近50年来东北地区暴雪时空分布特征

利用东北地区(黑龙江、吉林、辽宁和内蒙古东部)93个气象台站近50年(1958-2007年)的逐日观测资料,分析了东北地区暴雪发生的时空分布特征。结果表明:该地区暴雪发生具有明显的季节分布特征,其中春季(3-4月)和秋季(10-11月)为暴雪主要发生期;东北暴雪在空间分布具有明显的地域性,暴雪主要集中出现在东南部的长白山区、南部的辽东半岛和西北部的大兴安岭山区;近50年来,东北地区全年暴雪量呈现出一定的增加趋势,其中春季在北部和南部呈现明显的上升趋势,然而秋季东北大部分地区暴雪存在显著的下降趋势。

全球、大洲、区域尺度暴雨时空格局变化(1981-2010年)

通过计算1981—2010年全球、大洲和区域的年际和年代际的暴雨雨量和暴雨雨日,系统分析了不同尺度暴雨的变化情况.结果表明:1)在全球尺度上,1981—2010年全球年际和年代际暴雨雨量和暴雨雨日在波动中都呈现增加趋势,尤其是1991—2000年代中期以来显著增加.在空间上,全球暴雨雨量和暴雨雨日增强的区域主要分布在非洲西部、马达加斯加岛、欧洲西南、东亚、南亚、东南亚、澳大利亚东部、美国东部、南美洲中部以及一些狭长陡峭的山脉地带.年代际暴雨雨量和暴雨雨日主要在南美洲、美国东部、东亚和南亚地区随着年代变化而呈现数值上的增长和区域上的扩张.随着年代变化,非洲西部地区呈现数值上的减少和区域上的缩减;2)在大洲尺度上,仅非洲和南极洲年际和年代际暴雨雨量和雨日呈现减少趋势;3)在区域尺度上,暴雨增加的区域多于减少的区域,且增加最大的区域位于亚马逊河流域,减少最大的区域位于非洲东部地区.

人类行为动力学研究综述

介绍了人类动力学研究中的基本概念并对近年来的主要实证结果和理论模型进行归纳,总结了人类在通信、访问网络、工作和自身生理特征4个方面表现出的时间标度特征和在迁移活动中表现出的空间标度特征,发现人类行为中的一些普遍规律,并概述了产生重尾的动力学机制,包括基于优先权决策的排队系统、兴趣行为以及非齐次泊松过程等等,最后对未来的研究工作提出一些展望。

基于中国气候变化区划的1951-2010年暴雨统计分析

采用659个气象观测站日值降水数据计算了中国年际和年代际暴雨雨量和暴雨雨日,然后基于中国气候变化区划(1961—2010年)对中国暴雨进行了分区统计。结果表明:在中国气候变化区划降水呈增加和减少的区域,绝大多数的暴雨呈现相应的年际和年代际的增加和减少趋势。但也有在降水趋势减少的I1东北—华北暖干趋势带的小兴安岭—长白山—三江平原气温波动增强、降水量波动减弱区和Ⅲ3西南—华南干暖趋势带的云贵高原—南岭西部山地丘陵降水量波动增强、气温波动增强区两个二级气候变化分区,暴雨呈现增加趋势;反之在降水趋势增加的Ⅳ1藏东南—西南湿暖趋势带的藏东南山地—高原降水量波动增强、气温波动增强区,暴雨呈现减少趋势。进一步对暴雨分为短历时的对流型暴雨和长历时的过程型暴雨也有类似的结论。说明现有的一级和二级气候变化区划在一定程度上可以反映暴雨的变化,但仍需要深入采用以极端降水为指标的三级区划对暴雨变化进行研究。

强弱天气尺度强迫下广东短时强降水时空特征分析

利用2010—2019年广东区域自动站逐时雨量定义短时强降水日,采用500 hPa和700 hPa广东区域日平均垂直速度来客观衡量天气尺度强迫,并对年均和强/弱天气尺度强迫下的短时强降水进行时空分布特征分析,结果表明:广东区域的短时强降水主要发生在4—9月,发生频次具有准双峰的日变化;粤西是短时强降水最频发区;茂名山区的短时强降水主要发生在白天,弱天气尺度强迫下占比达80%以上;频发次中心位于珠江三角洲,持续1小时以上的短时强降水占该地发生频次75%。强天气尺度强迫下短时强降水4—6月最多,弱天气尺度强迫下则7月达到峰值。弱天气尺度强迫下,仅历时1小时的短时强降水在粤北河源-梅州北部山区、粤东莲花山脉附近有次中心;历时2小时及以上的相对集中在粤西、珠江三角洲北部和粤东惠州-汕尾一带;3月肇庆-云浮和珠江口附近弱天气尺度个例占比高;7月粤北占比高;早晨07时在粤西阳江沿海有孤立的高频中心。

