四川盆地南部短时强降水特征分析

本文选取2013-2017年间川南地区典型的短时强降水个例,利用不超过短时强降水个例发生前12H的高空资料、地面加密自动站资料。得到①川南地区短时强降水时空分布特征;②根据个例500hPa的主要影响系统,对川南短时强降水个例进行分型,建立短时强降水天气的潜势预报概念模型;本项目研究成果能有效用于指导短时强降水的短期预报和预报预警,从而提高四川盆地南部地区的气象防灾减灾水平。

内江市近40年日照变化的统计特征

利用１９６０—１９９５年内江市各测站的逐月日照时数资料，分析了内江市近４０年来日照的变化特征，发现区域平均年日照以４６．９８小时／１０年的倾向率减少，这种减少趋势主要表现在冬、夏两季。同时还检测出内江市区域平均年日照时数在１９８０年发生突变，其后进入一个相对少日照时段。

气象条件对内江地区水稻生长的影响

本研究旨在定量讨论气象条件对水稻穗—茎叶的影响。笔者主要根据水稻的生理特征和生长规律,采用动力学的方法,分营养生长期和生殖生长期建立水稻生长模型。在此基础上,结合Forcal、Matlab等数值模拟工具,探索性地讨论气温、降水和日照3个综合因素对水稻穗—茎叶的影响。结果表明:(1)营养生长所带来的能量优势并不能完全转化为稻穗的储存优势,而生殖生长期的环境条件对水稻的产量形成更为关键;(2)不仅营养不足对稻穗物质积累存在负面作用,而且旺长对稻穗物质积累也存在一定的负面作用;(3)该模型较好地反映了气象条件对水稻生长的影响,从能量的角度定量化地模拟四川内江地区的水稻生长情况。

内江市雷电灾害风险评估与区划

利用2009~2018年内江市5个县(市、区)的闪电定位资料,结合内江市各乡镇、街道为单元的行政区域社会经济资料和基础地理信息资料,采用风险指数法、GIS自然断点法、加权综合评价法等数量化方法,从致灾因子危险性、承灾体暴露度、承灾体脆弱性三个方面确定11个评价指标进行综合分析,在GIS技术支持下,开展内江市雷电灾害风险分析和评估,编制内江市雷电灾害风险区划图,从而为全市建设发展、产业布局提供参考。

内江市2008年1月低温雨雪气候特征及影响分析

2008年1月12日至2月初,内江市出现了自1951年有气象记录以来最为严重的低温阴雨雪灾害天气。日平均气温异常偏低、降水量异常偏多,均突破历史同期极值;小于3℃日平均气温的连续天数、大于0.1mm降水连续日数,均突破历史最长记录;降雪范围、强度、积雪深度为历史罕见。造成2008年1月份大范围低温阴雨雪天气的主要原因是:2007年夏季迅速形成的"拉尼娜事件",致使环流异常,冬季中纬度大气环流经向度加强;乌拉尔山地区位势高度场异常偏高,中亚至蒙古西部高度场偏低,有利于冷空气不断分裂南下;西太平洋副热带高压异常偏北偏西,有利于暖湿空气向盆地输送;青藏高原低槽异常活跃,增强了水汽向盆地的输送。此次历史罕见的低温雨雪天气给内江市经济和人民生活造成了严重的影响,综合评估为大型气象灾害。

内江市气温与降水变化特征分析

利用内江市1961～2006年气温、降水资料,采用经验函数拟合等方法,计算分析了内江市近50年来气候变化趋势,结果表明:内江市近50年来,气温变化的总趋势是上升的,20世纪90年代开始增温明显,进入偏暖阶段,极端最高气温日数明显增多;降水量呈递减趋势,其减速随着年代的增加而加快,各季节降水量存在较大差异,以夏季减少最为明显。

