佛山短时强降水时空特征及主要影响系统

利用佛山市152个自动气象观测站2012—2020年降水资料,根据强降水范围和性质,研究佛山市短时强降水的时空分布特征,并分析主要影响系统。结果表明：（1）短时强降水发生频次整体呈上升趋势,不同范围、不同性质的短时强降水时空差异性较大。局地性、区域性、突发型短时强降水主要发生在4—9月,全市性、增长型短时强降水主要发生在3—10月,持续型短时强降水5—6月发生频次最高。（2）从日变化来看,局地性、区域性呈单峰特征,全市性呈多峰特征,突发型、增长型呈双峰特征,持续型较平稳,06—09时略高,局地性、全市性和增长型短时强降水中分位值日变化较小,区域性、增长型和持续型短时强降水中分位值的日变化较大。（3）极大值出现的时间段也不相同,最大值的短时强降水是一次增长型的区域性过程。（4）空间分布上,局地性短时强降水在佛山西南部和北部发生的频次较高,全市性短时强降水发生频次的分布与之相反,而区域性短时强降水在西南部发生频次较低,增长型短时强降水发生频次高于突发型短时强降水,持续型短时强降水发生频次最低。（5）影响系统占比最大的分别是局地性、突发型短时强降水为副热带高压边缘,区域性、持续型、增长型短时强降水为热带系统,全市性短时强降水为西风槽,而西南低涡在各类中占比均最小。     

山东省持续性短时强降水过程物理量特征分析

基于常规气象观测资料和探空资料,对2007—2019年山东省123个国家级地面气象观测站观测到的持续性短时强降水发生特征、环流形势和环境参数进行分析。结论如下：(1)其间共有81个站点在78个降水日内发生144站次持续性短时强降水,鲁东南地区发生次数和发生站点比例均明显高于其他区域;降水集中在6月下旬至8月下旬,又以8月上旬至中旬最多。(2)天气过程主要发生在低层绝对湿度和相对湿度高、抬升凝结高度低、暖云层厚的条件性不稳定环境下。(3)准正压类和低层暖平流强迫类探空温湿廓线近似平行,对流有效位能中等、垂直风切变偏弱,低层暖湿平流是大气层结不稳定建立或维持的主导者;斜压锋生类和高空冷平流强迫类探空温湿廓线呈“V”形,低层偏湿、中层偏干,对流有效位能较弱、垂直风切变中等,冷暖平流对于大气层结不稳定的作用均较显著。     

温州湾海域潮形偏态时空分布特征研究

人类活动引起的岸线变化影响着近岸海域的潮波在传播过程中的运动特征。本研究基于瓯江口与乐清湾5个验潮站,时间跨度为1984−2019年的逐时潮位实测资料,分析了该海域潮波形态的时空变化规律并解构造成潮汐不对称性的主要分潮簇的贡献度。研究发现,温州湾海域瓯江河口与乐清湾潮形有明显的不同,潮汐不对称性在瓯江河口涨潮占优,且向上游方向持续增大,但在乐清湾内则落潮占优。该海域潮汐不对称性呈现出明显的季节性变化特征。在6−7月、12月至翌年1月时$ \gamma $值达到最大。该海域潮汐不对称性主要由分潮组合M2/M4、M2/S2/MS4、M2/N2/MN4等分潮簇控制,分潮簇如M2/S2/MS4、M2/N2/MN4、O1/K1/M2的不对 称贡献度则表现出明显的季节性变化。从2000年起,温州湾海域涨潮占优的潮汐不对称性呈现逐渐减弱的趋势,这与瓯江河口频繁的海岸工程存在一定的联系。     

