大理国家气候观象台发展之路

<正>大理国家气候观象台(以下简称大理观象台)成立于2006年5月。大理观象台位于青藏高原东缘,特有的地理环境和历史资源条件,成为其快速发展的天然优势。大理观象台对南支天气系统东移、对高原冷空气东移以及孟加拉湾风暴对我国中东部和西南、华南的影响等,是全国乃至东亚天气监测研究的最佳监测点。不仅如此,这里更是我国降水的主要空中水汽通道,大理处于东亚季风和西南季风的交汇处,对两支著名季风的监测作用十分突出。     

笛城屏边的云和雾

在美丽的彩云之南,云南省红河州东南,坐落着云南省唯一的苗族自治县——屏边苗族自治县。这个总人口不足17万的小县城,以苗族为主的少数民族占了66%。苗寨中民风淳朴,一年一度的苗族花山节充分展现了千百年来苗族儿女的勤劳勇敢,那五彩缤纷的花米饭完全由纯天然的植物染料染成,排列在一起构成一幅绚丽多彩的美妙画卷。     

黎明之城:景洪

景洪市地处祖国西南边陲,是云南省西双版纳傣族自治州的首府和政治、经济、文化中心,也是我国面向南亚、东南亚的门户中心。总人口54万人,少数民族人口占70%。一进入景洪,就会被郁郁葱葱的热带植物所吸引,它是“国家园林城市”“国家重点生态功能区”和云南省首个“全国森林旅游示范县”.     

大理雨季开始期演变及异常环流特征分析

利用云南省大理州12个气象站1962～2008年共47a雨季开始期资料及NCEP／NCAR高度场及风场资料分析了大理雨季开始期的时空分布特征及异常年环流特征。EOF分析表明,大理雨季开始期存在多种空间分布类型,主要的分布型是一致偏早（晚）型及东南一西北型。Morlet小波分析表明,大理雨季开始期在20世纪60年代初到70年代中期偏早,70年代中期至90年代初偏晚,90年代初至今偏早;且存在约2a和10a的特征时间周期变化。异常偏早年5月高度距平场上北半球经向上呈“-＋-”的分布,异常偏晚年则相反,呈“＋-＋”的分布。异常年5月高、中低层的距平风场同样存在明显差异,异常偏早年高层存在增强伊朗高压的反气旋环流,低层存在偏强的南亚季风环流,异常偏晚年则是相反的环流特征。     

东宁气候要素对水稻种植的影响

1自然环境 东宁县位于黑龙江省东南部,属牡丹江市所辖的边境县份,境内总面积7137 km2,地貌呈＂九山半水半分田＂特征。受海洋性气候影响,东宁气候温和四季分明,雨热同季,水量充沛,素有＂塞北江南＂之美誉。东宁盆地,西起东宁县城向东延伸,一直到瑚布图河,都是冲积平川。     

一次典型转折性天气过程分析

利用常规观测资料对2007—07—10云南省大理州久旱转大雨天气进行分析,结果表明：此次久旱转大雨天气出现在中纬度环流经向度加大,副高东退的形势下;500hPa云南以西反气旋环流的减弱,高空冷平流的入侵对降雨的启动和加大至关重要,700hPa切变线为降雨提供了动力机制;水汽通量散度、垂直上升运动与大雨的发生有较好的对应关系。     

基于“配料法”的云南短时强降水预报概念模型建立

本文利用云南省125个国家级自动气象站及3400个区域站统计并选取了2012—2016年5—10月的典型短时强降水个例,基于"配料法"的基本思路对其进行中尺度特征分析,最终得出适用于云南省的五类短时强降水概念模型。分析结果表明:云南省短时强降水集中出现在6—8月,且一天中存在两个明显的峰值;高空强烈的干冷平流及大风天气是判别高空冷平流类的重要依据,冷空气主要通过两条路径影响云南;分析低层暖平流类的关键系统为季风槽及孟加拉湾低压,主要影响滇中及以南地区;地面锋面是斜压类的重要特征,此类强降水主要位于700 hPa切变线及850 hPa温度锋区前侧,地面锋面附近;准正压A类短时强降水主要受西风槽及副热带高压的相互作用影响,其强降水落区分散,预报难度大;准正压B类受台风登陆后减弱的低压及其外围云系的影响,强降水位于700 hPa湿舌、850 hPa暖脊及地面辐合线共同影响的区域(一般位于滇中以南地区)。     

