黄山连续性云海过程的天气学分析

用美国NCEP／NCAR的全球日平均分析场资料,分析了黄山1984年1月19～24日连续6天云海天气过程的大气环流和物理量时间演变特征。结果表明,500hPa平均高度场鄂霍次克海为阻高,乌拉尔山以东为高压脊,我国东北存在一低压,黄山受偏西气流影响;1000hPa平均高度场黄山处在南伸的高压底部,受NE气流影响。物理量时间演变图上,18～19日降温、降湿,垂直速度由上升气流转变为弱下沉气流;云海出现阶段,气温、比湿、垂直速度稳定少变,风速较小,风向较乱。     

黔南连续性强降水的分析及预报

本文对黔南地区1961－1994年连续性强降水主其天气气候特征进行了较为细致的分析，在此基础上提出了预报思路和方法，对现实预报具有实际预报意义。     

华南连续性特大致洪暴雨个例分析

利用气象常规观测资料及NCEP/NCAR再分析资料,从越赤道气流、降水时空分布以及过程开始、持续和结束环流时特征等方面对2005年6月18~24日华南连续性特大致洪暴雨过程进行了分析。结果发现,暴雨的空间分布有着双雨带特征,即南北两条雨带,北面雨带对应着切变线,南面的雨带对应着低空急流;暴雨开始前及暴雨过程中,索马里附近一直维持强盛的越赤道气流,同时在100°~160°E之间也有越赤道气流活动并有西进现象;500hPa西风槽、850hPa切变线是这次过程开始和维持的重要系统;华南上空对流层高层东风的建立是这次过程结束时重要特征;南海北部至广东上空低空急流中心风速的周期性脉动与广东强降水的日变化现象有着很好的对应关系。     

陕西北部连续对流性大暴雨水汽条件分析

利用地面自动站和区域气象站常规观测数据、MICAPS天气图、NCEP1°×1°再分析产品以及卫星和雷达产品,对陕西北部榆林市2016年8月11日20时—16日20时连续出现的对流性大暴雨天气进行水汽条件综合分析。结果表明:(1)这次连续出现的对流性大暴雨发生在西太平洋副热带高压强盛期,其外围的西南暖湿气流与贝湖加尔双冷涡底部分裂的冷空气在榆林上空交汇,两个系统都是稳定的大尺度系统,从而形成长时间对峙,有利于切变、辐合等低值系统生成和发展,触发对流性大暴雨。(2)连续大暴雨与对流有效位能呈正相关,容易出现在CAPE高能舌附近梯度最大处,对应850hPa辐合线附近暖区一侧。(3)连续大暴雨期间850hPa辐合线一直维持,水汽通道有孟加拉湾、南海、东海、黄海4个来源,通过南支槽和副高外围环流输送。(4)连续大暴雨的水汽输送特征分为触发、维持和增强3个阶段,在暴雨的启动阶段,干线过境和水汽辐合抬升起触发作用;维持阶段主要依赖深厚的湿层;增强阶段表现为更强的辐合和更强的上升运动带来更大的降水。(5)大暴雨在卫星云图上表现为高空槽云系上生成中尺度的暴雨云团,雷达回波图上表现为降水回波内部生成低层强辐合和高层强辐散,最大反射率因子为55dBz。     

\"97.7\"梧州连续性暴雨过程的诊断分析

利用常规的观测资料,结合天气环流形势,对\"97.7\"暴雨的水汽场、能量场及稳定度等作中尺度物理量场的诊断分析,以了解该类过程降雨的形成机制.     

2013年温州市连续性高温特点及成因分析

利用人工观测整编资料、自动站观测资料、NCEP/NCAR2.5°×2.5°的一日4次全球再分析资料,统计分析了温州高温气候特征,并在此基础上特别分析了2013年温州高温天气过程。发现,温州高温主要出现在7、8月份,2003年以来高温日数出现了突增,高温主要出现在温州西北部的永嘉和西南部的文成地区。2013年7月下旬到8月中旬100 h Pa南亚高压持续稳定的东部型分布为温州出现连续20 d的高温提供了有利于的大尺度环流背景。副热带高压稳定且强度强是高温形成的主要原因,台风外围下沉增温和西南或偏西气流影响时也会导致高温天气。当温州出现持续高温时500 h Pa以下均为下沉气流;当受台风外围气流影响出现高温时,从高层到低层均为下沉气流且反映明显。当温州地区850 h Pa为20℃区域覆盖时容易出现高温,而当处于24℃区域覆盖时高温进一步加剧。台风活动偏南也是2013年持续高温出现的原因之一。     

