2008—2017年登陆海南岛台风引发陆地及其近海闪电特征分析

利用2008—2017年海南闪电定位监测网资料,统计登陆海南岛的台风,分析其引发的闪电活动特征,探讨海南岛岛上和近海台风闪电活动时空分布特征及其与台风强度和路径突变的关系,并对比台风登陆前后闪电活动变化。结果表明:南海夏季风与登陆海南台风闪电活动关系密切,冷空气活动越强闪电活动越弱,海温越强闪电活动越强。登陆台风闪电活动在夏季偏强,秋季逐渐减弱,春季最弱。闪电活动空间分布为台风中心的西北象限最多,东北象限其次,东南象限最少;台风中心北部多于南部,而北部中又以西北部多于东北部,东南部最少。闪电活动总体为台风移动方向左侧多于右侧,左侧中以左后方明显偏多。大部分台风中心在海上时的平均闪电频次大于陆地,少部分台风在登陆和出海阶段伴随闪电的爆发,部分台风登陆前后会产生闪电活动空间分布转换。登陆海南岛台风引发的在陆地及其近海的闪电活动强度与台风强度间无明显相关关系,闪电的爆发对台风登陆前的强度持续增强或维持有一定的指示作用。

不同闪电参数化方案对海南岛一次强对流闪电过程的数值模拟研究

利用耦合非感应起电方案和闪电参数化方案的WRF V3.9.1中尺度模式,模拟了2018年6月26日发生在海南岛的一次强对流过程,讨论模式中3种闪电参数化方案(LPI方案、PR92w方案和PR92z方案)对热带岛屿地区闪电活动的模拟能力。结果表明:模式能较好地反演出此次强对流过程的雷达回波特征,垂直速度和水成物粒子是影响模式预报闪电的重要因素,云内发展较强的垂直速度和丰富的冰相粒子有利于云内起电过程的发展。LPI方案和PR92w方案模拟出闪电的分布形式和闪电上正下负的结构,起电区域均位于8~15 km,PR92z方案模拟闪电分散,偏差较大;LPI方案的ETS评分(Equitable Threat Score)表现最优,为0.65;进一步分析LPI值与闪电频数的相关关系发现两者之间具有显著的正相关关系,区域平均LPI与闪电频数相关系数为0.9,拟合优度为0.83。

基于时空独立的随机森林模型对海南热带气温数值预报的订正

面向海南省所特有的海岛以及热带特点,结合海南岛独特的地理地貌,本研究设计了基于时空独立的随机森林模型,并利用站点的实测数据以及欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的模式数据,实现了对每个站点未来7天预报时效为3小时的气温精准订正;同时采用小于2℃的准确率、小于1℃的准确率及均方根误差等指标,对ECMWF模式的预报温度和本文模型的订正气温进行了评估,结果表明,本文所提的订正模型结果要显著优于ECMWF模式的结果,前者更接近真实的温度值,它对ECMWF的模式数据进行了较好的订正.

海南闪电监测定位系统资料检验和分析

利用2007～2008年海南省闪电监测定位资料和同期海南雷电灾害个例及人工观测雷电的数据进行对比,分析总结海南闪电监测定位系统的定位误差、漏测率和误测率;并在此基础上,指出闪电监测定位资料应用中存在的若干问题及其应用前景。结果表明:海南省发生闪电绝大多数为负地闪;与雷击灾害事故对比来看,海南省闪电定位仪探测漏测率和闪击落地的定位精度平均误差偏大,但与人工观测雷暴日对比结果表明平均探测漏测率在技术标准允许范围内;晴空闪电日误测率属于技术标准允许范围;闪电定位系统的探测时间精度基本可信;闪电定位仪探测数据与降水分布的同步监测结果基本吻合,可反映出雷暴移动方向、路径及发生、发展趋势。总体来看海南省闪电定位系统数据可信度基本达到应用标准。

基于GIS的海南省自动气象站资料分析应用系统的设计与实现

为了发挥自动站数据在空间和时间上的双重优势,利用GIS组件化技术、VB可视化开发工具及SQLServ-er2000数据库,建立起一个集资料实时采集、整理、时空分布显示、预警等多功能于一体的海南自动站资料分析应用系统。

