大气环流背景下的武当山景区闪电时空分布

武当山是世界文化与自然遗产,因而武当山风景区的雷电防护尤为重要。截取风景区的地闪数据,以1 km2范围为基本单元,得到各单元内2008-01-01―2011-12-31期间的全部地闪频次、极性、强度等参数,分析武当山风景区雷电环境及武当山地理环境对雷电活动的影响。研究表明：研究区域闪电集中发生在6―8月份的午后T 14：00―18:00。闪电频数日变化规律明显,最大值出现在T 16:00,最小值出现在T 10:00―11:00。雷击大地密度整体上随高度表现出明显的增长趋势,雷电流强度平均值与高度大致呈现反向分布趋势,拟合出的雷击大地密度与高度关系式的相关系数R达0.834 56。大气环流特征表明,武当山雷电天气主要有3种类型：副热带高压西北部雷电型、高空槽雷电型和低涡雷电型,其中副热带高压西北部雷电型占主导。     

45 a来宁夏雷暴气候统计特征及趋势分析

 利用1961—2005年宁夏逐日雷暴资料,利用数理统计、小波分析等方法,揭示出了宁夏雷暴天气气候统计特征和演变趋势。结果表明,宁夏总体上属中雷区,年平均出现雷暴日为86.62 d,年际变化幅度大,多、少雷暴年均有7 a,雷暴日最多年为118 d,最少年为65 d;45 a来雷暴的发生有逐渐减少的趋势,并以3.072 d/10a的气候倾向率递减,且存在3~4 a的较短周期和8 a左右的较长周期振荡;雷暴多发生在3—10月,主要集中出现在夏季,尤以7月突出,有明显的季、月变化,冬季雷暴出现的概率非常低;初雷日平均出现在4月中旬,终雷日平均出现在9月中旬,全区平均雷暴初终日间日数为139 d左右;雷暴发生有明显的日变化特征,有双峰型和单峰型之分,集中出现在11:00—22:00时,其中,15:00时前后为雷暴发生高频时;雷暴的发生与地形、地势有密切关系。     

长江下游酷暑与冷夏的分析

长江下游的酷暑与冷夏是旱涝以外的另一种重要灾害性天气,本文以南京为代表,确定了长江下游酷暑年和冷夏年的三条标准。盛夏(7—8月)温度主要决定于7月平均温度T,并与副热带高压和中高纬度的冷空气活动以及印度季风低压—ITCZ有关。在酷暑年,印度低压更为频繁而强烈,位置略偏南;副热带高压较强,且直接控制江淮流域。100hPa青藏高压明显偏强,位置偏北偏东;青藏高原上常有500hPa暖中心东移。冷夏年三种成因:一是冷空气较强,梅雨明显而持久;二是ITCZ和热带系统强而活跃,盛夏频繁影响长江流域;三是以上两种天气系统的影响,形成混合型冷夏。     

大、小兴安岭及邻近地区雷暴气候特征

黑龙江省地处中国东部中高纬地区,大、小兴安岭林区面积占该省的50%以上,雷暴这种对流天气现象对该地区林业和社会生活都有着巨大的影响.借助黑龙江省74个地面气象站点雷暴观测资料,分析了该地区1976～2005年雷暴发生和变化情况.研究得出:该地区雷暴的发生受地形的影响明显,尽管雷暴逐年发生站数总体减少趋势显著,大兴安岭部分林区却与全省大部分地区雷暴变化有反位相关系,1976年、1979年、1994年、1995年、1997年、1999～2002年、2004年这些年大兴安岭林区部分地区雷暴发生偏多,这可以部分解释林区雷击火多发的原因.另外,该地区雷暴的出现具有明显的季节性,雷暴站数年内变化呈单峰分布;而且雷暴具有热对流性和夜发性的特点;强雷暴日的发生具有连续性,在出现强雷暴日后,一定要注意随后强雷暴日发生的可能.     

贵州西部雷暴日数的时空分布特征

利用1960-2004年贵州西部10个测站的逐日雷暴观测资料,采用线性倾向估计、滑动t检验法等统计方法,对贵州西部雷暴天气的分布情况、年际变化及雷暴发生日数的气候变化特征等进行了分析,结果表明:贵州西部各地年雷暴日数差异明显,雷暴天气西南部最多,西部次之,东部最少;贵州西部一年四季均有雷暴天气出现,雷暴的出现有着明显的季节性变化,主要集中在夏季,冬季出现的概率非常低;全年各月均有出现的可能,但各地雷暴天气主要出现在每年的5-9月,其中8月最多,7月次之,12月最少;雷暴天气60、70年代持续偏多,进入80年代后,雷暴日数持续偏少,从总的气候趋势看,雷暴天气总日数呈波动下降趋势;年总雷暴日数在1984年出现突变现象,表现为日数的急剧减少.     

