“23·8”黑龙江极端强降水过程特征与成因

利用多源观测资料及ERA5(ECMWF reanalysis version 5)再分析资料,从气候统计、天气分析及物理量诊断等角度,分析2023年8月2—4日黑龙江省东南部一次极端强降水过程。高空持续辐散、副热带高压和东北北部冷涡稳定少动、西南低空急流持续水汽输送等有利条件是此次强降水过程持续时间较长的主要原因。该过程可分为两个阶段:第1阶段,经向水汽净收入层和大气饱和层深厚,大气层结为弱对流不稳定;中层受西北气流控制,低层西南急流发展、伴随弱低涡东移,形成水平风速辐合及系统性上升运动,产生大范围持续性降水;该阶段以层积混合云为主,降水效率高,个别时段伴有列车效应,造成极端小时降水量及较大累积降水量。第2阶段,经向水汽净收入集中在对流层低层,且中心强度较大,对流层低层暖湿、饱和,中高层干冷,大气具有较强对流不稳定;在中层槽和低层暖式切变的系统性抬升以及地形辐合抬升的共同作用下,局地有积云发展,引发短时强降水,降水强度分布不均。

2001-2021年黑龙江省森林植被生态质量变化分析

通过统计分析及空间插值等方法,使用气象和遥感数据,分析2001—2021年黑龙江省林区主要植被生长季的气候条件及植被生态质量变化特征。结果表明:2001—2021年黑龙江省林区生长季降水量、平均气温和日照时数分别呈增加、增加和减少趋势。在水分、热量整体逐步增加的背景下,气候条件有利于改善植被生态质量。2021年生长季大部分林区植被生态质量为优和良等级;与多年平均比较,85%以上的林区呈偏好趋势,尤其是中部、东南部部分林区呈很好趋势。植被生态质量指数平均每10 a增大4.3,99%以上的林区呈提高趋势,特别是北部、东南部及中部部分林区改善明显。

台风“美莎克”对黑龙江的影响及其非对称结构特征

使用常规观测资料及ERA5(0.25°×0.25°)再分析资料,对2009号台风“美莎克”进行分析。结果表明:此次过程,副热带高压异常强大,位置偏北,并与北侧阻高合并形成高压坝阻挡;“美莎克”沿副高外围北上与中纬度低涡及冷空气相互作用,变性后斜压性明显加大,低涡增强;“美莎克”携带大量水汽,同时中低空急流将海上水汽持续向黑龙江输送,并在黑龙江强烈辐合,形成强的水汽辐合区和水汽辐合带;高低空急流耦合构成强的垂直环流,对应非常强的垂直上升速度;副热带高压向西北伸展,高空引导气流和热成风方向转为西北-东南向,促使“美莎克”登陆后向西北移动,穿过黑龙江,是黑龙江出现大暴雨的主要原因。分析台风中心涡度、散度、垂直速度、位温、湿位涡等物理量的三维结构变化,认识台风在北上登陆中的变性过程以及降水出现非对称结构的原因。

黑龙江省气象台新一代短期天气预报业务系统

新一代短期天气预报业务系统建立了人机交互工作平台 ,包括 13个子系统和子功能模块。建立了预报业务技术流程 ,经过 11个步骤完成一次预报制作。新系统与原来的业务运行机制和作业流程的主要区别是 ,所有的工作在工作平台上完成 。

黑龙江省气象台9210工程计算机网络系统

黑龙江省气象台９２１０工程计算机网络系统王祝先刘颖袁启光罗康李双成高常斌（黑龙江省气象台１５００３０）近年来，卫星通信技术持续高速发展，尤其是ＶＳＡＴ（小型卫星通信地球站）通信网，由于它成本低、布点灵活、不受地理条件限制、与计算机可直接连网等优点，得...

2023年黑龙江省农业气象年景分析

基于黑龙江省2023年气候趋势预测结果,结合土壤旱涝预测模型,对2023年农业气象年景、作物生长季天气气候趋势进行综合分析,对可能出现的农业气象灾害进行初步预测,并提出相应建议,以期为政府部门统筹布局全省农业生产、农民合理安排农事生产活动提供科学参考。分析认为,2023年年景属平丰年(与近5年比较),影响农业生产的主要灾害为春季东部内涝、春播期西南部阶段性干旱、夏季阶段性低温、夏季局地暴雨和内涝、秋季局地早霜冻等灾害。

黑龙江省气象台气象信息语音处理系统简介

黑龙江省气象台气象信息语音处理系统简介赵大勇王庆余孙桂芝高煜中（黑龙江省气象台１５００３０）我国规定各大城市的特种服务电话“１２１”为公众气象信息咨询电话号码。为了更好地向公众提供气象信息服务，黑龙江省气象台建立了一套自动化程度高、功能完善、运行可靠...