琼州海峡沿岸大风分布规律及影响系统分析

利用琼州海峡南北沿岸自动气象站2007年9月至2010年8月风向、风速资料,分析了最大风和极大风两种大风事件标准下的海峡沿岸大风分布规律,并基于大风天气影响系统分析南北沿岸大风的差异。结果表明:琼州海峡南侧沿岸大风事件多于北侧沿岸,其中最大风标准下的大风事件南侧沿岸明显多于北侧沿岸,但极大风标准下的大风事件北侧沿岸则多于南侧沿岸,且极大风风速明显偏大;北侧沿岸两种大风事件及南侧沿岸最大风事件均主要出现在秋冬季节,其中,两侧沿岸最大风事件主要由冷空气影响造成,南侧沿岸极大风事件集中出现在秋季,由冷空气影响造成较少;两岸位于海峡东侧入口沿岸的自动站点出现大风频率最高,风速偏大,两侧入口沿岸站点次之,中间沿岸各站出现大风的频率相对较低;海峡南北沿岸出现的大风风向多为北到东风;东路冷空气比西路冷空气更易造成海峡南北沿岸同步大风,琼州海峡对冷空气湍流强度的消弱作用明显。

琼州海峡海面风场特征的观测分析

在检验资料可靠性的基础上,利用船载自动站、浮标站与岸基自动站测风资料分析了琼州海峡海面风速空间变化规律,以及秋冬季节的海面风场的日变化特征。结果表明:(1)琼州海峡海面风速平均比沿岸风速大3～4 m/s,当沿岸风速≥8.0 m/s(5级)时,海面风速比沿岸大5～6 m/s;(2)海峡海面阵风系数随着风速加大而减小。沿岸风速<5级时,海面平均阵风系数在1.4～1.5之间,风速≥5级时,平均阵风系数为1.35左右;(3)秋冬季节,海面的平均风速日较差与风一致率均小于沿岸,当海面出现≥10.8 m/s(6级)强风时,海面与沿岸的风速日较差减小,风一致率增加。

秋季西沙非台风强降水天气形势分析

利用西沙永兴岛、珊瑚岛的日降水量资料、欧洲中期数值预报中心再分析资料,以及热带气旋最佳路径资料,统计分析了西沙地区降水的气候特征,并用REOF和K-means聚类相结合的合成分析方法,对9-10月该地区非台强降水过程的环流形势进行分类。结果表明:(1)西沙地区在12月到次年4月降水少而在5-11月降水多,降水量最多为9和10月;(2)9-10月西沙地区非台强降水过程的环流形势可分为西南季风槽型、季风槽与冷空气结合型和强冷空气型等三类,其中西南季风槽型主要出现在20世纪90年代的9月,强冷空气型主要出现在10月并在90年代以后明显增多,这主要与南海季风槽在90年代偏活跃,冷空气活动在90年代以后偏强有关。

海南岛雷电灾害特征及易损性分析区划

利用海南岛18个气象台站2003～2009年雷暴日及典型雷电灾害资料,在统计分析海南岛雷灾分布特征的基础上,从灾害易损性角度出发,对海南岛雷电灾害易损性差别进行研究,对各种易损性指标进行综合评估,初步形成海南岛雷灾易损性区划。结果表明,海南岛雷灾集中发生在4～9月份;多发生在下午;无防雷条件或条件差的露天野外和简易工棚等地是雷击事故造成人员伤亡的主要发生地点;地理位置、人口密度和经济发展状况等因素一定程度上影响着雷击灾害的发生及损失程度;形成的海南岛雷灾易损度区域划分图,为区域防雷减灾规划提供了科学依据。

用T213产品动力过程相似释用法制作暴雨预报

用MICAPS平台中的T213产品场与暴雨发生的初始、中间、结束过程相对应的三维空间物理量场的相似程度,根据场相似的数量综合判别分析作出有无区域暴雨的预报。预报因子选取涡度、散度、垂直速度和水汽通量散度,空间使用850、700、500hPa,时间上选取12、24、36h预报场。该方法实现了区域暴雨预报的客观化和程序化。根据天气过程分类建立的两类模型以场平均距离为依据,作出的暴雨预报检验效果令人满意,2004—2010年的5—10月7年平均预报准确率超过33%,具有较好的实践参考指导作用。

