甘肃陇南两次暴雨天气过程对比分析

2017年8月甘肃陇南出现暴雨天气,礼县、武都气象站24 h降水量突破历史极值,极端性和局地性突出。应用欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)第5代全球大气再分析产品ERA5、雷达资料及地面加密观测资料,对2017年8月6—7日、19—20日发生在甘肃省陇南地区的2次暴雨过程进行对比分析,重点讨论2次过程的环流背景以及强降水时段雷达反射率因子、径向速度、物理量特征。结果表明,2次暴雨过程均发生在西风槽偏北气流与中低层偏南暖湿气流交汇处,但是2次过程的主要影响系统及触发条件不同;雷达回波显示8月6—7日由冷式切变线引起的暴雨系统对流性较强,反射率因子值较高、中心高度较低,降水率较大,持续时间短;19—20日暖区降水的反射率因子值较低、中心高度较高,降水率较小,持续时间较长。

基于气象条件对兰州国际马拉松赛举办日期选择的分析

通过兰州市各月天气气候特点的统计分析，对马拉松比赛要求的各种气象要素条件（气温、风速、相对湿度等）进行对比，综合考虑2012年全国马拉松赛程安排，首先选定了6月3个日期段以及07：00—13：00时段作为兰州市举办马拉松比赛的适宜日期和时间段；然后，根据这3个日期段07：00～13-00时段的最低相对湿度和气温的分布，最后选择了6月10～15日为最佳比赛日期，为兰州市委、市政府确定最终比赛日期提供了重要的决策依据。

兰州市逆温时空分布特征及其与API首要污染指数的关系

利用兰州市榆中县气象局探空资料,统计分析了2006—2013年兰州市逆温时空分布特征及其与API首要污染指数的关系。结果表明,07:00贴地逆温直接影响兰州市区API首要污染指数,冬季逆温最强,秋季次之,夏季最弱,10月—次年1月较集中,持续10 d以上的逆温发生在11月—次年2月;当逆温≤3℃时对空气质量的负贡献明显增加,当逆温厚度为>700~900 m时污染日概率高于清洁日概率;逆温持续时间为2.0~5.0 d时平均API首要污染指数、污染日概率分别为93、26%,5.1~15.0 d时分别增加至107、39%,超过15.0 d时平均API首要污染指数显著升高至141,污染日概率快速增加为68%。

兰州市短时强降水的时空分布特征及地形因素

利用甘肃兰州地区144个区域自动站和国家站2010-2018年4-9月逐小时降水资料和地理信息数据,详细分析了兰州市短时强降水的时空分布特征,探讨短时强降水频次与地形因子的关系。结果表明:兰州市短时强降水的阈值为10 mm·h^-1,短时强降水事件主要发生在7月下旬至8月,21:00-22:00是集中高发时段;短时强降水频次空间分布不均,总体呈南多北少的分布格局,各站虽有显著差异,但未发生明显离散,符合正态分布,且与海拔高度、迎风坡向及坡度等地形因子显著相关,短时强降水高发区主要集中在山谷喇叭口、南风迎风坡、城市热岛区、高寒山区。

兰州市2011年第一场透雨过程分析

[目的]分析2011年兰州市第1场透雨过程。[方法]通过对2011年兰州市第1场透雨天气发生的天气尺度、中尺度及物理量诊断分析,探讨此次透雨天气的成因和物理量特征。[结果]高原低涡与西风带冷槽的结合是第1场透雨的影响系统,低层槽前700 hPa从四川盆地到河西有一条西南-东南向气流,俗称"倒扣风",为降水发生和持续提供了充沛的水汽;低层辐合、高层辐散有利于垂直运动;物理量分析和中尺度分析也证实了低层"倒扣风"的重要作用。[结论]该研究为春季久旱转雨的实时预报业务提供参考。