1991—2021年山东省人体舒适度时空分布特征

利用山东省1991—2021年122个国家级气象观测站的逐日气温、降水量、相对湿度、风速等资料,分析山东省内气候利弊条件,并采用人体舒适度指数（I_BC）计算分析全省人体舒适度的时空分布特征。结果表明：（1）半岛、鲁南东部地区适宜气温日数和适宜降水日数占比多于山东中西部地区;中西部地区适宜风速日数占比多于东部地区;半岛及鲁南东部地区很少出现高温天气,半岛东端易出现大风天气;沿海地区、鲁南地区的适宜湿度日数占比较其他地区偏多。（2）全省历年平均人体舒适度指数均属于偏凉等级,大部地区人体舒适日数呈增多趋势。月均I_BC多较为舒适,无寒冷等级（1级）,也无偏热以上等级（7~10级）,多数人舒适日数（4~6级）月际变化呈“M”形分布,5、6、9月舒适日最多,冬季、初春、秋末冷不舒适日数多,仅夏季出现较少的热不舒适日数。（3）山东各地均有6~7个月的舒适期,半岛、鲁南东部地区为最舒适,主要体现在青岛、烟台、威海地区气候最舒适期（5级）长达4个月,内陆城市仅有3个月。（4）全省各地人体舒适日数与同期平均气温、平均相对湿度、平均风速密切相关,夏季气温偏低、风速偏大、湿度适中时人体舒适度较好,其他季节大致反之。     

南中国海热带气旋时空分布及强度特征统计分析

根据中国气象局1949年到2017年的热带气旋资料,统计分析了南中国海及各区域的TC年际、年内变化及时空分布特征,并采用泊松-耿贝尔联合概率分布和皮尔逊-Ⅲ型概率分布得到不同重现期极端风速。结果表明:长期来看,南中国海海域TC总量和台风及以上级别的TC数量并未明显减少,但在2005年左右台风数量和强度都处于低谷,之后略有增多和增强。空间分布上,南中国海海域TC呈现北多南少、北强南弱、北早南晚的特征。根据台风资料统计,100年一遇风速在南海北部最大,达75.7 m/s,西沙群岛到黄岩岛附近海域在62.0～68.1m/s之间。     

基于2007—2018年Argo数据分析全球混合层和障碍层时空特征

为了进一步认识上层海洋中混合层和障碍层的时空变化特征。本文基于Argo (Array for real-time geostrophic oceanography)海洋观测网2007—2018年的温盐数据,使用差值法计算了全球海洋混合层深度(Mixed layer depth, MLD)和障碍层厚度(Barrier layer thickness, BLT),讨论了二者的月均值、季节均值和年均值的空间分布特征和形成机制。研究表明,全球海洋的混合层普遍在夏季浅、在冬季深,随季节变化的特征显著。北半球混合层变化幅度较大,大西洋混合层比同纬度的太平洋深;赤道海区混合层较浅;南半球混合层呈纬向带状分布,60°S附近大洋海域存在显著的深混合层带,南极大陆与该深混合层带之间的海域混合层常年较浅。全球障碍层呈"哑铃状"分布,两半球的高纬度海区是障碍层高发区,障碍层不仅厚且持续时间长,以半年为周期变化,南大洋60°S附近海域显著的厚障碍层带随季节变化;南半球中低纬度海区长期存在障碍层,障碍层冬厚夏薄,且厚度大部分不超过40 m。     

1949—2019年影响山东的热带气旋时空分布及极端降水和大气环流异常

使用中国气象局热带气旋资料中心的热带气旋最佳路径数据集和NCEP/NCAR再分析资料提供的月平均数据,对北上影响山东的热带气旋（tropical cyclone,TC）及其造成的极端降水进行统计分析,并揭示了有利于 TC北移影响山东的大气环流特征。结果表明：影响山东的 TC主要出现 于 6—9 月,其中盛夏时节（7、8 月）TC对山东影响最大;TC影响山东时,强度主要为台风及以下等 级,或已发生变性;TC会引发山东极端降水事件,TC极端降水多出现在夏秋季（7—9 月）,其中8月的占比最大,9月次之,TC降水在极端降水事件中的占比约为 10%,但年际变化大,有些年份占比达60%以上,特别是1990 年以来 TC对极端降水的贡献显著增强;影响山东的 TC主要生成于西 北太平洋,多为转向型路径;当500 hPa位势高度异常场呈太平洋一日本遥相关型的正位相时,TC更易北上影响山东,此时西北太平洋副热带高压位置偏北,其外围气流会引导TC北上转向,对华东地区造成影响;850 hPa上,南海至西北太平洋存在异常气旋式环流,对流活跃,夏季风环流和季风槽加强,有利于TC的生成和发展,同时,华东、华南上空有异常上升运动,涡度增大,垂直风切变减小,水汽充沛,TC登陆后强度能得到较好的维持。     

