融合物理理解与模糊逻辑的分类强对流客观短期预报系统:(2)表现评估

本文对分类强对流客观短期概率预报系统2022年6月13日强对流过程预报产品的表现进行分析,基于2022年的雷暴、短时强降水、雷暴大风及冰雹客观概率预报产品和可用的分类强对流监测实况资料,结合强对流预报业务中使用的空间检验方法和常用的确定性及概率性检验指标,对该短期预报系统提供的四类强对流天气客观概率预报产品进行了详细的性能评估。用于评估的预报资料是时段为2022年4月1日至9月30日每天08时(北京时)起报,96 h内逐12 h间隔的预报产品。预报个例分析显示,四类产品均可提前24 h指示需要关注的强对流天气区域。统计检验结果表明,短时强降水各方面性能最好,其次是雷暴,雷暴大风也有一定的可参考性。四类强对流天气预报产品均存在预报概率与实况频率相比偏高的过度预报问题。雷暴、短时强降水和雷暴大风预报产品均存在与预报覆盖时效有关的日变化。评估结果为预报模型和系统后续改进发展奠定了基础,为应用基于融合物理理解与模糊逻辑人工智能方法的分类强对流预报产品提供了有益参考。

融合物理理解与模糊逻辑的分类强对流客观短期预报系统:(1)系统构成

提供准确的雷暴、短时强降水、雷暴大风和冰雹客观短期预报产品,对提高预报预警的预见期,及早采取有针对性的预防措施有重要意义。基于对四类强对流天气现象物理成因理解,给出了由国家气象中心牵头研发,融合模糊逻辑人工智能方法的分类强对流客观短期概率预报系统的流程框架和实现方法,详细介绍了该系统的结构特征,以及系统中用于雷暴、短时强降水、雷暴大风和冰雹四类强对流天气预报模型构建的关键预报因子、隶属度函数获取方法和权重因子配置等信息,并在此基础上探讨了物理理解与模糊逻辑人工智能相融合方法具有广泛适用性的本质,可以表征产生特定强对流天气现象的环境配置的多样性和复杂性。

高原切变线引发的川藏铁路昌都段两次强降水天气过程对比分析

在无雷达监测资料的情况下,能较全面地分析2019年9月3日与2023年10月8日西藏昌都两次强降水天气过程,利用MICAPS常规资料、NCEP再分析资料和风云4A卫星云图资料等对比分析了两次强降水过程的降水特征和成因,并找出了其中的异同点。结果表明:两次过程均发生在北路槽后冷空气南下与南部暖湿气流北上在昌都北部和中部一带汇合形成切变线而造成的,降水强度与中高纬槽的位置和南部高/低压环流有关;200 hPa高空的强辐散作用与强降水的出现与加强有大的关系;降水发生前,低层水汽由高值区向降水发生的地方聚集,孟加拉湾一带水汽通量散度正值越大,越有利于南部水汽向高原输送;相较于降水发生前的上升运动,降水期间的上升运动更有利于强降水的发生及维持;降水发生之前均有“上干下湿”的喇叭口结构,CAPE值越大越有利于发生短时强降水等强对流天气;两次降水过程均由午后的对流云团发生发展,合并加强造成的。

近60 a广汉降水变化特征及其经济影响初步分析

选取近60 a广汉地区逐日降水资料,结合当地经济数据,应用一元线性回归、累积距平、Mann-Kendall突变检验、Morlet小波分析等方法,分析了该区域年、季降水趋势及多时间尺度下降水时间序列的周期变化。并引入经济模型研究县域经济产出对天气变化的反应。结果表明:近60 a广汉地区年降水量近似呈正态分布且总体表现为减少趋势,气候倾向率为−22.5 mm/10a,四季降水量总体均呈减少趋势。在较大时间尺度下,广汉地区呈现“多雨~少雨~多雨”的交替变化,并且近两年降雨呈集中分布,夏涝和冬旱发生频率增多。另外,年降水量突变不显著,存在3个明显的主周期,分别为6 a、12 a和28 a。在这种降水气候背景下,降水量变化会显著影响广汉地区经济总产出,相关程度排序为:第三产业>第一产业>第二产业。日降水量介于0~20 mm的低强度降水天气的减少会导致当年地区经济出现下滑,而日降水量>50 mm的极端降水天气并不会对当年地区经济造成显著影响。

