贵州省2008年与2022年年初低温雨雪冻雨天气过程对比分析

为了解贵州2008年与2022年年初低温雨雪天气过程差异,该文选取常规气象观测资料以及NCEP再分析资料,采用时空分布统计,环流背景、相关性分析等方法,对2008年和2022年年初贵州省低温雨雪冻雨天气过程进行对比分析。结果表明:2022年低温雨雪与2008年相比偏轻,气温偏低程度和冻雨、降雪站数与2008年相比均偏低偏少,尤其是冻雨站数与2008年相比明显偏少,但2022年最大雪深超过2008年。2008年和2022年低温雨雪期间,副高异常增强、阻塞高压形势稳固,北极明显升温,孟加拉湾和南海持续的水汽输送以及逆温层的存在,拉尼娜事件的影响,为这2次雨雪冰冻灾害提供重要的环流背景。2008年低温雨雪过程中副高位置比2022年偏北偏西,持续时间长,海平面气压高压中心强度更大;2022年副高最强强度指数和面积指数较2008年偏强,但持续时间短,鄂霍次克海低涡强度和逆温与2008年相比偏弱。

超融合架构在气象行业的应用效果分析

随着气象行业硬件、数据、系统的集约化程度越来越高,气象基础设施资源云平台已经成为省级最重要的2个基础平台之一。为了让省级基础设施资源池在气象行业得到更好的应用,该文对传统虚拟化技术与超融合架构2种不同技术构建的资源池开展架构灵活性、扩展性、技术特点、差异性等方面的对比,重点分析在气象行业场景中的实际应用效果,分析发现超融合架构在虚拟化存储和安全方面优势明显,可为省级基础设施资源池的技术选型提供参考。

浅丘地带主要气象灾害特征及风险分析——以绵西高速公路为例

该文应用绵西高速公路(S32)交通管制台账资料、沿途气象观测站数据,通过统计学、GIS区划等方式,研究分析绵西高速公路道路管制情况、灾害性天气直接影响下交通管制情况分布特征、主要气象灾害风险等级。得出以下结论:(1)绵西高速公路运营以来至2021年,受灾害性天气及其引发的次生灾害造成的交通管制占比77.7%,主要原因是大雾天气、强降水及其引发的路面积水;季节天气影响交通管制程度由高到低分别为冬、夏、秋、春。(2)2019—2021年绵西高速公路由大雾造成交通管制的平均时长较强降水更长,发生时段更集中。大雾造成交通管制持续时间平均时长为5 h,管制开始时间主要集中在00—08时,解除时间在07—11时;强降水直接造成交通管制持续时间平均时长为3 h,管制开始时间为08—10时和15—21时,结束时间在10—17时。研究成果为交通运维工作提供有效的决策参考意见,有力地保障道路安全畅通,最大限度地减少因灾害性天气造成的交通事故,有利于提高生产效率和社会经济效益。

遵义引种涪陵榨菜的适宜播期及茬口分析

遵义立体气候明显,为合理布局涪陵榨菜在遵义的种植,合理安排播种育苗时间及种植模式,该文采用涪陵区及遵义13个国家站气象资料,分析涪陵榨菜种植的气象条件及气象灾害风险,对榨菜全生育期温度界限内积温值进行回归拟合,得出不同县域不同海拔种植榨菜的适宜播期,以及对秋季茬口时间的探讨。市的西部和中部海拔800 m以下、东部600 m以下地区为榨菜气候种植适宜区,宜在8月下旬—9月上旬播种;市的西部海拔在800~1000 m区域,市的中部和东部海拔在600~900 m区域为榨菜气候种植次适宜区,适宜播期为8月中旬,尽量保障冬前壮苗;海拔1000 m以上区域种植榨菜,秋季茬口时间紧张,冬季受低温雪凝灾害风险大,引种榨菜需慎重。在遵义引种涪陵榨菜,在市的西部和中部800 m以下、东部600 m以下地区,界限积温充足,冬季凝冻风险小,可以发展涪陵榨菜。

