气象观测(Ⅱ)

在地球表面进行的气象观测分为两类：感官观测,既不使用测量仪器而仅凭经验估计的观测；以及仪器观测,即借助于测量仪器并通常牵涉到对所得各实际读数进行定正和计算的观测     

塔里木河下游土地沙漠化及其原因探讨国家

土地沙漠化作为极其重要的环境和社会问题正困扰着当今世界,威胁着人类的生存和发展。塔里木河下游地区是我国沙漠化最严重的地区之一,作为内陆河流下游地区的沙漠化典型代表,不少学者对塔里木河下游沙漠化的成因、发展及相关问题进行过讨论。在实地考察和前人研究的资料基础上,对塔里木河下游土地沙漠化及其成因、沙漠化对下游地区可持续发展的危害进行了探讨。     

博尔塔拉河温泉水文站输沙率与流量异步施测法分析

在悬移质输沙率与流量异步施测法基本原理分析的基础上,根据河流特性建立了多年综合及相邻流量测次累积面积百分数与累积流量百分数相关曲线法不同的部分流量权重系数借用方案。经实测资料检验输沙率与流量异步施测法的计算误差符合《河流悬移质泥沙测验规范》精度要求,能满足悬移质泥沙测验的生产需求。     

古尔班通古特沙漠大气边界层参数化方案的模拟评估[1]

为准确描述我国最大的固定/半固定沙漠-古尔班通古特沙漠区域的大气边界层结构,本文利用该沙漠腹地2017年的梯度铁塔和通量观测数据,基于中尺度气象模式WRF (Weather Research and Forecast v3.7.1),分析了5种边界层参数化方案在古尔班通古特沙漠的适用性。结果表明：1）采用WRF模拟沙漠腹地近地层内的边界层特征时,2m气温的模拟存在冷偏差,5种边界层参数化方案均能较好地模拟出四个季节2m气温的日变化特征,其中非局地方案ACM2(Asymmetric Convective Model version 2)对2m气温效果最好,局地方案BL方案的模拟偏差最大;2）5种边界层参数化方案均能够模拟出10m风速的日变化特征,其中局地方案BL(Bougeault-Lacarrere)对10m风速效果最佳;3）采用WRF模拟沙漠近地层内的地表通量特征时,感热通量存在高估现象,潜热通量存在低估现象,5种边界层参数化方案均能较好地模拟出四个季节模拟时间段内地表净辐射通量的日变化特征,其中局地方案MYJ(Mellor-Yamada-Janjie)的模拟精度最高。     

沙尘对南疆沙漠腹地太阳辐射的影响

利用塔克拉玛干沙漠腹地塔中大气环境观测试验站(83°39'E,38°58'N)总辐射、散射辐射和直接辐射的观测资料,分析了塔中大气透明系数变化和沙尘对总辐射、直接辐射、散射辐射的影响。结果表明,10-12月塔中大气透明系数最好,春、夏季最差;晴天大气透明系数最高(0.57),沙尘暴天气最低(0.07)。晴天、浮尘和扬沙天气总辐射最大可达1000 W·m-2以上,而沙尘暴天气最大可达700 W·m-2。晴天散射辐射值大多在400 W·m-2以下,主要集中在100~200 W·m-2范围内;有沙尘的天气大多在600 W·m-2以下。沙尘对直接辐射的衰减最大,晴天、浮尘、扬沙和沙尘暴天气下直接辐射200 W·m-2的概率依次为41.2%,72.5%,78.1%和100%。随着大气中沙尘增多,散射辐射逐渐向高值区域集中。沙尘天气下各辐射日变化曲线波动很大,其中总辐射和直接辐射减小很多;总辐射和散射辐射日变化曲线形态相似、量值接近。大气透明系数与总辐射、直接辐射和散射辐射关系密切。     

2000年以来库尔勒市果树冻害气象条件综合分析

2000年以来,巴州地区出现了3次较明显的冻害天气,其中库尔勒2次,焉耆盆地和静1次。本文从低温天气前期气候特征、低温强度及持续时间、积雪、地温、冻土深度等方面入手对库尔勒2000年以后的2次果树冻害天气进行综合分析,找出能提前表征果树冻害的相关气象参数,为巴州林果业气象决策服务提供必要参考,提高气象防灾减灾能力。     

