甘南地区流行性出血热发病的气象条件分析

利用甘南藏族自治州内8个地区(夏河、碌曲、玛曲、合作、临潭、卓尼、迭部、舟曲)1985-2005年的逐日气温、降水资料和逐月传染病资料,分析了该区域内近20年出流行性出血热分布和变化特征,并探讨了气象因素对疾病发病的影响.结果表明:甘南地区除合作、迭部、舟曲以外其他地区都有流行性出血热发病报告,疾病发病有明显的季节性,主要集中在秋、冬季节,尤其是12月份,发病人数达到最多,而春、夏季几乎没有发病报告.相关分析发现,大多数地区出血热发病人数与气温、降水都呈显著负相关,这可能与出血热传染源——鼠类的生活条件有一定关系,需要进一步深入研究.

基于人工神经网络算法的渤海海风预报方法研究

基于2015—2017年常规海洋气象观测资料、天津中尺度天气预报模式(TJ-WRF)预报产品、EC数值预报及其集合预报产品,建立了渤海BP神经网络两级海风预报模型,该模型在大量历史样本的拟合训练基础上分别实现小风和大风与相关因子间的非线性映射,其结果有较高的预报准确率。一年的业务试用期间,该模型对各风级、各预报时效的预报能力基本稳定,预报误差较使用该释用技术前数值模式误差有所减小,72 h内风速平均绝对误差为1. 72 m·s^(-1);对灾害大风的预报准确率仍能保持较高水平,8级风风速平均绝对误差仅为1. 77 m·s^(-1)。

中国北方干旱半干旱区降水的多年代际变化特征及其与太平洋年代际振荡的关系

基于最新版本的全球降水气候中心(Global Precipitation Climatology Centre Version 7,GPCC_V7)资料与欧洲中期数值预报中心20世纪再分析资料(ERA-20C)融合的百年尺度逐月降水资料(1901~2012年),运用集合经验模态分解方法(EEMD)、合成分析等方法系统分析了我国北方干旱半干旱区降水多年代际变化特征及与太平洋年代际振荡(PDO)之间的相互关系。结果表明:北方干旱半干旱区大多数区域降水都具有50~60年的平均变化周期,而PDO对大多数地区降水多年代际变化特征具有明显的调制作用;其中新疆北部和内蒙古北部的降水与PDO呈现出显著的正相关,而河套东西部地区的降水则与PDO的变化呈现显著负相关。进一步分析表明,当PDO为暖相位时,径向环流增强使得北冰洋水汽南下,当遇到低空北上的阿拉伯海域暖湿气流时,会造成新疆中南部的降水增多;另一方面,PDO暖相位时赤道西太平洋及印度洋区域通过对流加热的作用激发了太平洋—日本/东亚—太平洋(PJ/EAP)遥相关型的产生,这有利于渤海湾暖湿水汽输送至干旱半干旱区北部区域,增大降水概率;同时,当偏北和偏西气流在河套北部区域相遇时会形成降水中心。当PDO位于冷位相时,结论则反之。

海河流域东北冷涡背景下的降水预报订正研究

针对海河流域东北冷涡降水样本,应用海河流域加密自动站降水资料及欧洲中期天气预报中心(ECMCWF)降水预报资料,利用滑动相关分析方法建立重组预报序列,基于加密自动站24 h累积降水量及重组24 h降水预报序列的Gamma累积概率分布曲线,采用预报—实况概率匹配方法建立1~3日的短期订正模型并进行试报检验。结果表明:欧洲中心数值模式对于海河流域东北冷涡降水的预报较实况偏慢;概率匹配法主要通过订正降水量级来改善预报结果,订正后降水预报对于小雨、大雨、暴雨预报的TS(Threat Score)评分技巧均有提升,尤其对于大雨和暴雨及以上量级预报,订正后预报量级及预报落区大小均与实况更加接近,订正效果显著。东北冷涡降水对流性强,模式预报能力弱,而订正后预报能有效提高此类强降水的预报技能,具有较好的应用价值。

基于CCSM4.0长期积分试验评估不同辐射强迫对中国干旱半干旱区降水的影响

本文基于气候系统模式CESM4.0长期积分试验,分析评估了工业革命前(1850年)及当前(2000年)两种辐射强迫作用(分别为太阳活动和温室气体)对中国北方干旱半干旱区降水的影响。结果表明,模拟结果与观测之间尽管存在一定的偏差,但仍能再现降水气候态的空间分布以及季节变化特征;两种辐射强迫下的降水长期变化均无明显趋势,但二者的差异却呈现出70~100年的准周期振荡;由人类活动引起的当前辐射强迫作用对降水的多年际变率幅度有一定影响,造成极端强降水事件出现的概率增多,而由太阳活动引起的辐射强迫作用主要对降水多年代际周期具有一定的调制作用。进一步分析表明,两种辐射强迫下中国北方干旱半干旱区降水年多年代际变率的主要模态基本一致,但人类活动引起的辐射强迫作用会影响降水多年代际变率与热带海温异常的相互作用的强度,从而改变降水多年代际变率的幅度。

