CMIP6全球气候模式对青藏高原中东部地表感热通量模拟能力评估

利用青藏高原(以下简称高原)气象台站常规观测资料、国家青藏高原科学数据中心的青藏高原地气相互作用过程高分辨率(逐小时)综合观测数据集(2005~2016)、国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)的历史模拟试验数据和卫星辐射资料,定量评估了12个全球气候模式对1979~2014年高原中东部地表感热通量的模拟能力,并对其模拟偏差进行了成因分析。结果表明,CMIP6模式可较好地重现高原地表感热通量的年循环和季节平均的空间分布型,但数值较计算感热通量偏低,主要表现为对感热通量大值区严重低估。区域平均而言,12个模式模拟的春季高原中东部感热通量的时间演变序列整体较计算感热通量偏低,其中偏差最大的模式为MIROC6,其多年均值仅为计算值的1/3左右。进一步分析发现多模式模拟的春季高原10 m高度处风速和地气温差分别偏强和偏弱,说明CMIP6模拟的春季高原感热通量偏低可主要归因于地气温差的模拟冷偏差。地气温差的模拟冷偏差在高原中东部地区普遍存在,且地表温度和空气温度均存在明显冷偏差,尤其地表温度偏差更大,这很大程度上可能与CMIP6多模式模拟的春季高原降水偏强有关。

烟尘对拉萨城区空气质量的影响分析

文章分析了拉萨节假日烧香、燃放烟花爆竹和汽车尾气三者对城市环境空气质量变化的影响。认为烟尘对城市空气质量有很大影响,使环境空气质量明显下降,而主要污染物为可吸入颗粒物PM10。

青藏高原夏季夜雨率空间分布及其变化特征

选取了1961—2007年青藏高原海拔2 000 m以上76个气象站夏季(6—9月)逐日地面降水观测资料,分析了青藏高原夏季夜雨率的时空特征,结果表明:1.青藏高原夜雨率具有显著的区域差异性,在西藏中西部夜雨率呈"纬向型"分布,而西藏东部、川西高原至滇北夜雨率则表现为"西北-东南"走向;夜雨率高值中心出现在雅鲁藏布江中段(日喀则地区东北部至拉萨市一带),达到75%以上,同时喜马拉雅山脉南麓可能是夜雨率>70%的另一个高值区域;夜雨率最低值在青海省西北部,仅为33%;2.高原夜雨率具有明显的海拔效应,夜雨率与海拔呈显著的反相关,即海拔越高夜雨率越低,反之亦然;3.高原夜雨率随夏季日期推后呈增大趋势,而年际变化上则表现为明显的下降趋势2,0世纪80年代初存在明显的突变现象;4.高原夜雨率与日降水量之间存在一定的关联:当日降水量<1 mm时夜雨率仅为48.8%,此后夜雨率随着日降水量增加而明显增大,特别是降水量在20 mm以下时,夜雨率上升速度最快,上升幅度超过20%;当日降水量为23～40 mm时,夜雨率稳定在70%～76%间,随后又略有波动下降;当日降水量为33 mm时,夜雨率达到极大值,为75.1%。青藏高原夜雨率的空间变化可能受大地形的影响。高原夜雨对农牧业生产有利的同时,也可能会带来诸多自然灾害。因此,深入探讨夜雨率是制定有效防御气象灾害对策的重要依据。

拉萨夏季大气可降水量的演变特征及其与降水的关系

根据拉萨站近40 a(1969—2008年)探空观测资料以及同期的地面降水资料,分析了拉萨近40 a夏季大气可降水量和地面降水的演变特征及其关系.结果表明:该站夏季大气可降水量和降水存在显著的正相关关系,两者存在相同的年际和年代际变化,均具有准3 a年际振荡和准11 a左右的年代际振荡;近40a来两者均呈现出上升趋势,其中降水的增加趋势明显,其增幅大于可降水量的增幅.进一步通过对拉萨夏季降水转化率分析得知,拉萨夏季平均降水转化率约为26.06%,但存在明显的年际差异,夏季降水转化率最大值约为最小值的3倍;夏季降水转化率正(负)异常年,拉萨地区低层的辐合和高层的辐散均明显增强(减弱),拉萨地区垂直速度将增加(减弱),从而有(不)利于降水形成.