基于雷达特征参数的贵州中西部雹云单体跃增特征分析

利用2016—2019年贵州省人工影响天气作业站点上报信息、市(州)的灾情快报,以及毕节、贵阳、兴义3部新一代多普勒天气雷达资料等,分析贵州中西部7个具有多阶跃增特征的雹云单体的雷达参数演变特征,研究发现:(1)二阶跃增冰雹云演变呈发展—跃增—降雹—减弱—再发展—跃增—降雹的趋势;(2)降雹时刻,雹云的最大反射率因子(MaxREF)、45 dBz回波高度(H 45dBz)、回波顶高(H 0dBz)、垂直累积液态水含量(VIL)平均值分别为63.4 dBz、7.55 km、12.01 km、39.08 kg·m^(-2);大冰雹对应的MaxREF和VIL较小冰雹更大,大冰雹、小冰雹的H 45dBz差别不大,大冰雹对应的H 0dBz反而小于小冰雹;(3)冰雹发生前,MaxREF、H 45dBz、H 0dBz和VIL 2个体扫之间平均最大跃变分别为5.89 dBz、2.19 km、2.82 km、17.5 kg·m^(-2),跃变现象的出现比冰雹发生时刻平均提前21.4、22.2、28、28.8 min,可以作为冰雹发生前的重要判断依据。

贵州冬季一次罕见风雹天气过程分析

该文利用常规气象观测资料、多普勒雷达资料和FNL再分析资料,对2022年1月4日贵州出现的一次风雹天气过程进行分析。结果表明:此次风雹天气由高空槽、低涡切变线、低空急流、地面热低压和地面辐合线共同作用产生;降雹前有能量锋的建立,降雹期间锋区呈增强趋势;湿层配置表现为500 hPa的空气偏湿,不是明显的上干下湿层结,0℃层高度和-20℃层高度比春季降雹时的高度偏低70~100 hPa;与贵州春、夏季的雷暴大风对流参数比较,此次过程的CAPE和PWAT小于春、夏季的阈值,而DCAPE、T 75和T d85明显高于春、夏季阈值;对流风暴的影响过程分为2个阶段,第1阶段的回波带强度更强,组织性更好,形成了弓形回波复合体(BEC),并伴有后侧入流缺口(RIN),是雷暴大风出现的主要原因,持续出现的三体散射长钉(TBSS)、高悬的强回波以及宽阔的弱回波区(WER),使得第1阶段的降雹密度较大,且局地产生大冰雹;第2阶段的回波强度较弱,且组织性较差,因此只产生小冰雹,降雹密度也较小。

网络安全态势感知融入天镜系统的关键技术研究

为构建全业务、全流程、一体化、可视化的气象业务实时监控系统,提升天镜系统监控集约化能力,该文以态势感知系统融入天镜为例,从态势感知数据的确定、数据的融入、评估指标的设计、数据的可视化4个方面阐述了融入流程。基于ElasticSearch、微服务和Java云原生可视化等关键技术,从脆弱性业务、漏洞风险态势、实时危险监控等方面设计态势感知数据在天镜中的可视化展示。

2022年7月18—20日贵州持续性暴雨天气过程分析

利用FNL 1°×1°再分析资料、FY-2H卫星TBB资料及常规气象观测资料,对2022年7月18—20日发生在贵州的一次持续性暴雨天气过程进行分析。结果表明:西太平洋副热带高压的西脊点在112°~116°E之间稳定维持,对850 hPa切变线的南压有阻碍作用,造成中尺度对流系统MCS在切变线附近发展增强,从而形成了此次持续性暴雨天气;强降水区上空700 hPa比湿≥11 g·kg^(-1),850 hPa比湿≥16 g·kg^(-1),且850 hPa水汽通量散度达-7×10^(-5)g·hPa^(-1)·cm^(-2)·s^(-1)以上,从近地面到300 hPa为一致的上升运动,其中心值达-1 Pa·s^(-1),近地面有高能舌存在,其中心值达360 K,同时低层暖平流和中层冷平流的共同作用降低了层结稳定度,为能量和潜热的释放提供了有利条件,进而增强了上升运动;在强降水发生的第Ⅰ阶段MCS呈团状结构,其大范围的云顶亮温TBB<-70℃,表明云体内上升运动发展强烈,是造成第Ⅰ阶段降水强度大的主要原因,当中α尺度对流云团分裂为多个中β尺度时,降水强度达到最强;第Ⅱ阶段和第Ⅲ阶段的MCS呈带状结构,其TBB<-70℃的范围较小,且产生暴雨的区域内TBB大多在-60℃左右,表明此阶段云体内的上升运动强度小于第Ⅰ阶段,降水强度远弱于第Ⅰ阶段,但由于云带在贵州中部一带稳定维持超过14 h,是造成第Ⅲ阶段暴雨影响区域最广,累积降水量最大的重要原因。