“97.7”梧州连续性暴雨过程的诊断分析

利用常规的观测资料,结合天气环流形势,对“９７．７”暴雨的水汽场,能量场及稳定度等作中尺度物理量场的诊断分析,以了解该类过程降雨的形成机制。     

城市生活垃圾处理的清洁生产分析

清洁生产是将污染预防原则应用于生产全过程,通过不断改善管理和技术进步,提高资源利用率,减少污染物排放,从源头上降低生产和服务对环境和人类的危害。针对国内生活垃圾处理技术的不同特点,着重对卫生填埋、垃圾焚烧和生物堆肥方法从经济、技术和环境等方面进行清洁生产分析与评价。     

南半球冷空气爆发对华南连续性暴雨影响的个例分析

2005年6月17—24日,华南地区发生了连续多日的暴雨天气过程,给该地区带来了严重的洪涝灾害,在此期间南半球有较强的冷空气活动。为了弄清南半球冷空气对这次连续多日暴雨过程的影响及其物理途径,利用NCEP每6小时1°×1°经纬度的再分析资料、逐小时的TBB以及华南地区地面降水等资料,以这次连续性暴雨天气过程为例,初步分析了南半球冷空气爆发在华南地区暴雨形成中的作用。结果发现：在500hPa西风带低压槽的诱导下,马斯克林高压向东移动并登陆澳大利亚,促使南半球冷空气爆发,加大了40～60°E、60～70°E和85～95°E等通道的越赤道气流,它们转向后汇向华南地区,增强了华南南部和南海北部地区的低空急流和暴雨区的水汽输送,这是华南地区连续多日暴雨的主要原因之一。     

2005年12月威海连续性暴雪的气候背景

利用1966—2005年NCEP/NCAR再分析资料和威海冬季降雪资料,对威海冬季降雪的时空分布特征以及2005年12月威海连续性暴雪的气候背景进行分析。结果表明：威海冬季降雪量呈明显的北多南少分布;12月降雪量和暴雪日数明显多于其他月份。威海市2005年12月的气候特征与威海12月降雪偏多年的气候特征非常相似,表现为东北亚大气环流经向型,中国东北、黄渤海到日本海一带500 hPa位势高度距平和850 hPa温度距平均为显著的负值中心,1000 hPa风场距平为气旋性弯曲;2005年12月的要素距平明显大于降雪偏多年。此外,2005年11月下旬黄渤海海温较常年显著偏高,为大气提供了充足能量,并造成边界层大气极不稳定;山东半岛地形抬升及其北岸的海陆风与环境风辐合,直接导致不稳定能量释放而形成威海连续性暴雪。     

一种区域降水过程综合强度评估方法的探索和应用

降水过程强度精细化定量评估是气象现代化业务服务的重要需求,也是暴雨灾害影响评估研究的关键环节。利用1961年以来国家气象站降水气象观测资料,以站点降水背景表征地域特征,通过定义单站和区域降水过程的起始和结束条件界定降水过程,提取了降水强度、持续时间、覆盖范围三个降水过程的评价指标,在深度挖掘降水空间和时间尺度信息基础上,计算三个降水过程的评价指标。然后,基于百分位分布和概率统计,对降水过程三个评价指标进行精细化指数划分,建立降水过程综合强度评估模型。最终将降水过程划分为极端、特强、强、较强、中等五个等级。文中应用案例对评估方法进行验证,结果显示对单站和区域降水过程综合强度等级评估方法合理,既能体现降水过程地域特征,又能表征降水过程的影响程度,方法具可操作性,能够直接应用于气象服务业务和暴雨灾害影响评估,也可为历史降水过程案例入库、灾情信息演变特征分析提供依据。     

CINRAD/SA雷达运行状态评价技术研究

传统CINRAD/SA雷达运行状态评估方法主要依靠雷达的平均无故障时间,未考虑雷达各组成部件对雷达整机正常运行的影响权重。此外,单纯依靠分值评价也不便于对雷达的运行维护工作进行评价。该文通过对雷达部件进行层次划分,给出不同部件对于雷达正常运行影响的权重,进而计算雷达运行状态分值,在运行状态分值的基础上,通过隶属度函数,计算等级评价结果与隶属度。在全国范围内选择了8部CINRAD/SA的历史故障数据进行了验证,结果表明评价结果与雷达的实际运行保障情况是相符的。     

