深圳夏季高温湿热天气的气候特征及对大运会的影响

利用1990～2009年深圳夏季7、8月份的日最高气温和最小相对湿度资料,分析了深圳高温天气和湿热天气的气候特征及其对大运会的可能影响。结果表明:高温高湿是深圳7～8月的主要天气特点,7、8月份高温天气占全年78%,运动员的训练和比赛应尽量安排在早晨或傍晚时段,避开中午高温期;7月份平均日最高气温高于8月份,8月中旬平均最高气温32℃的天数最多,是进行比赛的较佳时间。从温湿环境综合考虑,这2个月高温湿热天气明显增多,且8月出现极端酷热天气的频率高于7月份;7月第2、4侯和8月第3、5侯出现酷热天气的天数较少,对湿热天气敏感性高的比赛安排在此时段进行更有利。     

不同天气条件下温湿对室内外人体舒适度的影响

人体舒适度对人们的工作和生活具有重大的影响,研究不同天气条件下的人体舒适度对公共气象服务具有更重大的意义。在成都信息工程学院4种典型的空间,利用大气探测技术和手段,获得2013年6月至2014年3月每天3个时次（07:00、13:30、19:00）的气温和湿度资料。应用温湿指数(THI)分析了典型阴天和晴天情况下,室内外人体舒适度差异,并对两者的相关性进行研究。研究结果表明：①在晴天,人流较多的小型室内舒适天数最多,占总天数的61%;在阴天,室外舒适天数最少,占总天数的40%;②不同天气舒适度区别最大的季节为夏季,晴天,人流较少的小型室内舒适度最好,室外舒适度最差;而阴天,室外舒适度最好,人流较多的小型室内舒适度最差;③阴天人流较少的小型室内与室外温湿指数达到显著相关,且相关性最好（〖WTBX〗R〖WTBZ〗2=0.97）,而人流较多的大型室内与室外温湿指数的相关性最差(〖WTBX〗R〖WTBZ〗2=0.92)。     

近37年成都地区基于温湿指数的气候舒适度变化特征分析

本文利用成都地区14个区(市)县国家级地面气象观测站1980~2016年的日平均气温、日平均相对湿度数据,采用温湿指数对成都地区气候舒适度进行评价分析,结果表明:成都地区4月和10月为非常舒适月份,无极度不舒适月份,春季和秋季为非常舒适季节,夏季为不舒适季节,冬季为较不舒适季节,近37年气候舒适度总体变好。相比,成都西北部、中部和蒲江县的气候舒适度较好。气候舒适度突变多发生在2009~2013年,冬季的突变发生在1984年,冬季气候舒适度向好转向的特征非常明显。     

华东高温期的大气环流特征分析

利用NCEP/NCAR再分析资料和地面气象站点资料,对1951—2005年华东高温日数较多（少）月和高温过程各阶段的500 hPa位势高度、850 hPa温度和相对湿度及700 hPa垂直速度的环流特征进行对比分析。结果表明：在高温日数较多月,副高西伸,850 hPa温度较高而相对湿度较低,华东中南部下沉气流明显,华东多为位势高度、温度和垂直速度正距平及相对湿度负距平;而在高温日数较少月,副高东退,850 hPa温度较低而相对湿度较高,整个华东为上升气流,并为位势高度、温度和垂直速度负距平及相对湿度正距平。与高温前期和衰退期相比,高温盛期副高北抬西进,华东850 hPa温度较高而相对湿度较低,华东南部下沉气流强盛,各要素距平值增加,多数要素距平中心移向华东或其周边。高温间断期则比盛期各要素距平减弱。大气环流要素场及其距平场的变动可以作为预报华东7—8月高温日数多寡和高温进程的参考依据。     

