中国结冰现象序列的建立及气候变化分析北大核心CSCD

基于全国2 400余个国家级地面站1954 2015年观测的天气现象提取得到结冰现象序列,进行了气象要素内部一致性检查,特别是对中国1981年前部分台站由于简化观测任务不记录结冰现象,和部分台站漏记该现象的情况进行了检测和质控。结果表明,1954 1979年间共有662个台站累计6 328年实际未观测和记录结冰现象,1981年前有839个台站累计1 453年存在明显漏记结冰现象情况。基于质控后数据统计表明,1961 2015年全国年结冰日数呈减少趋势,约为-1.5 d·(10a)^(-1)。基于我国35°N以北708个地面台站,统计了1971 2015年结冰期变化。北方平均结冰期为149天,且呈现下降趋势,约为-2.1 d·(10a)^(-1)。288站结冰期显著减少,且155个台站的结冰起始日期推迟,141个台站的结冰终止日期提前。     

基于Bayes判别法的结冰现象资料序列订正

针对安徽省81个国家级地面气象站1961—2018年结冰现象资料序列,采用要素一致性、内部一致性、空间一致性等方法进行数据质量控制,基于质量控制后的正常年份数据进行Bayes判别模型训练,应用训练所得模型完成异常年份结冰数据的订正。结果表明:安徽省共有38个台站累计84年的年结冰日数质量控制检查异常,年结冰日数异常年份主要集中在1961—1970、1988—1999和2015—2017年,造成年结冰日数异常的原因有部分台站历史观测任务简化、气象台站分类调整以及地面气象观测业务改革等。利用Bayes判别法构建了多个结冰现象判别模型,经检验发现,模型1和模型3具有较高的判识正确率、命中率、TS评分以及较低的误警率。考虑计算的简便性,选用模型1对异常年份结冰数据进行逐日订正。通过六安站、太和站和无为站异常年份结冰现象订正结果对比发现,基于Bayes判别法的结冰现象判别模型,对不同时间段内、不同原因造成的结冰现象观测记录异常的订正均较为合理,订正后的年结冰日数变化趋势更符合实际情况,表明采用Bayes判别模型订正结冰现象是合理、可行的。     

浅析飑天气现象的观测记录

文章从统计临河地区(1981—2010年)30a历史资料着手,对出现的20次飑的特征进行了详细分析,并通过典型例子进一步的举例论证,又结合自己多年的观测审核经验,提出了飑的观测记录要点,供地面气象观测员在今后的工作中参考,从而防止飑的误记、漏记。     

入冬观测注意事项

第一 ,霜和露记录勿混淆。秋末初冬时节 ,气温日较差大 ,在 0℃以下的晴朗清晨 ,易形成霜 ,但日出后气温升高 ,霜融化成露 ,这种情况我们不能记露。为了避免误记 ,观测人员应在日出前观察一下天气现象。第二 ,勿漏记结冰。由于初冬早上气温变化快 ,不稳定 ,在 7:30巡视仪器时注意蒸发皿是否有结冰 ,在 7:45 - 7:48观测天气现象时一定要再看一下蒸发皿是否有结冰 ,并轻轻晃一下蒸发皿或用铅笔碰一下水面 ,这样在有很薄的结冰现象时也容易发现 ,不至漏记。第三 ,提前选择好测量积雪深度的地方。选择的地点要求平坦 ,并保持其自然状态。第四 ,…     