北上台风造成黑龙江省暴雨事件的气候特征

把北上台风影响黑龙江省且造成暴雨的天气过程定义为一个暴雨台风事件,根据影响的强度及方式分为3种类型:热带气旋型、变性型和水汽型。利用1981—2020年CMA最佳数据集和黑龙江省84个国家观测站常规观测资料进行分析,黑龙江省暴雨台风事件共有29个,均出现在7—9月,8月最多,9月最少。多数台风都在35°N以北登陆,其中在朝鲜半岛附近向东北移动入日本海的路径最多,由朝鲜半岛或者辽宁进入东北地区的路径次之。对比各类型发现,热带气旋型在暴雨站次、平均雨量等暴雨特征方面表现最强,变性型次之。研究中发现,暴雨台风事件具有明显的年代际特征,1995—2011年为弱影响期,1981—1994年和2012—2020年为2个强影响期,后一个强影响期中暴雨台风事件明显增多,年内时间跨度更大,暴雨站次、平均雨量等暴雨特征值更大,热带气旋型和变性型的影响系统更强,但路径差异不大。

近60年黑龙江省台风暴雨统计及环流特征分析

使用台风最佳路径、黑龙江省83个国家基本气象站日降水量资料及NCEP NC再分析资料,对近60年黑龙江省台风活动规律、台风暴雨时空分布和环流形势及各物理量统计特征等进行分析。结果表明:2010年以后造成暴雨的台风个数增加,2015年之后台风暴雨强度持续增加,2020年达到最强。黑龙江省台风暴雨站次最多的时间是7月下旬至9月上旬。黑龙江省受台风影响出现暴雨的次数自东南向西北递减,暴雨次数多的站点一般与地形有关。将台风暴雨过程的高空环流形势分为3型8类,A型暴雨过程以台风环流降水为主,多数为稳定性降水,降水持续时间较长,B型和C型暴雨过程有较强冷空气参与,对流活跃,通常雨强较大。给黑龙江省带来大范围暴雨的环流形势有5类。以A-Ⅱ和C-Ⅰ两种环流形势出现的台风个数最多,A-Ⅱ和B-Ⅱ造成的暴雨范围最广。黑龙江省台风暴雨过程低空均有低涡活动;水汽主要来自日本海和黄渤海;低层辐合中心与暴雨区有较好的对应关系。A-Ⅱ类台风暴雨的各个物理量特征最突出(假相当位温和比湿略小于B-Ⅱ类);B-Ⅱ类台风暴雨过程的暖湿空气最强,尽管动力条件稍差,但较好的热力和水汽条件也足以造成大范围的暴雨天气,成为平均单个过程出现暴雨以上站次最多的类型。

基于CMA-MESO模式的黑龙江省强对流天气分类预报方法研究

利用欧洲中心再分析数据(ERA5)、中国气象局中尺度数值预报模式(CMA-MESO)产品和自动站资料,计算动力条件、不稳定层结、水汽条件、特征层高度等对流参数,统计雷暴大风和短时强降水两类强对流天气的对流参数分位值统计量特征,以及与气候值的偏差特征。结果表明:短时强降水更易在水汽含量大、中低层大气接近饱和的湿热环境中发生,中低层抬升作用触发降水并增强降水效率,水汽条件是短时强降水的关键。雷暴大风容易在气温直减率大的环境中出现,有利条件为中层干燥、低层湿润、垂直风切变大、CAPE大。采用相对偏差模糊矩阵评价法,进行黑龙江省两类强对流天气的分类预报,检验结果表明,该方法能有效预报最可能发生强对流的区域和时间,预报效果较好,预报偏差bias短时强降水为0.7,雷暴大风为1.04,空报漏报率合理。

