气候变暖对吉林省降雪量与新增雪深关系的影响

降雪量和积雪深度的关系是降雪预报及水文气候模拟中的重要参数。本文利用吉林省50个站点1961—2021年的降水量、积雪深度、气温、风速和天气现象等气象观测资料,分析了降雪量和新增积雪深度的关系及主要气候影响因子。结果表明,在中等及以上强度的降雪过程中,吉林省新增积雪深度(D)与降雪量(S)的比值(深量比,Rds)平均为0.96 cm·mm^(-1);该比值存在空间差异,呈西部小东部大的分布特征,且存在明显的月际、年际和年代际变化特征,其中月际变化呈现不对称的抛物线型,12月和1月为大值时段;近60年来Rds呈减小趋势,变化速率为-0.01 cm·mm^(-1)·(10a)^(-1);降雪日Rds与气温呈明显反相关关系,其中在-12~0℃的温度区间,Rds随气温上升呈明显减小趋势。气候变暖、降水量增加和风速的减小是降雪过程中降雪量与新增雪深关系年代际变化的直接原因。揭示降雪量和新增雪深的关系对于认识东北亚中高纬度降雪积雪特征及其成因具有重要意义。

基于树轮的阿勒泰地区1818-2006年1-2月降雪量重建与分析

依据采自新疆阿勒泰中东部地区的树木年轮样本,建立了该地区8个采点的树轮宽度年表.相关普查发现,标准化树轮宽度年表序列与该地区1-2月的降雪量存在明显的正相关关系,且具有显著的树木生理学意义.用义河山南(t)、卓勒萨依(t+2)和哈拉额尔齐斯(t+3)三个标准化树轮宽度年表序列可以较好地重建该地区1818-2006年189a来当年1-2月的降雪量,且经过交叉检验表明重建方程稳定可靠.分析发现,阿勒泰地区189a来降雪量的重建序列具有5个偏少阶段和5个偏多阶段,并具有2.4a,3.3～3.4a和63a的显著干湿变化准周期.冬季降雪量的重建序列大致存在4个突变点,其中在1847年和1930年前后为降雪量由多到少突变,而在1901年和1986年前后是自少向多突变.

1961-2007年辽宁省降雪量和降雪日数的气候变化特征

利用辽宁省52个站1961—2008年的逐日降水量、降雪天气现象资料提取出了逐日降雪数据，分析了近47a（1981—2007年）的年降雪量和降雪日数的空间分布、长期变化状况、突变和周期性特征．结果表明：辽宁的降雪量和降雪日数是在1月达到最大值．近47a降雪量没有明显的长期变化趋势，降雪日数明显减少，平均每10a减少1．6d，降雪日数的显著减少主要表现为微量降雪和小雪日数的减少，尤其是微量降雪日数．辽宁省的降雪量不存在明显的突变点，降雪日数有明显突变，突变时间为1988年．降雪量和降雪日数都存在着6～8a的周期．

基于CMIP5的东亚地区降雪量变化特征分析

利用JMA的JRA-55降雪量及CMIP5的6个模式模拟的降雪量资料,分析了东亚地区降雪量年变化特征及年际变化特征.结果表明:东亚地区降雪量在1958-2004年期间具有明显的年际变化特征及区域分布特征;降雪主要集中在11月至翌年的4月,这6个月中降雪量占年总降雪量的82%;年际变化特征呈现出一种波动变化略有增加的趋势,但是增加的幅度有所不同.从区域分布特征来看,东亚地区降雪主要分布在东北亚、青藏高原及新疆等3个区域.CMIP5的6个模式对东亚区域及其子区域东北亚、青藏高原、新疆1850-2004年降雪量年际变化特征的模拟差异较大.多模式集合预报的结果表现为,在过去155 a(1850-2004年)东亚区域降雪量呈现明显减小趋势,东北亚和青藏高原降雪量为波动略有减小趋势,新疆降雪量为明显增加趋势.