近30年青藏高原雪深时空变化特征分析

利用1981—2010年地面雪深观测资料较系统地分析了近30年青藏高原(以下简称高原)积雪深度的时空变化特点。主要结论如下:(1)高原雪深大值区主要在喜马拉雅山脉南麓,小值区则在高原南部干暖河谷和北部柴达木盆地,30年间高原平均最大雪深出现了显著减少趋势,减幅达0.55cm·(10a)-1,1997年前后高原雪深出现了由大到小的气候突变。(2)春季是高原平均积雪深度最大的季节,30年里平均最大雪深下降趋势非常显著,下降幅度为0.47cm·(10a)-1,且在1998年出现了由大到小的气候突变。(3)秋、冬季,高原平均最大雪深减少趋势不明显,但在不同区域雪深增减趋势不尽相同。秋季56%的台站呈减少趋势,而31%的台站有不同程度的增加;冬季61%的台站出现了减少趋势,而且减幅较大的台站基本分布在高原西南,而31%的台站则出现了增加趋势,多数分布在高原东部。(4)夏季高原积雪分布极为有限,仅在海拔和纬度较高的高寒地区有积雪,近30年雪深减少趋势同样显著。     

机制报表预审易疏忽的一个地方

自1987年8月始我省台站微机编制气表—1陆续投入业务使用,机编报表按规定台站只须将气表—1原始观测数据底本(不作统计)及抄一份气表—1封面封底等材料上报。当台站原始观测数据遇有缺测而影响到有关统计值或极值挑取时,《规范》规定应该用不完整记录的统计方法进行统计,并在备注栏中注明采用的方法。由于台站底本不作统计,其统计工作由省、市地气象档案部门的大型计算机承担,但封面封底(包括备注栏)仍须台站上报。这样台站上报的封底备注栏中就容易遗漏不完整记录所采用的统计无法的注明,影响台站报表质量。     

近30年我国高空风速变化趋势分析

1980-2006年间采用全国119个探空站14个等压面的月平均风速资料,分析了我国高空对流层和平流层下层风速变化的时间和空间特征,并和同期地面风速变化进行了对比.结果表明,我国近27年对流层中下层和对流层上层风速呈下降趋势,年平均风速线性变化速率分别为-0.10 m·s-1·(10a)-1和-0.17 m·s-1·(10a)-1,均未通过0.05显著性水平检验;平流层下层全国年平均风速呈上升趋势,上升速率为0.24 m·s-1·(10a)-1,亦未通过O.05显著性水平检验.同期全国地面风速则呈现更显著的降低趋势,年平均风速线性变化速率为-0.16 m·s-1·(10a)-1,通过了0.05显著性水平检验.我国地面气象站记录的平均风速减弱可能受到大尺度大气环流变化的影响,更可能与台站附近观测环境变化和城市化等人为因素影响有密切关系.     

记录结冰的依据分析

笔者在多年报表预审工作中发现 ,每到秋末冬初及冬末春初时 ,结冰的记录就会不规律 ,甚至出现漏记或多记现象。笔者把造成这一现象的原因作以下分析 ,供测报人员参考。1　概念不清《地面气象观测规范》中结冰的定义为 :露天水面 (包括蒸发器 )冻结成冰。对此有人理解为 :只有水冻结成冰 ,才能记结冰 ;冰在溶化过程中 ,则不能记结冰。笔者认为此两种情况现象栏均应记结冰。2　与温度挂钩的模式化记录有这种概念的人认为 ,只要气温或地面温度在 0℃以下 ,就应记结冰 ,反之则不记。众所周知 ,水的冰点为 0℃ ,但很多时候温度在0℃以下时 ,水面…     

MDOS系统新型自动站异常数据质量控制

MDOS系统提高了国家、省、台站三级气象资料数据质量控制时效,但仪器故障时,台站如何对MDOS中的数据做正确处理尤为重要。利用MDOS(气象资料业务系统)和CDQC(地面自动站观测资料三级质量控制软件)对黄龙站和洛川站2016年7月异常数据进行质控分析,得出遇仪器故障时异常记录的处理方法,为台站处理此类问题提供参考。     

