1951—2020年贵州均一化气温序列构建及初步分析

基于质控的小时气温资料,根据不同时期气象观测规范、气象站历史沿革、资料完整性、均一化影响和空间分布代表性,在贵州区域选取44站构建1951—2020年均一化气温序列。应用趋势系数法分析贵州区域气温倾向率,累年平均值分析气温的升降时段,T检验检测气温变化稳定性,Yamamoto、Mann-kendall法检测气温突变年份,结果表明:近70年和近60年贵州区域气温分别以0.13、0.17℃/10 a的速率升温。1951—1986年处于降温时期,1987年开始升温,2012年后升温发生突变,1984、2015、2016年气温与其他年份气温存在显著差异。贵州各区域气温倾向率差异较大,近70年、60年变化区间分别在0.06~0.19、0.09~0.26℃/10 a。城市自身及周边地区气温存在增温效应,县级观测站到省行政中心所在地,气温升温速率差异在0.03~0.08℃/10 a。升温速率总体上呈现南低北高、自东向西逐渐增大的分布。升温主要是最低气温升温导致,各区域升温速率差异原因与地理区位、城市热岛效应、生态环境、水汽差异有关。

贵阳近百年气候变化及干湿演变

【目的】探索近百年来全球变暖背景下贵阳气候干湿演变过程与趋势,为应对气候变化风险提供事实依据。【方法】基于贵阳1921年以来的均一化气温和降水量序列,构建其相较于1921—1950年(早期)气温、降水量平均值的距平和相对距平序列,分析贵阳近百年气候干湿演变。【结果】1921—2023年,贵阳气温升温趋势显著,通过0.05显著性检验,降水量呈不显著减少趋势。与早期气候相比,近百年来,贵阳气候暖干化明显,偏暖、偏干气候分别为64 a、62 a,其中暖干42 a,暖湿22 a,冷湿19 a,冷干20 a;贵阳经历了冷湿(1921—1936年)到暖湿(1937—1953年),冷湿冷干并存,冷干占优(1954—1986年)到暖干居多(1987—2011年)的气候变化过程,2012年后,气候倾向暖湿化。103 a间,气温出现显著偏差年份占比达到1/5,偏高年份接近1/3,偏低11 a,出现异常偏暖6 a,异常偏冷1 a。降水量没有异常偏差年份,1936年等共6 a降水量偏少,降水量偏多仅有1954年。【结论】贵阳秋冬季气候偏干、偏暖趋势明显,秋季特别突出,偏暖74 a,偏干70 a,夏季是贵阳气候最为稳定的季节,气温、降水变化趋势均不显著。未来,贵阳应在夏季做好储水工作,以应对秋冬季可能发生的极端干暖化气候。

基于支持向量机的气温自记纸图像数字化

气温自记迹线是记录气温连续变化过程的图像数据,气温自记纸图像数字化是完成纸质气温图像自记纸中字符和迹线信息的数字化处理,建立长序列历史精细化气温数据集。实现气温自记迹线提取和图像数字化,是解决纸质历史气温自记纸保护和应用的重要途径。将支持向量机(Support Vector Machine,SVM)和形态学的迹线识别算法集成于气温自记迹线数字化提取软件中,实现了气温自记迹线智能化跟踪提取、质量控制、检查修正以及产品生成。应用结果显示:与前期开发的降水自记迹线、气压自记迹线和EL电接风自记迹线数字化软件相比,该系统首次实现了形变矫正和时间记号线自动识别功能,在自记迹线发生扭曲、歪斜等情况不需人工对自记纸图像重新扫描,可以通过自记纸本身微调自动订正和器差订正,经与A文件中人工整理的气温记录对比,能够满足气温自记纸迹线提取对数据质量和精度的要求。

高空全月观测数据文件质控技术

简要介绍了高空全月观测数据文件生成及组成。讨论了L波段雷达观测系统数据处理软件处理高空气象探测资料的方法和现有高空气象观测资料,以及高空全月观测数据文件质检软件的质控功能,指出质控高空全月观测数据文件的关键是对高空观测基础数据文件(秒数据文件)的质控。秒数据文件是雷达接收信号的编码数据,必须综合应用高空全月观测数据文件质检软件与L波段雷达数据处理软件的各项功能,才能做好高空全月观测数据文件的质量控制。列举了几个典型示例,指出高空全月观测数据文件质检软件现用的参数库与实际观测资料相比较有缺陷。