四川盆地中部一次春季强对流天气双偏振雷达特征分析

利用基本观测数据、成都SA双偏振雷达基数据、ERA50.25°×0.25°再分析数据,对2022年4月11日夜间四川盆地中部一次强对流天气过程进行分析。结果表明:各层的环流形势配合十分完整,动力条件充足,水汽条件充沛,不稳定能量聚集,触发条件明显;SA雷达反映出了跑线特征,其中资阳市安岳县境内出现了两个中等强度的中气旋,其基本反射率因子Z值最大超过65dBZ,差分反射率因子ZpR在0dB附近,相关系数CC最低为0.72,差分传播相移率Kpp出现了空白状态,综合表现为大冰電粒子降電特征。

1961—2012年内江市干旱变化趋势分析

利用1961—2012年内江市各区县气象资料,在季节干旱的基础上,采用加权平均的方法分析年际干旱变化的趋势,并通过Arc GIS 10.0和克里金空间插值方法将干旱以空间分布情况表现出来。最后提出2003—2012年的干旱变化趋势及影响,认为此时间段的干旱的发生频率比1961—2012年的平均值更高,意味着21世纪的头10年干旱更为严重,而这种趋势将继续下去,针对这一情况对内江市社会经济结构的影响进行了分析,以期为内江市政府部署工农业生产提供科学决策依据。

内江地区39年气候变化状况分析

利用内江地区1971～2009年的气温变化资料和逐月降水量资料,用气候均值、距平分析和变率分析的方法计算线性趋势进行分析,结果表明:39年来,内江地区气温变化的总趋势是上升的,极端最高气温日数明显增多;年降水量呈波动变化过程,且降水集中在夏季,春秋季节降水基本持平,冬季降水偏少,各季节降水量存在差异,以夏季减少最为明显;内江地区的区域降水量冬、春两季正逐渐增加,而夏秋两季却逐渐减少,年总降水量不断减少。

四川一次超级单体风暴的多普勒雷达观测分析

利用常规天气资料和多普勒天气雷达等资料对2015年7月27日发生在四川资阳的一次伴随冰雹大风的超级单体进行综合分析。结果表明:(1)该超级单体具有较大的CAPE值,适宜的0℃层和-20℃层高度,有利于雹粒的增长,为大暴雨和冰雹提供了不稳定能量。(2)此次风暴具有超级单体风暴的典型特征,在雷达反射率因子上,中低层有"钩状回波"、弱回波区、三体散射长钉,中高层有回波悬垂现象,速度图上是气旋式流场,后发展为中气旋,中气旋首先出现在中低层,随后向上向下发展。(3)垂直累计液态水含量(VIL)在发生冰雹前会有一个跃增变化,在30分钟内从5kg/m2跃增到75kg/m2,VIL跃增变化提前冰雹发生,对冰雹具有警示作用。(4)三体散射长钉是预示冰雹的一个重要特征,此次风暴的三体散射出现在高度5~10km,只在2个体扫时间内出现过。

四川盆地柑桔秋季地膜覆盖效果初报

柑桔是典型的热带常绿阔叶果树。四川盆地的“暖冬”气候条件,为柑桔越冬避冻提供了良好的生态环境;但是四川盆地夏季积温相对偏少,特别是秋季阴霾寡照、气温偏低、秋雨过多的天气,导致四川盆地柑桔成熟度偏低、食味偏酸、品质下降。为了提高四川柑桔的市场竞争能力,作者在盆中浅丘区做了柑桔秋季地膜覆盖试验。结果表明,柑桔非生理落果减少,平均增产5%～32.6%,成熟期提前4～11天,果实含糖量提高2.6%～23.9%,酸度下降1%～19.8%,品质、风味均有所改善。

西风带阻塞高压形成及崩溃动力机制的Euler-Lagrange理论解释

本文主要采用Euler-Lagrange理论,讨论正压剪切流的切变参数对阻塞高压形成的影响。研究表明:存在一个临界参数,当切变参数的绝对值超过这个临界参数,正压剪切流将分歧出阻塞流型,这意味着阻塞高压的形成;反之,当切变参数的绝对值小于这个临界参数,阻塞流型将恢复到剪切流,这意味着阻塞高压的崩溃。该研究一定程度回答了阻塞流型“怎么形成”和“怎么崩溃”这一基本而关键的问题。

