西安市森林火险特征分析与等级预报算法改进

利用2014—2021年西安市逐日气象要素和同期的森林火灾资料,对西安市森林火灾特征进行分析;并针对实际情况,将地理特征、人类活动区域、坡度、下垫面可燃物类型、海拔等引入到西安市森林火险等级预报模型中,改进森林火灾气象等级预报算法,提出了西安市森林火险风险综合预报模型。改进后的算法在预测精度和准确度方面均得到提升,同时该模型的预测结果比西安市森林火险气象等级预报模型明显提高,以超过3级为森林火灾危险性预警标准时,可以覆盖约65%的火灾,比改进前提高了25%。本研究对森林火灾的预防和控制具有一定的参考价值。     

内蒙古大兴安岭森林火险季节动态及其气候条件分析

森林火险季节是火环境中的一个重要因子,对于森林防火实际工作具有十分重要的意义。利用大兴安岭林区近 ３０ 年的林火资料和临近火点的气象资料,分析了该地区森林火险季节的时空分布规律及其气象条件。结果表明,该地区多年平均森林火险季节长度较长且近几年呈增长趋势;南北林区火险季节指标差异明显,南部林区比北部林区进入火险季节的时间早而结束晚;森林火险季节长度与全年无雪日数关系密切,而起止日期与春秋季日平均气温为－ ５℃的日期相符合。     

天气预报中“有高森林火险气象等级”的说法听着别扭吗？

华东师范大学的一位老师在《中国科技术语》杂志2009年2期撰文指出,电视天气预报节目中常听到的“森林火险气象等级”说法并没有出现在《大气科学名词》中,相关的术语是“森林火险天气等级”。目前的说法,“高”与中心语“等级”的结构距离最远,而语义距离最近,这种长距离“遥控”,无论是在人的心理还是在生理上都易引起一种紧张感,因为当“高”出口之时,人们就在期待与其发生直接语义关联的词语,而这个词语却被一个又一个的成分所限制,直至最后出现,且这一个又一个限制性成分的后面没有可以进行舒缓语气的助词“的”,也就是说,多个黏合定语的连用也是造成这种不舒服感的一个原因。老师建议,或者将“高”具体化,或者去掉“气象等级”。     

山海风情滋养岛城“三大怪”

青岛被称为东方瑞士,她的独特魅力在于山、海、城的完美结合,城在山上,海在城边。“老区房顶红瓦盖,骑车没有走路快,身穿泳衣走在外。”可以说,这“三大怪”很形象地描绘了青岛的山海风情,同时这些迷人的风光又与气象有着深厚的渊源。     

贵州“空中怪车”断树之谜

2011年4月15日傍晚,贵州紫云自治县猫营镇板仰林场1500亩林地中上万棵大树一夜之间被拦腰折断,     

国考中的“气象风”

中央机关及其直属机构2014年度公务员录用考试公共科目笔试刚刚结束,众多考生还在回忆考试题目。细心的考生发现,近两年国考“行政职业能力测验”（以下简称“行测”）特别是常识部分中气象类试题比例增加,成为考试的一个“热点”。     

“烧烤”下的我国南方

2013年盛夏,1951年来最强高温热浪袭击南方地区,多地“火力”十足,进入“烧烤”模式。在高温的炙烤下,南方伏旱加剧、电网用电量屡创新高、中暑就医人数猛增、湖南等地森林火灾多发。     

“Hurricane Hunter”装载特种地面风探测仪

美国的“Hurricane Hunter”（飓风猎人）机群首次全部安装了特种测风仪器。这些飞机可以穿越飓风飞行,可获得飓风内部地面风资料。这些资料可使NOAA国家飓风中心的预报员更好地了解强风暴的强度与影响范围。每当飓风威胁海岸地区时,天气预报人员和应急管理人员关心的是地面风的强度。这些装备能提供实时测风资料,这些资料能改进人们预测风暴强度变化的能力。     

