3种干旱指数对贵州省安顺市历史罕见干旱的评估分析

采用降水距平百分率、K干旱指数和综合气象干旱指数(Ci),通过3种指数各自的干旱等级划分,对2009年夏秋季到2010年冬春季发生在贵州省安顺市的历史罕见的干旱过程进行了评估比较。结果表明:3种干旱指数对此次历史罕见的干旱灾害的干旱时段,干旱发展、缓解、解除阶段均有一定的指示意义。此次干旱过程是一次涉及气象、水文、农业、社会经济方面的综合性特大干旱过程。3种指数对干旱发展趋势的描述基本一致。K指数最能体现冬春季农业和大部分时段水文干旱的实况,Ci指数可体现大部分地区农业干旱的实际。K干旱指数对夏秋季旱情评估偏重,但由于其考虑了蒸发,对水文上水分的欠缺有一定的反映,对干旱彻底解除的时间判定较为合理。降水距平百分率则不够稳定,特别是在降水基数少的时段,对干旱结束时间判定较差。对月和季干旱的评定,冬季干旱最严重的时段K指数评定最好,Ci和降水距平百分率则对夏秋季干旱评定较为合适。

2020年贵州省一次区域性暴雨产生的热力与动力条件分析

应用贵州省84个国家气象观测站和2884个区域自动气象观测站观测资料,Micaps常规观测资料及NCEP逐6h的1˚ × 1˚的再分析资料,对2020年6月23日贵州省区域性暴雨过程的降水特征、主要影响系统、以及产生的热力与动力条件进行分析。结果表明:此次过程主要集中在省中南部一线,降雨强度大,降雨时间集中,局地灾害重等特点,造成本次区域性暴雨天气的主要影响系统是588线北抬,高空槽东南移,850 hPa切变、低空西南急流以及地面梅雨锋西段和地面中尺度辐合,低层系统在贵州南部维持;本次过程,700 hPa及850 hPa比湿、风场、水汽通量散度及200 hPa、850 hPa涡度对强降雨时段及落区均有较好的指示意义。Based on the observation data of 84 national meteorological stations and 2884 regional automatic meteorological stations in Guizhou Province, along with conventional observation data from Micaps and NCEP’s 1˚ × 1˚ reanalysis data with a 6-hour interval, this study analyzes the precipitation characteristics, main influencing systems, and the thermal and dynamic conditions associated with the regional rainstorm event that occurred in Guizhou Province on June 23, 2020. The results showed that the process was mainly concentrated in the central and southern parts of the province, with large rainfall intensity, concentrated rainfall time, and heavy local disasters. The main influencing systems causing the regional rainstorm were 588 line north lift, upper level trough southeast shift, 850 hPa shear, low-level southwest jet, the west section of the ground Meiyu front and ground mesoscale convergence, and the low-level system was maintained in the southern part of Guizhou Province. During the process, the specific humidity at 700 hPa and 850 hPa, wind field, water vapor flux divergence, and vorticity at 200 hPa and 850 hPa had good indicative significance for the period and location of heavy rainfall.

安顺市一次局地大暴雨天气漏报原因分析

利用NCEP 1°×1°再分析资料、区域自动站观测资料、雷达资料、FY-2G卫星资料等,分析了2021年8月10—11日安顺市局地大暴雨的天气系统、环境条件、TBB特征、雷达回波特征等,并结合数值模式预报对本次局地大暴雨天气进行分析和反思,结果表明:1)本次局地大暴雨天气夜雨特征明显,且以对流性降雨为主;2)安顺市北部的大暴雨是副热带高压外围低槽配合冷空气导致的,安顺市西部的大暴雨是滇南倒槽北抬加强导致的;3)导致安顺市北部的大暴雨天气系统较为深厚,导致安顺市西部的大暴雨天气系统较为浅薄;4)数值预报对副热带高压东西移动的强度和位置偏差,以及对滇南倒槽发展变化的位置偏差,是本次局地大暴雨天气漏报的主要原因。

安顺市特大气象干旱影响评估

对2009年7月—2010年4月安顺市发生的特大气象干旱灾害进行分析和评估,得出这次气象灾害具有时间长、范围广、旱情重、危害大等特点,是安顺市有气象资料记录以来最为严重的干旱,给人民群众生活和工农业生产造成极大损失,属历史罕见。

