湖南汛期K指数时空变化特征

利用1979—2018年NCEP 0.5°×0.5°月平均再分析资料,采用TSA法、M—K趋势检验法、R/S分析法分析湖南汛期K指数时空变化特征及未来趋势。结果表明:(1)湖南省K指数总体呈现南高北低状态,但同纬度地区稳定度分布不一,山区较平原地区更加不稳定;(2)湘西北、湘西南和湘东南地区在6—8月间为全省大气最不稳定的区域,4—5月和9—10月这3个地区也同样是所在纬线上的不稳定区域;(3)近40 a湘西北、湘西南和湘东南3个地区的大气逐渐趋向不稳定,春季湖南湘西北地区对流活动潜势增加,夏季以及初秋湖南南部地区对流活动潜势增加;(4)未来湘西北、湘西南和湘东南地区大气将继续向不稳定方向发展,主要是在4—6月变得更加不稳定,其他地区随机性较大或缓慢向稳定方向发展。     

青藏、伊朗高原地区300hPa温度场异常与我国降水的关系

青藏高原、伊朗高原地区下垫面的热力异常在300hPa温度场上有明显的特征,本文利用SVD诊断方法分析了300hPa温度场异常与我国区域降水的关系。分析表明：(1)伊朗高原南部和青藏高原中东部地区4月份300hPa温度与我国黄河上游以南地区5月份降水有显著的正相关关系;(2)高原大部特别是其南部地区4～6月300hPa温度与我国长江中下游以南部分地区7月份降水存在显著的反相关关系;(3)高原大部特别是其南部地区4～8月300hPa温度与我国黄河下游以南部分地区9月份降水有显著的正相关关系;(4)高原中部前一年6～10月300hPa温度与当年我国1月份长江中下游及以南大部分地区降水存在显著的反相关关系;(5)伊朗高原特别是伊朗高原中南部前一年6～10月300hPa温度与当年我国4～5月份长江中下游部分地区降水存在显著的反相关关系;(6)高原中南部9～10月300hPa温度与我国11月份长江中下游以南部部分地区降水存在显著的反相关关系。     

北半球中高纬地区冬季大气臭氧与极涡强度关系

为全面了解冬季北半球中高纬度地区臭氧与同期北极极涡强度变化的相关关系,利用1979年1月至2011年12月欧洲中心再分析资料,选取了4个关键区(北极、东亚、北美和西欧),采用相关分析和E-P通量计算方法,分析了两者之间的相关关系并进行了机制研究。结果表明:(1)冬季北极平流层臭氧总量与极涡强度的负相关关系较好;(2)当极涡强(弱)年,极圈内和外围的北美部分地区臭氧总量显著减少(增加);(3)极涡强度弱时,上传到平流层的涡动热通量强,北半球中高纬地区E-P通量散度辐合增强,剩余环流加强,将导致该地区得到低纬高浓度臭氧的补充而使得臭氧含量增多;(4)1979-2011年上传到中高纬平流层的波动通量增加,造成极区温度增加,进而抑制非均相反应发生而使得极区臭氧含量增加。     

2000年我国森林火灾的气象特征分析

从2000年全年林火发生地区和时间分析研究入手，指出了2000年林火发生的两大重灾区。一个是东北林区（黑龙江、内蒙古大兴安岭林区），另一是长江以南大部分地区；划分出了森林火灾发生的三个高冷期，即3月中下旬到4月初、5月上中旬及6月中下旬。根据2000年林火发生地区和时间特征，分析研究了森林火灾发生的天气气候背景，森林火突出现的天气形势，结合卫星云图林火监测资料,对2000年森林火灾发生的大气环流进行了天气学模型分类。     

基于SPI与相对湿润度指数的1961-2009年东北地区5-9月干旱趋势分析

依据东北地区1961-2009年71个气象台站月平均气温、降水资料,运用标准化降水指数（SPI）与相对湿润度指数等干旱指标分析了东北地区5-9月的干旱趋势。结果表明：1961-2009年,东北大部分地区在5-9月呈干旱化趋势,仅在黑龙江大兴安岭北部、黑龙江西南部以及黑龙江与吉林的东部交界处表现为湿润化;东北三省干湿震荡主要周期大约为22-24a,近49a发生了4次干湿交替,突变年为1976及1996年。就干旱发生范围而言,近49a东北地区干旱面积呈上升趋势,以1996年为分界线,农作物干旱受灾比在吉林增幅最大,辽宁次之,黑龙江最小,采用SPI与相对湿润度指数评价东北地区干旱较符合实际。就干旱发生频率而言,高值区主要集中在东北西部,特别是黑龙江的齐齐哈尔与大庆地区、吉林的白城地区及辽宁的朝阳地区。干旱与极端干旱的发生频率在1981-1990年较低,在2001-2009年最高,而极端干旱发生频率增加幅度明显高于一般干旱。     

