江淮地区一次特大暴雨过程预报偏差分析

利用加密自动气象观测站资料、ERA5再分析资料和欧洲中心ECMWF(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts)模式、中国气象局CMA-MESO(China Meteorological Administration Mesoscale Model)模式产品,对2020年7月17—18日江淮地区一次特大暴雨过程的预报效果进行检验与分析,并对数值模式降水预报出现偏差的可能原因进行了讨论。结果表明:低涡切变和低层急流的共同影响,为强降水提供了充沛的水汽和有利的动力条件。高空干冷空气叠加在低层暖区之上形成的位势不稳定层结和垂直风切变为强降水的发生提供了不稳定条件。17日20时—19日08时CMA-MESO模式逐12 h暴雨、大暴雨以及暴雨以上量级降水的TS评分均优于ECMWF模式,但2种模式对18日08—20时暖区降水的预报结果均较差。CMA-MESO模式预报的降水区域和实况区域重叠面积的比例均显著高于ECMWF模式,预报形态也与实况更为接近。模式对冷空气强度预报偏弱造成了冷切辐合偏北,对中层湿舌的位置预报偏北,水汽强度预报偏弱,与强降水落区预报偏北相对应,可能是降水预报出现明显偏差的原因。

高温干旱复合胁迫对夏玉米生长发育及产量形成的影响

为探究不同生育期不同程度复合高温干旱胁迫对夏玉米生长发育及产量形成的影响,以夏玉米品种“登海685”为试验材料,于2022年6—9月在衡水农业气象试验站开展夏玉米高温干旱田间胁迫试验。在拔节—抽雄和抽雄—乳熟两个生育期分别进行试验。干旱处理设置为轻旱和重旱两个水平。通过增温箱分别在两个生育期进行高温处理,这样每个生育期有轻旱、轻旱高温、重旱、重旱高温四种胁迫处理,各处理有两个重复。此外设置全生育期增温无旱处理和对照组,共10个处理,对株高、叶面积、干物质重及产量构成要素进行观测。结果显示,夏玉米全生育期增温会增加株高和叶面积,但会降低干物质积累导致产量下降;夏玉米在拔节—抽雄和抽雄—乳熟期发生严重的干旱可显著降低株高,但干旱复合高温后影响程度变弱;两个时期发生高温复合干旱与单一干旱相比对玉米叶面积的降低程度更明显;两个时期发生高温干旱胁迫对玉米植株干物质的降低主要由果实干物质降低带来;这两个阶段高温干旱胁迫均会影响产量形成,但拔节—抽雄期干旱对产量形成的影响更大,而抽雄—乳熟期高温的影响更大。

农业灾害气象风险预警在线订阅式服务模式研发与应用

农业灾害气象风险预警服务在农业科学抗灾田管中具有“发令枪”作用,对于保障粮食和重要农产品稳定安全供给有重要意义。为提升安徽省农业生产抗灾田管场景的主要灾害气象风险精准预报预警和精细服务能力,基于气象网格实况/智能网格预报、农情遥感等多源数据与农业气象灾害风险预警指标、方法的融合应用,研发了包含农业气象专题数据云、算法云、产品智能加工端、服务应用端“两云两端”功能于一体的农业灾害气象风险预警服务模式。该“云+端”服务模式,可基于协同过滤算法捕获应用端用户的个性化需求,通过云化算法即时响应针对性农业灾害气象风险预警服务。服务模式已应用于新型农业经营主体智慧气象服务示范,对于提升农业防灾减灾气象服务水平有积极意义。

2022年“龙舟水”期间华南地区降水对公路交通的影响

利用公路交通气象监测网资料、国家级公路融合降水实况分析产品及公路阻断信息,分析了2022年“龙舟水”期间华南地区的公路交通降水特点及影响特征,并对此次过程的公路交通气象服务情况进行复盘。结果表明:1)“龙舟水”期间,降水对广东、广西主要高速公路运行均产生一定影响,其中广西受严重影响的公路里程在全省路网占比高于广东。2)降水引发的公路阻断事件总体呈现出广西多于广东,北部多于南部,国省干线公路多于高速公路的特征。其中,降水对广东道路交通的影响以降雨(积水)为主,对广西的影响则以崩塌、滑坡、泥石流等次生地质灾害为主。3)华南地区公路交通降水预报落区与实况较为一致,公路气象预报预警起到了较好的预报服务效果。同时,公路交通暴雨灾害风险预估产品对于公路阻断灾情的预判体现出较好的指示意义。