安顺市8次持续2天的PM_(2.5)污染气象成因分析

利用2017年—2018年安顺城区4个空气质量监测点逐小时监测数据、安顺国家基本气象站地面逐小时观测数据、NECP1*1逐6小时再分析数据等分析了2017年—2018年安顺城区8次连续2天PM_(2.5)空气污染期间PM_(2.5)浓度与天气形势、气象要素、大气层结条件等的关系及造成空气污染的气象成因,结果表明:(1)安顺城区连续2天的PM_(2.5)空气污染大都出现在秋冬季,且出现空气污染期间无降水或降水很弱;(2)逆温层强度越强,厚度越厚,就越有利于PM_(2.5)浓度的增加,如果逆温持续时间长,PM_(2.5)维持高浓度的时间也会增长,从而导致空气污染;(3)相对湿度、温度露点差、0~3 km垂直风切变、0~6 km垂直风切变与PM_(2.5)浓度之间有显著的相关性,且PM_(2.5)的浓度和垂直风切变呈正相关;(4)整层大气温度上升时有利于PM_(2.5)的扩散,700 hPa以下风速小于4 m/s时有利于PM_(2.5)的积累。

安顺市气象信息网络监控系统设计初探

基于省—地—县气象光纤通信网和局域网,使用SQL Server数据库和相关编程技术,初步设计建成安顺市气象信息网络监控系统。系统由后台和前台两部分组成,后台部分主要实现各类监控结果入库,采用C/S工作模式、VB编程语言、SQL Server数据库等技术实现,利用计算机操作系统的任务计划功能,将各部分监控结果、运行日志等定时自动入库。前台部分主要实现各类监控结果的实时显示,采用B/S工作模式、ASP开发环境、VBScript脚本语言等技术开发而成。

近40 a安顺市汛期降水的气候特征分析

【目的】为探索安顺市汛期降水的气候特征。【方法】利用1984-2023年4-9月安顺市6个国家气象站的逐日降水资料、NCEP/NCAR第二套再分析资料,运用合成分析、统计分析、Mann-Kendall非参数统计检验及Morlet小波分析等方法,对安顺市汛期降水进行分析。【结果】安顺市汛期降水呈现明显的年代际变化特征,具有6~8 a长周期和准2 a的短周期变化特征,其汛期多年平均总降水量呈现西多东少的特征,降水量高值中心位于镇宁县,低值中心位于平坝区,降水异常偏多年的总降水量空间分布特征与多年平均基本一致,降水异常偏少年的总降水量的高值中心转移到普定县,低值中心转移到西秀区,呈现西北多、东北少的特征。汛期安顺市国家气象站的降水量级以小雨为主,其占比达70.26%,暴雨及以上量级的降水占比仅为3.92%。降水异常偏多年500 hPa位势高度距平场上乌拉尔山附近为负距平中心,西伯利亚地区为正距平,亚洲中高纬地区主要表现为“+、-、+”的南北结构特征,中国大部分地区为负距平,西太平洋副热带高压西伸脊点位于135°E左右,且位于正距平区,汛期降水异常偏少年的500 hPa位势高度距平场与异常偏多年基本相反,且西太平洋副热带高压较弱,西脊点位于142°E以东,位于负距平区。【结论】研究成果可为生产建设、洪涝灾害防御及提高汛期降水预报能力提供一定的参考。

基于CMIP5全球气候模式的21世纪贵州省极端降水事件预估

利用国家气候中心收集和整理的8个CMIP5全球气候模式在RCP8.5、RCP4.5和RCP2.6温室气体排放情景下的逐日降水资料,使用泰勒图对2006-2016年数据进行检验,采用模拟效果最好的CCSM4和IPSL-CM5A-MR模式在等权重系数条件下的平均值,计算并分析贵州省2018-2044年、2045-2071年、2072-2098年3个阶段与降水有关的极端天气气候事件指数,即连续干旱日数(CDD)、大于20mm的降水日数(R20mm)、连续5d最大降水量(Rx5day)和简单日降水强度指数(SDII)相对于参照期(1986-2005年)的变化特征。结果表明:在3种情景下,21世纪各个阶段省东部CDD均多于参照期,且排放情景越高,偏多幅度越大,因此,贵州省东部地区未来可能发展的旱情值得关注。在21世纪不同阶段不同情景下,贵州省R20mm、Rx5day和SDII普遍多于参照期,且越到后期,高排放情景下(RCP8.5)增幅越大,中低排放情景下(RCP4.5和RCP2.6)增幅放缓甚至减小。总的来说,全球变暖背景下尤其是高排放情景下贵州省极端降水事件有增加的趋势。