新疆塔城地区雷暴时空分布及变化特征

运用线性趋势法、小波分析等方法,对塔城地区1961-2005年实测雷暴资料进行分析,结果表明:(1)塔城地区中部有一条呈东北-西南走向的雷暴高发区,多发中心为庙尔沟,(2)雷暴主要发生期为5月～8月,约占总数的92.8%,其中7月最多,6月次之,(3)塔城地区雷暴日变化表现为单峰型,峰值多出现在16～23时,(4)塔城地区雷暴异常偏少年为1974年,雷暴活动频繁年为1961、1964、1966、1990年,少雷暴年为1986、1996、1997、2004年,(5)近45 a塔城地区雷暴日数在波动中呈显著减少的趋势,线性倾向率为-1.4 d/10 a,(6)小波分析显示塔城地区年均雷暴日数存在着6～7、3 a的振荡周期.在塔城地区北部、中部、南部三个区域中各选取1个昼夜守班的基准(本)站,做为塔城地区的代表站(塔城、托里、乌苏),对塔城地区雷暴日变化进行讨论,得出以下结论:塔城地区雷暴日变化十分明显,雷暴日变化表现为单峰型,塔城、乌苏峰值范围较托里大,且峰值出现时间比托里晚3～6 h.托里站雷暴多发时段出现在14～20时,占总数的67.6%,峰值出现在16、17时,占12.1%;塔城站多发时段为16～22时,占57.5%,峰值出现在20时,占总数的9.3%,次高峰值出现在18时,占总数的8.9%;乌苏站多发时段出现在19～01时,占总数的69.6%,峰值出现在23时,占总数的11.6%,次高峰值出现在21时,占总数的11.3%,与相关研究所述北疆沿天山一带的雷暴多在傍晚至午夜(18～24时),高峰期在晚上(21～22时)的结论一致.乌苏站01～03时雷暴出现频率明显高于塔城、托里两站.     

蒙自霾天气的气候特征及其成因分析

应用云南蒙自气象观测站1960～2006年的常规观测资料,分析了蒙自霾天气的气候特征和形成原因。研究发现:蒙自每年均有霾天气出现,并主要集中出现在3～4月份。冬、春季高空副热带急流影响形成的下沉逆温、地形、气候条件和天气形势影响,是形成蒙自霾天气的直接原因和变化因素。     

邕江洪水的特征及其气候成因研究

利用邕江洪峰水位、年最高水位资料及邕江流域气象测站逐月降雨量资料,对邕江洪水的特征进行分析表明,洪水多数发生在华南后汛期7～9月,并与流域夏季降雨量密切相关。利用NCEP/NCAR再分析资料以及NOAA卫星观测的OLR资料,分析邕江洪水形成的天气气候条件,研究结果表明:热带气旋影响是邕江发生洪水的主要原因。当西太平洋副热带高压位置偏北,邕江流域易受热带辐合带(ITCZ)影响,对流活跃,热带气旋活动频繁,此时邕江易发生洪水;地形对邕江洪水的形成有较重要的作用;邕江洪水易发生在赤道东太平洋海温为负距平的条件下。分析了邕江洪水气候成因。     

多种观测资料在红塔集团雷电预警中的应用

尝试利用多种观测资料对雷电预警预报的技术方法,以大气电场测量为基础,利用地面电场仪、气象观测雷达的组网,实现自动、连续、实时监测雷雨云中强雷电活动中心在红塔集团地面产生的电场强度、极性以及闪电数等,提供监测范围内雷暴强电荷活动中心的发生发展演变特征和整个雷暴过程中雷电活动位置和发展信息。同时结合闪电定位系统的观测,为雷电的监测和预报提供更充分的信息。     

浙江省地闪活动特征分析

通过分析闪电定位所取得的2007—2009年的浙江省地闪资料,初步研究其地闪特征.地闪中绝大多数是负闪,其平均强度为33.2 kA,地闪出现最多的强度范围是20~40 kA.地闪活动具有明显的日变化,总体呈单峰形式,总地闪频次峰值和负闪频次峰值出现时段都在14:00—16:00,而正闪频次落后于总地闪和负闪峰值2~4小时,23:00至次日11:00平均地闪频次每小时20次以下.地闪的月变化也呈单峰型分布,其中1月份、12月份地闪极其稀少,主要集中在6—8月份,以8月份为最多,正闪和负闪的各月变化与地闪总数的各月变化一致.全省地闪密度集中区位于山脉的夏季风的迎风坡一侧.全省的地闪密度分布和同期雷暴日分布不一致,表明在评价雷电活动中仅用雷暴日有一定的局限性.     

