浅谈气象产业开发需要理清的几种关系

浅谈气象产业开发需要理清的几种关系张立功（民勤县气象站７３３３００）随着我国社会主义市场经济体制的建立，气象系统由地去吃“皇粮”过安稳日子，逐步走上一条适应市场经济的产业化发展之路。发展气象产业，走集约化发展之路，理清如下关系显得特别重要。一、“大”...

西北干旱区和黄土高原大气边界层特征对比及其对气候干湿变化的响应

利用西北干旱区民勤、黄土高原平凉和榆中3站2006—2009年1、4、7月和10月逐日08:00时和20:00时探空资料、降水和日最高气温,计算和对比分析了最大混合层厚度(ML)、逆温层特征和垂直温湿场及其对干湿气候变化形成的影响.结果表明:最大混合层厚度与最高地气温差关系较为密切,呈显著正相关,干旱区民勤较密切其相关系数达0.92.最大混合层厚度4月最深厚,干旱区民勤高达2 871m,明显高于黄土区两站200～400m左右,平凉最为浅薄,1月不足1 000m;但日降水量≥5mm的降水发生时榆中较深厚,高于其他两站300～400m.强降水发生前后干旱区湿度变化大,发生时高低空湿度迅速增大,而黄土高原变化湿度小,榆中中低层增湿较明显.干旱区近地层较干,但有降水时中高层增湿较黄土高原显著.干湿气候变化与最大混合层厚度、逆温层的频数和强度、近地面层的干湿程度关系密切,混合层越深厚,逆温层多而强,近地层越干,干旱加剧.

河西走廊东部沙尘暴预报方法研究

利用我国沙尘暴多发区,甘肃省河西走廊东部民勤、凉州区等五站近50a的气象资料,详细分析了河西东部沙尘暴频繁发生的气象因素,应用近20a的天气资料,结合近50a的典型个例做出沙尘暴的长期、中期、短期和短时预报预警系统。研究结果表明:长期预报取决于冬春季气温、降水量和大风日数;中期依靠使用国内外数值预报产品;短期与大气环流条件、分型指标有关;短时临近预报与高空大风形势、地面上游有无大风沙尘暴天气有关。

干旱半干旱区边界层变化特征及其影响因子分析

利用中国西北干旱区民勤、半干旱区榆中和半干旱半湿润区平凉三站2006 2012年逐日08：00和20：00（北京时）探空资料,及1961-2012年地面要素资料,应用位温廓线法计算和对比分析了对流边界层厚度、稳定边界层厚度的时间变化特征及其影响因子。结果表明,对流边界层厚度中民勤的较深厚,最厚出现在5-6月,达3300 m以上;平凉的较浅薄,最厚出现在4-6月,平凉最厚达2700m,榆中达2300 m;稳定边界层厚度中干旱区民勤较低约在500 m,而半干旱区的榆中较厚在1200~1400 m。边界层厚度与最高地温差关系较为密切,呈显著正相关,干旱区民勤较密切,其相关系数接近0.9,而平凉还与风速密切相关,榆中对流边界层厚度与极大风速的相关系数高达0.8以上。近50年来边界层厚度在民勤和平凉呈减少趋势,而在榆中呈增加趋势,其原因是尽管近50年来最高地温差均在线性增加,但风速仅榆中增加,平凉白天降水量减小较为显著。影响边界层厚度的主要因子是最高地温差和风速,平凉还与白天降水量有关。

