中国南方大范围持续性低温、雨雪和冰冻组合性灾害事件:客观识别方法及关键特征

组合性灾害事件是指同时出现的若干个天气灾害的组合,它的发生会明显加重致灾程度。本文利用1961～2013年冬季我国南方区域206个台站的日平均温度、日降水量及雨凇资料,建立了冬季大范围持续性低温、雨雪和冰冻组合性灾害事件的客观识别方法,并揭示了三类组合性灾害事件的关键特征。首先,基于低温、雨雪、冰冻天气的强度和面积阈值以及持续天数建立了大范围持续性低温事件、雨雪事件以及冰冻事件各自的客观判识方法。在此基础上界定出了三类常见组合性灾害事件,即低温—雨雪灾害事件（C-RS）、低温—冰冻灾害事件（C-F）以及低温—雨雪—冰冻灾害事件（C-RS-F）。三类组合性灾害事件常见于1月上旬至2月中旬。尽管三类组合性灾害事件在低温和降水等方面有相似之处,但其形成条件却明显不同。充沛的水汽供应和大范围强烈的水汽辐合是低温—雨雪灾害事件和低温—雨雪—冰冻灾害事件发生的关键条件,而逆温层和冷垫则是低温—冰冻灾害事件和低温—雨雪—冰冻灾害事件发生的必要条件。亚洲中高纬大型斜脊系统是低温—冰冻灾害事件和低温—雨雪—冰冻灾害事件的关键环流特征,为强冷空气活动提供了有利环流条件。低温—雨雪灾害事件期间亚洲中高纬则盛行波状环流,有利于适度冷空气活动。在水汽供应和逆温层形成方面,三类组合性灾害事件受控于不同的副热带异常环流系统。孟加拉湾南支槽和南海上空异常反气旋分别是低温—雨雪灾害事件和低温—冰冻灾害事件形成的副热带关键环流系统,而孟加拉湾南支槽和西北太平洋异常反气旋相结合为低温—雨雪—冰冻灾害事件形成的副热带关键环流系统。     

2008年初六盘水低温雨雪冰冻灾害成因分析及其影响评估

利用M ICAPS常规气象资料、EC再分析资料以及国家气候中心的海温、环流监测资料等,分析2008年初六盘水市持续低温雨雪冰冻灾害天气过程的成因。结果表明:此次罕见的灾害天气过程是在近50 a来最严重的一次"拉尼娜"事件背景下发生的,与欧亚地区持续大气环流异常密切相关。在"北高南低"和西太平洋副高偏北偏强的形势下,北方冷空气不断南下补充,孟加拉湾和南海地区源源不断的水汽向北输送,使得滇黔静止锋在贵州西部及云南中部长时间维持,形成了长时间的低温雨雪冰冻天气过程;同时对流层的中低层有逆温层存在是六盘水市2008年初以冻雨、小雨夹雪为主而降雪不明显的主要因素。并从经济损失、生态环境破坏、灾害影响程度对2008-01-14—02-15历史罕见的低温雨雪冰冻灾害进行综合影响评估。认为:持续低温雨雪冰冻极端天气造成了多种灾害并发,打乱了正常的社会生产生活秩序,造成严重经济损失,灾后重建困难大;雨凇造成的道路结冰、供电线路积冰,是导致交通运输瘫痪、电网中断、通讯受阻的致灾因子。     

2008年初我国低温雨雪冰冻对重点行业的影响及致灾成因分析

运用典型事例和大量的数据,分析了2008年初中国南方低温、雨雪、冰冻灾害对交通、电力、通讯、农业和林业等重点行业以及人民生活各个方面的影响。指出天气气候特点、灾害发生的特殊地域和时间以及不同行业在低温、雨雪、冰冻灾害下的敏感性是致灾因素。要应对这类低温、雨雪、冰冻灾害,并最大限度的将其影响降至最低,就应在电力、公路、铁路以及建筑工程等的规划设计过程中,加强灾害性天气气候的可行性论证和提高设计标准,同时应提高对冬季低温、雨雪、冰冻灾害的预报能力,建立完善的预报系统和信息发布等防治体系,加强应对极端气象灾害的科普宣传,提高民众自救互救能力。     

