河北省输电线路冰害的气象要素时空分布特征

冰害是电网的主要气象灾害之一,电线积冰与雾凇和雨凇密切相关。利用1980—2009年河北省142个气象观测站的雾凇、雨凇日数和20个气象站的电线积冰、相对湿度、气温、风速及站点海拔高度,以及近年来输电线路冰害事故和附近区域站同期气温、相对湿度、风速等资料,采用逐步回归等统计分析方法,对雾凇、雨凇和电线积冰的时空分布特征、冰害与气象要素的关系进行分析,并构建电线积冰的逐步回归预报模型。结果表明:1980—2009年,河北省雾凇和电线积冰日数均呈现先升后降的阶段性变化特征,1980年代末至1990年代中期为一高峰期,而雨凇日数年变化特征不明显;在空间上,雾凇、雨凇多出现在平原地区,雨凇中心比雾凇中心更偏东。电线积冰与雾凇、雨凇以及站点海拔高度密切相关,相关系数分别为0.988 5、0.760 6、-0.601 8,但仅雾凇日数和站点海拔高度被引入电线积冰日数预报方程。对河北省电线线路冰害事故分析发现,当气温低于3℃时,导线可能出现舞动;导线舞动或冰闪时的相对湿度都在60%以上,舞动时风速大于5 m·s~(-1)。     

基于逐时资料的黄山雾凇特征及气象条件分析

利用2004—2016年黄山气象站逐日、逐时地面气象观测资料分析了雾凇的时间分布特征及气象条件。结果表明:(1)黄山年平均雾凇日61.6d,年份之间差异明显;雾凇初日主要在11月,终日主要在3—4月;连续雾凇日数多在3～4d,占40%,各年均出现了连续雾凇日数≥10d的情况。(2)雾凇出现在10月至次年4月,其中12月至次年3月雾凇日数占89.8%;月平均雾凇日数与月平均气温呈显著负相关。雾凇还存在一定的日变化,08:00—09:00最多,18:00最少。(3)逐日资料统计表明,适宜雾凇出现的气象条件是雾日且日平均气温在-8～2℃之间、平均相对湿度≥80%、平均风速2～9m/s。(4)逐时资料统计表明,雾凇的形成主要受气温影响,雾凇形成前需7h以上的累计低温(≤0℃),适宜雾凇形成的气象条件是有雾且气温在-6～1℃之间,湿度≥95%,风速2～11m/s,较好地反映了雾凇形成的临界气象条件。     

河北省输电线路舞动特点及气象因素分析

利用2007—2010年河北省发生的9次输电线路舞动故障资料和代表气象站的观测资料,分析了输电线路舞动的时空分布特点;从降水、气温、平均相对湿度、风速等方面研究了影响输电线路舞动的气象条件;对导致输电线路舞动的天气过程、环流背景和冷空气路径进行了详细的分析。结果表明:河北省有2个输电线路舞动高发区,分别在蔚县和沽源;输电线路舞动出现在雨、雨夹雪或雨转雪的天气条件下,气温经历(或接近)0 ℃(最高气温≥0 ℃、最低气温≤0 ℃),平均相对湿度≥70%;在平原地区,平均风速≥4 m/s,最大风速≥7 m/s,在山区风速条件较平原低;输电线路舞动前后风速存在短周期的高频变化;输电线路舞动产生在地面等压线密集的区域,舞动区域与冷空气路径有关。      

盘县近50a来雨凇天气过程气候特征分析

利用盘县国家基本气象站1960—2008年的雨凇观测资料,对盘县近50 a来的雨凇天气过程的时空分布特征作了较为全面的分析,结果表明:①盘县年平均雨凇日数为5.7d,雨凇最早出现时间为12-10,最晚结束时间为次年的03-05,过程最长持续时间20d,年最多雨凇日数高达31d。②盘县以20世纪60年代出现雨凇最为频繁,20世纪80年代和21世纪初次之,20世纪90年代出现最少。③盘县雨凇均发生在12月—次年的3月,以1月出现最多。④雨凇存在的特点与冬季气温有关,相对冷冬年份的雨凇日数比相对暖冬或正常年份的雨凇日数偏多。⑤当雨凇天气发生时,气象条件基本满足气温≤0℃,日降水量为0.6mm左右,相对湿度≥85%,风速在0~3m/s之间。     

