寿光2024年冬季气候特征及对农业影响分析

基于寿光市温度、降水、光照等要素资料,分析寿光市2024年冬季(2023年12月~2024年2月,下同)气候特征及影响。结果表明,1) 2024年冬季寿光平均气温−0.4℃,较常年偏低0.5℃。非冷、暖冬,为正常年份;2023年12月上旬平均气温较常年偏高3.7℃,为有气象资料以来历史同期第四位高值;中旬平均气温较常年偏低4.5℃,为有气象资料以来历史同期第二位低值;2024年2月中旬平均气温较常年偏高3.2℃,为有气象资料以来历史同期第五位高值;2月下旬平均气温较常年偏低5.0℃,为1991年以来第一位低值;2024年冬季极端最高气温24.2℃,突破寿光有气象记录以来12月历史同期最高值;2024年冬季低温日数10 d,较常年偏多3.8 d;2024年冬季 ≥ 0℃积温139.8℃,较常年偏少7.4℃;负积温−177.2℃,较常年偏低40.1℃。2) 冬季降水量63.4 mm,较常年偏多34.7 mm。2023年12月降水量27.7 mm,较常年偏多189%,为历史同期第五高值;12月日最大降水量达17.8 mm,位列历史同期第四位高值;12月中旬降水量27.2 mm,突破寿光有气象资料以来同期降水量历史极值。2024年1月份降水量8.6 mm,较常年偏多34%;2月份降水27.1 mm,较常年偏多113%,为历史同期第九位高值;2024年冬季降水日数16 d,较常年偏多7.5 d。2月降水日数较常年偏多5.1 d,为历史同期第二位多值。2024年冬季降雪日数14 d,较常年偏多5.7 d。2月降雪日数较常年偏多5.2 d,为历史同期第五位多值,为1974年以来同期第一位多值。3) 2024年冬季日照时数478.2 h,较常年同时段偏少22.9 h;2024年冬季阴天日数27 d,较常年偏多8 d。大雾日数达1 3d,较常年偏多5.8 d。4) 整个冬季气温偏低,雨雪偏多,土壤墒情较好,对小麦安全越冬利弊并存,利大于弊;阶段性低温寡照,对设施农业生产不利。

寿光市2023年夏季气候特征分析

本文通过对寿光市2023年夏季气温、降水量、日照等气象要素进行综合分析,表明:近65年来,寿光市夏季平均气温呈显著上升趋势,降水量、日照时数呈减少趋势。寿光市2023年夏季平均气温、平均最高气温均创历史同期新高;平均气温27.3℃较历年同期显著偏高1.1℃,阶段性高温特征明显,共出现高温27 d。2023年夏季降水日数共27 d,无暴雨;降水量253.0 mm,较历年同期偏少34%,偏旱。2023年夏季日照总时数737.9 h,较历年同期偏多80.4 h;日照百分率57%,晴、阴天日数分别为52 d、14 d。2023年夏季平均风速1.7 m/s,较历年同期偏小,大风3 d,主导风向SE (频率12%)。2023年夏季平均相对湿度67%,平均水汽压23.6 hPa,均较历年同期偏小。寿光市2023年夏季气候特征:晴热少雨、偏旱,阶段性高温特征明显,光热资源充足,气候年景总体一般。

相控阵天气雷达技术研究进展

天气雷达是一种典型的气象雷达,也称测雨雷达,是用于警戒和预报中、小尺度降雨天气系统的主要探测工具。自第一部天气雷达问世以来,社会经济的持续发展和科学技术的进步,推动了天气雷达技术不断创新发展,经历了常规模拟、数字化、多普勒、多普勒双偏振等发展阶段。天气雷达的核心部件发射机系统也从磁控管、速调管发展到全固态、相控阵技术。本文介绍国内外相控阵天气雷达技术研究进展,重点综述相控阵天气雷达技术研究进展。内容包括:介绍气象微波波段与天气雷达种类,介绍天气雷达体制发展进程,介绍双线偏振多普勒天气雷达;综述相控阵天气雷达技术进展,以及介绍几种新发展的相控阵天气雷达等。最后,给出总结和展望。