贵州年最大小时雨强时空分布变化特征

应用贵州现有自记降水、自动降水观测资料,统计分析了贵州1954-2017年国家气象站累年最大小时雨强、年最大小时雨强的时空分布特征,1968-2017年50年年最大小时雨强变化。结果表明,贵州年最大小时雨强分布于13.6~117.4mm·h^-1之间,累年最大小时雨强在53.0~117.4mm·h^-1之间。贵州西南部、中西部、东北部,东南部都出现了小时最大雨强100mm·h^-1以上的区域,西南部为小时雨强最强区域。贵州强降雨3-11月均有发生,集中出现在5-8月,6月强降雨最多,贵州强降雨具有明显的夜发性特征,出现时间集中于午夜前后2h左右,前半夜多于后半夜,午间时间是出现最少时段。贵州小时雨强增大与减小趋势都不明显,在东南面、南部、西部有弱增大趋势,东北和西北面呈弱减小趋势。

降水自记迹线及雨量数字化提取质检技术

分钟、小时降水数据是强降水天气过程、特征研究的基础资料。2016年9月—2017年11月开展的历史降水自记纸迹线及降雨量数据提取工作,将形成我国气象台站降水分钟数据集。资料涉及2049个国家地面气象站,时间跨度长达50多年,为了保证数据集的质量,降水迹线提取数据的正确性是关键。介绍了应用降水自记纸数据提取技术规定、质检程序、质检评估软件,完成降水迹线及提取数据准确质检的技术与流程。为了对自记降水记录降雨量与同时段人工定时观测降雨量进行对比,探讨了用降雨过程累计降雨量代替逐时降雨量的评估结果,异常降水迹线跨越定时观测时间的正确处理方法,历史观测员读取自记降水迹线降水量数据一些不当处理的正确处理方法。

建立和审核气象台站历史沿革的技术方法

总结应用气象观测记录薄、地面气象记录月报表及信息化A文件,准确、完整地建立和审核一个气象台站历史沿革数据文件时的技术方法。提出了应用分析气象资料的连续性方法,考证台站环境变化、海拔高度这些对气象观测数据的代表性、比较性、准确性影响最大的台站历史沿革信息的正确性,并发现有些气象台站早期的海拨高度数据有误。在建立贵州省解放前所建气象台站的历史沿革数据文件的过程中,面对一些台站该时期气象记录本的陈旧和腐损,提出须尽快完成解放前所建气象台站气象观测记录的信息化和拯救工作,为气候变化研究提供长序列气象观测数据。

自动观测蒸发量实时数据质控技术

文章阐述了自动观测蒸发量仪器的工作原理,通过实例指出了自动观测蒸发量实时数据在降雨期间及相对湿度大的情况下存在较大误差,分析了误差产生的主要原因,并根据蒸发量的经验计算公式提出了对应的质控方案。以期为自动观测蒸发量提出统一的质控标准,在提高自动观测蒸发量数据的可用性和实用性等方面,供质量控制人员参考。

“国家级大学生创新创业训练计划”项目的实施及收获

本文介绍了"国家级大学生创新创业训练计划"项目的实施过程,总结了通过该项目研究得到的收获,认为这一项目提高了学生分析问题、解决问题的能力,增强了学生的创新意识和团结协作精神,为学生今后走向工作岗位打下良好的基础。

铜仁国家基本站气象要素代表性、连续性分析

应用贵州省气候中心铜仁站1961—2008年为期48 a整编信息化资料,对该站探测环境渐进变化过程中的地面气象要素压、温、湿、风、日照进行了年均值、累5 a均值、连续30 a累年均值序列分析,对各要素按1961—2008年为期48 a均值标准差范围设置信区间,考查1961—2008年中各年的压、温、湿、风速、日照的年均值(年值)是否在上述相应的置信区间来分析其连续性。与其近邻江口站相同要素比较,结果表明该站气压、相对湿度具有连续性、代表性,温度、风、日照虽有连续性,但代表性渐失。

织金国家基本气象站环境变化影响分析

该文对1961—2009年织金站现址的气温、降水和风速作趋势突变分析,通过与对比站相同气象要素比较,分析织金站现址气象探测环境的改变对气象要素的影响,并对其影响进行了订正,同时给出了新址各要素的参考序列。

2008年低温冰冻雨雪灾害天气过程中贵州电线积冰气象条件分析

利用气象电线积冰观测资料、探空观测数据、自动站资料以及NCEP再分析资料,分析2008年低温冰冻雨雪灾害天气过程中贵州电线积冰的分布特点,讨论了贵州电线积冰的气象条件,并对电线积冰的融冰条件进行了讨论。分析认为此次低温冰冻雨雪灾害天气过程中,贵州电线积冰严重,积冰范围广、时间长,相对而言贵州中东部地区积冰较厚;贵州电线积冰主要是雨凇、雾凇或者雨凇、雾凇形成的混合积冰;静止锋降水和锋面逆温在雨凇的形成过程中起着重要的作用;气温较长时间维持在0～-5℃及低层水汽充沛决定了电线的积冰及其增长,积冰融化时,相对湿度在85%以下,积冰停止发展,且融冰快慢与局地升温程度有关。

