近20 a新疆南部植被覆盖度时空特征及对气候因素的响应——以塔什库尔干塔吉克自治县为例

植被覆盖度是反映生态环境质量的评价指标,掌握植被覆盖度的变化有助于实现生态文明建设与区域农牧业规划及生态环境保护。基于2001—2020年归一化植被指数（Normalization difference vegetation index,NDVI）,以耕地、林地、草地植被类型为研究对象,采用混合像元二分模型计算植被覆盖度,应用空间稳定性分析、Sen+Mann-Kendall空间趋势分析、线性回归等方法,分析塔什库尔干塔吉克自治县植被覆盖度的时空特征;同时,结合气温、降水量数据,利用Spearman相关分析、GIS空间分析等方法,分析气候因素对植被覆盖度的影响。结果表明：（1） 近20 a植被覆盖度以中植被覆盖区为主,植被覆盖度减小了4.79%。（2） 植被覆盖度的空间稳定性波动较小,以波动变化（37.3%）、中等波动变化（32.7%）为主;植被覆盖度呈显著减少和不显著减少面积分别占总面积的3.8%、54.5%。（3） 耕地、林地、草地植被状况均呈现不同程度的轻微退化,在植被覆盖度上分别减少了4.57%、6.32%、4.24%,在空间稳定性上,不显著减少分别为51.28%、54.48%、52.29%。（4） 2001—2020年耕地比林地、草地空间稳定性和退化程度更为稳定和缓慢,林地退化比耕地、草地严重。研究区植被覆盖度变化较小,呈微弱下降趋势,人类活动是影响植被生长的主要因素。     

1961-2010年江苏省农业气候资源演变特征

利用1961-2010年江苏省59个气象站观测资料,采用趋势分析、Mann-Kendall突变检测等方法,分析江苏省农业气候资源的时空演变特征。结果表明：以热量、水分和光照为主的农业气候资源总量已发生明显变化,表现在平均气温以0.29 ℃/10 a显著升高;≥0 ℃和≥10 ℃的年积温分别以101.1 ℃/10 a和83.4 ℃/10 a的趋势明显增加;无霜期变化略有延长;降水量以9.1 mm/10 a的趋势略有增加;年日照时数以-65.4 h/10 a明显减少。江苏农业气候资源的突变期主要始于20世纪90年代初期左右。农业气候资源的变化将对江苏省农业产生深远影响,制定相应的计划是保证未来生态性农业发展的必然。     

公众气象服务满意度测评量表的设计与检验

针对公众气象服务满意度评价问题,简述了公众气象满意度问题的提出、来源和内涵,综合考虑国内外气象服务满意度、质量评价工作的研究成果和现代气象服务的业务现状,确立了公众气象服务满意度评价的3个一级指标和13个二级指标,设计了公众气象服务满意度测评量表(业务中称为调查问卷).采用验证性因素分析方法,对该量表的信度和效度进行实证检验,特别检验了结构效度的聚合效度和区分效度两个方面,结果表明所设计的测评量表具有良好的信度和效度.同时,气象服务满意度的指标评价结果与综合满意度评价结果具有高度关联,可以有效解构气象服务满意度特征,对于挖掘分析公众不同层面的气象服务需求具有重要作用.     

近40年十堰市雷暴气候变化特征分析

利用1971-2010年十堰市7个气象观测站逐日雷暴资料,通过数理统计、小波变换、EOF分析和M-K检验,讨论了十堰市雷暴气候变化特征。结果表明,在近40年雷暴日数总体变化呈减少趋势,每10年雷暴日数减少1.26天,全年雷暴天数达23.5天。除12月无雷暴发生外,其余十一个月均有雷暴发生,4-9月雷暴日数占全年的94.5%,其中7-8月占58.7%,属于强雷季节。雷暴具有显着的年际和年代际变化特征,存在6年的显著年际周期,雷暴突变时期出现在20世纪80年代初。     

飞机增雨作业物理检验方法探究及个例分析

人工增雨效果的物理检验为评估人工影响天气的效果提供物理依据,因此越来越受到关注,文章根据2009年5月1日在河北张家口的一次积层混合云降水过程的飞机人工增雨作业探测资料,尝试了从不同高度上寻找对比区,来进行作业效果的物理检验。结果表明：利用反证法思路,发现温度在-10℃时,FSSP 100ER量程1（测量范围为2~47 μm）测量的云粒子中并不全是液相的,也有一定量冰相云粒子存在;而且不同高度粒子浓度急速增大的时刻与冰相云粒子陡增的时刻是趋于一致的,观测的实际结果基本符合冷云催化原理;降雨区域面积是扩大的,某种程度上讲,作业收到了一定的效果。     

基于目标的降水检验方法及应用

针对目前天气预报业务和模式研究中常用的如TS评分等基于点对点的降水检验方法的不足,本文对近十年发展起来的基于目标的降水量检验方法进行了讨论.基于目标的检验是将降水场看作多个天气系统相伴随的降水目标组成,它将观测场和预报场中的降水场进行识别和配对后再对各个降水目标的位置、尺度和形状等属性进行检验,因此能够提供更加详细且定量的具有天气学含义的检验信息.此类检验方法包含三个基本的步骤:目标识别、目标配对和目标检验.本文详细介绍了此方法的算法流程,并对目标识别算法中度量目标之间临近度和目标配对算法中度量目标之间匹配度的算子进行了改进.将本文改进的算法应用到对T639、ECMWF和日本模式降水预报的检验中,开发出包含强降水雨带位置、形状和范围等属性信息的检验产品,为业务预报提供定量的参考信息.     