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。     

我国西北地区近50年降水和温度的变化

用近50年的每月温度和降水资料研究了我国西北地区的气候变化.结果表明:(1)该地区在1986年附近发生了一次明显的气候跃变,要比全国气候跃变晚6～8年;(2)跃变后比跃变前全区年平均气温上升了0.51℃,冬季上升了1.27℃;(3)跃变后比跃变前全区年降水总量上升了5.2%,夏季上升了6.8%.进而讨论了温度和降水的增加对该地区生态环境的影响.     

一个能反映梅雨现象的东亚夏季风指数

分析了东亚中纬度地区气候特点的特殊性,并针对此特性定义了一个衡量夏季风强度的指数.对其他东亚季风指数也进行了比较和分析,并针对1998年梅雨个例进行了讨论.这个新的东亚季风指数基本上满足了由Lau等提出的最佳季风指数的原则.该指数的特点为:(1)可以反映逐年季风活动的南北分布;(2)可以较好地描述梅雨现象,尤其对中国江淮梅雨有良好的指示意义,季风指数偏强时,梅雨量大,反之亦然;(3)它与东亚地区大范围的环流变化密切相关,当副高西伸,高纬度地区有阻高(或强脊)活动时属高季风指数,反之为低指数;(4)它也与前期厄尔尼诺现象有密切关联.     

井冈山森林火灾与气象条件的相关分析

根据江西井冈山森林火灾资料,利用一元回归和逐步回归分析方法,对井冈山1991—2000年森林火灾发生期间的连旱日数、降水量、相对湿度、气温、风速5个主要气象指标进行分析,将各指标分别与火灾发生次数、森林受害面积进行回归计算,建立了利用连旱日数和降水量预测森林火灾受灾面积及发生次数的数学模型。模式运算结果表明,当火灾发生前15 d连旱日数增加时,火灾次数增加;当火灾发生前15 d连旱日数增加、降水量减少时,火灾面积增加。     

近60a巴彦淖尔市气候变化特征及影响因子分析

为了解巴彦淖尔市近60 a的气候变化特征,基于巴彦淖尔市9个气象观测站1961—2020年的逐月平均气温、降水量、日照时数、瞬时风速资料,采用线性倾向趋势分析、滑动平均法、M-K检验法、累计距平法、滑动t检验法、Morlet小波分析法对气候变化特征进行分析。结果表明：(1)近60 a巴彦淖尔市年平均气温增温趋势,年日照时数、年平均风速减少趋势显著,年降水量变化趋势不显著;(2)空间分布上,年平均气温为北低南高,年降水量为东多西少,年日照时数为西北、东南部相对多,其余地区相对少,年平均风速为南小北大;(3)年平均气温在1996年发生突变,年日照时数在1999、2014年发生突变,年平均风速在1982年发生突变,年降水量未发生突变;(4)主要的周期振荡,年平均气温、年降水量在30、13 a左右,年日照时数在13 a左右,年平均风速在20 a左右和10 a左右;(5)北极涛动指数对春冬季气温、春季降水、秋冬季风速有较为显著的影响,北大西洋涛动指数对春冬季气温、夏冬季风速有较为显著的影响,南方涛动指数对冬季降水有较为显著的影响,太平洋北美指数对冬季气温、春季降水有较为显著的影响。     

气候变化背景下广东冬种生产季气象灾害时空分布特征

根据生产实践,影响广东冬种生产的主要气象灾害为寒害、干旱、低温阴雨。从程度和频度两个方面分析气候变暖前后1961—1996年与1997—2015年两个时段广东冬种生产季气象灾害变化特征。结果表明,1997年以来(气候变暖后),(1)寒害、低温阴雨均呈明显减弱趋势,为冬种生产提供了更为有利的气候条件;(2)寒害偏重发生频率明显减弱,广东大部分地区处在频率 < 30%的区域;(3)干旱偏重发生频率增加,其中频率>30%的区域有所增加,主要分布在粤北、潮汕、茂名和湛江等地区;(4)低温阴雨偏重发生频率明显减弱,广东大部分地区处在频率 < 30%的区域。      

