2018年第46卷第2期文章目次
2018, 46(2):215-223.
摘要:
測站附近微環(huán)境條件對地面氣溫觀測記錄的影響目前還不清楚。本文對2010年漠河國家基準氣候站地面觀測對比試驗數(shù)據(jù)進行了分析，得到如下結(jié)論：①年平均地面氣溫近障礙物點低于標準觀測場內(nèi)，但1、6月的月平均氣溫近障礙物點偏高；②06：00—17：00和21：00，近障礙物地點的氣溫偏低；18：00至次日05：00（除21：00），近障礙物點氣溫偏高；③春季各時次近障礙物點地面氣溫均偏低；夏季 06：00—17：00近障礙物點氣溫偏低，18：00至次日05：00相反；秋季僅01:00、03:00、19:00、23:00近障礙物點氣溫偏高，其他時次相反；冬季07:00—19:00近障礙物點氣溫偏低，20:00至次日06：00相反。冷季近障礙物點氣溫偏低；暖季晝間近障礙物點氣溫偏低，夜間相反；④日最高、最低氣溫出現(xiàn)時間不同地點大體相同，最高氣溫近障礙物點偏低，最低氣溫近障礙物點偏高，但最高氣溫偏低絕對值大于最低氣溫偏高絕對值；⑤有霧情況下近障礙物地點的氣溫偏高幾率大；雨雪多云天氣近障礙物地點氣溫均偏低；晴朗的白天近障礙物地點的氣溫偏低，有風天氣更明顯；而晴朗的夜間近障礙物地點氣溫偏高，無風天氣更明顯；晴朗天氣條件下，無風時近障礙物地點與觀測場內(nèi)氣溫差值大于有風時。結(jié)果表明，地面氣溫觀測記錄對臺站觀測場附近微環(huán)境改變十分敏感，微環(huán)境條件的變化將導(dǎo)致地面氣溫觀測出現(xiàn)明顯不連續(xù)性，對氣候變化分析產(chǎn)生影響。
測站附近微環(huán)境條件對地面氣溫觀測記錄的影響目前還不清楚。本文對2010年漠河國家基準氣候站地面觀測對比試驗數(shù)據(jù)進行了分析，得到如下結(jié)論：①年平均地面氣溫近障礙物點低于標準觀測場內(nèi)，但1、6月的月平均氣溫近障礙物點偏高；②06：00—17：00和21：00，近障礙物地點的氣溫偏低；18：00至次日05：00（除21：00），近障礙物點氣溫偏高；③春季各時次近障礙物點地面氣溫均偏低；夏季 06：00—17：00近障礙物點氣溫偏低，18：00至次日05：00相反；秋季僅01:00、03:00、19:00、23:00近障礙物點氣溫偏高，其他時次相反；冬季07:00—19:00近障礙物點氣溫偏低，20:00至次日06：00相反。冷季近障礙物點氣溫偏低；暖季晝間近障礙物點氣溫偏低，夜間相反；④日最高、最低氣溫出現(xiàn)時間不同地點大體相同，最高氣溫近障礙物點偏低，最低氣溫近障礙物點偏高，但最高氣溫偏低絕對值大于最低氣溫偏高絕對值；⑤有霧情況下近障礙物地點的氣溫偏高幾率大；雨雪多云天氣近障礙物地點氣溫均偏低；晴朗的白天近障礙物地點的氣溫偏低，有風天氣更明顯；而晴朗的夜間近障礙物地點氣溫偏高，無風天氣更明顯；晴朗天氣條件下，無風時近障礙物地點與觀測場內(nèi)氣溫差值大于有風時。結(jié)果表明，地面氣溫觀測記錄對臺站觀測場附近微環(huán)境改變十分敏感，微環(huán)境條件的變化將導(dǎo)致地面氣溫觀測出現(xiàn)明顯不連續(xù)性，對氣候變化分析產(chǎn)生影響。
2018, 46(2):224-228.
摘要:
利用中國輻射臺站元數(shù)據(jù)集，收集整理了1990—2012年全國業(yè)務(wù)用總輻射表計量性能參數(shù)。對全國輻射觀測站的總輻射表的穩(wěn)定性進行統(tǒng)計分析，統(tǒng)計分析結(jié)果表明中國臺站業(yè)務(wù)觀測使用的國產(chǎn)總輻射表穩(wěn)定性561%滿足WMO高質(zhì)量的要求，其中634%滿足良好質(zhì)量的要求，768%滿足中等質(zhì)量的要求。91%滿足我國總輻射表計量檢定規(guī)程1年穩(wěn)定性在5%以內(nèi)的要求，948%滿足2年穩(wěn)定性在8%以內(nèi)的要求。國產(chǎn)總輻射表的穩(wěn)定性基本滿足使用要求，且其長期穩(wěn)定性狀態(tài)良好。同時分析處理形成了新的標記明顯誤差和疑問的總輻射表靈敏度統(tǒng)計分析結(jié)果的輻射臺站元數(shù)據(jù)集，對全國輻射數(shù)據(jù)的應(yīng)用和質(zhì)量評估起到借鑒作用。
利用中國輻射臺站元數(shù)據(jù)集，收集整理了1990—2012年全國業(yè)務(wù)用總輻射表計量性能參數(shù)。對全國輻射觀測站的總輻射表的穩(wěn)定性進行統(tǒng)計分析，統(tǒng)計分析結(jié)果表明中國臺站業(yè)務(wù)觀測使用的國產(chǎn)總輻射表穩(wěn)定性561%滿足WMO高質(zhì)量的要求，其中634%滿足良好質(zhì)量的要求，768%滿足中等質(zhì)量的要求。91%滿足我國總輻射表計量檢定規(guī)程1年穩(wěn)定性在5%以內(nèi)的要求，948%滿足2年穩(wěn)定性在8%以內(nèi)的要求。國產(chǎn)總輻射表的穩(wěn)定性基本滿足使用要求，且其長期穩(wěn)定性狀態(tài)良好。同時分析處理形成了新的標記明顯誤差和疑問的總輻射表靈敏度統(tǒng)計分析結(jié)果的輻射臺站元數(shù)據(jù)集，對全國輻射數(shù)據(jù)的應(yīng)用和質(zhì)量評估起到借鑒作用。
2018, 46(2):229-232.