海南省冬季暴雨时空分布及环流异常特征

利用1951—2016年海南岛18个气象观测站逐日降水资料以及NCEP逐6 h再分析资料,统计分析海南岛冬季暴雨的时空特征,并以2008年12月27—28日和2013年12月14—15日两次冬季持续性暴雨过程为例,分析海南岛冬季暴雨的主要影响系统及其环流异常特征。结果表明:(1)近66 a来,海南岛冬季暴雨多发生在初冬(12月),且具有明显的年际及年代际变化特征,2000年以后冬季暴雨出现频繁;(2)海南岛冬季暴雨日数和雨量均自西向东逐渐递增,其中心均位于东南部的万宁地区;(3)典型冬季暴雨过程中,海南岛位于南支槽前、冷高压底后部,低层有偏东风急流维持,南支槽较常年偏强偏南,冷空气势力偏弱,加强的槽前扰动使得海南上空西南风异常增强,且出现了较强的水汽通量散度负异常(尤其是海南岛东部为负异常大值区),为海南冬季暴雨的发生提供水汽和扰动。

地形对海南岛冬季暴雨影响的数值试验

利用中尺度WRF模式,针对2013年12月14-15日海南岛东南沿岸(五指山山脉的迎风坡)出现的罕见暴雨过程,从地形角度出发设计了一组控制试验和两组敏感性试验,探讨地形对冬季暴雨的影响及可能机制。结果表明:WRF模式能够较合理地模拟出本次降水过程特征以及相关气象要素的变化过程。五指山脉可使对流层低层偏东风和东南风在山前加强、汇合形成辐合带并长时间维持,降水出现在辐合带上。在偏东气流影响下,地形促使其东侧出现有利于水汽抬升的"低层辐合、高层辐散"环流配置,同时阻挡了中低层暖湿气流向西输送,造成地形东侧水汽大量聚集,为暴雨发生发展提供动力条件和充足的水汽。地形均一试验进一步表明,地形高度及起伏共同作用对水平流场分布、垂直运动发展以及水汽输送等影响更为显著,对暴雨增幅作用更为明显,使得降水的分布形式更为复杂。

2010年10月海南岛一次特大暴雨过程数值模拟和诊断分析

使用WRF模式对2010年10月4—6日发生在海南岛的特大暴雨过程进行数值模拟和边界条件敏感性试验。敏感试验表明,使用0.5°′0.5°分辨率的GFS资料作为边界条件模拟效果最好。模拟结果表明,采用4 km水平格距试验模拟的强降雨中心(1200 mm)位置、量级与实况强中心(1084 mm)基本接近,模拟的48 h雨量在海南岛上呈东多西少的分布特点,与实况基本相符,但模拟的西部降雨较实况偏多。同时利用模拟结果对风场、水汽通量散度、假相当位温、低空急流和散度垂直通量等要素进行了诊断分析,结果表明在热带低压、冷空气和副热带高压的影响下,存在着强低空急流、强水汽辐合中心、大气对流不稳定结构及高低空配合较好的辐散辐合作用,使得本次过程上升运动异常强烈,从而产生特大暴雨。

2010年海南岛北部一次强对流天气的特征分析

利用1°×1°的NCEP全球再分析资料和常规气象要素、中尺度自动站、多普勒雷达等资料针对2010年6月1日海南岛北部一次强对流天气发生、发展过程进行分析。结果表明：（1）强对流天气发生在对流层中层南支槽与低层暖湿切变共同作用的天气尺度背景下,700600 hPa之间的干冷侵入是对流触发的主要机制之一,由于低层水汽偏少,不利强降水的发展,造成此过程风大雨小;（2）多普勒雷达产品可以清楚反映低层风场切变以及冷暖平流的发展演变,因此可弥补探空资料的不足,为临近预报提供一定的参考;（3）强对流天气一般在地面风场切变线出现之后3050 min后发生,这对强对流天气的预报有指示作用;（4）近地层的东南暖湿气流以及850 hPa西南暖湿气流的输送为此次过程对流发展提供充足水汽条件。

