胸怀大局 担当善为 开创中国式现代化广东气象实践新局面--2024年全省气象工作会议报告

这次会议的主要任务是:以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的二十大精神,深入落实习近平总书记关于气象工作重要指示精神,落实省委十三届四次全会和全国气象工作会议部署,总结2023年工作,部署2024年任务,加快推进气象科技能力现代化和社会服务现代化,开创开创中国式现代化广东气象实践新局面。

基于.NET的涡度与梯度数据传输系统建设

基于.NET平台开发的桌面应用程序,结合C#语言和Visual Studio 2019开发环境,共同设计和实现了面向茂名涡度与梯度数据传输系统,该系统通过利用“管道”式的数据传输完成数据源的整合而生成一个新文件;同时利用FTP技术实现文件上传,多种控件辅助完成文件上传服务器和监控上传状态,进而提高软件的实用性。

韶关市O_(3)特征及其相关气象因子的分析和预报

为研究韶关市O_(3)污染特征及其气象因子的影响,对2018年1月1日-2020年12月31日的韶关市大气环境质量排放指标在线监测数据和同期气象数据资料进行分析,结果表明:O_(3)质量浓度与气温、日温差以及相对湿度的相关性是最高的,其中与气温呈正相关,与相对湿度呈负相关,与平均风速整体呈正相关并存在季节变化。湿度在春夏季与O_(3)质量浓度变化相关性较高,温度在夏秋季与O_(3)质量浓度变化相关性较高,风速在冬春季与O_(3)质量浓度变化相关性较高。最后利用逐步线性回归方法建立的季度O_(3)质量浓度污染发生概率等级预报方程,预报检验效果较好,试报准确率在86.67%以上,逆标准化得到的预测值和实际值趋势基本一致,且值域相近,说明通过前期气象因子变化预测O_(3)质量浓度污染发生概率是可行的。

粤港澳高速韶关段冰雪的预警技术

通过对粤港澳高速韶关段降雪冰冻过程统计分析,按时间梯度模式制定预报产品、临近预警和实况预警3种预报预警模式及Ⅰ到Ⅳ的4种级别,并建立降雪、冻雨和道路结冰预报预警模型实现分路段自动化预警,结果表明:(1)预报预警级别启动条件主要由冷空气强度、影响持续时间长短及降水量多少综合决定。(2)降雪、冻雨和道路结冰发生在寒潮或强冷空气影响下,平流降温显著、地面0℃线过南岭、高空中层(一般700或500 hPa)为西南暖湿气流、冷暖空气南岭附近交汇。(3)气温垂直廓线分布差异造成降水相态不同,其中大气中高层为冷层0℃以下(500 hPa及以上)、中层为暖层0℃以上(700 hPa附近)、低层为冷层0℃以下(925 hPa以下),中低层存在明显逆温层,出现的降水相态为冻雨;从地面至高空各层温度都在0℃以下,则降水相态为降雪。(4)实现模型和预警条件自动化运算,数据依赖于多家数值预报气象要素预报的加权平均以及路面自动气象站监测融合数据和中国气象局陆面数据同化系统中气温等实况数据,随着数值预报能力提升和路面监测密度增加,运算精准度会进一步提升。

1961—2020年登陆江门沿海的台风及其暴雨气候特征

应用1961—2020年的台风和江门6个国家气象观测站降水资料,统计分析登陆江门沿海的台风及其给当地带来的暴雨特征。结果表明:60年间,首次登陆江门的台风有17个,登陆强度从TD(热带低压)到STY(强台风)级别。14个来源于西太平洋的台风路径总体稳定,可分为西北行型、偏西转东北型、西北转西南型;南海台风路径复杂,3个各不相同,有打圈型、偏西转偏北型、西北转东北型。登陆时间分布极不均匀,20世纪80年代最多,其次是70年代,21世纪10年代后强度有偏强趋势;月际分布8和9月最多,其次是7月;最早登陆时间为5月20日,最晚12月2日(也是全省最晚);全天各时段均有可能登陆。16个登陆台风带来暴雨,致暴雨率94%;暴雨量总体由南向北递减,偏南偏沿海地区暴雨概率更大;内陆恩平站比登陆地台山站暴雨概率往往更大,这可能是地形影响所致。暴雨主要集中在登陆当天和次日。暴雨强度总体与台风登陆强度相关,但并非必然的线性关系;致暴时间最长、过程降水量最多的是9320号南海TY,暴雨持续4 d、共15站次、累计暴雨量2023.7 mm、最大单站日雨量318.6 mm;最强是1826号Super-TY(超级台风)“山竹”。登陆台风的月际变化特征与历年月平均降水量特征相似,说明江门夏季降水量与台风活动有密切关系。