低空急流在副高西北侧连续性暴雨中的触发作用

利用NCEP1°×1°再分析资料、常规高空及地面资料,对2008年9月22—26日四川盆地西北部连续性暴雨的形成机制进行探讨。结果表明:此次暴雨产生在副高异常强盛和强台风黑格比登陆西进的环流背景下,过程期间500hPa无低值系统影响,暴雨的主要触发系统是副高和台风外围持续强劲的东南风低空急流,持续的东南风低空急流为暴雨区输送了源源不断的水汽和不稳定能量,急流最大风速出口区辐合及地形抬升为暴雨形成提供了辐合上升的动力条件,过程期间暴雨区位于一个稳定正环流的上升支中。另外,冷空气在此次过程中也起到了重要的作用。

青藏高原西部地表热通量输送的低频特征

以1997年9月—1998年10月青藏高原西部改则地区自动气象站（AWS）近地层连续观测的梯度资料为基础,计算了高原西部地面感热通量、蒸发潜热通量及地面热源强度,应用Marr小波变换重点分析了地表热通量输送以及与此相关的降水量、土壤湿度和土壤热通量的周期振荡特征。结果表明：地面感热具有明显的30~60天低频振荡,并且在夏季存在准8天的中期振荡;蒸发潜热和降水量以准双周振荡为主。土壤热通量以30~50天低频振荡为主,夏季还存在准8天的中期振荡;土壤湿度在冬季呈现明显的30~50天低频振荡,夏季则为20~30天的低频振荡。

川北飑线成熟阶段灾害性大风成因个例分析

采用加密探空资料、Himawari-8气象卫星云图、雷达资料及地面加密观测资料,对2016年6月四川北部一次造成大风灾害的飑线过程进行综合观测分析,着重分析该飑线成熟阶段地面灾害性大风的落区特征;结合中尺度数值模式模拟的高分辨率产品数据,分析此次飑线大风落区与飑线系统后部入流急流的关系,并深入探讨了飑线系统后部入流急流的形成、维持机制。结果表明:该飑线成熟阶段,地面大风中心位于后部入流急流的中心轴顶端的强对流云团附近区域;成熟飑线前侧存在一地面中尺度辐合线,该辐合线对飑线演变具有一定的指示意义,指示时间约提前1 h;由于成熟飑线系统自身的扰动温度分布不均衡,在对流单体后边界产生的水平涡度对飑线中层后部入流的加速作用下,形成了后部入流急流;在飑线的中层,后部入流急流与水平扰动温度梯度之间存在正反馈效应,它是成熟飑线产生地面大风的一种重要物理机制,也是弓形回波形成的物理机制;飑线地面大风极值的主要预报着眼点为环境对流有效位能(CAPE)和中高层干冷平流强度;中低层水汽条件对飑线维持发展起重要作用。

冬季中国东部与北极之间近地面温度变化的年际联系

利用NCEP/NCAR再分析资料和国家气象信息中心整编的425站气温资料,借助经验正交函数分解(EOF)、相关分析和回归分析等方法探讨1956~2015年冬季北极及中高纬度近地面温度、西伯利亚高压的变化特征以及两者与中国东部气温直接和间接的年际联系。为此定义了3个西伯利亚高压指数,即西伯利亚高压中心强度指数(SHCI)、西伯利亚高压面积指数(SHA)和西伯利亚高压东边界指数(SHEB)。结果表明:从1998年开始冬季巴伦支海、喀拉海迅速增温,并在年际尺度上与中国东部气温存在显著的负相关关系,即北极近地面温度与中国东部气温的直接联系。同时,西伯利亚高压的3个指数也与北极地区近地面温度和中国东部气温有较好的年际关系,体现了西伯利亚高压是联系北极和东亚气候的桥梁,当北极近地面温度升高(降低)时,西伯利亚高压中心强度增强(减弱),面积扩大(缩小),东边界东伸(西退),中国东部气温降低(升高),即北极近地面温度(西伯利亚高压)与中国东部气温的间接(直接)联系。最后,讨论了北极近地面温度变化影响中国东部气温的可能物理机制。