摘要:
基于風向傳感器的靜態(tài)三點校準方法，介紹自動氣象站風向傳感器校準結(jié)果的測量不確定度評定，目的是為保證風向傳感器觀測數(shù)據(jù)的準確、可靠和可信。依據(jù)《自動氣象站風向現(xiàn)場校準方法》和JJF10591—2012《測量不確定度評定與表示》的要求，對風向的3個校準點分別設(shè)計10次重復(fù)試驗，采用合并樣本標準偏差的方法，進行A類不確定度評定。并分析校準過程中的B類不確定度來源，進行B類不確定度評定。最后將A類與B類不確定度合成，得到擴展不確定度。該評定方法對風向傳感器校準結(jié)果可信度評定具有參考價值。
基于風向傳感器的靜態(tài)三點校準方法，介紹自動氣象站風向傳感器校準結(jié)果的測量不確定度評定，目的是為保證風向傳感器觀測數(shù)據(jù)的準確、可靠和可信。依據(jù)《自動氣象站風向現(xiàn)場校準方法》和JJF10591—2012《測量不確定度評定與表示》的要求，對風向的3個校準點分別設(shè)計10次重復(fù)試驗，采用合并樣本標準偏差的方法，進行A類不確定度評定。并分析校準過程中的B類不確定度來源，進行B類不確定度評定。最后將A類與B類不確定度合成，得到擴展不確定度。該評定方法對風向傳感器校準結(jié)果可信度評定具有參考價值。
2018, 46(2):233-236.
摘要:
針對氣象觀測現(xiàn)有的Pt100鉑電阻地溫傳感器存在線纜復(fù)雜，維護和更換不便的問題，設(shè)計了1種無線地溫測溫系統(tǒng)。該系統(tǒng)以恒流源對4線制Pt100鉑電阻進行測溫，并對測溫信號進行濾波和放大，以內(nèi)部集成A/D轉(zhuǎn)換功能的STC12C5A60S2單片機為控制芯片，以nRF905芯片作為無線收發(fā)模塊。該測溫系統(tǒng)通過無線傳輸數(shù)據(jù)的方式，有效的減少了現(xiàn)有自動氣象站的地溫觀測的線纜長度和復(fù)雜度，使地溫傳感器的維護、更換和現(xiàn)場檢定工作更加便利。該系統(tǒng)為傳感器配置使用了LCD1602液晶顯示屏進行溫度顯示，使測溫系統(tǒng)能夠進行無線傳輸?shù)耐瑫r，發(fā)射端也可作為獨立的溫度計使用。
針對氣象觀測現(xiàn)有的Pt100鉑電阻地溫傳感器存在線纜復(fù)雜，維護和更換不便的問題，設(shè)計了1種無線地溫測溫系統(tǒng)。該系統(tǒng)以恒流源對4線制Pt100鉑電阻進行測溫，并對測溫信號進行濾波和放大，以內(nèi)部集成A/D轉(zhuǎn)換功能的STC12C5A60S2單片機為控制芯片，以nRF905芯片作為無線收發(fā)模塊。該測溫系統(tǒng)通過無線傳輸數(shù)據(jù)的方式，有效的減少了現(xiàn)有自動氣象站的地溫觀測的線纜長度和復(fù)雜度，使地溫傳感器的維護、更換和現(xiàn)場檢定工作更加便利。該系統(tǒng)為傳感器配置使用了LCD1602液晶顯示屏進行溫度顯示，使測溫系統(tǒng)能夠進行無線傳輸?shù)耐瑫r，發(fā)射端也可作為獨立的溫度計使用。
2018, 46(2):237-244.
摘要:
利用在四川省阿壩、甘孜和雅安布置的3個稱重式電線積冰自動觀測站2017年2月4—5日觀測資料討論該裝置觀測數(shù)據(jù)處理方法并分析所觀測氣象要素與數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)度。結(jié)果表明：基于T值的小波濾波方法具有良好的濾波效果，經(jīng)過小波濾波后原始數(shù)據(jù)中的干擾量得到了有效抑制和消除，保留了數(shù)據(jù)變化的特征信息。通過灰色綜合關(guān)聯(lián)度分析，氣象要素與電線積冰稱重數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)度大小依次為溫度、氣壓和風速，關(guān)聯(lián)度在0516~0632之間；綜合風向玫瑰圖分析發(fā)現(xiàn)，迎風向?qū)Ь€積冰的增長大于順風向。
利用在四川省阿壩、甘孜和雅安布置的3個稱重式電線積冰自動觀測站2017年2月4—5日觀測資料討論該裝置觀測數(shù)據(jù)處理方法并分析所觀測氣象要素與數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)度。結(jié)果表明：基于T值的小波濾波方法具有良好的濾波效果，經(jīng)過小波濾波后原始數(shù)據(jù)中的干擾量得到了有效抑制和消除，保留了數(shù)據(jù)變化的特征信息。通過灰色綜合關(guān)聯(lián)度分析，氣象要素與電線積冰稱重數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)度大小依次為溫度、氣壓和風速，關(guān)聯(lián)度在0516~0632之間；綜合風向玫瑰圖分析發(fā)現(xiàn)，迎風向?qū)Ь€積冰的增長大于順風向。
2018, 46(2):245-249.
摘要:
針對未來高性能計算在CPU混合架構(gòu)上的發(fā)展趨勢，本文對大氣環(huán)流模式BCC_AGCM中的部分核心段在混合架構(gòu)的神威〖DK〗·太湖之光高性能計算機系統(tǒng)上進行眾核加速分析與優(yōu)化。文中以核心段quad為例，通過對代碼內(nèi)容結(jié)構(gòu)重寫和使用OpenACC語言對程序進行運行指示的方式，將該核心段成功移植加速并通過了結(jié)果正確性驗證。結(jié)果表明，使用OpenACC語言能夠以對源代碼的較小改動來獲得一定的加速比，在異構(gòu)環(huán)境中源代碼優(yōu)化加速提升的效果取決于程序結(jié)構(gòu)、循環(huán)并行顆粒度以及地址連續(xù)性。
針對未來高性能計算在CPU混合架構(gòu)上的發(fā)展趨勢，本文對大氣環(huán)流模式BCC_AGCM中的部分核心段在混合架構(gòu)的神威〖DK〗·太湖之光高性能計算機系統(tǒng)上進行眾核加速分析與優(yōu)化。文中以核心段quad為例，通過對代碼內(nèi)容結(jié)構(gòu)重寫和使用OpenACC語言對程序進行運行指示的方式，將該核心段成功移植加速并通過了結(jié)果正確性驗證。結(jié)果表明，使用OpenACC語言能夠以對源代碼的較小改動來獲得一定的加速比，在異構(gòu)環(huán)境中源代碼優(yōu)化加速提升的效果取決于程序結(jié)構(gòu)、循環(huán)并行顆粒度以及地址連續(xù)性。
2018, 46(2):250-256.