广州市“龙舟水”的时空分布特征分析

利用广州市5个国家气象观测站和122个区域自动气象站的逐日降水量监测数据,通过线性趋势分析、M-K检验、小波分析和主成分分析等统计办法,研究广州市“龙舟水”的时空分布特征,结果表明:(1)广州全市和花都近30年“龙舟水”雨量整体呈上升趋势,且花都上升趋势略高于广州平均,花都区“龙舟水”异常年与广州其它地区并不一定同步。(2)广州全市逐年“龙舟水”以7~9年周期为主,2007年以前有4年左右的小周期,之后存在2~3年周期,且特征趋于不明显,花都“龙舟水”雨量变化存在8~10年周期,2007年以前存在4~6年小周期,之后转变为3~4年小周期。(3)广州全市2005和2014年“龙舟水”雨量出现增多突变,2008年又出现了雨量减少的突变;花都“龙舟水”雨量在2014年出现雨量增加的突变,2017年“龙舟水”显著增加。(4)广州“龙舟水”雨量大值区主要位于北部偏东一带,从化和花都北部、白云南部、天河、番禺东部和南部、南沙北部降水年变化相对较为稳定,其余地区逐年变化幅度相对较大。(5)对广州逐年“龙舟水”标准化距平场作EOF分析结果表明,前4个模态解释方差共占91.2%,分别为全市一致偏多或偏少型、南北偶极型、南北向四极型、东西向三极型。     

不同海域SSTA对东半球越赤道气流年代际变化影响的数值模拟研究

采用1950—2000年逐月观测的不同海域（全球、热带外、热带、热带印度洋-太平洋及热带太平洋）海表温度,分别驱动NCAR CAM3全球大气环流模式,进行了多组长时间积分试验,对比ERA-40再分析资料,讨论了这些海域海表温度异常（SSTA）对东半球越赤道气流年代际变化的影响。数值试验结果表明,全球、热带、热带印度洋-太平洋及热带太平洋海表温度变化分别驱动NCAR CAM3全球大气环流模式,均能模拟出索马里、120 ?E和150 ?E越赤道气流在1970年代中后期由弱变强的年代际变化特征,其中模拟的索马里越赤道气流年代际变化特征及其与东亚夏季风年代际变化关系均与观测结果较一致,而热带外海表温度驱动全球大气环流模式未能模拟出此年代际变化现象,表明全球、热带、热带印度洋-太平洋及热带太平洋海表温度变化均对索马里越赤道气流在1970年代中后期的年代际变化具有重要作用,热带太平洋是关键海区;索马里越赤道气流的年代际变化与热带太平洋海温年代际背景变化密切相关,当热带太平洋处于暖（冷）背景年代,热带东太平洋海温异常从北到南呈“＋、－、＋”（“－、＋、－”）“三明治”式距平分布,有利于赤道东太平洋南北两侧产生一对距平反气旋（气旋）,然后可能通过“大气桥”的作用,与热带印度洋赤道南北两侧的一对距平气旋（反气旋）联系起来,从而引起索马里越赤道气流强度的增强（减弱）。      

深圳市“龙舟水”的时空特征及致灾风险分析

为了解深圳“龙舟水”期间降雨时空分布及致灾风险，利用深圳市国家基本气象站长序列资料和高时空分辨率的区域自动气象站资料，开展了深圳市“龙舟水”降雨时空分布及精细至街道的强降雨致灾风险分析。研究结果表明：1953—2021年深圳“龙舟水”雨量和雨日均呈略减少趋势，但2000年以来雨强呈增强趋势；“龙舟水”期间降雨呈“前少后多”的特点，6月6—14日是“龙舟水”最集中时期。降雨空间差异性大，呈东多西少分布：东南部大鹏新区雨量最多，西部宝安、光明、南山最少；“龙舟水”期间短时雨强大，1和3 h雨量极值普遍超过50和100 mm,分别达到深圳暴雨橙色和红色预警信号发布标准；1、3、24 h雨量极值呈由东南(大鹏-盐田)、西北(宝安-光明)向中部逐渐减小的分布，东南沿海是“龙舟水”期间极端短时强降水和持续性强降雨叠加区。基于精细到街道的降雨积涝阈值，深圳北部和中部是龙舟水强降雨致灾高风险区，“龙舟水”强降水期间需重点防范。     

