华南暴雨的气候特征及变化

利用华南110个测站1961—2008年逐日降水资料,采用线性趋势分析、Mann-Kendall检验、小波分析、计算趋势系数等统计诊断方法,分析了华南年和前、后汛期的暴雨日数、强度、贡献率等的气候特征及变化。结果表明,近48年来,华南年平均暴雨日数的地理分布总体上呈由沿海向内陆递减的趋势,最多中心在广西东兴（14.9d）,最少中心在广西隆林（3.2 d）。华南的暴雨72%发生在汛期,其中前汛期占45%,后汛期占27%。华南平均年和前、后汛期暴雨日数呈微弱上升趋势,但不明显。年和前、后汛期暴雨日数具有明显的年际、年代际变化特征。华南平均年和前汛期的暴雨强度有微弱增加趋势,特别是2005年以来升幅明显,而后汛期暴雨强度有不明显减少趋势。华南年暴雨贡献率增加明显,而前、后汛期暴雨贡献率增加并不明显。小波分析表明：2000年以来,华南年、前、后汛期暴雨日数具有2～3 a和3～4 a准周期振荡。     

近37年来湖南暴雨时空变化特征分析

利用湖南97个气象站1981—2017年逐日降水资料,采用线性趋势分析、集合经验模态分解(EEMD)等方法,分析了湖南近37年来年暴雨和大暴雨日数、强度、贡献率等气候特征。结果表明,近37年来,湖南年平均暴雨日数在地理上总体呈北多南少的分布。最大值出现在湘中一带,有两个中心,分别位于南岳高山站(暴雨为6.95 d;大暴雨为1.19 d)和安化(暴雨为6.10 d;大暴雨为1.16 d);最小值出现在湘西南的怀化城步(暴雨为2.40 d;大暴雨为0.11 d)。湖南年暴雨与大暴雨日数、强度及对降水的贡献率自1981—2017年均呈显著上升趋势,暴雨与大暴雨日数的2～3年、4～8年周期变化性质明显,且近些年来,有变化频率加快的趋势。     

石家庄暴雨的气候特征和变化规律

利用石家庄地区17个观测站1972～2007年的逐日降水资料,采用线性趋势、统计学方法、功率谱方法以及Mann-Kendall法分析了石家庄地区暴雨的气候特征和变化规律,并运用皮尔逊相关系数分析了暴雨日数和高温日数的关系.结果表明:近36 a中,石家庄地区少暴雨年明显多于多暴雨年,正常年份则趋于正常;在季节分布上, 4～11月均会出现暴雨,以6～9月为明显,但主要集中在7、8月;暴雨发生次数6月上升趋势最明显, 7月下降趋势明显;在旬季分布上,暴雨从5月中旬开始缓慢增加,7月上旬则急剧增加,8月上旬达到峰值,而后开始下降.6月下旬的上升趋势最明显,7月下旬的下降趋势最明显;在空间分布上,石家庄的暴雨发生次数从西北、东南向内部逐渐减少;各站年均暴雨次数均在1 d以上.石家庄地区的西部、北部、东北部的年暴雨次数呈上升趋势,东部、南部、西北和市区的年暴雨次数则呈下降趋势.年均暴雨发生次数存在4 a、3 a和2.18 a的显著周期.石家庄的年均暴雨次数和年均高温日数之间存在显著的负相关关系.     

1961-2009年新疆伊犁地区暴雨日数时空变化特征

根据1961-2009年伊犁地区10个自动站逐日降水资料,采用线性趋势、累积距平、M-K 突变检验、以及周期分析等方法,分析近 49 a暴雨日数的年代际、年际、月、旬、空间的变化规律及其周期变化,并对该地区近 49 a暴雨日数进行突变检验。结果表明：近49 a来伊犁地区的暴雨日数呈上升趋势,其线性倾向率为0.107 d/10 a;暴雨主要发生在5-7月,约占总数的73.2 %,其中6月最多,7月次之;暴雨异常偏少年为1995年,暴雨异常偏多年为1996、1999、2002、2003和2007年;暴雨日数由西向东、由北向南均呈逐渐增加趋势;暴雨日数发生频次存在显著2.8 a左右年际变化周期。     