摘要:
任意時段累年氣候數(shù)據(jù)的統(tǒng)計是氣象部門一項常規(guī)實時（準實時）業(yè)務(wù)，需要相應(yīng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的支撐。為了提高該系列數(shù)據(jù)的統(tǒng)計檢索效率，本文對獲取該數(shù)據(jù)的統(tǒng)計流程進行了優(yōu)化，提出了優(yōu)化后的原始數(shù)據(jù)邏輯分解流程，并以關(guān)系型數(shù)據(jù)庫Oracle為例，利用廣東省86個國家氣象觀測站近65年，及2313個區(qū)域自動氣象站近10年逐日氣象數(shù)據(jù)，進行了任意時段累年氣候數(shù)據(jù)統(tǒng)計流程優(yōu)化前后效率的對比。結(jié)果顯示：基于優(yōu)化前的流程，隨著任意時段日期跨度的增長，數(shù)據(jù)統(tǒng)計效率逐步降低；而基于優(yōu)化后的流程，無論任意時段起止日期的跨度大小，數(shù)據(jù)統(tǒng)計均可以保持很高的效率。本文將優(yōu)化后的統(tǒng)計流程應(yīng)用于廣東省農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)（AGROS）對應(yīng)的功能模塊，對提高系統(tǒng)效率、優(yōu)化用戶體驗起到了很大作用，并進一步推動了該系統(tǒng)在廣東全省的推廣應(yīng)用。對于全國各省區(qū)乃至國家級氣象部門業(yè)務(wù)系統(tǒng)相關(guān)模塊的開發(fā)也有參考價值。
任意時段累年氣候數(shù)據(jù)的統(tǒng)計是氣象部門一項常規(guī)實時（準實時）業(yè)務(wù)，需要相應(yīng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的支撐。為了提高該系列數(shù)據(jù)的統(tǒng)計檢索效率，本文對獲取該數(shù)據(jù)的統(tǒng)計流程進行了優(yōu)化，提出了優(yōu)化后的原始數(shù)據(jù)邏輯分解流程，并以關(guān)系型數(shù)據(jù)庫Oracle為例，利用廣東省86個國家氣象觀測站近65年，及2313個區(qū)域自動氣象站近10年逐日氣象數(shù)據(jù)，進行了任意時段累年氣候數(shù)據(jù)統(tǒng)計流程優(yōu)化前后效率的對比。結(jié)果顯示：基于優(yōu)化前的流程，隨著任意時段日期跨度的增長，數(shù)據(jù)統(tǒng)計效率逐步降低；而基于優(yōu)化后的流程，無論任意時段起止日期的跨度大小，數(shù)據(jù)統(tǒng)計均可以保持很高的效率。本文將優(yōu)化后的統(tǒng)計流程應(yīng)用于廣東省農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)（AGROS）對應(yīng)的功能模塊，對提高系統(tǒng)效率、優(yōu)化用戶體驗起到了很大作用，并進一步推動了該系統(tǒng)在廣東全省的推廣應(yīng)用。對于全國各省區(qū)乃至國家級氣象部門業(yè)務(wù)系統(tǒng)相關(guān)模塊的開發(fā)也有參考價值。
2018, 46(2):257-261.
摘要:
對單站雷達資料傳輸、省際雷達數(shù)據(jù)交換的實現(xiàn)方式與時效性進行分析，給出影響雷達數(shù)據(jù)傳輸時效的影響因素及改進措施。結(jié)果表明采用基于ROSE的雷達單站資料傳輸和區(qū)域雷達同步觀測可確保本省及周邊雷達基數(shù)據(jù)和產(chǎn)品在1 min之內(nèi)到達預(yù)報員桌面，與通過國內(nèi)新一代通信系統(tǒng)進行省際雷達數(shù)據(jù)推送相比，區(qū)域同步觀測對通信線路帶寬要求更低，時效更高。介紹了雷達數(shù)據(jù)傳輸及通信線路的改進方式及綜合運用多種實時傳輸方式的業(yè)務(wù)運行方案，為雷達數(shù)據(jù)傳輸方式的改進和提高提供參考，滿足氣象業(yè)務(wù)對雷達資料的時效性要求。
對單站雷達資料傳輸、省際雷達數(shù)據(jù)交換的實現(xiàn)方式與時效性進行分析，給出影響雷達數(shù)據(jù)傳輸時效的影響因素及改進措施。結(jié)果表明采用基于ROSE的雷達單站資料傳輸和區(qū)域雷達同步觀測可確保本省及周邊雷達基數(shù)據(jù)和產(chǎn)品在1 min之內(nèi)到達預(yù)報員桌面，與通過國內(nèi)新一代通信系統(tǒng)進行省際雷達數(shù)據(jù)推送相比，區(qū)域同步觀測對通信線路帶寬要求更低，時效更高。介紹了雷達數(shù)據(jù)傳輸及通信線路的改進方式及綜合運用多種實時傳輸方式的業(yè)務(wù)運行方案，為雷達數(shù)據(jù)傳輸方式的改進和提高提供參考，滿足氣象業(yè)務(wù)對雷達資料的時效性要求。
2018, 46(2):262-266.
摘要:
采用插件式開發(fā)技術(shù)，開發(fā)了基于OSGi.NET插件框架的公共氣象服務(wù)平臺。根據(jù)OSGi.NET插件框架提供的模塊化與插件化、面向服務(wù)架構(gòu)和模塊擴展三大功能，系統(tǒng)設(shè)計時將平臺按照功能進行模塊化劃分；系統(tǒng)開發(fā)時，每個模塊就是一個插件，作為獨立的項目進行單獨開發(fā)，各個模塊之間通過“服務(wù)”的方式進行通訊和交互；當平臺的功能需要變更時，在不修改原有插件代碼的情況下，通過1對基于XML格式的擴展點、擴展來實現(xiàn)一個插件對另外一個插件的擴展。實現(xiàn)了平臺的快速開發(fā)，解決了在實際項目中可重用、可擴展的問題。
采用插件式開發(fā)技術(shù)，開發(fā)了基于OSGi.NET插件框架的公共氣象服務(wù)平臺。根據(jù)OSGi.NET插件框架提供的模塊化與插件化、面向服務(wù)架構(gòu)和模塊擴展三大功能，系統(tǒng)設(shè)計時將平臺按照功能進行模塊化劃分；系統(tǒng)開發(fā)時，每個模塊就是一個插件，作為獨立的項目進行單獨開發(fā)，各個模塊之間通過“服務(wù)”的方式進行通訊和交互；當平臺的功能需要變更時，在不修改原有插件代碼的情況下，通過1對基于XML格式的擴展點、擴展來實現(xiàn)一個插件對另外一個插件的擴展。實現(xiàn)了平臺的快速開發(fā)，解決了在實際項目中可重用、可擴展的問題。
2018, 46(2):267-274.
摘要:
以WRF模式為例，從定性和定量兩個方面分別對靜力和非靜力平衡模式動力框架進行了對比分析。結(jié)果表明：大氣動力學過程中的非靜力平衡特征信息可以由一個控制其打開和關(guān)閉狀態(tài)的開關(guān)性變量來予以表示。該變量主要影響大氣垂直運動，水平運動受其影響較小，且隨著模式分辨率逐步提高，其影響更加顯著。因此，可以將復(fù)雜耗時的非靜力平衡特征信息整合問題轉(zhuǎn)化為開關(guān)變量的數(shù)學建模問題，從而為解決上述問題開辟了一條可能的新路徑。
以WRF模式為例，從定性和定量兩個方面分別對靜力和非靜力平衡模式動力框架進行了對比分析。結(jié)果表明：大氣動力學過程中的非靜力平衡特征信息可以由一個控制其打開和關(guān)閉狀態(tài)的開關(guān)性變量來予以表示。該變量主要影響大氣垂直運動，水平運動受其影響較小，且隨著模式分辨率逐步提高，其影響更加顯著。因此，可以將復(fù)雜耗時的非靜力平衡特征信息整合問題轉(zhuǎn)化為開關(guān)變量的數(shù)學建模問題，從而為解決上述問題開辟了一條可能的新路徑。
2018, 46(2):275-281.
