我国主要城市高温热浪时空分布特征

采用1951-2005年全国主要省会城市逐日最高气温资料,探讨了主要大城市近50年的年高温日数、热浪过程的时空变化特征.分析结果表明:长江流域地区是我国连续5天以上长时间高温热浪过程频发区.全国主要省会城市历年高温日数变化,自东南向西北呈现出的这种“增—减—增”的趋势,但是近年来绝大多数城市呈现增温趋势.不同地域的高温呈现不同的季节内分布特征,高温出现的早晚和强度有明显差别.     

城市地表热环境遥感监测指标研究及应用

遥感已成为城市热环境监测的重要手段,但仅依靠城市地表温度（或亮温）仍难以定量分析城市热环境的时空变化。文章提出了城市热环境遥感监测的3个指标：热岛强度、热场强度指数和热岛比例指数,并利用2年的MODIS地表温度产品与FY-3A/MERSI卫星资料对北京地区进行了热环境遥感监测应用与分析。结果表明：上述3个热环境遥感监测指标在城市热岛监测中具有指示意义,能有效监测北京城市热岛的强弱和变化,对开展城市热环境监测气象业务具有积极意义。     

黄河流域气候水分盈亏时空格局分析

以中国气象局整编的1961~2001 年的气象资料为数据基础,采用联合国粮食及农业组织(FAO)1998 年推荐使用的Penmanmonteith模型,并以GIS技术为手段进行黄河流域气候水分盈亏的时空分布格局分析。结果表明：黄河流域干旱缺水是一种普遍现象,气候水分盈亏量在空间上总的变化规律表现为自南向北、自东向西气候水分亏缺量呈逐渐增大趋势,大部分地区全年气候水分亏缺量介于200~600 mm之间;就季节分布而言,水分亏缺的主要时期在春季和初夏,亏缺量一般在180~300 mm之间;就典型站点气候水分盈亏量逐月变化而言,存在着区域差异。研究结果和结论对区域充分发挥水分利用效率、发展高效节水农业具有重要意义。     

1959—2020年江西省持续区域性高温过程特征

利用江西省81个国家气象站气温观测资料,综合考虑高温过程的强度、发生面积和持续时间等要素,运用江西省持续区域性高温过程的判别方法和指标,分析1959—2020年江西省持续区域性高温过程的时空分布及变化特征。结果表明:江西省共发生持续区域性高温过程271次,最强高温过程出现在2003年7月8日—8月10日,累计影响范围4.79×10^(6) km^(2),高温综合指数达到4.27。江西省持续区域性高温过程发生强度和频次较多的区域主要位于东北部和中部;历年发生频率最高为8次/a,其整体呈增加趋势。江西省持续区域性高温过程的年最强过程指数呈“先减小后增大”趋势,1993年以来其强度明显增加。     

黔西南州高温天气时空变化特征分析

【目的】当前气候背景下,黔西南州的高温热浪事件越来越频繁,为了进一步揭示黔西南高温天气的时空分布特征,减少高温天气对农业、生态等各方面带来损失和不利影响。【方法】该文利用1961—2022年黔西南州8个国家气象站以及2009—2022年208个区域气象站的逐日平均气温、最高气温数据,运用常规统计方法对黔西南州高温天气的时空分布特征进行了分析。【结果】（1）空间上,黔西南州高温天气主要分布在册亨和望谟一带,呈现明显的区域性特征,同时黔西南州的平均气温、高温日数及极端最高气温均呈现东南高西北低的分布特征;（2）黔西南州高温天气主要发生在春季和夏季（4—8月）,4月和5月气温最高,而大范围高温主要出现在5月中下旬、7月中旬和8月,其中8月最为集中,持续时间最长,基本维持一个月之久,日变化上最高气温主要集中在15—17时;（3）近62 a来黔西南州平均气温和每年高温日数呈显著增加趋势。【结论】总体来看,黔西南州高温天气具有持续时间长、区域分布不均、高温频发区域集中等特征,气温随海拔高度的升高逐渐降低,高温日数频发区与南亚热带气候区密切相关。     

高温热浪指标研究

根据热浪所具有的气温异常偏高(或为高温闷热)及通常要持续一段时间这两个特征,研究设计了综合表征炎热程度和过程累积效应的热浪指数作为热浪的判别指标,并提出了热浪的分级标准.利用1994和1995年7-8月武汉市逐日中暑人数和2003年7 8月上海市逐日死亡人数资料对热浪指标和分级标准进行了验证分析,结果表明,热浪指数可以...     