大理、理塘和林芝气象要素的日变化特征对比分析

用大理、理塘和林芝的地面自动气象站资料,对比分析3站气温、相对湿度、本站气压、瞬时风速、地面温度的日变化特征。结果表明：大理、理塘和林芝气温最低值和相对湿度最大值的出现时间分别为7时、7时左右和8时左右,气温最高值和相对湿度最小值出现的时间均在16时左右。3站气压日变化呈＂双峰双谷型,＂2个高峰值时段分别出现在10时左右和凌晨0～1时,2个低谷值时段分别出现在17时左右和5时左右。风速在凌晨至7时左右较低,之后至傍晚不断增大并出现极大值,日落后逐渐减小。3站地面温度7时左右出现最低值,14时左右出现最高值。从季节变化情况看,气温和地面温度出现最高值、最低值的月份及变化幅度最大的月份基本相同。地面温度增、降幅度最大的季节分别是春季、秋季。气压随季节变化幅度较气温、相对湿度小。初春风速较大,秋季风速较小,风速对相对湿度有一定影响,大理和林芝相对湿度出现最小值的月份与风速出现最大值的月份相同。各要素值基本是大理最大,林芝次之,理塘最小,这与3站的纬度、海拔高度和下垫面性质有关。     

大理机场冬春季风场模式初探

大风是大理机场冬春季(当年11月-次年4月)影响航班正常和安全的首要天气因素。大理机场因其特殊的地理地形造成大风天气较多,且风向风速的变频较大,探研大理机场冬春季的风场模式,对提高大风天气的预报能力,保障飞行安全有现实的意义。     

舟曲“8.8”暴雨云团的中尺度特征

通过对造成舟曲＂8.8＂暴雨的对流云团特征进行分析,发现2010年8月7日20时700 hPa上位于平凉—定西—甘南中部一线的切变线对造成这次暴雨过程的对流云团的形成、发展和维持有十分重要的作用,同时对流云系的发展、加强与2次对流云团的合并有密切关系;舟曲＂8.8＂暴雨是在对流云团减弱南移的过程中发生的,具有明显的局地...     

基于降水数据的云南省近61年旱涝特性研究

选择标准化降水指数(SPI)刻画旱涝特征,基于云南省1954—2014年间32个气象站点逐月降水量资料,采用经验正交函数(EOF)方法、径向基函数(RBF)空间插值法、小波分析法,分析了近61年来云南省SPI序列、旱涝情态的时间特征和空间格局。结果表明:近61年来,云南省整体呈现干旱趋势(SPI变率为-0.009 1),SPI序列在2000年之后变化更加剧烈、速率加快。旱涝等级时间序列中,偏涝至偏旱年份占88.52%,大旱占4.92%,重旱和大涝均占3.28%,且自2003年以后,发生干旱的次数和强度明显增加。旱灾易发区主要分布于2个片区:景洪-思茅-元江站片区,以及沾益站东北地区;洪涝易发区主要分布于3个片区:临沧-大理-华坪沿线的西部片区,昭通站北部区域,及云南省东南部片区。干旱与洪涝事件发生的频率具有较好的对应性,但干旱事件发生的频率要略高于洪涝事件。EOF分析的第一个模态表明云南省整体呈现一致性的变涝或变旱特征,可能受到大尺度气候特征影响,第二模态可能受到地形因素的控制,第三模态可能与季风、大气环流等多种因素的影响有关;相应的时间系数也印证了云南省整体具有干旱趋势。SPI序列存在准2 a、准6 a、准8 a、准18 a、准28 a的周期性特征,且以准28 a为主周期。      