摘要:
本文將有限區(qū)域求解流函數(shù)和速度勢的Endlich迭代調(diào)整方法（ET方法）推廣至全球區(qū)域，并與常用GuassSeidel迭代求解Poisson方程方法（GP方法）進行了比較。結(jié)果表明：ET方法適應(yīng)于全球流函數(shù)和速度勢的計算，其由內(nèi)向外調(diào)整，不需嚴格考慮邊界條件，可消除邊界對計算結(jié)果的影響；ET方法能準確分解和重建原始風場，而由于極地邊界和差分格式影響，GP方法求得的旋轉(zhuǎn)風和輻散風之和不能準確重建原始風場，尤其是經(jīng)向為固定邊界時，兩極地附近重建風場誤差非常明顯；ET方法與GP方法另一重要差異是前者利用流函數(shù)和速度勢與風場偏微分關(guān)系直接進行迭代求解，不需計算渦度和散度，不但保證了重建風場的準確性，還防止了渦度和散度計算誤差帶來的二次污染。
本文將有限區(qū)域求解流函數(shù)和速度勢的Endlich迭代調(diào)整方法（ET方法）推廣至全球區(qū)域，并與常用GuassSeidel迭代求解Poisson方程方法（GP方法）進行了比較。結(jié)果表明：ET方法適應(yīng)于全球流函數(shù)和速度勢的計算，其由內(nèi)向外調(diào)整，不需嚴格考慮邊界條件，可消除邊界對計算結(jié)果的影響；ET方法能準確分解和重建原始風場，而由于極地邊界和差分格式影響，GP方法求得的旋轉(zhuǎn)風和輻散風之和不能準確重建原始風場，尤其是經(jīng)向為固定邊界時，兩極地附近重建風場誤差非常明顯；ET方法與GP方法另一重要差異是前者利用流函數(shù)和速度勢與風場偏微分關(guān)系直接進行迭代求解，不需計算渦度和散度，不但保證了重建風場的準確性，還防止了渦度和散度計算誤差帶來的二次污染。
2018, 46(2):282-291.
摘要:
選取2016年3—8月華東地區(qū)11次弱天氣尺度強迫背景下的強對流過程，根據(jù)主要影響系統(tǒng)進行分類，并結(jié)合不同強對流類型，用GRAPESMeso模擬結(jié)果、WRF模擬以及實況資料分別從環(huán)流形勢場、強降水發(fā)生的時間和空間、熱力、動力、水汽、風雹環(huán)境場等方面進行對比分析。結(jié)果顯示，在低層弱輻合類強對流天氣中，GRAPESMeso模擬的切變線附近的偏南風較實況偏弱，模擬的后半時段降水偏強，極端小時雨強出現(xiàn)時間滯后；副高類強對流天氣中，模擬的降水分為兩種情況，一類與實況大致相當，另一類與實況降水相比明顯偏弱；兩高之間的強對流天氣中，模擬降水范圍偏小強度偏弱。風雹發(fā)生前，模擬偏暖濕，0~3 km和0~6 km垂直風切變大多偏小。
選取2016年3—8月華東地區(qū)11次弱天氣尺度強迫背景下的強對流過程，根據(jù)主要影響系統(tǒng)進行分類，并結(jié)合不同強對流類型，用GRAPESMeso模擬結(jié)果、WRF模擬以及實況資料分別從環(huán)流形勢場、強降水發(fā)生的時間和空間、熱力、動力、水汽、風雹環(huán)境場等方面進行對比分析。結(jié)果顯示，在低層弱輻合類強對流天氣中，GRAPESMeso模擬的切變線附近的偏南風較實況偏弱，模擬的后半時段降水偏強，極端小時雨強出現(xiàn)時間滯后；副高類強對流天氣中，模擬的降水分為兩種情況，一類與實況大致相當，另一類與實況降水相比明顯偏弱；兩高之間的強對流天氣中，模擬降水范圍偏小強度偏弱。風雹發(fā)生前，模擬偏暖濕，0~3 km和0~6 km垂直風切變大多偏小。
2018, 46(2):292-298.
摘要:
利用近53 a（1960—2012年）南海西沙群島永興島氣象站的觀測資料以及同期的NCEP/NCAR月平均再分析資料，分析了近53 a西沙夏季氣候變化特征及其與春、夏季南極海平面氣壓的可能聯(lián)系,并初步分析了南極濤動（AAO）對西沙夏季氣候的影響。結(jié)果表明：近53 a來西沙夏季平均降水持續(xù)減少、氣溫明顯升高、風速顯著減弱；降水、氣溫和風速還表現(xiàn)出準2 a的年際變率及7~11 a的年代際變率。回歸分析和相關(guān)分析結(jié)果均表明，當春、夏季南極海平面氣壓偏強（弱）時，西沙夏季降水偏多（少）、氣溫偏低（高）、風速偏強（弱）、空間分布型類似于負（正）位相的南極濤動（AAO）。春、夏季AAO處于正位相，一方面在年代際尺度上導(dǎo)致東亞夏季風減弱，另一方面在年際尺度上導(dǎo)致印度季風減弱，從而使得西沙夏季降水偏少、氣溫偏高、風速偏弱。
利用近53 a（1960—2012年）南海西沙群島永興島氣象站的觀測資料以及同期的NCEP/NCAR月平均再分析資料，分析了近53 a西沙夏季氣候變化特征及其與春、夏季南極海平面氣壓的可能聯(lián)系,并初步分析了南極濤動（AAO）對西沙夏季氣候的影響。結(jié)果表明：近53 a來西沙夏季平均降水持續(xù)減少、氣溫明顯升高、風速顯著減弱；降水、氣溫和風速還表現(xiàn)出準2 a的年際變率及7~11 a的年代際變率。回歸分析和相關(guān)分析結(jié)果均表明，當春、夏季南極海平面氣壓偏強（弱）時，西沙夏季降水偏多（少）、氣溫偏低（高）、風速偏強（弱）、空間分布型類似于負（正）位相的南極濤動（AAO）。春、夏季AAO處于正位相，一方面在年代際尺度上導(dǎo)致東亞夏季風減弱，另一方面在年際尺度上導(dǎo)致印度季風減弱，從而使得西沙夏季降水偏少、氣溫偏高、風速偏弱。
2018, 46(2):299-306.