强降水指数THWC的构建及其在海河流域北上台风中的诊断应用

基于强降水发生的物理机制,采用“配料法”综合动力、水汽、不稳定物理诊断参数,构建了综合强降水指数THWC(temperature,helicity and water condensation)。运用NCEP/NCAR再分析资料计算THWC指数,对2018年第14号台风摩羯北上影响海河流域期间进行诊断分析,结果表明,THWC指数对未来6 h台风偏北侧暴雨区分布及中心量级预报准确。选取2012—2018年影响流域的北上台风个例,进行普适性检验表明:标准化后的ZTHWC指数更具有普适性,解决了THWC指数对暴雨中心量级预报可能出现的不稳定性问题;ZTHWC指数与未来6 h的台风中心暴雨落区及中心量级大小均具有较好的对应关系,且北上台风环流越完整,两者的吻合度越高,因此可以将ZTHWC指数作为北上台风暴雨的定量预报指标。

ENSO-Modoki与东北三省夏季温度异常事件的关系

利用1960~2013年中国东北三省76个台站夏季逐日气温数据、NCEP/NCAR再分析资料以及ENSO-Modoki指数,分析了东北地区夏季温度异常事件的时空变化特征,运用相关分析与合成分析相结合的方法探讨其与ENSO-Modoki之间的关系。结果表明：（1）东北三省夏季极端高温事件的频次波动较为明显,在1980年代初与1990年代中后期有明显峰值,而极端低温事件的频次呈下降趋势,但在1990年代初有1次明显上升;（2）从空间分布来看,极端高温事件的频次在东北三省东部的大部分地区以及大兴安岭北部地区呈上升趋势,而极端低温事件的频次在辽东半岛以及漠河附近有上升趋势,在长白山以北及松江平原以南地区则有下降趋势;（3）前一年冬季发生El Nio-Modoki或春季发生La Nia-Modoki,对黑龙江省与辽宁省的大部地区夏季出现温度异常事件影响较大。其中,前一年冬季发生El Nio-Modoki,当年夏季这些地区极端高温事件的频次可能会减少;春季发生La Nia-Modoki,上述地区夏季极端低温事件的频次会减少,而极端高温事件的频次可能会增多。

统计降尺度方法在天津小时降水和气温精细化预报中的应用

基于ECWMF模式预报数据对2018年3—11月降水和2 m温度进行统计降尺度,利用先频率匹配法、再阈值法对插值后的降水订正,利用Kalman滤波型的递减平均统计降尺度法对插值后的温度订正,最终获得逐小时降水量和温度的预报。结果表明:(1)对于晴雨预报准确率,绝大多数预报时效频率匹配法和阈值法均对其有明显提高,前者最大改进幅度可达20%以上。对于相对误差,阈值法对空报现象有较显著改进。对于1 h降雨量大于等于20 mm的短时强降水,频率匹配法订正后的TS评分有明显提高。对2018年"安比"台风事件,除具有以上改进效果外,频率匹配法提高了降水主体形态和量级的预报水平,阈值法对空报站订正正确。(2)对于温度的ECWMF模式预报检验,几乎在任何预报时效内都是3月的绝对误差最大。通过Kalman滤波型的递减平均统计降尺度法后,各月的绝对误差都有不同程度减小。总体上,订正后的绝对误差曲线仍具有订正前的周期性波动,波峰、波谷位置也与订正前基本一致,且绝对误差越大,订正幅度越大。个例分析也表明订正后保留了温度预报空间分布的准确性,且绝对误差有明显下降。

张掖地区气候因素与麻疹发病的相关性

[目的]研究张掖地区气候因素与麻疹发病的关系。[方法]收集张掖地区1976—2005年气象资料、1976—2000年沙尘资料[上游西北风向酒泉市、金塔县沙尘资料(1989—2000年)],及对应时间该地区麻疹发病数据;运用SPSS软件进行年、月、季节相关分析,探讨气象条件、沙尘天气与麻疹发病的关系。[结果](1)1976—2005年,张掖地区气候向暖湿方向变化,气温增长率和降水增长率分别为0.571℃/10年和9.8 mm/10年。(2)麻疹为张掖地区高发病种,具春季高发特点。(3)张掖地区平均风速与麻疹发病人数具有正相关。而平均气温、降水、平均气压与麻疹发病无显著相关性。(4)张掖地区及其上游地区(酒泉市及金塔县)的沙尘天气与张掖地区麻疹发病呈正相关。[结论]张掖地区平均风速、沙尘天气与麻疹发病率呈现正相关。风速的增大,沙尘天气的频发,为麻疹病毒的传播提供了有利条件的传播条件,可能加大该病的传播。

流行性乙型脑炎与气象因素的关系

目的研究流行性乙型脑炎发病与气象因素的关系。方法对甘肃省2004—2005年流行性乙型脑炎发病的时空特征进行分析,用标准正态分布方法对全省乙脑发病率进行等级划分,并对气象要素与乙脑发病人数作同期和滞后相关分析。结果乙脑具有明显的地区性和季节性特征,发病主要在7—9月,且高发病区主要集中于气候温暖湿润的甘肃南部地区;相关分析表明,乙脑月发病人数与月平均气温、月最高气温、月最低气温以及月降水量呈正相关,与气压呈负相关(P<0.05)。结论气象因素对乙脑发病有一定的影响;乙脑主要发生在温暖湿润的甘肃南部地区。