1961—2020年河南省夏季极端降水异常分布特征及其与大气环流和海温的关系

利用河南省125个气象台站逐日降水量资料和ERA5再分析资料以及HadISST海表温度资料,分析了1961—2020年河南省夏季极端降水的气候特征和主模态,及其与大气环流和海温的关系。结果表明:河南省极端降水的气候态频次和强度均呈由西北向东南递增的分布,东南部地区极端降水最多,东部和北部地区次之,西部山脉地区最少。标准差分布与气候态类似,降水较多的区域也具有较大的年际差异。河南省夏季极端降水年际变化显著,但线性趋势较弱。河南省夏季极端降水EOF第1模态呈全省一致偏多的空间分布特征,欧亚型遥相关模态有利于高纬度冷空气南下,副热带高压西伸偏北有利于充沛的水汽向河南地区输送,同期海温场呈现出显著的黑潮延伸体正异常海温、La Niña模态、南印度洋海温偶极子负位相和北大西洋海温三极子正位相模态,反之亦然;第2模态为河南省北部地区偏多和南部地区偏少的反位相分布特征,乌拉尔山地区的阻塞高压和东西伯利亚地区的长波槽有利于高纬冷空气南下,副热带高压西伸偏北有利于水汽向河南地区输送,同期海温场呈现出典型的La Niña模态,但降水的极端性越强,海温异常信号也越复杂,反之亦然。

江西省农业气象观测体系建设现状及展望

农业气象观测是农业气象高质量发展的基础,文中通过调查研究对江西省农业气象观测的站网布局、队伍建设、技术方法、科技投入等方面进行分析,探究江西省农业气象观测业务的运行情况及其存在的问题,以期为江西省农业气象观测体系建设和未来发展方向提供参考。目前全省确立了以常规农业气象观测站为主、特色农业气象观测站和农业气象试验站为辅的农业气象观测站网体系,但依然存在与现代农业服务需求不一致、农业气象观测队伍建设与管理水平不同步、农业气象观测技术方法落后、农业气象观测业务发展与科技投入不平衡等问题。为加快推进江西省农业气象观测体系建设,提升江西省农业气象观测现代化水平,宜从合理布局农业气象观测站网、构建完备的人才梯队、完善观测体系建设和探索建立社会化观测体制等方面着手,打造江西特色的现代化农业气象观测体系,为保障国家粮食安全做出江西贡献。

滁州区域性浓雾特征统计分析

为提高对滁州浓雾基本特征和形成机制的认识,利用常规地面观测资料、探空资料、风云2号卫星云图资料和ERA5再分析资料,统计分析了2005—2021年滁州地区区域性辐射雾、平流雾和锋面雾的时空特点、地面和高空关键气象要素特点,并依据中低层天气形势对浓雾进行分型研究。结果表明:1)滁州区域性浓雾呈西部多、东部和南部少的特征,每年10月至次年3月为高发期,5—8月为低发期。2)浓雾主要分为辐射雾、平流雾和锋面雾,低层逆温是成雾的必要条件,其1000 hPa层相对湿度均大于等于80%,地面风速主要集中在2.5 m/s以下;辐射雾、平流雾低空呈“上干下湿”特点,而锋面雾不明显,辐射雾1000 hPa层风速小于等于4.0 m/s,而平流雾大于等于4.0 m/s,锋面雾风速变化范围较大。3)辐射雾的500 hPa层天气形势可分为西北气流型、西南气流型和偏西气流型,低空850 hPa层及以下呈反气旋环流形势且至少有一层受暖温度脊影响,边界层风力小,地面一般以弱高压区和均压控制;平流雾的925 hPa层天气形势分为低槽前、高压后部或底部和暖式切变线顶端三类,地面以偏东风(包括东南风)为主,局部时段风力较大,少数样本伴有弱降水;锋面雾主要由冷锋、暖锋和静止锋等锋面系统引发,冷锋引发的锋面雾占79%,以秋冬季居多。

