呼伦贝尔市1971—2011年雷暴时空变化特征

基于呼伦贝尔市1971-2011年16站地面天气现象观测资料,利用趋势分析、Mann-Kendall检验和经验正交函数（EOF）分析方法揭示呼伦贝尔市雷暴时空变化特征。分析结果表明：从时间变化看,呼伦贝尔市雷暴日近41a总体呈减少趋势,雷暴主要出现在夏季,集中在7月,雷暴在13：00-15：00出现频次较高;初雷暴日和终雷暴日均呈现推迟趋势。从空间分布看,大兴安岭山区不但是雷暴的高发区,而且雷暴持续时间也较长。EOF分析结果显示,雷暴日主要EOF模态在空间上表现出一致的减少趋势以及东西反相位的特征。     

2021年攀西地区精细化预报与数值模式小时降水检验

基于精细化预报（GDDZ）和CMA-MESO、西南区域模式（SWC）两家高分辨率模式的小时降水预报,从TS(Threat Score)评分、小时降水频次、小时降水强度、峰值时间等方面,对2021年汛期攀西地区16次降水过程进行小时尺度的检验。结果表明：（1）从逐时降水来看,在晴雨（0.1 mm）TS评分中,GDDZ在00～11时表现较优,CMA-MESO模式在12～23时表现较优;在大雨（7 mm）和暴雨（15 mm）TS评分中,CMA-MESO模式表现较优。（2）从小时降水频次来看,SWC模式预报的降水发生频次空间分布与实况更为接近;从小时降水强度来看,GDDZ预报的降水强度与实况更为接近。（3）从降水量峰值时间来看,GDDZ与实况更为接近;从小时降水强度峰值和降雨频率峰值时间来看,CMA-MESO模式预报与实况更为接近。     

2011年度江苏省雷电活动及雷击灾害特征

从雷暴日时间分布、区域性雷电活动时间分布、地闪时间分布等方面分析了2011年度江苏省雷电活动的时间分布特征,并从雷暴日空间分布、地闪频次空间分布等方面分析了雷电活动的空间分布特征,继而对2011年度江苏省雷电灾害的时空分布及受灾类型特征进行了分析.结果表明:2011年江苏省雷电活动峰值出现在8月,全省范围雷暴过程达11次,较往年偏多,11月出现2次大范围雷暴过程,为历史罕见;全省雷电活动空间分布总体为南多北少,江淮之间南部及苏南中东部大部分地区为雷暴高发区;雷电灾害主要出现在6—8月,办公电子设备受损案例最多,其次为家用电子设备;85%的雷击人员伤亡事故发生在农村.最后,提出了雷电防御的对策及建议.     

陕西农业干旱灾害分析评估

根据1951—2000年陕西省降水、主要农作物受旱、成灾面积资料,用降水的Z指标法、农业旱灾率,确定陕西旱涝和农业旱灾等级,分析了干旱灾害特征;建立了一套陕西干旱灾害评估的指标体系,即干旱等级指标、农业旱灾指标、粮食减产评估指标。计算分析表明,陕西地区50a来,干旱以90年代最严重,70年代次之,农业旱灾以重大旱灾事件为主,而且旱灾有增加趋势。空间分布上有南少北多的特点,干旱指数与农业粮食减产量成正比关系。     

中国区域闪电特征分析及闪电产生NOx量的估算

利用中国2008-2010年的闪电定位数据,分析了闪电次数的空间分布和时间变化,结合Price理论,估算了闪电产生的氮氧化物（LNOx）量,初步分析了LNOx的时空分布特征。结果表明：闪电的高发期为7、8月,广州、武汉为闪电高发区;LNOx主要分布在（105～125°E,25～40°N）地区,其中武汉、广州、成都、重庆、长沙、南京和南昌地区量值较大;7月和8月LNOx的产量明显高于其他几个月,8月产量最高;此外,LNOx的分布具有明显的季节特征,春夏秋冬四季产量分别占总产量的4．8％、89．4％、5．3％以及0．5％,春季的LNOx主要出现在广州地区,夏季LNOx高值区分布北移,分布范围较广;秋季分布范围减小,最大值出现在广州地区,冬季产量明显变小,最大值出现在武汉的西南方向。     