2005～2007年厦门岛周边海域水体叶绿素含量的时空变化特征

利用2005～2006年每年5、8、11月份和2007年5、8、10月份厦门周边海域27个测站共9个航次现场跟踪监测资料,研究了该海域水体叶绿素含量的时空变化特征.结果表明：监测期间厦门岛周边海域表层水叶绿素a含量在0.28～28.55μg/dm^3之间,平均值为3.47μg/dm^3,平均占总叶绿素含量的70.4%;底层海水的相应值分别为0.29～18.69、3.36μg/dm^3和71.8%.表层海水叶绿素b含量在0.00～6.95μg/dm^3之间,平均值为0.78μg/dm^3;底层水的相应值分别为0.00～4.15、0.72μg/dm^3.表层水叶绿素c含量在0.00～8.13μg/dm^3之间,平均值为0.93μg/dm^3;底层水的相应值分别为0.00～5.51、0.83μg/dm^3.表、底层水叶绿素a含量的年际变化趋势相似,高峰值都出现在2006年,低谷值都出现在2005年,总体上呈逐年上升趋势.各年中叶绿素a含量的季节变化与某季节是否出现赤潮有明显的关系.在正常年份中,表、底层水叶绿素a含量季节变化曲线的峰、谷值较多出现在8月和11月;但出现赤潮时,则发生赤潮的当月（如2006年5月）一般都成为当年叶绿素a含量的峰值所在月.监测期间调查海域水体叶绿素a含量的平面分布较复杂,在正常情况下,尽管其各季的平面变化梯度差异明显,但仍大致呈西北沿岸水体的较高,向东南逐渐递减的分布态势,其高值区常出现在宝珠屿以西和九龙江口附近海域.但在发生赤潮时,其叶绿素a含量的平面变化增大,赤潮区水体的叶绿素a含量为高值中心.如2006年5月调查海域水体叶绿素a含量的平面变化大,出现赤潮的东南部海域的最高,九龙江口海域的次之,未观测到赤潮的同安湾和厦门西港大部海域水体的叶绿素a含量最低.     

江苏近岸海域水文气象要素的时空分布特征

2006～2007年在江苏近岸海域进行水文气象要素(气温、湿度、风速风向、波浪、透明度、水色和海水温盐度等)大面观测。数据分析表明,各水文气象要素具有较大的空间分异,四季变化显著。秋季气温明显高于春季,冬季气温较历史数据偏高。整个海域风速较大,风向受季风控制,有效波高与风速之间显著相关。如东附近海域波浪较大,废黄河口波浪较小;春、夏季有效波高较小,而夏、秋季近岸海域波高较小,离岸波高增大。夏季海水透明度最大,平均为2.3m;冬季透明度最小,平均只有0.6m;水色与透明度呈负指数相关。春、秋季水温分布与气温分布基本一致,冬季大致沿等深线分布。射阳河口与长江口为低盐区,辐射沙脊群外缘为高盐区。与20世纪80年代的调查结果相比,出现了一些新特点。这些新的调查成果可为江苏近岸海域的海洋环境保护和可持续发展提供科学依据。     

西北太平洋台风降雨日变化

利用TRMM(Tropical Rainfall Measurement Mission)卫星15 a降雨数据,研究了西北太平洋非台风与台风降雨日变化。对于非台风降雨,其日变化信号最大值出现在上午06∶00,在下午15∶00时存在一较小的极大值。统计台风中心500 km内的平均降雨,发现其存在明显日变化信号,最大值出现在03∶00~09∶00之间,降雨量与日变化均大于非台风降雨;同时,台风增强及快速增强均在03∶00~08∶00之间发生次数较其他时间更多。从2002年台风“海神”的卫星云图上可以看出,云系内部强对流的面积在06∶00时明显大于18∶00时,这与降雨日变化的模态一致。     