贵州省常规站海平面气压疑误信息分析

之前有学者研究发现无人自动气象站海平面气压疑误信息出现的主要原因是数据采集端的气压传感器海拔高度参数设置有误,针对常规站的海平面气压疑误信息频发站点修正之后,仍旧存在某些常规站(即之前的区域自动站)海平面气压疑误信息频发。该文给出另外一种导致气象资料业务系统(MDOS)中海平面气压疑误信息频繁出现的原因,从根本上解决部分常规站海平面气压长时间未通过内部一致性检查的现象,为相关台站解决此类问题提供可靠依据。

贞丰国家一般气象站气象要素资料分析

该文对贞丰和兴仁两个站点1960—2010年期间两站的温、湿、风气象要素、1961—2010年间日照时数、1965—2010年间的气压、地面温度的年均值和30 a周期的气候均值进行对比分析,以对贞丰国家一般气象站各气象要素的代表性、比较性进行评价。结果表明:贞丰国家一般气象站的日照时数年均值、30 a周期的气候均值的比较性、代表性有减弱的趋势;相对湿度、风速的年均值、30 a周期的气候均值已逐渐变化;气压、气温、地面温度的年均值、30 a周期的气候均值在资料的比较性、代表性方面较好。

L波段雷达业务软件的错误操作、纠正措施及对软件的改进建议

该文总结了实际工作中遇到的L波段高空气象探测雷达业务软件错误操作后的纠正方法,同时提出了配套业务软件功能的缺陷及改进建议,目的就是为了更准确、及时的处理原始资料,获得完整、准确的高空探测资料。

净举力对探空高度的影响分析——以贵阳探空站为例

利用贵阳探空站2014—2016年L波段高空资料,运用净举力公式、绝热方程和统计分析等方法对贵阳影响探空高度的升速及净举力因素进行分析。结果表明:(1)本站平均升速均> 400 m·min^(-1),19时高于07时,探空高度19时比07时低427 m。(2)从地面到850 h Pa,实际升速小于标准密度升速,850 h Pa以上,实际升速大于标准密度升速,至10 h Pa附近,升速接近地面层附近两倍,平均每上升1 km增大约3%。(3)从净举力分析来看,业务工作中忽略日变化和季节变化因素,今后探测工作中,无雨、阴天、多云天气应少300～500 g,秋冬比春夏少300～700 g为宜。(4)净举力偏高从而降低了探测高度,通常控制在1 600～2 300 g之间为宜,平均升速可控制在360～400 m·min^(-1)。净举力分别为1 600 g、2 000 g、2 300 g,探测高度可在目前基础上提高约3 100 m、1 600 m、800 m。

L波段雷达探空系统镁电池浸泡技术

新一代高空气象探测系统采用镁电池供给GTS1型探空仪电源,镁电池出现故障,GTS1型探空仪的智能转换板和发射机就不能正常工作,地面雷达就接收不到探空仪信号,影响探空球炸率、探测高度或造成探测高度不足500hPa重放球。因此镁电池的正确浸泡是新一代高空气象探测系统成功运行的关键因素。对镁电池的浸泡技术进行总结,指导探空观测员正确浸泡该电池,保证探空施放成功率。

高空探测中仪器变性的一种判断方法

在高空测报工作中,有时会遇到仪器变性的实际问题,该文分析其原因,并有针对性的提出解决办法。

影响无人值守自动气象站数据质量的主要因素

文章利用省级质控后的月报数据文件、实时气象资料业务处理系统(MDOS)数据、贵州省气象局观测网络处的台站建设数据,统计分析、评估了2015年贵州省有人值守国家站、无人值守国家站、区域站的观测数据质量;分析了各类自动气象站数据质量差异的原因;指出各类自动气象站数据的可用率、可用性差异的主要原因。

独立放球法在高空气象探测中的应用解析

本文介绍一种基于"L波段(1型)高空气象探测系统软件"升级版(V5. 0. 1)的单人独立施放探空气球的技术方法。结果表明,短时平均风速V≤4m·s^(-1),瞬时风速V≤6m·s^(-1)时满足适合独立放球的风速条件,概率为90. 6%。根据本站辐射雾和锋面雾的特点,采用定点定位法实现独立施放。本文给出了使用该方法时出现丢球、旁瓣、斜距不跟踪、时间设置错误的处理办法。经过总结近一年在贵阳站的探索经验,对条件限制台站实现独立放球提高成功率具有很好的启示作用。