2013年和2017年7月昆明大暴雨过程对比分析

利用NCEP/NCAR1°×1°再分析资料和多种加密观测资料,对2013年7月18～19日和2017年7月19～20日发生在昆明城区局地性大暴雨进行诊断分析。结果表明:这两次昆明局地性强降水过程既有相同点,也有不同点。相同点有,两次过程的主要大尺度影响系统是青藏高压与西太平洋副热带高压之间的辐合区以及低层切变线。来自南海和孟加拉湾洋面的水汽在辐合区交汇,产生强烈的水汽辐合,并在昆明地区附近形成深厚的水汽辐合层,是这两次局地大暴雨天气的主要水汽特征。两高辐合区对暖湿不稳定气流辐合抬升作用,触发昆明地区产生中β尺度对流系统(M_βCS)云团,强降水出现在TBB等值线梯度比较大的区域。M_βCS云团不断生消,也引发了两次过程中短时强降水的发生。不同点有,2013年过程由于登陆台风影响,使得水汽辐合更持久,加之上升运动也较强,因此过程降水持续时间也较长,达17小时。在强降雨开始前,昆明地区上空存在明显的对流不稳定能量的积聚过程。2017年过程降水对流性更强,最大雨强70mm·h-1以上。      

SWCWARMS模式对西南区域预报能力的检验

应用国家基本观测站资料,基于MET系统的客观统计检验方法,针对24h降水、近地面要素(2m温度、10m风)和高空要素(风场、温度场、高度场),分别评估SWCWARMS模式和GRAPES模式对2016年西南地区预报能力,得到如下几点结论:(1)SWCWARMS模式在中雨至暴雨预报上优于GRAPES模式,24h小雨和大暴雨、48h大暴雨预报较GRAPES模式偏差,同时SWCWARMS模式存在空报较多的问题;(2)SWCWARMS模式预报2米温度以低于实况为主,10m风速在秋冬季节以大于实况为主,SWCWARMS模式2m温度、10m纬向风和10m经向风4个季度平均RMSE均小于GRAPES模式,但8月月平均(72h)2m温度RMSE大于GRAPES模式,模式对近地面温度场预报优于10m风场;(3)两模式对高空温度场预报优于高度场和风场,SWCWARMS模式预报对流层中层高度场和温度场都偏低,在500h Pa上,除2月、11~12月(24h)外,其它月份和其它预报时效温度场RMSE均小于GRAPRS模式,春夏季高度场的预报优于GRAPRS模式,秋冬季RMSE大于GRAPRS模式;在850h Pa上,SWCWARMS模式预报风场春夏季误差小于GRAPES模式多于秋冬季,冬半年风场误差大于夏半年,RMSE大于GRAPES模式频次增加。     

GRAPES全球模式预报检验评估——2016年夏季四川地面要素

本文使用2016年6~8月GRAPES全球模式2m温度和10m风场24、48、72h时效预报场和同期四川省156个国家气象站逐日地面温度和风场资料,选取预报准确率、平均误差、平均绝对误差、均方根误差和Alpha Index5个统计量对2016年夏季四川3个区域(盆地区、过渡区和高原区)2m温度和10m风场进行了较为详细的检验评估。研究结果表明:模式对10m最大风速的预报效果较好,准确率较高,最高可达80.64%。模式对过渡区温度预报效果较差,准确率基本低于10%,但是对盆地区温度的预报有一定可信度。模式对10m最大风速的风向预报效果不如最大风速值。全省各区各要素的AI值都在0.7左右变化,表明模式预报的随机误差大,预报和观测吻合较差。本研究还发现,整体来看模式对盆地各要素预报效果较好,对于地形复杂地区(高原区、过渡区)预报效果较差。此外,模式存在一定的系统误差,2m温度的系统误差盆地区约为-2.3~-1.7℃,过渡区约为-8.3~-6.0℃,高原区约为-7.3~-5.0℃;10m最大风速值的系统误差盆地区约为-1.3~-0.6m/s,过渡区约为-2.3~-1.3m/s,高原区约为-2.7~-1.1m/s。      

重庆市城市热岛效应变化特征及减缓措施

利用1961～2016年重庆市逐日气温资料,分析讨论了重庆市主城区56年城市热岛效应的变化趋势和年变化特征,并利用2009～2016年的逐时气温资料分析讨论了城市热岛效应的日变化特征。结果表明:56年来重庆市城市热岛效应总体呈上升趋势,各季节中盛夏上升最明显;重庆市城市热岛效应存在明显的年变化特征,盛夏的热岛效应最强,初春次之,仲春至初夏的热岛效应最弱;重庆市城市热岛效应具有较明显的日变化特征,各季节热岛效应均表现为白天弱,夜间强。重庆市城市热岛效应的形成及其变化,既受到地理位置、气象条件等自然因素的影响,更由城市下垫面变化(绿地和水体的面积及分布)、大气污染、人为热排放等城市化进程因素所决定。结合重庆城市特点综合运用多种措施可以减缓重庆城市热岛效应。      