秦岭山区东麓一次短时强降水特征及成因分析

利用陕西省区域自动站常规观测资料、NCEP 0.25°×0.25°再分析资料、华山站地面雨滴谱观测资料、商洛市雷达观测资料,从宏观和微观两方面对2021年7月22—23日秦岭山区东部1次强降水过程特征进行分析。结果表明:该次山区暴雨在实况上具有强降水范围小、持续时间长、短时雨量大、极易引发地质灾害的特点。该次山区暴雨发生在弱天气强迫和强层结不稳定的环境下,由地形抬升和850 hPa冷平流共同触发此次对流。高层辐散抽吸使得上升气流加强,合并商洛市山阳县特殊地形的增幅作用共同造成山阳县法官镇短时雨强的极端性,小尺度地形作用下风的辐合和温度差异使得强降水在局地长时间维持。强降水在微观层面上表现为高浓度的小雨滴和部分大雨滴的共同作用。850 hPa水汽通量在此次暴雨预报中具有一定的指示意义,22日20时山区强降水在发展之前,商洛市东南部水汽通量突增至20~30 g·cm^(-1)·hPa^(-1)·s^(-1)。雷达上表现为商洛市北部和南部30~45 dBz的大片层积混合云回波长时间维持,局地回波云团的合并对应降水增强。

宁夏气象资料自动归档管理系统设计与实现

气象探测资料种类多、数据量大,早期宁夏实时气象探测资料主要存储在各类服务器中,如何便捷高效地使用气象探测资料是困扰业务人员的难题。该文分析了宁夏气象资料归档业务需求,制定气象资料自动归档策略;介绍了系统的总体架构和各功能模块的设计思路;采用MySQL、NAS和Bootstrap等关键技术,设计开发“宁夏气象资料自动归档管理系统”,并统计宁夏气象资料的自动归档情况,展示资料查询下载效果。经试运行,该系统可以实时自动归档宁夏气象探测资料和基础预报资料,能够查询下载数值模式产品、雷达数据和天气图等归档资料。

数据湖技术在气象卫星资料业务共享中的应用

文章依托大数据云平台“天擎”系统的共享网络存储(Network Attached Storage,以下简称“NAS”),通过省级气象通信系统的文件分发策略,将气象卫星广播数据迁移到共享NAS上进行统一存储。基于B/S系统构架在贵州省搭建气象数据湖集群,实现对“天擎”系统共享NAS存储权限的统一管理。数据湖提供了前端图形界面对目录权限和账户权限统一管理,一方面规范了数据访问权限,保障数据和账户的安全性;另一方面解决了因数据反复迁移、多处存储而造成的资源浪费,符合气象业务的发展需求。

赤水市金钗石斛低温冻害气象保险指数研究

调查表明赤水市金钗石斛在冬季受低温冻害较重。该文通过分析赤水市金钗石斛受低温冻害与气象因子的关系发现:赤水市金钗石斛冬季受低温冻害影响的程度与低温冻害日数相关性最大,低温冻害日数与石斛减产率的二次回归方程为y=137.95-20.942x+0.858x 2。当低温冻害日数≥5 d,其与石斛损失程度呈正相关。考虑不同海拔石斛年平均受低温冻害情况差异,根据不同海拔历年平均受灾情况,以高于平均受灾情况的损失为起赔指标,建立赤水市金钗石斛低温冻害气象保险指数。结果表明:赤水市金钗石斛种植低温冻害的保险纯费率从海拔300~400 m范围的0.5%逐渐增大到海拔601~700 m范围的2.5%。

