德国4站点极端降水频数和强度趋势变化分析

根据不莱梅、波茨坦、卡尔斯鲁厄和楚格峰1901—2007年逐日降水量分析了各站极端降水的频数和强度趋势变化。结果表明:山区(楚格峰)出现的极端降水数量呈上升趋势,且强度显著增强,在冬、夏2季亦如此。这与全球变暖背景下,山区的积雪融化导致对流活动增强以及大气环流影响水汽输送增强有关;在超过绝对阈值的极端降水方面,北方地区(不莱梅和波茨坦)发生频数保持稳定,无显著趋势变化,南方地区(卡尔斯鲁厄)有显著减少的趋势,且不莱梅的频数变化趋势与波茨坦相似,具有强正相关,而此2站与卡尔斯鲁厄的频数变化趋势呈反位相,有较强的负相关;除楚格峰外,极端降水强度变化无显著趋势。低海拔地区在冬季极端降水的频数和强度上,大部分有显著上升的趋势,而夏季,在2方面均出现不同程度的下降;极端降水频数和强度呈强正相关。     

基于TRMM的热带气旋降水三维结构特征分析

利用TRMM卫星PR、TMI、VIRS资料研究了0608号"桑美"台风降水的三维分布特征。结果表明,"桑美"台风降水有很大的不均匀性,强降水主要分布在眼壁附近。大范围的降水区内包含几条明显的强雨带,其中存在很多独立的对流性降水区。降水主要集中在距台风中心50 km以内,而这部分的面积只占台风总降水面积的很小一部分。距离台风25～30 km处平均降水量最大,然后降水量随距离的增加迅速减小,由于台风降水中含有强降水带,所以随着与台风中心距离的增大,平均降水量会出现波动。"桑美"台风降水中大部分为层性降水(占总降水面积的84.3%),对流性降水仅占总降水面积的15.7%,但它对总降水量的贡献却很大(达到50.4%)。对流性降水的平均降水量为层性降水的5.5倍,明显大于热带海洋地区的平均值。     

气候变暖背景下中国沿海降水变化特征

IPCC第六次评估报告指出,随着全球变暖,强降水事件通常会变得更加频繁和强烈。暴雨是我国主要气象灾害之一,是引发洪涝的最主要原因。目前洪涝灾害已成为影响滨海城市公共安全和经济社会发展的重要因素,了解降水的变化特征对于科学应对气候变化和防灾减灾具有重要意义。本文研究结果显示,1966-2020年中国沿海降水量和暴雨及以上级别降水日数（日降水量≥50 mm的日数）总体均呈增多趋势,但变化趋势不显著;降水日数（日降水量≥0.1 mm的日数）总体呈减少趋势,且变化趋势显著。降水量和暴雨及以上级别降水日数在长江口至福建北部沿海和海南沿海增加趋势明显,山东省及以北沿海、广东省东部沿海呈减少趋势;降水日数除在长江口附近呈增多趋势外,其他沿海地区均以减少为主。降水日数总体减少,降水量总体增多,表明降水过程中降水强度有增加趋势。中国沿海总体暴雨及以上级别强降水主要集中在5-9月,出现频率占全年81.7%。多地出现最大日降水量超过250 mm情况,局部最大日降水量超过500 mm。强降水过程期间往往伴随高海平面,影响滨海城市行洪排涝,增加淹没风险。     

两种融合降水实况分析产品在山东地区的适用性评估

以质量控制后的观测降水数据作为“真值”,采用多种指标评估检验国家气象信息中心研制的5 km逐小时降水实时三源融合实况分析产品(简记为“FRT_05”)和1 km逐小时降水实时多源融合实况分析产品(简记为“RT_01”)在山东地区2021年汛期以及台风“烟花”过程的适用性。结果表明:(1)两种降水产品在山东的适用性较好,但RT_01产品的精细化实况监测能力优于FRT_05。(2)检验指标的月变化明显,在降水量次多的9月降水产品的适用性最优。(3)两种降水产品在鲁中山区西部、威海东部和青岛沿海一带地形复杂的区域以及大部分海岛上的适用性相对较差。(4)由降水量级的检验评估来看,随降水量增加,平均绝对误差、均方根误差增大;中雨量级相对偏差最小,两种降水产品均高估了中雨及以下量级的实际降水强度,低估了大雨及以上量级的实际降水强度。(5)无论是降水量级还是降水落区,RT_01产品对台风“烟花”降水过程的监测和再现能力优于FRT_05,但整体来看两种产品均低估了“烟花”过程的降水强度。     

东南印度洋海温变化对我国东部夏季降水的影响

利用区域气候模式RegCM3对东南印度样海温变化对我国夏季降水的影响进行了模拟研究,结果表明:热带东南印度洋海温异常通过影响东亚大气环流和105°E附近越赤道气流,对南海夏季风爆发产生影响。热带东南印度洋海温异常对我国夏季降水影响显著,特别是长江中下游及黄淮地区的降水,与东南印度洋海温分别呈现出正相关及负相关的关系。     