广东干旱害的气候成因及其防御对策

分析了广东干旱害的气候成因 ,特别对 1998年下半年以来广东气候异常、旱情严重、春耕生产受阻作了具体分析 ,并提出了防御干旱害的对策。     

Definition and characteristics of the south edge of the subtropical winter monsoon in East Asian

Based on observational daily data of 730 meteorological stations in China, the south edge of the subtropical winter monsoon is defined according to relevant criterion and its variation characteristics are analyzed. Results show that this south edge has obvious inter-annual variation characteristics and shows a northward moving tendency as a whole, but since the 21st century it has moved southwards and date of the south edge entering winter becomes earlier. Wind fields of the anomalously northward south edge of the subtropical winter monsoon in East Asia has an obvious southerly wind component which prevents cold air from moving southward. The index of this south edge and winter temperature has a positive correlation. Climate warming might be the main reason for the northward movement of the south edge of the subtropical winter monsoon.     

广西2013年夏季旱涝急转特征

利用NCEP/NCAR（美国国家环境预报中心/美国国家大气研究中心）全球日平均再分析资料和广西气象信息中心整理的广西88个国家气象观测站逐日降水量资料,对2013年夏季广西旱涝急转现象及环流背景特征等进行分析,结论如下：1）广西2013年夏季总降水量接近正常,但发生了旱涝急转现象,第31―44候全区平均降水量偏少36%,而第45―48候全区平均降水量偏多1.4倍,转折点发生在第45候（8月第3候）。2）第31―44候平均环流呈现出典型的干旱环流特征,欧亚中高纬度地区环流平直,西太平洋副高偏强,并控制广西,华南上空水汽通量散度为辐散。而第45―48候平均环流在对流层低层呈现出明显的偏涝特征,广西处在副高南侧、并受热带辐合带（ITCZ）控制,华南上空风场为气旋式异常、水汽通量散度为辐合、对流加强。3）2013年第45候大气环流发生调整,沿110° E的副高脊线由25° N突然北跳到30°―35° N,ITCZ随之向北移动,并在缅甸―华南―菲律宾北侧稳定维持,台风接连影响广西,使广西由干旱迅速转为持续的雨涝天气。     

1951—2009年东亚副热带夏季风北边缘位置的地域特征

利用1951—2009年中国662个气象台站逐日降水资料和NCEP/NCAR逐日再分析资料,分析了东亚副热带夏季风北边缘地理位置的年际、年代际变化以及夏季风影响北边缘的时间演变特征。结果表明:基于过程透雨量定义的夏季风北边缘能很好地反映边缘带降水特点,东亚副热带夏季风北边缘带大致呈东北-西南走向,在110°E处,北边缘带南界大致位于36°N,北界大致位于41°N。边缘带宽度与其南界纬度具有很好的负相关,且有逐年变宽的趋势。边缘带存在显著的准3年和9年的周期特征。夏季风平均在6月28日开始影响北边缘带,9月21日南撤离开北边缘带。110°E是夏季风边缘带中南风分量最大的经度,与偏南年相比,偏北年夏季风影响边缘带时间开始早,结束迟。     

SPATIAL AND TEMPORAL DISTRIBUTION OF INTENSE CONVECTIVE WEATHER — THUNDERSTORMS AND HAIL IN CHINA

Thunderstorms and hail are important features in the climatology of China. Using occurrences of thunderstorm days or hail days, the spatial and temporal distribution of these phenomena are described. Location, relief, thermal activity, and air mass convergence all contribute to seasonal variations and peak concentrations. The Qinghai-Tibet Plateau in summer is the most active thunderstorm area of the Northern Hemisphere at 30° to 35° of latitude, but extreme occurrence occurs in Yunnan Province, with thunderstorms experienced on more than 43% of days during the year.