基于高分辨率格点数据长江航道小时尺度雾发生时空规律研究

长江作为中国的重要“黄金水道”,与公路、铁路共同构成了中国庞大的交通物流网络。长江的通航环境对气象条件尤其敏感,特别是对影响能见度的雾。由于传统雾观测数据在定义、持续时间统计窗口和地形复杂区域的站点空间代表性方面存在不足,本研究利用1951~2016年中国地区的天气现象观测数据(A文件)和1979~2018年的格点化高分辨率气象大数据,采用大数据方法,探索长江航道及其沿岸地区的雾气候态发生的时空规律。研究发现,长江上游的荆州至宜昌,奉节至武陵航段的雾小时数相对较少;而在三峡库区,宜昌至奉节航段的雾小时数是整个长江水道中最多的,紧随其后的是武陵至涪陵航段。季节性分析显示,夏半年(4月至9月),宜昌至奉节航段的雾小时数远高于其他航段;而在冬半年(10月至次年3月),这一航段的雾小时数则明显低于其他航段,且安庆至武汉航段的雾小时数超过了下游宝山至安庆航段。雾事件通常出现在气温6℃~17℃、湿度0.005~0.0075 kg/kg、气压1010~1020 hPa、风速0.9~2 m/s的条件下。本研究的结果为长江航道大雾的时空分布特征提供了定量分析,实现了雾的航道公里级发生小时区划,为长江航道运营管理提供了更好的服务。

基于数值试验的南海越赤道气流与夏季赤道中东太平洋海温异常的关系研究

本文利用1979~2020年HadISST月平均海表面温度(Sea surface temperature, SST)资料,驱动改进的NCAR CAM5大气环流模式进行长时间积分试验所得结果,与ERA5再分析资料进行比较,进一步分析验证了夏季赤道中东太平洋海表面温度异常(Sea surface temperature anomalies, SSTA)对南海(South China Sea, SCS)低空越赤道气流(Cross-Equatorial Flow, CEF)强度的影响,研究表明:数值试验结果与观测分析结果较为一致,即夏季赤道中东太平洋SSTA对同期SCS CEF (SCEF)强度变化产生重要影响,存在显著正相关。当夏季赤道中东太平洋SSTA偏暖时,引起Walker环流及东亚局地Hadley环流异常偏弱,对应澳大利亚北部及热带西太平洋海洋性大陆海平面气压(Sea level pressure, SLP)异常上升,北太平洋SLP异常下降,西太平洋南北向气压梯度增加,故SCEF易增强;反之亦然。

星载激光雷达观测大气气溶胶成分研究

基于CALIPSO卫星的气溶胶类型产品,研究和分析台湾海峡海域在2008至2018年期间各类型大气气溶胶的时空分布特征:1) 受北方沙尘气候和季风气候的影响,台湾海峡主导气溶胶类型为清洁大陆型(34%),煤烟型(27%)和沙尘海洋型(15%),合计占比75%以上;2) 不同类型气溶胶的垂直分布特点差别明显:其中清洁海洋型、污染大陆型、沙尘海洋型主要分布在2500米之下,沙尘型、污染沙尘型、煤烟型分布在2500米之上;3) 各类型气溶胶占比时间变化随季节变化明显,主要集中在春季,冬季其次,秋季比冬季略低,夏季最低。

对流层北极极涡强度和形态的年代际变化及其季节性特征

基于1960~2020年的NCEP/NCAR再分析资料中500 hPa月平均位势高度场数据,结合500 hPa描述北极极涡边界的特征等值线,本文定义并计算了对流层描述北极极涡物理特征的范围指数、强度指数和综合指数,并在此基础上分析了1960~2020年对流层北极极涡的季节变化以及年际年代际变化特征,初步探究了全球变暖背景下北极极涡的强度和形态变化新特征及其与北极放大的关系。结果表明:1) 北极极涡的范围和强度具有一致的季节变化特征,夏季7月份极涡范围最小,强度最弱,极涡边界特征等值线(5560 gpm)呈四波结构;冬季1月份极涡范围最大,强度最强,极涡特征等值线呈现三波结构。2) 北极极涡的综合指数与强度指数具有高度一致的年际年代际变化特征,除夏季外,其他季节二者之间的相关达0.99以上。北极极涡的变化主要体现在极涡强度的年代际减弱,年代际转折时间发生在1995年前后,秋季的年代际减弱最显著。3) 北极极涡的空间形态也发生了显著的年代际变化,特别是在春季绕极非对称的北极极涡中心在后一年代时段分裂成东西半球的欧亚和北美两个中心。

