重庆两场森林火灾蔓延特征的数值模拟

为了深入认识同时段内发生的两场森林火灾蔓延特征以及大气、地形等对不同林火行为的影响,进而为多起林火扑灭火工作提供科学支撑,选取2022年8月17日发生在涪陵两场森林火灾,利用高分辨率地理信息、植被数据和气象数据对两场林火行为进行分析研究,同时运用林火大气耦合WRF-Fire(Weather Research and Forecasting Model with Fire Module)模式进行数值模拟。研究发现:①受深厚高压控制,两场林火是在持续高温、干燥背景下发生的,气象干旱等级达到重旱,火险气象等级高。②模式模拟风向风速变化与实况较为一致,基本体现出火场风向和风速突变,表明WRF-Fire模式可以较准确地再现火场蔓延情况。③基于林火蔓延特征时间和空间变化可将大梁山林火发展分为6个阶段、北山坪林火分为4个阶段,造成直线距离相隔4.4 km两个火场蔓延发展程度不同的原因在于地形差异造成的局地风场差异。

华北地区一次重污染天气的气象变化过程分析

利用大气环境监测数据、常规气象观测资料、探空数据以及HYSPLIT后向轨迹模式对2014年2月20—26日发生在华北区域的一次大面积重污染天气进行综合分析。利用风云卫星观测资料直观展示了污染的生成、消散状况。结果表明,在此次重污染天气过程中,华北地区主要城市均观测到高浓度的PM_(2.5),其中北京、石家庄PM_(2.5)小时浓度均值分别为286.1、371.2μg/m^3。该次污染与天气过程关系密切,平稳的高空环流形势、华北地面弱低压为污染天气的发生、发展提供了有利的气象条件。地面的静风或小风天气以及近地逆温的出现有利于污染的维持。后向轨迹分析表明,此次污染过程区域性明显,南部、西南部周边地区的污染物外源性输入对研究的主要城市有显著影响。

铁路(高铁)横风监测预报技术方法初探

强横风是影响铁路(高铁)运行最为严重的气象灾害之一。气象监测/预报风速与对铁路运行有实际影响的风速之间存在显著差异。本研究从铁路部门实际需求出发,结合铁路气象学基本原理和地理信息系统空间分析与数据融合技术,初步探索了铁路(高铁)横风监测预报的技术方法,主要包括精细化网格风速监测/预报新产品的应用、精细化道路分段及各路段下垫面类型的提取、反映路段基本特征的风速订正技术,以及综合考虑铁路线路走向和风向的横风转化技术等。同时,以哈大客运专线四平段一座典型高架桥为例,分析了气象风速资料在该高铁路段的适应性及风速订正效果,探讨了本技术方案的可行性。该方法将常规气象风速资料转化为对列车运行有实际影响的风速,对于开展针对性强、专业化程度高的铁路气象服务具有一定的指导意义。

京津冀气象条件对学龄前儿童流感的影响及预报方法研究

基于2014—2016年京津冀地区学龄前儿童流感发病人数和气象观测数据,研究了学龄前儿童流感发病与单个气象要素以及综合气象条件的关系,结果表明:该地区学龄前儿童流感发病人数与一周以内的气温、相对湿度、气压和综合气象条件指标—大气环境人体感知度(BPWI)存在显著线性相关。大气环境人体感知度与学龄前儿童流感具有更稳定的暴露-反应关系:当BPWI≤-11或0≤BPWI<10时,随着BPWI减小,流感发病风险增大。气压是另一个显著影响流感发病的气象要素:当本站气压>905 hPa,随着气压的升高,流感发病人数增多;当本站气压达到1007 hPa时,流感发病风险达到峰值。在厘清暴露-反应关系的基础上,采用机器学习方法进行预报建模,发现超前3天的BPWI对流感发病人数贡献最大。通过历史回报检验,得到了较好的学龄前儿童流感发病回报效果,为流感的分类人群干预提供了预报依据和科学参考。

