山西省气象台计算机网络运行简介

本文从网络应用的角度,介绍了省台网络、高性能计算机运行的情况,存在的问题,以及应该注意的事项。

山西省1961—2022年典型区域降水变化特征分析

基于山西省典型区域(晋北地区、太原市和晋南地区)1961—2022年22个国家气象观测站的降水资料,应用气候倾向率、M-K(Mann-Kendall)趋势分析和突变检验方法,探究山西省典型区域的降水变化特征。结果表明:(1)近62年,山西省典型区域降水量符合山西省北少南多的纬向分布特征,且南部降水年际波动幅度较北部大。(2)三地降水分配情况均为夏季>秋季>春季>冬季,晋南地区夏季降水占比低于晋北地区和太原市,而春秋冬季降水占比高于两地。(3)降水年际变化趋势不同,晋北地区年降水呈增加趋势,太原市和晋南地区呈减少趋势。M-K突变分析表明,太原市和晋南地区年降水量在1965年发生了由多到少的突变,此外2020年左右太原市仍存在降水突变。(4)三地不同阶段变化趋势相同,1961—1981年为波动减少的多雨期,1982—2002年为波动减少的少雨期,1983—2022年为波动增加的多雨期。(5)四季降水变化趋势不同,晋北地区和太原市除夏季呈减少趋势外,春、秋、冬季呈现不同程度的增加趋势;晋南地区除冬季呈较显著增加趋势外,春、夏、秋季呈不同程度的减少趋势;各地四季降水均量存在不同程度的突变。

山西省诱发地质灾害的气象因素特征分析

利用山西省地质环境中心提供的1956-2004年间32个区划县由气象因素诱发的354例地质灾害和山西省气候中心提供的与354例突发性地质灾害相对应的当天、前14天逐日24 h的降水量等资料,分析了地质灾害发生的时空分布特征及降水量、降水强度、降水持续时间、降水累积量与突发性地质灾害的关系,结果表明:气象因素诱发的地质灾害以滑坡为主。地质灾害东部多于西部、山区多于平川,集中发生在6-9月。日降水量>50 mm时,发生滑坡的概率为65.5%;连续15天累积雨量>100 mm时,发生滑坡的概率为81.3%。此外,分析地质灾害与影响天气系统关系发现:副高西进北抬往往导致单发性地质灾害,东退南压则往往导致群发性地质灾害;地质灾害发生在副高外围5840和5880 gpm线之间的区域。

2017年2月20—22日山西省暴雪气象预报服务分析

2017年2月20—22日,受强冷空气影响,山西省出现了大范围的强降雪、降温天气。此次降雪过程预报准确,气象灾害预警发布及时,各级领导组织防范有力,各级气象部门预报服务积极跟进,没有造成严重的灾害。本文从暴雪过程特点和成因、预报服务的组织落实、及时启动应急预案、加强决策气象服务针对性、努力提高气象服务覆盖面和部门联动等方面进行了分析总结,思考了暴雪预报服务中存在的问题,对今后的暴雪及其他灾害性天气的预报服务提供借鉴。

2021年10月山西一次罕见持续性强降水过程物理机制分析

利用气象观测资料、NCEP/NCAR 1°×1°×再分析以及GDAS等资料,对2021年10月2—7日山西持续性强降水天气过程进行分析。结果表明:稳定的乌拉尔山低槽后部冷空气扩散,中纬度短波槽东移,与副热带高压外围西南暖湿气流持续交汇,高低空急流耦合形成强烈上升运动,低层切变线和地面辐合线稳定维持,及低层水汽不断输送并形成辐合,为持续性强降水的发生发展提供有利的动力和水汽条件。强降水过程分为对流性降水和稳定性降水2个阶段,2个阶段水汽输送通道的源地、路径、高度存在明显差异,但水汽输送贡献率均为对流层中低层山西南侧的水汽输送占主导地位。降水开始前,对流层中上层存在对称不稳定,大气可降水量明显跃增;对流性降水阶段,干空气不断入侵,对流不稳定快速建立与释放,对流层中低层水汽辐合区与强上升气流配合,导致山西出现强对流天气。地形的阻挡、抬升及地形收缩作用对局地极端强降水有增幅作用。