摘要:
基于我國東部地區(qū)438站1961—2014年逐日降水資料，選取世界氣象組織定義的最大1日降水量RX1day、最大5日降水量RX5day、持續(xù)降水日數(shù)CWD和日降水強度SDII 4個極端降水指標，采用面積加權(quán)法對中國東部地區(qū)的極端降水事件進行了季節(jié)尺度的時空變化特征的研究。結(jié)果表明：夏季極端降水指數(shù)的長期變化趨勢顯示，除CWD整體呈減少趨勢外，RX1day，RX5day和SDII在我國黃河以南均呈現(xiàn)增加的趨勢，而在北部以減少趨勢為主。夏季極端降水指數(shù)隨時間的變化表明，RX1day，RX5day和SDII整體呈現(xiàn)出增長的趨勢，CWD則表現(xiàn)為減小的趨勢。
基于我國東部地區(qū)438站1961—2014年逐日降水資料，選取世界氣象組織定義的最大1日降水量RX1day、最大5日降水量RX5day、持續(xù)降水日數(shù)CWD和日降水強度SDII 4個極端降水指標，采用面積加權(quán)法對中國東部地區(qū)的極端降水事件進行了季節(jié)尺度的時空變化特征的研究。結(jié)果表明：夏季極端降水指數(shù)的長期變化趨勢顯示，除CWD整體呈減少趨勢外，RX1day，RX5day和SDII在我國黃河以南均呈現(xiàn)增加的趨勢，而在北部以減少趨勢為主。夏季極端降水指數(shù)隨時間的變化表明，RX1day，RX5day和SDII整體呈現(xiàn)出增長的趨勢，CWD則表現(xiàn)為減小的趨勢。
2018, 46(2):307-315.
摘要:
氣旋相空間作為一種判定變性熱帶氣旋的客觀方法得到了廣泛應(yīng)用，但采用不同分辨率的再分析資料計算的相空間參數(shù)值會有所不同，若采用固定的參數(shù)閾值將給判定變性時間帶來誤差。本文將熱帶氣旋地理位置、中心氣壓和相空間參數(shù)組成因子向量，采用隨機森林方法對1979—2016年間西北太平洋變性熱帶氣旋變性完成時間進行判定。判定結(jié)果表明：隨機森林在訓(xùn)練集中區(qū)分氣旋為熱帶氣旋或溫帶氣旋的平均誤判率為275%，判定變性完成時間和觀測完成時間差異在6 h以內(nèi)的百分比為718%，測試集中差異6 h內(nèi)百分比為659%，差異在12 h內(nèi)百分比超過80%；因子重要性分析表明，緯度值對判定準確度的貢獻最大；當變性完成時刻海平面氣壓較低時隨機森林判定的變性完成時間滯后于觀測時間，當海平面氣壓較高、低層冷暖平流較強時隨機森林判定的變性完成時間超前于觀測時間；在隨機森林實例應(yīng)用中，登陸型熱帶氣旋“莫拉克”和疑難路徑“獅子山”的判定結(jié)果和觀測變性時間一致。
氣旋相空間作為一種判定變性熱帶氣旋的客觀方法得到了廣泛應(yīng)用，但采用不同分辨率的再分析資料計算的相空間參數(shù)值會有所不同，若采用固定的參數(shù)閾值將給判定變性時間帶來誤差。本文將熱帶氣旋地理位置、中心氣壓和相空間參數(shù)組成因子向量，采用隨機森林方法對1979—2016年間西北太平洋變性熱帶氣旋變性完成時間進行判定。判定結(jié)果表明：隨機森林在訓(xùn)練集中區(qū)分氣旋為熱帶氣旋或溫帶氣旋的平均誤判率為275%，判定變性完成時間和觀測完成時間差異在6 h以內(nèi)的百分比為718%，測試集中差異6 h內(nèi)百分比為659%，差異在12 h內(nèi)百分比超過80%；因子重要性分析表明，緯度值對判定準確度的貢獻最大；當變性完成時刻海平面氣壓較低時隨機森林判定的變性完成時間滯后于觀測時間，當海平面氣壓較高、低層冷暖平流較強時隨機森林判定的變性完成時間超前于觀測時間；在隨機森林實例應(yīng)用中，登陸型熱帶氣旋“莫拉克”和疑難路徑“獅子山”的判定結(jié)果和觀測變性時間一致。
2018, 46(2):316-323.
摘要:
利用貴州省2011—2015年10個太陽輻射站觀測資料，采用最小二乘法分月擬合太陽輻射計算參數(shù)〖WTBX〗a〖WTBZ〗、〖WTBX〗b〖WTBZ〗，結(jié)合相應(yīng)站點的地理信息（緯度和海拔高度），建立參數(shù)隨地理位置變化的分月模型，進行1962—1990年威寧站獨立樣本檢驗，利用2001—2010年貴陽站數(shù)據(jù)與海拔分區(qū)法進行比較；結(jié)合1981—2010年85個常規(guī)氣象站日照時數(shù)資料和相應(yīng)站點的地理信息推算累年各月太陽總輻射量，并探討其空間分布規(guī)律。結(jié)果表明：用分月參數(shù)模型計算貴州省太陽輻射誤差更小、精度更高，提高了太陽輻射計算的準確率；貴州省氣象臺站年平均太陽總輻射在341576～473704 MJ〖DK〗·m-2之間, 西部和西南部多，北部少，其中年總輻射最大值出現(xiàn)在威寧，最低值出現(xiàn)在務(wù)川。
利用貴州省2011—2015年10個太陽輻射站觀測資料，采用最小二乘法分月擬合太陽輻射計算參數(shù)〖WTBX〗a〖WTBZ〗、〖WTBX〗b〖WTBZ〗，結(jié)合相應(yīng)站點的地理信息（緯度和海拔高度），建立參數(shù)隨地理位置變化的分月模型，進行1962—1990年威寧站獨立樣本檢驗，利用2001—2010年貴陽站數(shù)據(jù)與海拔分區(qū)法進行比較；結(jié)合1981—2010年85個常規(guī)氣象站日照時數(shù)資料和相應(yīng)站點的地理信息推算累年各月太陽總輻射量，并探討其空間分布規(guī)律。結(jié)果表明：用分月參數(shù)模型計算貴州省太陽輻射誤差更小、精度更高，提高了太陽輻射計算的準確率；貴州省氣象臺站年平均太陽總輻射在341576～473704 MJ〖DK〗·m-2之間, 西部和西南部多，北部少，其中年總輻射最大值出現(xiàn)在威寧，最低值出現(xiàn)在務(wù)川。
2018, 46(2):324-335.
