江苏省风电场的气象灾害风险评估

在分析江苏省风电场气象灾害特征的基础上,建立了以江苏省为例的风电场气象灾害风险性评价模型,确定台风密度、龙卷风密度、雷暴密度、风机密度、单机发电功率、人均GDP这6个因子作为评估指标。结合GIS技术和层次分析法对江苏省长江以北各县市风电产气象灾害风险度进行了区划。结果表明,江苏省长江以北的沿海城市:南通和盐城区域为风电场气象灾害的极高风险区和高风险区,而同样为沿海城市的连云港与苏中地区的泰州市、扬州市和苏北地区的淮安为风电场气象灾害的中风险区,宿迁和徐州均为风电场气象灾害的低风险区。

雷电灾害潜在与现实易损性分析及区划研究——以黑龙江省为例

提出雷电灾害的潜在易损性和现实易损性概念,利用黑龙江省1959-2008年的雷暴日资料及1999-2008年的雷电灾害资料,结合黑龙江省的经济和人口密度特征,提出了雷暴日数、雷电灾害频度、生命易损模数及经济易损模数作为雷电灾害易损性评估指标。在此基础上,采用4级区分法对各指标进行了分级,并赋予各等级如下定值:极高级为1.0,高级为0.8,中级为0.5,低级为0.2。对黑龙江省各地市4个评估指标的等级值进行加权平均,得到权重平均值作为雷电灾害易损性评估的综合评价指数。最后通过对黑龙江省各地市雷电灾害易损性进行综合评估,形成黑龙江省雷电灾害易损度区划。结果表明:哈尔滨、齐齐哈尔和绥化潜在易损度和现实易损度皆高,综合易损度为极高易损区。伊春、大兴安岭、黑河潜在易损度很高,而现实易损度最低,故综合易损度为高易损区。鹤岗、鸡西潜在易损度较低,现实易损度较高,综合易损度为中易损区;七台河潜在易损度最低,但现实易损度高,综合易损度同样为中易损区。佳木斯、双鸭山、牡丹江潜在易损度和现实易损度皆低,综合易损度为低易损区。

江苏省龙卷风灾害风险评价模型研究

在分析江苏省龙卷风气候特征的基础上,建立了以江苏省为例的龙卷风灾害风险性评价模型,确定水域面积、海拔高度、人均国民生产总值、人口密度、龙卷密度和龙卷灾害综合灾度这6个因子作为评估指标,利用层次分析法确定各因子的权重,计算出江苏省各市龙卷风灾害风险度并进行了风险度区划。结果表明,苏州、无锡、南通为龙卷灾害高度风险区,常州、南京为较高风险区,镇江、泰州、徐州、盐城、扬州、连云港为中度风险区,宿迁和淮安为低度风险区。

浙江省梅汛期降水与洪涝灾害的长期变化

梅汛期降水是引发浙江省洪涝灾害的重要原因之一。首先,应用相关分析,对浙江省境内57个气象观测站29年来(1971-1999)梅汛期降水的空间分布特征进行了分析,论述了省内不同地区梅汛期降水的长期变化规律。分析发现,这一时期的梅汛期降水明显呈现缓慢增加的趋势,并有着6年和3-4年的显著周期,这说明梅汛期降水可能与ENSO存在着一定的联系。最后,探讨了梅汛期降水异常与洪涝灾害之间的关系。

湖北省雷电灾害易损性分析与区划

使用2007—2009年湖北省13个闪电监测站闪电定位数据和1998—2009年雷电灾害资料,结合湖北省自然、社会、经济特征,以雷击密度、综合灾度、人均GDP以及人口密度为雷电灾害易损性评估指标,采用层次分析法确定指标权重,建立雷电灾害易损性评估模型,计算全省各地市雷电灾害易损度,形成湖北省雷电灾害易损性区划图。结果表明:湖北省雷电灾害易损性高、中、低各区域相对集中,其中武汉、鄂州、黄石、咸宁、宜昌5市为易损性极高区;仙桃、荆门、潜江、孝感4市为高易损区;襄阳、天门、黄冈、随州4市为中易损区;荆州、十堰2市以及神农架林区、恩施土家族苗族自治州为易损性极低区域。

GIS-MCE技术在农业气象灾害风险评价中的应用

气象灾害风险评价涉及多源、多维、多尺度空间数据与社会经济统计数据,对应用GIS结合MCE技术进行农业气象灾害风险评价进行了研究。利用特尔菲专家测定法建立评价准则,利用空间划分技术建立评价单元,利用属性值空间化技术实现对气象灾害影响因素空间分布特征进行描述,以空间叠置计算获得多准则条件下空间单元决策目标分值,从而实现区域气象灾害风险区划。研究表明,GIS结合MCE技术能够较好地整合与气象灾害风险评价相关的各类空间数据和社会统计数据,实现气象灾害风险的定量化评价。以冰雪灾害致灾因子评价为例,证明以上技术方法具有可行性。