1961-2005年河西走廊东部极端气温事件变化

利用1961—2005年河西走廊东部五站的逐日气温资料,通过百分位法定义了不同台站的逐日极端高、低温阈值,研究了河西走廊东部近45a来极端气温事件变化的空间分布以及时间变化特征.结果表明:在空间分布上,河西走廊东部极端最高气温总阈值民勤出现了暖中心,乌鞘岭出现了冷中心;极端最低气温总阈值暖中心出现在武威,冷中心出现在乌鞘岭;极端最高、低气温空间分布与其对应阈值的空间分布类似;河西走廊东部极端低温频数南北部都呈现减少趋势,而极端高温频数在南部古浪和北部靠近沙漠区的民勤呈现减少趋势,其它地区为增加趋势.时间变化上,河西走廊东部极端最高、低气温总体都呈增温趋势,增温幅度极端最低气温比极端最高气温明显;极端最高气温频数总体呈略增加趋势,极端最低气温频数呈明显的减少趋势;极端最高、低气温和极端最高、低气温频数都是6～7a和9～10a周期反映明显;极端最高、低气温增温以及极端高温频数增加和极端低温频数减少都发生了突变现象.

河西走廊东部近50年沙尘暴气候预测研究

应用甘肃省河西走廊东部武威市5站(乌鞘岭、古浪、永昌、凉州区、民勤)近50年月、年气象资料和沙尘暴个例,详细分析了沙尘暴产生的气候背景和气候影响因子。在分析二十多种气象要素的基础上,做出沙尘暴不同时间、不同范围的日数和强度预报方程。研究表明:河西走廊东部的沙尘暴是武威市北部干旱气候、丰富的地表沙源与大风天气相互作用的结果;沙尘暴日数与该市中北部冬春季的气温、年降雨量和大风日数有关;沙尘暴强度与武威市前期的干旱、异常增温、强大风日数有关。

西北干旱区夏半年深厚的混合层与干旱气候形成

为了更好地理解西北干旱区大气混合层(ML)厚度的变化特征及其对当地干旱气候形成的影响,我们利用张掖和民勤站夏季及相关月的实测探空资料及T-logP图解法,首先计算了该两地逐日ML厚度,然后分析并讨论了它的时空间变化特征、与干湿天气气候的关系,以及夏半年的深厚ML对加剧当地干旱气候的影响。结果表明:(1)河西中东部ML厚度的年变化及地区差异明显。冬季最浅薄,夏半年深厚(特别是5、6月),4月及10月分别是ML急剧增厚及变薄的过渡期;同时,更靠近西北干旱区中心的河西西部及北部的ML更深厚。(2)夏季干(湿)天气通过加强(减弱)地气间的感热交换和干对流,而明显影响当地的ML厚度。平均而言,以高温日最深厚,干日次之,小雨日再次之,而中强雨日最浅薄。干年夏季的ML厚度平均比湿年的对应值增厚300 m左右。夏季典型干日的ML厚度比雨日厚3000 m,典型干日的ML厚度昼亱变化不大。(3)反过来夏半年深厚的ML也通过增加雨滴蒸发损耗,减少了干旱区的降水,加剧了当地干旱的程度,因此夏半年深厚的ML也是形成干旱气候背景的成因之一。

武威市寒潮天气气候分析及预报

利用武威市5站(民勤、凉州区、永昌、古浪、乌鞘岭)近50a寒潮天气资料,分析了寒潮天气的气候特征及其出现的天气环流背景,运用天气学方法建立该市分月寒潮天气的预报工具,在"武威市灾害天气预警服务系统"中发挥了良好的预报作用,适用于河西走廊中东部的寒潮天气预报,具有很好的推广应用价值。

祁连山东部高温天气气候分析和预报

通过对１９８０～１９９７年祁连山东部武威、民勤日最高气温≥３４℃日数统计得出，高温天气主要集中在７～８月；分析了高温出现的天气形势和气候规律，从而建立相应的高温短期预报工具。