低纬高原气候季节变化特征研究——以云南昆明大理为例

依据《气候季节划分》标准,选取我国低纬高原地区2个典型旅游城市——昆明和大理,进行了气候季节平均态,季节开始日期及长度变化,春分、夏至、秋分、冬至节气气温演变分析。（1） 昆明、大理是高原“无夏区”,一年仅有春、秋、冬三季,属“春秋型”城市,春、秋季为295 d和290 d,占全年的80.8%和79.5%。（2） 随着气候变暖,昆明、大理春、秋、冬三季比例发生了改变,春、秋季增加,冬季缩短,昆明变化幅度强于大理。（3） 昆明、大理春季始于2月9日和2月10日,春季长度为117 d和123 d;秋季始于6月7日和6月13日,秋季长度为178 d和167 d;冬季始于12月1日和11月27日,冬季长度为70 d和76 d;昆明、大理“春常在、秋长驻、冬短暂”特征显著。（4） 近60年来,昆明、大理春季开始日呈提早趋势,秋季开始日呈稍推迟趋势,冬季开始日呈推迟趋势;昆明、大理春季长度增加;昆明秋季长度略增加,大理秋季长度略减少;昆明、大理冬季长度减少。（5） 昆明、大理春分节令日气温阀值为14.8 ℃和14.2 ℃,夏至为20.3 ℃和20.5 ℃,秋分为17.4 ℃和17.5 ℃,冬至均为7.9 ℃;与我国东部季风区的北京和上海相比,昆明、大理在春分、夏至、秋分、冬至四个节令上具有“春暖、夏凉、秋爽、冬暖”特征;近60年来,四个节令日气温年际变化呈升高趋势,尤以春分、秋分增暖显著。     

1951~2010年云贵高原大理和丽江气温、降水的气候特征分析

利用大理和丽江气象站1951~2010年的逐日气象资料,分析了横断山脉东部气温、降水的气候特征。结果表明,1991年以后,大理和丽江地区均存在显著增温的趋势（0.58和0.55℃/10 a）,明显高于同时期中国平均气温的增加幅度;而在1991年之前,大理和丽江的年平均气温呈现下降或微弱上升的趋势（-0.14和0.07℃/10 a）。与夏季平均气温的增温幅度相比,冬季平均气温的增温更显著,且其变化趋势与年均气温的气候特征是一致的。大理和丽江年总降水及各季节降水量在1951~2010年并没有明显增加或减少的趋势。大理和丽江雨季开始的时间分别为第28候和第30候,持续时间分别约为5.5和4.5个月。20世纪80年代以后,丽江年平均风速的减小强度明显大于大理,这是因为丽江站地处城区,城市化剧烈,地表粗糙度增加显著。日照时数与云量呈反相的季节变化,降水量的多年平均的逐候变化与日照时数、总云量、尤其是低云云量相关,随风速增大而减小。     

黔东北一次局地特大暴雨天气的雷达回波特征分析

使用铜仁本地CINRAD—CD多普勒天气雷达、地面加密自动站资料,对2014年6月3日傍晚至6月4日发生在铜仁市的特大暴雨进行雷达回波特征分析。结果表明：混合型降水回波的＂准静止状态＂和回波有组织地排列形成＂列车效应＂是产生此次特大暴雨最直观的特征;最强暴雨落区在多普勒雷达径向速度图上β中尺度逆风区附近;正负速度区的变化及逆风区附近强对流多单体的持续影响常常会产生局地暴雨;暴雨回波的强回波核总是位于云体的中下部是暴雨回波的典型特征;特殊的地形条件也是产生此次大暴雨的一个重要因素。     

云南省陆地生态系统和土地利用类型的NDVI时空变化特征

研究不同陆地生态系统和土地利用类型的归一化植被指数(NDVI)时空变化特征,不仅可揭示基准年以来各生态系统和土地利用类型的变化情况,而且可为云南不同生态区的保护提供科学依据。基于SPOT-VEGETATION NDVI数据,利用一元回归和相关分析等方法,在ArcGIS平台下分析1999-2013年云南NDVI时空变化的基础上,以2000年云南陆地生态系统和土地利用为基准年,重点分析植被指数变化显著区域的各类陆地生态系统和土地利用类型NDVI的变化情况。结果表明,云南省国土面积六成以上区域的植被指数出现了显著的上升趋势,局部地区出现了下降趋势,其中,昆明、玉溪、红河、大理、德宏5个州(市)和曲靖市南部植被指数上升不明显,显著下降的区域主要是滇中地区;普洱市出现大面积连片上升区。植被指数上升的主要生态类型是农田、森林和草地生态系统,下降的是聚落、水体和湿地生态系统;从土地利用类型看,植被指数上升面积比例较高的是旱地、有林地、灌木林、疏林地和高覆盖度草地,下降面积比例较高的是城镇用地和其他建设用地。分析结果可为云南省生态保护提供科学依据。     