江苏省龙卷风灾害易损性分析

在分析江苏省龙卷风气候特征的基础上,利用主成分分析方法对江苏省龙卷风灾害易损性进行了综合评估,得到了江苏省各市的龙卷风灾害易损度,并利用聚类分析对各市易损度进行了分级区划。表明徐州为龙卷风灾害极高易损区,泰州、南通、苏州为高易损区,盐城、镇江、扬州为中易损区,淮安、宿迁、南京、无锡。

省级气象云资源管理平台设计与应用

基于OpenStack架构建立省级云资源管理平台,通过整合省级各类硬件资源,将计算、存储、网络等硬件资源纳入统一资源池管理,在此基础上将省级原有的多套虚拟化系统软硬件资源纳入平台统一管理。平台投入使用后资源有效利用率大幅提升,实现硬件资源动态、弹性、可回收利用,能够更好地为各业务部门提供硬件资源服务。通过接管省级VMware、OS等虚拟化系统,平台可以根据业务需求快速部署交付业务系统,大幅提高对气象业务的服务和支撑能力,提高了系统运维的水平和效率。该平台的建成和应用对省级云计算发展和应用具有示范、服务、探索等多重作用,特别是对带动省级信息化建设进入新阶段,探寻省级新的信息化建设模式具有现实意义。

夏季青藏高原大气热源与西南地区东部旱涝的关系

利用1959～2006年西南地区东部20个测站逐日降水量资料和NCEP/NCAR再分析月平均资料,分析了夏季青藏高原大气热源特征,指出了影响西南地区东部夏季旱涝的热源关键区域,并就关键区大气热源对该区域夏季旱涝的影响进行了诊断,得出了以下主要结论:西南地区东部夏季降水与高原主体东南部的热源变化关系密切,当该区域(该区域的平均大气热源值定义为热源指数)大气热源偏强时,西南地区东部夏季降水偏多的可能性大。当夏季青藏高原关键区大气热源值偏强(偏弱)时,西太平洋副高和南亚高压脊线位置偏南(偏北),东亚夏季风偏弱(偏强),出现有利于西南地区东部夏季降水偏多(偏少)的环流形势;同时西南地区东部夏季水汽输送增强(减弱),水汽辐合上升运动也增强(减弱),因此,该地区夏季降水容易偏多(偏少),出现洪涝(干旱)的可能性大。

中国东部夏季降水型的年代际变化及其与北太平洋海温的关系

采用中国160站降水资料、NOAA ERSST海温资料以及ERA-40大气再分析资料,分析了中国东部夏季降水型的年代际变化特征及其与北太平洋海温的可能联系。结果表明:中国东部夏季降水型在近50年中经历了两次年代际变化,第1次发生在20世纪70年代中后期,北太平洋中纬度地区冬季海温由正距平向负距平转变,太平洋年代际振荡(PDO,Pacific decadal oscillation)由负位相向正位相转变,通过影响东亚夏季风环流,使东亚夏季风减弱,中国东部夏季降水从北到南呈现出"+-+"转变为"-+-"的三极分布形态,这次年代际变化体现了同一模态正负位相的转变;第2次发生在20世纪80年代末90年代初,北太平洋海温转变为日本以南西北太平洋的正距平分布,同时菲律宾群岛附近海温偏暖,西太平洋副热带高压偏南偏西,使得中国东部夏季降水由北至南转变成"-+"的偶极分布形态,这次年代际变化体现了一种模态向另一种模态的转变。

中国低温雨雪冰冻灾害危险性评估与区划

利用1960—2009年全国542个站点的常规气象观测资料,从灾害成因角度筛选评估指标,建立灾害危险性评估的气象指标体系,基于不同强度频率的评估思路构建综合危险性指数,对中国低温雨雪冰冻灾害危险性进行评估和区划。结果表明:(1)中国大部地区属于低危险区,高危险区主要集中于黑龙江—吉林—辽宁东部—内蒙古东部、新疆北部、青海南部—西藏东北部—甘肃南部。南方绝大部分地区均处于极低危险区。(2)南方地区内部相对高危险区主要集中在四川中南部云南东北部—贵州西部、湖南东部、安徽南部—江西北部、河南北部。(3)高危险区的分布与地形、纬度均有着密切的关系。