北半球西风带准周期性转换的理论分析——初步探讨北极与中纬度及副热带能量相互输送的机制

本文运用准地转模式,通过等值投影方法,将等值线转换为向量场结构,探讨西风带高低指数周期性转换的机制,结果表明:(1)仅有位能转化所引起的水平涡动输送,可能产生大振幅的行星波,但不会产生西风带的断裂;(2)在波流相互作用下,平均纬向风速与基波波幅满足分岔条件时,会出现西风带断裂现象,即当满足这个分岔条件时,更有利于北极与中纬度及副热带能量的相互输送。如北极冷空气的跨纬度输送会导致东亚极端冷事件的发生;同时,也能维持西风带的高低指数循环。

一个Navier-Stokes算子方程广义能量的存在性

利用泛函理论,建立关于大气系统Navier-Stokes动力学方程组各变量的Hilbert空间,并将该方程组化为一个Hilbert空间中的非线性算子方程。在此基础上,为考虑方程的整体特征,通过必要的简化,将一个本质为欠定的偏微分方程组化为一个关于广义能量的非线性偏微分方程。由于该偏微分方程的非线性性质,试图考虑其弱解的存在性。经分析发现,在外源强迫为已知或固定的情况下,如果在湍流闭合过程,使关于广义能量方程的非线性项系数具有强椭圆性质,那么根据连续正规算子方程的投影解法,可以确定该非线性偏微分方程具有投影解,且投影解收敛于弱解,从而得出广义能量弱解的存在性。对于大气运动而言,其能量守恒是重要的,因此,最后对广义能量守恒进行了讨论,得到广义能量守恒的条件。

温室大棚小气候的热力—动力学分析

根据大棚的结构特点,利用简化的大气热力—动力学方程组,以分析和数值的方法,对大棚内温度的时空分布进行了分析。并以该模型下的解析解作为加热下大棚温度的初始场,通过对热传导方程的边界值和初始场的讨论,利用分离变量法给出了方程的简单解析解,并给出其在不同时刻的数值模拟。通过对解析解的进一步分析,得出了该模型达到定常状态的时间。这一模型可以为以后以动力学方法进一步研究小气候提供参考。

青藏高原四季开始日期随海拔高度和纬度变化

利用中国气象局国家气象信息中心提供的青藏高原60个测站1961～2007年逐日气温资料,分析了青藏高原近47年来四季开始日期随海拔高度和纬度的变化趋势。结果表明,春季和夏季开始日期是整体提前,而秋季和冬季开始日期是整体延迟的,春季和冬季开始日期的变化相对夏季和秋季更为明显;四季开始日期随海拔高度变化分布明显不同,海拔越高,春夏季开始日期来临越晚,秋冬季开始日期来临越早,海拔越低,春夏季开始日期来临越早,秋冬季开始日期来临越晚;海拔越高,春夏开始日期提前的天数越多,秋冬开始日期推迟天数越多,反之低海拔地区相对更小,由此得知高海拔地区的季节开始日期对当地气温的增温更为敏感;春季开始日期在36°N以南基本随纬度递增而开始日期推后,36°N以北地区春季相对偏早,夏季、秋季、冬季开始日期随纬度的变化和春季变化基本相似;四季开始日期来临的早晚受到多种因素包括气温、海拔和纬度共同影响,季节延迟率也受到气温和海拔的影响,但是纬度对季节延迟率影响不大;四季开始日期的提前和延迟变化和当地气温的变化几乎一致,秋冬季节的开始日期对气温变化更为敏感,高海拔地区的季节开始日期对气温变化更为敏感。