安顺市一次特大暴雨过程分析评估

2010年6月27-29日安顺市出现持续强降雨天气过程,此次降水过程造成安顺市关岭县岗乌镇山体滑坡。利用常规天气资料、T639、TBB提供的物理量场,对此次特大暴雨过程进行了分析。结果表明,此次暴雨过程是在高空500 hPa两脊一槽形势稳定维持的情况下,副高北抬形成东高西低的形势,巴湖和贝湖之间的宽广的低压区内分裂小槽东南移,使贵州西部的低槽加深,配合中低层的低涡切变,以及地面静止锋的共同作用下产生的。高空系统和地面系统的共同影响,为此次暴雨的形成提供了有利的大尺度环流背景。产生这次暴雨的云团有MCC特征,强降水区域与TBB低值中心对应较好。有利的水汽输送和水汽辐合,强烈的低层辐合、高层辐散的配置造成了强而持久的上升运动,增加了局地对流不稳定,为此次特大暴雨过程提供了很好的动力条件,有利于MCC的发生发展。另外关岭滑坡现场特殊地形与周围环境明显的海拔高度差和温度差造成的热力差异,是造成此次特大暴雨的主要原因之一。

贵州省2011年与2013年7—8月干旱对比分析及对农业的影响

利用NCEP再分析月平均资料、全省87站降水、气温、MCI监测资料、向外长波辐射OLR(Outgo inglongw ave rad iation)资料,分析了2011年和2013年夏季7到8月间干旱实况和环流的异常特征。结果表明,2011年和2013年降水偏少,降雨量排位为1981年以来同期第一和第二,气温偏高,2013年7到8月平均气温为1981年以来最高的1年达到25.4℃。2011年和2013年副高和南压高压偏强,贵州等地及其水汽来源区域的对流活动都受到抑制,由南向北的水汽输送较差,来自北方的冷空气偏弱,西北气流不明显,贵州、四川一带没有明显的冷暖空气交汇带,导致降水偏少、气温偏高,最终形成了2011年和2013的干旱。赤道中东太平洋海表面温度大范围持续变冷(暖)的现象可引起大气环流的异常相应,可将ENSO事件作为次年预测贵州夏季干旱与否的重要因子。建议在贵州夏季干旱易发区域建设农业生产对策研究试验基地,指导农民改进农业种植结构,加大人工增雨力度应对夏旱。

贵州省未来气候变化(2018—2050年)预估分析

针对贵州省年平均降水量,年平均气温,年平均最高气温和年平均最低气温四个特征量,从空间分布上的定性比较,从年际、年代际的时间演变比较以及从泰勒图的定量比较来看,RegCM4模式的模拟效果优于CMIP5模式,因此本研究在RCP4.5排放情景下利用RegCM4模式数据预估未来2018—2050年贵州省年平均降水量,年平均气温,年平均最高气温和年平均最低气温。结果表明:21世纪Ⅰ阶段(2018—2028年)相对于基准期年平均降水在全省大部地区均是偏少的,偏少幅度在8.5%以内,其中贵州省北部地区偏少幅度最大;21世纪Ⅱ阶段(2029—2039年)相对于基准期贵州省中西部降水偏少东部降水偏多,变化幅度基本上在7%以内;21世纪Ⅲ阶段(2040—2050年)相对于基准期贵州省南部和东部降水偏少西北部降水偏多,变化幅度基本上在7.5%以内。贵州省21世纪Ⅰ阶段、Ⅱ阶段、Ⅲ阶段年平均气温、年平均最高气温和年平均最低气温相对于基准期均是偏暖的,偏暖幅度在0.6～1.3℃之间,越到后期,偏暖幅度越大,且空间差异不大。