迭部“4.15”森林大火的气象条件及EOS遥感监测

利用2003年4月15～18日甘南迭部重大森林火灾资料以及2002年5月-2003年4月气象资料，分析了火灾的天气气候成因，同时利用相应的EOS／MODIS遥感资料分析了前期土壤湿度以及着火状况。结果表明：冬、春季气温偏高、降水偏少，持续数月干旱是甘肃南部发生重大火灾的主要气候背景。西北区东部过渡季节干旱少雨的500hPa平均环流特征是欧亚大陆东岸大槽偏深、新疆脊偏强。北方冷空气底部锋区南压，青藏高原上偏南气流发展是甘肃南部火灾环流形势之一。气温持续上升、湿度持续下降是火灾发生、蔓延的重要条件。通过研究发现，EOS／MODIS资料能够较好地反映火灾前期的土壤湿度状况，是准确监测火灾发生、估算火区面积、强度和蔓延趋势最有效途径。     

玉林地区双季稻生产“向中间靠拢”的理论依据与实践

双季稻“向中间靠拢”是玉林地区农业气候区划工作中的重要研究成果，通过近１０多年来的生产实践总结，证明该研究成果的理论是正确的。     

台风“榴莲”陆上维持及暴雨增幅的大尺度环流特征

利用"CMA-STI热带气旋最佳路径集"、NCEP/NCAR再分析资料及地面加密观测资料,分析了2001年0103号台风"榴莲"陆上维持及暴雨增幅的大尺度环流特征。结果表明,"榴莲"登陆后正好位于低压带中,中纬度西风槽加强南伸,构成典型的"北槽南涡",阻碍西太平洋副热带高压西伸,使得"榴莲"陆上长时间维持。西风槽后的西北气流将中纬度冷空气输送至低纬,在"榴莲"环流北部外围与东南风暖湿气流汇合,有利于强降水发生。此外,索马里和100°E越赤道气流增强显著,加强西南季风,从阿拉伯海东部,经孟加拉湾和中南半岛中南部,直至南海北部到广西大部形成一条完整的水汽输送带,充沛的水汽直达"榴莲"东北侧,有利于该时段暴雨增幅。低纬夏季风10～20天低频振荡处于极端活跃位相时,低纬低频西风偏北及低频水汽向北输送至广西南部,有利于低层辐合并提供充足水汽,对"榴莲"暴雨增幅有重要作用。     

环境风垂直切变对热带气旋“碧利斯”的影响

用WRF中尺度数值模式,对0604号强热带风暴"碧利斯"进行了数值模拟.通过对模拟结果与实况的对比分析,表明WRF模式对强热带风暴"碧利斯"有较好的模拟能力.在整个模拟过程中可以分为两个阶段:第一为发展阶段,其强度不断增强,从热带风暴发展成强热带风暴,环境垂直切变方向从北北东风(NNE)转变为北北西风(NNW),对应涡旋内区的上升运动和降水有一个气旋性旋转,上升运动和降水较分散地分布在切变矢量的两侧;第二为维持阶段,该阶段的强度变化不大,上升运动和降水趋于集中并逐渐向切变矢量左侧偏移,这与早期的一些研究结果相一致,原因是当切变方向变化时,低层的相对流入发生了变化,低层相对流入流出的分布决定了700 hPa上热带气旋内区的上升运动和降水的分布.     

上海徐家汇地区台风“灿鸿”与良态风风速特征

上海徐家汇地区建筑分布密集且高低不一,是典型的具有非均一下垫面特征的城市地貌。本文利用该地区的地理信息研究了粗糙度长度的分布规律,并基于80m高度的风速实测数据,对台风"灿鸿"和良态风作用下的平均风速、湍流强度、阵风因子等参数与粗糙度长度之间的关系进行了分析。结果表明:不同风向角对应的计算扇区内建筑物高度、分布密度的差别导致了粗糙度长度值随风向角发生明显变化,但是变化幅度随着计算扇区的增大而减小;台风"灿鸿"作用下的平均风速最大值大于良态风,两者对应的粗糙度长度变化范围差别甚微,但是台风作用下的粗糙度长度中位数较小且分布相对集中;台风"灿鸿"作用下各向湍流强度均随着平均风速的增加呈明显的减小趋势,但不随粗糙度长度变化;良态风作用下,各向湍流强度不随平均风速变化,而随着粗糙度长度的增加而增加;台风"灿鸿"和良态风作用下,各向阵风因子均随湍流强度的增加而增大,但前者作用下的阵风因子略大于后者。     