三江源地区降雪量演变特征及其对径流的影响

利用1961-2019年三江源地区19个气象台站逐日气温、降水量等气象观测数据,分析了三江源地区降雪量、降雪日数和雪雨比的时空演变特征及其对径流量的影响。结果表明:(1)1961-2019年三江源地区平均降雪量为146.5 mm,降雪量以14.8 mm·(10a);的速率在减少,1985-1999年为降雪量偏多期,2000年以来为降雪量偏少期;(2)三江源地区年平均雪雨比以4.0%·(10a)^(-1)的速率在减少,长江源区西部及黄河源区西部是雪雨比减少最为明显的区域,其余地区减少速率相对缓慢;(3)三江源地区年平均降雪日数为91天,曲麻莱、五道梁、沱沱河一带以及黄河源区中西部是降雪日数的大值区,降雪日数以14 d·(10a)^(-1)的速率在减少,黄河源区西部是降雪日数减少最为明显的区域;(4)三江源地区各月降雪量及降雪日数均呈双峰型分布,降雪量和降雪日数最多出现在5月,小雪易出现在3月或4月,中雪和大雪以上量级在秋末、春季出现的概率最高;(5)随着海拔的抬升,降雪量和降雪日数增加,随经度的增加而减少;冷季降雪量多的年份,径流量也随之增大,且径流量相对于降雪量的响应滞后。

1970—2000年中国降雪量变化和区域性分布特征

源自NOAA-NESDIS北半球积雪覆盖数据显示,20世纪70年代至2000年期间,我国降雪覆盖范围基本没有出现明显变化.依据全国无缺测、具有连续日降雪观测的台站资料波谱分析显示,1970—2000年我国降雪量年变化波谱组成比较简单,但具有明显的区域性分布特征和两种相反的变化趋势.划分出4个降雪量年变化相似区域:除东北少部分地区、内蒙中部至华北地区、青藏高原东缘至四川盆地和新疆部分地区,降雪量持续呈线性和非线性减少外,我国绝大部分地区年降雪量总体呈增加趋势,但80年代中后期开始减少.降雪量月变化也存在区域性分布特征,并与区域气温和地理特征有关.在年平均气温较低的区域,降雪量月波动变化呈双峰分布,双峰之间的时间间隔与年平均气温成正比,在气温较高的华南沿海地区,降雪量月变化呈单峰波动.

积雪深度不等于降雪量

根据气象学的定义,指出2010年2月新华社某些文稿把积雪深度说成是降雪量是错误的。

近58年天山降雪/降水量比率变化特征及未来趋势

降雪/降水量比率(S/P)能够反映不同形态降水特征,对气候变化十分敏感。该文基于天山及周边49个气象台站观测数据和IPCC-CMIP5气候情景数据,分析了近58 a来中国天山山区冷季(10-4月)降雪量、降水量和S/P时空变化特征,并预估在RCP4.5排放情景下各指标的未来变化趋势。结果表明:天山山区冷季S/P受地形影响,呈山区大于盆地,北坡大于南坡的分布格局,与海拔显著正相关。1961—2018年天山山区平均冷季降雪量、降水量均显著增加,S/P变化不大,在0.35~0.67之间波动,以-0.016%/10a的速率呈微弱减少趋势;平均气温变化是引起S/P变化的重要因素。在RCP4.5气候情景下,天山山区未来冷季降雪量缓慢减少,降水量显著增加,S/P显著减少。相比基准期(1986—2005年),到2050s冷季降雪量平均减少8.9%,降水量增加10.1%,S/P减少14.7%。该研究对科学认识全球变暖背景下天山地区水文响应以及区域水资源调控具有重要意义。

