利用APSIM模型评估播期和种植密度对关中玉米气候生产力的影响

以陕西关中为研究区域,利用杨凌和长武的玉米试验数据校正和验证了APSIM模型,结合1971—2010年的气象数据,模拟了不同播期和种植密度情形下的玉米潜在生产力。结果显示:APSIM模型在关中地区适应性较好。夏玉米潜在产量和雨养潜在产量分别为8756和4236 kg/hm²,春玉米分别为13138和6163 kg/hm²,通过灌溉最高可分别增产52%和53%,而降雨量是制约该地区玉米生产的主要气候因子。适当推迟播期和提高种植密度可以有效提高玉米潜在产量和水分利用效率(water use efficiency,WUE)。其中,夏玉米潜在产量和雨养潜在产量最高可分别提高20.0%和24.2%,春玉米可分别提高21.7%和22.8%;夏玉米潜在WUE和雨养潜在WUE可分别提高22.7%和20.8%,春玉米可分别提高14.4%和20.0%。因此,同时优化播期和种植密度可以有效提高关中玉米的气候生产潜力。     

塔克拉玛干沙漠腹地沙丘温度特征浅析

塔克拉玛干沙漠腹地沙丘温度因不同类型、深度、部位、天气、时段差异很大。利用不同深度、部位,晴天和沙尘天,裸地与植被,不同植被下的温度观测,浅析其温度分布特征。沙丘表面日最高温出现在顶部,日最低温和日较差最大值出现在迎风坡。沙丘顶部和迎风坡升温快,降温也快,日较差大,落沙坡则相反。沙丘顶部、左翼、迎风坡和落沙坡,日变化振幅,浮尘、扬沙天小于晴天。迎风坡和落沙坡20cm深度,晴天和沙尘天最高最低温度出现时间和沙表层有相反趋势。0～20cm迎风坡和落沙坡日较差逐渐减小,最高与最低温度出现时间,晴天和沙尘天不同,晴天和沙尘天温度差值在白天较大。裸地和植被表层沙面温度变化较大,植被阴面日变化振幅小于裸地和植被阳面。裸地和植被浅层温度变化平缓。红柳和芦苇所在沙堆表层温度日变化较大,梭梭的日变化小,温度最低值均出现在07时。     

分布式开放型多普勒天气雷达产品系统设计

随着我国多普勒天气雷达网建设的深入发展, 雷达气象产品系统开发和资料应用越来越迫切。文章介绍了开放软件系统模型, 分析了新一代天气雷达特点和发展需求。结合新一代天气雷达网和我国气象业务网发展状况, 提出和研究了可供新一代天气雷达使用的开放系统的分布式业务模式, 研究和设计了雷达气象产品开放系统的结构和运行方式。文中的分布式开放型雷达产品系统的结构和模型, 对其他类业务和科研系统的开发和发展具有参考价值。     

新书架

《高空气象探测和质量控制》曹云昌张玉存郭启云陈文广赵士伟等著该书内容包括高空探测的历史、现状和发展,数据采集和传输,高空温压湿探测,高空风向风速探测,高空探测数据的质量控制和评估以及产品检验合格评定的原则和方法等。同时根据检验和质量控制的需求提供了高空大气的基本特性,气象传感器的测量特性和气象要素量值传递,数据统计和处理,高空探测系统的静态测试,动态比对试验以及测量结果不确定度分析和评定的方法等。     

建筑工程防雷管理工作所面临的问题及对策

于现行气象法律框架范围内,从工作实践出发,对建筑工程防雷技术服务和行政管理工作所面对的现状和问题,进行深入剖析和系统总结,提出相应的应对策略和工作措施,以供防雷工作借鉴.     

西北干旱区水循环与水资源问题

从现实条件和可持续发展的角度初步归纳了全国水资源短缺的空间格局,评述了西北干旱区水资源的现状和趋势,简要分析了西北干旱区水循环和水资源利用的特点和规律,概括了西北干旱区水循环和水资源高效利用研究的进展和动态,初步探讨了西北干旱区水资源高效率利用的科学对策。最后,提出了西北干旱区水循环和水资源高效利用研究方面的某些重要科学问题。     

气象部门党的建设、文化建设和廉政建设的空间与范式取舍——以金坛市气象局实践探索为研究案例

文章以金坛市气象局实践探索为研究案例,对党的建设、文化建设和廉政建设与气象层级,确立气象部门党的建设、文化建设和廉政建设主项,气象部门党的建设、文化建设和廉政建设向度,建构气象部门党的建设、文化建设和廉政建设范式四个问题进行研究,探索和建立气象部门科学、客观、系统的党的建设、文化建设和廉政建设的空间与范式取舍体系。     

