湖南省两次罕见电网冰灾对比分析

针对2005年初及2008年初2次低温雨雪冰冻天气造成的湖南电网冰灾情况,根据大量的实况资料,综合对比分析了其对湖南电网的损毁情况;并在此基础上,利用102～122．5°E,20．2～40．0°N之间59个气象站700、850hPa以及近地面的逆温层及地面气温、电网覆冰厚度资料,综合分析了2次冰冻的演变过程,冰灾的具体成因及特点：相同的电网覆冰极端厚度;偏强的副热带高压促使中低纬度维持稳定的大尺度纬向环流形势,对于2次长时间的低温雨雪冰冻天气的形成具有决定性的作用;中低层明显的强逆温和旺盛的暖湿气流使得湖南电网覆冰极端厚度相继打破历史记录。     

基于实际灾情的青海高原雪灾等级（评估）指标研究

利用1951—2008年青海高原雪灾实际灾情资料,通过统计计算各年份雪灾造成的牲畜死亡率,并进行排序,参照了计算SPI(标准化降水指数)不同等级干旱在全部干旱中所占比例的过程,确定了不同雪灾等级的阈值,制订了基于实际灾情的雪灾指标。并对几次典型雪灾过程进行评估检验,结果表明:本研究确定的雪灾等级与DB63雪灾标准基本一致。在青海高原牧区,用雪灾造成的实际牲畜死亡率来确定雪灾等级指标,评估雪灾受灾程度,是一种较为科学和具有很好的现实指导意义的新方法。     

更适合雪上运动的人造雪

2022年北京冬奥会开幕式的精彩让全球重新认识了雪花以及冰雪运动的魅力。通过人工造雪,冬奥会及各类冰雪运动更广泛地覆盖到更多的人群,但与此同时也会带来一个问题:人造雪和自然雪的运动体验是否不同?要回答这个问题,可以从雪花的形成说起。天然雪的形成充满了偶然与复杂性。寒冷空气中凝结成的微小冰晶从高空飘落,在不同温度和湿度的气块中穿行约半小时,吸附空气中的水汽形成雪晶。     

基于GIS的湖北省输变电线路山火风险区划

以湖北省输变电线路为研究对象,在分析湖北省山火火险评价因子的基础上,结合研究区(湖北省)实际状况,选取土地覆盖类型、地形、水系、人为影响及输变电线路重点防护区等5个因子作为火险区划指标;基于RS和GIS技术,采用因子加权叠置和层次分析相结合的方法,对湖北省输变电线路山火风险进行定量评价。结果表明:湖北省高火险区及极高火险区面积超过研究区总面积的55%,山火火险总体上较高;火险区分布明显,鄂西的东部及北部、鄂北、江汉平原北部、鄂东的北部和南部等地输变电线路火险等级较高;1 000 KV输变电线路走廊(即输电线路集中架设的狭长地带)的山火风险相对最高,220 KV的相对最低;将收集到的湖北省输变电线路44个山火历史个例发生位置与其风险区划图进行比较可知,区划结果较为可靠。     

有关雪盖模型内部及界面过程的参数化方案的敏感试验

In order to develop a seasonal snow model of land surface process as accurately as possible for climatic study, it is necessary to fully understand the effects of important snow internal processes and interaction with air and to get an insight into influence of several relevant parameterization schemes with parameters＇ uncertainty to some degree. Using the snow model (SAST) developed by first author and other one and some useful field observation data, this paper has conducted a series of sensitivity studies on the parameterization schemes. They are relative to compaction process, snow thermal conduction, methodology of layering snow pack and to key parameters such as snow albedo, water holding capacity. Then, based on the results from the sensitivity studies, some useful conclusions for snow cover model improvement are ob tained from the analysis of the results.     

降雪与冻雨天气研究回顾

2008年初,中国南方许多地区出现了历史罕见的持续雨雪、冰冻天气,对电力、交通、农业、林业等造成了极大破坏。分析研究这种在全球气候变化背景下发生的极端天气事件的形成原因,有助于提高预测水平和对类似灾害性天气的防范能力。在对近年来国内外关于冬季降雪和冻雨天气研究进行简略回顾的基础上,对其未来研究方向进行了展望。认为：在全球气候变暖的背景下,要加强雨雪、冰冻天气形成机理与变化规律的研究,特别是要加强其发生的前兆性研究;要充分利用现代先进的探测技术和手段,提高对雨雪、冰冻天气的监测能力;要建立和完善对雨雪、冰冻灾害天气时间发生、发展的预报技术和方法。     

吐鲁番一场罕见降雪天气个例分析

对“2000·2”罕见降雪天气过程分析表明,低层强烈的辐合上升运动和低空急流的突然增强是产生降雪的关键.     