黑龙江省主要农业气象灾害特征及其对粮食产量影响的灰色关联分析

【目的】了解黑龙江省主要农业灾害的变化特征及其对粮食产量的影响,为相关部门制订粮食生产决策提供科学依据。【方法】以黑龙江省1972~2012年干旱、洪涝、风雹及低温灾害的受灾面积数据、同期粮食平均单产及四大粮食作物（玉米、水稻、大豆、小麦）单产数据为样本,利用灰色关联分析法探讨主要农业气象灾害特征及其对粮食产量的影响因素。【结果】20世纪80年代黑龙江省受涝灾影响较严重,受灾比相对较高,而干旱受灾比相对较低;20世纪70、90年代及2000年以后黑龙江省干旱受灾比相对较高,处于较干旱阶段。20世纪70年代是低温冷害和风雹灾害相对集中的时期,80年代受灾比减弱,但后期出现反弹趋势。1972~2012年黑龙江省农业受灾程度和粮食总产呈波动性变化,受灾严重年份粮食总产基本呈下降趋势,灾害性天气直接影响粮食生产。灰色关联分析表明,干旱是影响粮食作物平均单产及水稻单产最大的农业气象灾害,洪涝灾害次之;对于玉米和大豆,洪涝的影响略大于干旱;小麦受干旱和低温影响较大,而风雹和洪涝次之。【结论】干旱和洪涝是影响黑龙江省粮食生产的主要气象灾害。根据黑龙江省西旱东涝的特点因地制宜推广减灾技术,可有效减轻灾害损失。

道路交通事故气象条件分析及安全等级标准——以黑龙江省为例

利用黑龙江省2003-2005年的交通事故资料,分析了事故的日、月、季变化特点,指出过渡季节的3-4月和10-11月为事故的多发期,雨、雪天气为事故多发的最不利的交通环境。在此基础上,研制了评定通安全的气象环境指数及安全等级。

黑龙江省冬季极端寒冷指数的构建及年代际变化研究

利用1961—2020年黑龙江省冬季逐日气温资料,以连续5 d日平均气温低于一个标准差来判定极端冷事件,进而利用冷事件的持续天数和气温累计距平构建冬季极端寒冷指数(Extreme Cold Index of Winter,ECIW)。在此基础上深入研究了ECIW的年代际变化特征及其环流差异。结果表明:近60 a来黑龙江省ECIW呈显著上升趋势,且在1987年前后发生了年代际突变,突变后冬季冷事件强度显著减小。回归分析表明,突变前的1961—1985年,当ECIW强度偏强时,环流呈现北极涛动负位相和弱的欧亚遥相关型正位相分布特征,西北高东南低的环流配置下东亚中高纬环流经向度加大,影响黑龙江省的冷空气较强。而突变后的1991—2020年,环流呈现典型的欧亚遥相关型正位相分布,东亚温带急流显著偏弱,北高南低的配置下黑龙江上空低值系统活跃。对北极涛动、欧亚遥相关型、西伯利亚高压、东亚冬季风等指数与ECIW的相关和偏相关分析表明,北极涛动和欧亚遥相关型是影响ECIW的重要环流因子,1961—1985年北极涛动是主导因子,1991—2020年欧亚遥相关型是主导因子。

黑龙江省农业气象灾害服务需求分析

黑龙江省是农业大省,肩负着国家粮食安全的重大使命。黑龙江省农业大部分是雨养农业,降低气象灾害对农业的影响是气象工作的重点。随着国家防灾减灾救灾体制改革和乡村振兴战略的实施,针对农业气象灾害的气象服务也需要进一步调整。在分析2018年农业气象灾害气象服务需求调查问卷的基础上,对比分析了与2014年的农业气象服务需求的变化。分析表明:农民在获取气象信息渠道方面,采用新媒体的比例超过采用传统媒体的比例;农民关注气象信息的主要目的是开展农业生产;农民比较关注当天和未来10 d之内的天气预报,对较长时效月、季短期气候预测需求量较2014年明显上升。在调查分析的基础上,结合农业气象灾害服务现状,提出了目前农业气象灾害服务存在的问题和建议。

近71a影响黑龙江省热带气旋统计特征分析

利用中国气象局上海台风研究所整编的1949-2019年热带气旋数据,统计分析近71 a影响黑龙江省的热带气旋发生时间、频率、强度、移动路径等特征。结果表明:近71 a影响黑龙江的热带气旋共有77个,平均1.08个·a^(-1),其中有28 a没有热带气旋影响黑龙江;近10 a是黑龙江受热带气旋影响的活跃期,西北太平洋生成的热带气旋频数与影响黑龙江的频数没有直接相关关系,出现El Nino或La Nina现象时对影响黑龙江的热带气旋起抑制作用;热带气旋影响黑龙江最早出现在5月,最晚出现在9月,8月出现频率最高,“七下八中下”是每年的活跃阶段;在强度上,影响黑龙江的超强台风居多,但近年趋于减少,更多低级别的热带气旋可维持较长生命史北上产生影响;牡丹江市为黑龙江最易受热带气旋影响的地区;按移动路径可将影响黑龙江的热带气旋分为两类,分别为北上热带气旋和偏东路径热带气旋,其中北上热带气旋又可进一步分为七类,其中经朝鲜半岛东转向出现的频次最多,但对黑龙江影响相对较小;经朝鲜半岛北上和高纬东转向更容易给黑龙江带来严重的风雨影响。