摘要:
利用常規(guī)觀測、氣象衛(wèi)星資料及NCEP分析數(shù)據(jù)等，對臺風“麥德姆”(1410)和“蘇迪羅”(1513)的冷空氣作用形式及對臺風暴雨的影響進行對比分析。兩個臺風在冷空氣影響下的強降水分布差異顯著：“麥德姆”強降水經(jīng)向特征明顯；“蘇迪羅”強降水緯向性較強。冷空氣質(zhì)點運動軌跡顯示，“麥德姆”的冷空氣沿西北路徑入侵，包含西北冷槽和東北冷槽的共同影響；“蘇迪羅”冷空氣沿偏東路徑入侵，冷空氣源為單一的東北地區(qū)冷槽系統(tǒng)，強度較弱。在垂直方向上，“麥德姆”低層冷空氣入侵早于高層，“蘇迪羅”則相反。受冷空氣不同作用方式影響，“麥德姆”臺風倒槽明顯，對流層低層冷暖平流較強，鋒生顯著，正渦度和上升運動沿臺風倒槽呈東北—西南向分布；“蘇迪羅”對流層低層冷平流及地面鋒生均較弱，在臺風北側(cè)，低層偏東風急流引起較強的正渦度和上升運動，同時中層冷空氣入侵有利于位勢不穩(wěn)定的增強，導(dǎo)致強降水沿臺風北側(cè)的偏東風急流呈東西向分布。
利用常規(guī)觀測、氣象衛(wèi)星資料及NCEP分析數(shù)據(jù)等，對臺風“麥德姆”(1410)和“蘇迪羅”(1513)的冷空氣作用形式及對臺風暴雨的影響進行對比分析。兩個臺風在冷空氣影響下的強降水分布差異顯著：“麥德姆”強降水經(jīng)向特征明顯；“蘇迪羅”強降水緯向性較強。冷空氣質(zhì)點運動軌跡顯示，“麥德姆”的冷空氣沿西北路徑入侵，包含西北冷槽和東北冷槽的共同影響；“蘇迪羅”冷空氣沿偏東路徑入侵，冷空氣源為單一的東北地區(qū)冷槽系統(tǒng)，強度較弱。在垂直方向上，“麥德姆”低層冷空氣入侵早于高層，“蘇迪羅”則相反。受冷空氣不同作用方式影響，“麥德姆”臺風倒槽明顯，對流層低層冷暖平流較強，鋒生顯著，正渦度和上升運動沿臺風倒槽呈東北—西南向分布；“蘇迪羅”對流層低層冷平流及地面鋒生均較弱，在臺風北側(cè)，低層偏東風急流引起較強的正渦度和上升運動，同時中層冷空氣入侵有利于位勢不穩(wěn)定的增強，導(dǎo)致強降水沿臺風北側(cè)的偏東風急流呈東西向分布。
2018, 46(2):336-342.
摘要:
2016年6月14日一個長生命史的超級單體風暴在山東產(chǎn)生了大范圍的冰雹和雷暴大風天氣。利用常規(guī)觀測資料、中尺度自動站資料、多普勒天氣雷達資料和風廓線雷達資料對其天氣背景、雷達觀測特征進行分析，對其維持機制進行探討。結(jié)果表明：在華北冷渦的背景下，在較強的深層垂直風切變和中等強度對流有效位能環(huán)境條件下，地面中尺度輻合中心觸發(fā)生成強對流風暴；維持階段風暴右前方低層一直存在暖濕氣流的入流槽口，垂直結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出經(jīng)典超級單體的結(jié)構(gòu)特征，中氣旋發(fā)展深厚且強盛，最大垂直渦度在10×10-2s-1以上，每次單體強中心高度的躍升和快速下降均伴有一次地面大冰雹事件的發(fā)生；發(fā)展和維持階段地面冷池邊界擴張與低層垂直風切變大小相當，達到平衡狀態(tài)，在風暴前方形成較強的輻合上升運動，大于150 m2〖DK〗·s-2的風暴相對螺旋度環(huán)境，風暴沿地面中尺度輻合線移動，這些都是超級單體風暴維持較長生命史的有利條件。
2016年6月14日一個長生命史的超級單體風暴在山東產(chǎn)生了大范圍的冰雹和雷暴大風天氣。利用常規(guī)觀測資料、中尺度自動站資料、多普勒天氣雷達資料和風廓線雷達資料對其天氣背景、雷達觀測特征進行分析，對其維持機制進行探討。結(jié)果表明：在華北冷渦的背景下，在較強的深層垂直風切變和中等強度對流有效位能環(huán)境條件下，地面中尺度輻合中心觸發(fā)生成強對流風暴；維持階段風暴右前方低層一直存在暖濕氣流的入流槽口，垂直結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出經(jīng)典超級單體的結(jié)構(gòu)特征，中氣旋發(fā)展深厚且強盛，最大垂直渦度在10×10-2s-1以上，每次單體強中心高度的躍升和快速下降均伴有一次地面大冰雹事件的發(fā)生；發(fā)展和維持階段地面冷池邊界擴張與低層垂直風切變大小相當，達到平衡狀態(tài)，在風暴前方形成較強的輻合上升運動，大于150 m2〖DK〗·s-2的風暴相對螺旋度環(huán)境，風暴沿地面中尺度輻合線移動，這些都是超級單體風暴維持較長生命史的有利條件。
2018, 46(2):343-351.
摘要:
以2009年7月17—18日一次山東特大暴雨為研究對象，利用NCEP/NCAR再分析資料、FY2C衛(wèi)星水汽資料及常規(guī)氣象觀測資料，通過數(shù)字化衛(wèi)星水汽圖像與大氣動力場相結(jié)合的方式，揭示干侵入在本次暴雨過程中的特征及其對暴雨發(fā)生、發(fā)展的作用機制。結(jié)果表明，此次強降水過程是在高空槽和低層低渦切變的有利形勢下產(chǎn)生的。暴雨過程與干侵入密切相關(guān)，干侵入在對流層中高層隨高度向東傾斜，強降水出現(xiàn)在干侵入前沿濕度梯度最大值處的濕區(qū)一側(cè)。衛(wèi)星水汽圖像干侵入暗區(qū)與對應(yīng)著350 hPa位渦高值區(qū)、干冷區(qū)。與干侵入相伴隨的高位渦下傳，使低層氣旋性渦度加強，氣旋發(fā)展。高層干冷空氣下傳有利于干層的形成和維持，干層的存在加強了暴雨過程的對流不穩(wěn)定，對暴雨的加強和發(fā)展起重要作用。
以2009年7月17—18日一次山東特大暴雨為研究對象，利用NCEP/NCAR再分析資料、FY2C衛(wèi)星水汽資料及常規(guī)氣象觀測資料，通過數(shù)字化衛(wèi)星水汽圖像與大氣動力場相結(jié)合的方式，揭示干侵入在本次暴雨過程中的特征及其對暴雨發(fā)生、發(fā)展的作用機制。結(jié)果表明，此次強降水過程是在高空槽和低層低渦切變的有利形勢下產(chǎn)生的。暴雨過程與干侵入密切相關(guān)，干侵入在對流層中高層隨高度向東傾斜，強降水出現(xiàn)在干侵入前沿濕度梯度最大值處的濕區(qū)一側(cè)。衛(wèi)星水汽圖像干侵入暗區(qū)與對應(yīng)著350 hPa位渦高值區(qū)、干冷區(qū)。與干侵入相伴隨的高位渦下傳，使低層氣旋性渦度加強，氣旋發(fā)展。高層干冷空氣下傳有利于干層的形成和維持，干層的存在加強了暴雨過程的對流不穩(wěn)定，對暴雨的加強和發(fā)展起重要作用。
2018, 46(2):352-360.