全球变暖背景下北京面临极端天气影响的风险考量

极端天气气候事件是造成全球重大自然灾害的主要根源,并且在近年来有加重的趋势。在我国范围内,近年来极端天气气候事件也呈现增多增强的态势。在全球变暖仍将持续的情景下,随着全球变暖加剧,北京面临的极端天气事件可能会增加,这将给城市和居民带来了诸多风险。本文基于全球变暖背景下出现的极端天气的现状分析,对北京未来可能面临的极端天气的风险性进行思考,并提出相应的对策建议。

“11•26”阿勒泰地区特强寒潮天气过程分析

本文利用实况观测资料以及NCEP提供的分辨率为1˚ × 1˚的FNL再分析资料,对新疆阿勒泰地区2022年11月25日至28日的特强寒潮天气过程成因进行了诊断分析,结果表明,此次寒潮天气过程极端性强,爆发性剧烈、最低气温低、影响范围广、降雪量大、大风强度强。全地区共计6成气象站点达特强寒潮标准,最低气温普遍降至−30℃以下,低温中心达−48.6℃。阿尔泰山沿线出现暴雪,阿勒泰市积雪深度突破11月历史同期极值。26日偏东大风急转偏西大风,5站风力达11级以上。前期阿勒泰受暖脊控制,暖平流旺盛,地面气温持续上升至0℃。强冷空气在西伯利亚地区堆积,低涡冷中心强度达−48℃,700 hPa、850 hPa冷中心强度达−36℃、−32℃。随着欧洲脊发展东扩,西伯利亚低涡中的横槽转竖东移,地面1062.5 hPa冷高压中心沿着北方路径南下,在阿勒泰北部边境东移,−50 × 10−5℃•s−1冷平流中心进入阿勒泰,产生剧烈降温,地面超过20厘米雪面的辐射降温作用进一步加大了降温幅度。地面冷高压与新疆南部的低压中心压差达到50 hPa,气压梯度力大。冷空气进入阿勒泰后24小时内变压幅度达到20 hPa以上,产生地面西北大风。冷空气下沉加速以及地形作用都对大风强度有增幅效果。高空西风急流中心最大风速超过60 m/s,抽吸辐散作用强烈。500 hPa西伯利亚低涡受到欧洲脊前北风带引导的冷空气南下补充,同时与咸海低涡合并,强度持续增强。高低空低涡前部西南急流强盛,配合低空东风急流,水汽在阿勒泰地区上空辐合。加之锋面抬升以及阿尔泰山地形强迫抬升作用,阿尔泰山迎风坡沿线出现暴雪。

基于湖泊沉积记录的中国西南地区全新世气候变化研究进展

全新世以来的气候变化特征是当今世界范围内古气候研究的重点和热点。位于亚洲东南部的中国西南地区地貌类型复杂,其气候变化不仅受全球性气候因素驱动,也显著受其他区域性因素的影响,其环境因子更加复杂。在对中国西南地区全新世以来湖泊沉积重建古气候相关研究整合分析的基础上,本文归纳总结了该区百年时间尺度上全新世植被演替和气候变化的主要特征。结果表明,西南地区全新世以来总体呈现湿润的气候特征,即早期(11.5~8 ka BP)气候从干冷向暖湿转变,中期(8~3.5 ka BP)温暖湿润,晚期(3.5 ka BP至今)气候向减湿方向发展;表明该区具有相对独特的区域性气候特征。同时,本文还对全新世西南地区的气候变化的影响机制进行了讨论。