Hailstorms in China usually pioduce small hail which causes minimal damage. Occurrences of squalls, however, may form extensive hailswaths accompanied by large hailstones. These long duration hailswaths are potentially very destructive. Middle and eastern areas of the Qinghai-Tibet Plateau may experience over 30 days a year on which hail occurs. The extreme occurrence of 53 hail days was recorded at Nagu. Although thunderstorm days tend to follow seasonal variation of winter and summer monsoon shifts, hail days correlate more to shifts in air mass convergence.     

地形强迫的流场非地转性与广西旱涝的空间分布

本文分析了地面平均流场，从地转偏差的角度讨论了广西多雨区与少雨区空间分布的动力学原因，着重指出“弧形山”结构在形成广西气候特点上的特殊作用。     

夏季风变异与我国持久性旱涝

本文根据1978—1981年4年的流场,相当位温和湿度场资料讨论了夏季风年际变异与旱涝的关系,着重分析了1978—1980年3年南北半球低纬度700毫巴等压面流场来了解夏季风几支气流与旱涝的关系。     

夏季风活动与长江流域的旱涝

本文指出夏季风活动与我国主要雨区位置有对应的配合。中国大部分降水集中在夏季风时期对某一年来讲,虽然年或季的雨量可以接近正常,但这并不意味着全国降水都接近正常,有些地方多雨,有些地方少雨,甚至还有些地方遭受旱涝灾害。其次,作者对长江流域旱涝的高低空环流特征作了概括,发现夏季风活动与西太平洋副高及其脊的东、西移动有密切联系。特别是副热带环流及青藏高压和西太平洋副高之间的相互作用对长江流域旱涝起到重要作用。最后探讨季风形成的基本因子及其对夏季风活动的可能影响。     

河西走廊东部极端降水的时空分布及影响因子分析

利用线性回归分析、Mann-Kendall检验法和和小波分析法,统计分析了河西走廊东部1961-2012年近52 a来暴雨日数的变化规律。结果表明：河西走廊东部年平均暴雨日数为1.2 d·a-1,多为局地暴雨,暴雨日数时空分布差异大,从南向北、从东向西暴雨日数迅速递减,暴雨最多的地方出现在祁连山北坡迎风坡的古浪县。然而,年暴雨日数变化总体呈上升趋势,其线性倾向率为0.24次·（10 a）-1,年暴雨日数最多年代出现在21世纪00年代,出现15场次;最少的年代出现在20世纪80年代,仅为6场次;区域性暴雨出现最多年代、最少年代与区域性暴雨强度呈相反态势。暴雨日数受季风变化影响显著,出现时段集中在6～8月,占全年暴雨日数的90.3%。其中8月暴雨日数最多,占总次数的48.4%;一日中暴雨主要出现在白天。采用Mann-Kendall检验法进行检验,河西走廊东部年暴雨日数增加从1963年开始,1985-2012年为显著增加,气候变暖使区域内极端降水出现次数增多。小波分析发现暴雨日数存在9 a和6 a周期。区域内年降水量与暴雨日的变化趋势相同,说明区域内极端降水日数增多导致了年降水量的增加。利用1983-2012年近32 a的NCEP再分析资料,将暴雨出现的高空环流形势归纳为副高西部西南气流型、河套阻塞高压型,大量级暴雨产生在高空河套阻塞高压型中;根据暴雨产生的物理机制,归纳总结出河西走廊东部暴雨产生的物理要素阈值。     

东亚夏季风的变化特征及其对甘肃夏季暴雨日数的影响

采用NCEP/NCAR再分析资料,计算了1974—2013年乔云亭等定义的东亚季风指数,研究了东亚夏季风的变化特征,利用甘肃省80个站逐日降水资料,分析了东亚夏季风对夏季甘肃暴雨日数的影响。结果表明：（1）夏季,西南季风、东南季风和偏北季风存在明显的年际变化且有所差异。（2）夏季,西南季风、东南季风对甘肃省暴雨日数的影响存在很大差异：当西南季风盛行时,西太平洋副热带高压位置偏西,东亚大槽位于贝加尔湖至中国西北部,冷空气与西太平洋副热带高压输送的暖湿气流在陇东南一带交汇,贝加尔湖至张掖为西南暖湿和西北干冷气流,孟加拉湾水汽输送在陇东南地区辐合,造成河东陇南南部、天水东部、平凉、庆阳西部一带和河西张掖地区暴雨日数偏多;当东南季风盛行时,西太平洋副热带高压西伸北抬,冷暖空气主要交汇于甘肃中西部,孟加拉湾西南水汽输送在河东西南部辐合,造成甘南高原、甘肃中部、河西武威一带和酒泉地区暴雨日数偏多。