降雪量和融雪径流对地表水体污染物输出的影响

以哈尔滨市主城区为研究区域,基于2007~2018年降雪量数据的统计分析,结合2018年春季融雪径流采样实测数据,运用SWMM(暴雨洪水管理模型)对降雪量变化条件下哈尔滨市主城区融雪径流量及其污染负荷入河量、空间分布进行模拟计算.结果表明,2007~2018年哈尔滨市降雪量差异巨大,最大值为2010年的116 mm,年降雪总量超百年一遇,最小值为2014年的29.5 mm.多年融雪径流量与降雪量大小呈正相关关系,研究区径流量最大值为1835.57 m^(3),最小值为215.98 m^(3),各排放口融雪径流量变化范围在168~1510.56 m^(3)之间.控制街道清扫频率、下垫面组成等因素保持不变,在不同年份降雪量条件下,4种污染物的单位面积污染负荷及产出总量与径流量变化呈正相关.在最大降雪条件下,研究区内的总磷(TP)、总氮(TN)、化学需氧量(COD)及氨氮(NH3-N)单位面积污染负荷分别为4.1878μg/m2,0.0855、4.5158和0.0412mg/m2.在空间分布上,P3马家沟排放口的入河污染物排放量最大,P5道外排放口排放量最小.通过模拟计算得出的最大、最小污染负荷可以对流域水环境管理提供参考依据,并且可以对融雪径流非点源污染采取有效防范措施.

河西走廊东部降雪量变化特征及其与大气环流因子的关系

利用1960—2018年河西走廊东部5个气象观测站逐日降雪量资料,运用线性回归、均方差、相关系数等方法,分析了该区域降雪量的时空变化特征及其与大气环流的关系。结果表明,河西走廊东部降雪量具有明显地域特征,降雪量的均值和极值均为山区多于绿洲平原区,绿洲平原多于荒漠干旱区。除古浪县外,年及年代降雪量呈增多趋势,天祝县降雪量增多趋势明显。降雪主要在春、秋、冬季,春、冬季降雪量呈增多趋势,秋季降雪量呈减少趋势。各地年降雪量的异常性比较一致,正常年份最多,发生概率为62.7%~72.9%,依次向两端迅速递减。印度副热带高压面积、西太平洋副热带高压面积、东亚槽强度分别对同季春、秋、冬季降雪量的影响最明显;亚洲经向环流、北半球极涡强度和东亚槽强度分别对下一季春、冬季降雪量的影响最明显。

近30年青藏高原降雪量的时空变化特征研究

本文基于青藏高原(下称高原) 86个气象台站的1986至2016年的气温、降水、湿度、气压等日资料,运用湿球温度阈值法从降水中分离出降雪,进一步对近30年高原降雪量的时空变化特征进行了分析。结果表明:1) 高原降雪量呈现出双峰型的特征,分别出现在春季3月和秋季10月。从季节上看,降雪量表现为春季最大,夏季最小;2) 高原的降雪量存在显著的空间分布差异性。多雪区集中在唐古拉山东段、喜马拉雅山南部、巴颜喀拉山、川西高原西北部及青藏高原的东南部;少雪区主要在柴达木盆地、川西高原东部和藏南谷地;3) 从空间趋势来看,高原大部分地区降雪量都呈现出减少的趋势,尤其在春季,降雪量减少的强度和范围都要大于秋、冬两季;4) 从年际变化来看,高原降雪呈现出减少的趋势,其中春季降雪减少最快,速率达−0.52 mm/10a,冬、秋两季次之。总的来看,近30年来高原大部分地区降雪都呈现出减少的趋势,且在春季减少最为明显,这可能与高原春季显著的增温有关。

雪暴降雪量的一种推算方法

在伴随降雪的雪暴现象中，把降雪量和地面雪暴量分离，推算降水量是气象学上的重要课题，但至今还没有这种研究成果。本文把一般紊流扩散理论应用于该问题，导出雪暴空间密度的高度分布式，并用实例作了验证。

春季降雪量的灰色预测

春季雪灾是导致我县牲畜发生大批死亡的主要气象灾害，本文应用灰色预测方法，建立春季降雪量突变过程的若干GM（1．1）模型，对理塘县未来几年内春季降雪量的灾变时间、灾变量值进行综合预测，以期对防灾减灾提供较准确的气象服务。