2008年初柳北罕见低温雨雪冰冻灾害分析

利用柳北地区40个加密自动气象站监测资料及三江、融安、融水三县建站以来的气温资料,对2008年初柳北地区的低温雨雪冰冻灾害进行了综合分析,结果表明:此次低温雨雪冰冻天气过程为柳北地区近50 a来最严重的冰冻灾害天气过程,在这次过程中,海拔越高、纬度越高的地带灾害程度越严重,纬度相同的地带又以海拔高的受害严重。     

2008年初我国低温雨雪冰冻灾害的气候特征

利用中国606个时间序列超过40 a的气象台站逐日气温、降水和天气现象等资料,确定了定义低温、降雪、冰冻和多年一遇等指标的方法,对2008年初我国低温雨雪冰冻灾害的空间分布、持续时间、历史强度和灾害影响等进行了综合分析。结果表明：2008年1月中旬到2月上旬,我国长江中下游至江南地区发生了历史罕见的低温雨雪冰冻灾害,灾害发生区域的最大连续低温日数、最大连续降雪量和最大连续冰冻日数均为1951年以来历年冬季的最大值,综合各种指标统计其强度为百年一遇。此次灾害具有影响范围广、持续时间长、发生强度大等特点,对我国电力、交通、农业、林业、人民生活等方面产生了重大影响。     

2008年初我国低温雨雪冰冻灾害的气候特征

 利用中国606个时间序列超过40 a的气象台站逐日气温、降水和天气现象等资料,确定了定义低温、降雪、冰冻和多年一遇等指标的方法,对2008年初我国低温雨雪冰冻灾害的空间分布、持续时间、历史强度和灾害影响等进行了综合分析。结果表明：2008年1月中旬到2月上旬,我国长江中下游至江南地区发生了历史罕见的低温雨雪冰冻灾害,灾害发生区域的最大连续低温日数、最大连续降雪量和最大连续冰冻日数均为1951年以来历年冬季的最大值,综合各种指标统计其强度为百年一遇。此次灾害具有影响范围广、持续时间长、发生强度大等特点,对我国电力、交通、农业、林业、人民生活等方面产生了重大影响。     

黔东南州一次低温雨雪冰冻天气过程触发维持机制分析

利用2008-01—12—02—02T08常规天气图资料,对黔东南州发生大范围低温、雨雪、冰冻天气的环流形势及触发、维持机制进行了分析和诊断。结果表明：高低空急流的存在、中高层强的暖湿气流在此次低温雨雪冰冻灾害天气过程中起着十分重要的作用;中低层的逆温层维持,对低温雨雪冰冻天气过程的触发起着主要作用。     

对2008年初贵州持续冰冻灾害天气的分析

对2008年1—2月贵州省发生的低温雨雪冰冻灾害天气形成机理、造成的灾害强度以及气象灾害应急服务进行综合分析、研究。结果表明：持续而稳定的大气环流异常是造成贵州持续低温雨雪冰冻灾害的直接原因;强拉尼娜事件是导致贵州持续低温雨雪冰冻灾害的重要原因;特殊的地形地貌造成贵州各区域雨凇分布的差异;同时初步提出从4个方面入手做好气象灾害的应急服务工作。     

黔东南州2008年低温雨雪冰冻灾害气象因素影响定量评价

通过构建低温雨雪冰冻灾害影响程度的气象因子评价指标,利用加权平均方法,建立了黔东南州低温雨雪冰冻灾害影响程度定量评价模型。根据2008年黔东南州16个台站低温雨雪冰冻天气期间的相关气象因子,计算了黔东南州206个乡镇2008年低温雨雪冰冻程度。结果表明：2008年低温雨雪冰冻灾害给黔东南州各地造成了不同程度的灾害,达到1级冰冻的有16个乡镇,主要出现在黔东南州东部地区中海拔的突凸台地上;达到2级冰冻的地区主要分布在州北部的武陵山区、州东部的清水江下游地区、苗岭西南端、月亮山区以及州西部边缘地区即舞阳河和清水江的源头地区;低洼河谷地区冰冻程度相对较轻。这次低温雨雪冰冻灾害所造成的影响,不仅与异常的大气环流形势有关,特殊的地形也起到了不可忽视的作用。     