武威地区夏季强雷暴与大降水天气对比分析

本文分析了武威地区夏季强雷暴与大降水天气的环流特征及物理量场，强调了二者的异同点。

从预报角度探讨乌鞘岭山区大气温差成因

利用2009年7月—2015年12月河西走廊东部乌鞘岭和天祝逐时气温、日照、地面2 min风场及每隔6 h云量资料,详细分析乌鞘岭山区大气温差、云量特征的时间变化及其预报关系,旨在提高天祝最低气温的预报准确率。结果表明:冬季08时气温乌鞘岭高于天祝的频率超过50%,温差强度达4~6℃;春夏季5—9月气温乌鞘岭高于天祝的频率低于40%,温差强度较弱在2℃以下。云量中夜间至清晨(02—8时)少,傍晚较多;5—9月较多,冬季较少。天空状况除冬季晴天多,出现频率高于50%外,其它季节阴天较多,晴天次之,多云较少,不足20%。乌鞘岭谷风多,而天祝山风多。气温乌鞘岭高于天祝的频率和强度与云量、山谷风、太阳照射时间、季节和天气系统密切相关。晴天和阴雨天气报准,天祝最低气温预报准确率最多可能提高30%,晴天报准时预报准确率最多可提高10%以上。

民勤大气边界层特征与沙尘天气的气候学关系研究

为了更好地理解西北干旱区大气混合层(ML)厚度的变化特征及其对当地沙尘气候形成的影响,利用民勤2006—2008年3—6月逐日08时和20时探空资料、降水和日最高气温,计算和分析了最大混合层厚度、逆温层特征和垂直风场及其对沙尘气候形成的影响。结果表明,民勤沙尘天气的大气边界层有显著的昼夜变化,白天厚、逆温强而多;沙尘天气的最大混合层厚度在2 600 m左右,介于无降水与有降水天气之间;扬沙主要由锋面中的冷空气引起,而沙尘暴主要由低层风场的剧烈扰动和500 m以上高层冷锋入侵引起。沙尘暴发生前近地面风场有明显的扰动,沙尘暴发生时在500 hPa以下有显著的冷空气活动,白天较强。能见度小于100 m的强沙尘暴夜间风速大,冷空气较强。

中国西北干旱区沙尘暴源地风沙大气边界层特征

应用西北干旱区沙尘暴源地甘肃省民勤县1971—2008年共1811个大风／沙尘暴个例的逐日08：00和20：00高空资料、降水、日最高气温以及沙尘暴实时资料，详细探讨了不同月份和季节干湿变化、沙尘暴强度、沙尘暴出现时间和持续时间的大气边界层垂直结构变化特征。结果表明：（1）沙尘暴发生时4—5月最大混合层较厚，在2500m以上；而强沙尘暴发生时6—7月较厚，7月最厚为2530m。3～8月沙尘暴发生时最大混合层厚度低于大风发生时的200~400m；4—5月下午沙尘暴发生时最大混合层较深厚，在2700In左右。沙尘暴持续时间与最大混合层厚度成反比。（2）沙尘暴发生时扰动和锋面逆温频次多而强，扰动逆温明显较强，达2．5℃／100m，锋面逆温高度在700~1000m，扰动逆温高度在150~400m之间；而大风发生时辐射和锋面辐射逆温频次多而强，强沙尘暴发生时锋面逆温明显较强，这说明沙尘暴多由风场的剧烈扰动和锋面过境引起。（3）白天800hPa以上有干气层存在，夜间干暖和逆湿现象显著。近地层越干冷、西北风越强，强沙尘暴持续时间越长。

沙尘天气、尘卷风对沙漠地区起沙量的贡献

降尘量能很好地反映整层沙尘气溶胶的信息。基于WRF/Chem沙尘暴模式及大气边界层的观测资料,获得了包括尘卷风起沙过程的日、月和年总起沙量,进而分析它们与自然降尘量之间的关系。结果表明:(1)半定量的沙尘天气日数与逐月降尘量呈极显著的正相关,但无法更精细地量化降尘量的来源;(2)模式量化计算的沙尘天气起沙量与降尘量的变化大体一致,它对总起沙量的平均贡献率为76%;(3)尘卷风对总起沙量的贡献达到了24%,在无沙尘天气的时段,降尘量100%来自尘卷风的起沙量;(4)沙尘天气和尘卷风构成的总起沙量和降尘量在月、年变化都有极其显著的正相关,均通过了0.001极显著检验。