“台田-浅池系统”小气候的温度特征

"台田-浅池系统"是北方滨海盐碱地改良利用的重要模式之一,其人为对下垫面的改变在一定程度上会对小气候产生影响。以黄骅地区430 m×38 m的单个"台田-浅池系统"为研究对象,利用气象观测仪器对气温、地温和表面温度进行对比观测,分析温度特征。结果表明:1)凸出地面2 m高的台田的空气日均温、月均温、年均温均高于平整大田的,二者差值在1.0℃以内;台田气温日较差、月较差小于大田的,气温变化更为缓和。2)台田各层地温的日均值高于大田的,二者差异随土壤深度的增加而减少;台田地温日较差小于大田的,温度变化更为平缓,地温存在极显著差异(sig0.001)。3)台田表面温度日均值高于大田的,最大差值约2.4℃,日较差在冬半年低于大田的约1.0℃,夏半年高于大田的约2.0℃,表面温度之间存在显著差异(sig0.05)。4)浅池具有调温作用,"台田-浅池系统"共同形成的下垫面表面平均温度在夜间明显高于大田的,日间二者相近,平均差值为0.5℃,随季节略有不同,其中4-9月差值最小。5)"台田-浅池系统"符合地形小气候和农田小气候中气温要素的变化特征,但由于台田高度仅有2 m,这种地形小气候变化的幅度较小。     

热带气旋外围环流影响下深圳高温的定量估算

利用NCEP再分析资料提供的风、湿度、垂直速度等资料及深圳地面观测数据,分析热带气旋外围环流造成深圳高温的原因。基于热力学能量方程,估算各因子的增温率和增温比例。结果表明:非绝热加热项是深圳高温的热量基础,增温比例为90.2%,平均增温率为0.83℃·h~(-1),假设8:00-14:00时增温率不变,计算出平均情况下,非绝热加热项使14时温度比08时增加5.0℃。其次湿度减小引起的增温、气流下沉增温、暖平流是深圳出现高温的重要因素,各自的增温比例分别为7.6%、3.8%、7.0%,总的增温率为0.17℃·h~(-1),计算出平均情况下,这3项可使14时温度比08时增加1.12℃。即热带气旋外围环流影响下,非绝热加热项对增温贡献最大,其中由于空气相对湿度小,定压比热减小,增温贡献较大;空气干绝热下沉增温使局地温度升高,但贡献较小;暖平流使局地温度的升高,贡献较大。     

“结合法”表示的下垫温非均匀对夏季风气候影响的数值试验

用能较好表示陆面非均匀性且计算高效省时的"结合法"(马赛克法及统计-动力法解析表达型两者的结合),在区域气候模式RegCM2中BATSle方案内考虑下垫面附近各种温度、各种湿度的非均匀性,选用1991年夏季梅雨期实测资料,进行了模拟试验.与Giorgi针对暖季温度非均匀的单点独立试验结论不同,应用较线性概率密度函数(PDF)计算效率更高的余弦函数型PDF,发现总体上大气对陆面温度非均匀的响应是敏感的;与Giorgi结论类似,气候场对陆面湿度非均匀更为敏感,且其变化较有规律.可见,对夏季风气候的模拟能力可通过适当的温湿非均匀表示来提高.此外,其他结果也显示出单点独立试验的局限性,要反映陆气相互作用,耦合模式试验非常必要.     

一场初冬“雷打雪”天气的中尺度特征分析

利用探空资料、T639数值预报产品和多普勒天气雷达资料,对2009年11月郑州地区的一场"雷打雪"天气过程进行了中尺度特征分析,结果表明:大尺度环流背景为暴雪的产生提供了有利条件,而中尺度露点锋是"雷打雪"天气发生的直接影响系统,中低层强烈的逆温层和"上干中湿下冷"的大气垂直结构为对流天气的产生储备了充足的不稳定能量,干暖盖指数对冬季对流天气的发生有一定的预报指示意义;多普勒天气雷达的径向速度产品是制作"雷打雪"天气短时临近预报的重要依据。     

