单次极端高温过程中城市热岛效应的识别

利用高密度自动观测站逐时气温资料和NCEP再分析资料,按照客观的标准选择参考站,分析2010年7月2~6日北京一次极端高温过程中城市热岛强度(IUHI)对城区地面气温时空分布的影响。此次高温过程连续5日的日最高气温均超过35.0°C,为北京站1951年以来连续5日平均最高气温的最高值。大陆暖高压控制我国大部分地区,北京处于高压脊前,西北气流下沉增温,加之气流越山引起的焚风效应,是导致此次极端高温过程发生的环流背景。但受城市热岛效应影响,最高、最低和平均气温的空间分布均出现了以城区为中心的高值区,从城区中心向郊区平均IUHI逐渐减小,最低气温IUHI较大,四环线以内5日平均IUHI达到2.93°C,四、五环线之间1.87°C,五、六环线之间1.43°C;最高气温IUHI较小,但四环线以内,四、五环线之间和五、六环线之间5日平均IUHI仍分别达到1.45°C、0.96°C和0.72°C。在7月3~6日夜间,四环内IUHI极值均在3.00°C以上,特别是7月6日凌晨达到5.50°C;白天IUHI相对较小,其中2日早晨甚至还出现了负值。城区各地带IUHI日变化规律几乎同步,具有两个相对稳定阶段和两个快速变化阶段。稳定的强IUHI阶段从21:00(北京时间,下同)持续到次日05:00,稳定的弱IUHI阶段从08:00至18:00;05:00至08:00是IUHI快速衰减阶段,而18:00至21:00是IUHI快速上升阶段。因此,城市热岛效应对北京城区夏季单次极端高温过程的强度及其空间分布具有显著影响,在很大程度上加重了城区特别是中心城区的高温影响。     

2009年铜仁地区高温干旱特征及成因诊断分析

利用1961-2009年铜仁地区10个县站逐日降水量资料、最高气温和平均气温资料,以及NCEP 2.5°×2.5°再分析资料,诊断分析了2009年7月10日～9月9日高温干旱的环流形势和物理量场,结果表明：（1）西太平洋副热带高压较常年异常偏强、偏西和南亚高压中心偏西、东伸偏强,是这次铜仁地区高温干旱发生的主要原因。（...     

2018年内蒙古高温天气统计分析

文章使用常规气象观测资料及内蒙古119个气象站逐小时自动观测资料对2018年内蒙古出现的日最高气温≥35.0℃的高温天气进行了统计分析。结果表明:全年有78个国家站出现≥35.0℃的高温天气495次,站点主要分布在阿拉善盟、乌海市、巴彦淖尔市西南部、锡林郭勒盟西北部、赤峰市中北部、通辽市中部、兴安盟东南部等地;高温天气集中发生在6、7月,7月最多;日最高气温主要出现在15—17时,呈单峰型,16时最多;分析高温站次超过15次的日期,基本没有全区性的高温天气;极端高温事件比较少,没有一个站高温超过历史极值;高温发生时高空对应高压(脊),低层处于暖区,地面处于低压区,地面风速多在4.0m·s~(-1)以上,高于日平均风速,最高温度出现时风速超过10.0m·s~(-1)的多达8站次。     

2017年7月陕西高温热浪天气成因及前期信号初探

利用陕西98个气象观测站最高气温逐日资料和NCEP/NCAR再分析逐日、逐月资料、NOAA逐月海表温度资料以及国家气候中心逐月环流指数资料,分析了2017年7月陕西极端高温热浪天气的成因,探寻其前期信号。结果表明:此次高温演变过程分为两个阶段,第一阶段为9—14日,陕西大部处于新疆至河套一带高度场正异常控制中,异常下沉运动和低层暖平流位置偏北造成陕西中北部出现高温;第二阶段为19—27日,西太平洋副热带高压明显北抬西伸、高空急流与南亚高压东进,造成异常下沉运动增强、南移,加之低层暖平流范围增大、强度增强,使得高温向陕西南部扩展,高温中心南移且强度增大。前期5—6月赤道西太平洋关键区(10°S—15°N、160°E—140°W)海温异常与7月陕西中南部高温呈显著正相关,它是7月陕西中南部高温一个可靠的前期信号。当前期5—6月关键区海温偏高时,其可通过激发遥相关波列与西太副高、南亚高压及东亚上空纬向风发生联系,进而影响陕西中南部气温变化,这可能是造成该地区7月极端高温事件的主要原因。     