2005—2015年庐山云海时间变化特征及气象条件分析

采用经验频率分布、趋势分析等统计分析方法,分析了庐山气象站2005-2015年云海时间变化特征及其与气温、相对湿度和风向风速等气象要素的关系。结果表明：（1）庐山云海平均年日数为133.73 d,最多年份为172 d（2005年）,最少年份为106 d（2012年）,云海日数呈递减趋势。（2）庐山云海适宜的气象条件为：平均气温8.7~21.0℃,最高气温12.7~24.7℃,最低气温5.7~18.6℃,相对湿度 ≥ 82%,风速1.9~4.8 m·s^-1,风向为SSE和S。和无云海时相比,有云海时气温要素整体偏高,相对湿度条件更好,风速频率分布接近。（3）在2005-2015年的云海日中,有效探空数据共1 840时次,其中500时次出现逆温,占27.2%;平均逆温层底高度为793.1 m,平均逆温层厚度为1 054.4 m,平均逆温强度为0.25℃·（100 m）^-1,均大于无云海时的逆温参数。有云海时,逆温层底高度300~2 000 m和逆温强度大于等于0.4℃·（100 m）^-1所占百分比较无云海时更大,表明有云海时逆温层底更高,逆温层更厚,逆温强度更强。     

我国冰冻日出现的气象条件分析及其判别模型

利用1954-2008年中国700个测站逐日气温、相对湿度、风速及603个测站天气现象观测资料,统计分析了出现冰冻天气(雨凇和雾凇)时的气象要素特征,研究了有利于冰冻产生的气象条件,并在此基础上研制了冰冻日判别模型.结果表明,低气温、高相对湿度和弱风速是产生冰冻的重要条件,有利于冰冻天气产生的日平均气温自北向南呈增高趋...     

黄山光明顶雪,雨凇和雾凇的气候特征研究

本文用黄山1956—1996年气象资料,比较详细地分析讨论黄山雪、雨凇和雾凇的气候特征,结果表明：（1）年降雪日数、雨凇日数和雾凇日数均为一多波振动的时间演变规律,年际变化具有阶段性,并存在准12年周期的低频振荡。（2）10月到次年5月都有降雪、积雪、雨凇和雾凇出现,冬季出现日数最多;3月比冬季略少,但雨凇日数多于12月．（3）降雪最早初日为9月17日,最迟终日5月26日;积雪、雨凇和雾凇最早初日在10月,最迟终日在5月上、中旬。（4）日最大纯降雪量为30．0mm,出现在3月中旬;电线积冰量大重量为12148g／m,出现在12月。（5）雨凇保持阶段的气温在-4．5—0．8℃之间,比雾凇和雨雾凇高,次数按风向分布也无明显差异;雾凇和雨雾凇在NW风向附近次数最多。     

1983—2015年湖南雨凇时空分布特征及影响因子

采用经验正交函数（EOF）并对1983—2015年湖南省95个地面气象站的雨凇观测资料以及与北半球海冰和西太平洋和东北印度洋海温资料的相关性进行分析。结果表明：湖南各站年均雨凇频次为219次,总体呈现北少南多、山区北侧少南侧多、平原地带少的分布特点;雨凇频次呈逐年下降趋势,且在湖南中北部地区下降趋势显著;湖南雨凇主要发生于相对湿度较大、极大风为偏北风且风速较小、最低气温在-3~0 ℃、最高气温在0~4 ℃的环境中。冬季同期（12月至次年2月）,北地群岛以东至白令海峡以北海域海冰密度和湖南雨凇频次的相关关系为显著正相关关系,而西北太平洋海温和湖南雨凇频次的显著负相关区域表现为C型分布。     