江南华南茶树高温热害等级指标及分布特征

利用1961—2022年江南和华南茶区510个气象站的日最高气温数据和历史茶树高温热害灾情数据,采用灾情反演和K-Means聚类分析方法,构建并验证江南和华南茶区茶树高温热害等级指标,分析茶树高温热害时空分布特征。结果表明:江南和华南茶区茶树轻度、中度、重度高温热害指标为连续14 d日最高气温的滑动平均值T14≥34.5℃的持续日数分别为1～17 d、18～38 d和超过38 d,验证样本完全符合的准确率为73.9%,基本符合的准确率为91.3%;江南和华南茶区茶树高温热害总次数呈波动变化,分别在1999年和1997年达到最低值,并在2021年达到最高值;华南茶区相对于江南茶区高温热害次数更多,尤其是轻度茶树高温热害,且近62年华南茶区茶树高温热害次数增加趋势显著。     

承德市冰雹时空分布特征及雷达预警指标分析

利用1981—2016年承德市9个气象观测站的冰雹观测资料及2012—2016年11次冰雹天气过程的多普勒雷达回波资料,对承德市冰雹的时空分布特征、冰雹云的雷达回波特征进行统计分析.结果表明:承德冰雹主要发生在东北部的高海拔地区.20世纪80年代是承德市冰雹高峰期,90年代后逐渐减少.承德冰雹次数的月分布呈"单峰型"变...     

京津冀高温天气的时空分布及环流特征分析

选取河北省、北京市、天津市1961-2007年165个站点的逐日最高气温资料,利用线性趋势分析、M-K突变检验、小波分析、相关分析、t检验等方法分析了47年来京津冀地区高温天气的时空分布特征,探讨了高温天气的年代际变化与大尺度环流特征.结果表明:(1)京津冀地区高温天气一般出现在6、7月份,大于37℃的强高温天气和大于40℃的极端高温天气90%以上都出现在这一时段;(2)京津冀地区高温天气出现次数和同期降水量成反相关关系;干旱年份高温天气出现较多,降水偏多年份高温天气出现较少;(3)高温天气较多和较少年份北半球500hPa环流形势存在明显的差异,这种差异不仅存在于同期,前期也有明显的反映,前期环流的明显差异为预测高温天气的出现提供了依据.     

ENSO事件指数与指标研究

根据 1 951～ 1 996年完整可靠的海面温度 ( SST)和南方涛动指数 ( SOI)资料 ,以中、东太平洋 SST异常变化为指标 ,定义了 ENSO事件 ,并在此基础上提出了以 ENSO事件过程海温距平累积值为指标的强度指数。此外 ,还定义了 ENSO事件的海 -气综合强度指数 ,并对 ENSO事件的长度、强度及爆发类型等进行了分类。     

北京1960—2008年气候变暖及极端气温指数变化特征

应用均一化逐日气象观测资料,分析了北京地区1960—2008年气候变暖及主要极端气温指数的统计特征。结果表明：近49年来北京年平均气温增温速率约为0.39℃/10a,最高、最低气温变化具有明显的非对称性。霜冻日数和气温年较差呈现下降趋势,暖夜指数及热浪指数呈现上升趋势,除气温年较差外,其他极端气温指数的气候变率均在加大。北京年平均气温及极端气温指数主要存在21年、15～17年及准10年周期特征。年平均气温与极端气温指数之间存在较强相关性,气候变暖突变发生前后某些极端气温指数发生频率表现出明显差异。自1980年起,北京市区极端最高气温及其增温率明显高于近郊和远郊,高温日数市区多于近郊,近郊多于远郊;近、远郊极端最低气温温差高于城、近郊温差。     

Changes in Canada's Climate: Trends in Indices Based on Daily Temperature and Precipitation Data