北京城市高温遥感指标初探与时空格局分析

利用北京高温天气下的NOAA18/AVHRR卫星资料与气象台站资料,分析了日最高气温与遥感反演的城市地表温度的关系,初步确定了地表高温阈值并建立了高温遥感指标,并利用1989~2008年(缺2002年)6~9月NOAA/AVHRR资料开展了北京地区高温时空格局分析研究。指标初步研究表明:北京气温高温值为35、37、40°C对应的遥感地表高温值分别为44、47、52°C,可以较好地适用于北京平原地区;利用该阈值建立的地表高温强度指标(LSHI)对北京平原高温的监测与气象台站高温监测基本一致,而高温比例指数指标(LSHP)能有效反映出城市高温空间强弱和时间差异。北京遥感地表高温空间格局分析显示:夏季(6~8月)旬平均遥感地表温度≥44°C年出现概率不超过50%,广泛分布于城区和平原区;旬平均遥感地表温度≥47°C年出现概率不超过40%,集中于北京五环内;旬平均遥感地表温度≥52°C年出现概率不超过15%,集中于城区;6~9月高温出现的概率高值区一般都集中于五环内,其中旬平均遥感地表温度≥44°C、≥47°C、≥52°C的出现概率分别为80%~100%、60%~80%、10%~40%。     

1951—2011年临沂高温天气特征及高温预警

采用临沂1951—2011年逐日最高气温资料和1997—2011年实况天气图资料,研究了临沂高温天气特征及高温预警制作,结果表明：（1）临沂35ºC以上的高温天气最早出现在5月8日,最晚结束在9月2日;高温日数以7月最多,其次是6月和8月,分别占40%,34.5%和19%;高温日数50年代—80年代呈现由多到少的趋势,80年代至今又开始逐渐增多。（2）35℃以上的高温天气主要影响系统是副热带高压,37℃以上的高温天气多由大陆暖高压脊影响产生;临沂高温预警信号主要为黄色和橙色预警,红色高温天气仅出现过两次。（3）850hPa≧20ºC是高温黄色预警的主要指标;橙色以上级别高温天气的预报预警需根据影响系统区别对待,副热带高压影响时可以更多参考前一日的最高气温和副热带高压是否有进一步加强的趋势;大陆暖高压脊影响时需要综合考虑850hPa,925hPa的温度及湿度、高压脊是否加强、其它影响系统（如东北冷涡对气温的影响）影响、前一日的最高气温等多个要素。     

万年县夏季裸露土壤地表最高温度特征浅析

本文基于万年县1981-2010年夏季逐日观测场裸露地表最高温度、日最高气温和降水等25个气象因子的历史观测资料,分析了裸露土壤地表最高温度的变化特征。结果显示:地表最高温度与日最高气温有着明显的同步变化趋势,地表最高温度出现时间一般比日最高气温出现的时间要早;地表最高温度平均值7月最高,6月最低,8月居中;6、8月地表最高温度整体呈下降趋势,7月地表最高温度整体呈上升趋势;地表最高温度受日最高气温的影响最大,受降水、云量和日照的影响也比较明显,受相对湿度、风等的影响相对较小。     

