珠江三角洲地区一次局地极端强降雨的大气环流条件及其可预警性分析

应用常规气象观测资料、多普勒天气雷达产品,结合ERA5(0.25°×0.25°)再分析资料,对2021年8月1日17:00-19:00发生在广东省佛山市南海区的局地短时暴雨进行分析,结果表明:短时暴雨发生的环流背景是前倾槽配合850hPa的切变线;中层强的上升运动和低层源源不断的水汽输送为本次过程提供了有利的动力条件和水汽条件;地面长时间存在的气旋性涡旋和辐合区可能是造成此次强降雨的重要原因之一。本文还对此次极端强降雨的气象服务工作进行分析,总结了工作经验,为今后重大气象服务提供参考。

广东省1988—2018年气候生产潜力变化特征

基于广东省1988—2018年21个地级市的气候资料,运用Thornthwaite Memorial模型,在计算气候生产潜力的基础上,研究广东省气候生产潜力的变化机制以及时空变化特征。结果表明,1988—2018年广东省气候生产潜力呈下降的趋势变化,气候倾向率每10年为18.4 g/m^(2),空间变化呈阶梯状分布,从沿海到内陆递减。EOF第一特征向量分析表明,广东省的气候生产潜力变化趋势呈现出全省全年气候生产潜力同时偏多或偏少的分布特征;第二特征向量表现出纬向的偶极型空间分布。气候生产潜力与降水呈很强的正相关关系,气温的影响比较弱。暖湿型使气候生产潜力增加,冷干型、冷湿型和暖干型情景下气候生产潜力均减小。未来10年广东省气候生产潜力将呈增加趋势。

基于两种数据集构建广东县级尺度龙眼产量模型效果对比

为构建县级尺度龙眼产量动态精细化模拟模型,利用1990-2020年广东省茂名市龙眼生产和国家气象观测站逐日气象数据,分析气象因子对龙眼产量的影响,基于随机森林和逐步回归方法,分别采用不同数据方案建立了化州、高州和信宜龙眼产量动态模拟模型,并进行对比分析。结果表明:广东茂名龙眼产量与气象因子密切相关,最低气温和相对湿度对茂名龙眼产量影响最大,随机森林模型和逐步回归模型入选气象因子个数分别为15个和14个,最大相关系数分别为-0.31和0.43。与多元逐步回归法相比,基于随机森林回归法构建的龙眼产量模拟模型准确率较高,模型决定系数(R^(2))为0.97,提升了7%,平均绝对误差(MAE)为210.16kg·hm^(-2),下降了52%,均方根误差(RMSE)为289.62kg·hm^(-2),下降了46%。引入模拟目标区外相似气候特点地区数据重新构建模型后,随机森林回归构建的龙眼产量模拟模型准确率更高,R2提升了3%,MAE下降了32%,RMSE下降了31%,多元逐步回归法构建的模型模拟结果无显著变化。说明基于随机森林回归法构建龙眼产量模拟模型结果可靠,可满足龙眼气象业务服务精细化需求。

南海区气象局新旧观测场的气象要素对比分析

通过T检验,对南海气象观测站迁站前后的各月平均气象要素进行了显著性检验,也对各气象要素差异进行对比分析,为今后资料的业务应用、资料分析提供参考。结果表明:1)迁站前后风速存在显著性差异;2)狮山新站平均气温、最高气温、最低气温均小于桂城旧站;3)热岛效应是旧站气温差异和相对湿度偏少的重要原因,狮山站环境更利于晴空辐射加强降温;4)狮山新站风向有明显的季节性变化,具有风向季风气候特点,符合本地气候特征,并与建站以来的历年平均风向较为一致。桂城旧站全年风频分布相对均匀,风向规律不突出,风向的季节性变化不明显。

近56a南海区低温的变化特征分析

该文采用统计分析方法、Mann-Kendall方法、Morlet小波函数等方法,对南海区1957—2012年南海区低温气候特征进行了统计,结果表明:南海区低温呈现终日提前、低温期缩短、年低温日数减少的趋势。南海区低温日数存在准24 a的大周期、准9 a和准3 a的周期变化,其中9 a周期是第1主周期;南海区极端最低气温1985年开始突变,1985年后呈现上升趋势。对低温日数异常年冬季500 h Pa环流进行合成分析发现,南海区年低温日数偏多或少年份的亚欧地区,与冬季的500 h Pa高度距平场大多数都有着反位相分布特征。

浅谈气象微信图文推送消息的心得与思考

该文通过统计"顺德天气"运营数据和阅读量,分析了"顺德天气"微信公众号现状和概况,着重对微信图文推送消息的关注回复、封面、标题、内容、推送时间、编辑技巧、提高阅读量技巧以及互动等方面进行了总结,对今后气象微信图文推送消息服务有一定的指导意义。

顺德区近40年香蕉产量与气象条件的关系

采用相关分析和回归等统计学方法,对广东顺德区1973—2014年香蕉单产与气象因子的关系进行了研究。结果表明:顺德香蕉的气象波动指数为0.231,占产量波动的98.8%,42a气象丰年有10a,平年21a,歉年11a。10月最大风速、3月下旬雨量对香蕉气象产量影响最大。构建的香蕉产量预报模式拟合的香蕉理论产量与实际产量吻合程度较好。