大足石刻景区大气降水变化特征研究

利用1958~2022年大足国家基本气象观测站的逐日降水监测数据对大足石刻区域大气降水的变化特征及长期变化趋势进行研究。结果显示:大足石刻区域年降雨量总体呈增加趋势,在1960~1979、1990~1999、2010~2019年表现出上升趋势,在1980~1989、2000~2009年呈减少趋势。月变化呈明显的单峰型,7月最高,1月最低。降雨量主要集中在春夏季节,春季及秋季降水量整体均呈增加趋势,夏季及冬季降水量呈减少趋势。对大足石刻区域降雨日数小雨 > 中雨 > 大雨 > 暴雨,但小雨、中雨和大雨日数均呈减少趋势,暴雨日数呈增加趋势。降水发生率和贡献率均为小雨 > 中雨 > 大雨 > 暴雨。小雨的发生率呈下降趋势,而中雨、大雨和暴雨均呈现上升的趋势;小雨、中雨和大雨雨量贡献率均呈略微下降趋势,暴雨则呈较为明显的上升趋势。

兰州、西安和右玉2023年4月20~26日低温天气比较研究

文章通过跟踪2023年4月20~26日的天气数据,分析了这次天气过程中兰州、西安和右玉的最低温度,对比了西安几个典型年份4月的极端低温特点。结果表明:西安和兰州、右玉的最低温度出现了倒挂现象;一般来说,西安在4月的天气有2个低温峰值。第1个峰值紧接着3月的冷天气,气候影响不明显。第2个峰值接近5月,如果极端低温且温差小,那么气候影响就很大。极端低温天气过程的共同点就是风、雨和降温相结合。2023年4月20~26日,西安的低温在冰点以上,兰州和右玉地区的低温在冰点以下,导致当地农作物受到冻害。

2023年7月10~12日海北中到大雨天气成因分析

本文利用站点实况数据、MICAPS数据、刚察风廓线雷达数据以及ERA5再分析资料研究了2023年7月10~12日青海省海北州出现的中到大雨天气过程,结果表明:此次天气过程发生发展与维持的动力条件来自高层南亚高压、中层短波槽及低层切变和热低压共同形成的高低空配置;孟加拉湾的水汽是此次强降水过程的主要水汽来源,西南气流在海北地区低层的动力输送下形成充沛的水汽供应;高温、高湿的环境贮存了较强的不稳定能量,中尺度系统的动力抬升和冷空气的入侵均有利于触发不稳定能量的释放,进一步增强了强对流天气的发生发展,导致短时强降水的出现;刚察风廓线雷达显示强降水开始前探测高度迅速增大,有短波槽在降水时段过境。

地面观测自动化及标准化对县级综合气象观测带来的变化

2020年全国国家地面观测站要全面实现地面观测自动化,本文对自动化后改变的观测方式、观测任务、观测业务传输方式、台站观测任务进行说明,对现行地面气象观测业务进行梳理,及改革后台站任然保留人工应急观测能力,在应急或特别工作状态下按规定开展应急观测的项目、人工数据质控和编发重要天气报进行总结,方便广大基层业务人员学习,相互借鉴,共同进步。

剑河国家气象站迁站前后气象要素对比分析

文章通过对剑河地面气象观测站1977~2006年迁站前30年与新址后11年的气象站观测资料进行对比分析,得出剑河迁站前、后气象要素存在一定的差异,两址周围探测环境不同、下垫面差异以及城市热岛效应等因素是气象要素观测值存在差异的重要原因。新站的探测环境与旧站相比相对较差,城市热岛效应与人类活动导致气温比旧站偏高;新站西边的山体及周围建筑物使风绕流,其阻碍效应消耗了空气水平运动的动能使风速比旧站小;新站西边的山体对太阳的遮挡使日照时数比旧站少。新站的探测环境较差,用新站资料来整编下一个30年气象资料会对日照有影响。

“X波段”雷达在灾害性天气预报及服务中的应用效果评估及建议

本研究聚焦于“X波段”雷达技术在灾害性天气预报与服务中的应用,评估其效果并提出优化建议。首先分析了X波段雷达对灾害天气识别和追踪的关键能力,其次采用对比分析,研究数据处理及算法优化,以期提高预报的时效性与准确度。进一步,本文借助实际灾害事件,对X波段雷达在灾害预报服务中的应用成效进行综合评估,揭示准确率与有效性。最终,结合X波段雷达面临的技术挑战和现实问题,本文提出了一系列解决策略,以便提升雷达在灾害性天气预报中的应用水平。本文的研究结果对于指导今后的X波段雷达优化和提高灾害预报服务质量具有重要意义。

