气候变化对西藏高原青稞种植适宜性的影响研究

本文利用1991~2021年西藏主要农区平均气温、降水量和日照时数资料,选择一元线性回归法对气候变化特征进行分析,并研究了气候变化对当地青稞种植适宜性影响。结果表明:1991~2021年西藏主要农区多年平均气温为9.3℃,整体以上升趋势为主;1991~2021年西藏主要农区多年平均降水量为683.2mm,气候变化倾向率为-4.209mm/10a,下降趋势不太显著;1991~2021年西藏主要农区多年平均日照时数为2603.9h,气候变化倾向率为13.969h/10a,增加趋势不显著;西藏高原气候变化的过程中导致青稞播种时间提前,还对农作物布局产生了影响。

CMIP6耦合模式对青藏高原积雪的未来预估

基于第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)的历史模拟试验以及情景预估试验数据,分析了21世纪中(2035—2064年)、后期(2070—2099年)青藏高原积雪相对于参考期(1985—2014年)的变化。结果表明:相对于参考期,21世纪中、后期青藏高原平均年积雪日数、平均积雪期均表现为减少,减少幅度总体随着人为辐射强迫的增加而加大;除低强迫情景外,21世纪后期的减少幅度均大于21世纪中期;空间上总体表现为青藏高原东南部的减少幅度大于西北部。21世纪中、后期青藏高原积雪初日均表现为推迟、积雪终日均表现为提前,积雪初日推迟天数是积雪终日提前天数的1.5~2.0倍;人为辐射强迫越高,积雪初(终)日推迟(提前)天数越多;相同情景下21世纪后期积雪初(终)日推迟(提前)天数均多于21世纪中期。降雪(气温)与年积雪日数呈正(负)相关;随着人为辐射强迫的增加,降雪对年积雪日数的相对贡献率总体呈增加趋势;空间特征表现为降雪(气温)对青藏高原南部和北部(东部和西部)的年积雪日数的相对贡献更大。7—12月降雪的减少幅度大于1—6月,这可能是积雪初日推迟天数多于积雪终日提前天数的重要原因。不同情景下青藏高原未来积雪变化差异明显,由此可见,控制温室气体排放对减缓未来青藏高原积雪的减少速率至关重要。

青藏高原夏季一次冰雹过程的微物理特征

为提高青藏高原冰雹过程中降水特征的认识,利用雨滴谱数据并结合探空、雷达、FY-4A卫星和分钟降水资料,分析了2020年7月23日拉萨降雹过程的微物理特征。结果表明:在降水演变特征方面,雨量计分钟降水量与DSG5降水天气现象仪接近,但开始和结束时间、降水峰值及总降水量略有差异。此次过程中雨滴、冰雹的平均谱分布拟合曲线呈单调下降,雨滴谱符合Γ分布,雹谱符合M-P分布。降雹初期,降水粒子以小粒子居多,主要由雨滴下落中的蒸发所致;降雹后期,降水粒子谱宽变大,碰撞破碎和霰粒融化产生大量的小雨滴引起粒子数浓度剧增,数浓度增多和滴谱变宽导致雨强增大。冰雹的数浓度仅占总降水粒子数浓度的1.6%,但对地面降水量的贡献最大。根据观测,拟合得到冰雹平均末速度与直径的关系公式。

近43年西藏高原20cm地温对气温和降水变化的响应

为了全面了解西藏高原20 cm耕作层地温受气候变化的影响情况,为西藏生态环境保护及农牧业可持续发展提供科学依据。基于1971—2013年西藏8个气象站的地温、气温和降水资料,分析了地温与气温及降水的变化关系。结果表明:各站年气温和地温均呈显著的增温趋势(P<0.05),冬、春季的气温和地温升温率明显大于夏、秋季;西藏西部和中部各地增温趋势明显大于东部,且大部分站点和时段地温增温率大于气温增温率。年、季气温和地温的年代际变化表现为:20世纪70—80年代偏低,90年代正常,21世纪前10年明显偏高。各站年地温、湿季地温、干季地温与同期气温均呈极显著正相关(P<0.01);湿季西藏中部和东部各站地温与同期降水量呈显著负相关(P<0.05),且不同时段的地温与同期气温及降水的相关程度湿季均大于干季。

地面气象观测站仪器计量数据检定方法研究

针对地面气象观测站仪器计量数据标定效率低、残差大的现象,研究了地面气象观测站仪器计量数据检定方法。通过构建数学模型对仪器计量数据不确定度的影响因素进行深入分析,结合不确定度计算公式明确各个影响因素的不确定度,引入不可靠性进行分析计算,以生成不确定度合成量,分析地面气象观测站仪器的工作特性,制定科学的计量数据检定项目,引用逻辑检查方式,对计量数据进行逻辑检查,实现仪器计量数据检定。得出该方法平均数据检定效率约为0.4773 s/k,标定残差低于4%,达到了理想的数据检定效果。