黑龙江省主要农作物气象灾害气象服务贡献率及其效益评估

利用2009年和2011年黑龙江省粮食产量资料,采用德尔菲法对黑龙江省主要农作物气象灾害的气象服务效益进行分析和评估。结果表明:2009年和2011年黑龙江省主要农作物气象灾害的气象服务效益贡献率分别为4.9%、3.1%,气象灾害出现较多的2009年主要农作物气象灾害的气象服务贡献率高于气象灾害出现较少的2011年;由黑龙江省3种主要农作物气象灾害气象服务贡献率的对比可见,贡献率依次为水稻>玉米>大豆;由3种农作物关键发育阶段气象灾害气象服务贡献率的对比可见,玉米和大豆播种—出苗阶段的气象服务贡献率最高,而水稻苗期—旺盛生长期的气象服务贡献率最高。

黑龙江省山洪暴发气象条件及区划方法研究

利用黑龙江省实际水文气象监测资料分析表明,山洪发生时空分布特征基本同全省暴雨分布相一致;山洪暴发前3h、24h、及前10天降雨量为有效关键时段,寒冷的气候条件,森林过度采伐对山洪暴发影响关系很大;特别是20世纪80年代以来黑龙江省气候明显变暖,暴雨次数也明显增多;根据山体滑坡、泥石流、土壤侵蚀的原理结合黑龙江省山洪发生特点,提出了山洪发生的概念模型及权重指标和山洪发生的等级。

黑龙江省农业气象灾害分布特征及其对农业生产的影响

利用黑龙江省1987—2006年的粮食总产及气象灾害普查资料,分析了黑龙江主要农业灾害(包括洪涝灾害、干旱灾害、低温灾害、风雹灾害)的变化特征及其对农业生产的影响。结果表明:1987—2006年黑龙江农业受灾程度和粮食总产呈波动性变化,灾损严重年份农业总产基本也呈减产趋势,灾害性天气直接影响着农业生产。黑龙江近年来旱灾和涝灾表现为周期性存在,干旱灾害的发生面积大,但在危害程度上,是洪涝危害重。从农业灾害的空间分布来看,黑龙江西部地区干旱发生频率较大,冰雹的分布总体是中北部多,东南、西南部少。

黑龙江省短历时降水时空分布特征研究

以百分位法和空间系统聚类法为理论基础,利用GIS空间插值技术,分析近30 a(1991—2020年)黑龙江省短历时(1 h、3 h、6 h、12 h)降水时空分布特征。结果表明:黑龙江省短历时降水分布趋势与夏季降水量分布趋势差异较大;短历时降水极值分布较为分散,基本上在西部松嫩平原地区最高,北部大、小兴安岭地区和东南山区最低;短历时降水99%、95%和90%分位,在西部松嫩平原地区最高,向东南和东部两个方向逐渐降低,大、小兴安岭最低;短历时降水从极值到99%、95%、90%分位降水量迅速下降,短历时降水高值在总降水样本中出现比例较小;黑龙江省各短历时降水的极值和均值年际变化趋势基本一致,各短历时的极值均呈明显增加趋势,历时越短增加趋势越明显。

黑龙江极端罕见大风天气气象服务浅析

2020年6月8-9日,黑龙江省多地出现历史罕见的超强大风天气。本文基于极大风速实测数据,分析了此次灾害性大风的天气实况,简述其造成的灾情及社会经济影响,并探讨分析天气成因及其特征。结果表明:全省有6个站(安达、青冈、望奎、鸡西、鸡东、牡丹江)瞬时风力达到10-12级,多地受灾。此次过程是由锋面气旋产生的系统性大风与冷暖空气交汇产生的雷暴大风相叠加生成的极端大风天气。通过对气象预报预警服务过程梳理发现,省、市、县三级台站积极配合、反应迅速、加强实况监测和联防,在防灾减灾工作中发挥了较好作用。气象预报预警应加强预报技术总结、精细服务和科普宣传工作。