高速公路降雨致灾风险预警技术应用进展

利用全国高分辨率定量降水预报(QPF)定量评估降雨对高速公路的危险性,结合承灾体的脆弱性和暴露性、公路附近的环境敏感性以及当地防灾减灾能力,研究高速公路降雨致灾风险的预报预警方法。借助GIS平台按照层次分析法(AHP)的思路将公路状况、经济水平等社会统计数据及地理信息融合为高速公路降雨易损背景场,藉此将气象要素预报转化为影响预报;降雨对高速公路影响的风险预报被定义为五级预警。以高速公路阻断信息对照预警试验结果,基于本研究搭建的模型对于全国高速公路因降雨阻断的预警效果良好。

中国紫外线强度预报方法研究

从大气辐射传输的物理机理出发,估算正午晴空地面紫外辐照度,进而利用云量和气溶胶等要素对晴天紫外辐射进行修订,最终获得非晴空地面日最高紫外辐照度,并基于此方法建立紫外线强度预报模型。结果表明:新建立的紫外线强预报方法与原来中国紫外线强度预报方法相比,有效地提高了紫外线强度的预报准确率,可以满足紫外线预报业务的需求。此外,新方法对晴空紫外线强度的预报效果最好,对阴天紫外线强度的预报能力相对较差。

气候变暖背景下降水变化对中国铁路安全运营秩序的影响

通过分析气候变暖背景下中国降水量的时空分布变化、降水强度等级分布的变化以及铁路降水警戒风险时数变化等,研究了气候变暖背景下降水变化对中国铁路安全运营秩序的影响。研究发现:(1)近5年,江南南部和华南等地年降水量显著减少;西北地区东部和西南地区东北部至江淮和黄淮等地降水量显著增加。年降水量最高的中国铁路广州、南昌和南宁集团有限公司(简称路局)辖区,年降水量呈减少趋势变化;郑州、济南和西安路局年降水量呈增加趋势变化。东亚夏季风增强,副热带高压偏北是降水量变化的主要原因。(2)全国降水强度变化分布不均,其中沈阳路局降水强度增强最显著,南宁路局降水强度减弱最显著。降水强度变化主要与台风和短时强降水的变化有关。(3)从降水强度等级分布看,近5年,乌鲁木齐和兰州路局等西北地区路局的较大降水强度的出现频率有所减少;南昌和成都路局等西南至江南地区路局的较大降水强度的出现频率有所增多。(4)广东和海南、西南地区东部、华北东北部至东北东南部是铁路降水出巡风险时数最多的3个高值区;限速风险时数的高值区位于西南地区东部;封锁风险时数的高值区范围进一步缩小。综合来看,在气候变暖的背景下,中国江南南部和华南等地的降水量显著减少,降水时数和铁路出巡风险时数有所减少,铁路限速风险时数略有减少,铁路降水防控警戒压力有所降低;中国西南地区东部至东北东部一线铁路出巡风险时数明显增多,西南地区东部限速和封锁风险时数明显增多,铁路降水防控警戒压力有所增加,其中成都路局降水防控警戒压力增加最显著。

恶劣天气对高速公路交通阻断影响分析

利用2014年~2018年205期《重大公路气象预警》期间的交通阻断信息及气象要素资料,通过气象影响指数(综合天气强度及活动范围)、影响省份与同步阻断里程长度的对比分析,研究恶劣天气对高速公路交通阻断的影响特征。结果表明:雾、降雨、降雪和台风是公路交通最关注的恶劣天气类型,其中以强降雨公路预警的次数最多,大雾公路预警次之,并均呈逐年上升态势;公路阻断里程长度与雾、台风及降雪气象影响指数呈显著正相关,均通过90%以上信度检验;交通阻断对雾和降雪天气更为敏感,而对降雨则一般具有延迟性和局地性特点;恶劣天气对交通阻断的影响呈现地域性差异,其中,雾天对华北、黄淮、江汉等地影响较大,降雨对川渝晋鲁等地影响更为显著,降雪普遍影响长江中下游及其以北地区,台风则主要对东南沿海登陆省份产生较大影响。