第二松花江流域夏季降水年际增量预测模型研究

利用1980—2016年第二松花江流域（SSR）夏季（6—8月）平均降水量资料、NCEP/NCAR再分析月平均环流场资料、NOAA的月平均海温场资料，采用年际增量预测方法，通过分析与SSR夏季降水年际增量相关的环流及海温，确定了超前12个月内的6个预测因子，包括：11月东亚200hPa纬向风、12月西藏高原-2指数、12月赤道中东太平洋200hPa纬向风、2月印度洋海温、10月西太平洋暖池海温、4月东亚100hPa经向风。在此基础上利用这 6个预测因子，利用1980—2010资料建立SSR夏季降水年际增量的统计预测模型，最后根据年际增量给出SSR夏季降水的预测结果。经检验，1981—2010年，SSR夏季降水年际增量的预测拟合系数是0.83，SSR夏季降水预测结果拟合系数为0.67，SSR夏季降水预测结果相对均方根误差为15%，均通过了显著性检验；对2011—2016年进行试报实验，该模型也很好的预测出降水的年际增量变化趋势，除2014年以外，SSR夏季降水预测结果相对均方根误差绝对值都控制在23%以内，2016年仅为-9.9%。因此，通过预测降水的年际增量，进而再预测降水的方法，具有一定的预测技巧，可作为有效方法投入实际业务应用。     

吉林省初霜的气候特征及分型预测方法研究

利用地面最低温度小于等于0℃初日作为初霜日,统计了吉林省近30年初霜的分布特征、年代际气候变化特征;利用EOF将吉林省初霜分解为3种模态:(1)全省一致早(晚)型(占总体方差57.9%);(2)松原、四平和通化早(晚),其它地方晚(早)型(占总体方差6.8%);(3)中西部早(晚),东南部晚(早)型(占总体6.0%)。根据三种初霜发生的模态对应9月500h Pa高度场不同的影响关键区,利用国家气候中心动力气候模式产品确定初霜的发生类型。经2012-2013年初霜的预测应用,效果很好。     

吉林省冬季旅游气象条件分析与评估

利用吉林省1961—2020年冬季逐日降水、风速和最高气温观测资料, 对影响吉林省冬季旅游出行的气象要素及其变化特征进行了分析, 并对冬季旅游出行气象条件进行评估。结果表明: 吉林省冬季平均无降雪时间长, 2级以下风力的日数较多, 日最高气温在-12 ℃以上的日数占冬季总日数的近9成。吉林省冬季非常适宜和适宜旅游的平均日数为128.6 d, 占冬季总日数的85.2%, 增多趋势为4.1 d/10 a。在气候变暖背景下, 气象要素突变后的1991—2020年非常适宜和适宜旅游的日数明显增多, 平均可达135.1 d, 占冬季总日数近九成, 但此间气象要素滑动均方差增大也导致两者的不稳定性加大。     

佛山地区不同类型雷暴过程大气重力波的频谱动态特征研究

利用佛山地区2017年1月至2019年10月高精度微压计数据,统计分析佛山地区不同类型雷暴天气的大气重力波频谱特征,结果表明:雷暴天气与重力波的生成、发展密切相关,长周期（90～270 min）、短周期（1～90 min）重力波在不同类型雷暴天气有明显的差异。不同类型雷暴期间,都有大振幅（≥110 Pa）、宽周期范围的长周期重力波,但是强雷暴期间长周期重力波的振幅更大、周期范围更宽,中心振幅大于130 Pa的重力波发生的比率更高;不同类型雷暴激发的短周期重力波具有共同特征,表现为周期10～90 min、中心振幅11～47 Pa,但是大部分强雷暴都会激发10～90 min短周期重力波,发生的比率高于弱雷暴,并且强雷暴更易激发更短周期（1～20 min）重力波,更利于振幅较大（≥50 Pa）的短周期重力波发生。近距离雷暴比远距离雷暴对长、短周期重力波有更积极的影响。部分雷暴发生前约114～168 min,会有长、短周期重力波先兆活动,其中,长周期（90～270 min）重力波平均中心振幅84～106 Pa、短周期（30～90 min）重力波平均中心振幅12～43 Pa;相比远距离雷暴,近距离雷暴的重力波先兆活动发生比率更高;雷暴强度对重力波先兆活动也有影响,强雷暴过程振幅更大、短周期（20～30 min）的重力波先兆活动发生率更高。重力波先兆活动这一特征可能对雷暴预警有意义。     