基于WRF-Fire模式的2009年“5· 21”蒙古国入境大火数值模拟研究

利用WRF-Fire模式对2009年“5·21”蒙古国草原入境大火进行火场发展数值模拟研究，并通过敏感性试验分析了防火隔离带对火势的阻挡作用。结果表明，模式可以较准确地再现环境风场对本次大火蔓延过程的影响，模拟火场面积、蔓延方向与实况基本一致。第一阶段（21日12—22时，世界时，下同）在蒙古国境内起火点附近，地面为裸露地表，可燃物负载量小，近地面为东北风，火线向西南方缓慢蔓延；第二阶段（21日22时—22日11时）风向转为西北，火线经平缓均一草地向东南方发展，在到达中蒙边境前地面风速增大到8～10 m/s，且风向与坡向一致，火线迅速移向中蒙边境防火隔离带；第三阶段（22日11时—23日20时）隔离带和人工灭火有效阻止了火线继续向中国境内蔓延，此阶段风向转为南风，火线向北扩展；第四阶段（23日20时—24日12时）风速达到16 m/s以上且风向转为西北风。受东面隔离带和湖泊的阻碍，火线缓慢向南蔓延。当火线到达南面的隔离带后，受隔离带阻挡及人工扑火作业的共同作用，本次大火于26日08时结束。敏感性试验表明，若不存在隔离带，火线将在风场的驱动下继续向东南、东北方向蔓延，所经区域主要地面可燃物类型从草地过渡到针叶林，火场的蔓延将造成大面积的森林资源损失。     

基于风廓线雷达资料的“雷打雪”天气过程分析

利用高时空分辨率的风廓线雷达资料对湖北省荆门市2013年2月18~19日的一次雨转雪过程进行精细化的时空特征分析,结果表明:(1)风廓线雷达水平风廓线清晰反映出冷空气补充南推,强度增大,低层偏北风形成的冷垫也随之增厚,导致了降水相态的转变;(2)通过精细化风廓线和功率谱密度产品分析,认为对流运动发生低层冷垫之上的中高层;(3)冷锋抬升潜热释放、垂直风向切变和中层槽过境的多重因素叠加下,潜在不稳定能量得以释放在中高层触发对流天气,产生了"雷打雪"现象;(4)风廓线雷达大气折射率结构常数产品能反映期间降水强度的变化,为精细化短临预报提供参考。     

台风“妮妲”（1604）登陆期间近地层风特性分析

利用深圳350 m气象梯度观测铁塔获取的台风“妮妲”（1604）登陆期间近地多层风观测资料,分析“妮妲”登陆期间风场和阵风系数等变化特征。结果显示：“妮妲”登陆期间,近地面风速随时间呈增强—减弱—增强—减弱的“M”型特征,风向由西北方向转为南东南;风速随高度增加而增加,其中风速垂直变化最大的时段为“妮妲”后风圈经过期间;垂直方向上,“妮妲”前外围向前风圈过渡期间风向多变,而其他时段风向随高度基本不变;在“妮妲”前外围、前风圈和眼区经过期间,350 m高度以下的风速随高度的变化遵循对数关系,而在“妮妲”后风圈和后外围时段仅适用于150 m以下高度;在“妮妲”登陆过程中,铁塔观测的粗糙度长度约为0.52 m;阵风系数随高度增加而减小,“妮妲”登陆前和眼区的阵风系数较大;另外,阵风系数与风速呈负相关关系,随着风速增加而减小,尤其是风速小于10 m/s时。     

欧亚北部冬季增雪“影响”我国夏季气候异常的机理研究:欧洲冬季增雪的重要作用

在作者前期研究(穆松宁和周广庆, 2012)的基础之上, 本文主要利用了EOF分析和相关分析, 对欧亚北部冬季新增雪盖面积(Total Fresh Snow Extent, 记为T_FSE)与我国夏季气候异常之间"隔季相关"的机理进行了更进一步的探讨, 主要目的在于寻找T_FSE气候效应的冬季增雪面积关键区。结果表明, 虽然欧洲中纬冬季增雪面积(文中均以T_FSE-1表示)与我国夏季气候异常的关系不很显著, 但其变化维系了上述"隔季相关"的物理途径, 其变化对T_FSE的气候效应而言起关键作用, 但是, 亚洲中纬冬季增雪面积(文中均以T_FSE-2表示)的贡献尚不清楚;另外, 对T_FSE的气候效应而言, 起作用的实际上是欧亚中纬冬季增雪面积(文中均以T_FSE-1-2表示), 其不但与我国夏季气候异常具有更显著的"隔季相关", 而且这种"隔季相关"还具有和T_FSE非常相似的、但更为清晰的物理途径, 因此, 在气候预测的意义上, T_FSE-1-2可替代T_FSE。     