1981-2020年安顺市大雾天气的气候特征分析

利用1981—2020年安顺市6个国家气象站的逐日能见度资料和同期地面逐小时降水资料,运用统计分析、Morlet小波分析、Mann-Kendall统计检验以及Pettitt突变检验等方法,对安顺市大雾天气的气候特征进行分析。结果表明:1981—2020年安顺市共出现大雾1111 d,年平均大雾日数为27.8 d;大雾日数的季节变化呈冬季>春季=秋季>夏季,其中冬季大雾出现的频率占全年的44%;大雾主要出现在1月,其出现的频率占全年的18%,其次是2月和12月。近40 a安顺市出现大雾最多的站点是西秀区,其次是关岭县;夏季大雾的高发区是紫云县,西秀区是大雾的低发区,春、秋、冬3季,大雾的高发区是关岭县和西秀区。安顺市大雾日数存在明显的准5 a、准12 a和准20 a的周期振荡,其中准20 a为第1主周期,具有明显的稳定性和全域性。1981—1996年期间安顺市的大雾日数总体呈减少趋势,且1986—1990年期间减少趋势显著;1996年以后安顺市大雾日数总体呈增加趋势,且2004年以后增加趋势显著;安顺市大雾日数在2003年发生突变,且突变特征显著,突变后的大雾日数较突变前增加了157%。

袁河流域强降水的天气背景与回波特征分析

为了更好地监测预警江西袁河流域强降水天气,使用江西雨量资料、欧洲中心格点(1°×1°)再分析资料和江西雷达回波等资料,对袁河流域5次大暴雨过程进行分析,结果表明:(1)袁河流域强降水天气形势场是925~700 hPa切变线、低层辐合高层辐散中心、西南气流达到12~18 m·s^(-1)等因素影响;T-lnP图上整层水汽充沛,可降水量在75 mm以上;降水前低层累积不稳定能量CAPE(1000 J·kg^(-1))和对流抑制能CIN(100 J·kg^(-1))。(2)强降水回波的组合反射率CR在50 dBz左右,其回波顶高在13 km左右,垂直积分液态水含量在12 kg·m^(-2)左右;40 dBz回波顶高在6~7 km, 45 dBz回波顶高在6.5 km以下。(3)强降水和回波强度成正相关,随降水的增强,回波明显增强;当回波强度≤20 dBz时,雨强几乎不变;当回波强度在20~35 dBz之间,雨强随回波强度增加而缓慢加大;当回波强度在35~50 dBz之间,雨强随回波强度加大明显增加;而当回波强度≥50 dBz时,雨强反而趋于下降或维持。研究结果对袁河流域强降水预报服务有明显的指导意义。

基于OSCAR需求指标对遵义市地面气象观测站网现状分析研究

基于观测系统能力分析和审查工具(OSCAR)选取各气象应用领域对地面观测要素的需求指标,对遵义市地面自动气象观测站网现状进行评估分析,提出相应规划思路,旨在提高地面自动气象站网优化布局,推进地面气象观测业务的高质量发展。

地理经纬双向过渡带和复杂地形下气候的过渡性和特异性--以宜昌市为例

宜昌处在我国地形第二、第三级阶梯的过渡地带,又位于我国南北过渡带秦巴山地南麓的中低纬度过渡带,长江中上游结合部,山地河谷平原并存,地形复杂,垂直高差大。气候资料分析和文献调研表明,宜昌天气气候因特殊地理环境具有过渡性和特异性:(1)年平均气温主要随地形高度递减,年总降水量主要随纬度升高减小。(2)年暴雨日数、连阴雨天数,在中西部随纬度升高而递减,等值线近似纬向排列;东部随地形升高而递增,等值线近似经向排列。(3)山地平原过渡带地形的阻挡滞留、辐合抬升等对极端短时强降水有明显加强作用,这种作用在秦岭与黄淮过渡带、太行山与华北平原过渡带有相似的天气气候效应。(4)宜昌位于江淮梅雨的西界、华西秋雨的东界,具有天气气候“分水岭”特征。(5)宜昌是暴雨雨团、西南涡移动的主要通道之一。