基于ERA-Interim的青藏高原近40年云量的时空分布特征

青藏高原云量变化直接影响对流层中上部地气系统能量交换和大气水分循环,影响区域和全球气候。已有研究主要集中在总云量,鲜见对云量进行全要素分析,无法形成对青藏高原云量变化特征的全面认识。本文利用欧洲中期数值预报中心(ECMWF) 1979—2018年高水平分辨率ERA-Interim再分析资料,采用区域平均法、线性趋势分析和经验正交函数(EOF)等方法,分析青藏高原云量全要素的时空分布及气候特征。结果表明:(1)受高原大地形和山脉走向的影响,青藏高原云量具有明显的空间分布特征,且低云量对总云量的空间分布型贡献最大。(2)近40年,总云量增多趋势显著的区域主要分布在青藏高原北部和东部边缘等地,减少趋势较明显的区域主要分布在西藏东部和西南部;高云量在高原南部有显著增加趋势,其他区域增减不明显;中云量在高原中部呈减少趋势,北部和南部边缘呈显著增多趋势;低云量在高原东南部和西南部呈显著减少趋势,其他大部分区域呈增多趋势。(3)总云量和高云量第一空间模态均表现为青藏高原大部区域一致性变化,中云量和低云量在青藏高原均没有显著一致变化的空间模态。研究结果可以为应对青藏高原气候变化和生态修复型人工影响天气业务规划提供科学依据。

近40年西藏高原云量与降水分布及耦合变化特征

选取1971-2010年西藏地区22个气象站逐日平均总云量、低云量和日降水量,计算分析了该地区近40 a云量和降水量分布及其耦合变化特征。结果表明:(1)西藏地区云水资源分布区域差异性明显,大致呈"东多西少"分布型,30°N以南地区呈明显的"纬向型"分布,北部以"经向型"分布为主。(2)西藏地区总云量以0.1-0.2成/10a的速度呈显著减少趋势,低云量除雅江一线减少趋势显著外,其他区域增减不明显;年降水量藏西有不明显的减少趋势,其他区域呈增多趋势,其中藏北增多趋势显著,速度达21 mm/10a。(3)西藏地区云量和降水量的高峰值出现在7月和8月,且在高值区内形成"双峰型"分布。从平均状态来看,8月上旬为西藏地区明显的"雨季间歇期",表现为云量和降水量的骤减。(4)西藏地区天空在不同总云量或低云量的水平下,降水概率最大的区域为藏南,最小为藏西,降水效率雅江一线最高,藏西最低;降水量与总云量、低云量呈显著的正相关,且降水与低云量相关性最密切。(5)西藏地区多云天气频次最高达39.6%,晴天和少云频次相近,两者和为42.9%,阴天频次只有17.5%;40 a来,西藏晴天和少云天气呈显著的增加趋势,增速分别为4.3 d/10a和3.1 d/10 a,多云和阴天呈显著的减少趋势,分别以2 d/10a和5.3 d/10a的速度递减。

1955—2007年拉萨市雨季夜雨率变化特征

利用1955—2007年拉萨市逐日降水和气温地面观测资料,分析了拉萨市雨季(5—9月)夜雨率变化特征。结果表明:拉萨市整个雨季日夜雨率变化是比较稳定的,近50多年来基本没有发生明显的年代际变化。夜雨率与日降水量有显著关联,当日降水量在25 mm以下时,夜雨率随降水量增加而增大,当日降水量<1 mm时夜雨率最小为75.2%,当日降水量为25 mm时,夜雨率达到最大值93.4%;夜雨率与日温差存在显著的负相关;拉萨多夜雨与地形有关,高夜雨率既有有利的一面,也会带来一些负面影响。因此,深入探讨夜雨率是制定有效防御气象灾害对策的重要依据。