中国南方2008年1月罕见低温雨雪冰冻灾害发生的原因及其与气候变暖的关系

2008年1月中国南方发生的低温、雨雪、冰冻灾害不是一个局地或地区性现象,它是同期发生的亚洲大范围冰雪灾害链中的一环,在影响范围和灾害程度上是最严重的一环.它有3个主要特征:(1)降雪、冻雨和降雨3种天气并存,冻雨是导致南方致灾的主要原因;(2)低温、雨雪、冻雨天气强度大,根据中国国家气候中心和南方各省气象部门的统计及分析,有8项气象要素打破同期中国历史记录;(3)低温、雨雪、冰冻天气持续时间长,破历史记录.这次低温、雨雪冰冻灾害形成的原因不是单一的,是多种因素在同一时段,同一地区相互配合和迭加的结果,其中La Nina事件是灾害发生的气候背景,它为雨雪冰冻天气提供了冷空气侵袭中国南方的前提条件;欧亚大气环流异常持续性是造成冷空气不断侵袭中国南方的直接原因;孟加拉湾和南海地区暖湿气流的北上是大范围冻雨和降雪形成并持续在中国南方的必要条件.     

上海夏季用电安全风险区划及推广应用

依据自然灾害风险分析的原理和上海地区各区县的电力、气象、社会经济资料,建立上海地区夏季用电安全风险评估模型,在此基础上进行上海市夏季用电安全致灾因子危险性、承灾体社会暴露性、孕灾环境敏感性、抗灾能力及综合指数风险区划,得出上海市夏季用电高风险区为中心城区,次高风险区为宝山区、闵行区、浦东新区,中等风险区为嘉定区、青浦区、松江区、南汇区,低风险区为崇明县、金山区、奉贤区。并以上海地区夏季用电安全风险评估模型为基础,在数据库、地理信息系统技术支持下,制作城市夏季用电安全风险区划软件,用此软件进行厦门市夏季用电安全风险区划,得出高风险区为思明区,中等风险区为同安区、湖里区,低风险区为海沧区、翔安区、集美区。     

陕西苹果农用天气预报探索与实践

利用陕西29个苹果基地县40年气象资料和7个代表站10年苹果物候观测资料,结合苹果生长发育适宜气象条件与气象灾害指标,选取天气状况、气温、空气相对湿度、风速等主要气象因子,运用农业气象基本原理和农业气象统计方法,综合评估农业气象资源匹配和灾害影响,研究开发了苹果生育期主要气象灾害、主要农事活动和生长气象条件适宜性等一系列农用天气预报产品,在果业生产管理和防灾减灾中发挥了积极作用。并结合业务服务提出了深化农用天气预报服务的建议和设想。     

鄂温克旗干旱、洪涝灾害期评定及预测方法

根据鄂温克旗1959—2008年气象历史资料,统一归类,并采用统计预报方法,简要评定预测出鄂温克旗50年来主要气象灾害之一的干旱、洪涝灾害期,为鄂温克旗防范旱涝灾害做参考。     

基于DVB/IP的气象应急卫星通信系统的设计与应用

为配合移动多普勒气象雷达车的数据传输,实现应急通讯的会商以及重大天气过程的直播和保障,利用卫星通信、计算机网络、无线通信、图像传输、多媒体制作等多种技术集成设计了DVB/IP气象应急卫星通信系统.该系统从数据收集和通信层面上立足于气象防灾减灾的需求,为气象应急保障服务和决策指挥提供了强有力的技术支撑,将对上海市气象局应急处置能力的提高起到一定推动作用.     