基于GRAPES-MESO模式的非静力三维变分同化方案性能分析

利用国家气象中心中尺度业务模式GRAPES-MESO V3.0,以2009年6 8月为例,用T213模式12h预报场为大尺度模式背景场,进行了非静力GRAPES-3DVAR系统同化(3DVAR试验)与不同化(CNTL试验)探空资料的两组数值试验,并对降水、高度、温度、风场和相对湿度场进行了统计检验和典型个例分析,探讨了非静力三维变分同化系统的性能.结果表明:(1)除700 hPa相对湿度场外,3DVAR试验850,700和500 hPa初始温、压、湿和风场均方根误差均比CNTL试验有所增加,其中3DVAR试验对500 hPa初始温、压和风场的负贡献最为显著.随着预报时间延长,3DVAR试验对500 hPa风场预报的负贡献较为明显;(2)对整个模式积分区域平均状况而言,3DVAR试验对模式0～24 h和12～36 h降水预报中大多数降水量级的TS评分都小于CNTL试验;(3)CNTL试验对小雨、中雨的预报范围比较适中,对大雨、暴雨及大暴雨的预报范围均小于实况,且随着降水量级的增大,预报范围较实况偏小的程度加剧;3DVAR试验则对各量级降水范围预报偏小的程度均大于CNTL试验,特别是中雨以上强度的降水;(4)CNTL试验较3DVAR试验能更好地模拟雨带的分布、演变特征和降水强度的变化;(5)CNTL试验较好地再现了长江中下游、华南、华北、东北、西南地区东部和华东平均降水率的逐日演变及峰值、谷值模拟,但强度普遍偏弱;3DVAR试验模拟的各区域日平均降水率的演变趋势与CNTL试验类似,但强度弱于CNTL试验,因而其与实况的差异进一步加大;(6)两个试验与观测均有较好的一致性,CNTL试验的一致性略好于3DVAR试验;对＜1.5 mm·d-1的降水,两个试验都倾向于过多地预报了降水量;对＞1.5 mm·d-1的降水,两个试验预报的都偏弱;对1.5 mm·d-1以下的降水,两个试验的预报水平相当;对1.5 mm·d-1以上的降水,CNTL试验的预报优于3DVAR试验;(7)对2009年6-8月逐日降水预报结果进行了考察,整体而言,CNTL试验能较好地预报出逐日雨带的位置,强度也与实况基本接近,对西风带低槽、台风、低涡、切变线和局地降水都有较好的表现.3DVAR试验对逐日雨带的预报大致与CNTL试验类似,但预报的降水强度普遍弱于CNTL试验.     

玛纳斯河流域气候变化对参考蒸散量的影响

蒸散量是内陆水循环的重要环节,探索西北干旱半干旱区气候因素对蒸散量的影响,有助于深入研究内陆水循环对气候变化的响应。本文利用玛纳斯河流域1964—2010年6个气象台站的日气温、风速、相对湿度等气候资料,通过Penman-Monteith公式估算玛纳斯河流域的参考作物蒸散量(RET),利用回归分析、Mann-Kendall等方法分析研究参考作物蒸散量的时空变化特征。结果表明:(1)玛纳斯河流域参考作物蒸散量空间差异明显,除石河子外南部绿洲区参考作物蒸散量均大于北部绿洲边缘区,季节变化趋势也较北部明显。从季节上来看,玛纳斯河流域参考作物蒸散量季节变化差异显著,夏季是参考作物蒸散量变化的主要贡献者,其次是秋季大于春季,冬季的变化最小。(2)南部绿洲区平均风速的减小是参考作物蒸散量减少的主要原因,北部绿洲边缘区相对湿度的增加是参考作物蒸散量减少的主要原因。     

T639和德国模式对新疆地区大降水预报的检验

对T639和德国数值预报模式(简称德国模式)的降水预报产品进行了分类检验,挑选新疆2011年6场大降水过程分别进行晴雨、大雨(雪)、暴雨(雪)对比分析,了解了降水模式产品误差并为业务中选择较好的预报产品提供了依据。结果表明:两种模式对预报过程降水落区和强降水中心都有较好的指示意义,在过程累计降水预报中,德国模式的晴雨预报准确率为80.49%,高于T639模式;大雨(雪)预报的准确率两种模式接近,大约为44%;T639模式暴雨预报的准确率为29.07%,明显高于德国模式。在逐24 h降水预报中,两种模式都以48～72 h的预报准确率为最高。     

新疆探空仪器换型前后资料对比分析

选取阿勒泰、阿克苏、和田等8个台站L波段和59-701系统对比观测逐日07时和19时850～100 hPa 10个位势等压面上的高度、气温、露点温度数据,进行差值、离散程度分析,对数据进行t检验,并给出订正方程.研究发现:(1)温度差值07时阿勒泰、库尔勒、民丰等5站为正,哈密、若羌、阿克苏三站为负,正值表明L波段雷达探测的温度值大于59型的温度值,大部分台站19时的差值比07时稳定.(2)高度差值07时和19时4站为正,250 hPa以下差值在0～-10之间,250 hPa以上差值迅速增大,除个别台站外差值最大值均在100 hPa处.(3)07、19时露点温度差值除个别等压面外均为负值,且07时的差值大于19时.(4)大部分台站的高度、温度能通过信度α=0.05的检验,说明L波段与59-701雷达探空高度和气温观测资料无显著性差异.露点温度均未能通过T检验,通过计算给出订正方程.