吉林省高温天气气候特征及其过程等级评估

利用1951—2018年吉林省50站逐日最高气温资料,采用气候倾向率、距平累积、灰色关联度、正态分布等方法分析了吉林省高温天气的时空分布特征、建立了吉林省高温过程综合指数、高温过程评估等级指标和气候重现期指标。结果表明：近68 a来,吉林省年平均高温日数总体呈增加趋势,气候倾向率为0.04 d/10 a。吉林省高温次数阶段性变化明显,1959—1996年为偏少时段;1951—1958年、1997—2018年为偏多阶段。吉林省高温天气主要出现在6月中旬至8月中旬,其中7月下旬最多,8月上旬次多。西部为高温的高发区,吉林省年平均高温日数呈自西向东减少特征。对高温过程进行了等级划分,并给出等级及气候重现期评估指标,对于高温过程,可采用综合指数评估指标和各分项评估指标进行评估,便于在决策业务中应用。     

中国近50 a极端降水事件变化特征的季节性差异

强降水极易造成暴雨灾害,尤其是突发性强的短时强降水,动态监测、影响评估和风险预估是灾害防御的重要手段。但目前气象服务业务中,强降水的定量评估和风险预估还是以天为单位,现代气象服务精细化的需求迫切要将时间分辨率提升至小时尺度。本文利用1951-2018年国家气象观测站小时降水观测资料,从小时尺度界定站点、大区域、小区域降水过程的辨识方法。基于改进的降水过程综合强度评估方法,在概率密度分布的基础上,重新划分了极端、特强、强、较强、中等五个等级的降水过程综合强度指数。检验论证显示,基于小时分辨率降水过程的自动提取和评估方法合理,具有可操作性,能够对过程性降水、短时降水过程动态评估和预评估,可实时支撑气象服务业务,提升气象防灾减灾能力,也为后续开展短时强降水影响评估和风险预估建立基础。

     

基于小时分辨率的降水过程辨识方法研究

强降水极易造成暴雨灾害,尤其是突发性强的短时强降水,动态监测、影响评估和风险预估是灾害防御的重要手段。但目前气象服务业务中,强降水的定量评估和风险预估还是以天为单位,现代气象服务精细化的需求迫切要将时间分辨率提升至小时尺度。本文利用1951—2018年国家气象观测站小时降水观测资料,从小时尺度界定站点、大区域、小区域降水过程的辨识方法。基于改进的降水过程综合强度评估方法,在概率密度分布的基础上,重新划分了极端、特强、强、较强、中等五个等级的降水过程综合强度指数。检验论证显示,基于小时分辨率降水过程的自动提取和评估方法合理,具有可操作性,能够对过程性降水、短时降水过程动态评估和预评估,可实时支撑气象服务业务,提升气象防灾减灾能力,也为后续开展短时强降水影响评估和风险预估建立基础。     

基于改进层次分析法的雷电防护能力模糊综合评价

为科学评价雷电防护措施的防护能力,分析国内外多种评价方法的优劣,结合雷电防护措施的特点提出基于改进层次分析法的模糊综合评价。依据雷电防护相关技术标准和规范,综合考虑雷电环境、承载体特征、自然因素的影响,建立雷电防护能力评价指标体系。利用改进层次分析法计算各级指标的权重,采用模糊综合评价法确定雷电防护能力评价等级。运用此方法对采取多种雷电防护措施的油气集输站进行雷电防护能力评价,评价等级与实际情况和有关文献案例相符,表明该方法适用于雷电防护能力的评价。     

“中国天然氧吧”品牌效益评估指标体系构建与应用——以江西省乐安县为例

开展“中国天然氧吧”品牌效益评估,对推动生态产品价值转换具有重要意义。运用层次分析法从生态效益、经济效益、社会效益三个方面构建了“中国天然氧吧”品牌效益评估指标体系,并细化为23个具体指标。结合模糊综合评价法,以江西省乐安县为例进行实际应用检验。结果表明：1）此效益评估体系和评估方法具有科学性和合理性,评价结果可以为政府部门合理开发旅游气候资源、推动“中国天然氧吧”品牌可持续发展提供借鉴。2）乐安县“中国天然氧吧”品牌综合效益属“良好”等级。3）针对低评分指标,提出当地政府需要加强生态环境保护规划、生态旅游开发力度和品牌宣传推广等建议。     