贵州省冰雹灾害气候特征及防御区划

[目的]研究1984～2006年贵州省冰雹灾害气候特征及防御区划。[方法]采用统计分析方法,分析了1984～2006年贵州省冰雹过程的气候特征和灾害特征,并与以前的结论作了比较,建立了冰雹灾害划分标准,绘制了贵州省冰雹灾害防御区划图。[结果]1984～2006年灾情历史资料的统计分析发现,23年贵州省共出现1 243个冰雹站次,年平均约54站次,全省各地年平均降雹日数在0.1～2.7d,每次冰雹过程全省平均有3.8站次冰雹,52%的年度有30站次以下冰雹天气,35%的年度发生冰雹30～80站次;贵州省冰雹全年均可出现,74%出现在春季,最少的为冬季,该省为明显的春季降雹类型。这一结论与以往研究的结论基本一致。将冰雹灾害统计主要归纳为人员死亡情况和直接经济损失两类,并将一县(站)次冰雹过程按直接经济损失划分为Ⅰ级(特别重大冰雹灾害)、Ⅱ级(重大冰雹灾害)、Ⅲ级(较大冰雹灾害)、Ⅳ级(一般冰雹灾害)。根据冰雹出现概率和重大冰雹灾害出现频数,绘制出贵州省冰雹灾害3级防御区划图,Ⅰ级冰雹灾害防御区域主要在贵州省西部六盘水市、黔南地区,Ⅱ级冰雹灾害防御区主要在该省的西部、南部及东北部,省内其余区域为冰雹灾害Ⅲ级防御区。[结论]该研究为贵州省冰雹灾害的防御提供参考价值。

安顺市近57年四季气温和降水变化特征

利用安顺市6个县站1960—2016年月平均气温和降水观测资料,通过趋势分析、滑动平均、小波分析等方法分析四季气温、降水变化特征。结果表明:近57年,安顺市四季气温,除春季升温不明显外,其余三季均呈现明显上升趋势;除夏季气温存在区域差异外,其余三季气温呈全区一致变化特征;全市春、秋以及冬季降水呈减少趋势,夏季降水市西北部减少,其余呈弱增多趋势。此外,安顺市倒春寒呈明显年代际变化特征。

贵州省两次低温雨雪冰冻天气过程对比分析

该文利用NCEP再分析资料(水平分辨率2.5°×2.5°)以及常规的地面观测资料对贵州省2008年1月13日—2月14日和2016年1月21—25日的低温雨雪冰冻天气过程进行分析。可以看出两次天气过程中阻高偏强,在北极地区都出现了突然的升温,使得北极涡旋逐步被暖流挤出极地,是这两次低温雨雪冰冻过程中降温的主要原因。2008年1月的低温雨雪过程是在拉尼娜整体气候背景偏冷的情况下冷空气分3次爆发并持续了近1个月。而2016年1月在厄尔尼诺背景下气候背景偏暖,此次贵州的低温雨雪过程中,冷空气只爆发了1次且只持续了近5 d。从以上分析可以看出2008年1月低温雨雪天气发生的必然性和持续性以及2016年1月低温雨雪天气的突发性和短暂性;与2008年1月的多次冷空气爆发相对应,该时段贵州中层一直有明显的逆温存在,为这次持续性的低温雨雪过程提供了温度层结条件。2016年1月21—22日贵州低层出现了较弱的逆温,所以此次过程只在21日夜间出现了明显降雪,之后以低温为主,冰冻不是很明显。两次低温雨雪冰冻过程都有明显的锋区和上升气流存在,为这两次过程提供了动力和抬升力条件,其中2008年的是一次持续性过程,2016年则持续时间较短。

2012—2015年安顺市短时暴雨时空分布

该文利用2012—2015年区域自动站小时降雨资料对安顺市短时暴雨时空分布特征、天气学概念模型、物理量指数特征等进行分析,结果表明:①安顺市有5个短时暴雨大值区,其中有4个位于安顺市海拔高度梯度较大的区域;②安顺市的短时暴雨全天均可发生,主要集中在5—6月,且有典型的夜雨特征;③短时暴雨发生期间,水汽主要在对流层中层和边界层辐合,在对流层低层辐散,使得水汽能够长时间的积累;④短时暴雨发生期间大气长时间处于对流不稳定状态,为短时暴雨的发生提供了有利的能量和动力条件。

