基于观测与数值模式互动的华东地面气象观测站遴选布局

采用WRF四维变分同化系统,针对华东地区台风、梅雨、强对流典型天气个例,设计开展了不同密度地面站数据同化敏感性试验,并综合评估了对数值预报的影响,得出能较好满足数值预报需求又经济高效的华东地面站布局。结果表明:(1)地面站资料对中尺度数值预报模式在华东区域的预报结果有直接影响,且以正贡献为主,总体而言同化站点越密,改进效果越好。(2)华东地面站平均布局间距在20 km时出现对数值模式影响正贡献相对高值。(3)地面站对数值模式影响的程度和效果与天气系统的特点有直接关系。(4)在华东地区现有区域站中,遴选1532个增补到519个国家站网中,形成总站数2051个、平均间距约20 km、天气系统关键区适度加密的华东地面站网,在控制站网规模的同时,能较好地满足区域数值预报需求。     

珠江三角洲平原地区气候、雨量站网最佳密度的探讨

本文用珠江三角洲平原地区36个气象台站的气温、气压、相对湿度、风速和降水等五个要素的资料计算表明,珠江三角洲平原地区气候站的站间距离50公里;雨量站的站间距离25公里为最佳间距。同时得出该方法用于平原地区的台站设置是可行的。      

平凉地区秋季旱涝气候特征

选用平凉地区７站３０年（１９６０～１９８９年）秋季的气象资料,引入张宝先生提出的干燥指数公式,进而得出秋季旱涝指数的经验公式;从划分秋季旱涝标准着手,分析了平凉地区秋季旱涝的气候特征。     

北京城市和郊区夏季降雨日变化特征及对排水设计的影响分析

分别选取观象台和密云站作为北京市城区及郊区代表站,应用两站1961—2013年逐分钟雨量观测资料,比较北京城区和郊区夏季降雨量、降雨频次及降雨强度的日变化特征,利用耿贝尔分布拟合的年最大值法推求城区和郊区暴雨强度公式,比较其空间适用性。结果表明,北京地区降雨具有明显的日变化特征：城市和郊区的夜雨比重均大于日雨,降雨量、频次、降雨强度午后至次日清晨为高值区;郊区夏季降雨总量、短历时降雨和降雨雨强均比城区偏大。暴雨强度公式计算结果表明应用城区一站的降雨资料计算得出的公式在全市并不适用,在市政排水设计时应考虑城郊差异,采用不同的标准。     

南极瑞穗站雪面热量平衡特征

利用南极瑞穗站(日本)1979年近地面层微气象资料及净辐射、本站气压等资料进行了统计分析。采用鲍文比-能量平衡法求得月平均感热通量和潜热通量,采用热含法计算得出月平均雪面热通量,使用了直接测量的净辐射通量,研究了该站雪面热量平均特征。其中突出的特征是3—12月雪面净辐射值为负值,主要靠感热通量由大气向雪面补充热量。将本文结果与苏联少先队站1956年的结果进行了比较,得出相当一致的年变化规律。最后,得出瑞穗站雪面为一强冷源。     

自动站与人工站常规气象要素的对比分析

对自动气象站资料和人工气象站资料进行了对比分析。并通过统计对比分析方法．找出它们之间的相互关系,从而为自动气象站单轨运行作些准备。研究结果认为．自动站温度比人工站平均偏高0．3℃,气压平均偏低0．5hPa,湿度平均偏小4％;用回归分析和经验公式方法对两者进行换算时,效果接近．但随着样本量的增加,应对回归分析法中的回归系数进行修订。     

汕尾浮标站与周边自动站观测资料对比

将2009年11月沿海自动站和浮标站温度、风等资料进行对比分析,结果得出:11月份自动站温度高于浮标站,而风速通常要稍小于浮标站;在冷空气到达沿海前风速会较小,可能会有弱风;冷空气影响时,平均风和阵风会较大,可能对比赛有影响。     

我国平均水汽含量的气候计算及其时空分布特征

本文根据100个探空站资料按W_∞=(1/g)integral from n=0 to p qdp计算了各月平均水汽含量。分析了平均水汽含量和水汽压的空间变化特征。从而推导出以水汽压为主要变量的平均水汽含量经验公式。该式结构简单,使用方便。经检验其计算的平均相对误差仅为5.6%。同时按该式增算了128个站各月的平均水汽含量,绘制分析了全国分布图和年变化图。     

舟山群岛雷电活动的特征分析

本文利用舟山市所属定海基准站、嵊泗基本站的气象观测资料,结合舟山群岛的地理特点,对雷电活动重要参量:如雷暴日数、闪电日数、雷暴时数、首次雷暴方向等进行统计分析,得出年雷电活动日数,逐月平均雷电活动日数,以及逐时雷暴时数等数据,并根据IEEE推荐的经验公式,计算地闪密度,发现舟山群岛每年7月雷电活动最为频繁,晚上20-21时达到全天雷电活动的最高峰,年平均雷暴日数明显小于大陆邻近地区等特征,所得结果对雷电预警有重要意义.最后,针对单纯利用气象观测资料分析雷电所存在的局限性,指出舟山群岛雷电特征的进一步研究方向.     