黄土高原一次疑似龙卷天气的中尺度分析

利用高空、地面常规观测资料、分钟级加密自动气象站资料和榆林多普勒雷达资料,对 2013 年8月4日傍晚发生在榆林市的一次超级强对流风暴天气进行中尺度分析。结果表明：（1）此次过程疑似一次超级单体龙卷天气过程;（2）从环流背景来看,榆林市上空中层强干冷平流配合低层切变线、西南急流,高层干冷、低层暖湿特征明显;从环境条件来看,强风暴发生前和发生期间能量、抬升凝结高度、风切变满足龙卷发生所需的热力不稳定、垂直风切变条件;（3）雷达钩状回波结构清晰,并伴有强中气旋,大于60 dBZ的回波和正负速度对已接地,呈现龙卷发生时的回波特征;（4）强风暴发生前后,由北向南经过榆林地区有多个龙卷涡旋TVS产品被识别;（5）气象要素场变化剧烈,地面气压明显降低,风速出现极值增强,风向发生突变,与龙卷发生期间风场观测特征基本一致,表明该区域出现龙卷的可能性较大。     

沈阳市不同功能区地表土壤多环芳烃(PAHs)污染特征研究

采用高效液相色谱法对沈阳市地表土壤中的多环芳烃（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs）进行了定量分析,研究了沈阳市地表土壤中PAHs在不同功能区的含量及分布特征。结果表明：从土壤PAHs总量来看,居民区最低,其次是商业区,交通干道、文教区和公园排在商业区之后,工业区的PAHs总量最多;从PAHs的空间差异来看,靠近工业区以及机动车车流量较大的地区PAHs含量较高,靠近文教区和居住区的地区PAHs含量较低;从PAHs种类来看,所有功能区样品中PAHs的组分分布状况较为一致,以四环PAHs含量最多,其次是五环PAHs和三环PAHs;参考美国EPA沉积物PAHs质量标准和治理标准,沈阳市内五区PAHs总量超过质量标准的功能区有工业区、交通干道（4个采样点,占比36.3%）、文教区（3个采样点,占比75%）和公园区（4个采样点,占比40%）,超过治理标准的功能区有工业区,公园区（1个采样点,占比10%）,文教区（1个采样点,25%）。     

华南地区几种降水产品的对比分析

对华南地区3种比较常用的降水产品（CMAP、GPCP、TRMM）进行了比较和分析。结果表明,在华南地区,这3种降水产品测出的降雨量在空间上具有一致的大尺度分布特征,在时间演变上具有一致的演变趋势,都能很好地反映雨带的季节性迁移特征和华南汛期的降雨特征;但是在不同的具体区域,三者的细节特征差异还是比较显著的,相比较而言,GPCP和TRMM具有更为一致的空间分布特征;在地形复杂的区域,TRMM具有更良好的表现能力。     

新疆阿勒泰地区冬季低温日数气候特征

利用1961～2012年新疆阿勒泰地区7站1月、2月和12月及冬季日最低气温低于-20℃的日数资料,采用线性回归、经验正交函数分解、Mann—Kendll突变检测、R／S分析等方法,对低温日数的时空变化进行了分析。结果表明：（1）冬季及各月的低温日数具有自东南向西北递减的空间分布特征,且1月出现的低温日数最多,12月出现的最少;（2）冬季低温日数的极值空间分布特征与平均值的一致。其中,年极大值出现的时间集中在1960年代中期至1970年代中期之间,年份差异较大,而年极小值均一致的出现在2006年;（3）各站冬季平均低温日数在近51a内的倾向率为-1．71--4．24d／10a,呈减少趋势,而各月的倾向率（吉木乃站1月除外）同冬季的一致,均为负值,但变化率均小于冬季的;（4）第1特征向量场的分布显示,冬季低温日数在空间上具有较好的一致性,高值区位于阿勒泰市、哈巴河县等高发区,中心值为0．455;（5）西部的哈巴河、吉木乃和布尔津3县及中部的阿勒泰市,均没有发生突变,而南部的福海和东部的富蕴和青河2县均在1980年代有下降趋势的突变发生;（6）各站红季及各月的低温日数的R／S分析的H指数显示,未来的趋势与过去一致,仍呈减少趋势。     