西藏波密县天摩沟“9·4”特大泥石流灾害成因初步分析

从地貌地质环境、地面气象要素、大气环流背景、T213数值预报产品和卫星资料等方面,着重分析诱发灾害的气象条件,对2007年9月4日西藏波密县古乡天摩沟发生的一次特大泥石流地质灾害事件成因进行初步分析。结果表明:由于前期气温持续偏高,加剧冰川融水,加上9月4日凌晨出现强降水,天摩沟地形高度落差大、松散固体物质丰富,水源、能量转化和物源三种条件同时满足[1],是造成这次特大泥石流地质灾害的直接原因。

西藏波密天摩沟“9·4”特大泥石流形成的气象条件

从地貌地质环境、地面气象要素、大气环流背景、T213数值预报产品和卫星资料等方面,并着重从气象条件,对2007-09-04西藏波密县古乡天摩沟发生的一次特大泥石流灾害事件进行成因分析。结果表明:由于前期气温持续偏高,加剧冰川融水,加上9月4日凌晨出现强降水,天摩沟地形高度落差大、松散固体物质丰富,水源、能量转化和物源三者同时满足,是造成这次特大泥石流灾害的直接原因。

1971-2010年雅鲁藏布江中游气候生长期变化特征

利用1971-2010年雅鲁藏布江中游河谷地区拉萨、日喀则、泽当和江孜4个站逐日平均气温和降水量资料,分析了该地区气候生长期变化特征。结果表明:(1)雅鲁藏布江中游地区各界限温度气候生长期以5~8 d·(10a)-1的速率增加,其中≥0℃和≥10℃界限温度的气候生长期都增加了30天左右,≥5℃气候生长期增加了20天左右;以稳定通过10℃界限温度来判断,该地区冬半年时间在缩短,夏半年时间在延长。(2)该地区稳定通过各界限温度的初日提前、终日推后,持续天数和活动积温增加趋势显著;≥10℃界限温度的降水量和降水日数增加趋势显著,分别以19 mm·(10a)-1和1.5 d·(10a)-1的速率增加,且在20世纪80年代末发生突变,表明该地区稳定通过10℃界限温度的水热条件显著地向暖湿变化。(3)各界限温度的终日年际变化相对较稳定,其他要素年际变化均处于不稳定状态;年代际变化上,≥10℃界限温度的初日、终日、持续天数以及各界限温度的活动积温保持台阶式变化,其他要素呈波动变化,最小值出现在20世纪80年代。(4)≥10℃界限温度的终日、持续天数和活动积温的变化趋势在20世纪90年代后期出现突变现象,表明≥10℃界限温度的终日显著推后趋势对夏半年的延长贡献最大。

藏北气候条件与牧草生长关系分析

本文综合气候学、牧业气象学、统计学等相关理论与研究方法 ,分析藏气候条件与牧草生长的关系。着重从各种气象因子对藏北牧草类型分布、产量、品质进行系统的分析 ,正确评价藏北天然草场的气候生产力和气候资源 ;结合牧草的各个生育期 ,研究影响藏北牧草生长发育的各种生态因子和气象灾害 。

藏北雪灾主要环流特征及其等级划分与评估标准

本文采用1971—2000年30a的历史气候资料，总结分析了造成藏北雪灾的主要大气环流特征。并结合那曲地区畜牧业生产实际情况，提供客观全面的雪灾气候等级划分及评估标准，为决策部门提供科学直观的雪灾评估依据。

1955～2007年拉萨市夏季夜雨率变化特征及其影响分析

利用1955-2007年拉萨市逐日降水和气温地面观测资料,对拉萨市夏季（5-9月）夜雨率进行深入研究,结果表明：（1）拉萨市夏季日夜雨率呈现先增大后减小的变化趋势,且增大趋势持续时间长达90 d以上,而减小趋势持续时间仅为50 d左右;（2）平均日夜雨率最大值为95.2%,出现时间为6月26日,最小值为37%,出现在5月1日;（3）从总体上看,拉萨夏季日夜雨率变化是比较稳定的;（4）70年代至90年代中期夜雨率变化相对稳定,而1966年前后夜雨率发生了较强振荡;（5）1955-2007年拉萨市年夜雨率不存在明显的突变现象。（6）拉萨市夜雨率与降水等级有着显著关联,降水等级为0时夜雨率最小为75.2%,降水等级为25时,夜雨率达到最大值93.4%,降水等级在17至35时,夜雨率在90%以上;当降水等级为41时夜雨率达到极大值的96.2%;（7）夜雨率与日温差存在显著的负相关;（8）高夜雨率既有有利的一面,也会带来一些负面影响。