2015年内蒙古地区高温天气统计分析

文章使用常规气象观测资料及内蒙古119个国家气象站逐小时自动观测数据,对2015年内蒙古出现的日最高气温≥35℃的高温天气进行了统计分析。分析发现:(1)全年有58个站出现≥35℃的高温天气,站点主要分布在西部及东部偏东南地区,只有11个站出现超过5d的高温;(2)高温天气出现时间早,但范围较广、时段集中的高温事件发生次数较少;(3)高温集中发生在7月份,日最高气温主要出现在15—17时;(4)高温发生时地面都对应减压,高空处于高压控制区,中低层处于暖区中,地面风速多在3m·s-1以上,高于日平均风速;(5)不同区域,不同时间出现高温的位势高度、温度指标值不同,西部比东部高,7月比4、5月高。     

深圳夏季高温湿热天气的气候特征及对大运会的影响

利用1990～2009年深圳夏季7、8月份的日最高气温和最小相对湿度资料,分析了深圳高温天气和湿热天气的气候特征及其对大运会的可能影响。结果表明:高温高湿是深圳7～8月的主要天气特点,7、8月份高温天气占全年78%,运动员的训练和比赛应尽量安排在早晨或傍晚时段,避开中午高温期;7月份平均日最高气温高于8月份,8月中旬平均最高气温32℃的天数最多,是进行比赛的较佳时间。从温湿环境综合考虑,这2个月高温湿热天气明显增多,且8月出现极端酷热天气的频率高于7月份;7月第2、4侯和8月第3、5侯出现酷热天气的天数较少,对湿热天气敏感性高的比赛安排在此时段进行更有利。     

2016年内蒙古地区高温天气统计分析

文章使用常规气象观测资料及内蒙古119个区域站逐小时自动观测资料,对2016年内蒙古出现的日最高气温≥35℃的高温天气进行了统计分析。分析发现:全年有76个站出现≥35℃的高温天气587次,站点主要分布在阿拉善盟西部和中部、巴彦淖尔市西南部、乌海市、锡林郭勒盟中部和北部、赤峰市北部、通辽市北部、兴安盟东部以及呼伦贝尔市西南部;高温集中发生在7、8月份,日最高气温主要出现在15—17时;各站每日高温持续时间较长,持续6h的最多,最多的一天中可以持续15h。7月上旬和7月下旬到8月上旬高温持续时间长,范围广,强度强;极端高温天气事件突出表现为单日极端高温天气出现站多,单站持续高温时间长,单日超过37℃或40℃高温站次多;14个站日最高气温超过历史极值,9个站连续高温日数平历史极值。高温发生时地面减压,地面风速多在4m﹒s^(-1)以上,高于日平均风速。     

夏季两种类型高温特征对比和舒适度评价

对上海金山1981—2010年湿热型高温和干热型高温的基本特征以及背景场特征进行分析,并结合人体舒适度讨论两类高温对人们生活工作影响的特点和规律。结果表明:1干热型高温由强大副高控制,地面处于高压顶后或顶前的晴空区;湿热型高温由较强副高控制,地面多处于低压底部,易受水汽影响。2干热年较湿热年,西太平洋副高偏西、偏强,南亚高压偏东、偏北、偏强,夏季风较强,尤其是南风分量偏强显著,下沉运动偏强。3湿热年纬圈方向900hPa以下为上升运动,利于对流活动的发生。4两类高温皆有全天持续热不舒适特点,白天湿度作用明显,湿热型高温持续极热特征突出,严重不舒适感强烈;夜间主要受温度影响,干热型高温造成不舒适感较大。     

南沙区2012年7-8月的持续高温过程分析

利用南沙气象探测基地的地面常规观测资料对南沙的高温日进行了统计,并对2012年7-8月的高温天气过程做了分析,结果发现：南沙高温日数和持续高温出现最多的是2009年,持续高温以2d最多,持续时间最长的为3d;南沙高温主要在6-9月出现,集中出现在7月下旬-8月下旬,高温日出现最多的是8月;高温一般出现在15：00前后.2012年高温出现时副高一般断裂成块状或者脊线比较偏北,受热带气旋的影响较大;所有的高温日都受热带气旋外围下沉气流影响;当热带气旋位于南沙区偏东时,出现高温持续的时间较长,而且过程最高气温也较高.高温日当天08：00气温高、云量偏少、地面风速低、以西到西北风为主,湿度偏低.     