兰州市暴雨强度公式拟合方法研究

本文基于兰州市国家基本气象站1960-2014年降雨资料,通过直接拟合、耿贝尔分布、皮尔逊-Ⅲ型分布研究兰州市暴雨强度公式。选用芝加哥雨型来研究兰州市雨峰系数,结合暴雨强度公式确定短历时暴雨雨型。结果表明：（1）皮尔逊-Ⅲ型分布要优于耿贝尔分布和直接拟合,其调整后的兰州市暴雨公式中1年雨力参数A1为5.532mm/min,重现期调整参数c为3.198,降雨历时偏移参数b为14.92min,n为0.942,平均绝对均方差为0.036mm/min;（2）皮尔逊-Ⅲ分布能够满足不同的降雨历时以及更久的重现期。降雨历时小于90min或者重现期大于20年的暴雨模拟精确度更高,重现期在2-20a的暴雨平均绝对均方差最小为0.03mm/min。

兰州市逆温特征及其与API首要污染指数关系的研究

本文利用兰州市榆中县气象局探空资料,统计分析了2006至2013年兰州市逆温变化特征及其与API首要污染指数的关系,结果表明:07时贴地逆温直接影响兰州市区API首要污染指数,冬季逆温最强,秋季次至,夏季最弱,10月至次年1月较集中,持续10天以上的逆温发生在11月至次年2月;逆温大于3℃、厚度大于500m时对空气质量的负贡献明显增加,逆温大于7℃、厚度为700至900m时污染日概率高于清洁日概率;逆温持续时间为2至5天时平均API首要污染指数、污染日概率分别为93、26%,5至15天时分别增加到107、39%,超过15天时平均API首要污染指数显著升高到141,污染日概率快速增加为68%。

2013年6月19-20日甘肃陇东南暖区暴雨多普勒雷达特征分析

应用天水多普勒雷达资料,分析了2013年6月19-20日甘肃陇东南地区大暴雨过程中暖区降水时段的雷达反射率因子、径向速度及PUP产品特征。结果表明,雷达反射率因子特征与我国东部、南部的暖区暴雨特征极为相似,局地强回波的列车效应明显,强回波一般低于45 dBz,且主要分布于0℃层以下;雷达径向速度反映出对流层中低层的暖平流、风场辐合结构和低空急流的维持有利于强回波及高频次列车效应的产生;γ中尺度涡旋的出现对强降水的临近预报具有明显的指示意义。

全球和区域数值模式在甘肃2020年汛期降水预报中的检验评估

2020年汛期6—8月甘肃降水日数多、持续时间长、范围广、强度大,对该时间段内3种全球模式(ECMWF、GRAPES_GFS和NCEP_GFS模式)和4种区域模式[GRAPES区域数值预报业务系统(GRAPES_3 km)、西北区域区域模式(GRAPES_LZ10 km)、西北区域快速更新循环预报系统(GRAPES_LZ3 km)和华东区域模式(SMS-WARMS)]24 h累计降水预报性能进行检验评估。结果表明:(1)全球模式中ECMWF模式的预报性能优于其余2个模式,而区域模式中GRAPES_3 km和SMS-WARMS模式预报性能相对较好,且SMS-WARMS模式预报性能更稳定。(2)区域模式晴雨准确率及小雨和中雨的TS评分、ETS评分、命中率低于全球模式,暴雨优于全球模式;大雨和暴雨的空报率和预报偏差均高于全球模式。(3)根据500 hPa环流形势可将甘肃汛期降水划分为副高边缘型和低槽型2种类型,针对2020年4次副高边缘型和3次低槽型降水进行分类检验评估。全球模式和区域模式均对前者的各个量级降水预报性能优于后者;ECMWF模式和区域模式对2种类型大雨和暴雨预报效果优于NCEP_GFS和GRAPES_GFS模式;全球模式中ECMWF模式、区域模式中SMS-WARMS模式对2种类型降水预报效果最好。(4)7种模式对2种类型中雨和大雨雨带走向预报较好,对副高边缘型降水过程降水落区的预报能力优于低槽型降水过程,但预报降水强度较观测偏强,尤其是降水中心区域。