城市雪灾气象等级划分标准的研究

摘要：本文选取累积降雪量、最大日降雪量、连续降雪日数、积雪深度、日最低气温、日最大风速和日最小相对湿度7个气象因子构成城市雪灾气象指数。通过对城市雪灾气象指数的范围划分,得到从低到高的5级城市雪灾气象等级,并给出等级描述及可能影响。     

Modification of atmospheric DC fields by space charge from high-voltage power lines

Corona ion discharge is responsible for a flux of small ions emanating from an overhead power line capable of modifying the ambient electrical environment. The ensuing space charge can be detected as a change in magnitude of the earth's natural DC electric field at ground level. DC field mill meters were used to measure the vertical component of electric fields upwind and downwind of 132 and 400 kV power lines. Evidence of space charge blowing downwind of power lines was observed in 21 out of 22 cases. Time series measurements recorded in the downwind direction were highly variable with fields of higher magnitude compared to those recorded upwind. Model DC field profiles were used to estimate a lower limit to the space charge density at body height arising from power lines. The average lower limit was 3000 cm⁻³ excess unipolar charges. The result suggests that between 10% and 60% of outdoor aerosols gain excess charge by the attachment of corona ions. Downwind of a 400 kV line in Somerset that was prone to excessive corona discharge, the estimated mean lower limit excess unipolar space charge density was 6000 cm⁻³, suggesting that up to 100% of aerosols gain excess charge by the attachment of corona ions. Investigations into the time variation of DC electric fields around motorways and the natural diurnal variation of the earth's DC field were also undertaken and compared to the power line data. The results show that the power line time series are clearly distinguishable from typical examples of both types of field variation, demonstrating the relatively highly charged atmospheres that generally exist around high-voltage power lines. The results are of potential public health concern, because they suggest a degree of aerosol charging that may result in a non-trivial increase in lung deposition of inhaled pollutant aerosols.     

不同积雪深度下地面温度与雪面温度的相关

基于新疆昌吉州5个国家气象站2008—2010年积雪深度大于等于0 cm的实测地面温度与雪面温度,对0 cm地面温度（含最高、最低）、雪面温度（含最高、最低）及云量、日照时数、雪深进行统计分析,找出不同积雪深度下地面温度与雪面温度的关系,并以阜康市天池气象站2011年所有积雪日数据对关系模型作检验。结果显示：地面温度与雪面温度的关系有3个雪深分层：5 cm以下、6~40 cm和40 cm以上,积雪深度为0~5 cm时,地面温度与雪面温度差值很小,受雪深及天气条件影响明显,雪深6~40 cm,主要受雪深影响,雪深超过40 cm,地面温度趋于定值。     

基于随机森林的湖北雪密度预测模型及其在雪压分析中的应用

雪密度、雪压等积雪参数资料的缺乏是南方地区雪灾精细化防御研究的难点之一,通过历史地面积雪气象观测资料来反演测站及周边的雪密度,是对现有积雪监测资料的有益补充。本文利用湖北省76站的逐日气象观测资料,分析并选取了积雪期的积雪日数、积雪深度、气温、日照等8个影响雪密度的自变量因子,构建了雪密度的随机森林回归(RF)模型,并通过RF模型反演数据,分析了湖北省雪密度和雪压分布情况。结果表明：①雪密度RF模型预测的均方根误差为0.04 g/cm3左右,可以用于湖北省雪密度资料反演。②湖北省平均雪密度在0.14～0.20 g/cm3之间,从中部以0.17 g/cm3为〖JP2〗界分为东西两个区,东部区雪密度较大。③湖北省近60年来最大雪压值在1.3～6.7 g/cm2之间,不同重现期最大雪压分布存在鄂西北和鄂东两个高值区,且鄂东区的中北部基本雪压值更大。〖JP〗     

洛阳地区大到暴雪的分析与预报

利用洛阳市１０县市１９６４～１９９５年气象资料,统计分析了洛阳地区大到暴雪的气候特点及产生大到暴雪的环流背景,并确定了预报指标。     

若尔盖高原草原湿地40年积雪的初步研究

本文利用若尔盖气象站1971～2011年总共40年的积雪和冻土记录,分析了每年冬春季(10月到第二年5月)积雪和冻土的变化,以及它们与温度和降水的关系。积雪的减少是对全球变暖的响应。与积雪渐渐减少的趋势相比,冻土并没有明显的长期变化趋势,而从冻土与温度的相关性看出,冻土深度与当年温度呈负相关。小波分析表明,最大冻土深度的变化周期为8年,而积雪月平均温度的变化周期为4年。     

华北地区雪密度不同的两次降雪过程对比分析

利用加密降雪观测资料、地面常规观测、FY-2E卫星观测及ERA5再分析资料对华北地区两次融化比存在显著差异的降雪过程其降雪特征、云内垂直热动力结构、降水粒子垂直分布、地面气温和地表温度等进行了对比分析,揭示了热动力垂直结构和水汽条件对降雪过程的雪密度影响。结果表明:融化比较大降雪过程(简称"0103"过程)整层温度偏低,位于对流层低层的-18～-12℃温度层较为深厚,与最大上升运动中心、水汽饱和区相重合,有利于树枝状雪花的形成进而产生较大融化比,其云中粒子以冰相粒子为主;融化比较小降雪过程(简称"1129"过程)整层温度偏高,前述温度层位于对流层高层,较为浅薄,且位于最大上升运动中心下方,其云层下部存在较多过冷水滴,有利于凇附作用进而产生较小融化比;"0103"过程短波槽较浅,导致最大动力抬升层次低,-18～-12℃温度层位于暖锋锋区附近,锋前暖平流有利于深厚温度层的建立和维持,水汽主要来自低层偏东气流输送,导致其水汽含量偏小;"1129"过程主要由高空槽前暖湿气团沿冷锋锋面爬升所引起,动力抬升位于中高层,-18～-12℃温度层位于冷锋锋区上部,温度直减率大,导致-18～-2℃温度层较...     