自动站小时气温数据的质量控制系统研究

逐小时自动站数据对于气象灾害预警、决策服务及预报预测等十分重要。以国家级自动站小时观测气温数据为基础,分析研究了小时气温数据的疑误形式,针对各种疑误数据,利用国家级台站建站以来的日最高、日最低以及4时次(北京时02点、08点、14点、20点)定时观测气温数据,研制形成了适用于中国自动站(区域站和国家站)逐小时气温数据质量控制系统,并将此系统应用到2006-2010年中国27000多自动站小时气温观测数据中。结果表明：区域站的正确率、可疑率、错误率分别为99.43 %、2.24 ‰和3.45 ‰,国家站则分别为99.82 %、1.27 ‰和0.49 ‰;区域站和国家站数据的可疑率相当,但国家站错误率明显比区域站低一个量级。通过历史数据质量控制结果的分析,证明自动站气温质量控制系统设计合理,可以判断出错误和可疑数据,具有可用性。     

三门峡一次冰雹天气多普勒雷达资料分析

利用常规气象资料和多普勒天气雷达资料,从天气形势、物理量场和回波演变特征等方面对2011年7月17日发生在三门峡的一次冰雹天气过程进行了分析。结果表明：本次过程在天气形势上属于华北冷涡型,高空冷空气的侵入对不稳定能量的释放起了触发作用。在多普勒天气雷达资料上表现为单个单体强对流风暴,最大反射率（DBZM）≥60 dBz、回波顶高ET明显跃增、风暴顶高度TOP和最大反射率所在高度HT的跃增与降雹时间有24 min的提前量,降雹发生在DBZM≥60 dBz、TOP和HT减弱阶段、ET和DBZM最大阶段;降雹前垂直积分液态含水量（VIL）和垂直积分液态含水量密度具有明显的跃增,本次过程中二者的预警提前时间为12 min;逆风区和冰雹指数出现＂POS＂报警对降雹具有一定的预报预警指示意义。     

2010年江苏省连续性高温特点及成因分析

利用江苏省常规气象观测资料、1961—2010年全省73个站的历史高温资料以及NCEAP 2.5×2.5再分析资料,分析总结了江苏省高温天气气候特点及2010年高温情况,并在此基础上重点对2010年连续高温天气特点及成因进行了分析。结果表明:江苏省高温日数以7月最多(占高温总日数的44.1%)、8月次之(占29.2%);空间分布上呈西南部地区多,东部沿海少的特点;2010年8月连续高温频发,过程间隔时间短,且区域性连续高温时段主要集中在8月份,较多年平均偏晚,部分市县最高气温创当地有气象资料以来的历史新高;盛夏期间前期赤道辐合带不活跃,不利于副高北抬,是造成该年出梅后区域性连续高温偏晚的一个重要原因;而8月份南亚高压脊线位置偏南,强盛的副高持续控制江苏省,加上台风北上活动影响少,致使该月连续性高温频发。连续高温期间副高能快速恢复增强,促使连续性高温过程频繁且间隔时间短。     

基于高光谱数据的气象卫星成像仪红外通道模拟仿真

采用基于光谱匹配的计算方法开展红外通道模拟仿真,该方法利用高光谱大气探测仪的实际观测数据来模拟气象卫星成像仪红外通道观测目标亮温.利用高光谱大气探测仪(IASI)的实际观测数据,进行了2010年2月14日12:57(UTC)、2010年2月15日00:57(UTC)、2010年5月2日12:57(UTC)MTSAT-1R卫星成像仪(JAMI)红外通道的模拟仿真.结果显示:JAMI 4个红外通道的模拟亮温与观测亮温偏差平均值的绝对值都小于1K,模拟亮温与观测亮温的相关系数都大于0.93,表明这种基于高光谱数据的方法可用于气象卫星成像仪红外通道的模拟仿真.进而利用IASI的观测数据进行了 2010年11月6个时刻FY-2E卫星成像仪(VISSR)红外通道的模拟仿真,并将通道模拟数据与GSICS定标的观测数据以及与业务定标的观测数据相比,结果表明:2010年11月期间,FY-2E卫星成像仪IR2、IR3、IR4通道的GSICS定标比业务定标有明显的改进.     