华南前汛期不同等级降水特征及其影响

利用国家气候中心提供的1979—2010年的中国160个站的逐月降水观测资料和中国756个站的逐日降水观测资料,用选定的代表区域研究华南前汛期不同等级降水特征及其对前汛期总降水的影响。结果表明:华南整个区域前汛期降水具有很好的同步性,降水峰值出现在6月的第2和3候;除4月大雨对降水贡献最大外,5—6月和整个前汛期均为暴雨贡献最大,占比均超35%;4—6月期间,小雨、中雨、大雨占各月降水的百分比呈逐月递减,而暴雨占比逐月递增;从总体上看,暴雨对前汛期总降水量的影响最大。

泾河流域降雨侵蚀力的时空变化

为了解降雨侵蚀力对流域水土流失风险评估和防治等方面的作用,利用泾河流域5个气象站点1957—2017年逐日降水资料,基于章文波简易模型计算月、季、年降雨侵蚀力。运用M-K检验、小波分析、ArcGIS空间插值等方法,分析泾河流域降雨侵蚀力时空变化规律。结果表明:(1)泾河流域月降雨侵蚀力呈双峰型,7、8月为峰值;夏季降雨侵蚀力占比最多,接近70%。(2)流域的年降雨侵蚀力变化主周期为准17年,次周期为准3年;年际总体呈波动上升趋势且未来将延续增加趋势。(3)流域降雨量和降雨侵蚀力在空间上均呈从西北到东南递增的趋势,最大在长武站,最小在固原站。

2020年广东省气候概况

2020年广东省平均气温22.8℃,较常年偏高0.9℃,与2019年并列为1951年有气象记录以来最高;年高温日数31.8 d,较常年偏多14.3 d,为历史最多。广东省平均年降水量1 505.2 mm,较常年偏少16%,为近15年来第2少;全年共出现23次强降水天气过程,"龙舟水"偏多、偏强,其中5月下旬及6月上旬的两场强降水过程,共16站次降水量突破当地历史极值,造成局地洪涝灾害。台风偏早,有4个台风登陆或严重影响广东,较常年偏少1.3个,总体影响轻。降水阶段性偏少明显,气象干旱阶段性严重。广东省灰霾日数再创近40年新低。2020年广东因气象灾害死亡人数少,直接经济损失少。总体而言,2020年广东省气候年景属于好。

广东省热带气旋降水的时空分布特征和重现期估算

为了了解广东省热带气旋降水时空分布特征和估算重现期,利用客观天气图分析法,将热带气旋降水从站点降水观测资料中分离,在此基础上统计和分析了1951—2012年间热带气旋降水的时空分布特征,并基于Gumbel分布函数对热带气旋年总降水量(ATP)和年最大降水量(AEP)进行了重现期估算。结果表明:1951—2012年间广东省热带气旋降水呈减少趋势,1980年之前明显多于1980年之后。广东省热带气旋降水分布为北少南多,且极端热带气旋过程带来的降水量可超过热带气旋年均降水总量。拟合结果显示Gumbel分布函数可以较好地估算广东省热带气旋降水重现期;在相同的重现期下,ATP的空间差异较AEP大;重现水平越高的热带气旋过程产生的降水空间分布越不均匀。