国家级格点预报指导产品在西藏区域的质量检验

文章采用西藏自治区39个国家级气象站的降水观测资料,对2018年国家级网格指导预报08时和20时起报的24h降水预报产品进行了检验评估。结果表明,晴雨(雪)预报准确率为73.18%.晴雨(雪)预报质量有明显的空间分布特征,大致分为四个等级,自西向东逐渐变差。分级检验降雨预报质量优于降雪预报。在雨季预报质量随着降水量的增大而变差,其中小雨TS评分达到了0.55。国家级指导预报产品08时和20时起报质量对比,预报质量总体上20时起报优于08时起报,降雨预报质量远远好于降雪预报质量。08时起报的空报率和漏报率高于20时起报。

2016年7月下旬雅鲁藏布江一带持续性降水天气分析

文章对2016年7月下旬雅鲁藏布江一带持续性天气过程进行分析。利用micaps常规资料对高低空环流场配合、水汽输送和动力抬升等条件系统性分析,同时进行了天气尺度背景分析和中尺度分析。结果表明,受高原夏季切变线和高原短波槽交替出现的影响,并受夏季高原本身的热力作用,雅鲁藏布江一带和林芝东南部出现了持续性降水天气。

拉萨-林芝铁路沿线主要气象灾害风险研究

基于1980~2010年拉萨-林芝铁路沿线17个地面站的气象资料、2019年西藏统计年鉴和西藏自治区地理信息数据资料,运用自然灾害风险综合指数法、层次分析法以及GIS空间处理技术,分析了孕灾环境脆弱性、灾害因子危害性和承灾体脆弱性,建立了拉萨-林芝铁路沿线主要气象灾害的风险研究模型,完成了拉萨-林芝铁路沿线主要气象灾害风险等级区划。结果表明:拉萨-林芝铁路沿线闪电高发季节是夏季和早秋,占91.23%;暴雨高发季节是盛夏和秋季,占93.60%;暴雪主要发生在冬季,占87.06%;大风主要发生在春季,占74.59%。拉萨-林芝铁路沿线暴雪灾害高风险区主要分布在林芝东南部和米林以东,大风灾害高风险区主要分布在加查和朗县附近,闪电和暴雨灾害高风险区主要分布在林芝市和山南市附近。

西藏普兰县降雪和雪灾气象风险等级变化特征分析

该研究选取1975—2019年普兰县近45年气象观测站逐日降雪(日降雪量>0.0mm)和日积雪深度资料采用统计学方法,分析和研究普兰县降雪时空分布特征和雪灾时间变化特征,结果表明:近45年普兰县年降雪量平均每10年总降雪量以2.1mm的速度减小,年平均降水量为76.1mm;每年平均降雪日数为50.4天(日降雪量>0.0mm);近42年年达到雪灾气象风险等级的概率为70.7%,在气象雪灾风险等级角度上普兰县几乎年年有发生雪灾,2~3年就有一次大暴雪。

近12年西藏气象灾害特征

为了提高气象服务保证能力,发挥气象防灾减灾第一道防线作用,首先需要了解西藏气象灾害特点,以县为单位,通过统计分析近12年出现的气象灾害时空分布特征,发现西藏共有12种气象灾害,分别有雪灾、风灾、强降温、雨雪冰冻、洪涝、地质灾害、扬沙、雷灾、雹灾、雪崩、森林草场火灾、虫灾、旱灾和霜灾。其中洪涝、雹灾、雪灾、风灾和雷灾最为频繁。