科学应对气候变化 建设江西生态文明

阐述了科学应对气候变化对实现“建设生态文明”战略目标的重要性。结合江西实际,分析了气候变化对江西农业、水资源、森林和其他生态系统的影响。在此基础上,提出了江西应对气候变化应采取的措施：一是进一步优化能源结构,大力发展循环经济,加强节能减排管理,以减缓温室气体排放;二是继续加强农业基础设施建设,推进农业结构和种植制度调整,选育抗逆品种,以加强农业生态建设;三是加强水资源管理与保护,进一步强化水利基础设施规划和建设;四是进一步完善森林生态系统建设,大力推进生态市、县和生态城市建设,健全林业有害生物检疫、测报和防虫服务体系,以加强森林和其他生态系统建设;五是研究和用好“排放权”特殊资源;六是采取加强气候变化相关科技工作的管理与协调,加强气候变化相关科研工作,加强气候变化领域科技人才建设,促进产业结构优化和升级,加强应对气候变化的节能减排科技成果的推广和转化,加大对气候变化科学研究与技术开发的资金投入等,以提高气候变化相关科技工作的水平和能力;七是发挥政府的推动作用,加强宣传、教育和培训工作,提高公众应对气候变化意识和水平。     

灾害风险的决定因素及其管理

灾害风险的影响不仅由灾害本身决定,更取决于风险的决定因素——暴露度和脆弱性。暴露度和脆弱性是动态的、多维度的。高暴露度和脆弱性是不平衡发展的结果。在气候变化的背景下,只有正确认识暴露度和脆弱性的维度,重视风险沟通和风险累积,选择适当的方法进行风险评估,才能设计和实施有效的灾害风险管理战略以适应长期气候变化。在致力于降低、转移和分担风险的同时,还要对灾害风险进行防御和响应,提高对不断变化的风险的恢复力。通过使用这些整合的灾害风险管理方法,灾害风险管理决策与应对措施会限制暴露度和脆弱性,使气候变化适应成为可能。     

加快黑龙江省气候资源探测和保护立法的建议

气候资源探测和保护,是气象工作的重要组成部分,是各级政府、气象主管机构的主要职能之一。当前,随着全球气候变暖．气候资源探测和保护引起了全社会的关注,特别是当气候资源成为一种清洁可再生能源被开发利用时,吸引了越来越多的经济社会组织和利益集团参与介入,给气候资源探测和保护工作带来了许多新的问题和困难,其中一些急难问题亟需地方人大常委会从实际出发,通过立法加以法律规范,为依法探测和保护气候资源提供依据和保障。为此,本文根据上位法规定,对加快黑龙江省气候资源探测和保护立法工作．提出以下几点建议：     

1986-2015年6月上海虹桥机场低云日数的年际变化及原因分析

利用1986-2015年上海虹桥机场低云资料、ERA-Interim再分析资料以及NOAA海面温度资料,对虹桥机场6月低云日数的年际变化进行了研究,并对导致其年际变化的原因进行了探讨。结果表明：虹桥机场低云在6月出现的天数最多,且6月低云日数具有显著的年际变化特征。影响虹桥机场6月低云日数年际变化的主要原因是：当副热带西风急流位置异常偏北时,虹桥机场处于急流入口区右侧,异常的上升气流有利于虹桥机场上空出现低云;当东南季风异常偏强时,来自低纬的水汽和来自北方的偏北气流能够在长江中下游地区聚汇,使得虹桥机场上空低云日数偏多。此外,ENSO对虹桥机场6月低云日数的年际变化具有重要影响。赤道中太平洋异常偏冷时,其上空的局地对流活动受到抑制,导致西北太平洋低纬地区对流层低层出现异常反气旋,该异常反气旋通过局地的风-蒸发-海面温度的正反馈过程得到增强,并在前期冬季形成后能够一直维持至6月,该异常反气旋有利于来自海洋的水汽在其南部偏东气流的输送下到达长江中下游地区,导致长江中下游地区降水偏多,有利于虹桥机场低云日数偏多。     

气旋生成机制的位涡反演诊断

本文采用位涡反演方法,对一次西太平洋地区爆发性气旋的生成机制进行了诊断分析。结果表明：高层位涡扰动（即高空槽脊系统）所诱生的低层扰动风场特征为一支位于高空槽前下方的偏南气流,这支偏南气流是促使低层锋区扰动发展的主要动力因子：而低层位涡扰动（即低层锋区扰动）所诱生的低层扰动位势场和扰动风场是低层降压和气旋性环流生成的主要原因。     