利用广义帕雷托分布拟合中国东部日极端降水的试验

引进广义帕雷托分布拟合我国东部地区78个测站夏季（5-9月）逐日极端降水量。结果表明,不同门限值条件下的逐日降水量所拟合的降水极值概率分布均符合广义帕雷托分布,与其它极值分布如广义极值（下称GEV）分布模式相比,以GPD模式为最优。根据现代气候条件,分别计算了50年一遇和100年一遇的极端降水量分位数并分析其空间分布特征,两者基本一致,总体上都呈现出由东南向西北方减小的趋势,且南北差异较大,南方的极端降水量值可能达到北方地区的两倍以上。此外,资料年份越长,拟合效果越好。

近50年江苏省夏季高温热浪的时空分布特征分析

根据江苏省1955-2007年7-9月逐日最高气温资料,分别以日最高气温≥35℃的高温天数、持续3d、5d的高温过程、平均最高气温为指标,建立了各站点的高温日数、高温强度的时间序列。分析发现,该省20世纪90年代中后期以来处于一个偏热期,苏州等城市近几年高温次数明显增加,而西南区域南京等城市夏季的最高气温则有下降趋势;同时,运用小波分析方法对该省高温时空分布的周期性进行了分析,结果表明,江苏省年平均最高温度变化中5～6a的周期振荡在各地区中反映得比较明显。

1951—2006年黑龙江省积雪初终日期变化特征分析

利用黑龙江省1951-2006年积雪初终日期资料,采用统计方法研究了黑龙江省积雪初终日期的时空变化特征.结果表明:黑龙江省多年平均有5.5个月的可积雪期,积雪初日北早南晚,南北相差1个月;终日南早北晚,南北相差1.3个月.积雪初日推后1.9d.(10a)-1,终日提早1.6d.(10a)-1.积雪初/终日期的退后/提前主要在较低纬度的平原地区.

江苏省地闪密度及雷电流幅值分布

从雷电防护中重点关心的地闪密度和雷电流幅值两个方面进行分析,引入时间权重法结合人工观测雷暴日资料和闪电定位仪资料,给出地闪密度分布情况并依此绘制江苏省雷区分布图,对照Anderson经验公式拟合雷电流幅值概率分布情况.结果表明:江苏省地闪密度的分布趋势是南部比北部多,西部比东部多;洪泽湖周边、太湖和宁镇丘陵周边是江苏省雷电防护重点区域.江苏省雷电流幅值概率分布符合Anderson经验公式,幅值主要在20～40kA范围内变化.

热带太平洋-印度洋海表温度变化及其对西南地区东部夏季旱涝的影响

利用1959—2006年西南地区东部20个测站逐日降水量资料和NCEP/NCAR再分析月平均资料,分析了热带太平洋-印度洋海表温度异常特征及其对西南地区东部夏季降水(旱涝)的影响,结果表明:前期赤道东太平洋海表温度偏高,西南地区东部夏季降水偏多的可能性大;当前期春季印度洋海表温度偏高时,西南地区东部夏季降水可能偏多。太平洋区的海表温度距平(SSTA)分布呈"V"字型特征,赤道中东太平洋及南、北美西部沿海的SSTA与赤道西太平洋、南北太平洋的SSTA呈反相关分布,与西太平洋的亚洲大陆东部沿海的SSTA呈正相关,赤道印度洋及南印度洋的大部分地区的SSTA与赤道中、东太平洋的SSTA变化是一致的。当春季赤道中东太平洋及印度洋海表温度(SST)偏高(偏低)时,夏季南亚高压位置偏南(偏北),强度偏强(偏弱),面积偏大(偏小),同时西太平洋副高强度偏强(偏弱),面积偏大(偏小),位置偏南(偏北),西伸(东退)明显,东亚夏季风和南亚夏季风偏弱(偏强),我国华北及华南地区盛行下沉(上升)运动,而整个长江流域及青藏高原东部盛行上升(下沉)运动,西南地区东部也盛行弱的上升(下沉)运动,这有利于西南地区东部降水偏多(偏少),出现洪涝(干旱)的可能性大。