1962-2011年湖南省大暴雨时空分布特征

利用1962-2011年湖南省97个气象站逐日降水量资料,利用时序分析与聚类分析等方法,对湖南省大暴雨时间和空间分布特征进行分析。结果表明：从时间来看,20世纪90年代是湖南省大暴雨出现最多的10 a;1962-2011年,湖南省大暴雨日以0.73 d/10 a的平均速率增加。夏季是湖南省大暴雨最集中的季节;冬季没有出现过大暴雨;6-7月为大暴雨最集中的月份。从空间来看,湖南省西北部和东北部是大暴雨的两个高频区;湖南大暴雨划分为三季型、双季型和单季型3种类型,依次主要分布在湖南省西南部、中部地区以及西北部和东南部。     

GPM日降水产品在中国大陆的准确性评估

以中国2423个地面气象站点的降水传感器观测数据为基准,采用定量统计指标（相关系数R、均方根误差RMSE、平均绝对误差MAE、相对误差RE）以及分类统计指标（探测率POD、误报率FAR、虚报漏报率Bias、风险评分ETS）,从不同空间尺度、不同时间尺度和不同降水强度三个维度,分析了GPM降水产品的观测准确性,以探究GPM卫星降水产品在中国大陆的适用性。结果表明：从不同空间尺度特征看,GPM降水在全国范围均呈现较高的观测准确性,72%的站点R值超过0.7,在华东地区最好,西北区相对较差;全国大部分区域都为正的相对误差,各区RE集中分布在0～20%。不同高程带内的准确性显示,GPM产品对降水的高估情况在低海拔（＜2000 m）、高海拔（＞4000 m）地区较为明显,在中海拔地区（2000~4000 m）GPM降水数据适用性相对较好。从不同时间尺度特征看,GPM降水产品与降水传感器实测降水年总量分布上较为一致,两者的R为0.75,但在量值上存在一定程度的偏差,RMSE为6.15 mm·d-1。从逐月结果看,GPM降水产品与地面降水传感器的一致性在1—10月表现较好,R均在0.7以上,11、12月略低,夏季误差值比冬季大。从不同降水强度特征看,POD随着降水强度的增加而降低,GPM降水产品对“中雨”强度降水事件的整体探测能力较优,而在“小雨”和“暴雨”的探测能力稍弱。     

中国中小尺度强对流天气气候学特征

中小尺度强对流天气具有极强的破坏力,了解其气候学特征对于预测、预报和影响评价都具有实际意义。利用1961~2015年的2332个高密度逐月国家级气象站观测资料,分析了中国大陆3种常见中小尺度强对流天气（雷暴、闪电、冰雹）在年、季、月尺度上发生日数的时间变化规律和空间分布特征。结果表明:全国年平均雷暴、闪电和冰雹发生频率分别为39.23 d/a、20.56 d/a和1.07 d/a;雷暴和闪电主要发生在夏季3个月,雷暴日数7月最多,闪电日数8月最多;冰雹主要发生每年5~9月,6月发生频率最高;雷暴和闪电的高发区分布基本一致,主要集中在华南和西南,青藏高原也是雷暴的高发区域之一;冰雹的高发区主要集中在青藏高原、内蒙古高原东部以及中西部山地,而东南沿海地区发生频率则较低。进一步分析发现,我国雷暴和冰雹出现频率随海拔高度增加而明显增加,冰雹和海拔高度有更好的对应关系,二者增加速率分别为2.87 d/500 m和1.80 d/500 m,表明地势高度对这两种强对流天气形成和发展具有重要影响。     