“中运会”包头市区气候特征及服务重点

利用包头市区1951—2010年历年7月气温、降水、日照、天气现象及1991—2010年历年7月自记风等气象资料进行统计分析,揭示包头市区历年7月基本气候特征。分析结果表明:7月份是包头市区一年中最热的月份,97%年份的最高月平均气温、87%年份的最高月平均最高气温、60%的年份的年极端最高气温出现在7月份,46%年份的月最多大雨以上降水日数、60%的最多月雷暴日数、40%年份的最多月降水量和冰雹日数均出现在7月份。7月中旬前后副热带高压雨带逐渐北抬至河套地区,暖湿气流强盛,开始进入主汛期,高温、降水和强对流天气明显增多,它们的到来不仅给"中运会"带来影响,还会给人们的生产和生活带来灾难。通过总结7月份包头市区气候状况,提出重点关注和防御的重要天气过程,以此达到警示和预防的作用。     

1881-2010年哈尔滨市气候变化及其影响

利用哈尔滨本站1881-2010年的月平均气温、1909-2010年的月总降水量和1961-2010年哈尔滨所辖区、县（市）月平均气温、月总降水量资料,采用线性趋势分析方法,计算了哈尔滨市气温、降水变化速率,分析了哈尔滨市气候变化特征;阐述了气候变化对哈尔滨市的影响。结果表明：近50a,除巴彦7月气温略呈下降趋势外,哈尔滨各区、县（市）各月、季、年平均气温均呈升高趋势。哈尔滨各区、县（市）各月、季、年总降水量变化趋势不一致。近130a,哈尔滨市年、季平均气温均呈明显的上升趋势,20世纪80年代开始明显增温,21世纪开始增温尤为显著。近百年来,哈尔滨市年、季总降水量均呈减少趋势。气候变化对哈尔滨市农业、能源等方面的影响有利有弊,但对于水资源、人体健康和交通等方面有较大的负面影响。     

鄱阳湖生态经济区气候变化事实与预估

利用1961--2010年江西省26个气象站逐日气温和降水资料,研究分析鄱阳湖生态经济区历史气候变化事实;基于“中国地区气候变化预估数据集”（Version3．0）2014--2100年数据,预估未来不同RCP情景下区域气温和降水变化。结果表明,鄱阳湖生态经济区气温呈现显著上升趋势,升温趋势高于江西全省;降水强度呈增强趋势。未来气温依然呈现为上升趋势,如果从现在开始及时有效地采取应对措施,气温的上升趋势将在2040年后得到缓解。如果长时间存在高能源需求及高温室气体排放,则未来降水年际变化更大,极端降水事件发生将更为频繁。     

近48年内蒙古中西部地区高温日数时空特征及其环流特征分析

利用1961--2008年内蒙古中西部地区5—9月逐日最高气温资料和国家气候中心提供的北半球500hPa高度场（5-10网格距）资料。定义了3种不同强度的最高温度日。统计了近48年5—9月各月不同强度最高气温发生频率,进行时空特征分析。分析日最高气温日数高发期的夏季（6—8月）强日最高气温日数典型年北半球500hPa高度距平场分布特征。结果表明：近48年5—9月各月日最高气温日数高发期在夏季（6—8月）;7月最多,9月最少;气候变暖使得日最高气温日数有明显增加;日最高气温日数典型偏多年和典型偏少年的北半球500hPa高度距平场在欧亚大陆出现明显相反的分布特征。