摘要:
以夏季平均氣溫距平的-10倍標準差為涼夏閾值，將單站涼夏分為弱和強兩個等級，在此基礎(chǔ)上確定區(qū)域涼夏和全省涼夏的界定方法和等級劃分標準，區(qū)域涼夏和全省涼夏采用涼夏站數(shù)比確定。對湖北省1961—2015年的涼夏事件時空分布特征的分析結(jié)果表明：湖北省單站涼夏頻率南多北少，東多西少，鄂東南涼夏頻率最高，鄂西北最低；研究時段內(nèi)全省性涼夏共發(fā)生7次（年），其中強涼夏3次（年）。涼夏事件主要發(fā)生在20世紀80年代和90年代，此后全省涼夏指數(shù)變率增大，在夏季增暖背景下，仍會發(fā)生全省性涼夏事件。利用NCEP/NCAR再分析資料，對比分析涼夏年、夏季高溫年及多雨年大氣環(huán)流背景發(fā)現(xiàn)：涼夏年500 hPa、100 hPa東亞沿海中緯度位勢高度距平波列均呈現(xiàn)為“-” 位相分布，而夏季高溫年則反之；與夏季高溫年相比，涼夏年副熱帶高壓脊線偏南約3～5個緯度，南亞高壓位置偏南約2～3個緯度；涼夏年中高緯環(huán)流多波動，呈現(xiàn)長波長的兩槽一脊環(huán)流背景，西風帶環(huán)流偏南；夏季多雨年我國東部自北到南500 hPa高度距平位相波列為“-+”分布，但負距平中心比涼夏年更偏西；部分年份既是涼夏年，又是夏季多雨年。另有赤道中東太平洋海溫Ni〖KG-*5〗n〖DD（-1*2〗〖HT〗＾〖DD)〗o 34指數(shù)與湖北夏季氣溫異常指數(shù)呈現(xiàn)不顯著的滯后與同期負相關(guān)，涼夏年一般對應(yīng)赤道中東太平洋暖事件。
以夏季平均氣溫距平的-10倍標準差為涼夏閾值，將單站涼夏分為弱和強兩個等級，在此基礎(chǔ)上確定區(qū)域涼夏和全省涼夏的界定方法和等級劃分標準，區(qū)域涼夏和全省涼夏采用涼夏站數(shù)比確定。對湖北省1961—2015年的涼夏事件時空分布特征的分析結(jié)果表明：湖北省單站涼夏頻率南多北少，東多西少，鄂東南涼夏頻率最高，鄂西北最低；研究時段內(nèi)全省性涼夏共發(fā)生7次（年），其中強涼夏3次（年）。涼夏事件主要發(fā)生在20世紀80年代和90年代，此后全省涼夏指數(shù)變率增大，在夏季增暖背景下，仍會發(fā)生全省性涼夏事件。利用NCEP/NCAR再分析資料，對比分析涼夏年、夏季高溫年及多雨年大氣環(huán)流背景發(fā)現(xiàn)：涼夏年500 hPa、100 hPa東亞沿海中緯度位勢高度距平波列均呈現(xiàn)為“-” 位相分布，而夏季高溫年則反之；與夏季高溫年相比，涼夏年副熱帶高壓脊線偏南約3～5個緯度，南亞高壓位置偏南約2～3個緯度；涼夏年中高緯環(huán)流多波動，呈現(xiàn)長波長的兩槽一脊環(huán)流背景，西風帶環(huán)流偏南；夏季多雨年我國東部自北到南500 hPa高度距平位相波列為“-+”分布，但負距平中心比涼夏年更偏西；部分年份既是涼夏年，又是夏季多雨年。另有赤道中東太平洋海溫Ni〖KG-*5〗n〖DD（-1*2〗〖HT〗＾〖DD)〗o 34指數(shù)與湖北夏季氣溫異常指數(shù)呈現(xiàn)不顯著的滯后與同期負相關(guān)，涼夏年一般對應(yīng)赤道中東太平洋暖事件。
2018, 46(2):361-368.
摘要:
為進一步了解高寒草地土壤凍融交替過程及其對水熱因子的響應(yīng)機制，通過2014年8月1日至2015年8月1日不同土層土壤溫度和水分觀測資料的對比分析，較為系統(tǒng)地探討了青南高寒草地土壤凍融期不同深度土層土壤溫度和水分的變化特征。結(jié)果表明，青南高寒草地土壤凍融階段大體可分為初凍期、穩(wěn)定凍結(jié)中期、穩(wěn)定凍結(jié)后期和消融期4個時期；不同土層土壤溫度隨氣溫的變化呈周期性波動，且隨著土層的加深變幅減小；不同凍融期表層和亞表層土壤溫度和水分波動幅度較大，下層土壤對水熱因子的敏感性較小；土壤完全凍結(jié)的天數(shù)達44~115 d，日凍融交替過程主要發(fā)生在表層和亞表層土壤。土壤凍融交替增強了土壤的保水性，對該區(qū)草地植被提前返青和初級生產(chǎn)力的提高具有促進作用。
為進一步了解高寒草地土壤凍融交替過程及其對水熱因子的響應(yīng)機制，通過2014年8月1日至2015年8月1日不同土層土壤溫度和水分觀測資料的對比分析，較為系統(tǒng)地探討了青南高寒草地土壤凍融期不同深度土層土壤溫度和水分的變化特征。結(jié)果表明，青南高寒草地土壤凍融階段大體可分為初凍期、穩(wěn)定凍結(jié)中期、穩(wěn)定凍結(jié)后期和消融期4個時期；不同土層土壤溫度隨氣溫的變化呈周期性波動，且隨著土層的加深變幅減小；不同凍融期表層和亞表層土壤溫度和水分波動幅度較大，下層土壤對水熱因子的敏感性較小；土壤完全凍結(jié)的天數(shù)達44~115 d，日凍融交替過程主要發(fā)生在表層和亞表層土壤。土壤凍融交替增強了土壤的保水性，對該區(qū)草地植被提前返青和初級生產(chǎn)力的提高具有促進作用。
2018, 46(2):369-373.