吉林市暴雨强度公式推求和设计雨型

利用吉林市1961—2017年分钟降雨量数据,分别采用年最大值法和年多个样法选样,P-Ⅲ型、指数型和Gumbel分布拟合频率分布曲线,根据误差最小原则选择最佳取样及拟合方法,采用最小二乘法求解暴雨强度公式参数,并将新旧暴雨强度公式进行比较,再利用推求出的公式参数模拟吉林市短历时芝加哥雨型。结果表明:通过年最大值法选样和P-Ⅲ型频率分布曲线拟合得到的暴雨强度公式精度最高。5~20 min历时新编暴雨强度公式计算的暴雨强度值与旧编公式相当或偏小,30~180 min历时新编暴雨强度公式计算的暴雨强度值偏大。在相同重现期下,随着降雨历时的延长,雨强变化率逐渐加大。吉林市短历时雨型的综合雨峰位置系数为0.389。30~180 min历时雨型形态均为单峰型,各历时瞬时雨强峰值接近,雨峰位置位于偏整场降雨过程的1/2处之前。累计雨量的变化特征与设计暴雨雨型形态一致。     

基于空间观测差异的地面气温资料质量控制算法研究

本文提出一种基于空间观测差异的地面气温资料质量控制算法(SDF算法).SDF算法在分析目标区域内不同观测站空间观测差异的基础上,通过引入观测差异曲面函数构造质量控制方程.同时,为权衡质量控制中的两类统计错误,提出均方根检错率概念(MSR),结合均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)和纳什效率系数(NSC)共同检测SDF算法的有效性.利用SDF算法对国家气象中心提供的14个地面观测站2005-2014年02:00、08:00、14:00、20:00定时气温观测资料进行质量控制分析,并与反距离加权法(IDW)和空间回归检测法(SRT)进行对比.试验结果表明:通过多组独立测试,SDF算法的质量控制效果均优于IDW算法和SRT算法,具有稳定性高、适应性强的特点,但三种方法均受观测台站密集度和地形地貌影响.     

吉林省盛夏降水季内变化特征及大气环流分析

利用1961—2017年吉林省46个地面气象观测站点降水月数据及NCEP/NCAR全球月平均位势高度场、风场再分析资料,采用EOF、SEOF、滑动相关、回归分析及合成分析等方法研究了近57 a吉林省盛夏7月、8月降水的基本特征,季内差异及其大气环流异常特征。结果表明：吉林省盛夏7月、8月降水在空间上以全区一致型为主,整个吉林省均表现为正（负）异常;吉林省7月、8月降水在1986—2004年基本呈现反位相变化,即7月多（少）,8月少（多）;2005—2017年两个月份呈现同位相变化,即7月少（多）,8月少（多）;反位相年中7月降水与北美东西遥相关（NAEW）及东亚太平洋相关（EAP）有关,8月降水与欧亚遥相关（EU）有关,同位相年中7月、8月降水与副热带高压强度和位置异常有关;吉林省盛夏降水同西太平洋副热带高压有着密切关系,反位相年高、低值年副热带高压的东西位置差异显著,同位相年期间副热带高压异常西伸北进、面积增大。     

2018年吉林省一次暴雨过程成因分析

利用常规气象观测数据、吉林省加密自动站观测数据、NCEP的1°×1°再分析资料和卫星云顶亮温数据,对2018年8月13—15日吉林省一次暴雨过程成因进行分析。结果表明:“三带”(西风带、副热带和热带环流)是暴雨产生的大尺度环流背景。大气整层水汽通量显示副热带高压外围的西南气流与远距离台风外围东南气流共同为暴雨输送充沛的水汽。降水有两个主要阶段,大气层结特征均为高层有正值位涡扰动并沿假相当位温锋区下滑,大气层结不稳定,水汽充沛,不稳定能量较大。降水第二阶段水汽输送、动热力条件、不稳定能量均小于第一阶段。云图表现特征为中尺度对流辐合体和中尺度对流云团,中尺度对流辐合体云团发展旺盛时,低层呈现气旋式涡度、中尺度辐合,高层呈反气旋式涡度、中尺度辐散。925 hPa低空切变线和地面辐合线是暴雨发生的中尺度触发条件。     

北半球冬季极涡异常变化的时空特征

利用NCEP/NCAR再分析月平均高度场资料,计算了1948/1949-2009/2010年北半球冬季500～10 hPa的极涡环流指数,包括面积指数S、强度指数P和中心位置指数(λc,φc).分析了北半球冬季极涡在垂直高度上(共12层)的季、月气候态和异常态变化规律.结果表明:极涡面积和强度在不同高度上的大小变化不同,最大值出现的时间也存在差异,二者相关性不好,为两个相对独立的指数.极涡面积和强度的年代际变化趋势在上下层上也不一样,异常变化规律复杂;极涡中心位置上下层变化规律相同,主要在东半球80°N以北范围变化,在极点附近经度变化大,纬度变化小,纬度指数年代际变化明显,近10 a极涡明显偏南.从整体上看,极涡中心位置从500 hPa到10hPa形态上为逆时针、半径越向上越大的旋转变化.