山西省雷暴大风的统计特征及概念模型

利用山西省近40 a雷暴大风资料和近18 a的常规和新型监测资料,采用聚类分析、中尺度天气分析等方法,对山西雷暴大风的时空分布特征及天气型、物理量阈值进行研究并建立了概念模型。结果表明:山西年均雷暴大风日数具有北部多、南部少,山区多、盆地少,西部山区多于东部山区的地域分布特征;极端雷暴大风主要出现在山西的北部和吕梁山区;西部山区年雷暴大风日数为增多趋势,其他区域为无变化和减少趋势。雷暴大风集中发生在5—8月,占全年雷暴大风总日数的75%;日内雷暴大风出现最多的时次为16:00和21:00(北京时)。山西雷暴大风主要包括前倾槽、后倾槽、横槽、副热带高压与低空暖式切变线、副热带高压与低空冷式切变线、西北气流等6种流型配置;各型K指数阈值4—5月明显低于6—9月,而850 hPa与500 hPa温差4—5月却明显高于6—9月;各型在满足各月特征物理量阈值时均可触发山西强雷暴大风,而前倾槽型触发极端雷暴大风的百分比最大。同一时期,后倾槽、副热带高压与低空暖式和冷式切变线型的K指数阈值明显高于前倾槽和西北气流型,而前倾槽型的Si指数阈值明显高于其他类型,说明前倾槽型触发雷暴大风的动力不稳定条件优于热力不稳定条件;副热带高压与低空暖式和冷式切变线型的CAPE及0℃层高度阈值明显高于其他4型,而低层的T-Td阈值和云顶亮温则明显低于其他4型。利用各月各型0℃层高度阈值可以准确判断雷暴大风过程是否伴有冰雹。

山西省气象预报产品数据库系统的开发

介绍了山西省气象预报产品数据库系统的开发背景及其研究内容,并对其系统功能的实现和关键技术进行了探讨。

山西省农村气象语音信息服务系统开发

介绍了农村气象语音信息服务系统的研究目标、研究内容以及需解决的关键问题,提出了农村气象语音信息服务系统的技术方案,农村气象语音信息服务系统的成功开发将为农民提供快捷、方便、经济、实用的农村信息服务。

近60a山西省极端气温事件的年际变化及其对区域增暖的响应

基于山西省境内70个气象站点的逐日最高气温、最低气温和平均气温资料,使用8个不同的极端气温指数分析其1960—2019年近60a极端气温事件的变化特征,并分析其对气候变暖的响应。结果表明:(1)夏季日数、热夜日数、日最低气温极大值、日最低气温极小值均呈显著增加趋势,冰冻日数、霜冻日数呈显著减少趋势。(2)极端最高(低)气温的极大、极小值均上升,并且大部分地区极端气温的极小值增温幅度更大。(3)山西省平均气温呈显著变暖趋势,平均每10a增加0.26℃,空间上气温增幅呈从东南向西北逐渐增大的趋势。各极端气温指数对气候变暖具有较好的响应,其中霜冻日数对于山西省区域增暖的响应最显著,其次为日最低气温极大值。(4)山西省半干旱区的日最低气温极小、极大值增温更快,冰冻日数减少速度快;半湿润区的热夜日数增加速度快,霜冻日数减少速度快。

2004年山西省玉米丰收的农业气象条件分析

利用玉米生长期间的农业气象要素资料和地面观测站网的农情资料,对2004年山西省春玉米和夏玉米生长期间的农业气象条件进行了综合分析。结果表明,2004年山西省春玉米生长期间的农业气象条件完全符合玉米的理想生长条件;夏玉米则没有因为高温或干旱而影响产量,最终获得大丰收。

山西省气象卫星遥感监测信息系统

本文主要介绍了山西省气象卫星遥感监测信息系统的组成、各子系统的主要功能及其工作流程。系统的建立，采用引进和自行开发相结合的方法，考虑了山西特殊的地理位置和气候背景，遥感监测产品取得了满意的结果，系统操作简便，直观明了。