基于GIS的重庆市茶树气候区划研究

本文在分析茶树栽培与气象条件关系和重庆市气候资源和气象灾害特点的基础上,综合确定了影响重庆市茶树区域分布差异的主要气候生态区划指标;利用Arc GIS和数字高程模型(DEM)得到重庆市80%保证率≥10℃活动积温、春旱、夏旱、伏旱和秋旱100m×100m空间分布,制作了茶树气候生态区划,将重庆市划分为:气候炎热大叶茶适宜栽培区,气候温热中小叶茶适宜、大叶茶次适宜栽培区,气候温和中小叶茶适宜栽培区,气候温凉中小叶茶次适宜栽培区和气候寒冷茶树不适宜栽培区等5种类型区,为重庆市茶树产业合理布局提供了依据。      

东亚季风及台风过程与臭氧含量变化的关系分析

文中用2001~2015年东亚区域的气压场和对流层顶臭氧含量的资料,选用并计算了最能代表东亚地区季风活动的两种指数,应用统计分析和个例分析的方法,对东亚地域内季风运动及台风过程与臭氧浓度变化的相关性进行了分析。得到如下结论:东亚的夏季风强度指数SMC与对流层顶臭氧含量两者在40°~50°N的高纬度地区有明显的正相关关系,赤道附近存在着负相关区。东亚IWT冬季风指数与对流层顶臭氧含量在南海—西北太平洋的海域有很好的正相关。在对流层上层受台风中心强上升气流影响最频繁的地区臭氧浓度低,而受到台风外围下沉气流影响最多的地区臭氧浓度高。      

河南省冬小麦生产水足迹时空特征分析

为了清晰地描述冬小麦生产中耗水特征,基于水足迹理论和量化方法,分析了河南省小麦生产水足迹特征,并对造成水足迹区域差异的因素进行归因分析。结果表明:小麦生产水足迹的空间分布差异显著,其中豫西、豫中、豫南和豫北的小麦水足迹较高,而豫东地区的生产水足迹较低。豫南绿水足迹比例最高为34.5%,豫北绿水足迹最低为13.6%,绿水足迹所占比例呈现出从南向北递减的空间分布格局。归因分析结果显示,化肥、农机动力、降水量和平均气温是影响小麦水足迹空间差异的主要因素,且农业生产因子对水足迹的影响大于气象因子的。因此,提高农业生产效率和农业水资源利用效率,对河南省水资源的合理配置和高效利用有重要意义。     

CINRAD/SA(B)发射机激励放大器芯片级故障诊断流程

激励放大器是发射机射频放大链电路前级功率放大器,对雷达探测资料可靠性具有重要作用。研究芯片级故障诊断流程,一方面可以解决台站技术保障人员无法故障定位到芯片级的技术难题;另一方面,芯片级故障维修可达到大大降低维修成本的目的。雷达故障一般分为参数调整不当导致性能下降故障和器件损坏造成参数异常故障。为此,通过总结出CINRAD/SA(B)发射机激励放大器信号流程、故障树图集,在依据同步信号时序关系及关键点波形参数基础上,研究出规范化的激励放大器调试技术和方法,以及激励放大器芯片级故障诊断定位流程,并列举了依据激励放大器芯片级故障诊断定位流程,修复激励放大器集成块N8损坏,导致+8 V电源不正常,造成激励放大器无功率输出,以及激励放大器的第二级功放模块故障导致激励放大器输出功率低的两个故障的典型个例,以检验维修效果。实际应用结果表明:芯片级激励放大器故障诊断定位流程可以快速定位发射机激励放大器故障点到故障器件,方法简洁、思路清晰、操作规范,基层雷达站技术人员容易掌握;激励放大器调试技术和方法,能解决激励放大器参数调整不当导致激励放大器性能下降故障,可有效提高新一代天气雷达技术保障水平。     

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。     

东亚大气热源的气候学特征分析

利用1948~2008年共61年NCEP/NCAR再分析资料对全球的大气热源(汇)统计处理,采用经验正交函数分解方法、气候态平均分析方法,分析了东亚地区的大气热源、热汇的基本气候特征,对61年来东亚地区大气热源热汇各月,各季节的气候态分析,并从全球的大气热源、热汇剖面分析中了解了其变化规律。揭示了全球大范围的大气热源区主要分布在南亚—热带印度洋—热带太平洋的中部和西部两侧、南美洲的赤道及其南侧地区一带,并得出其变化的平均趋势;0~60°N,每10个纬度带内热源、热汇的年变化不仅与全球纬向平均的热源、热汇年变化有非常大的差异,而且亚洲,青藏高原、东亚大陆、西太平洋地区6个平均纬度带之间的差异也非常明显。