ABSTRACT

Trends in indices based on daily temperature and precipitation are examined for two periods: 1948–2016 for all stations in Canada and 1900–2016 for stations in the south of Canada. These indices, a number of which reflect extreme events, are considered to be impact relevant. The results show changes consistent with warming, with larger trends associated with cold temperatures. The number of summer days (when daily maximum temperature >25°C) has increased at most locations south of 65°N, and the number of hot days (daily maximum temperature >30°C) and hot nights (daily minimum temperature >22°C) have increased at a few stations in the most southerly regions. Very warm temperatures in both summer and winter (represented by the 95th percentile of their daily maximum and minimum temperatures, respectively) have increased across the country, with stronger trends in winter. Warming is more pronounced for cold temperatures. The frost-free season has become longer with fewer frost days, consecutive frost days, and ice days. Very cold temperatures in both winter and summer (represented by the 5th percentile of their daily maximum and minimum temperatures, respectively) have increased substantially across the country, again with stronger trends in the winter. Changes in other temperature indices are consistent with warming. The growing season is now longer, and the number of growing degree-days has increased. The number of heating degree-days has decreased across the country, while the number of cooling degree-days has increased at many stations south of 55°N. The frequency of annual and spring freeze–thaw days shows an increase in the interior provinces and a decrease in the remainder of the country. Changes in precipitation indices are less spatially coherent. An increase in the number of days with rainfall and heavy rainfall is found at several locations in the south. A decrease in the number of days with snowfall and heavy snowfall is observed in the western provinces, while an increase is found in the north. There is no evidence of significant changes in the annual highest 1-day rainfall and 1-day snowfall. The maximum number of consecutive dry days has decreased, mainly in the south.     

基于卫星数据的北京市生态质量气象评价方法研究

针对目前生态质量气象评价在气象业务开展中存在的问题,采用“3S”技术,结合地面气象观测资料,开展了以卫星数据为主的北京地区的生态质量气象评价方法研究,重点对植被覆盖指数与土地退化指数进行了方法研究,并以北京2006年第二季度为例开展了以区县为评价单元的生态质量气象评价,评价结果与实际较为一致。研究结果表明：基于卫星数据的生态质量评价指标信息提取及评价方法具有实践意义。     

中国东部高空颠簸时空分布特征及其与热带中东太平洋海温的关系

本文利用1979～2014年NCEP-DOE日平均再分析资料和中国区域2375份航空器空中颠簸报告资料,研究中国东部区域高空颠簸的时空分布特征及其与热带中东太平洋海温异常（简称“海温异常”;空间范围:5°S～5°N,120°～170°W）的关系以及产生这种关系的可能原因。结果表明:中国东部地区高空颠簸与东亚副热带西风急流之间存在显著时空相关关系,其原因是高空纬向风引起的垂直风切变是构成高空颠簸时空分布的主导因素。中国东部夏季高空颠簸与海温异常存在正相关关系;冬季呈现南北两个正负相关区:以30°N为界,北部区域存在显著的负相关,南部区存在显著的正相关,在30°N急流轴附近区域无显著相关关系。海温异常影响中国高空颠簸时空分布的可能原因是海温变化引起对流层高层温度出现异常,进而影响温度的经向梯度,导致东亚副热带西风急流强度和位置出现异常（夏季,急流轴南侧出现西风异常;冬季,急流轴北侧出现东风异常,南侧出现西风异常）。高空纬向风的变化导致纬向风的垂直梯度和经向梯度出现异常,最终影响高空颠簸的时空分布特征。对流层高层温度的异常变化可能是由与热带海温异常相关的平流层水汽变化所引起。     

基于NOAA/AVHRR卫星资料的北京地区霾识别研究

利用2008—2013年NOAA/AVHRRlB卫星资料和气象观测资料,应用米氏散射理论、图像色彩处理技术、频数分布图和可见光通道表观反射率阈值技术,开展了北京地区霾的遥感识别研究,并在京津冀地区进行了应用。研究结果表明:易于识别的霾在NOAA/AVHRR遥感图像上一般以1、2、1波段或4、2、1波段进行红、绿、蓝三通道假彩色合成.图像颜色以灰色、紫色和蓝色三大系列为主;一般仅靠遥感图像难以识别霾与轻雾,但借助先验知识、周围环境和图像色彩.可在一定程度上区分霾与轻雾;NOAA/AVHRR图像的第一波段表观反射率作为光谱指标可以对霾进行较好识别,反射率识别指标值分别为:冬季0.15～0.32,春季0.15～0.30,夏季0.14～0.30,秋季0.14～0.32;指标对霾的有效识别准确率为82%。利用上述建立的颜色指标和光谱指标可以较好地对2013年1—3月发生在京津冀地区的雾霾进行有效监测。     