昆明市暴雨强度公式推算与对比

根据昆明国家基准气候站1981—2014年34年的逐分钟降水资料,基于年最大值数据采样方法,分别采用皮尔逊Ⅲ型、耿贝尔型、指数型3种分布函数曲线进行拟合试验,推算昆明市暴雨强度公式;在频率曲线拟合和暴雨强度公式参数估算时分别进行了精度检验,以误差最小为原则,得出耿贝尔型拟合的暴雨强度公式为最优公式。将新编最优公式与昆明市现有的其他5个暴雨强度公式进行对比,分析了昆明暴雨强度时空分布特征,验证了公式的合理性和适用性,为昆明城市防涝工程设计和相关设施的建设提供依据和参考。     

大通县一般站迁站对比观测数据的差异分析

利用大通站新址与旧址2017年1—12月同期实测到的气象资料,采用统计分析方法分析大通站迁站前后气温、湿度、风等要素;用U检验法对气象观测站迁站前后资料是否有明显差异进行检验。得出:(1)全年平均气温新址比旧址偏低0.2℃,平均最高、最低均偏低分别为0.7℃、1.6℃。冬季和春季为负温差,夏季和秋季基本为正温差,且温度越低负温差越大,温度越高正温差也越大;全年的月平均风速新址均高于旧址,全年月平均差值分布没有一定的规律性,冬季和夏季两站的月平均风速相差明显比其它季节大;全年相对湿度除6、7、9月新址小于旧址外,其余各月均新址大于旧址。(2)从U检验结果看,除了10、12月最低气温外,其他气象要素在迁站前后无显著差异。在使用气象资料时,新旧站址资料能够合并统计。     

基于区域历史回归法的雷州半岛火箭增雨作业效果检验

利用ERA5再分析资料,区域自动站雨量资料以及双偏振雷达基数据,采用区域历史回归方法,对2020年7月4日雷州半岛火箭人工增雨作业进行物理检验和统计检验。结果表明:作业后作业区域云系云冰含量大幅增加,强回波区面积增大,回波顶高度升高,平均回波强度显著增加。选取1971—2000年作业影响区和对比区逐年7月的平均日降水量资料作为历史样本建立回归公式,结合作业当天区域自动站的雨量资料,计算得出日降水量和作业后3 h累积降水量的绝对增雨量分别为11.07 mm和2.32 mm,相对增雨率分别为51.08%和38.73%,均通过了置信水平为α=0.05显著性检验。因此,雷州半岛开展人工增雨作业对缓解气象干旱,满足水库蓄水等有重要意义。     

1979年夏季青藏高原天气系统的若干新事实

1979年5—8月青藏高原气象科学实验期间, 在西藏西部地区新建了狮泉河等4个的探空站。根据对4站实測资料和原有测站的资料分析, 初步得出一些重要的高原天气学事实,如夏季高原低涡源地分布, 高压的周期振荡,100毫巴南亚高压的月际平均位置和6月份高压中心是怎样登上高原的。通过新、 旧资料的分析比较,说明狮泉河等4站探空资料对高原天气研究的重要性。用新资料还得出:1979年100毫巴高压平均位置6—7月不在高原,8月平均中心位置在高原32°N、87°E附近。     

新疆气象站年均风速均一化订正与基本风压估算初探

为了较好地开展风能资源的详查与综合评价工作,根据新疆各风区挑选的参照站历史风况资料序列特点,在参考测站历史"元数据"直接进行非均一性检验与一致性订正基础上,对其中4个长期无自记风记录参照站采用标准正态均一性检验、Potter检验、平行累计和等客观方法对1970～2009年的年平均风速序列进行了非均一性检验与均一化订正,同时对测站无自记风时期年最大风速序列的时距换算进行了初步探索。结果表明:1)布尔津、淖毛湖、红柳河站的年平均风速存在因测站环境改变或其它不明原因而使序列间断的现象。从年平均风速序列SNHT非均一性订正结果以及测站四周建筑群体的发展规模看,布尔津测站受测站环境变化等不明原因的影响程度最大,三度间断,累积订正量平均达0.9m.s-1左右。淖毛湖站两度间断,其中1次与近距迁站而又未进行迁站订正有关,订正量约为0.1～0.2m.s-1。红柳河站的1次间断,也与未进行迁站订正有关,订正量约为0.1～0.2m.s-1。2)在构建测站无自记风时期历年最大风速序列的时距时次经验公式中,十三间房站适于西北统一经验公式,其余3站适于在一定阈值风速条件下,根据有自记风时期2min时距平均风速与10min时距最大风速的相关比值系数进行订正。     