湛江市1951～2011年暴雨气候的变化特征

根据湛江市1951～2011年降水资料,利用线性趋势分析、小波分析、Mann-Kendan检验等方法,研究了湛江市暴雨的气候变化特征。结果表明,湛江暴雨日数具有双峰型特点,6月为次峰,8月或9月为主峰。年暴雨日数、年暴雨量、年暴雨强度和暴雨贡献率的多年平均值分别为7.6 d、669.7 mm、87.0 mm/d和39.0%,变化速率分别为0.035 d/年、4.6 mm/年、0.24 mm/年d.-1和0.002%/年,年暴雨量、年暴雨强度变化趋势显著,而暴雨日数、暴雨贡献率变化趋势不显著。20世纪50年代末到60年代中期为少雨期,60年代中到90年代末为多雨期,90年代末至今为少雨阶段。年暴雨日数、年暴雨量和暴雨贡献率分别在1957、1961和1961年发生了突变性增加,但暴雨强度未发生突变。年暴雨日数、年暴雨量、年暴雨强度和暴雨贡献率分别存在9、11、7和4年的主要准周期。     

1960—2014年辽宁省汛期暴雨气候特征

利用1960—2014年辽宁省54个国家气象站逐日降水观测资料,对近55 a辽宁省汛期(6—9月)暴雨日数和暴雨强度的时空变化特征进行了分析。结果表明:1960—2014年辽宁省暴雨集中出现在汛期(6—9月),其中尤以7—8月暴雨出现最多,7—8月暴雨总量占年暴雨总量的72%。近55 a辽宁省汛期暴雨日数呈由东南部地区向西北部地区减少的分布,暴雨强度则自沿海地区向内陆地区减小;辽宁省汛期持续性暴雨主要为连续2 d的暴雨过程,暴雨发生次数不同区域差异较大。1960—2014年辽宁省汛期平均暴雨日数、暴雨强度和暴雨范围均无明显变化趋势,汛期暴雨日数和暴雨强度序列主要变化周期均为12 a,在20世纪90年代二者还存在显著的2 a变化周期。     

1960—2014年辽宁省汛期暴雨气候特征

利用1960—2014年辽宁省54个国家气象站逐日降水观测资料,对近55 a辽宁省汛期(6—9月)暴雨日数和暴雨强度的时空变化特征进行了分析。结果表明:1960—2014年辽宁省暴雨集中出现在汛期(6—9月),其中尤以7—8月暴雨出现最多,7—8月暴雨总量占年暴雨总量的72%。近55 a辽宁省汛期暴雨日数呈由东南部地区向西北部地区减少的分布,暴雨强度则自沿海地区向内陆地区减小;辽宁省汛期持续性暴雨主要为连续2 d的暴雨过程,暴雨发生次数不同区域差异较大。1960—2014年辽宁省汛期平均暴雨日数、暴雨强度和暴雨范围均无明显变化趋势,汛期暴雨日数和暴雨强度序列主要变化周期均为12 a,在20世纪90年代二者还存在显著的2 a变化周期。     

昌都市近36a暴雨气候特征分析

利用昌都市1980—2015年逐日降水资料统计分析其降水量与暴雨时空分布特征,应用Morlet小波分析、Mann-Kendall检验等方法对暴雨日数时间尺度特征进行分析。结果表明:近36 a昌都市降水量、暴雨量、暴雨日数空间分布一致,总体呈北多南少分布,暴雨强度呈西弱南强分布;暴雨在西北部最早开始,东南部最早结束;降水量、暴雨量、暴雨日数、暴雨强度均呈增加趋势,增加趋势不显著;暴雨日数存在准7 a、准12 a、准22 a三个变化周期,时间域上无明显突变;夏季暴雨逐时分布不均,多发生在晚间。     

1961-2012年山东汛期暴雨气候特征分析

利用1961-2012年山东省35个气象站汛期逐日降水资料,采用常规统计法分析了山东省汛期暴雨日数和暴雨强度的时空变化特征,运用均生函数建立山东省汛期暴雨日数和暴雨强度的预测模型,并进行试报和预报检验。结果表明：1961-2012年山东省汛期暴雨日数和暴雨强度均呈减小趋势,但减小趋势不明显,未通过0.05信度的显著性检验。1961-2012年山东省汛期平均暴雨日数为2.2 d,存在3.4 a与准8.0 a周期振荡|暴雨平均强度为67.8 mm·d^-1,有2.3 a、3.3 a、6.9 a与准12.0 a的变化周期。1961-2012年山东省汛期暴雨日数和暴雨强度未出现气候突变|山东省暴雨日数和暴雨强度自20世纪70年代中末期至80年代末期出现年代际减小的变化。山东省汛期多年暴雨平均日数和暴雨强度呈自西北向东南逐渐增加的分布趋势。鲁南、山东半岛南部和东部地区是山东省汛期暴雨（连续性暴雨）的多发地带及暴雨强度大值区域。对2003-2012年山东汛期暴雨预测表明,均生函数预测模型可较好拟合山东省汛期暴雨日数和暴雨强度的变化趋势,对山东汛期暴雨有较好的预测能力。     