2008—2016年黑龙江省短时强降水分布特征及影响系统

利用2008—2016年6-8月黑龙江省844个自动雨量站资料,采用了多级判别法、一元线性回归、平均值显著性检验、配料等方法统计黑龙江省311天的2 154个站次短时强降水的时空分布特征;再利用常规气象资料、NECP的1°×1°再分析资料总结这些短时强降水在对流层中层500 h Pa和地面主要影响系统。分析结果表明:黑龙江省短时强降水日数和站次都与本年6-8月全省总平均降水量成线性关系,相关性分别为0.841和0.917;按照区域尺度划分的局地性、区域性和大范围短时强降水中,在强降水日数和分布上依次减小和不均,在强降水站次和连续性上依次增加;2008年和2013年分别为短时强降水最少和最多的年份;局地性和区域性短时强降水分别在7月上、下旬为达到峰值,大范围短时强降水在6月上、中旬分布很少,8月下旬没有,其它时间均匀分布;由于受太阳辐射,下垫面影响,午后12~19时是强降水高发期,14~15时达到站次最高值,1~4时为站次最低值;短时强降水主要分布在海拔为100~200 m的西南地区,北部地区分布较少;北部和东南部部分地区没有大范围短时强降水产生;多项数据表明太阳辐射导致的非绝热加热为强降水特别是局地强降水带来巨大贡献;高空低值系统与地面锋面共同影响是产生短时强降水及增加降水面积的主要影响系统;由于受降水性质和系统发生频率以及水汽和热力等条件影响,受高空槽前配合地面暖锋影响比例最大。

新疆北部小时降雪特征及大暴雪天气影响系统研究

新疆北部是我国降雪高频区之一,随着全球变暖降雪量呈显著增加趋势,对新疆气候产生重要影响,由于观测资料限制对该区域小时降雪研究还未开展,影响降雪精细化预报和服务能力提升。因此,利用新疆天山山区及其以北(以下称“新疆北部”)2012年11月-2021年2月50个国家气象站小时降雪观测资料,分析了冷季(11月-翌年2月)小时降雪特征,并按日降雪量从高到低挑选30个大暴雪过程分析其小时降雪特征、影响系统及典型环流配置。结果表明:(1)阿勒泰北部、塔城盆地、伊犁河谷为降雪小时数(SHN)高频区,可达200 h·a^(-1)以上;天山山区SHN高频区为海拔1800~2000 m的中山带,达127.3 h·a^(-1),2000 m以上降雪很少。(2)北疆和天山山区小时降雪量(R)≤1.0 mm·h^(-1)量级SHN占比分别为91.7%和91.9%,对降雪量贡献分别为70.7%和68.9%,R>1.0 mm·h^(-1)为小时极端降雪事件,对北疆和天山山区降雪量贡献分别为29.3%和31.1%。(3)极端暴雪过程平均SHN为25.5 h,平均降雪量为30.7 mm,雪强约为1.2 mm·h^(-1),大暴雪过程由长时间降雪导致,降雪持续时间是开展大暴雪研究和进行预报服务的关键点,造成大暴雪过程的影响系统主要有中亚长波槽、中亚低涡、乌拉尔山长波槽和西西伯利亚低涡(槽),占比分别为30.0%、6.7%、13.3%和50.0%,中纬度长波槽(涡)和北方西西伯利亚低涡(槽)系统各为50.0%。

1980-2010年西藏高原大到暴雪的时空分布和环流特征

利用1980 2010年西藏高原的逐日降水和积雪深度资料分析了该地区大到暴雪的时空分布特征,结果表明:西藏高原大到暴雪发生日数最多的区域为喜马拉雅山南坡的南部边缘地区和那曲中东部与昌都西部的藏北地区;全年都可发生大到暴雪天气,在季节分布上呈双峰特征,峰值出现在3 5月,次峰值出现在10月;近31年西藏高原年降雪频次总体呈减少趋势,减少速率约为每10年3.8站次。利用同期NCEP/NCAR的500 hPa高度场和风场再分析资料对48个西藏高原区域性的大到暴雪天气过程的环流形势进行分析,得到高原区域性强降雪主要环流形势分为5类,即:印度低压型、南北支槽型、巴尔喀什湖低压型、伊朗高压型和高原低涡—切变型;前冬(10 12月)大到暴雪过程主要以印度低压环流型为主,1月以巴尔喀什湖低压型为主,2月以南北支槽型为主,3月以伊朗高压型和南北支槽型为主,4月以高原低涡—切变型为主;在每类环流型中,南支槽都起着重要作用。

一次河北强降雪天气过程物理量诊断分析

利用Micaps、物理量场剖面及海岛自动站等同步资料,对2009年11月8～12日发生在河北区域性大暴雪高影响天气过程进行诊断分析。结果表明,大暴雪成因为3个不同时空尺度系统影响所致:8日降雨与强锋区弱切变南压及前期大雾抬升有关;9～10日暴雪是在天气尺度锋区的特定环流背景下,不同层面的温、湿场的"三支"气流辐合区恰好覆盖河北东部;11～12日中-大雪为环流快速调整后新生低槽东移所致;物理量诊断分析表明,9～10日石家庄地区强降雪时段850 hPa以下为下沉气流即升压降雪,渤海至太行山区偏东风和比湿大值区从8日持续到10日;11～12日新一轮低值系统垂直速度大值区中心为-10.0 hPa/h,12 h后倾45°,中心值为-7.0hPa/h,明显系统降雪时比湿中心高度达600 hPa,移到河北东部降雪时高度回落至700 hPa,与850 hPa的高比湿区形成上下叠加的形式,并随着系统快速东移入海,到20:00河套冷空气已进入太行山区西部降雪逐渐停止,低值系统迅速东移至华北东部出现中-大雪天气。华北东部降雪前渤海大于16 m/s偏东风维持时间大于18 h,950 hPa以下渤海中心区域主导风向水汽输送对强降雪落区动态变化具有指示意义;相对不同地区衍生的灾害性天气与持续降雪、持续低温及地形有关。