济南市城市化发展对降水的影响分析

利用济南6个气象站1964—2013年的日降水观测资料以及城市发展指标数据,运用线性倾向估计、相关分析等统计方法分析了济南地区降水的时间变化特征,探讨城市化发展对济南降水的影响。结果表明:(1)城区的年平均降水量增加的趋势明显大于郊区;春季和夏季降水量的增加趋势均为城区大于郊区,夏季城区降水的极端性增强,秋冬季城郊之间的变化趋势不明显;(2)降水总日数和小雨日数城区和郊区都表现为减少的趋势,而大雨、暴雨及以上降水日数都表现为增加的趋势,城区比郊区增加的幅度略大,即大雨及以上的降水城区比郊区更容易出现;(3)城市效应对降雨的影响主要表现在大雨和暴雨以上强降水增多。     

西北太平洋台风发生个数及源地的统计分析

利用日本气象局整编的195l～2006年共56a的台风资料.统计分析了西北太平洋台风发生频数的年代际变化趋势、发生源地的时空变化特征.结果表明,1951～2006年台风年生成总数呈下降趋势;影响南海海域的年台风个数呈下降趋势;140°～150°E之间生成台风个数呈明显减少趋势;5°～10°N之间生成台风个数呈减少趋势.     

山西近40年极端降水特征分析

利用山西108个国家级地面气象观测站1979—2018年日降水量资料,采用百分位法定义极端降水事件,应用气候趋势系数、Mann-Kendall (M-K)检验等方法,研究山西极端降水特征及其变化规律。结果表明:(1)山西极端降水出现在3—10月之间,发生频次呈现“山区多、盆地少”的特点,平均强度表现为“北中部小、南部大”的空间分布特征。(2)山西极端降水持续时间以1 d为主,局地性特征明显,发生大范围极端降水事件的概率较低。(3)近40年,山西极端降水事件呈明显增多趋势,影响范围不断扩大,强度略有增强,没有突变发生。各区域极端降水的长期变化差异较大;北部强度显著增强,范围明显扩大且在1986年发生突变;中部极端降水日数和强度显著增多增强,并分别在2001、1992年发生突变;南部极端降水变化趋势微弱。     

强台风“菲特”(1323)极端降水研究进展

台风暴雨灾害是台风三类灾害(暴雨、大风、风暴潮)之首,而台风极端降水是暴雨灾害的直接原因,对台风极端降水的研究有利于增强对台风极端降水机理的认识和提高极端降水的预报水平.强台风“菲特”(1323)具有登陆强度历史罕见、降雨强度大、影响范围广、引发灾害重等特点,本文对“菲特”极端降水特征及其形成机理研究进行了回顾和总结....     

影响广西的台风极端灾害趋势风险分析

利用趋势性检验和R/S分析方法探讨了影响广西的极端台风灾害的风险演变趋势。结果表明:1961—2018年影响广西的台风频数呈显著下降趋势,但强致灾台风频数在近年来显著上升,未来可能持续增加;台风影响日期服从正态分布,极早与极晚事件的发生率相关性较强,变化趋势较为一致,均随着年代变化呈下降趋势,在未来可能继续下降;影响广西的台风最大风速≥39 m/s被定义为极端大风事件,其发生概率整体呈增加趋势,并在未来可能持续增加;影响广西的台风累计最大雨量服从伽马分布,降水量≥388 mm被定义为极端大雨事件,在58 a间其发生概率持续增长,在未来可能继续维持增长趋势。     

登陆台风降水预报

利用预报因子进行计算,可以使SPA具有预报功能.通过反复调整各预报因子相关区的分界值,可以使台风降水计算等级和实际等级的历史拟合率达到最大,其结果是比较理想的.     

TAN分类器及其在降水预报中的应用

本文研究了基于贝叶斯网络的TAN分类器.在朴素贝叶斯分类器的基础之上阐述了TAN分类器的假设条件、分类原理及算法,并着重研究了这一分类器在北京地区降水预报分类中的应用.     

1956—2018年青海省黄河流域降水变化特征分析及预测

本研究基于1956—2018年31个气象站月值降水数据,采用M-K检验、Pettitt检验、Morlet小波分析、ARIMA模型等方法,分析青海省黄河流域近63年包括趋势、突变、周期在内的降水量特性以及验证未来5年降水趋势预测变化的合理性。结果表明:(1)近63年青海省黄河流域降水具有集中程度高、年内分配不均、丰枯季明显的特点;不同年代的月均降水量均集中在4—10月,且未来月均降水量有上升的变化趋势。(2)年降水量呈显著增长趋势,增长率为(9.07 mm/10 a),春季和冬季降水增长趋势显著,夏季和秋季降水无显著的增长趋势,2004年为该流域大的降水转折年。(3)年降水时间序列存在23~32 a,15~20 a,9~13 a以及4~6 a的周期变化规律,四级降水主周期分别对应30、15、11和6 a时间尺度。(4)ARIMA(2,1,4)模型能够较好地拟合1956—2018年降水序列并对2019—2023年降水数据合理预测;线性回归及M-K检验分析结果显示1956—2023年降水序列呈显著增长趋势,增长率为(9.22 mm/10 a),与趋势预测结果相一致;ARIMA(2,1,4)模型可以对青海省黄河流域进行短期年降水量预测,为当地水资源合理规划和管理提供参考。     

Simulation of the Kinetics of Precipitation Formation in a Mixed-Phased Cloud

Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics - A system of kinetic equations describing microphysical processes in a three-phase vapor–water–ice system is analyzed in terms of its...     