基于1982~2013年NDVI数据的新疆30年植被状况季节与年际趋势分析

以GIMMS 3g（the third generation Global Inventory Modeling and Mapping Studies Normalized Difference Vegetation Index）数据为基础,利用月合成、标准距平和趋势保留预置白方法进行数据预处理,采用季节趋势分析方法提取振幅0、振幅1和相位1季节表征因子,运用MK（Mann-Kendall）和CMK（Contextual Mann-Kendall）趋势检验获取新疆植被年际和季节趋势变化特征,结合土地利用覆盖数据,侦测显著性变化区域的空间分布特点,讨论并分析不同预处理方法和趋势分析方法下的结果差异。研究表明:（1）植被状况趋于退化的区域面积明显大于植被状况转好的面积,植被退化区域主要集中在南北疆荒漠区域的未利用地和草地,转好的区域则主要集中在山区草地、未利用地和耕地区域;（2）新疆植被年内波动幅度有明显增加的趋势,主要分布在塔里木盆地南缘以北的草地、未利用地和耕地;（3）不同预处理方法下的植被状况趋势显著性结果存在明显的影响,按照显著性信息的提取能力排序,标准距平>趋势保留预置白>原始数据>月平均;（4）耕地区域中有87.88%表现出年内波动幅度显著增加的趋势,53.31%生长季开始期显著推迟。     

2007—2015年江西省短历时强降水时空分布特征分析

选取2007—2015年江西省1 895个地面气象站的降水观测资料,分别统计分析了20 mm≤1 h降水量＜30 mm、30 mm≤1 h降水量＜50 mm、1 h降水量≥50 mm、3 h降水量≥50 mm、6 h降水量≥50 mm短历时强降水的年际变化、季节变化、日变化和空间分布特征。结果表明： 1）从年际变化来看,1 h降水量≥20 mm短历时强降水的日数呈现增多的趋势。2）从季节变化来看,短历时强降水天气主要出现在4—9月,其中6月短历时强降水日数最多,1、2、12月最少;5—8月有超过80％的站点出现短历时强降水天气。3）从日变化来看,短历时强降水易发生在傍晚至上半夜时段,主峰值区出现在17—21时,次峰值出现在08—09时;4）从空间分布来看,不同降水强度的短历时强降水的发生日数均呈“西少东多”的空间分布特征,其中九江地区的降水日数偏少,抚州、鹰潭地区偏多。     

基于CloudSat、FY-2E资料的中国海域及周边地区深对流和穿透性对流特征

深对流在地-气系统的物质和能量交换中起着至关重要的作用,伴随而来的暴雨、雷电、冰雹等天气会对人类社会产生影响。利用CloudSat/CALIPSO和FY-2E卫星观测数据,研究了中国海域及周边地区非穿透性对流（DCwo）及穿透性对流（CO）的海-陆分布、云顶红外亮温和云团特征（包括对流系统（CS）和对流单体（CC）的面积、活跃性对流比、偏心率、最低亮温、平均亮温梯度）。结果发现:穿透性对流比非穿透性对流的云顶红外亮温更低,垂直高度上的雷达反射率更高;从发生次数来看,非穿透性对流/穿透性对流在海洋比陆地多,低纬度比高纬度多,夏季比其他季节多,冬季海陆差异最大;从云顶亮温的分布来看,海洋比陆地、穿透性对流比非穿透性对流集中分布区间的亮温值更低,穿透性对流的分布区间比非穿透性对流集中;从云团特征来看,对流系统/对流单体的发生频率随面积的增大而降低,穿透性对流比非穿透性对流、海洋比陆地更容易出现较大面积的对流系统/对流单体,海洋穿透性对流的活跃性对流比相对较高;偏心率在0.5以上的发生频率较高,对流系统形状更偏向于圆形,在海洋上更加明显;穿透性对流在海陆上的最低亮温集中分布区间为190-195 K,比非穿透性对流的分布更集中,平均亮温梯度在0.1 K/km以下的发生频率较高。      

内蒙古牧区旱灾致灾因子危险性区划

以内蒙古58个牧业旗县为分析区域,以北方牧区频繁发生的旱灾为分析对象,从旱灾的致灾因子危险性着手,利用专家打分法和熵权系数法,确定致灾因子危险性分析的指标及其权重系数,建立牧区旱灾致灾因子危险性评估模型,运用GIS技术,完成内蒙古牧区旱灾致灾因子危险性区划。结果表明:旱灾致灾因子危险性中级以上区域约占分析区总面积的65%,致灾因子危险性高低与下垫面类型有一定的关系,总体上来看,草甸草原与典型草原区域旱灾致灾因子危险性较低,牧区干旱致灾因子危险性高危险及较高危险的区域主要分布在内蒙古荒漠草原和浑善达克沙地、毛乌素沙地、科尔沁沙地及其周边地区。     