山东夏季极端热事件变化特征分析

利用山东88个气象站1961—2019年夏季6—8月逐日最高、最低气温观测数据,分析了山东各地极端热昼、极端热夜、极端高温日三个极端热事件的时空演变规律和突变特征。结果表明:1)山东夜间出现极端热事件及白天和夜间同时出现极端热事件的天数增多、强度增强、占比增加。历年极端热昼出现天数和占比均呈不同程度的减少趋势,平均强度呈减小趋势,其中占比减少最明显;极端热夜、极端高温日出现天数和占比均呈不同程度的增加趋势,平均强度呈增强趋势。2)山东内陆和沿海地区各极端热事件变化差异明显。内陆地区极端热昼各指标减少、减小趋势更显著,大部分地区变化趋势通过了0.05的显著性水平检验,半岛南部和东部部分区域则有增加、增强趋势;中西部地区极端热夜各指标增加、增强趋势更显著,大部分地区变化趋势通过了0.05的显著性水平检验;中东部区域尤其是半岛地区极端高温日各指标增加、增强趋势更显著,大部分地区变化趋势通过了0.05的显著性水平检验。3)各极端热事件不同指标的突变情况迥异。极端热昼历年出现天数没有发生突变,平均强度在1970年前后发生突变,突变发生后,平均强度明显减小;极端热夜出现天数和平均强度均在1994年前后发生突变,突变发生后,出现天数明显增加、平均强度明显增强;极端高温日出现天数和强度分别在1994年、1973年前后发生突变,突变发生后,出现天数明显增加。     

台风登陆前华南地区降水日变化特征分析

文章采用1998—2017年间日本气象厅(Japan Meteorological Agency, JMA)台风最佳路径、热带测雨卫星(tropical rainfall measuring mission, TRMM)逐3小时降水及日本55年再分析(Japanese 55-year reanalysis, JRA-55)逐6小时数据, 针对起源于西北太平洋、移动路径位于台湾岛以南且台风最外围第一波螺旋雨带经过华南地区的台风, 将符合上述条件的台风筛选出来后, 由卫星云图和TRMM降水资料判断出台风第一波螺旋雨带到达华南地区的日期, 并分析雨带到达之前台风对该地区日降水的影响, 以此探索台风登陆前外围环境场对华南地区降水日变化的影响规律及机理。结果表明, 在台风临近华南地区期间, 一方面台风外围气流会向该地区输送水汽促进该地区降水, 另一方面华南地区在台风外围辐散场下沉气流的影响下降水受到抑制。当前者作用大于后者时, 华南地区降水增强, 此情形下华南地区大气不稳定极值时间多发生于午后, 午后降水明显, 对应的台风多发生于7、8月份, 西太平洋副热带高压偏东, 有利于台风北移, 台风第一波雨带到达华南地区时台风中心距华南沿海较近; 反之, 华南地区降水减小, 大气层结较稳定, 夜间至清晨出现因辐射冷却导致的层云降水峰值, 对应的台风多出现于9、10月份, 西太平洋副热带高压西伸, 不利于台风向北发展, 台风第一波雨带到达华南地区时台风中心距华南沿海较远。文章结果有望提高对台风登陆前的外围环流场影响沿海地区云和降水过程的规律性认知。     

台风“利奇马”引发山东强降水成因分析

利用常规气象观测资料、台风最佳路径数据集资料、地面-卫星-雷达三源融合逐小时降水产品(0.05°×0.05°)、FY-2G云顶亮温(0.1 °×0.1 °)、NCEP/NCAR FNL(1°×1°)再分析资料,对2019年9号台风“利奇马”影响期间2019年8月11日发生的山东特大暴雨过程进行分析.结果 表明:1)强降...     