青藏高原四季大气热源气候态特征分析

利用NCEP的CFSR再资料分析了青藏高原上空四季大气热源的水平分布和垂直结构特征。结果表明:在水平分布上,春季和夏季,青藏高原上空大气是分布不均匀的热源,而秋季和冬季是比较均匀的弱冷源;在春季(3—5月),青藏高原主体上空呈现不均匀的弱热源,青藏高原东部边缘和西部边缘、南部边缘地区呈现较强热源,在喜马拉雅山脉一带也呈现强度不均匀的热源区;夏季,热源强度略强于春季,在整个亚洲大陆上最强的热源中心不在青藏高原上,而在青藏高原南侧及孟加拉湾中东部一带,另外高原西侧冈底斯山脉附近和喜马拉雅山脉中东部边缘一带还呈现弱冷源;秋季,青藏高原南部边缘及其以南的大陆地区表现为热源,且存在较强的热源中心,青藏高原东侧边缘也存在小范围的弱热源区;冬季,青藏高原上空大气呈现均匀的弱冷源;在青藏高原西部边缘及喜马拉雅山脉北侧呈现弱热源区;仅在冬季,青藏高原上空感热加热呈现为负值;不区分季节的情况下,青藏高原西南部上空的感热加热强于东北部;青藏高原西侧边缘、南部边缘和东南部上空的潜热加热永远强于青藏高原主体,而青藏高原主体长波辐射加热值大于南部边缘及东南部地区。在垂直结构上,春季和夏季大气整体表现为热源层,春季热源层厚度约为冷源层的3倍,夏季热源层厚度大致为冷源层的6倍;秋季,大气总加热在500 h Pa层以下表现热源层,而500~150 h Pa表现冷源层,且冷源层强度比夏季较强;冬季,大气总加热整体上表现冷源层,只有675 h Pa附近到550 h Pa层表现很薄的热源层,冷源层的厚度约为热源层的6倍;不分季节,青藏高原上空700~450 h Pa感热加热分量项和大气总非绝热加热垂直廓线分布基本一致,而450~100 h Pa潜热加热分量项和大气总非绝热加热垂直廓线分布基本类似;除冬季大气总非绝热加热基本表现为弱冷源外,其余季节低层均表现热源,而高层表现弱冷源,但层级的热状况强度方面仍存在明显的季节性差异。

近40年阿里地区云量和气温的年际变化

利用阿里地区三个人工气象站1974-2013年的气温、总运量和低云量的日平均值资料,分析了它们的年际及年代际演变趋势及相关系数。结果 (1)近40年三站平均气温都呈上升趋势,平均总云量都呈逐渐减少趋势,平均低云量都呈弱的上升趋势。(2)相关三站年平均气温与总云量和低云量呈明显的负相关,且低云量的相关较总云量更为显著。

西藏雪灾变化及灾前影响预评估研究

雪灾在西藏的各种气象灾害中居首,发生十分频繁。但是随着全球气候的不断变化,西藏的雪灾也呈现出与之前不同的变化特征,特别是1998年以后,西藏的雪灾强度和数量呈现逐渐下降的趋势,但2019年春季,西藏南部又持续出现暴雪天气。项目组分析研究了近十年来雪灾的主要变化特点,分析灾情及相关影响气象因子的关系,找出关键阈值,初步实现西藏雪灾灾前风险预评估。

2019年入夏西藏一次转折天气的过程分析

2019年进入5月后,印度季风暴发偏迟,北部冷空气偏北、偏东,西藏高原上空受高气压控制,形成气流下沉增温和辐射增温效果,造成西藏地区降水偏少,气温偏高。持续的高温少雨天气,造成阿里地区大部、沿江一线、那曲市西北部、昌都市大部、林芝市大部出现中等以上气象干旱。拉萨、山南、日喀则等雅江河谷中段主要农区未出现有效降水,土壤墒情差,严重影响农作物生长。到7月2日20时至5日12时,拉萨、日喀则、林芝、昌都和山南出现小到中雨,部分地方大雨;那曲和阿里出现小雨,部分地方中雨。沿雅鲁藏布江主要城镇日最高气温由6月24日的28~32℃回落到7月4日的22~27℃。此次降水过程使得主要农区土壤墒情增加,前期气象干旱有效缓解,同时空气湿度明显增加。

雅鲁藏布江中游沙尘天气频率及传输过程

利用2017—2020年冬春季(10月至翌年4月)雅鲁藏布江中游的15个气象站逐小时最低能见度数据,基于转移熵方法构建了沙尘传输矩阵,研究雅鲁藏布江中游沙尘天气的日变化特征和空间交互影响过程。结果表明:雅鲁藏布江中游沙尘天气主要出现在山南和日喀则两大宽谷沙源区,具有3~4 h持续性,并具有雅鲁藏布江中游南部白天单峰型、北部上半夜和上午双峰型结构的空间差异性。沙尘在空间上既有跨行政区传输,又在区内相互影响,形成复杂的空间交互过程。区域传输的空间差异主要受地理位置、沙尘源分布和风向风速的影响。两大宽谷和高海拔区作为沙源区不仅显著影响本区的自身和区内传输贡献,而且在西风带作用下对区外的传输贡献也很强,是沙尘传输空间网中重要节点,也是沙尘治理关键区。

探究小学藏语文生活化教学策略

在教育领域的大规模革新背景下,现代教学观念强调将教学内容与日常生活紧密结合,倡导贴近实际生活的教育模式,确保以学生为中心,实施生活化教育。这一理念旨在使学生能够将所学知识更有效地应用于实际生活,实现学以致用,同时提升学生的生活技能,使学习与生活相互融合,相辅相成。