Some Aspects of Fluorite and Vaterite Precipitation in Marine Environments*

Abstract. Mysid shrimps of the genus Schistornysis precipitate either fluorite (CaF₂; S. spiritus) or vaterite (CaCO3; S. assimilis) for the formation of static bodies (statoliths). In S. assirnilis, 2.44 μg calcium and 3.66 μg carbonate are precipitated for each statolith. This corresponds to 69 mg or 30 mg ambient water, respectively, using the ion content of seawater for stoichiometrical comparison. Concentmtion factors of calcium or carbonate in relation to equivalent amounts of ambient water in the statocyst cavity are 760 or 3100, respectively. In S. spiritus, 3.79 μg calcium and 3.60 μg fluoride are precipitated. This corresponds to 9.3 mg or 2788 mg ambient water, respectively. Concentration factors with respect to statocyst water mass are 610 or 183.000. respectively. Ile high fluoride accumulation for the formation of statoliths alone contributes to a fluoride content of 4500 ppm with respect to body dry weight A minimum estimate for the role of mysids in the global fluoride cycle suggests that at least 62,000 tons of fluoride are bound in mysid statoliths. Due to rapid turnover of about seven days, mysid fluorite statoliths are a crucial factor by contributing to a turnover of at most 570,000 years for overall fluoride in the oceanic system.     

近平衡状态海水中方解石和文石沉淀速率及动力学研究

利用"freedrift"开放反应系统,研究人工海水中近沉淀平衡状态时二氧化碳分压(p(CO2))的变化对方解石、文石沉淀速率及其动力学方程的影响.反应在恒定的温度(25.0℃±0.2℃)、p(CO2)环境下进行,通过实验得到了不同p(CO2)环境下,方解石和丈石的沉淀速率及动力学方程.研究发现:(1)晶体类型和碳酸盐...     

铅在海水中的析出及其对急性毒性实验的影响

铅(Pb)在海水中易产生沉淀,这将影响毒性实验中效应值的计算。本研究通过海水中不同重金属对中国广泛分布的底栖无脊椎动物双齿围沙蚕(Perinereis aibuhitensis)以及毒理学研究常用的海水模式生物卤虫(Artemiasalina)的急性毒性实验,对比分析了海水中Pb的生物毒性特点以及暴露溶液中Pb的析出对毒性实验结果的影响。用人工海水与天然海水配制Pb溶液时,理论浓度为18.7～1 200mg/L的Pb溶液中均出现大量白色沉淀。通过扫描电子显微镜能谱(SEM-EDS)对析出物进行检测,根据元素组成推测析出物主要为氯化铅与碳酸铅。对溶液浓度进行检测发现,Pb的实测浓度仅为理论浓度的1/15～1/2,根据实测浓度计算的Pb对双齿围沙蚕和卤虫的96h/48h半数致死浓度(LC₅₀)值低于根据理论浓度计算值的1/10。对比Pb、Cu、Cd对双齿围沙蚕与卤虫的LC₅₀值发现, Pb对水生生物的毒性低于Cu和Cd,且对不同生物的毒性效应存在差异。对比研究报道中Pb对海洋生物的急性毒性效应发现,Pb对幼体生物的毒性效应较显著,而在海水有效溶解...     

基于TRMM卫星资料的渤海降水遥感估算研究

降水是全球能量平衡和水分循环中的关键要素,但海洋区域实时、准确的降水观测资料难以获取,因此,遥感卫星资料在海洋降水及全球能量和水分循环研究领域具有十分重要的应用前景。本文基于1998~2012年6个气象站点(岛屿或海岸带)的实测降水资料,评估TRMM(Tropical Rainfall Measuring Mission)V7版本3B42、3B43两个降水产品对渤海降水量的估算精度,在此基础上,分析并揭示渤海区域年、季和月降水量的时空特征。结果表明:在日尺度,3B42产品对渤海降水量的估算效果总体较差,而在月、年尺度,3B42、3B43产品与实测降水量比较接近,而且,3B43产品的估算精度稍高;总体上,TRMM表现出低估降水的特点,且当实测月降水量大于300 mm时,这种特征尤为显著;1998~2012年,渤海年降水量表现出明显的年际丰枯变化特征,多年均值为631.6 mm;夏季降水量占年降水总量的62.0%,7月是降水量最丰富的月份;空间上,渤海中南部降水量相对较高,而近岸区域降水量相对较低;受大气环流等因素的影响,夏季降水量重心向西北方向偏移,冬季则向东南方向偏移。