杭州市降水特征及极端降水趋势预估

利用国家气候观象台杭州站百年降水观测数据和CMIP5模式模拟预估数据,分析了杭州市降水长期变化特征,采用累积概率分布函数转换方式(CDF-T),降尺度预估了未来气候情景下杭州极端降水发生趋势。结果表明:杭州市年降水量在百年时序(1907—2015年)上无显著性增加或减小趋势,1980年后春季降水明显下降,下降速率约32.1mm·(10a)~(-1),冬季降水显著增加,增加速率约35.4mm·(10a)~(-1)。1988—2015年的3和6h及日降水的各重现期降水量均较1961—1987年有所增大,1961—1987年的100年一遇日最大降水已演变为1988—2015年的50年一遇甚至是20年一遇。CMIP5模式降水的降尺度分析表明,2020—2039年杭州市日极端降水强度将可能会进一步加强,2020—2039年日降水的R95值和R99p值均较现气候期(1981—2010年)有所提高,超R95p和超R99p的极端降水发生日数分别为11.08和2.24d·a~(-1),分别较现气候期平均值增加了3.52和0.69d·a~(-1)。     

风场变形误差对冬季降雪测量及其趋势估算的影响

利用71个气象站1960～2009年共50年的冬季逐日降水、风速和天气现象资料, 以及3个站降水对比观测试验数据, 对东北地区降雪测量记录的风场变形误差进行了评价和订正, 并在此基础上分析了风场变形误差对研究区降雪量变化趋势估算结果的影响。结果如下:1)东北地区冬季降雪量台站观测记录普遍被低估, 全区观测的冬季平均降雪量为15.1 mm, 而风场变形误差订正后冬季平均降雪量为22.5 mm。各站绝对误差介于1.1～19.4 mm, 平均绝对误差为7.5 mm, 各站相对误差介于11.8%～50.8%, 平均相对误差为34.1%。2)主要由于受气象台站观测环境改变导致的风速减弱现象影响, 东北地区大部分台站雨量计对降雪的捕获率有所增加, 冬季降水观测中的风场变形误差减小, 引起实测的降雪量变化趋势估算值被高估。风场变形误差订正前, 东北地区近50年的冬季降雪量变化趋势为0.4 mm·(10 a)^-1, 而风场变形误差订正后, 冬季降雪量变化趋势为0.1 mm·(10 a)^-1。3)东北南部地区台站受风场变形误差影响尤其明显, 冬季实测的降雪量变化趋势偏高更大, 订正后和订正前趋势差值为-1 mm·(10 a)^-1, 即订正前冬季降雪量变化趋势被高估程度达到了64.3%。     

1961-2015年华东地区极端气温变化研究

基于华东399个气象站点逐日最高、最低气温数据，利用极端气候指数软件RClimdex和线性倾向估计、Mann-Kendall突变检验、概率密度函数等气候统计诊断方法，分析了华东极端气候的时空变化特征。结果表明，1961-2015年期间，华东最低气温极大值和极小值分别以0.2℃/10a和0.6℃/10a的趋势显著增加，最高气温极小值以0.3℃/10a的趋势显著增加，结冰、霜冻、冷夜和冷昼日数分别以0.5d/10a、3.7d/10a、2.0%/10a和0.7%/10a显著减少，夏天日数、热夜日数、暖夜和暖昼日数分别以2.9d/10a、2.8d/10a、1.8%/10a和0.8%/10a显著增加。期间华东最低和最高气温极值均发生升高突变，霜冻和结冰日数、冷夜和冷昼日数分别在20世纪80年代中后期和90年代发生减少突变，夏天日数、热夜日数、暖夜和暖昼日数则在2000年发生增多突变。与1961-1990年期间相比，1991-2015年间华东最低和最高气温极值的概率密度函数分布均右移，峰值多增大；霜冻、结冰、冷夜和冷昼日数的分布函数左移，峰值升高，形状变窄，而夏天日数、热夜日数、暖夜和暖昼日数恰好相反。     

关于是否漏记大风现象的判据的讨论

本文选用了本省六个台站的日最大风速≥10.0m·s~(-1)及日瞬时极大风速≥17.0m·s~(-1)的资料进行了统计,分析了日最大风速与日瞬时极大风速的相关关系,提出了当日最大风速≥14.0m·s~(-1)时,即有可能产生瞬时风≥17.0m·s~(-1)的大风现象。     