大理机场雷暴特征及潜势预报分析

利用大理机场5年天气观测资料和FNL 1.0X1.0数据,对大理机场雷暴特征及潜势预报进行分析,结果发现：大理机场全年各月都有可能出现雷暴天气,雷暴天气主要出现在6~9月,每年7月和8月雷暴天气出现最为频繁;雷暴天气持续时间0~1小时的次数最多,持续时间1~2小时的雷暴也比较常见,持续时间4~6小时的次数较少,没有出现持续时间6小时以上的雷暴;雷暴可以出现在大理机场的任何方向,出现在东边的次数最多,出现在天顶的次数最少;雷暴初期平均在1月31日,雷暴终期平均在11月14日,雷暴的初期和终期年际差别较大。选取对流有效位能、500hPa相对湿度、0度层高度、近地表四层等压面的抬升指数和可降水量作为预报因子建立大理机场雷暴预报方程,预报方程是显著的,有较好的雷暴潜势预报能力。     

大理机场风特征分析及对飞行的影响

利用大理机场近5 a自动观测系统资料,对平均风向、风速以及大风进行统计分析,结果发现:大理机场全年盛行偏南风,风向夜间到上午为东南风,午后风向逐渐转为西南风,傍晚转为东南风;大理机场年平均风速为5.4 m/s,白天风速大于夜间,且夜间风速稳定;大理机场大风天气主要出现在每年11月—次年4月,出现时间多集中在下午06—11UTC,白天多于夜间,起风时间一般为中午03UTC以后,大风风向为西南风;大理机场干季受大风、颠簸和低空风切变影响较大。     

大理机场一次晴空大风天气诊断分析

利用常规气象资料、NCEP2.5°×2.5°资料和风廓线雷达资料,分析了2015年2月27日晴空大风天气过程。结果发现:大理机场上空位于高空西风急流轴附近,虽然高空冷平流较弱,但是动量下传是造成大风的主要因子。当高空至机场近地面均为下沉运动时,下沉气流携带高空的动量下传,造成大理机场出现大风天气。相反,当近地面至700 h Pa为上升运动时,上升气流会阻碍高空动量向下传递,机场大风结束。风廓线雷达资料分析也表明动量下传是27日大风的主要动力因子,当高空到地面均为下沉运动时,大于3 m/s的下沉速度到达的高度越低,大风的出现频率越高;同时300~2500 m风向随时间反气旋偏转能使高空动量持续向近地面传送,对大风的产生和维持起作用,相反300~2500 m风向随时间气旋性偏转,则对高空的动量下传起抑制作用。     

大理近地层山谷盆地湖陆风及湍流特征分析

研究湖陆风特征不仅能够为提高天气气候的预测能力奠定基础,而且对风能资源的开发利用等具有重要的实用意义。利用大理国家气候观象台近地面通量观测系统的2007年3月－2008年5月资料,采用涡动相关法等分析了大理近地层中湖陆风、峡谷风特征及形成原因和影响因素。结果表明：大理地区白天以东风和东南风为主,夜间以西风和西南风为主。进一步对湍流和湍流通量特征分析发现,大理地区白天不稳定层结多于夜间;湍流强度白天强于夜间,并且随着风速的增大而减小;湍流通量具有明显的日变化特征,热量交换形式以潜热为主。     

云南汛期旱涝特征及成因分析

通过Z指数和旋转经验正交函数(REOF)分析等对云南省汛期(5~10月)降水作旱涝等级划分、型态分布和旱涝时空分布特征研究,发现云南省各地汛期降水具有一致性,1980年代以来,汛期旱涝有更频繁发生的趋势,东、西部和东南部地区为云南省全省旱涝多发区。对比分析了云南旱涝年的大气环流特征,发现两者显著差异:涝年500 hPa位势高度距平亚洲区域自西向东为“- -”波列结构,云南北部低槽活跃,反映出有强冷空气活动的环流背景,伊朗高压及青藏高压活跃,利于与副热带高压形成“两高辐合”的强降水形势;低层850 hPa水汽输送和OLR场特征揭示出低纬度热带海洋具有强烈的水汽输送机制;旱年则反之。并讨论了导致云南汛期旱涝的热带强迫源区主要位于孟加拉湾、南海—西太平洋,可能机制是热带强迫所激发的大尺度准定常波列的传播。