蒙贝低涡类环北京暴雨过程分型研究

利用天气观测资料、NCEP/NCAR再分析资料对1998—2008年发生的20例蒙贝低涡导致的环北京暴雨过程进行了分型研究。依据环流特征和天气系统配置,将该类暴雨过程分为两脊一槽型、阻塞型和低涡—副高南北对峙型。其中,两脊一槽型是斜压性较强的冷涡暴雨过程,天气和次天气尺度强迫均对暴雨发生产生影响,水汽来源于对流层低层西南气流的输送。阻塞型具有明显的局地对流暴雨特征,由两高之间宽广低压带上活跃的中尺度对流系统引发,高低空急流区产生的次天气尺度强迫是中尺度对流系统的触发因素之一。低涡—副高南北对峙型是低涡底部发展中的高空槽与北抬西太平洋副高相互作用产生的系统性暴雨过程,这一相互作用常强迫产生西南低空急流,为系统性暴雨的发生提供了充沛的水汽供应。     

1961～2005年新疆夏季低云量长期变化特征及影响因素分析

利用新疆51个观测站1961～2005年低云云量资料,采用趋势分析、小波分析等方法分析了新疆夏季低云量的长期变化特征,并对500hPa环流指数与新疆夏季低云量做奇异值分解,重点讨论了极涡对新疆夏季低云量的影响。结果表明:近45年新疆夏季低云量增加趋势显著,并在1987年发生突变;新疆夏季低云量存在2～3年、准6年和准11年的显著周期;环流分析表明新疆夏季低云量与副热带高压、极涡及青藏高原高度场指数关系密切,当极涡面积减小、强度减弱时,西亚高空急流偏弱,新疆上空高空急流偏强,而低层大气主要表现为南风增强,水汽输送辐合加强,因此新疆夏季低云量偏多,反之,低云量偏少。     

庐山雨凇积冰日数变化特征及其与海气场关系

利用江西省气象信息中心提供的1970-2016年逐日庐山站电线积冰、NOAA重构延长的逐月海表温度(SST)及NCEP再分析风场等资料,采用线性趋势分析、Man-Kendall检验、Morlet小波分析、合成分析等方法,研究了庐山雨凇积冰日数的变化特征及其与海气场的关系,结果表明:1)庐山雨凇积冰基本发生在当年11月至次年3月。2)雨凇积冰日数总体呈显著下降趋势,且在1981年和2001年分别存在一显著突变,即1970-1980年庐山雨凇积冰日数异常偏多,1981-2001年庐山雨凇积冰均值基本接近常年,2001-2005年庐山雨凇又异常偏少。3)庐山雨凇积冰日数存在2~4年、6~8年及20年左右的振荡周期,2~4年周期变化在20世纪70年代、80年代末到90年代末及2005年以后振荡显著。4)庐山雨凇积冰异常偏多年代,前期410月整个热带太平洋海温异常偏低,同期113月庐山受贝加尔湖异常反气旋东南侧东北气流和来自东太平洋偏南气流的共同影响,有利于出现雨凇积冰。     

大连机场典型低空风切变的成因分析

风切变是指空间两点之间的风的矢量差,风切变分为水平风切变和垂直风切变。航空气象学中,低空风切变通常是指近地面600 m高度以下的垂直风切变,低空风切变严重危害航空活动安全,尤其是在飞机起飞和着陆阶段。为了提高对低空风切变的预报准确率和提前预警时间,利用大连机场话音方式航空器报告统计大连机场出现的低空风切变特点。大连机场低空风切变出现最多的季节是秋末和春季,其中以西北大风和偏北大风造成的低空风切变最为典型,这种切变常常出现在地面风向为360°或350°、平均风速9 m·s^-1、阵风风速16 m·s^-1的观测时次附近。选取3个大连机场典型低空风切变的天气个例,利用NCEP/NCAR FNL(1°×1°)资料分析大连机场出现典型低空风切变时的天气形势特点,利用WRF模式输出资料,分析了大连机场出现典型低空风切变时低层的风场特征。分析结果表明,WRF模式输出的风场变化较小,不能体现低空风切变的突变特征,利用模式输出资料计算得到的反映偏差风相对大小的I值与风切变的出现有明显关系,当I大于0.5且逐渐增加时,容易出现低空风切变,当I小于0.5且逐渐减小时,不易出现低空风切变,可以利用I值及其变化情况进行风切变的预报预警。     