华家岭雾凇气候特征与预报研究

基于华家岭国家基本气象站 1951-2020 年气候资料，应用Morlet小波分析法、Mann-Kendall突变检验、气候倾向率等方法分析华家岭雾凇气候变化特征，应用箱线图法分析适宜雾凇形成的气象条件，应用Bayes逐步判别法建立雾凇预报模型。结果表明：华家岭年平均雾凇日数69.1 d，呈减少趋势，气候倾向率为-2.5 d/10a，2018年后减少显著，2015年为突变年；呈现稳定的5 ａ短波动周期和25 ａ长波动周期。各季节变化趋势存在差异，春季（-1.2 d/10a）、秋季（-1.5 h/10a）呈减少趋势，冬季（0.05 d /10a）呈微增加趋势。从月分布看，华家岭除7、8月份其余时间均有雾凇出现，2月最多；各月雾凇日数的线性变化趋势不一致，4、10月下降显著；1、2月雾凇日数年际变化小。适宜华家岭雾凇形成的气象条件是日平均气温-10.8～-1.0 ℃、最低气温-13.5～-3.5 ℃、风速2.3～6.3 m/s、相对湿度大于65%。选用日平均气温等13个变量作为预报因子建立雾凇预报模型，经回判检验，分月检验准确率84.0～90.0%。研究结果可为地区旅游产业的发展规划和冰雪旅游气象服务提供参考，加速推进冰雪旅游产业发展，助力乡村振兴战略。     

蓄满-超渗兼容模型与神经网络模型的应用对比研究

利用河北省1980-2009年20个气象站的电线积冰观测资料,分析了河北省电线积冰的时空分布特征和不同方位电线积冰的特征。结果表明：河北省电线积冰平原多于山区;年际变化较大,呈减少的趋势;季节变化十分明显,1月份电线积冰日数最多;东西方向和南北方向的电线积冰在最大重量上有一定差别。利用常规观测资料、1°×1°间隔6h的NCEP资料和2010年1月19-20日黄骅气象站逐时风向风速资料,对一次引起线路舞动的电线积冰天气过程进行了分析。结果表明：这次电线积冰是在地面冷空气与500hPa、700hPa低槽共同影响下由雨凇形成的。20日受冷空气影响,黄骅地面气温快速降至0 ℃附近,而850 hPa温度由零上逐渐转为零下,在对流层低层有逆温层,气温的垂直结构有利于形成雨凇;发生舞动的线路走向与风向夹角较大;舞动发生在较大风速出现之后。     

2000—2013年北京及周边地区大气气溶胶光学厚度时空变化特征及气象影响因素分析

利用NASA Terra卫星搭载的MODIS传感器观测到的2000—2013年气溶胶光学厚度数据和河北省142个观测站同期的气象数据,对北京及周边区域大气气溶胶的时空变化特征进行了分析,并通过研究光学厚度与各气象要素的关系,对影响大气气溶胶时空变化的关键气象因素进行探讨。结果表明：北京以南区域的气溶胶光学厚度在夏季最大,其次为春季,秋冬季相对较低,河北省西北部低于东南部;坝上地区的光学厚度年际变化小于其他地区,平原区与沿海地区的年际变化基本一致,春夏高于秋冬。春季相对湿度是影响光学厚度值的重要因素,气溶胶光学厚度的高值出现在5—7月,并伴随较高的相对湿度、较低的能见度、南风、较低的地面风速和稳定的大气层结。北京以南的河北省各台站污染程度与北京类似,南部站点的光学厚度高于东北部,这与人为气溶胶的排放主要集中于北京南部的工业城市,以及南风控制的污染物扩散方向有关。     