全球变暖背景下我国热带气旋灾害趋势分析

利用热带气旋(TC)灾害等资料,对全球变暖背景下我国TC灾害和防台减灾工作的成效等进行了初步分析。在过去25年中,每年平均有6～7个TC登陆我国沿海省份及海南岛,登陆时的平均强度达到29.9 m/s,平均在陆地上维持15.6个小时,导致505人死亡,造成370亿(2008年人民币水平)的直接经济损失,占GDP的0.4%。虽然总体TC登陆个数、登陆时强度和陆上维持时间均没有显著的变化趋势,但是由于经济的快速增长,全国总体的绝对直接经济损失呈显著上升趋势。在过去25年中,海南TC登陆时的强度有减小的趋势,而浙江省的登陆TC频数和福建省的登陆TC陆上持续时间有上升趋势,登陆TC的这种地区性变化趋势要引起重视,这些登陆TC的变化趋势可能与全球变暖有关。由于在浙江省登陆TC的登陆强度、陆上持续时间和造成的灾害都超过其它地区,因此这种登陆TC的地区性变化趋势对我国的防台减灾工作势必形成新的挑战。分析发现,在登陆TC活动的总体趋势没有显著变化的情况下,TC所造成的相对经济损失和死亡人数均有不同程度的下降趋势,说明在过去的25年中我国各级政府的防台减灾工作取得了一定成效。

台风“麦莎”的强度对台风前部飑线发展过程影响的研究

对2005年8月5日16时(UTC,下同)至6日00时发生的一次台风前部飑线过程进行了数值模拟,分析表明:台前飑线在母体台风和副高之间的湿区生成。台风为这次台前飑线过程提供了有利的条件,包括强的低空急流输送充沛的水汽,强的不稳定环境产生大的对流有效位能以及强的地表辐合,使得初始的离散的对流单体组织发展形成台前飑线。成熟时期的台前飑线虽然比中纬度和热带飑线的变压强度小,但是具有更强的低层暖湿空气入流,中层的入流范围也更加宽广。敏感性试验结果表明:台风强度越强,其台前飑线的回波强度越强,移动速度更快,生命史也更长。强台风使得低空垂直风切变更大,有利于台前飑线的生成和发展,在台前飑线发展成熟后,低空垂直风切变强度减小,不利于台前飑线的维持,加之低空水汽输送的减少,使其逐渐趋向衰亡。

气候因子对宁夏不同区域马铃薯气象产量的影响效应分析

【目的】探讨气候因子对宁夏马铃薯气象产量影响的时空分布规律,为宁夏马铃薯生产提供参考。【方法】选取宁夏具有代表性的中部(盐池、海原)和南部(西吉、隆德)4个区县1971-2007年以及北部(青铜峡、石嘴山)2个市1971-1985年的马铃薯产量统计资料,及对应的各地气象台站的降水量、日照时数、平均气温等气象资料用于试验。采用积分回归方法分析宁夏不同区域马铃薯生育期内各气候因子与气象产量的关系,在此基础上采用产量影响指数法进一步分析不同区域气候因子对马铃薯最终气象产量的影响程度。【结果】通过相关系数得到影响宁夏南部马铃薯气象产量的气候因子为4月日照时数;中部为4月日照时数、7月降水量;北部为6-8月降水量及8月的日照时数和气温。利用积分回归法得到对宁夏马铃薯气象产量影响最大的气象因子为气温,其次为降水和日照,其中气温在结薯期对马铃薯气象产量的影响呈明显的负效应,降水在结薯期对气象产量的影响呈明显正效应。采用产量影响指数法,得到对宁夏不同区域马铃薯气象产量影响最大的气象因子:南部为7月上旬降水量,中部为7月降水量,北部为8月上旬降水量。【结论】气候因子对宁夏马铃薯气象产量的影响在不同区域、不同时期不尽相同。

基于GPS资料分析西藏中东部夏季可降水量日变化特征

利用中日JICA项目2010-2013年地基GPS探测的逐时大气可降水量PWV资料以及西藏自治区气象局信息中心提供的2011年自动气象站逐时降水资料,分析了西藏中东部地区4个测站（丁青、那曲、隆子和林芝）夏季PWV日变化特征及有、无降水日的差别,并初步讨论了其与累积降水的关系。结果表明：（1）西藏中东部各站PWV存在明显的日变化特征,通常于02：00（世界时,下同）左右达到最低值,此后迅速上升,高值普遍从08：00持续到19：00。各站PWV日变化幅度普遍随测站的海拔升高而减小;（2）各站PWV日平均值随海拔降低而增加,在有降水日PWV要比无降水日高出10.2%~31.3%,且有、无降水日PWV差值随海拔升高而增大;（3）谐波分析表明,各站PWV日变化主要以日循环为主,同时各站PWV日变化也表现出不同程度的半日循环,这种双峰型变化特征在海拔较高的测站较为明显。与有降水日相比,无降水日PWV半日循环信号普遍有所增强;（4）各站累积降水量和累积降水频次的日变化具有较明显的日循环特征,降水主要出现在当地傍晚以后;（5）各站PWV开始上升的时间普遍超前于降水,并在降水结束后出现明显回落,降水量通常在PWV还处于较高值时达到最大。