海南岛地闪活动的时空特征与海陆风关系

海陆风是触发海南岛春夏季节对流天气的主要因素,对海南岛闪电活动有很大影响。利用2007—2008年以及2013年海南省气象局地闪定位监测网资料、中尺度气象自动站逐时地面风向风速等数据,采用统计分析方法,研究海南岛地闪活动的时空分布特征及海陆风对其影响。结果表明:海南岛地闪主要发生在春夏季,大部分地区地闪主要发生在白天,特别是下午,而南部沿海和西部沿海地区的地闪在夜间较白天更为活跃。春夏季活跃的海陆风对海南岛地闪活动有很大影响,是导致海南岛地闪具有时间和空间分布特征的主要原因之一:在西北部内陆和东北部沿海地区,白天偏北海风与环境偏南风辐合,造成地闪活动多发生在白天;而在南部沿海地区,夜间偏北陆风常和环境偏南风辐合造成地闪在半夜和早晨更为活跃。

中学课堂练习“五步教学法”

课堂练习是课堂教学的关键环节．也是测试教学效果的主要手段。课堂上教师除了讲解教材上所列举的习题外．还应该择取课外部分比较精且难易程度适宜的习题来辅助于课堂教学．帮助学生对新知识吃透理清。那么，如何检查学生把新知识吃透理清了呢？笔者在教学的过程中采取了“做练习——互讨论——提问题——整思路——汇经验”的“五步教学法”，实践证明，效果极佳。

初中学生养成良好思想品德任重道远

在当前教育改革的大趋势下,“立德树人”是教育的根本任务和千年大计。可以说,加强和改进学生思想品德教育,是新时代我国教育工作一项紧迫的战略任务,是教育教学工作中一项含金量很高的工作。对于初中学生而言,正处于青春发育阶段,正是身体发育的关键时期,也是身心健康的决定时期。他们情感丰富,却又极不稳定。对外界行为时刻存在效仿,但认识却狭隘肤浅。班主任应该时刻提高认识,引导他们既要学习书本上的知识,又能形成良好的思想品德。

西北太平洋(含南海)热带气旋路径集成预报分析

基于2004—2009年中国中央气象台、日本气象厅、美国联合台风警报中心、欧洲中心对西北太平洋和南海编号热带气旋主客观预报资料,利用算术平均、多元回归以及历史平均误差等三种集成方法,建立了热带气旋路径集成预报业务化系统。通过2007—2009年的业务运行结果分析发现,欧洲中心客观预报参与的24、48和72 h集成比主观预报三个成员集成预报水平分别提高约2%、3%～5%和3%～5%,减小误差2.5 km左右、6～9 km和10～12 km。技巧分析发现,24～72 h集成预报有正技巧,多元回归集成技巧相对稍低,而算术平均和以各成员平均误差的平方倒数为权重系数的集成技巧对于各集成成员来说技巧差异不大。96 h集成预报对欧洲中心的客观预报没有正技巧。

高效的课堂设计与后进生有效转化之我见

《义务教育化学课程标准》的教学目标要求之一是让学生学会学习,并且具备适应现代生活所需的化学常识。这一目标的提出,实际上就是要求教师为每一个学生发展提供个性化的引导,尤其是化学学习中的后进生。无论教师的水平有多高,知识储备有多充裕,后进生都是不可回避的话题。

泛南海气象服务平台的应用与效益分析

在“泛南海经济合作圈”的框架下,海南气象部门建立集公共开放的气象服务、智能化的气象观测、精准的预报预警、科学的灾害联防以及持续合作交流、创新等功能为一体的气象服务平台,平台整体提升了泛南海区域灾害性天气预报预警能力水平,开展平台的应用分析,探讨其社会、经济、生态效益,对保障海洋经济快速发展、应对全球气候变化和保护海洋生态环境等具有重要意义。