青海东部雷电活动环境特征及其预报

选用2011—2013年6—8月西宁站探空和闪电资料,对雷电天气发生时的环境参数进行主成分分析,探讨多环境参数和单环境参数与雷电活动之间的相关性。结果表明:多环境参数主要为层结稳定度类、大气温湿类和动力类三类;700 h Pa假相当位温、全总指数、沙氏指数、深对流指数和高原修正K'指数5个单环境参数在一定的取值范围内与雷电活动关系密切。以单环境参数为预报因子建立青海东部雷电活动潜势预报方程,利用2014年6—8月实测数据样本进行试报检验,预报效果理想。     

青海省东部地质灾害空间分异及地形雨影响分析

研究地质灾害易发区在地形地貌及植被等环境控制条件下,以及在地形性降雨诱发因素下对地质灾害的空间分异规律,对建立适合于青海东部地区地质灾害气象预报、预警与风险评估模式具有重要意义。利用青海省东部滑坡、泥石流和崩塌等地质灾害发生点资料,基于青海省1:25万的栅格数字高程模型(DEM)数据,提取了研究区域高程、坡度、坡向等要素值,根据Landsat TM卫星影像获取区域植被覆盖状况参数值,基于GIS技术将3类地质灾害发生点与各类要素信息作空间叠置和表面分析。结果表明:各类地质灾害垂直地带的空间分异性与地形、植被覆盖以及地形性降水的垂直分布规律有着很好的对应关系;根据青海东部地质灾害密度点在不同坡向的分异规律,反映了青海东部地区降水从东向西递减的趋势,同时也表明该区水汽来源主要为东北和东南方向,其次为西南方向;地质灾害绝对发生量,以中低山地形、东南向斜坡和无植被区最多;灾害相对密度以丘陵地形、东北向平坡和无植被区最密集。     

青海门源雨滴谱特征及降水机制的初步分析

利用青海省门源地区2个测站观测的雨滴谱资料,分析了降水雨滴谱微结构参量平均值随降水过程的变化和3种常见降水类型中雨滴谱微结构参量随时间的变化特征,以及雨滴谱型随降水的变化.根据微结构参量和雨滴谱型的变化,结合卫星资料和其他观测资料对三种降水类型降水的形成机制进行了初步研究.     

青藏高原高寒湿地冻融过程土壤温湿变化特征

青藏高原高寒湿地作为大江大河支流的发源地,其冻融过程对该地区及下游的生态系统和气候调节有重要意义。利用青藏高原腹地三江源区隆宝高寒湿地试验站的高时间分辨率土壤温湿数据,对冻融过程中土壤温湿的季节、日以及冻融转换期变化特征进行分析和探讨。结果表明:(1)高寒湿地土壤冻融过程中,土壤温度整体表现出夏高冬低的变化特征,冻结期5 cm、40 cm、20 cm、30 cm和10 cm地温依次增大,地温随深度变化存在一定的不规律性,而非冻结期则正好相反;土壤湿度在冻结期自上而下逐渐降低,融化期自上而下逐渐增加。(2)土壤表层5 cm和深层40 cm地温存在显著的日变化特征,表层较深层变化更显著,且夏季变化幅度最大;土壤含水率较稳定,除表层有一定波动,其他各层无明显日变化。(3)冻融转换期,土壤温度垂直分布存在显著的三层结构,10 cm和30 cm处与邻近层的温度差异是导致这种特殊分布的主要原因;随着深度的加深,土壤含水率冻结期(融化期)逐渐增加(减少),且深层比浅层的变化时间明显滞后。     

1961-2010年青海玉树地区太阳总辐射的长期变化研究

利用青海玉树国家基本气象观测站1961-2010年的总辐射常规观测资料, 分析了玉树地区总辐射的长期变化趋势. 结果表明: 玉树地区总辐射在1961-2010年期间总体呈现减弱趋势, 其变化经历了增强变"亮"-减弱变"暗"-增强变"亮"-震荡回落4个阶段; 春、夏季的总辐射变化趋势对年际变化趋势有主导作用. 小波分析表明, 玉树地区近50 a的总辐射变化过程中, 存在多时间尺度周期的变化特征; 长期变化趋势和国内其他站点的变化趋势相比均表现出减弱的趋势, 但各站点减弱趋势倾向率不同. 最后, 对比分析了总辐射和同期气象要素、MODIS反演的气溶胶AOD之间的关系.     