基于模糊聚类法预报顺德甘蔗产量趋势

利用顺德1981—1990年10年的甘蔗产量数据和气象观测资料,选取降雨量、日照时数、风速等与甘蔗产量相关气象因子进行模糊聚类分析分类,得到5类产量类型:增产(1981)、偏增(1982、1984—1986、1989—1990)、平产(1983)、偏减(1987)、减产(1988)。应用1991年预报年相关气象因子对甘蔗产量试报,结果属于偏增类,与实况一致,表明这种聚类预报方法预报效果良好,可推广使用。

顺德光照和热量资源的农业气象分析

该文利用顺德国家气象站和自动站资料,运用气候学计算方法、5 d滑动平均法、分组法和直方图法分析了顺德地区的光照和热量资源。结果表明：顺德月太阳辐射呈现单峰型,以7月最大,2月最小。年平均太阳辐射总量为4 531.874 MJ/m2,属于太阳能资料较贫乏带。顺德月光合有效辐射（PAR）为119.68~263.38 MJ/m2,平均为184.286 MJ/m2,也呈现弱单峰型。≥15℃的初日提前不明显,终日延迟趋势显著。制作保证率日期表,以供农业气象分析查询使用。顺德积温地域分布存在“东高西低”形势。

近50a顺德气象灾害特征分析

采用统计分析方法、最大熵谱分析和方差分析等方法对顺德区1959—2013年包括冷冬、高温、降雨、雷暴、低温阴雨等气象灾害进行了统计,结果表明：近56 a顺德暖冬气候趋势明显;60年代中期—70年代是严重冷冬事件的集中期,而90年代和21世纪初没有出现过严重冷冬事件;冷指数的气候变化最显著的周期震荡是6.2 a;严重多雨气候灾害年共8 a,最大显著的周期震荡是5~6 a;顺德雷暴变化与气候变暖的关系不明显;雷暴日最大周期是14 a;1960—2013年顺德年高温日数显著增多;1975年开始这种增多趋势十分显著,可能突变时间区域是80年代;用方差周期迭加外推法预报2015年低温阴雨爆发日期为2月23日。

基于微信模板消息接口的气象预警信息发布

以"顺德天气"微信公众号为例,介绍微信公众号的设计和开发,重点介绍如何利用模板消息接口实现预警信息发布,并通过分布式系统,提高发布速度;微信预警信号的发布嵌入顺德气象台业务平台,实现和其它发布渠道的一键式分发,使得预警发布操作简便、分发迅速、覆盖面广,提升了顺德区气象防灾减灾的能力。

佛山市南海区汛期降水特征的分析

利用佛山市南海区1961-2010年逐月降水量资料，采用趋势性分析、Morlet小波分析和Mann—Kendall法进行气候变化趋势和突变分析。结果表明：近50年南海区汛期（前、后汛期）降水总量呈上升趋势。20世纪90年代到2005年后汛期降水增加明显，而总汛期降水量在20世纪90年代以来偏多。20世纪80年代到90年代初期汛期降水量下降最为明显。汛期（前、后汛期）降水量偏少集中在20世纪80年代中期到90年代前期，而总汛期和后汛期在20世纪60年代前期和20世纪90年代中期到2005年降水偏多。汛期存在准2、准4和7—8年尺度的周期；前汛期存在3～4、准2和准4年时间尺度的周期振荡；后汛期存在3～4、准2和7—8年周期。突变检测确定1992年为汛期和后汛期降水量的突变年份。

顺德热岛强度变化及其与城市化发展的关系

根据顺德、鹤山国家气象观测站1984—2013年的气温资料,采用城郊对比法,分析了顺德城区热岛强度的变化特征,初步探讨了热岛强度与城市化发展的关系。结果表明,顺德的热岛强度基本在0.5℃左右,热岛强度的高值体现在平均气温和最低气温上;热岛强度具有明显的季节变化和月变化特征,冬季最强,达0.6℃,夏季最弱,仅为0.3℃,12月最大,达0.7℃,4、5月最小,只有0.3℃;年代际变化上热岛强度呈显著增加趋势,年平均气温计算的热岛强度增幅为0.014℃/年。

台风外围偏北气流下两次强对流天气的对比分析

利用常规资料、NCEP 1°×1°再分析资料、卫星、雷达及自动站等资料,分析了广东省2014年7月8日和8月1日2次大范围强对流天气过程,结果表明:2次强对流天气均发生在台风外围第3象限偏西北气流控制下,但触发机制不尽相同。7月8日强对流过程与中低层中尺度辐合线北抬有关,是在中低层转西南风时触发;8月1日强对流过程与下沉气流加强有关,偏北气流在近地面与西南气流交汇形成中尺度辐合线,该辐合线自北向南影响广东省中部触发大范围强对流天气;热力和不稳定指数对强对流天气的发生具有指示意义。