1980—2012年5—9月川渝盆地小时强降水特征研究

利用四川和重庆123个气象观测站1980—2012年小时降水资料,分析川渝地区主汛期5—9月小时强降水频次、强度和持续性等时间演变和空间分布特征。结果表明,≥20、≥30和≥50 mm·h-1三种强度阈值强降水时间演变上,1980—2012年年际和日变化具有较好的一致性,三种强降水年平均频次分别为504、184和28次。≥20 mm·h-1 强降水空间分布上,在山地地形动力辐合抬升,以及盆地西部较大的地形梯度作用下,≥20 mm·h-1强降水高频次区主要分布于盆地西北部的龙山山脉、西南部雅安及乐山周围与盆地过渡区。≥20 mm·h-1强降水频次的日峰值空间分布上,盆地南部主要出现在20:00—01:00（北京时,下同）,而盆地中部、北部和东部主要在02:00—07:00。持续不同小时时间尺度的强降水事件日变化上,具有双峰型结构,午后为第一个降水峰值,20:00至第二天07:00为第二个峰值,白天多为短时间（2~6 h）强降水事件,而傍晚开始至第二天清晨,持续2~18 h强降水事件均有发生。不同开始时间强降水事件的强度与频次和降水量具有一致性的日变化特征,呈现单峰型结构,峰值主要发生在18:00—06:00,且不同开始时间事件频次和降水量空间分布上,白天（09:00—20:00）相对于夜间（21:00—08:00）偏小,即夜间强降水事件特征表现明显。     

华南区域季节性降水的差异分析

运用EOF方法研究华南区域降水时空分布特征,结果表明：（1）华南地区各季节降水在年际和年代际的时间变化上有区域一致性,但有季节性差异,其中春季和秋季在20世纪80年代后降水明显减少,旱年增多;而夏季90年代后降水明显增加,涝年增多;冬季变化则不明显。（2）华南地区各季节降水在空间分布上也有差异,其中春季降水呈现东多西少的分布特征,大值中心位于广西东北部、广东中部及西南沿海。夏季和秋季降水相似,呈南多北少的分布特征,大值中心位于广西沿海和广东西南沿海。冬季降水呈东北多西南少的分布特征,大值中心位于粤北。     

黔东南地区短时强降水时空分布特征分析

为进一步分析研究黔东南地区短时强降水的时空分布特征,更好地指导短时强降水预报预警业务工作,利用2015—2021年黔东南地区16个国家自动气象站和410个区域自动气象站逐小时降水资料,对≥20 mm·h^-1短时强降水的时空变化特征进行统计分析。结果表明：（1）黔东南短时强降水频次有逐年增加趋势,[20,40) mm·h^-1量级的短时强降水年际变化相对较小,其余量级年际变化较大。（2）短时强降水主要出现在主汛期4—9月,6月最多,5月次之;年际变化相对较小的是5月、6月、7月和8月,各月短时强降水量级均以[20,40) mm·h^-1量级最多,主要出现在5—8月,以6月出现频次最高。（3）短时强降水主要以[20,80) mm·h^-1量级为主,且日变化频次均呈双峰形势,以傍晚至凌晨时段出现最多,中午前后出现的频次次之,具有夜间发生的显著特征。（4）短时强降水空间分布呈南多北少特征,短时强降水高发区与雷公山、月亮山迎风坡、喇叭口等特殊地形的强迫抬升作用密切相关。     

1978—2008年中国十省主要农业气象灾害动态及其影响分析

基于数学统计方法,从案例研究入手,研究了1978—2008年中国十省主要农业气象灾害动态及其空间分布特征,评价了农业气象灾害成灾面积风险。结果表明,旱灾是中国最主要的农业气象灾害,而霜冻成灾面积年际间波动最大。在区域分布方面,旱灾受灾风险体现为东部省份高于西部省份,北部省份高于南部省份;长江中下游地区和东北地区省份遭受洪涝的风险较高,而西北地区省份的风险较低;青海省是风雹的重灾区。各省主要农业气象灾害成灾面积风险差异较大,旱灾和洪涝成灾面积风险高于风雹灾和霜冻灾。