Improved Parameterization of Snow Albedo in WRF + Noah: Methodology Based on a Severe Snow Event on the Tibetan Plateau

Snowfall and the subsequent evolution of the snowpack have a large effect on the surface energy balance and water cycle of the Tibetan Plateau (TP). The effects of snow cover can be represented by the WRF coupled with a land surface scheme. The widely used Noah scheme is computationally efficient, but its poor representation of albedo needs considerable improvement. In this study, an improved albedo scheme is developed using a satellite-retrieved albedo that takes snow depth and age into account. Numerical experiments were then conducted to simulate a severe snow event in March 2017. The performance of the coupled WRF/Noah model, which implemented the improved albedo scheme, is compared against the model’s performance using the default Noah albedo scheme and against the coupled WRF/CLM that applied CLM albedo scheme. When the improved albedo scheme is implemented, the albedo overestimation in the southeastern TP is reduced, reducing the RMSE of the air temperature by 0.7°C. The improved albedo scheme also attains the highest correlation between the satellite-derived and the model-estimated albedo, which provides for a realistic representation of both the snow water equivalent (SWE) spatial distribution in the heavy snowbelt (SWE > 6 mm) and the maximum SWE in the eastern TP. The underestimated albedo in the coupled WRF/CLM leads to underestimating the regional maximum SWE and a consequent failure to estimate SWE in the heavy snowbelt accurately. Our study demonstrates the feasibility of improving the Noah albedo scheme and provides a theoretical reference for researchers aiming to improve albedo schemes further.     

中国冬季积雪特征及欧亚大陆积雪对中国气候影响

该文首先回顾了有关中国冬季积雪的研究进展,包括中国冬季积雪的空间分布气候特征以及季节、年际和年代际变化,中国冬季降雪特征,气象因子对中国冬季积雪水量平衡的影响,外强迫和大气环流系统在积雪形成中的作用等。冬春季欧亚大陆积雪对同期和后期中国气候影响的相关研究说明与欧亚大陆积雪异常相关联的中国气候异常以及积雪通过改变土壤湿度、表面温度和辐射分布,引起大气环流异常,进而对中国气候产生影响的物理过程。应用美国环境预测中心 (NCEP) 第2版气候预测系统 (CFSv2) 的回报试验结果,对CFSv2在欧亚大陆积雪变化及其与中国气候关系的可预报性方面的分析表明,CFSv2能够较好地回报出春季欧亚积雪的年际和年代际变异及其与中国夏季降水之间的联系。文章最后提出了在积雪及其气候效应研究方面一些有待解决的问题。     

锡林郭勒盟一次大雪天气分析

2010年1月3日08—20时苏尼特右旗、朱日和、正镶白旗、正蓝旗出现了大雪天气过程。这次大雪过程属槽涡型结构:发展的冷性低涡槽东移南压,其下游为较强的高压脊,锡林郭勒盟处在冷涡底部的偏西急流带中。地面河套气旋东移进入锡林郭勒盟地区,之后减弱成河套倒槽,大雪就出现在倒槽的顶部偏南的中心位置处。     

基于MODIS积雪覆盖产品的中国天山积雪时空分布特征研究

利用2002-2016年MODIS逐日积雪遥感产品(MOD10A1、MYD10A1),采用日产品合成法、临近日分析法、空间滤波法和相邻时间合成法,生成天山山区逐日晴空积雪遥感产品数据集,研究分析了天山山区积雪时空分布特征。结果表明：近15a,天山山区平均积雪覆盖面积变化不明显,呈略微减少趋势,但主要表现为年际间的波动变化;分季节来看,天山山区积雪覆盖面积冬季 > 秋季> 春季 > 夏季;积雪面积从9月开始积累,1月达到峰值,占天山总面积的50±25%,3月开始消融,8月达到最低值,仅占天山总面积的为3.5±2%。;天山山区大部分区域积雪开始时间在第300天之后,积雪结束时间在第40~150天左右,海拔较高的区域积雪开始时间较早;天山山区平均积雪日数小于60天的不稳定积雪区主要分布在天山南坡、北坡边缘地带,占整个天山面积的44.57%,平均积雪日数在60~300天之间的区域占比为53.4%,主要分布在天山中部和北坡部分区域,平均积雪日数大于300天的永久积雪区,主要分布在海拔3800以上区域,占天山面积的2.03%。