不同初始场条件对新疆区域数值模式预报性能的影响

初始场条件直接影响到区域模式的预报性能。基于GRAPES_GFS和NCEP_GFS两种初始场,详细比较了两者之间的差异,随后分别利用两种初始场驱动新疆区域数值模式（RMAPS-CA V1.0）,对2021年4月整月的数值预报结果以及2021年4月21日一次暴雨过程模拟结果进行了MET（Model Evaluation Tools）对比检验。结果表明：（1）两种资料位势高度扰动场、温度扰动场、湿度扰动场存在明显差异,其相关系数分别为0.26~0.60、0.05~0.24和0.01~0.12,导致次天气尺度上存在着较大差异,并由此造成了模拟结果之间的差异,反映了区域模式对初始场和边界条件的敏感性;（2）从高空位势高度、风速、温度的预报结果看,NCEP_GFS初始场在新疆区域模式中高空要素的预报效果均要优于GRAPES_GFS初始场,均方根误差分别降低35.5~37.2%、7.6~12.6%和6.0~17.2%。从地面常规预报量的检验看,GRAPE_GFS初始场对2 m温度和10 m风速的预报效果则要优于NCEP_GFS初始场,均方根误差分别降低14.3%和6.8%;（3）从降水检验评分看,两种初始场的降水预报整体为漏报现象,NCEP_GFS初始场针对各降水阈值及不同时效的预报降水评分要高于GRAPES_GFS,0.1 mm/6h、6.1 mm/6h和12.1 mm/6h的TS评分分别提高22.5%、16.1%和150.8%;（4）从一次暴雨过程预报的检验结果看,GRAPES_GFS对于24小时为小量级降水预报效果优于NCEP_GFS,准确率分别为61.4%和40.0%;而NCEP_GFS对于大量级的降水预报则要优于GRAPES_GFS,准确率分别为66.7%和33.3%。两种初始场对降水个例检验偏差以空报现象为主,NCEP_GFS的TS评分整体高于GRAPES_GFS。     

英吉沙县1961-2009年气候变化特征分析

利用气候倾向率和气候趋势系数方法对英吉沙气象站1961-2009年气温和降水资料进行统计分析,得出近49 a来英吉沙气候增暖现象较明显,增温率为0.4℃/10 a,秋、冬季变暖的趋势大于春、夏季;降水量的增加趋势也较明显,增幅为4.6 mm/10 a;尤其是1985年以来英吉沙县气温升高、降水量增加趋势较明显.     

南疆西部干旱区两次极端暴雨过程对比分析

利用常规气象观测资料、NCEP再分析资料、ERA5分析场数据等资料,对南疆西部两次极端暴雨过程的环境条件和形成机理进行对比分析,以更深入理解南疆极端降水特征和产生机制。两次过程分别发生在春季和夏季,高层环流存在显著差异,南亚高压分别呈东部型和双体型,但配合中层的“阶梯槽”形势,均为极端降水提供了特殊有利的环流背景。低空700～850 hPa偏东急流是南疆西部极端降水发生的重要天气系统,其不但是暴雨发生地主要水汽通道,还与地形形成强烈辐合,是极端降水重要的触发和水汽集中机制。引入二阶湿位涡对两次暴雨过程的非均匀特征及可能产生机制进行了对比分析。结果表明,二阶湿位涡高值区与降水的发展演变呈现较高一致性,二阶湿位涡主分量包含对流稳定度与绝对涡度垂直梯度的耦合,体现极端降水大气的主要动热力结构特点:发生在2021年6月15～16日的夏季过程,极端降水区主要位于昆仑山沿线,与塔里木盆地南侧强烈的低层气旋性旋转有关,旋转促进水汽快速集中,垂直方向表现为中层负涡度叠加于正涡度之上,垂直涡度梯度显著,同时水汽抬升凝结,中层大气加湿加热,对流稳定度在垂直方向非均匀性增强,两种垂直梯度结构均有助于垂直运动增强,促进极端降水形成;发生在2020年4月17～24日的春季过程,降水主要位于南疆西部喇叭口地形区,“阶梯槽”形势造成的越山干冷气流和塔里木盆地的偏东暖湿气流辐合,形成中层正涡度带,激发上升运动,是极端降水的主要成因。     

和田市近40年蒸发量的变化特征

利用和田市气象站1961-2000年20cm口径蒸发量资料，对蒸发量的年、季、月变化趋势、年代际变化特征、突变和周期等气候变化作了较全面分析。结果表明：40年来各季、月蒸发量呈现不同程度的上升趋势，年蒸发量以48．52mm／10a的倾向率增多，偏多趋势主要表现在春季、秋季，其中5月份蒸发量偏多趋势最明显。年蒸发量在20世纪60年代为相对偏少期，80年代为相对偏多期。采用累积距平曲线和标准Morlet小波方法对年总蒸发量进行突变检验和周期分析表明，年蒸发量在1978年发生一次突变，蒸发量变化具有4～6年、11年和22年左右的年周期变化。