1961~2018年华南全年和四季暴雨的时空特征分析北大核心CSCD

利用中国2400余个国家级气象台站观测数据插值得到的1961~2018年逐日网格降水资料,综合运用回归分析和Morlet小波变换等方法,分析了华南多年暴雨和区域性暴雨的时空变化特征,揭示了华南暴雨的变化规律。结果表明:1961~2018年,华南全年暴雨日数和暴雨雨量大值区域分布在广东、广西、福建沿海一带及海南省和广西北部,夏季暴雨日数和暴雨雨量最大,其次是春季。在广西北部至广西、湖南、广东三省交界处、广东南部、福建和海南省,全年暴雨日数、雨量和强度的增加趋势最显著,夏季的区域平均值增长速率最大,其次是秋季。华南区域性暴雨日数和过程数呈单峰型分布,一年中均可出现,最大值出现在6月。区域性暴雨日数和过程数多年平均值为28 d a^(-1)和16.5 a^(-1),上升速率分别为0.15 d a^(-1)和0.097 a^(-1),四季中夏季的上升速率最快,最慢的是秋季。平均单次过程持续日数和最大单次过程持续日数在冬季均以0.015 d a^(-1)的速率显著上升,在春季却呈现下降的趋势。华南暴雨和区域性暴雨各要素在全年和四季的波动变化中不同程度地表现出准3 a、准14 a和准18 a的周期变化,2000年后,全年暴雨和区域性暴雨各要素准18 a的长周期和准3 a的短周期振荡非常显著。     

抗旱型火箭人工增雨效果检验方法初步研究

为了在人工增雨作业中及时进行效果评估，利用2005年江淮地区人工增雨试验基地的资料，采用区域雨量对比分析、地面增雨效果的回归分析和增雨效果的物理检验方法，对2005年6月9日、8月3日两次人工增雨的效果进行了分析。结果表明：两次增雨作业都取得了较好的正效果；相对增雨在120％～140％。     

山东省观测资料的均一性检验

气象台站历史沿革信息包含了可能影响气候资料序列均一性的重要信息,是分析、检验、订正气候资料序列的科学参考依据。通过对站点资料进行均一性检验,再对比台站历史沿革资料,分析了资料非均一性的可能原因。采用山东省123个站建站起至2007年的气温、降水资料,筛选出49个站分别进行4种方法的均一性检验,最终确定22个台站通过检验。对未通过检验的台站,查找沿革,发现迁站是导致非资料均一的主要原因,另外,还有仪器更换、台站加高等原因以及不明原因,需进一步研究。     

多种方法在年平均风速均一性检验中的效果对比

针对安徽省天长和宿松气象站建站至2010年逐年平均风速资料,分别利用直接检验方法和3种间接检验方法：标准正态均一检验（the standard normalhomogeneity test,SNHT）、惩罚最大t检验（the penalized maximal t test,PMTT）和惩罚最大F检验（the penalized maximal Ftest,PMFT）,对这两个气象站逐年平均风速序列进行了均一性检验,并对不同检验方法的效果进行了对比分析。研究结果表明：1）站址迁移、观测场环境变化、仪器变更以及测风手段变化等均能对年平均风速序列的均一性产生影响,其中测风手段变化的影响最为明显。2）由于以气象台站观测记录为依据,直接检验得到的结果最为真实可信;此外SNHT、PMTT和PMFF方法对年平均风速序列的间断点均有一定的检验能力,但遗漏间断点的情况也比较明显。因而在年平均风速序列的均一性检验中,若气象台站观测记录相对较齐全,首先考虑采用直接检验,然后再考虑补充采用其他间接检验手段。     