弱光低温下微生物肥的抗逆增产作用与施氮量关系研究

气象灾害防御是农业生产中的重大课题,弱光低温是灾害性气象条件的主要影响因子。抗灾常用的措施是人工补光和升温,但难以应用于大田。关于施肥抗弱光低温胁迫的研究多集中在肥料对作物的生理影响,对于施菌肥预防气象灾害的研究较少。文中就微生物肥的抗光温逆境效果进行研究,结果发现:光温逆境危害的原因是光合反应受阻,使碳架(光合产物)减少从而导致氮的有机转化受阻,导致细胞的无机氮增高产生毒害。文中通过施微生物肥提高碳架水平或减少化肥氮用量均获得增产,微生物补碳比化肥对照增产33.8%—39.2%,减氮处理增产仅为4.8%,两者都通过调整碳氮平衡而获得增产。微生物肥抗逆的原理是通过微生物分泌有机碳减少了碳亏缺,从而改善了碳氮平衡,达到主动的高水平碳氮平衡。

2021年5月江西降水异常偏多特征及成因分析

2021年5月江西省降水异常偏多,多项降水指数突破历史极值,异常的降水在累计降水量、降水强度、日降水量等方面表现出极端性。利用1961—2021年江西省83站逐日降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,分析了2021年5月江西降水异常偏多的主要原因。结果表明:5月大气环流异常是造成江西降水偏多的直接原因,欧亚中高纬500 hPa层环流呈“两脊一槽”的分布特征,受北大西洋三极子正位相影响,中国东北及周围地区位势高度为负距平,东北冷涡异常活跃,中高纬环流经向度增加,冷空气不断南下为降水提供了环流条件。西太平洋副热带高压月内加强西伸,为降水提供充足的水汽条件。此外,南海夏季风爆发偏晚和5月在印度洋活跃的热带季节内振荡对5月江西降水偏多有一定的指示意义。

1961—2022年中国东部高温日数区域差异特征

基于1961—2022年5—10月中国东部437个国家气象观测站日最高气温数据,利用相关系数分析方法对华南、长江、黄淮、华北高温区域进行划分,同时采用最小二乘法、合成分析等方法对不同地区区域高温日数的时空变化以及相关的大气环流特征开展对比分析。结果表明,1961—2022年华南、长江、华北地区高温日数呈增加趋势。华南地区高温日数增加趋势最为显著;其高温日开始最早、结束最晚,且存在开始时间提前、结束时间推迟的趋势;持续性高温事件发生次数最多。长江流域高温日数发生最多,年均达37.94 d;也存在高温日开始时间提前、结束时间推迟的趋势;其持续性高温事件的持续时间最长。黄淮地区持续性高温事件在6开始8月结束,区域年均高温日数为19.58 d,其增加趋势不显著。华北高温发生时段集中,主要出现在6、7月。华南地区、长江流域的高温日数受西太平洋副热带高压增强和西伸影响显著,黄淮和华北地区则受其上空大陆高压的影响更显著。

玉溪烤烟旺长期和成熟期阴雨寡照灾害的时空分布特征

为分析玉溪烤烟在旺长期和成熟期阴雨寡照灾害的时空分布特征,选取1990—2019年云南省玉溪市降水量、日照时数等气象资料,结合灾害等级指标,对烤烟旺长期和成熟期阴雨寡照的年平均次数、过程平均天数、发生频率与覆盖范围的变化特征进行分析,并基于气候倾向率和Mann-Kendall检验等方法分析灾害发生次数的年际演变。结果表明:时间上,烤烟旺长期和成熟期阴雨寡照灾害的年平均次数呈下降趋势,各等级灾害的发生频率和覆盖范围表现为轻度>中度>重度,成熟期阴雨寡照的覆盖范围高于旺长期;从灾害发生次数的年际演变上看,虽然两个生育期内发生次数均呈下降趋势,但变化趋势并不显著。空间上,阴雨寡照灾害的年平均次数、过程平均天数、发生频率(除成熟期)表现为西南低东北高的特点,成熟期灾害的覆盖范围和程度比旺长期大。旺长期阴雨寡照灾害的年平均次数与发生频率呈显著正相关,成熟期灾害的年平均次数与过程平均天数呈显著正相关。