近50年云南省降雪的气候变化特征

利用云南省1961—2008年120个测站逐日降雪资料,分析了云南省降雪频次和范围的时空特征和气候变化。结果表明:近50年云南省的年降雪频次和范围总体呈减少趋势,平均每年频次约减少4.5频次。各月的降雪频次和范围都呈负趋势。12月降雪频次减少趋势最显著,4月降雪范围减少趋势最显著。降雪频次长期趋势变化有明显的空间变化。对于年降雪频次西北部比东北部和东部减少得多,滇西北降雪频次每年约减少0.44频次。进一步对云南省年降雪量和积雪深度的长期趋势变化进行分析。云南省近50年,降雪范围逐步减少,年降雪量和平均最大积雪深度呈增加的趋势。说明近年来在云南气候趋于暖湿背景下,年降雪频次和范围呈逐渐减少趋势,但强降雪的频次却增加了。

中国降雪气候学特征

利用逐日地面降雪观测资料,分析中国25oN以北范围内降雪量、降雪日数、雪带分布和各强度降雪的气候学特征,得到以下结论:①雪季长度与年降雪日数在东部呈纬向分布,大兴安岭北部最长(>210 d),长江以南最短(常年无雪或偶尔降雪);在西部青海省南部和西藏自治区北部最长(>300 d),滇、川、藏交界处及新疆自治区北部较长,南疆较短(<60 d)。年降雪量东南部最少,东北和西北北部较多(>30 mm),青海和西藏降雪量最多(>60 mm)。平均降雪强度江淮一带最大。②根据雪季降雪频次划分中国的雪带,东北大部、内蒙自治区东部、新疆北部、青藏高原大部、秦岭等地区为常年多雪带;长江以南的滇南、四川盆地、江浙沿海等地区为永久无雪带;其余地区为常年降雪带和偶尔降雪带。③不同区域各级降雪日数占总降雪日数的比例都是暴雪日数最少,大雪日数其次,小雪日数最多;但中雪降雪量占总降雪量的比例在东北北部、华北、西北、新疆、东南、青藏高原东部等区域仅高于小雪降雪量,而在黄-淮地区仅次于暴雪降雪量。④降雪年内分配在东北北部、西北、新疆、青藏高原东部等地区都呈双峰型,最多雪时节在早冬和晚冬、早春,隆冬时节并不是降雪最多时间,黄-淮和东南地区呈单峰型,东南地区峰值更陡。⑤总降雪日数和除暴雪外的各等级降雪日数与地理位置关系较明显,在中国东部主要随着纬度升高增加,在中国西部随海拔高度增加而增加;随着纬度升高,东部和西部的总降雪强度都减小,西部的小雪强度也减小。

毫米波测云雷达在降雪观测中的应用初步分析

本文利用毫米波云雷达联合称重式雨量计、气球探空和S波段天气雷达在北京对2015年11月三次降雪进行了观测,以2015年11月22~23日降雪过程为例,主要从降雪系统的宏观结构特征、微物理变化以及毫米波雷达在降雪探测中电磁波衰减情况、雪粒子含水量和地面降雪量估测几方面进行初步分析。结果表明:(1)毫米波云雷达具有高时空分辨率,能对降雪系统进行精细化探测,在降雪系统发展最旺盛的阶段能够通过反射率(Z)、退极化比(LDR)和径向速度(V)初步判断出云中是否含有过冷液滴;(2)降雪回波强度最大值能反映整层云系中含水量最大的区域,当最大值Z大于20 d BZ时,最大值的大小、最大值持续时间、最大值出现的高度与地面降水量成正相关,速度最大值表示云中粒子上升最大速度(速度为正时)或者粒子下落的最小速度(速度为负时),主要分布在-0.5~2 m s^(-1),速度最小值表示粒子下落的最大速度,主要在-3^-1 m s^(-1);(3)随着高度增加反射率的垂直廓线会出现多个峰值,这是由于不同高度层风速分布不均造成的,降雪回波这种特点比降雨回波更明显;(4)对比Ka与S波段雷达反射率可知,两雷达反射率平均差值小于2.5 d BZ,Ka波段反射率略大S波段雷达反射率;(5)降雪量反演与地面降雪量仪数据对比,逐小时降雪量反演精度为20.38%,累计降雪量反演误差为6.58%,24小时累计降雪量绝对误差为1.9 mm,说明云雷达估算累计降雪量具有较高的可行性,能够很准确的反映地面实际降雪情况,当降雪系统发展旺盛时,雪粒子含水量分布在0.05~0.15 g m^(-3),在降雪初期或者降雪系统消散期,雪粒子含水量一般小于0.04 g m^(-3),能够很好地反映出整层降雪回波的雪粒子含水量。这些云雷达在降雪观测中的应用和初步分析结果可以更好的地了解降雪系统宏微观结构,为云模式的发展和人工影响天气中增雪潜力评估提供一些参考。