风廓线雷达产品在冰雹天气过程中的应用

该文利用威宁县2022年6月2日一次冰雹天气过程风廓线雷达资料和威宁国家基准气候站降水资料,采用数理统计等方法对此次天气过程的风廓线雷达特征进行分析。结果表明:冰雹、短时强降水开始前,低空急流的建立和垂直风切变的加强,急流造成的辐合加上近地层风向的切变作用,为冰雹和强降水的产生提供了很好的动力条件;冰雹和短时强降水开始发生时,2000 m高度以上有很大的正速度,可以作为一个指标判断对流发展的强弱情况;冰雹发生时折射结构常数(Cn^(2))值在-128~-110 dB之间,也能很好地反映冰雹等强对流天气的开始、增强和结束过程。

东亚夏季风指数分类与长江中游地区夏季降水的关系

选取适当的亚洲夏季风指数并对它们进行分类,结合1979—2020年长江中游地区夏季降水资料,分析了夏季风异常年份长江中游地区夏季大气环流和降水的特征。主要得出以下结论:(1)两类夏季风指数都与长江中游地区夏季降水呈负相关关系,并且第2类夏季风指数与长江中游地区夏季降水的相关关系更加显著,因此选取第2类夏季风指数来反映长江中游地区夏季降水特征。(2)长江中游地区的降水具有低频振荡特征,在第2类夏季风指数高值年和低值年,振荡的主周期都是32~64 d。(3)第2类夏季风指数高值年和低值年的降水差异主要取决于西太平洋副热带高压的强度和偏南季风的水汽输送。

基于FloodArea模型的一次特大暴雨洪涝淹没模拟

利用蒲河流域内所有国家气象站以及区域自动气象站共28站逐小时降水实况、过程降水量、数字高程模型、土地利用、土壤类型等资料,采用FloodArea水动力模型,对2020年6月19日21时—22日20时出现的历史罕见暴雨洪涝过程进行洪水淹没模拟及效果检验。模拟结果表明:(1)全过程模拟水位与实测水位整体拟合度较高,确定性系数DC达93.22%;(2)蒲河上游来水较小,持续性强降水是造成此次洪涝水位偏高的主要原因,模拟显示蒲河流域中上游水位上涨明显,其中石角水文站模拟的最大上涨水位达7.61 m,与实测上涨水位7.14 m较为一致;(3)FloodArea水动力模型能够较准确地反演出蒲河流域暴雨致洪个例的淹没进程,能够直观地反映出淹没范围、淹没深度的空间差异,且淹没深度与逐小时实测水位的确定性系数较高,淹没深度的突增对洪峰的预报预警具有一定的指示意义。

贵州铜仁雷暴大风天气时空特征及天气分型

利用2016—2021年重要天气报、雷暴观测资料等,统计分析贵州铜仁雷暴大风的时空分布特征,并对其环流形势及离铜仁较近的怀化站探空资料特征进行分类分型。结果表明:贵州铜仁雷暴大风主要出现在3—9月,5月年均发生12.5站次为最多;高频时段出现在14—23时,峰值在22时(北京时,下同);总体呈现“北多南少、东多西少”的分布特征,且主要以单站雷暴大风天气为主。根据天气形势配置将其分为以下4类:斜压锋生类、低层暖平流强迫类、准正压类和高层冷平流强迫类。其中低层暖平流强迫类根据中低层切变线北侧冷平流的强弱又可以分为:强冷暖平流强迫类、强暖平流强迫类和中间类。总结归纳各类雷暴大风过程的天气环流形势配置及垂直分布特征,可为短期天气预报预警提供参考。