2021年6月底赣闽地区一次强降水成因与预报着眼点

利用地面气象观测站常规观测资料、探空资料、雷达资料及NCEP 0.5°×0.5°再分析资料,对2021年6月28日—7月1日赣闽地区出现的一次强降水过程进行了成因与预报偏差分析,总结了此类暴雨的预报着眼点。得到以下结论:1)此次过程累计降水量大、持续时间长,极端降水出现在赣闽交界的武夷山脉北段,整个降水过程分暖区暴雨、多雨带、暖式切变南侧暴雨3个阶段。2)赣闽两省位于南亚高压脊北侧的高层辐散区,有明显气流分流;中层处于径向度较高的低槽槽后,不断有小槽移入;低层切变线维持在长江沿岸,其南侧多次出现急流脉动,导致了风速辐合区的变动,与赣闽两省主要暴雨区的南北摆动步调一致。武夷山脉北段附近因地形导致的涡旋和气流爬坡,有利于边界层气流辐合抬升,从而影响降水强度。3)此类暴雨的预报着眼点是,中层处于冷槽后部西北气流中、边界层有弱锋区,同时锋区南侧暖脊发展、伴随高温、高湿的结构易触发强对流型暴雨,当数值模式的降水预报倾向于系统性降水时,雨带中心可以向模式(ECMWF)的500 hPa槽底、高空强辐散区、低层急流顶端和锋区南侧暖脊顶端位置订正,同时还需关注中尺度雨团的触发位置及中高层气流对其传播的影响。

江西省天气、气候特点及其影响(2023年10—12月)

重要天气过程概述江西省气象台陈娟1强冷空气过程及雨雪天气2023年10—12月江西省平均气温14.7℃,较常年同期偏高0.7℃。强冷空气过程主要有4次,分别出现在11月11—13日,12月11—12日、14—18日、22—23日。12月冷空气活动频繁,强度较强;中下旬出现了强寒潮天气,大部分地区出现雨夹雪或雪,局部出现冻雨。此外11月出现一次对流性暴雨过程,局地出现冰雹。

江西省天气、气候特点及其影响(2024年4—6月)

重要天气过程概述江西省气象台 陈 娟1 暴雨及强对流过程2024年4—6月江西省降水量及降水日数偏多,暴雨及强对流过程主要出现在4月和6月,具有暴雨范围广、强对流天气极端性强、致灾严重等特点。4月江西省暴雨、强对流天气频发,共有7次区域性暴雨及强对流过程,分别出现在1—4日、13—14日、15日晚—16日、19—22日、25日、27日和29—30日。其中4月1—4日暴雨及强对流过程影响江西省,致灾严重。

江西省天气、气候特点及其影响(2024年1—3月)

重要天气过程概述江西省气象台 陈翔翔1 大雾过程2024年1—3月,江西省区域性大雾(单日15站以上)日数共20 d, 较常年同期略偏多;全省单日出现25站以上大雾日数为14 d。全省连续性区域大雾出现在1月8—10日、1月30—2月1日、2月9—11日、3月15—17日。其中2月10日大雾范围最广,全省共76个县(市、区)出现大雾,16个县(市、区)出现50 m以下能见度,最小能见度仅为10 m, 该次大雾过程为春运交通带来严重影响。

长江中下游地区雪和雨夹雪垂直热力特征的聚类分析

基于ERA5逐小时再分析资料和地面观测资料,对2019—2022年长江中下游地区雪和雨夹雪的垂直热力特征进行分析,并应用K-means聚类方法分型探讨其物理过程特征。结果表明:1)雪和雨夹雪的聚类均可分为“冷型”和“逆温型”两簇,“冷型”降雪、雨夹雪多数出现在28°N以北地区,江南地区以“逆温型”为主。2)通过湿球温度曲线的聚类分析可以较好地区分雪、雨夹雪相态,优于样本合成平均。3)大部分雪、雨夹雪的云顶温度都低于-10℃,且量级越大,云顶温度越低,“冷型”雪、雨夹雪云顶温度低于“逆温型”。4)“逆温型”雪和雨夹雪的降雪率高于对应的“冷型”样本,且“逆温型”南风、北风风速均强于“冷型”。5)“逆温型”雪和雨夹雪比“冷型”样本出现暖层比例高,且“冷型”样本暖层绝大部分都位于近地面层。