强台风“黑格比”实测海上风电机组极端风况特征参数分析和讨论

利用广东近海海上一座100 m高气象塔上设置的三维超声测风仪获取的强台风“黑格比”过程实测数据，分析研究海上风电机组在强台风影响下极端载荷参数的变化特征，通过仪器直接测量的参数与IEC 61400-1规范(由国际电工委员会制定)推荐方法计算结果的对比，研究该规范推荐的风电机组极端载荷参数计算方法在台风条件下的适用性。研究结果表明：(1) 强台风“黑格比”在近海海面上产生的极端操作阵风风速和极端风向变幅的过程变化均呈“M”型双峰分布，最大值均出现在台风眼壁强风区；(2) 由仪器直接测量的极端操作阵风风速和极端风向变幅值与根据IEC公式计算结果差别明显；(3) 台风强风影响产生的极端操作阵风和极端风向变幅参数均出现超越IEC给出的三种标准类型风电机组的设计上限标准；并且IEC公式计算值比仪器直接测量值显著偏大；(4) 在风电机组处于满发、切出和停机生存等工况下，IEC公式计算和仪器直接测量的极端操作阵风基本一致，但IEC公式对极端风向变幅的计算值要比仪器直接测量值大。与IEC的风电机组设计标准相比，仪器直接测量的极端操作阵风在时间周期1～3.5 s和7～10 s区间超出标准，但极端风向变幅一般不会突破IEC的风电机组设计标准。     

我国南方持续性低温与东亚冬季风“北弱南强”模态的关系

本文研究了南方持续性低温事件的环流特征,并讨论了它与冬季风南北反相模态的关系。南方持续性低温过程与寒潮过程不同。与寒潮过程相比,南方低温事件持续时间较长,发生频率较低。寒潮过程中,中高纬度环流以波列状槽脊形势为主。而南方低温事件中,中高纬度以大型斜脊斜槽为主要影响系统。大型斜脊斜槽导致冷空气主要以西方路径为主,中纬度为平直气流所控制。东亚大槽向北收缩,日本南部地区为正高度距平控制,它对冷空气东移起了阻挡作用,使得南方地区长期处于冷空气控制,造成极端低温主要出现在黄河以南地区。同时,活跃的南支扰动也显著影响南方持续性低温的发生。东亚冬季风通常被视为一个整体。近年来的研究指出,除了南北一致变化模态,冬季风还存在南北反相变化模态。在南方持续性低温事件中,地表风场距平表现出南北变化反相的特征,即北方为偏南风距平控制,南方为偏北风距平控制。这与冬季风分布的南北反相变化的特征相一致。这种类型与北风相联系的南方降温并不是由高纬度强冷空气南下造成的。个例分析的结果也验证了上述结果。     

“21.7”河南暴雨暖湿季风输送带加强及关键天气流型的准地转位涡反演

本文使用站点降水资料和欧洲中期天气预报中心第五代再分析数据,利用准地转位涡分部反演,重点分析了2021年7月18～21日（简称“21.7”）河南极端暴雨中暖湿季风输送带加强的机理及其关键环流特征。结果表明:副热带高压持续西伸至中国东部地区,其西南部宽广的东南风将暖湿气流和河南地区高位涡输送至西北地区;同时,西北地区阿拉善高原热低压受感热加热而加强,在近地面层及其东侧的河套地区对流层中低层（750～650 hPa）产生正位涡异常,与河南地区低压环流形成大范围高位涡异常,从而与副热带高压形成较大范围的对峙。准地转位涡反演结果表明,对流层中低层这一天气流型导致河南南部南风的加强,有效地将暖湿输送带中高温高湿的气块输送至河南地区,成为7月20日极端暴雨发生的关键因子之一。对于7月20日河南地区的南风,主要来自于副热带高压的贡献,其次是河套地区对流层中低层高位涡异常,而河南局地低压环流的贡献略小。