福建春季(3～4月)降水异常的特征分析

本文取全省25个代表站1960－1999年3－4月的降水资料和北半球500hPa高度资料、北太平洋海温的月平均资料为素材，首先标定降水的异常指数和异常年例，其次应用小波分析、自相关、功率谱和周期分析等方法揭示降水的演变规律，最后分析异常降水的500hPa环流背景和海温特征，所得结果可为我省春季降水的短期气候预测提供线索。     

德国4站点极端降水频数和强度趋势变化分析

根据不莱梅、波茨坦、卡尔斯鲁厄和楚格峰1901—2007年逐日降水量分析了各站极端降水的频数和强度趋势变化。结果表明:山区(楚格峰)出现的极端降水数量呈上升趋势,且强度显著增强,在冬、夏2季亦如此。这与全球变暖背景下,山区的积雪融化导致对流活动增强以及大气环流影响水汽输送增强有关;在超过绝对阈值的极端降水方面,北方地区(不莱梅和波茨坦)发生频数保持稳定,无显著趋势变化,南方地区(卡尔斯鲁厄)有显著减少的趋势,且不莱梅的频数变化趋势与波茨坦相似,具有强正相关,而此2站与卡尔斯鲁厄的频数变化趋势呈反位相,有较强的负相关;除楚格峰外,极端降水强度变化无显著趋势。低海拔地区在冬季极端降水的频数和强度上,大部分有显著上升的趋势,而夏季,在2方面均出现不同程度的下降;极端降水频数和强度呈强正相关。     

Spatial and diurnal distribution of invertebrate and fish fauna of a Zostera marina bed and nearby unvegetated sediments in Damariscotta River, Maine (USA)

Fish, epibenthos and macroinfauna were collected in a Zostera marina bed and nearby unvegetated sediments in the estuary of the Damariscotta River, on the mid-coast of Maine. Samples of epibenthic fauna and fish were collected at low tides both during day and night, and samples of infauna at low tides during the day. The mean density of Zostera shoots in the study area was 335 m⁻². Abundance and species number of fish were greater at night than during the day and greater in eelgrass beds (Z. marina) than in unvegetated habitats. Daytime fish collections were dominated by Atlantic silversides (Medinia medinia), while juvenile winter flounder (Pseudopleuronectes americanus) dominated night collections. Also Zostera-associated epifaunal abundances and number of species were significantly higher at night than during the day. Mysis stenolepis, Idotea balthica and Littorina obtusata were dominant species in the epifauna samples. Of the total of 37 invertebrate species encountered, only five occurred both in the infaunal and epifaunal samples. Nineteen different taxa were collected from the benthic core samples. The most abundant invertebrate infaunal taxa were sipunculids, the polychaete Nereis virens, and oligochaetes. Infaunal invertebrate abundances and species diversity were significantly higher in eelgrass beds than in unvegetated sediments. The abundance and number of species of benthic invertebrates were also positively correlated to seagrass biomass. Community diversity values (H′) were relatively low but fit well in the general pattern of decreasing diversity towards northern latitudes.     

2020年5月17日和6月1日山东强冰雹风暴双极化特征分析

利用济南、青岛和烟台S波段双偏振多普勒天气雷达资料和常规观测资料以及天气实况,对2020年5月17日和6月1日两次强对流天气过程的关键环境物理量和风暴低层强冰雹区偏振量、三体散射、强冰雹衰减等偏振特征等进行了分析.结果 表明:1)两次强对流天气都具有大的温差和强垂直风切变,中层较干.5月17日山东半岛0～6 km垂直风...     

山东惠民黑碳气溶胶变化特征及来源分析

利用山东惠民国家基准气候站2018年12月—2019年11月的黑碳质量浓度、常规气象观测资料以及GDAS数据,研究了该地区黑碳气溶胶的变化特征,并基于后向轨迹模型对其潜在源区进行了分析.研究结果表明:1)观测期间,黑碳质量浓度平均值为3.22μg·m-3,季节变化呈冬、春季高,夏、秋季低的特点;春、夏、秋季黑碳质量浓度...