GRAPES单柱模式的试验研究

根据GCSS WG4(Global Energy and Water Cycle Experiment Cloud System Study Working Group 4)第3次个例模拟的观测数据,为GRAPES(Global and Regional Assimilation and Prediction Enhanced System)设计了一个可用于检验其整套物理参数化过程对夏季中纬度陆地天气过程模拟的单柱模式试验,并利用该试验考察了不同复杂度的两种陆面过程(CoLM和SLAB)对温、湿度和降水模拟的影响。整个观测时段的模拟表明,模拟的降水与观测的量级一致,位温和水汽混合比没有明显偏离观测,这说明本试验的构造是合理的。考虑到模式系统误差对长期积分结果的影响,随后选取了4个降水子时段分别进行积分。结果表明,使用CoLM方案模拟得到的累积降水量均大于使用SLAB方案的,但使用CoLM方案时出现虚假降水的概率较大。由于区域平均的初始热动力廓线比实际降水发生地区偏干,使用两个方案的模拟均对子时段3的第1个降水事件延迟24h左右,这对其在子时段3的相关系数都很小有贡献。时间平均的位温和水汽混合比误差分析表明,使用CoLM模拟的子时段1和2的对流层低层偏冷、偏湿,而其他情况下为偏暖、偏干。对流层低层位温的误差与地表气温的误差一致。此外,还发现使用CoLM模拟得到的感热通量偏小,潜热通量偏大,而使用SLAB模拟得到感热通量偏大,潜热通量偏小。对流层中高层,子时段1和4为偏冷、偏湿,对应降水偏少(使用CoLM的模拟在子时段1的降水偏多归因于虚假降水);子时段2,使用CoLM的模拟为偏暖、偏干,对应降水偏多,使用SLAB的模拟为偏冷、偏干,对应降水偏少;子时段3,使用两个陆面方案的模拟均为偏冷、偏干,对应降水偏多。     

2019—2021年北京春季温度预报的精细化检验评估

利用2019—2021年2—4月北京地区国家级气象台站逐3 h观测资料,基于统计分析方法对欧洲中期天气预报中心全球数值模式（ECMWF）、中国气象局全球区域同化预报系统（CMA-GFS）以及智能网格预报国家级指导报（SCMOC）、国省融合预报（SMERGE）的温度预报开展了精细化检验评估。结果表明,ECMWF和CMA-GFS对北京春季的温度预报多出现负偏差,且山区和平原地区无明显差异,但在夜间更加突出。SCMOC和SMERGE对温度预报有较好订正能力,温度预报平均误差集中在-1~1℃,温度预报准确率较高且平均绝对误差也较小。四种产品对于24 h变温以及日内昼夜温差的预报存在问题为：所有产品对强变温的变化幅度预报不足,且智能网格预报产品也未体现明显的订正能力;此外,所有产品对昼夜温差幅度的预报存在1~3℃的正偏差,SCMOC有一定订正能力,而SMERGE高估昼夜温差的情况更突出。模式预报昼夜温差偏大与低温（05时温度）预报偏低密切相关,而智能网格预报的高温（14时）预报偏高也不容忽视。通过精细化检验分析,说明智能网格预报在关注整体准确率提升（平均绝对误差,减小）的同时,还应关注天气过程发展演变特征。     

气象旅游资源评估方法与应用研究

在对国内气象旅游资源评估方法分析研究的基础上,从气象旅游资源相关因素中,筛选出了7个指标,创建了气象旅游资源评估指标体系,提出了评估方法。计算每个评估指标的实际数值并进行标准化处理。采用专家咨询和层次分析法相结合的方法对评估指标体系中的每一级指标赋予相应的权重,最终构建出气象旅游资源评估模型。在实例研究中,以大连为例,选取葫芦岛、东港、鞍山和岫岩等4个城市为对照,结合多年的气候统计数据,分别计算5个城市的气象旅游资源评估指数,并进行横向对比分析,找出各城市气象旅游资源的优势和不足。