西藏地区气象灾害对农业的影响及应对措施

近年来,西藏地区气象灾害频繁发生,已经成为我国气象灾害较为严重的地区之一,严重影响了当地人民群众的生产生活及社会经济的发展。本文着重分析了西藏地区的主要气象灾害,并针对气象灾害对农业产生的严重影响提出科学、合理的应对措施,以期有效防御和应对气象灾害,减少经济损失。

西藏拉萨市供暖季天然气日负荷预测模型研究

利用2018—2019年拉萨市天然气逐日燃气负荷数据以及同期气象要素数据,研究了燃气负荷的季节变化规律及其与气象因子的相关性,并基于多元回归模型与神经网络方法建立了燃气负荷预测模型。结果发现:拉萨市燃气负荷呈现显著的单峰型变化特征,供暖季(10月至次年3月)的燃气日负荷较其它月份显著增多,12月达到峰值,次年4月开始逐渐减少。农历春节和藏历新年的燃气日负荷具有一定的波动性。平均气温、平均气压和平均风速与燃气负荷呈显著的负相关,其中平均气温与燃气日负荷的相关性最高,其次是最低气温和最高气温。选取平均气温、平均气压、平均风速和平均相对湿度以及假日系数6个因子,采用多元线性回归模型和神经网络两种方法建立了拉萨市供暖季燃气日负荷的预测模型。对比分析发现,两种模型对拉萨市燃气日负荷均有较好的预测效果,基于神经网络方法的预测模型更优异。

西藏气象应急指挥车浅析

近年来随着极端天气的增多以及应对突发事件所需提供的气象保障服务增多,可及时赴现场提供气象服务支持对决策方案制定有重要作用,因此配备气象应急保障系统非常必要。气象应急指挥车是气象应急保障系统的组成部分,对气象应急指挥车的构成和使用熟练掌握对有效提高气象应急保障服务能力有重要意义。

拉萨上空对流层NO_(2)柱浓度光谱反演及其变化特征研究

基于多轴差分吸收光谱技术(MAX-DOAS)开展拉萨上空太阳散射光谱观测和对流层NO_(2)柱浓度反演研究,探究西藏和平解放70周年大庆活动期间拉萨上空NO_(2)对流层垂直柱浓度变化特征。研究结果表明:观测实验期间(2021年8月9日至2021年8月31日)白天NO_(2)对流层垂直柱浓度的平均值为4.46×10^(15)molec·cm^(-2),明显高于西藏和平解放70周年大庆活动日当天NO_(2)浓度水平(2.85×10^(15)molec·cm^(-2));而且NO_(2)对流层垂直柱浓度日均值的逐日变化与地面在线观测数据具有良好相关性,相关系数为0.58。观测实验期间拉萨市主导风向为西风,东西方向是大气NO_(2)污染物的传输通道,这与拉萨城区河谷地形相一致。观测实验期间NO_(2)对流层垂直柱浓度小时均值的平均日变化呈现“U”型分布,早晚出现高值,低值浓度出现在16:00时左右,但西藏和平解放70周年大庆活动日当天NO_(2)对流层垂直柱浓度的日变化除表现为早晚峰值外,还在正午12:00时出现峰值,这与活动结束后道路管控措施解除以及活动保障车辆行驶排放有关。本研究证实了地基MAX-DOAS遥感观测技术在高原城市拉萨具有很好地适用性,同时也发现拉萨大气NO_(2)浓度水平变化主要受城市交通排放影响,西藏和平解放70周年大庆活动当日拉萨对流层大气NO_(2)浓度低。

气候变化背景下羌塘国家自然保护区植被净初级生产力时空变化

基于Miami模型和Thornthwaite Memorial模型,利用西藏羌塘国家自然保护区附近5个气象站1971-2018年气温、降水数据和第五次耦合模式比较计划(CMIP5)多个全球模式历史和未来预估数据,分析保护区附近及保护区气温、降水、植被净初级生产力(NPP)的时空变化特征。结果表明:(1)保护区附近年平均气温从西部到东部渐低,年降水量从西部到东部渐多。年平均气温(T)呈显著升高趋势,年降水量(R)和年蒸散量(E)均呈微弱增加趋势,伴随各站气温NPP(NPPt)呈显著升高趋势,降水NPP(NPPr)呈微弱增加趋势,大部分站点蒸散NPP(NPPe)和标准NPP(NPPb)均呈微弱增加趋势;(2)NPPt从西部到东部逐渐变小,NPPr从西部到东部逐渐变大,NPPe、NPPb从西部到东部先变大后变小。狮泉河、改则站植被NPP限制因子为降水,申扎、班戈站为蒸散,安多站为蒸散或气温;(3)21世纪不同年代NPPt、NPPr、NPPe和NPPb与20世纪所有年代相比均显著增大。保护区NPPt、NPPr、NPPe和NPPb在未来不同排放情景下相对于1960-1990年均明显增加。保护区在近48a和未来气候“暖湿化”趋势下,植被NPP均有所增加,东南部的寒冷湿润地区增加幅度较大,而西北部寒冷干旱地区增加幅度较小。未来气候有利于当地植被NPP提高,从而改善生态环境。