川渝地区夏季高温干旱变化特征及其异常年环流形势分析

分析了川渝地区夏季高温日数时间演变特征及其异常年份的环流形势.结果表明,川渝地区高温日数在20世纪50年代到70年代总体偏多,1979年是由多到少的突变年,80年代高温日数明显偏少,90年代以后又有增多趋势.川渝地区夏季高温酷暑年和凉夏年的环流形势存在着明显的差异.酷暑年,我国南海北部对流增强,使得西太平洋副热带高压偏北,乌拉尔山和鄂霍次克海地区无持续性阻塞高压,同时东亚大槽变浅,青藏高原上升运动减弱.850 hPa距平风场上.川渝地区以南被东北距平风控制,以北被正南距平风控制,这种环流形势配合有利于川渝地区夏季高温干旱的发生、发展.前期春季OLR场变化特征可为川渝地区夏季高温干旱的预测提供一定的参考依据.     

基于卫星资料进行热带气旋强度客观估算

利用日本MTSAT (multi-functional transport satellite) 红外亮温资料,提取热带气旋云团中云顶较高、对流较旺盛的深对流信息,根据提取的对流核数量、对流核距热带气旋中心距离、对流核亮温极值等信息表征热带气旋强弱,初步建立了热带气旋强度估测模型;并根据该估算模型的误差分布对强度 (用最大风速表示) 大于40 m·s-1和小于18 m·s-1的样本结果进行了线性修正,修正后的结果与中国气象局《热带气旋年鉴》热带气旋最佳路径资料比较得到非独立样本和独立样本的强度平均绝对误差分别为5.5 m·s-1和5.9 m·s-1, 均方根误差分别为6.9 m·s-1和7.7 m·s-1;对于热带低压、强台风及以上的估计平均绝对误差分别降至4.9,4.7 m·s-1,准确度较好。试验表明:利用热带气旋云团中的对流核数量、分布、冷暖与其强度建立的统计关系模型是可行的,该算法的估算精度与Dvorak方法、AMSU (advanced microwave sounding unit) 定强算法相当。     

基于MODIS资料的贵州植被叶面积指数的时空变化及其对气候的响应

利用2000～2006年MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)卫星遥感观测的植被叶面积指数月平均资料以及相应时段的月平均气温、降水的观测资料对贵州植被的时空变化进行了分析.结果表明贵州2000～2006年植被分布受水热条件控制表现出对气候因子不同的响应关系,其中对降水的响应关系比气温明显,特别是冬季和春季,而植被在夏季和秋季的分布主要受气温的制约,与降水的关系并不明显.从季节和年际尺度的时间变化角度而言,植被对气温的响应比对降水明显,季节变化和年际变化的相关系数分别为0.89和0.73(分别通过99.9%和95%信度检验).     

1991~2010年中国小时暴雨时空变化格局及其与城镇化因子的空间相关分析

采用1991~2010 年小时降水数据对中国小时暴雨雨量和雨时进行研究。结果表明,在时间上,1991~2010年中国小时暴雨雨量和雨时的年累计值在波动中呈明显增加趋势。在空间上,小时暴雨雨量和雨时的高值区主要集中在中国黑龙江漠河—云南腾冲一线的东部地区,该界线以西则是低值地区,其中小时暴雨变化最为显著地区主要集中在中国东南沿海地区和西北内陆地区。中国白昼和夜晚的小时暴雨雨量和雨时在空间分布上也有类似的规律。在日变化的时间尺度上,小时暴雨雨量和雨时呈现出双峰现象,最高值均出现在17：00（北京时间,下同）,而最低值出现在12：00。同时选择表征城镇化发展水平的夜晚灯光指数、黑炭气溶胶、低能见度日数和细颗粒物（PM2.5）浓度4 个因子,分别与小时暴雨雨量和雨时做空间相关分析。在全国平均水平上,4 个空间相关系数均在波动中呈明显增加趋势;而在中国气候变化区划一级分区上,空间相关系数均呈增加趋势,且增加趋势最为明显的是II 分区和III 分区。