WRF模式对中国城市和半干旱地区 气象要素的模拟检验和对比分析

用中尺度数值天气模式 Weather Research and Forecasting Model（WRF v32）对2006年中国地区1、4、7、10月4个月（分别对应冬、春、夏、秋）近地层气象要素进行模拟。并利用通榆、榆中和上海站的观测资料对模拟结果进行对比分析。结果表明：WRF模式能较好的模拟出各气象要素的变化特征。但是,各个季节的模拟效果并不相同。在半干旱的通榆和榆中两站,有关要素秋季的模拟最好,夏季较差。在上海站,夏秋两季比较差,冬春两季较好。对温度的模拟,上海站4个季节都偏低,通榆站夏季偏低,冬季偏高。 对风速的模拟,通榆和榆中两站（通榆秋季除外）都偏低,上海站（夏季除外）都偏高。对感热通量和潜热通量的模拟,通榆站夏季感热通量偏大,潜热通量偏小,榆中站夏季感热通量和潜热通量的模拟值都偏大。     

气象灾害灾情共享系统的设计与实现

气象灾害灾情共享系统设计用于实时、历史气象灾害灾情数据的收集、上报、传输、处理、应用和管理。系统分为采集传输、数据逻辑和应用服务3层,由灾情直报客户端、数据传输分系统、灾情预处理和入库分系统、气象灾害灾情收集、整理、分析和评估网站、气象灾害灾情综合数据库组成。重点介绍构建气象灾害灾情系统的灾情数据规范化收集、质量控制和空间化分析等关键技术。在国家级气象部门的业务应用表明,系统实现了干旱、暴雨、台风、高温、低温等气象灾害灾情收集、处理、分析和共享,能够满足灾害性天气预报和服务需求,并对各级气象部门构建气象灾害灾情共享系统具有指导意义。     

农业气象灾害监测预测技术研究进展

农业气象灾害的监测预测是灾害评估和防控的基础和前提, 因此,农业气象灾害的监测预测研究长期以来一直是农业气象研究工作的重点领域。该文系统回顾了我国农业气象灾害的指标、监测技术和预测预警技术等方面的相关进展和成果,提出当前存在的主要问题:农业气象灾害的基础性研究仍然十分薄弱, 农业气象灾害指标对致灾因子的概括性尚不足, 农业气象灾害监测的精细化程度有待进一步提高, 临近预警技术缺乏, 气候变化背景下农业气象灾害的新规律揭示不够。该文同时指出未来应加强农业气象灾害综合指标的研究, 强化农业气象灾害的预测预报研究, 构建农业气象灾害实时预警技术体系, 构建农业气象灾害立体、动态监测体系, 关注气候变化背景下农业气象灾害风险变化评估研究, 加强气象或气候预测信息在农业气象灾害预测中的应用技术研究。     

“一带一路”沿线国家气象服务的供需协调度分析

基于2011—2020年“一带一路”沿线国家气候风险、灾损情况、经济水平,以及市场环境等方面数据资料,从气象服务供需视角,构建气象服务供需协调度指标体系,采用熵值法和协调度耦合模型量化分析沿线国家气象服务的需求、供给及供需均衡水平。结果表明,灾情指标和人口密度指标能较好地表征需求和供给水平;南亚的印度、巴基斯坦、孟加拉和东南亚的菲律宾等国家的气象服务需求相对较高;供给指数相较需求指数更加稳定;均衡指数在研究期内的波动范围变化不大,但是空间分布格局变化较大;沿线印度、新加坡和孟加拉三国的均衡性上升趋势最为显著。     

上海热浪与健康监测预警系统

用1989～1998年上海逐日4次气象观测资料,应用美国特拉华大学的SSC天气分类方法确定逐日天气类型,形成了10年逐日天气类型日历。并通过天气类型与死亡率的对比分析,确定MT+类型是上海地区形成热浪的“侵人型”气团,是具有最高死亡率的天气类型。采用逐步回归方法建立了MT+类型下因受热浪侵袭而超正常死亡数的回归方程。在此基础上建立了上海热浪与健康监测预警系统。通过1999年气象和死亡实况资料检验,系统对热浪及因此引起的死亡具有较好的监测和预警效果。     

关于气象防灾减灾的若干思考

在总结历史灾害的基础上，根据自然条件和社会经济条件，分析气象灾害的发展势态，评价气象灾害对社会经济的危害程度，从保障社会经济安全和促进可持续发展的高度，提出气象防灾减灾对策。