2004年山西省春玉米生育期间农业气象条件简评

本文通过对春玉米生育期间的农业气象条件分析得出:2004年山西省春玉米几乎完全生长在温带的理想生长季节中,最终获得大丰收。

山西中部一次积层混合云降水微物理特征

基于2011年5月9日山西中部一次积层混合云降水的飞机探测和地面雨滴谱观测资料,分析空中云系微物理参量的垂直分布、冰晶形态及演变和地面降水的微物理特征。结果表明:积层混合云为冷云结构,垂直分布不均匀,云中过冷水较为丰沛,对流泡的存在造成云内不同区域云水含量不均匀。云滴的凝华增长导致5.3 km处大云粒子和降水粒子数浓度明显增加。小云粒子谱分布以单峰型为主,峰值直径主要在5~6μm或9~10μm,大云粒子谱分布呈多峰型,不同高度处变化较大。观测到的冰晶形态包括板状、针柱状、柱帽状、辐枝状和不规则形状,4.9 km处受聚合和淞附过程的共同影响,辐枝状和针柱状冰晶增多,在4.1 km处融化层附近淞附状冰晶明显增加。地面降水受到雨滴谱仪布设位置的影响,其微物理结构主要呈现层状云降水的特征。

基于物联网的区域森林防火气象服务系统开发

基于互联网的区域森林防火气象服务系统进行软硬件设计,建立物联网技术的可视化系统,融合多项气象数据采集技术,实时反馈气象数据。结果表明,区域森林防火气象服务系统采用B/S模式,充分运用Java EE技术、数据库管理,完成了整体系统、多重搭建、广泛使用的管理模式,有利于提高区域森林气象数据管理的便利性,对于最大限度地预防火灾和顺利开展灭火工作具有重要意义。

云滴数浓度对大气颗粒污染物浓度的气象数值模拟研究

通过气象数值模拟过程,分析云滴数浓度对大气颗粒污染物浓度的影响。利用高斯扩散模型分析云滴数浓度对大气颗粒物浓度值的影响,再根据大气颗粒污染物粒径建立污染物浓度值方程。实验中,使用石英滤膜采集大气污染物样本后,利用HNO_(3)、H_(2)O_(2)和HF分解污染物质。模拟在云滴数浓度为20%、40%、60%、80%时,不同污染物粒径范围内的污染物浓度随时间的增长情况。结果表明:大气中的颗粒物在吸收云滴水分后,会出现增大或凝并现象。随着云滴数浓度增高,污染物浓度值呈现衰减趋势。当云滴数浓度较小时,重金属颗粒污染物浓度相对更高。

三种干旱指数在山西省干旱分析中的比较

利用1957-2003年山西省30个测站逐月、逐年降水量、平均气温资料、降水距平百分率、帕尔默指数和Z指数等三种干旱指数的计算方法和判定标准,分别在山西省北部、中部、南部和全省的旱涝状况进行判定的基础上,对三种干旱指数的判定结果进行了比较和相关分析。结果表明:(1)从旱涝年发生频次来看,降水距平百分率判别干旱的趋势可信度最高,帕尔默指数次之,Z指数相对较低;(2)在干旱强度判定方面,Z指数判定的干旱级别比降水距平百分率指数偏大二个级别,比帕尔默指数偏大一个级别。帕尔默指数判定干旱的强度比较符合实际;(3)降水距平百分率直观地表现了自然降水的多寡对造成旱涝的影响,Z指数更适用于反映单站的旱涝变化,P指数描述干旱强度方面更占优势。