地面气象测报业务试题库自动化管理系统

将地面气象观测规范、地面气象观测、气象学等多项知识形成题库,利用VB6编程、Access 2003数据库及Word 2003文字处理软件,研制了地面气象测报业务试题库自动化管理系统,实现了以下主要功能:用户管理、数据库管理、试题库维护、自动生成试卷、试卷编辑打印。着重阐述该系统的设计思路、技术方法、功能实现及使用效果。     

振筒气压仪性能测试

根据R97国际建议和《JJG 875-94数字压力计检定规程》关于对振筒气压仪的性能指标要求，对我国气象、民航等各行各业使用的振筒压力仪(型号为DQZ-1)进行了静态性能测试(重复性、非线性和迟滞)、温度测试、湿度测试、短期稳定性试验以及长期稳定性试验。通过对大量实验数据的分析研究，得出振筒气压仪测量误差的主要来源，这对于提高大气压力测量的准确度是非常有益的。     

对比度分析及其应用

给出了对比度的相关显著性检验，使对比度分析能应用于各种容量大小的样本，完善了对比度分析方法，并举出若干例子说明这种方法在天气气候分析和预报方面的可能应用。     

辽宁省春季透雨集合预报误差分析

利用2016—2018年4月1日至6月30日三个全球数值预报业务中心（CMA、ECMWF和NCEP）的24 h降水集合预报资料和辽宁省降水观测资料,采用TS评分、预报偏差B、Talagrand分布以及BS评分等方法对辽宁省春季透雨（4—6月）CMA、ECMWF和NCEP三套全球集合预报结果进行对比分析。结果表明：三个集合预报中心的集合预报系统的离散度均具有偏小的特征,Talagrand都呈U型分布,即各集合预报系统对量级较小的降水预报值偏大,空报率高;对量级较大的降水预报能力不足,极值偏小,容易产生降水预报偏差。将各中心的确定性检验结果和概率性检验结果进行对比后发现,ECMWF相比CMA和NCEP的TS评分值更高,预报偏差B值更接近于1,也就是说另外两个预报中心对辽宁省春季透雨预报漏报更为明显。从BS评分值和其分解评分值结果来看,ECMWF优于另外两个预报中心。ECMWF对辽宁省春季透雨预报的结果与实况最为接近,检验结果最好,可在日后的预报服务工作中作为主要参考。     

The Development of a Nonhydrostatic Global Spectral Model

With the development of numerical weather prediction technology,the traditional global hydrostatic models used in many countries of the world for operational weather forecasting and numerical simulations of general circulation have become more and more unfit for high-impact weather prediction.To address this,it is important to invest in the development of global nonhydrostatic models.Few existing nonhydrostatic global models use consistently the grid finite difference scheme for the primitive equations of dynamical cores,which can subsequently degrade the accuracy of the calculations.A new nonhydrostatic global spectral model,which utilizes the Eulerian spectral method,is developed here from NCAR Community Atmosphere Model 3.0(CAM3.0).Using Janjic's hydrostatic/nonhydrostatic method,a global nonhydrostatic spectral method for the primitive equations has been formulated and developed.In order to retain the integrity of the nonhydrostatic equations,the atmospheric curvature correction and eccentricity correction are considered. In this paper,the Held-Suarez idealized test and an idealized baroclinic wave test are first carried out,which shows that the nonhydrostatic global spectral model has similar climate states to the results of many other global models for long-term idealized integration,as well as better simulation ability for short-term idealized integration.Then,a real case experiment is conducted using the new dynamical core with the full physical parameterizations of subgrid-scale physical processes.The 10-day numerical integration indicates a decrease in systematic error and a better simulation of zonal wind,temperature,and 500-hPa height.     

合成风场的统计检验和蒙特卡洛检验

提出了二维风场的F检验及二维风场的蒙特卡洛检验方法.将方法用于长江流域夏季降水与印度夏季风的研究中,表明方法是有效的.     

稳态与湍流特征测试对通量数据质量的评价

应用CO2通量、感热和潜热通量稳态测试及垂直速度积分测试相结合的湍流数据质量评价方法对锡林浩特国家气候观象台2009年全年的湍流通量观测数据进行了质量评价。结果表明,锡林浩特通量观测数据质量总体较好;80％以上数据通过质量评价为较好数据;质量评价较好的数据分布呈白天大于夜间、夏季大于冬季的特点。经过对比分析,前期数据处理能剔除大部分质量不好的数据,但应用稳态测试与湍流积分测试筛选后,数据质量仍有明显提高,能量闭合率较前期数据分析前提高2％以上。