用聚类分析方法对西藏降水区域划分及其应用探讨

利用1980—2006年共27a逐日降水资料计算西藏地区38个气象观测站之间的相似综合指标，再应用系数聚类法进行降水区域的划分，将西藏全区共分成13片。并通过对2007年1月1日至8月26逐日降水量进行统计分析，结果发现：这种区域划分与实际降水区域配合较好，符合实际天气意义。同时这种降水区域划分在西藏地区短期降水预报和地质灾害分析预报中具有较好的应用前景，值得深入探讨。

拉萨市环境空气质量监测预报平台编程设计技术

简述拉萨市环境空气质量业务平台使用和集成的网络传输技术,数据库技术,数据库导出WORD文档技术,系统安装和帮助等几种计算机应用技术以及拉萨市环境空气质量监测预报技术。

西藏泥石流、滑坡时空分布特征及其与降水条件的分析

通过对1970～2006年西藏泥石流、滑坡的时空分布特征与降水条件分析，得出西藏地区泥石流、滑坡主要发生在藏东地区、喜马拉雅山南侧及沿雅鲁藏布江一线，每年6～8月是泥石流、滑坡多发时段，降水是诱发泥石流、滑坡的主要气象条件，发生泥石流、滑坡可能性与不同雨型、不同等级降水和与前期降水情况密切相关。该研究分析结论，为西藏泥石流、滑坡预警预报提供了参考依据。

西藏人影综合处理分析与指挥系统设计与实现

文章对西藏人影综合处理分析与指挥系统的系统设计和业务应用进行了介绍。该系统以云降水精细处理分析系统为核心,依托基本气象业务,利用气象学、云物理学和人工影响天气等最新研究成果的系统平台,实现了对卫星、雷达和探空等多源观测信息的实时处理、综合显示和融合处理分析功能。该系统结合西藏人影作业指挥特点、观测和催化布局等的需求,建立了人影作业指标体系,实现了作业潜势预报、条件识别、预警指挥功能。该系统为高原生态保护、抗旱保收、防雹减灾、森林灭火、蓄水发电和缓解水资源短缺,以及为各级政府重大活动等方面开展的地面防雹、增雨(雪)作业提供技术支撑。

拉萨地区汛期积状云及其人工增雨作业研究

本文利用拉萨地区1981 ～2010年汛期5～9月4个台站的地面观测资料,统计分析了汛期5～9月各类积云的发生频率及其降水过程,分析了各类积云的降水能力;从卫星云图、天气雷达图识别及目测三个方面对拉萨地区汛期适宜高炮（火箭）人工增雨作业云系做了初步探讨.结果表明：拉萨地区平均每年有40d以上的积云降水;其中伴随碎雨云的积雨云（Cb＋Fn）降水概率最大.各县区平均积云降水过程占总降水过程的52.6％,平均积云降水量占总降水量的54.8％;汛期降水过程中由积云带来的降水占一半以上,一般产生小雨及小到中雨的雨量,产生大雨及暴雨的概率极小.降水性积云不仅人工增雨潜力很大,实施人工增雨催化作业的机会也较多.适合人工增雨作业影响的积云降水云系按其对降水量的贡献大小依次为伴随碎雨云出现的积雨云（Cb＋ Fn）、伴随碎积云出现的混合层积云（Sc＋Fc）、积雨云（Cb）、层积云（Sc）.

树立危机意识、把握发展机遇、提升公共气象服务的社会效益和经济效益

西藏气象部门立足本地实际，因地制宜，扬长避短，积极稳妥地推进西藏气象科技服务发展。至今已有十多年的发展历程，气象科技服务经过艰难的探索和实践，从无到有，从单一的常规预报服务到根据用户的特殊需求制作的专业、专项预报服务再扩大到气象工程服务。气象科技服务对气象现代化建设和气象事业快速发展起到积极的推进和支撑作用。