香港地区加权平均温度特征分析

利用香港Kings Park探空站(站号45004)2003—2009年探空资料回归了大气加权平均温度Tm、地面温度Ts、气压es和水汽压Ps的线性公式.通过比较分析发现Tm Ts单因素回归结果和Tm Ts、es、Ps多因素回归结果没有显著差异,但基于本地化探空数据的回归公式精度比Bevis公式高;增加样本数回归分析并不能显著提高公式精度,采用最近一月探空数据回归公式即可很好地由Ts拟合下年Tm,拟合均方根误差(F RMS)为1946 K;用2003年数据回归出的经验公式Tm=11329+05 863Ts去拟合2004—2009年的数据,拟合均方根误差〖JP2〗基本没有差异,因此某地Tm Ts经验公式一次回归可长期使用．通过对全国83个国际交换站2009年探空数据回归得出我国大陆地区最新Tm Ts经验公式为Tm=〖JP〗53244+0783Ts,该一般公式拟合均方根误差与本站数据回归剩余均方根误差(RRMS)相当,可代替本地公式广泛使用．     

海口永庄气候平均差值的订正分析

根据海口、永庄两站2006年1~12月对比观测气象资料进行分析,得出海拔高度和周围环境不同是形成海口与永庄两地气候差异的主要原因。利用两地气候平均差值与有关气象要素存在很好相关关系,应用回归法建立气候平均差值的订正方程。经检验,方程回归效果较好,因此,可利用气候平均差值订正方程将永庄站的气象资料订正到搬迁前等长序列,并求取各气候要素的各个时段历史平均值。     

自动站与人工站气温观测资料分析

通过对河南省65个自动站在2年平行观测期间人工站与自动站气温（平均、最高、最低）观测资料的差值平均值、差值标准差进行综合分析,得出以下结论：自动站观测值比人工站观测值整体偏低,但差值集中在-0．4～0．4之间。所以自动观测代替人工观测后,对河南省气温长期观测资料的序列没有太大的影响。排除引起数据变化异常的主、客观原因后,自动站与人工站气温观测资料一致性良好。     

鲁中主城区暴雨强度公式的修正方法

利用鲁中淄博地区1981~2013年降水资料,分析降水变化的时空规律。基于年最大值法选样,采用P-Ⅲ型分布、指数分布和耿贝尔分布对淄博主城区暴雨强度进行理论频率拟合分析,得出重现期—暴雨强度—历时的关系曲线,结合最小二乘法和高斯—牛顿法推求暴雨强度公式参数,以绝对误差和相对误差作为公式主要评价指标,得出淄博主城区暴雨强度公式。结果表明:淄博市近30 a来暴雨强度呈上升趋势,上升幅度由短历时向长历时递减;年平均暴雨日数呈现山区多、平原少的空间分布,其中,淄博主城区最少为1.6 d,南部山区博山最多为2.5 d;P-Ⅲ型分布曲线拟合理论频率—最小二乘法推求参数得到的暴雨强度总公式和单一公式效果最好,总公式平均绝对标准差和平均相对标准差分别为0.026 mm/min和2.35%;新修正的暴雨公式计算的暴雨强度值多数比1980年代编制的大,偏大幅度随重现期的增加而增加,对临近平原地区暴雨强度有较好的拟合效果。     

蒸发量的分级计算方法

在预审工作中,发现新会站一直沿用的作为蒸发量取舍判据的计算公式存在较大误差。通过对公式进行分析,对影响蒸发量的相关因素(气温与日照、相对湿度与风速)进行分级计算处理,经试验计算,得出更为准确的蒸发量计算方法,其结果可作疑问数据的判断依据。     

汕头市新旧暴雨强度公式对比分析

采用汕头国家气象站1980—2014年的年最大雨量资料对汕头市暴雨强度公式进行了修编,并与旧公式对比,结果表明:(1)新公式计算的暴雨强度值总体上大于旧公式,降雨历时越长,重现期越大,则偏大越明显,2～20年重现期平均增大了5.0%。(2)在年平均降雨量变化较平稳的气候背景下,新公式采用的资料年限的最大降水平均值大于旧公式对应资料年限的最大降水平均值,且资料中出现了强降雨样本,导致新公式比旧公式总体上偏大是合理的。(3)汕头市新暴雨强度公式可作为汕头市区室外排水设计的依据。