华南夏季12-30 d持续性强降水的低频特征分析

利用1982-2011年夏季（5-8月）中国气象观测站点逐日降水资料、NCEP/NCAR逐日再分析资料、NOAA逐日向外长波辐射和海表温度资料集,通过选取低频降水事件的方法,分析了华南夏季12-30 d持续性强降水事件的基本特征,然后利用位相合成法对持续性强降水期间伴随的低频大气环流型以及低频信号的来源和传播情况进行研究,同时也分析了低频海-气耦合过程对持续性强降水的影响。结果表明：（1）华南夏季降水具有显著的12-30 d低频振荡特征,持续性强降水事件在6月发生次数最多,低频降水期间的雨带自东南向西北传播。（2）在持续性强降水发生期间,华南及邻近海域低层受强大的低频气旋式环流控制,低频上升运动显著,而中国南海-菲律宾海一带则是强的低频反气旋式环流,其西侧向北的低频水汽输送不断将中国南海的水汽送至华南及邻近海域进行辐合上升。低层的低频信号来源于热带西太平洋和中国南海-菲律宾海一带低频振荡的西北向传播,同时伴随着西太平洋副热带高压明显的西伸东退过程。（3）在高层,华南北侧（22°-45°N,95°-130°E）区域强大的低频气旋式环流和孟加拉湾-中国南海一带的低频反气旋式环流相互配合,使华南高层处于强大的辐散环境中,从而加强了华南低层的辐合与低频上升运动,造成持续性强降水的增强。高层的低频信号来源于低频罗斯贝波列的东南向传播。（4）低频大气环流异常通过云辐射和热通量过程改变低频海表温度异常,而由大气强迫的低频海表温度异常通过影响低层大气的稳定性来对大气施加明显的反馈作用,该海-气耦合过程有利于大气低层低频信号向华南地区传播,从而影响了华南持续性强降水的发生、发展与结束。     

低空急流识别及急流轴自动绘制方法研究

低空急流对强对流天气的预报有重要意义。针对目前低空急流主要由手工绘制,存在效率低、易受主观因素影响的问题,本文基于MICAPS高空全要素填图数据中的探空站风场信息,提出了一种低空急流自动识别及急流轴自动绘制算法。算法从急流轴定义出发,依次从风速、风向、探空站分布、中轴线位置等多个角度对低空急流轴进行检测。经过传递闭包聚类、急流轴关键点提取、不同风向急流轴关键点归并、急流轴平滑等步骤,实现了低空急流自动识别及急流轴的自动绘制。测试表明,在识别的基础上自动绘制的急流轴具有位置准确、形态自然、能完整反映急流水汽输送路径、适应复杂环境低空急流等特点。在291组测试数据中未发现空报,准确击中率达到94.96%。     

基于东北玉米区域动力模型的低温冷害预报应用研究

在田间试验资料基础上，采用改进的发育模型和分区作物参数，结合前人有关研究成果建立了东北玉米区域动力模型，并利用模型模拟了12站40年 (1961~2000年) 玉米生长发育过程。确定抽雄期延迟天数为低温冷害指标，分析了历史低温冷害年及减产情况。模拟了典型冷害年和40年气候平均的0.25°×0.25°网格点玉米生长发育过程, 探讨了与区域气候模式结合进行低温冷害预报的方法。主要结论有:①玉米发育模型能够较好地模拟玉米发育期和发育期对低温冷害的响应，以抽雄期延迟天数为冷害指标评估的历史冷害发生状况基本符合历史实况。②模型有一定的模拟玉米生长量对低温冷害响应的能力，但还需要更多的试验数据校正品种参数，完善模型。③利用GIS技术，结合区域化的作物参数运行区域作物模型，是作物模型区域化应用的一种解决方案。④东北玉米区域动力模型解释性好，根据确定的害指标，以区域气候模式输出结果驱动玉米模型可以模拟和预测低温冷害，是农业气象灾害预测预报的一个有益的尝试。     

Chanchu台风(0601)流出层的低理查森数特征分析

对流层高层存在流出层是台风环流结构的一个典型特征,但是关于台风流出层层结及不稳定特征的分析相对较少。本文利用了非静力中尺度WRF模式输出的0601号Chanchu台风的模式模拟资料,以Ri(理查森数) < 1为判据,分析了存在于Chanchu台风流出层的低理查森数,以及它的分布特征与形成原因。分析表明,在Chanchu台风流出层10~16 km高度附近,低理查森数出现频率较大,甚至达到湍流标准,这与Emmanuel(2011) 推测得出的结论一致。通过对比台风发展过程发生、发展、成熟和消亡阶段流出层低理查森数的状况,发现低理查森数的出现频率与Chanchu台风强度有较好的对应关系,即Chanchu台风强度越强,低理查森数出现的频率越高,范围也越大,同时,Chanchu流出层的低理查森数的存在及分布特征受到水平风的垂直切变和稳定度影响。在Chanchu台风强度缓变过程中,低理查森数的分布还存在日变化,这与太阳辐射日变化导致的辐射加热和冷却造成的稳定度变化有关。分析揭示出存在于Chanchu台风流出层的低理查森数层的结构特征,也验证了低理查森数层对Chanchu台风的强度和辐射日变化具有敏感性。