干旱地区一次低涡中心对流暴雨山洪过程分析及ROSE评估

综合使用常规Micaps资料、临河雷达ROSE资料等,对2023年7月20日巴彦淖尔市对流暴雨过程进行了分析,重点讨论了过程发生的中尺度环境条件时空演变特征及暴雨成因。结果表明:1) 4号台风“泰利”从北部湾将水汽向北输送至巴市次级水汽源地四川,西风槽将水汽继续向北输送至河套地区,为此次过程提供了充分的水汽。2) 低涡中心沿阴山山脉南侧缓慢东移致使此次强降水时间延长。3) 阴山南侧摩擦层局地南风超低空急流维持使低层暖强迫加强形成列车效应,致使后旗局地形成短时暴雨。4) 阴山、乌拉山的地形作用加剧了强对流的发展。5) ROSE评估分析,降水估测随着距离增大准确率逐渐降低,短时强降水报警虽然受冰雹影响较大,但对山洪风险预警发布有一定指导意义。

贵州省能见度自动观测与人工观测低能见度特征对比分析

为考察能见度自动监测前后低能见度在贵州时空分布的新特征、对交通的影响等,本文选取2008~2022年贵州84个气象站能见度观测资料,进行了分观测时段、分低能见度等级、分影响天气类型的分析和比较。发现自动观测提高了观测频次和观测精度,但出现了气候突变,抽取与人工观测相同时次的观测数据可提高跨越自动观测前后的低能见度分析资料的连续性。定时观测能见度数据发现,自动观测后,贵州各站的站点雾日变化较大,多雾中心更强、更多;各时次自动观测前后年均低能见度变化不一致,占比最多的8时低能见度差异最大。进一步分析区域雾日,发现自动观测后年均区域雾日增加了22.4 d,按照天气影响系统划分的锋面雾日显著增加,而辐射雾日减少;对区域雾日计算能见度系数计算,发现自动观测后低能见度强度增加,对交通影响增加,其中锋面雾日的影响大于辐射雾日;两类雾日中3级低能见度站次都有所增加,说明自动观测更易捕捉到能见度低的天气。总之,分类雾在能见度自动观测中呈现出的新特点值得进步一深入研究。

江孜县近53年气候变化特征及突变分析

利用江孜县1970~2022年国家气象观测站年平均气温、平均最高气温、平均最低气温、年平均降水量和平均日照时数等气象资料,通过一元线性趋势、Mann-Kendall趋势和突变检验等方法分析,对江孜县近53年气候变化特征进行分析。结果表面:近53年来江孜县年平均气温、平均最高最低气温呈显著上升趋势,其线性趋势率分别为0.311/10a、0.242/10a、0.354/10a,通过了0.10显著性检验水平,年平均最低气温线性趋势率为最大,升温最为显著;突变时间分别在2000年、2001年和2002年。年平均降水量呈下降水趋势,波动幅度较大,线性率为−3.164/10a,未通过显著性水平,也没有突变。年平均日照时数整体上呈现升高趋势,线性率为13.162/10a,未通过显著性检验水平,突变时间为1990年。分析江孜县近53年气候变化特征分析,为地方防灾减灾能力、农业生产和旅游产业发展提供理论科学依据,从而提高气象服务水平。

“21·7”河南省焦作市连续性极端暴雨过程分析

利用常规气象资料和NCEP (1˚ × 1˚)逐6 h格点资料,分析了2021年7月18日~23日焦作市极端暴雨天气过程。发现台风“烟花”、“查帕卡”和副高的对峙,造成了焦作市的连续性暴雨天气过程;台风“烟花”与副热带高压之间位势梯度加大,在925 hPa附近形成东南低空急流为焦作市暴雨提供了充沛的水汽条件;近地面东北风急流的强烈抬升作用及“烟花”之间激发的次级环流是焦作市极端暴雨产生的主要原因。