基于SCS模型的甘肃南部小流域径流模拟研究

SCS模型考虑了径流与土壤特性和土地利用的关系,能反映不同土壤和地面覆盖条件影响产流的特点,所需参数较少,是一种简洁且实用的流域径流计算方法。基于小流域DEM和遥感资料,利用GIS划分流域子单元,以甘肃南部嘴子沟流域为例,选取不同时段不同降水量,应用SCS产流模型对小流域降雨-径流过程进行模拟计算,得出径流深和径流量分布图;利用GIS技术实现径流数据与空间数据相结合,为模拟、评价及预测小流域泥石流的危险范围提供了技术支撑。

基于SCO Unix的省级气象信息编辑处理系统

在SCO Unix 5.0.6操作系统下,采用了模块化的编程技术,完成了各类气象资料的查错和打包等功能,将气象资料的处理、发送平台相统一,极大地提高了资料的传输时效,减少了网络维护人员的工作量,减少了国家气象信息中心FTP服务器的负荷。另外,系统完成了基于SCO Unix下特种资料(长文件名资料)的查错、打包和传输,填补了原9210系统基于省级常规气象资料(短文件名资料)的打包及长文件名资料传输上的空白。

基于GIS的兰州百合适生种植气候区划

基于兰州市以及附近四周其他地区气象站30 a（1981～2010年）的气候资料和154个站点的降水资料，利用地理信息系统（GIS）技术对区域内降水、气温等进行了数据细网格化分析。结合百合田间观测气象和产量资料，采用逐步回归、宏观地理因子模拟与小地形订正等方法，建立了兰州市百合种植区划指标空间分析模型，区划结论与实际种植基本相符，GIS技术制作的区划图结合水平和垂直种植区划辅助参照表，直观详细地展现了百合适生种植区的地理分布及特征，从而减少了种植的盲目性。

不同天气分型下甘肃河东地区强冰雹天气多普勒雷达产品特征

利用2008—2017年甘肃省河东地区自动气象观测站冰雹观测资料和灾情资料,对收集到的符合标准的河东地区75个冰雹个例进行中尺度诊断,按照主要影响系统分为3种冰雹天气类型,对3种冰雹天气型雷达产品的统计特征和雷达回波特征进行对比分析,并选取典型个例进一步分析验证。结果表明,在3种冰雹天气型下,多普勒雷达产品的最大反射率因子(Z_(max))及其所在高度(H Z_(max))区别较小,Z_(max)均大于50 dBZ,对应H Z_(max)也在2.0 km以上;回波顶高(ET)、核心区厚度(H)、45 dBZ以上质心高度(H_(45 dBZ))、风暴体大于等于30 dBZ所在最大高度(TOP)、垂直累积液态水含量(VIL)及垂直累积液态水含量密度(VILD)存在明显差异,西北气流型的H、H_(45 dBZ)、TOP和VIL较高,低槽型的ET和低涡型的VILD较低;3种冰雹天气型出现回波悬垂的频率均在61.0%以上,低槽型出现三体散射和旁瓣回波的频率分别为35.5%、48.4%,而出现有界弱回波区的频率为12.9%,西北气流型和低涡型出现有界弱回波区的频率均达38.5%;三体散射和旁瓣回波特征具有一定的预报时间提前量,提前量平均18 min,最大30 min。

蒙古冷涡影响下的兰州连续强对流天气

利用常规气象观测资料、环流再分析资料,采用天气动力学诊断方法和强天气分析技术,对兰州市2015年7月连续11 d的强对流天气成因进行分析,针对致灾最重的7月13日雹暴天气进行大尺度环流背景、物理量场及中尺度分析;同时,将2013年8月连续5 d的强对流天气与2015年7月连续11 d的强对流天气进行天气实况、环流形势的对比分析。结果表明,夏季500 h Pa高空蒙古冷涡与新疆至青海一带的大陆高压相配合,使兰州地区处于冷涡西南部的西北气流控制下,从冷涡底部不断分裂下滑的冷槽,中高层冷槽和低层暖温度脊的上下叠置,有利于对流不稳定的建立和发展,极易造成兰州地区午后强对流天气。蒙古冷涡的位置及强度,决定了兰州地区连续性强对流天气的持续日数、对流性天气的强度及影响范围。

“互联网＋”背景下的气象影视服务的创新与应用

文章分析了传统气象影视服务的现状,结合“互联网＋”的特点,提出了新时代背景下的气象影视服务的创新模式,提出了搭建网络平台,依托新媒体手段提高气象影视服务质量,拓宽气象信息传播渠道,增强与受众互动体验的新思路,创建“互联网＋”背景下的气象影视服务的新生态.