露的判定依据

在校对观测记录中常发现多记或漏记露的现象,这里根据露的形成条件,结合观测经验列举一些实际观测记录作为判定露的依据,以供参考。 1 掌握露的形成条件 (1)露是空气中的水汽在地表或地物上凝结而成的水珠。在晴朗微风的傍晚或夜间,地面或     

近47年我国四季长度的变化研究

利用我国599个测站1961-2007年逐日温度资料,分析了我国近47年来四季长度的变化趋势.结果表明,四季长度在全国范围内主要表现为春季变短(-0.8 d·(10a)-1),夏季变长(3.2 d·(10a)-1),秋季基本变短(～0.5 d·(10a)-1),冬季变短(-1.6 d·(10a)-1)的变化趋势,但这种...     

观测中结冰漏记或多记现象分析

结冰出现漏记或多记现象 ,有多种原因。首先是概念不清。《地面气象观测规范》中结冰的定义为 :露天水面 (包括蒸发器 )冻结成冰。对此有人理解为 :只有水冻结成冰 ,才能记结冰 ;冰在熔化过程中 ,则不能记结冰。笔者认为此两种情况现象栏均应记结冰。其次 ,有人认为气温或地温在 0℃以下 ,就应记结冰 ,反之则不记。在标准大气压下 ,水的冰点为 0℃ ,但很多时候气温在 0℃以下时 ,由于水的热容量大 ,水面温度却在 0℃以上 ,水面无结冰现象 ,此时记录结冰显然与事实相悖。而温度在 0℃以上 ,以前冻结的冰还没有化完时 ,现象栏不做记载也不合适…     

枸橼酸铁铵的品种对日照记录的影响

近些年来,不少台站感到日照记录不正常,省局在审核报表时也常感到某些天的日照时数可能偏少并提出查询。我们于1981年曾到一个站(以下简称甲站)和同志们共同作了一些对比观测试验,发现该站1979年12月—1981年6月的日照时数记录明显偏少;共计偏少839.0小时,占此段记录的32％左右。而其原因则是枸橼酸铁铵有药用的和试验用     

基于均一化观测序列的京津冀地区气候变化格局分析

利用1960~2015年京津冀地区88个国家级气象站观测资料（包括日平均气温、日最高气温、日最低气温、日降水、日平均风速等）,使用MASH（Multiple Analysis of Series for Homogenization）方法剔除台站迁址、仪器变更等因素所致偏差后,生成均一化的观测资料集。基于新资料集计算了各站气温、降水和凤速序列的线性趋势和Morlet小波等统计特征,分析了京津冀地区气候变化格局。结果表明:MASH方法能较准确地检测并校订观测序列中迁站、仪器变更等因素所导致的非均一性;1960~2015年期间京津冀年平均气温显著上升,上升幅度为0.261℃/10 a;降水减少,平均减少11.27 mm/10 a;风速显著减小,平均减小0.193 m s-1（10 a）-1。     

近50年中国降水序列均一性检验与订正研究

选取中国近50年(1951～2004年)月降水资料中具有连续观测20年以上记录的681个台站资料,通过对各站年代际分量的EOF分析及North判别检验,结合标准正态检验(SNHT)方法,发现所检站点中约有4%的台站降水序列存在非均一性.利用比值法对非均一降水序列进行了订正,结果表明对年降水序列的订正量在-3%～7%之间.必须注意的是,由于我国现有台站观测网的密度不够,影响了对非均一降水序列的订正精度.     

日照时数的定义及其测量仪器

WMO仪器和观测方法委员会第八届(1981年)会议上,对日照的定义作了修改,观测仪器也需作相应的变更。本文简要介绍了这方面的情况。但在国家气象局未正式通知更改前,各台站仍应按《规范》要求用现行仪器认真观测记录。 ——编者