近37年佛山市大气能见度的变化特征

利用佛山市南海区、顺德区、三水区3个代表站1980—2016年的能见度观测资料,使用累积百分率、Ridit能见度出现频率等方法,分析了佛山市近37年来大气能见度的特征和变化趋势,探讨了东亚季风指数和污染物对能见度的影响。结果表明:(1)无论是能见度中值、低值还是Ridit值,在改革开放初期能见度变化曲线呈现下降趋势;经济持续发展时期的20世纪90年代初至2000年前后,佛山市能见度变化趋势处于相对平稳波动期; 2000年前后至2012年佛山市能见度变化处于波动式上升; 2012年至2016年即环保效益期佛山市能见度呈现急剧上升趋势。(2)东亚季风的强弱对于南海区和顺德区能见度有较明显的影响,即能影响顺德整体的能见度,但只影响南海低值的状况,中值的状况仍然受到整体城镇化效应的影响。(3)空气污染物年均值变化趋势与能见度年变化趋势大体表现为反相位。

佛山市气象要素等值线动态显示系统

使用C#编程语言调用Surfer绘图函数,将Surfer强大的绘图功能与C#编制交互界面程序的优势相结合,实现佛山市所有自动气象站雨量、温度和风力的可视化图形显示,并利用Html+Java Script技术实现可视化图形的动态效果。系统通过优化架构,提高Surfer批量绘图效率,实现不同时次(5 min、1 h、3 h、24 h)雨量、正点气温、时内极大风等气象要素等值线图的网页动态显示。目前系统已投入业务运行,作为短临预警信号发布的辅助系统,具有良好的使用价值。

2016年1月佛山一次冬季暴雨诊断分析

该文利用自动气象站逐小时雨量资料、常规气象观测资料,以及NCEP1°×1°的6 h再分析资料,从环流背景、影响系统、物理量特征等对2016年1月26—28日佛山市出现的罕见冬季暴雨过程进行分析,结果表明:持续的水汽输送、高空槽长时间维持、冷暖气流交汇以及副高的东退,是此次冬季暴雨的背景;这次冬季暴雨过程和超强厄尔尼诺天气背景下充足的水汽供应有关,同时低层辐合、高层辐散的强抽吸作用有利于持续降水发生;高低空配置有利于持续降水发生,但正负涡度场临界高度较低,不利于形成强对流天气;持续的高能量环境提供充足热力条件以维持降水发生。

降雨对佛山市南海区能见度的影响

选取了佛山市南海区2009—2011年间降雨时段内的能见度及降雨强度,分析不同的降雨强度对能见度的影响,结果发现:雨强跟能见度成反比,雨强越大能见度越低,随着雨强的增大,平均能见度逐渐下降。小雨量级对能见度的影响较小,而大雨及以上量级对能见度的影响较大。短时强降雨能造成能见度的时好时坏和短时剧降,而短时强降水引起能见度剧变的关键在于1 min雨强,从实测资料分析发现随着分钟雨强增大,能见度可呈指数级下降。

顺德30a来气温的变化特征及其突变检验分析

利用顺德站1984—2013年逐年平均气温、最高和最低气温资料,分析了顺德近30 a来气温的年、季和月际变化趋势和特点。结果表明:顺德年平均气温、最高气温和最低气温呈逐年上升趋势,增速差异不大;四季气温亦呈上升趋势,但增速存在着明显差异,秋季气温增速最大,为0.80℃/10 a,夏季最小,相差0.35℃/10 a;7月份平均气温的上升速度比1月份的快1倍;平均最高气温和平均最低气温均越来越高,且后者增速快于前者;年平均气温在1994年后明显升高,为一突变现象。

佛山内部风场特征与能见度的相关性分析

采用佛山市2000—2016年各区域自动站和南海、三水、顺德3个国家观测站资料,运用累积百分率、回归等统计方法,分析了佛山市各区能见度、近地层风,结果发现:(1)三站的能见度随着时间的推移呈持续上升的趋势,但是能见度低值与高值的差距越来越大,南海和顺德整体能见度呈持续上升的趋势,能见度高值和中值上升较明显,三水整体上升不明显;而三站的能见度低值上升的幅度不大,整体呈现比较平整的发展趋势。(2)夏季佛山风场以西风和西南风为主,其中在三水区域以西北风为主导。风速与南海和顺德的夏季能见度整体基本呈现负相关的状态,整体的西风和西南风风速越大,南海和顺德能见度越差;而在三水靠北的区域中出现相关系数为正的区域,意味着在三水区域的西北风与南海与顺德能见度有呈正的相关关系,当三水出现西北风异常加大时,南海和顺德的能见度为正异常。三水的能见度更多与当地的西北风相关关系有关。(3)三水和高明区域主要受到西北风的作用,南海主要受南风和北风交汇影响,而顺德主要受西南风的作用。南海和顺德能见度与市内的风速基本呈现负相关关系,其中负相关区域主要由北向南延伸,在影响南海和顺德的南北风交汇的风速减弱时,两站的能见度出现正异常。秋冬季节,在市内南风出现整体控制,或者北风整体控制时,能见度才会出现正异常。(4)两者交汇风速加快时,能见度就会出现负异常。三水的能见度与当地北风区域呈正相关关系,北风对三水当地污染物的清除作用较大。