基于小时资料的珠海市降水特征分析

利用珠海市2010—2018年21个自动气象站的逐时降水资料,采用经验正交函数分解(EOF)方法,分析珠海市年际降水量的时空分布、强降水和降水日变化等的特征。结果表明:(1)珠海市年降水量存在3个大值中心,分别在西部沿海、西北地区东部和西南地区南部;(2)年际降水量的主要型态为“全市一致型”和“西部东-西、东部南-北分布型”;(3)短时强降水(≥20 mm/h)多发生在西部地区,东部和南部沿海地区极端小时降水可达100 mm以上;(4)前汛期(4—6月)与后汛期(7—9月)相比,日降水概率偏高、峰值时段偏早;(5)前汛期日降水概率峰值时刻分布具有北部较南部偏晚特征,后汛期此特征只在西部地区呈现。     

广西超大范围锋面暴雨发生特征及预报方法研究

利用常规气象资料、EC资料及广西气象台降水资料,采用统计、诊断方法,分析了广西1960年以来日暴雨30站以上的锋面暴雨过程,了解该类暴雨的发生特征。表明:(1)该类暴雨年平均出现0.8次,1990年以后呈增多趋势,月分布最多出现在5月;(2)有7次过程引发主要江河超警戒洪水,主要出现在汛期5～7月;(3)暴雨落区频数分析显示,最大频数位于桂北;(4)持续2d超大范围锋面暴雨过程出现2次,主要出现在2008年以后;(5)暴雨预报关键区南风指数≥45m.s-1,同时北风指数≤0m.s-1,是该类暴雨预报的关键指标,过程比例为72.2%,处于合理预报指标范围,可以作为该类暴雨预报指标。     

济宁市一次秋季暴雨天气过程分析

利用常规观测、数值预报产品等资料,对2011年9月14—15日发生在济宁地区的强降雨过程从环流背景、水汽条件和物理量特征等方面进行了分析和探讨,最后对数值预报进行了检验,量指标发现:(1)影响此次强降水过程的主要天气系统是高空槽、低层切变线、副热带高压和地面倒槽;(2)通过对水汽通量散度、K指数和假相当位温(θse)等物理量场的分析得出,当水汽通量散度达到或低于-8×10-8.g.cm-2.(hPa.s)-1,K指数≥35℃,850hPaθse≥340K时,济宁9月份就易出现暴雨;(3)强降水落区与水汽通量辐合中心有比较好地吻合;(4)欧洲中心(EC)对此次强降水过程高空环流形势做了较为准确的预报,但850hPa风场的预报有偏差,T639对此次过程降水落区的预报和实况吻合,但暴雨落区范围比实况偏小。     

河西走廊近57年来干旱灾害特征时空演化分析

根据1960-2016年河西走廊及其周边地区15个气象站点的逐月降水系列数据,采用标准化降水指数表征年、季的干旱等级,分析了河西走廊的15个气象站点的干旱频率、干旱站次比和干旱强度的演化趋势。结果表明:(1)近57年来,河西走廊地区年尺度、春季、夏季和冬季的干旱站次比均呈减小趋势,秋季干旱站次比呈现出不显著的增加趋势,其中春季和秋季全域性干旱发生的频率都高于29. 8%;(2)河西走廊地区年尺度和四季的干旱强度均呈减小趋势,研究区的干旱强度主要以轻度干旱和中度干旱为主;(3)干旱的空间分布具有明显的区域特征,其中酒泉和玉门是干旱频发地区,河西走廊地区有66. 7%的站点在年和季节尺度上都呈干旱减弱的趋势。干旱的减弱有利于当地的农业生产和生态环境,但是在气候变化的背景下,河西走廊地区局地暴雨和山洪灾害发生的可能性变大,要在抗旱的同时加强洪涝灾害的防御。     