闪电活动对NO_2质量浓度变化的影响

利用广东省环境国控站NO_2数据,分析广东省NO_2的空间分布特征,并结合闪电数据,研究闪电活动对NO_2质量浓度变化的影响。结果表明:广东省NO_2质量浓度高值区主要位于中部珠三角地区佛山和广州交界处,并从中部地区向四周逐渐减小。选取2016年4月一次强对流过程作为典型个例,从时空尺度上对NO_2质量浓度与闪电次数进行比对和相关性分析,发现两者变化趋势一致,呈直线上升趋势。对位于郊区的某一站点的闪电峰值出现的16 h后NO_2质量浓度达到峰值,两者之间存在超前滞后的相关性。

基于Power Map气象数据三维可视化的应用

介绍了Power Map的安装与功能,实例展示了该插件在气象影视业务中的应用方法,同时结合实践分享了使用过程中的技巧和注意事项,为气象影视节目制作增加了成本较低的新工具,提供了新思路。

BP神经网络模型在O3质量浓度预报中的应用

采用BP神经网络和逐步线性回归两种模型,以2014—2017年汕头市金平环境监测子站的6种污染物质量浓度以及同期汕头市国家基准气象观测站37类地面气象观测数据为预报因子,对该站O3最大8h质量浓度进行预测。结果表明:两种预报模型在历史数据拟合效果上并不存在明显差异,总体上冬春季的模型拟合度高于夏秋季。在2017年7和12月2个独立样本的预报效果检验中,BP网络模型预报准确指数(d)分别比回归模型高10.4%和0.8%;BP网络模型预报级别准确率(TS)分别比回归模型高12.9%和3.3%。BP网络模型无论在预报精度还是预报稳定度上均明显优于回归模型。夏秋季降水因子的影响常导致BP模型预报值出现正误差,冬春季冷空气南下的影响常导致BP模型预报出现负误差。

“2018·8”特大暴雨过程的诊断分析

利用地面气象观测资料和NCEP2.5°×2.5°再分析资料,对“2018·8”特大暴雨过程从动力、水汽和不稳定条件等方面进行诊断分析。结果表明:该次特大暴雨过程主要是季风低压与西南季风配合下造成的;西南暖湿气流为该次过程提供源源不断的水汽输送;特大暴雨区高层辐散低层辐合的高低空配置为暴雨维持提供有利的条件。850hPa假相当位温随高度递减,700hPa以下湿位涡MPV1均为负值,表明暴雨区对流层中低层均为对流层不稳定区;MPV2的正值区逐渐向850hPa以上移动,说明大气的斜压性特别强,一旦有不稳定能量释放的触发机制将发生强对流天气。

珠海市近34年能见度的变化特征

利用累积百分率值、平均Ridit值、线性回归和相关分析的统计方法对珠海市能见度观测资料进行分析,探究近34年珠海市能见度的演变规律及其气候成因,结果表明:珠海能见度呈下降后上升的变化趋势;季节能见度变化,冬季最低,春秋季次之,夏季最高;月能见度最大值在7月份,最小值出现在12月份,且能见度月际变化较大。降水日数、风速、大风日数和相对湿度呈下降趋势,造成大气污染物的聚集,导致珠海能见度下降。珠海市政府部门加大力度对大气颗粒物排放进行整治,使能见度有明显提高。

2014年5月江门一次持续性大暴雨过程分析

2014年5月8—11日,江门市出现了连续4 d的大暴雨局地特大暴雨降水过程,造成江门各地出现不同程度的洪涝灾害。利用地面常规自动气象站资料、区域气象站资料、雷达图和NCEP/NCAR逐6 h 1°×1°再分析资料,从降水特征、环流背景、主要影响系统以及各主要物理量特征,分析水汽、动力和热力等条件,探讨强降水的成因。结果表明:该次持续性大暴雨过程是在高低空有利的环流背景下产生的,高空槽、南亚高压、西南急流和地面低槽是大暴雨的主要影响系统;强盛的西南气流给华南源源不断地输送水汽,江门上空水汽通量超过12 g·h Pa^(-1)·m^(-1)·s^(-1);暴雨发生期间边界层的水汽辐合最为显著,对大暴雨有重要贡献;强降水与低空的正涡度中心有很好的对应;高层辐散强于低层辐合,并有强烈上升运动;暴雨中心低层为高温高湿,大气不稳定;前期的低层逆温,积聚能量,有利于强降水的发生;垂直风切变较小,也有利于降水的维持。