高原低涡影响下的一次暖区强降水特征分析

利用地面和高空观测资料、雷达资料、FY-2E逐时云顶亮温TBB资料以及NCEP/NCAR（1 °×1 °）再分析资料等,对2014年7月30—31日四川盆地的暴雨天气过程的中尺度对流系统特征及触发机制进行分析和探讨。结果表明:（1）本次暴雨的地面中尺度风场辐合线与强降水落区有较好的对应关系,辐合线比强降水提前1 h出现,且强降水落区主要位于辐合线左侧有边界层弱冷空气影响的偏北气流范围内,同时强降水落区随地面中尺度风场辐合线移动;（2）暴雨过程临近时具有不稳定能量特别高、地面和低层露点温度大、抬升凝结高度低、湿层非常深厚等显著特征十分有利于强降水的发生,降水过程中有充足的水汽向暴雨区输送并在暴雨区有明显的辐合上升,为强降水的持续提供了较好的条件;（3）在高原低涡缓慢东移过程中,涡前的正涡度平流使低层涡度增加、垂直上升运动加强,触发强对流活动,是本次暴雨过程的触发机制之一;强对流降水造成的非绝热加热正反馈于大气,使强对流活动发展,强降水天气持续,是本次暴雨过程的维持机制之一。      

“20090719”致灾冰雹的多普勒雷达回波特征分析

利用石河子c波段多普勒天气雷达资料,结合常规观测资料对2009年7月19日傍晚发生在准噶尔盆地南缘沙漠边缘下野地地区的冰雹等强对流风暴的多普勒雷达回波演变特征进行了详细分析。结果表明:该强对流风暴具有超级单体风暴的典型特征,强风暴前进方向的右侧出现钩状回波,西北侧呈现出倒V字型缺口;沿入流方向穿过最强回波位置的反射率因子垂直剖面呈现出有界弱回波区、回波悬垂和有界弱回波区左侧的回波墙,最大回波强度出现在沿着回波墙的一个竖直的狭长区域,其值达到65dBz,垂直累积液态水含量达到65kg/m2。相应的径向速度图上出现中气旋,中气旋所对应的钩状回波反射率因子从低层往高层明显向低层入流一侧倾斜。回波顶高和垂直累积液态水含量的明显跃增及弱回波区和有界弱回波区的形成,为预测冰雹出现的时间和落区提供了一定的参考依据。弱回波区的出现超前冰雹发生近40分钟,对冰雹的预警、人工影响天气消雹具有较强的指示意义。     

基于TVDI的西藏“一江两河”地区干旱监测研究

利用MODIS合成产品数据集MOD11A2和MOD13A2获取的归一化植被指数(NDVI)和陆地表面温度(LST)来构建Ts-NDVI特征空间。依据特征空间设计的温度植被干旱指数(TVDI)作为干旱监测指标,对2000~2011年夏季"一江两河"地区旱情进行监测分析,并利用研究区气象站地面温度数据进行相关度分析。结果表明:2000~2011年夏季"一江两河"地区重旱区主要分布在南部和沿江河谷一带,北部干旱程度较轻,大部分地区TVDI≥0.6,处于干旱区域;近12年TVDI值变化趋势为下降,年际变化显著;TVDI空间分布特征与降水空间分布非常一致,与传统气候干旱监测结果总体上表现一致;实测地表温度与TVDI两者具有较好的线性正相关性。由此可见,温度植被干旱指数(TVDI)作为高原地区大范围干旱监测反演模型具有一定的科学性和参考性。     

“云雀”残涡影响下豫西南一次大暴雨过程特征分析

受第1812号台风"云雀"残余环流影响,2018年8月5日凌晨到上午,河南南阳、平顶山、洛阳交界一带出现了3 h雨量超过180.0 mm、小时雨量达到69.4 mm的极端强降水,常用的全球模式和中尺度模式均未能给出暴雨提示。利用常规气象观测资料,风云2G、风云4A卫星资料,南阳站雷达和NCEP再分析资料,对此次大暴雨过程进行对流初生和中尺度特征分析,探讨这种弱环流背景下产生的局地大暴雨的物理过程和触发维持机制。结果表明:1)这次大暴雨过程是"云雀"台风残余环流沿副高边缘西移过程中,在伏牛山、大方山的喇叭口地形强迫下形成边界层中尺度辐合线,触发了强对流。2)降水过程的时间和强度与边界层形势演变对应较好,业务中需加强对边界层的关注。3)强降水出现在中尺度云团后部的TBB梯度大值区,位于喇叭口地形的南缘,不断有中尺度对流云团生成。4)大暴雨是以暖云为主的强降水过程,出流较弱,具有低质心、高效率的特点。强降水开始时,对流发展高度不高,与雷达相比,FY4A卫星没有提前发现这次过程的初生对流。     