甘肃省森林、草原火灾定量判识方法研究

利用EOS/MODIS资料分析了2002年12月到2003年5月发生在甘肃省的6次草原、森林火灾的火区、火灾影响区及环境的亮温关系,结果表明:火区、火灾影响区及正常环境区在20通道与31通道的亮温存在近似的临界值,即(T20-T31)/T20<0.08的区域为正常环境区;0.08<(T20-T31)/T20<0.093的区域为火灾影响区;(T20-T31)/T20>0.093的区域为火区。同时此方法对"4.15"迭部森林火灾进行定量分析表明:此方法对火灾不同区域的判识及火灾面积的估算有很好的效果,为火灾监测及火灾面积的估算提供了一定的参考依据。     

CI指数在大兴安岭地区春季防火服务中的应用

用综合气象干旱指数(CI),结合1980—1999年林火资料,选取上年夏秋季、3月及前20天累计干旱指数作为CI林火因子,分别代表长期、中期和近期的气象干旱情况,并依据CI林火因子计算出CI林火指数(Hc)进行林火预警服务。经过研究得出如下结论:①各月相比,6月的林火因子最小,5月除上年夏秋季累计干旱指数小于4月外,其他因子均大于4月和6月累计干旱指数,说明5月最易着火,而6月出现火灾时比4月需要更加干旱的气象条件。②4月和6月有89%林火个例的Hc1,5月有84%的林火个例达到这个标准;当Hc≥2时,有76%的年份在10天内发生林火,平均每年发生4次,而Hc2时只有45%的年份发生林火,平均每年发生2.3次。说明Hc越大,发生林火的可能性越大。在春季森林火险预警服务中,可定义Hc≥2为高火险,1≤Hc2为中火险,Hc1为低火险。     

西藏地区人体舒适度指数的变化特征

采用1980～2009年西藏地区38个气象站的观测资料,分析了该地区人体舒适度指数的时空分布特征。结果表明:(1)无论年或者季节变化,舒适度指数均呈现从东南向西北方向逐渐减少的分布规律,普遍舒适的区域主要位于西藏南部和东南部地区;近30a来西藏地区人体舒适度指数呈现显著增加的趋势;舒适度指数与海拔高度、纬度、温度和相对湿度密切相关;(2)从舒适日数来看,西藏地区基本处于冷或偏冷、凉或偏凉的舒适度状态,寒冷和普遍舒适的日数较少;近30a来西藏地区1级和2级不舒适天数呈现逐渐减少趋势,3级、4级不舒适天数和5级舒适天数呈现逐渐增加的趋势;(3)从适合旅游的舒适天数来看,西北部以6～9月为适宜旅游月份,中部以5～9月或10月为适宜旅游月份,过渡到东南部地区以5～9月或10月为适宜旅游月份,甚至可以提前到4月;旅游适宜月份数和天数由北向南呈逐渐增加的趋势。     

山东一次暖区暴雨的环境场特征和触发机制

利用常规观测资料、区域自动站及NCEP再分析资料,对2018年5月15—16日山东暴雨过程的环境场特征和触发机制进行分析。结果表明:(1)该暴雨过程分为暖区暴雨和锋面暴雨2个时段,高空槽、暖切变线和地面辐合线是造成暖区暴雨的主要影响系统;(2)暖区暴雨开始前大气具有产生对流的不稳定环境条件;(3)850 hPa暖切变附近的暖区暴雨有明显的能量锋区,而发生在暖切变南侧暖区的暴雨锋区不明显;(4)暖区暴雨期间,暴雨区上空的垂直风切变均达到中等以上强度,垂直环境条件有利于暖区对流天气的发生、发展;(5)地面中尺度辐合线是暖区暴雨的触发机制,辐合线的位置和移动方向与雨带的落区和移动方向一致;(6)低空急流和超低空急流的加强和向下传播也会触发不稳定能量的释放。     

湖北省一季中稻籼改粳气象条件利弊分析

本文在试验基础上,利用统计分析和模型模拟的方法,分析了湖北省一季中稻籼改粳气候资源利用率、高温热害和低温冷害风险变化,分析了湖北省一季中稻籼改粳适宜品种、适宜播期,提出了若干建议。主要结论有:(1)湖北省一季籼改粳能进一步提高气候资源利用率;(2)籼改粳后抽穗开花期遭遇高温热害的风险增加、低温冷害风险降低;(3)在中稻供试品种中,甬优1540(籼粳杂交)是籼改粳最适宜的品种,热粳优35、中稻1号在各生态区适应性均不如甬优系列;(4)北部地区一季粳稻播期应安排在4月下旬,南部地区播期安排在5月上中旬,能保证80%的年份抽穗一开花避开高温热害高风险期。