1971-2010年青海高原不同功能区可降水量的变化特征

利用1971-2010年青海省境内43个气象站的降水量和水汽压月资料, 运用整层大气可降水量经验公式, 计算了青海高原东部农业区、环青海湖区、三江源区和柴达木盆地4个不同生态功能区的可降水量和降水转化率. 结果表明: 不同生态功能区可降水量均呈单峰形态分布, 均在夏季达到最大值; 降水转化率在三江源区和东部农业区呈双峰分布, 柴达木盆地和环青海湖地区呈单峰分布. 不同生态功能区年可降水量近40 a均呈上升趋势, 其中, 柴达木盆地和环青海湖区上升趋势显著; 不同生态功能区年可降水量均发生了突变, 东部农业区发生在1983年, 柴达木盆地发生在1996年, 三江源区和环青海湖区发生在1993年. 可降水量自西向东呈逐渐增加趋势, 降水转化率形成以青海湖区为中心的马鞍形场.     

祁连山南麓河谷地形云生长的层结特征

2007-07～08在祁连山进行了地形云结构及形成机理的外场观测,利用获取的探空观测资料分析地形云生长的层结结构特征.结果表明:地形对层结特征的影响是非常明显的,风速在河谷内随高度的变化较小,在河谷上部接近山脉高度的区域存在一过渡层;夜间边界层风向以偏西北山风为主,白天低层以偏东谷风为主,高层以偏西气流为主,存在风向切变.温度层结各时次基本一致,夜间易形成逆温层.湿度层结受地形的影响最为明显,在山脉高度以下区域维持着逆湿状况,其形成与河谷内局地环流以及山脉对气流的阻滞作用有关.对试验期间各类天气形势下的层结特征分析结果表明:西南气流移动型中,双层不稳定的层结结构对地形云的生长极为有利;在阻塞型中,由于高原高值系统对西南气流的阻塞,使水汽不能够进入高原东北部.西北气流冷平流型和河套冷涡型下,由湿静力不稳定层结和冷平流引起的不稳定层结对地形云的发展较为有利.平直西风气流下,只在局地形成地形对流性降水.     

冷湖地区气象要素变化及对天文观测的影响

基于青藏高原冷湖地区的气象观测资料，开展了气象要素变化及对天文观测的影响研究，从气温-降水、云量-日照时数、大风-沙尘三个方面分析了在冷湖地区进行天文观测的可能性与合理性。结果表明：①冷湖地区年平均气温低，最高和最低气温差值存在年代际转折特征，转折后气温差值降低（最低气温增加趋势超过最高气温），降水量较少，夏季降水减少而其他季节降水增加，低温少雨的环境有利于大气层结稳定、减少湍流，提升天文观测数据质量；②日照时数在年代际转折以后增加，云量减少，低云量有助于电磁波的传播、提升天文观测精度；③风速和大风日数在转折以后均为减弱趋势，这使得浮尘日数也减少，这有助于减少天文观测仪器的磨损、增加天文观测仪器的使用寿命。     

不同地形高程数据对青海夏季气温和降水模拟准确度的影响

基于SRTM 90 m、USGS 30 s地形高程数据及青海气象台站实际海拔高度数据,分析了采用不同高度数据对青海地区2014年夏季气温和降水模拟准确度的影响。采用国家基本观测站的气象观测资料对模拟结果进行检验,结果表明:相对于台站实际海拔高度,模式地形总体偏高,青海南部和祁连山区海拔较高地区及青海东部地形梯度较大地区尤甚。相对于模式自带的原始地形数据,除青海东部外,其余大部分地区SRTM高程数据给出的模式地形高度增加。采用SRTM高程数据对气温影响较小;模式中引入青海气象台站海拔高程数据对于最高气温的模拟准确率提高显著,青海南部及祁连山区海拔较高地区以及黄南、海南中部地形梯度较大地区模拟和实测数据偏差减少显著,模拟的最低气温改善不如最高气温明显。同时采用SRTM高程数据及引入气象台站实际海拔高度数据对青海海西中部及东部地区降水改进较为明显。     

柴达木盆地冷湖地区天文台选址气象条件特征分析

天文台选址前期必须考虑气象条件的影响。根据1961—2018青海省柴达木盆地冷湖、茫崖和大柴旦3个气象观测站的月数据进行气象条件特征分析，得到冷湖地区云量、气温、风速、水汽压、相对湿度等天文相关气象要素的年、月际变化特征。结果表明：冷湖地区水汽压年平均不超过3 hPa，相对湿度为32%，多年平均风速<4 m/s，平均气温常年偏低且较为稳定。相对湿度、风速、大风日数、浮尘日数以及扬沙日数呈减少趋势，且大风、浮尘日数的减少速度较快。冷湖地区大气整层可降水量也明显低于其他地区，1991—2015年平均大气整层可降水量为0.29 mm，柴达木盆地冷湖地区云量较少、平均风速小、气候较为干燥，与其他天文观测台址的气象条件相比，柴达木盆地冷湖地区有明显优于其他天文观测台址的气象条件，适宜开展天文观测研究。