我国强降雪气候特征及其变化

基于全国气象台站逐日地面降雪观测数据,对我国25°N以北不同气候区强降雪事件的地理分布和年内旬、月变化等气候特征进行分析,并探讨1961—2008年其时间序列演变特征,及1961—2008年和1981—2008年(气候变暖后)气候变化趋势。结果表明:强降雪量和强降雪日数在青藏高原东部、新疆和东北北部最多;强降雪强度高值中心出现在云南。东北北部、华北、西北、青藏高原东部强降雪事件多发生于初冬和初春,年内分布呈双峰型;新疆和黄淮地区年内分布呈单峰型,前者多发生在隆冬时节,后者多发生于晚冬;1961—2008年东北北部、新疆、青藏高原东部平均强降雪量和强降雪日数呈明显增加趋势;气候变暖后我国大部年强降雪量增多,强降雪日数增加,强降雪强度增强。

1961-2017年青海高原降雪时空变化分析研究

基于1961-2018年青海高原47个台站观测资料,分析了青海高原降雪量、降雪日数的时空演变特征,结果表明:青海高原地区降雪量呈明显的减少趋势,每10年减少3.7mm,其中1981-1989年、1990-1999年为降雪量偏多期,2000年以来为降雪量偏少期;近57年来青海高原降雪平均日数为11~43d,青海高原降雪日数及各量级降雪日数总体均无明显趋势性变化,但存在阶段性变化;青海高原降雪量及降雪日数除常年干旱区柴达木盆地均为低值区外,其余地区高海拔地区多于低海拔地区,南部多于北部;青海高原月平均降雪量呈"U"型分布,而月平均降雪日数呈单峰型分布,降雪日数在冬季中末期偏多,春季偏少,其中小雪以上量级降雪日数易发生在秋末冬初,冬末向春季转换的时段内;近57年来青海高原降雪量在2002年前后存在明显的突变现象,其中青南牧区、青海湖地区及东部农业区年降雪量分别在2001年,1996年以及1996年前后存在明显突变现象,柴达木盆地降雪量无明显突变现象;而青海高原降雪日数在2000年前后存在明显突变现象,其中青南牧区1980年、2001年前后存在明显的突变现象,其余3个地区降雪日数无明显突变现象。

一次“高影响天气”的弱降雪过程的数值研究

该文对2001年12月7日下午北京的一次弱降雪天气过程进行了诊断分析和数值模拟研究。诊断结果表明北京地区由于受500hPa小槽东移及850hPa东移小高压后部带来的来自东海和南海的偏南暖湿气流共同影响,造成降雪。数值模拟结果显示MM5模式对这次降雪过程具有较好的模拟能力,不仅模拟出了北京地区的降雪量,而且对这次过程大尺度背景场的演变、触发机制和水汽源有很好的表述。利用诊断分析和数值模拟结果,对这次弱降雪过程引起交通大阻塞的可能因素进行了探讨,说明建立城市预警系统的迫切性。