“高温”对我国小麦生长发育及产量的影响

本文通过田间试验、人工气室模拟试验、历史资料统计分析及采用CERES冬小麦模式,分析“高温”对小麦（春小麦、冬小麦）发育历期、产量结构及经济产量的影响。结果表明:随温度升高,小麦发育历期缩短,高温使春小麦经济产量下降,温度升高改善了冬小麦越冬条件,对穗粒数及籽粒重有利。返青后的“高温”对冬小麦经济产量不利。     

一次由“弓形回波”所引发的冰雹天气过程雷达特征分析

利用黔东南州新一代C波段多普勒天气雷达资料,对2015年5月8日凌晨发生在贵州东北部区域的强冰雹“弓形回波”雷达产品进行了详细分析。结果表明,反射率因子维持强度较大值及较长的持续时间是此次冰雹过程较为明显的特征,回波前沿飑线回波带的回波强度梯度较大,弓形结构保持时间较长;径向速度图上,零速度线两侧正负速度对差值的变化、零速度线的旋转、以及逆风区的出现都是强对流天气过程最常见的特性;RCS上,出现了典型的有界弱回波区和强回波悬垂,强回波伸展高度超过了当天-20℃高度层;VCS上,倾斜上升气流与中层下沉气流在风暴低层形成径向辐合区;垂直液态水含量的跳变与降雹有着很好的对应关系,降雹时,其VIL值维持较大数值。      

“全球变暖”背景下的全球温度时空变化特征

通过对各种温度资料所作的统计分析,得到全球变暖背景下的全球温度的时空变化特征.结果表明:二十世纪初以来,总体来讲全球、南半球、北半球均出现了强烈的增温;这种增温过程中存在着很大的地区差异和季节差异,甚至有些区域在某些时段出现了很强的降温;南北半球在这些变化过程中表现出了很大的差异;对流层上层的温度变化要强于对流层下层的温度变化;冬季的增温要明显地高于夏季,冬夏温差有减小的趋势.     

基于Parsivel天气现象仪资料的郑州“7·20”罕见特大暴雨微物理特征分析

基于2016-2018年ECMWF模式温度预报和浙江省72个国家基本站观测资料,根据温度日变化特征,采用K-近邻(KNN)回归算法进行误差订正,改进浙江省172 h精细化温度预报。在KNN回归算法中,将模式起报时刻的温度视作“背景”,由模式预报减去起报时刻温度消除“背景”影响,得到温度日变化曲线,通过温度日变化曲线构建差异指标,选取历史相似个例。根据历史相似个例的误差特征,对温度预报进行订正,得到改进的温度预报。检验结果表明,KNN方案的温度预报平均绝对误差较ECMWF和30 d滑动平均误差订正方案(OCF)的分别减小26.2%和5.2%;日最高和最低温度预报误差绝对值小于2℃,准确率较ECMWF的分别提高14.8%和4.3%,较OCF的分别提高3.0%和1.3%。KNN方案对地形复杂地区的温度预报改进效果更为明显,对冷空气活动和夏季高温等天气过程预报改善效果也较稳定。     

影响广西电网输电线路的台风“威马逊”和“海鸥”环流特征分析

利用2008—2017年的台风路径、风雨强度及广西电网输电线路的台风灾情资料,分析了影响广西电网输电线路的台风特征及影响电网台风灾情的主要因子,并分析了影响较严重的1409号超强台风"威马逊"和1415号强台风"海鸥"的环流背景。结论如下:1)影响广西电网输电线路的台风强度主要是台风及其以上级别;第I类路径的台风更易对电网输电线路造成灾害;登陆时台风中心附近最大风速越大,通常在广西境内引起的最大风速就越大,同时过程暴雨站次数越多,灾害也越严重。2)台风"威马逊"和"海鸥"的环流形势具有多个共同点:生成后稳定地向西北移动,然后进入北部湾;生命史期间副高强盛,副高脊线维持在25°N附近;南海海温异常偏高;孟加拉湾水汽与南海水汽汇合,源源不断地向台风东南部输送;高层辐散、低层辐合结构配置良好,有利于台风的维持和加强。这些环流特征可对影响广西电网输电线路的台风预报提供有益的参考。