1962—2022年黄山地区高温干旱气候特征及其成因

利用1962—2022年逐日气象观测数据和气象干旱综合指数资料,基于区域性天气过程识别方法,对安徽省黄山地区区域性高温干旱事件进行判别,在此基础上分析事件的时空分布特征、综合强度和成因。结果表明,黄山地区高温日数随时间呈增多趋势,空间分布呈平地和丘陵地区多、高海拔山区少的特征。干旱日数随时间的变化幅度较大,空间分布呈“南多北少”特征。区域性高温事件发生频次呈增加趋势,区域性干旱事件变化趋势不显著,但2008年后旱涝交替出现的特征显著。21世纪以后高温干旱复合事件发生频次增加、间隔时间缩短,其中2022年高温和干旱过程综合强度均列历史第二位。全球变暖背景下,副热带高压脊线位置偏北、强度偏强,阻挡了冷暖气流的交汇,导致黄山地区出现异常高温干旱事件。

基于数字档案的江西降水量数据集研制与应用

为实现馆藏气象档案资源管理与应用效益最大化,对气象数字档案进行梳理挑取、质量控制、数据融合,新生成长序列、高分辨率降水量数据文件,建立了江西1954—2020年分钟、小时、16时段年最大降水量数据集。分析评估表明:1)R60文件填补了A6、A7文件中119站年的数据空白,A6、A7文件弥补了R60文件中22站年的数据缺失,融合后有29个台站小时降水量数据前推了1 a以上。2)1963年开始分钟降水数据的正确率稳定在88%以上,人工观测期间订正率在0.2%左右,2005年自动化观测后分钟数据的完整性和质量明显提高。3)年最大降水量数据集增加了150 min极值的挑取,数据序列长度比R15文件平均前推了14 a。4)计算机挑取的15个时段年最大降水过程与人工挑取的一致率达89%,平均相关系数达0.95。该数据集提高了江西降水量数据的完整性和质量,而且新挑取的5—20 min短时段年最大值更客观和精确,弥补了人工挑取的不足。

江西省不同土地利用方式的碳排放效应

基于1995—2020年卫星遥感数据,对中国江西省土地利用类型的年际变化进行了解译,结合能源消费数据,采用碳排放系数法估算全省的碳排放量和吸收量,利用碳足迹和碳生态承载力方法评估区域内的碳排放效应。研究表明:1)江西省1995—2020年土地利用变化类型中除城乡建设用地面积显著增加,其他用地类型变化幅度较小;2)江西省净碳排放量呈显著增长趋势,研究末期较研究初期增长近3倍,城乡建设用地面积每增加1 km^(2)就会增加1.308 t的碳源,而每增加1 km^(2)的林地仅会增加0.006 t的碳汇,江西中部及南部地区净碳排量少于北部地区;3)江西省碳足迹增长迅速,碳生态承载力变化缓慢,导致生态赤字明显增加,江西南部及中部地区生态赤字效应略轻于北部地区。

江西省闪电定位资料与人工观测雷暴日的对比分析

利用江西省81个气象站1984—2013年雷暴日观测资料和2010—2019年闪电定位资料,对比分析了3—19 km半径下闪电日数与雷暴日数的关系。结果表明,全省范围内闪电日数与雷暴日数相等的监测半径置信区间为10.1—11.5 km,监测半径为10 km和11 km时全省闪电日数与雷暴日数差异不显著,相对偏差最小。聚类分析表明,全省闪电日数与雷暴日数相等的半径可分为5个区域:R1—R5,对应闪电日数与雷暴日数相等的半径均值分别为14.5、9.4、9.6、10.5、10.2 km。