安顺市两类暴雨模型的建立及应用研究

该文建立了对安顺影响最多的辐合线锋生型和冷锋低槽型暴雨天气学模型,同时通过分析相关站点的物理"配料"在暴雨发生期间的变化特征,统计出了表征动力、热力和水汽条件等物理量在暴雨发生期间的阈值。最后通过实况资料与数值预报产品结合的方式,得到了一个预报安顺暴雨的方法。对2012年5—9月天气进行了逐日检验试报,并在2015年汛期试用,结果表明该方法对安顺暴雨有较强的预报能力,试报准确率Ts=66.7%。

贵州省一次连续性暴雨的湿位涡诊断分析

该文利用绝热、无摩擦大气湿位涡守恒理论和常规的地面观测资料、NCEP再分析资料(水平分辨率2.5°×2.5°),对贵州省2011年6月3—6日连续性暴雨过程的湿位涡场进行了诊断和分析。结果表明此次暴雨过程发生在对流层中低层MPV1负值区和MPV2的正值区以及θse的高能区内。湿位涡的正压项与斜压项综合反映了暴雨区对流不稳定和斜压不稳定状况。这一判据将大气中的对流不稳定和斜压不稳定很好地联系在一起,为暴雨天气的诊断和实际预报提供了一种思路。

安顺市2015-2019年冰雹时空分布特征及雷达临近预警指标研究

利用安顺市2015-2019年降雹个例、MICAPS常规观测资料以及贵阳雷达资料,分析总结了安顺市冰雹时空分布特征及雷达临近预警指标。结果表明:安顺市冰雹以直径20 mm以下的小冰雹为主,冰雹站次呈北多南少特征;冰雹天气主要发生在春季,4月最多,5月次之;2015-2019年期间,2019年安顺市冰雹站次最多,2017年最少。直径10 mm以上与直径10 mm以下冰雹对应的雹云相比,其强回波值更强、降雹概率更高、强回波中心平均升降次数更多、上升幅度及最高上升高度更高(须在0℃层高度以上)、对应的径向速度特征(辐合/辐散、旋转)出现时间较降雹时间提前量更多,45 dBz回波均上升至-20℃层高度以上。而直径10 mm以下冰雹对应的雹云,45 dBz回波均上升至0℃层高度以上,但上升至-20℃层高度的仅15%。此外,强回波中心上升高度(0℃层高度以上)越高,冰雹直径越大。以上雷达回波特征均可作为安顺市冰雹预警指标,有利于提高安顺市冰雹预警准确率及提前量。

贵州省两次大雾过程的对比分析

利用地面观测资料、高空探测资料以及NCEP再分析资料,分析贵州省2011年2月22日(简称"11·2")和2012年11月17日(简称"12·11")两次大雾过程的特点、性质及环流背景,同时分析雾过程中的水汽、动力等条件。结果表明:"11·2"大雾过程中,贵州受静止锋影响,属于锋面雾。"12·11"大雾过程中,贵州处于冷高压后部,属于辐射雾。锋面雾和辐射雾的雾区均与高湿中心区有很好的对应关系。锋面雾发生时有微弱的上升运动,辐射雾为一致的下沉运动。两次大雾过程中均有逆温层存在。两次大雾过程中贵州中部低层均有暖平流输入,使暖湿空气移到温度较低的下垫面,冷却凝结达到饱和,有利于近地层逆温的建立和维持,形成大雾天气。两次大雾过程中水气通量散度在中低层都有水汽辐合,"11·2"水汽通过增湿过程达到饱和状态产生凝结,使水汽达到饱和,从而大雾得以维持和发展。

2013年贵州省严重夏旱分析评估

该文采用气候分析的方法对2013年夏季严重干旱的特征、气候背景、成因等进行了分析,结果表明:2013年干旱时间长,范围大,造成的灾害重,是在异常的大气环流背景下,贵州主汛期降水异常偏少,气温异常偏高造成的。采用灰色关联度的方法,根据灾情数据结合经济数据计算得出的评估结果表明2013年的夏旱在损失方面为近30 a来最严重的。