GIS技术在气象灾害风险区划中的应用

文章分析1981~2010年皋兰县各乡镇气象灾害(干旱、沙尘暴、暴雨洪涝和冰雹)数据,通过对孕灾环境敏感性、致灾因子危险性、承载体易损性以及防灾减灾能力等多因子综合分析,利用GIS技术和加权综合评价法,以及层次分析法对灾害风险进行等级划分。结果表明:黑石和西岔处于干旱、沙尘暴和冰雹灾害的高风险区;九合和什川为暴雨洪涝高风险区,干旱、沙尘暴和冰雹低风险区。

构建新媒体时代的公共气象影视服务体系分析

数据化时代的到来为公共气象影视服务带来新的机遇,同时也是一次巨大的挑战,若气象影视服务抓住这一契机必将取得一定的成就。本文就现阶段公共气象影视服务存在的问题展开讨论,并结合新媒体发展趋势以及气象影视服务体系分析两方面提出相应的应对措施,重新定位公共气象影视服务的发展前景,优化完善相关服务体系。

VR技术在地面气象观测设备保障技能培训中的应用

虚拟现实(VR)作为近年来极为火热的高新技术,在诸多领域中得到了广泛应用。VR应用到气象部门地面观测设备保障技能培训,降低了硬件投资且增强了培训效果。介绍了VR技术和实现工具,分析了VR技术在气象地面观测设备保障培训中的应用场景,初步设计了虚拟观测场仿真培训系统,最后对虚拟观测场的基本交互式设计及实现做了重点阐述。

民勤盆地沙漠化、贫困化与水资源开发利用

以3S技术与PR A工具,通过对民勤盆地水资源状况的变化与沙漠化、贫困化发生发展规律对比研究,表明自然条件恶劣、基础设施弱是沙漠化、贫困化产生的内在因素,而人类活动则是强大的驱动力。石羊河流域武威盆地不合理的水资源利用造成进入民勤盆地水量日益减少,从20世纪50—70年代的4×108～6×108m 3下降到目前的0.5×108m 3,民勤盆地内大规模开采地下水导致水位下降达30m,同时造成地下水水质恶化、植被退化与沙漠化。沙漠化导致了贫困,贫困反过来加剧沙漠化,两者不断恶性循环。为此,要加强流域内水资源管理,严禁超采地下水;以“退耕还林,种草养畜”为出发点促进流域产业结构调整和节水;加大资金投入和科技扶贫,实现可持续发展。

西北地区春季多雨与少雨年的高空环流特征

对西北地区1961—2000年119个气象站的春季降水,分析了其空间分布和时间变化及其多雨与少雨年的500hPa高度场、OLR场、700hPa风场、湿度场。结果表明:多雨年中纬度500hPa春季高度距平场东正西负,东亚大槽弱,欧洲低槽强,700hPa春季矢量风距平场非洲至欧洲、西伯利亚海和菲律滨海盆为辐散区,印度和中国西北地区为辐合区,北半球欧亚700hPa春季比湿距平场正中心位于阿拉伯海到孟加拉湾和长江流域,OLR主要负距平中心在东南沿海和孟加拉湾,西北地区亦为负距平,主要正距平中心在西太平洋。少雨年500hPa春季高度距平场西正东负,中亚到新疆的高压脊强,东亚槽偏强,700hPa春季矢量风距平场欧洲、西西伯利亚、泰国为辐合区,中国西北地区为辐散区,700hPa春季比湿距平场正中心位于孟加拉湾和菲律宾海盆,OLR负距平中心在东南沿海—青藏高原北—新疆北部,西北地区亦为正距平,主要正距平中心在西太平洋。