南雄近55年降水量与蒸发量的变化特征

利用广东省南雄国家基准气候站1955—2010年的降水量和蒸发量资料,采用距平和累积距平曲线统计方法,对南雄降水量、蒸发量的变化及其对干燥度的影响进行了分析。结果表明:南雄站降水量年际变化明显,其中1955—1960及1966—1974年累积距平为负值,1961—1965及1975年至今为正值;春、秋季距平曲线较一致,夏、冬季降水量呈偏多态势,但2000年后降水减少,趋于历年平均。对年蒸发量来说,1955—1965年变化不明显,1966—1999年呈显著上升趋势,2000—2010年则明显趋于下降。各季蒸发量除春季外均与年蒸发量趋势一致,春季1955—1999年变化不明显,2000年起呈下降趋势。受此影响,1955—1999年南雄市气候总体趋于更加湿润,但2000—2010年南雄市降水偏少,蒸发显著下降,气候处于更加湿润阶段。

2015年10月4日佛山强龙卷风灾害过程浅析

受1522号台风"彩虹"外围螺旋云带影响,2015年10月4日15:28—16:00佛山市出现了强龙卷风并对多个镇街造成严重灾害。通过灾害现场调查、多普勒雷达观测、群众走访、视频影像等资料,综合比对分析龙卷风的特征,结果表明:该次龙卷风过程发生在台风"彩虹"外围螺旋云带中,发生时的台风中心距离佛山350 km;龙卷风影响时间约为32 min,路径长度为31.7 km,平均时速约为60 km/h,强度达F2级,属于强龙卷,具有"移动速度快、影响范围广、风力破坏强"的特点。

东莞气溶胶颗粒物新旧仪器观测的对比分析

利用安装在东莞市气象局综合探测基地的新旧2台颗粒物监测仪,以2012年1月的同步观测数据为样本进行对比分析,比较新旧仪器之间的质量浓度和数浓度的差异。结果发现:新旧仪器质量浓度数据随时间变化的趋势基本一致,旧仪器测得的数值约为新仪器测得数值的48%,两者相关系数高达0.97,并且有着良好的一元线性回归关系和量值对应。新旧仪器的数浓度较细粒子的相对误差为-0.26^-0.55,较粗粒子的相对误差值为-0.73^-0.84;PM10、PM2.5、PM1粒径中,相对误差值约为-0.30。新旧仪器C1、C2通道相对误差逐时变化平稳,相对误差最大值与最小值相差0.03;31个粒径通道在清洁和灰霾状况下平均相对误差分别为-0.80、-0.79,差别很小。

基于公众调查的广东地区有偿气象服务市场分析

利用2013年中国气象局与国家统计局共同调查的全国公众气象服务评价统计数据,根据经济学中费用-效益分析的有关理论,分析了不同区域、不同人群特征的公众对有偿气象服务的支付意愿和使用频次,并利用"支付意愿法"和"国家投入法",定量评估了2013年广东地区的公众对气象服务的支付意愿总额以及公众期望政府为气象服务投入的经费总额。通过分析,发现广东省有偿气象服务市场巨大,某些群体对付费业务的接受程度和支付意愿都要高出其他群体,愿意付出一定费用获得更优质、更有针对性的气象服务,为此建议进一步研究用户需求和支付意愿,更好地定位有偿服务的潜在用户群,为该人群推出定制化气象服务产品,满足这部分群体的气象需求。

红火蚁发生的气象等级指标

根据广州市番禺区2008-2012年红火蚁发生实测资料和同期气象资料,采用统计学、生物学等方法,建立了广州市番禺区红火蚁发生的气象等级指标.结果表明,红火蚁大发生的气象条件为温度22 ～27℃,湿度70％～85％或降雨量在1～100 mm,易发生的气象条件为温度22 ～27℃,较易发生的气象条件为温度20 ～22℃或27～30℃,不易发生的气象条件为低于20℃或高于30℃.2008-2012年红火蚁发生发展气象等级回代准确率达80％,2013年的试报红火蚁的大发生期4月上旬-5月中旬准确率达到92％.