机制，雨团稳定维持是直接成因。     

西藏地区气象自动站夏季逐时降水资料特征分析

本文选用2008、2009年西藏地区具有代表性的5个自动站夏季逐时降水资料分析了两年间逐小时降水出现的频数和降水比率。结果表明:(1)各站的夏季逐时降水频率特征不尽相同但也有规律可循,既处在河谷地区的站点多夜雨,在相对平缓地区的站点逐时降水频率较为分散;(2)各站的夏季逐时降水比率呈短时集中现象,表现出高原地区多短时强对流天气的特征;(3)在有降水发生时次地面温度跟逐时降水频次和降水比率呈良好的负相关,相关系数分别为-0.58、-0.44;相对湿度跟逐时降水频次和降水比率呈良好的正相关,相关系数分别为0.56、0.46。