贵州省旅游景区旅游气候优势分析

利用2016—2018年贵州省89个4A及5A级旅游景区与同期县级气象站气温、湿度、风、降雨等自动站观测要素,建立多元回归模型,重建景区1961—2014年逐日的温度、湿度、风等历史资料,计算了旅游气候适宜性指数,分析贵州省旅游景区的旅游适宜性,挖掘景区避暑避寒优势。结果表明：景区历史资料重建值较温度递减率计算值更接近实际观测数据,重建值有很好的实用价值;贵州省旅游景区适游期长, 4—11月是全省旅游适宜期;全省4A级以上景区旅游气候适宜性为非常适宜和适宜等级的总占比大于2/3,比较适宜等级约占1/3,全省全年无旅游气候适宜性为较差等级的景区;贵州夏季非常适宜避暑的景区主要集中在中西部地区,北部、东部和南部地区避暑条件属于适宜区,冬季避寒资源主要集中在南部边缘地区。     

基于GIS的赤水市金钗石斛农业气候区划

石斛是热带、亚热带丛生植物,喜温暖湿润气候。赤水市是我国目前金钗石斛最大和最适宜种植区。根据赤水市气候资源特点及金钗石斛适宜生长环境指标,选取了年平均气温、全年≥10℃活动积温、海拔高度、月平均气温≥25.0℃月数、分蘖开花期(3-5月)空气相对湿度等5个气象因子作为种植区划指标,在综合考虑经度、纬度和海拔高度对气候资源影响的基础上,利用遵义市12个气象站1971-2000年气候资料和台站信息,采用逐步回归法分别构建了4个区划因子的细网格推算模型。基于数字高程(DEM)数据推算了分辨率为1 km的赤水市气候资源数据集。利用赋值法对5个区划指标分别计算,按照适宜种植区、次适宜种植区和不适宜种植区3个等级完成了赤水市金钗石斛种植气候区划。区划结果显示,赤水市金钗石斛的适宜种植区随地形和海拔高度而变化,主要分布在沿赤水河两岸和沿习水河两岸的沟谷或山地。次适宜和不适宜区主要分布在海拔700 m以上的半高山地区,冬季气温偏低、热量供应不足和夏秋干旱是这些区域不适宜种植的主要原因。     

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。     

京津冀地区人体舒适度的时空特征

利用1960—2005年京津冀地区66个地面气象站气候资料日值数据集,基于人体舒适度指数和风寒温度模型,分析京津冀地区人体舒适度时空特征,计算了京津冀地区春、夏、秋、冬季各站逐日人体舒适度指数和冬季风寒温度。通过人体舒适度指数聚类分析得出人体舒适度指数分区,在此基础上探讨各分区具有代表性站点的各级舒适日数比例和冬季人体舒适度的时空特征及空间分布的主导因素。结果表明：京津冀地区人体舒适度空间分布大致可以分成3种类型,即热舒适平原山地区、冷舒适滨海区和冷不舒适高山区;依据风寒温度,京津冀地区冬季人体舒适度分为冀北、冀南两区,整个地区风寒温度增大趋势显著;京津冀地区人体舒适度与高程、纬度变化均存在显著负相关,其空间分型主导因素为高程、纬度的变化。     

中国冰冻日数的气候及变化特征分析

利用1954～2009年中国台站雨凇和雾凇日数统计分析了中国冰冻日数的气候及变化特征.中国的冰冻主要出现在新疆、西北东部、内蒙古东部、东北、华北、淮河流域及江南一带,年均冰冻日数一般有1～5天,5天以上的重冰区主要分布在新疆北部、陕西南部、东北中部、华北东部、秦岭、云南东北部、贵州等地.雨凇大都出现在我国南方地区,而雾...     