近50年西藏那曲西南部湖泊变化特征及其对气候变化的响应

为了探讨气候变化对西藏那曲西南部湖泊变化的影响,基于1976—2022年Landsat系列遥感影像数据,采用最大似然法和目视解译的方法提取湖泊面积,结合水位、水量以及流域内气象数据,分析湖泊变化特征及其与气候因子之间的关系。结果表明,1976—2022年研究区湖泊总面积呈极显著扩张趋势,扩张率为6.96 km^(2)/a(P<0.001),2022年与1976年比较,面积增加234.29km^(2)。其中2000—2010年扩张最大,为144.44 km^(2),占总扩张量的64.46%;2010—2020年扩张最小,为7.98km^(2),只占总扩张量的3.56%;湖泊水位、水量变化与面积变化趋势基本相同。研究区湖泊面积与气温、最大冻土深度呈显著的相关(P<0.01),气温升高使得多年冻土融化、冰川消融,造成湖泊持续扩张。降水对湖泊面积扩张的影响是阶段性的。

四川省强降水分布及变化特征研究

利用1980—2012年四川省36个站点逐日降水资料,运用数理统计、一元线性回归、M-K突变检验、EEMD经验模态分解等方法,研究了四川省强降水分布以及时间演变规律。结果表明:四川省总体年平均降水量为1 039.6 mm,且年降水量总体呈递减趋势,每10年减少22.9 mm左右;中部地区年平均降水量相对较多,东部地区年平均降水量其次,西部地区年平均降水量相对较少。四川省降水量季节变化春季呈上升趋势,夏季、秋季和冬季呈现下降趋势。四川省大雨日数呈下降趋势,大约每10年大雨日数随时间会减少4.0 d。暴雨日数也呈下降趋势,大约每10年暴雨日数随时间会减少1.5 d。中部地区大雨日数、暴雨日数均较多,东部地区其次,西部地区相对较少。1992年为四川省年降水量开始突变年;降水序列在年际演变过程中,存在2～3年小尺度、5～10年中尺度、20年左右大尺度这3类时间尺度变化规律。根据趋势项得出四川省年降水量呈递减趋势。

1973—2017年藏北高寒牧区主要气象要素变化特征分析

为分析全球气候变化下藏北高原主要气象要素的变化特征,采用趋势分析、小波分析、突变点分析等研究方法,利用逐月站点气象数据,分析了1973—2017年藏北高原地区的主要气象要素的多尺度时间变化特征。结果表明:在全球气候变化下藏北高寒牧区的各主要气象要素变化显著,其中气温以0.45℃/10 a速率显著的升高,风速以-0.27 m/(s·10 a)速率呈极显著减小趋势,降水以6.48 mm/10 a速率呈不显著增加趋势;从季节变化来看,春季较为特殊,表现为增温缓慢、风速减幅最大、降水增加最为显著等特点,其他季节在各要素上变化较为均匀;周期变化上在去除显著的全球变暖的线性趋势后气温和降水都存在显著的准3年周期变化,且在发生时域上有互补特征。

基于ERA-Interim的青藏高原近40年云量的时空分布特征

青藏高原云量变化直接影响对流层中上部地气系统能量交换和大气水分循环,影响区域和全球气候。已有研究主要集中在总云量,鲜见对云量进行全要素分析,无法形成对青藏高原云量变化特征的全面认识。本文利用欧洲中期数值预报中心(ECMWF) 1979—2018年高水平分辨率ERA-Interim再分析资料,采用区域平均法、线性趋势分析和经验正交函数(EOF)等方法,分析青藏高原云量全要素的时空分布及气候特征。结果表明:(1)受高原大地形和山脉走向的影响,青藏高原云量具有明显的空间分布特征,且低云量对总云量的空间分布型贡献最大。(2)近40年,总云量增多趋势显著的区域主要分布在青藏高原北部和东部边缘等地,减少趋势较明显的区域主要分布在西藏东部和西南部;高云量在高原南部有显著增加趋势,其他区域增减不明显;中云量在高原中部呈减少趋势,北部和南部边缘呈显著增多趋势;低云量在高原东南部和西南部呈显著减少趋势,其他大部分区域呈增多趋势。(3)总云量和高云量第一空间模态均表现为青藏高原大部区域一致性变化,中云量和低云量在青藏高原均没有显著一致变化的空间模态。研究结果可以为应对青藏高原气候变化和生态修复型人工影响天气业务规划提供科学依据。