山西省大雪天气的分析预报

利用1971-2008年山西108个地面气象观测站基本资料和常规观测资料,综合分析了山西大雪天气的主要特征。结果表明:(1)山西大雪天气主要出现在10月～次年4月间,但以3月最多;常出现连续2天以上的大雪天气,且多以局地为主,区域大雪仅占16%。38年来,山西大雪次数年际差异大,其中有3年异常偏多,5年异常偏少,且有两个显著偏少期和一个显著偏多期,但整体上呈缓慢增加趋势,平均增长率为0.259次.(10a)-1;山西大雪次数南部最多、中部最少,北部和中部呈缓慢增加趋势,南部呈减少趋势。(2)山西大雪天气的主要影响系统有地面回流、河套倒槽及两者共同作用等三类,74%的区域大雪天气伴随500hPa阻塞形势。(3)诊断分析表明,大雪区上空上升运动存在两种垂直环流结构,涡度平流下传是导致垂直上升运动加强,出现大雪持续和增幅的重要动力因素;低空超低空急流的维持和加强,不仅是水汽输送和补充的重要途径,而且加强了大范围辐合上升运动,成为对称不稳定的组织者和不稳定能量释放的触发者,同时加强了低空中尺度上升运动;在回流形势影响下,近地层形成"湿冷垫",不仅使得暖湿空气沿其爬升,增湿、冷却达到饱和,而且加强了动力抬升作用,导致大雪的持续和增幅。(4)不同系统影响下高低空流型配置不同,造成的大雪强度、落区、时间均不同。

山西省主要河流流域面雨量预报业务流程

以T2 1 3、HLAFS模式、MM5中尺度模式输出的格点资料以及日本降水量格点资料为基础 ,将影响山西降水的天气动力模型归纳为诊断模型 ,从中引出多个能够全面反映降水模型特征的综合物理因子 ;根据各种数值模式输出的降水量预报性能和质量优劣特点 ,依据数值模式的形势场预报优于要素场预报的现实 ,构造在不同环流形势背景下 ,启动不同预报方程的面雨量预报业务流程 ,有效地遏止了在环流形势调整时预报输出不能快速响应的弱点 ,提高了点和面雨量预报的准确度。

山西省酸雨变化趋势特征分析

酸雨严重危害工农业生产、生态环境。利用气候倾向率及相关系数方法统计分析1994-2012年山西省南部侯马和中部太原;2006-2012年北部五台山、大同、南部长治这5站酸雨观测资料,分析山西省酸雨的时空分布特征。结果表明:1994-2012年侯马和太原酸雨年平均pH值范围在5.01~6.40,呈明显的下降趋势为-0.310/10 a,尤以南部侯马降低最为明显。在秋季下降最为明显为-0.953/10 a,从10年尺度来看,21世纪前10年与20世纪90年代pH值下降了0.39,山西省酸雨酸性呈上升趋势。不同等级降水酸雨发生频率差别大,在降水量5~10 mm时酸雨发生频率最大,当降水量超过15 mm以后酸雨发生的频率就大大减小。酸雨发生的频率有明显的季节性,在夏季发生的频率最大,降水酸性也最强。酸雨发生频率的空间分布特征呈现出:山西省南部和西北部酸雨比其他地区污染严重,侯马出现的频率最大,为29.94%;大同出现的频率最小,为0.63%。

060814山西省局地大暴雨的地闪特征分析

利用闪电定位每分钟的实测资料和加密雨量站每分钟的雨量资料，对山西省2006年8月13～14日副热带高压东退南压过程中，产生的局地大暴雨过程的地闪特征进行了分析。结果表明：对流风暴中，负地闪出现在强度达40dBz且与径向速度图的逆风区或附近正速度的大值区相重叠的区域内，正地闪出现在强度达30dBz风暴后部的正速度小值区；混合性降水云系中，地闪出现在500 hPa 5880gpm与5840gpm等高线所包嗣区域内的辐合带或逆风区，且正地闪靠近5840线一侧，负地闪靠近5880线一侧。局地地闪频数与雨强随时间的变化有很好的相关性，负地闪的出现及其频数的增加意味着影响该地区的对流风暴正在发展并向本地移来，地闪频数峰值的出现表示雨强峰值的迅速到来，正地闪的出现表示该对流风暴对本地区的影响即将结束。利用地闪频数峰值准确地预报强对流风暴产生的局地强降水只有30～45min的提前量，而对于混合性强降水的预报则可有1～2h的提前量；逆风区的水平尺度、垂直厚度、逆风区附近的正、负速度差值直接影响风暴降水的范围、强度和持续时间。