黄山雾凇气候特征及旅游气象指数预报

利用1956年至2018年黄山风景区气象观测资料,分析了黄山雾凇气候变化特征。结果表明: 黄山年均雾凇日数63.3天,最多年份为82天,最少为35天,年雾凇日数呈减少趋势;雾凇出现最早月份在10月,最迟在5月,冬季月份雾凇日数占全年约为7成,最多为1月,最少为5月;黄山雾凇的平均初日为11月7日,最早初日为10月8日,平均终日为4月7日,最迟终日为5月12日,连续最长雾凇日数为32天;近20年黄山雾凇出现气温范围为-18.7～1℃,风速范围为0～20.6m/s,任何风向均能出现雾凇;南北向的雾凇直径、厚度和重量略大于东西向,最大值出现在1、2月份,最大直径为230mm,最大厚度为105mm,最大重量为1138g/m。气温、湿度和风速均与雾凇强度呈现显著性相关,最低气温和水汽条件是影响黄山雾凇形成的关键气象因子,风速主要影响雾凇大小。占绝大多数的微量雾凇日数达不到雾凇景观标准,能形成雾凇景观的日数年均20.1天。利用影响雾凇景观形成的关键气象因子建立了黄山雾凇旅游气象指数,经实践检验准确率良好,可为气象业务应用提供预报参考,提升黄山旅游气象服务品质。     

广西输电线路覆冰典型年份的环流特征分析

采用NCEP/NCAR逐月再分析资料、广西北部43个气象台站的温度、湿度、风、降水、导线覆冰等观测资料以及广西输电线路覆冰资料,建立雨凇覆冰厚度计算模型,并得出气象台站的历史覆冰厚度序列。采用数理统计和合成分析等方法研究典型覆冰年份的时空特征、环流背景及气象要素变化特征,结果发现:广西输电线路覆冰主要出现在冬季的桂北,并有逐年减轻的趋势,MannKendall突变检验表明,存在1个明显的突变点,出现在1985年;广西典型覆冰年份,500 hPa欧亚大陆中高纬地区呈明显的"两槽一脊"型,广西高空处于南支槽前,地面受冷高压脊控制;赤道中东太平洋,从夏季到秋季,海温由偏高转为偏低,到冬季SSTA维持为负距平,说明广西输电线路覆冰与LA NINA事件有较密切的关系。当日最低气温在0.2℃以下,风速5 m·s-1,并伴有雨凇和弱降水,低温寡照天气时容易出现覆冰。     

基于雾条件下能见度估算的导线覆冰气象模型

在总结分析导线覆冰模型理论框架及其影响导线覆冰增长强度的主要气象因子的基础上,根据四川省二郎山观冰站2006年1月—2009年3月的覆冰观测资料和同期常规气象资料,分析发现覆冰密度仅与气温相关显著,运用非线性回归分析建立了导线覆冰密度模型;利用能见度与液态水含量的转换关系估算了空气中的液态水含量及其输送指标,在此基础上建立了一个以气温、风速等常规气象观测要素为参数的导线覆冰模型,以便于工程应用。对模型拟合结果进行分析,实测冰厚和拟合冰厚之间的相关系数为0.8340,拟合冰厚的均方根误差为28.61 mm。     

2009年5月冀中南一次春季大暴雨成因分析

利用NCEP 1°×1°再分析资料、常规天气图、全国自动加密观测资料和石家庄多普勒天气雷达等资料,对发生在河北省中南部的一次短时暴雨天气过程进行了分析。结果表明： 风速和风向在河北中南部的辐合促进了水汽的辐合。块状回波与带状回波交接处出现最大暴雨中心,逆风区和弱辐合区与较强降水相吻合。邢台次云区的形成与发展和北部主云区的发展密切相关,随着邢台北部低于-42?C云区范围扩大,邢台狭窄的强对流回波带形成。地面加密风场的变化以及中尺度辐合线的形成均对短时暴雨的发生有较好的指示作用,带状回波在地面辐合线附近快速强烈发展,而且随着河北中南部地面辐合线的消失而原地减弱。