拉萨夏季一次典型降水过程雨滴谱特征及Z-I关系分析

研究降水滴谱特征和谱分布对了解高原降水的微物理特征、雷达定量估测降水以及科学实施人工增雨作业尤为重要。本文选取2018年7月8—9日拉萨夏季一次典型降水过程,利用DSG5型降水现象仪和地面小时降水资料分析了高原夏季对流云和混合云降水的雨滴谱分布特征及Z-I关系。结果表明:降水现象仪和翻斗雨量计的降水变化趋势较为一致。对流云降水中2.0~3.0 mm的降水粒子对雨强的贡献最大,混合云降水雨强的主要贡献者是1.0~2.0 mm的粒子;混合云降水阶段的雨滴谱数浓度比对流云大一个量级。对流云和混合云降水的雨强与雨滴的质量加权平均直径和数浓度密切相关。拉萨地区雨滴谱适合Γ分布,其拟合谱参数与青藏高原其他地区的差异表明高原地区雨滴谱分布存在时空差异;混合云降水谱参数N_(0)、μ和λ与雨强的变化趋势相反。混合云降水Z-I关系的系数和指数均小于对流云降水。应用标准Z-I关系,对流云降水阶段雷达低估降水强度;混合云降水阶段,当雨强<2.3 mm雷达低估降水,否则雷达高估降水。

青藏高原那曲中东部冰雹天气卫星雷达特征分析

利用CINRAD/CD雷达产品和FY-4A卫星数据及云特征量产品,结合地面、Micaps环流场和探空等资料,针对2018年6月17日青藏高原那曲中东部一次强天气过程综合分析了冰雹云的演变及结构特征,探讨了新型探测资料在冰雹监测预警中的应用。结果表明:(1)受500 h Pa高原槽和地面切变线共同影响,午后地面增温使得那曲中东部对流冷云单体发展,在其东移过程中不断与新生对流云合并加强,导致那曲市区和索县出现降雹。(2)冰雹出现区域与云顶亮温<-50℃区域及冰雹云移动路径有很好的对应关系,大冰雹落区在TBB值低于-50℃的负中心内。(3)高原冰雹云的雷达组合反射率、垂直液水含量、垂直液水含量密度和回波顶高在降雹前均出现陡增,降雹结束前维持较高水平,有利于冰雹粒子的发展;高原地区垂直液态水含量密度较低,强对流发展也相对较弱,难以产生强冰雹天气。(4)高原冰雹云具有粒子有效半径和云光学厚度较大的特点,符合高原农牧区冰雹云FY-4A卫星云特征参量的监测预警指标。(5)高原冰雹云较低的晶化温度使云体具有深厚的过冷水层,为冰雹增大提供了充分的环境。

HYA-SF型土壤水分观测仪的日常维护和常见故障解析

文章从HYA-SF型自动土壤水分观测仪的结构组成和工作原理进行阐述,介绍了该仪器的日常维护方法,并对一些常见故障进行了解析,可供观测人员和仪器维护人员参考。

那曲地区西部2010年初夏干旱气候诊断分析

利用1981～2010年那曲地区西部班戈县和申扎县的气温、降水等地面观测资料，对该区气候要素的年代际变化特征及其干旱变化的成因进行了初步分析。结果表明：那曲地区西部初夏干旱主要集中在20世纪90年代，80年代次之，21世纪最少，显然，那曲地区西部初夏出现干旱频率进入21世纪以后有逐年减少的趋势，特别是中旱和重旱出现频率越来越少。而2010年5～6月那曲地区西部两站降水总量仅为62．9ram，较历史同期（149．5mm）偏少6成。其中，申扎县雨量之少位居历史第1位。

对一次L波段雷达重大故障的排除

本文详细介绍了一次L波段雷达重大故障排除的过程,针对每个故障现象描述了检测和解决的方法,并在此基础上进行了相关的总结。另附一些近年台站L波段雷达故障排除的经验。

基层台站农业气象服务平台需求探析

基层气象台站在气象服务中的作用至关重要,做好基层台站的农业气象服务工作可有效提升农业发展水平,避免气象灾害对农业发展造成影响。因此,需要不断加强基层台站的农业气象服务工作,通过完善服务平台,提升服务水平。本文阐述了西藏自治区大气探测技术与装备保障中心的气象服务平台内容,且在其基础之上探究未来基层台站农业气象服务平台的需求改进对策,以期提升基层台站的农业气象服务水平,为我国农业发展奠定良好基础与保障。