摘要:
2016年5月15日河西走廊東部霜凍是自2004年以來災(zāi)情最重的一次過程。利用MICAPS實時氣象資料、物理量場以及區(qū)域站逐小時資料，對這次凍害過程進行了分析。結(jié)果顯示，強冷空氣突然爆發(fā)是凍害的直接原因，冷暖空氣交替快，凍害后強烈的暖平流誘發(fā)的高溫灼傷又再度加重了凍害程度。在對逐時溫度演進特征進行綜合分析的基礎(chǔ)上，本文還對災(zāi)損成因進行了深入剖析，揭示了低溫凍害持續(xù)時段、相對濕度、高溫灼傷3個方面的成災(zāi)特征，為區(qū)域晚霜凍防御提供了積極而有效的科學依據(jù)。
2016年5月15日河西走廊東部霜凍是自2004年以來災(zāi)情最重的一次過程。利用MICAPS實時氣象資料、物理量場以及區(qū)域站逐小時資料，對這次凍害過程進行了分析。結(jié)果顯示，強冷空氣突然爆發(fā)是凍害的直接原因，冷暖空氣交替快，凍害后強烈的暖平流誘發(fā)的高溫灼傷又再度加重了凍害程度。在對逐時溫度演進特征進行綜合分析的基礎(chǔ)上，本文還對災(zāi)損成因進行了深入剖析，揭示了低溫凍害持續(xù)時段、相對濕度、高溫灼傷3個方面的成災(zāi)特征，為區(qū)域晚霜凍防御提供了積極而有效的科學依據(jù)。
2018, 46(2):374-381.
摘要:
閃電放電過程發(fā)出很強的光輻射，促進了光化學反應(yīng)的進行，加快了NOx向上的垂直輸送，造成對流層上部NOx的增加。閃電生成氮氧化物（LNOx）是對流層上部NOx（NO和NO2）的主要來源，影響了對流層和平流層大氣成分的垂直分布。本文利用2005—2013年TRMM衛(wèi)星LIS傳感器閃電密度和Aura衛(wèi)星OMI傳感器對流層NO2垂直柱總量遙感觀測數(shù)據(jù)，分析了中國地區(qū)對流層NO2柱總量時空分布特征及其與閃電活動的相關(guān)性。發(fā)現(xiàn)，青藏高原地區(qū)對流層NO2柱總量與閃電密度變化特征一致，表現(xiàn)為夏季高，冬季低，該地區(qū)LNOx估算值約為 339 mol/次。基于LNOx估算值分析中國不同地區(qū)LNOx/NOx百分比分布特征，發(fā)現(xiàn)，青藏高原地區(qū)春季和夏季LNOx/NOx較高，約為20%~60%，秋季和冬季低于20%;與之相比，NOx排放較為嚴重的四川盆地、長江三角洲和珠江三角洲等地區(qū)普遍低于20%，中國地區(qū)LNOx/NOx百分比平均值低于10%。由此得出結(jié)論，LNOx是青藏高原地區(qū)NOx的主要排放源，人口密集和工業(yè)程度較高的四川盆地、長江三角洲和珠江三角洲地區(qū)NOx主要來自于其它排放源。研究結(jié)果揭示了中國地區(qū)對流層NOx柱總量分布特征及其與閃電活動的關(guān)系，對于研究閃電過程對于氮氧化物生成量的影響有重要意義。
閃電放電過程發(fā)出很強的光輻射，促進了光化學反應(yīng)的進行，加快了NOx向上的垂直輸送，造成對流層上部NOx的增加。閃電生成氮氧化物（LNOx）是對流層上部NOx（NO和NO2）的主要來源，影響了對流層和平流層大氣成分的垂直分布。本文利用2005—2013年TRMM衛(wèi)星LIS傳感器閃電密度和Aura衛(wèi)星OMI傳感器對流層NO2垂直柱總量遙感觀測數(shù)據(jù)，分析了中國地區(qū)對流層NO2柱總量時空分布特征及其與閃電活動的相關(guān)性。發(fā)現(xiàn)，青藏高原地區(qū)對流層NO2柱總量與閃電密度變化特征一致，表現(xiàn)為夏季高，冬季低，該地區(qū)LNOx估算值約為 339 mol/次。基于LNOx估算值分析中國不同地區(qū)LNOx/NOx百分比分布特征，發(fā)現(xiàn)，青藏高原地區(qū)春季和夏季LNOx/NOx較高，約為20%~60%，秋季和冬季低于20%;與之相比，NOx排放較為嚴重的四川盆地、長江三角洲和珠江三角洲等地區(qū)普遍低于20%，中國地區(qū)LNOx/NOx百分比平均值低于10%。由此得出結(jié)論，LNOx是青藏高原地區(qū)NOx的主要排放源，人口密集和工業(yè)程度較高的四川盆地、長江三角洲和珠江三角洲地區(qū)NOx主要來自于其它排放源。研究結(jié)果揭示了中國地區(qū)對流層NOx柱總量分布特征及其與閃電活動的關(guān)系，對于研究閃電過程對于氮氧化物生成量的影響有重要意義。
2018, 46(2):382-389.
摘要:
作物模型作為作物產(chǎn)量預(yù)測等方面應(yīng)用廣泛、作用巨大的重要工具，其參數(shù)的校正和優(yōu)化等工作是模型模擬的前提。普通的試錯法缺乏客觀性且效率低下，對作物模型的輸入?yún)?shù)進行敏感性分析，識別模擬過程中參數(shù)的敏感程度，能夠有效識別關(guān)鍵參數(shù)并減少率定的參數(shù)量，為后續(xù)模型參數(shù)優(yōu)化和校正工作奠定基礎(chǔ)。本文主要分析了作物模型的局部敏感性分析方法和全局敏感性方法的利弊及其適應(yīng)條件，涵蓋傅立葉幅度靈敏度檢驗法（FAST）、Morris法、LHOAT法、普適似然不確定性估計法(GLUE)、Sobol法以及擴展傅立葉幅度靈敏度檢驗法（EFAST）等，回顧各方法在作物模型中的研究現(xiàn)狀，并對作物模型參數(shù)敏感性分析方法提出了展望。
作物模型作為作物產(chǎn)量預(yù)測等方面應(yīng)用廣泛、作用巨大的重要工具，其參數(shù)的校正和優(yōu)化等工作是模型模擬的前提。普通的試錯法缺乏客觀性且效率低下，對作物模型的輸入?yún)?shù)進行敏感性分析，識別模擬過程中參數(shù)的敏感程度，能夠有效識別關(guān)鍵參數(shù)并減少率定的參數(shù)量，為后續(xù)模型參數(shù)優(yōu)化和校正工作奠定基礎(chǔ)。本文主要分析了作物模型的局部敏感性分析方法和全局敏感性方法的利弊及其適應(yīng)條件，涵蓋傅立葉幅度靈敏度檢驗法（FAST）、Morris法、LHOAT法、普適似然不確定性估計法(GLUE)、Sobol法以及擴展傅立葉幅度靈敏度檢驗法（EFAST）等，回顧各方法在作物模型中的研究現(xiàn)狀，并對作物模型參數(shù)敏感性分析方法提出了展望。
2018, 46(2):390-395.
摘要:
為了評價江南茶區(qū)茶樹栽培適宜性，本文綜合考慮氣候、地形和土壤因子，篩選出年平均氣溫、年大于等于10 ℃的活動積溫、極端最低氣溫小于等于-13 ℃出現(xiàn)的頻率、4—10月的平均相對濕度、海拔高度、坡度、坡向、土壤酸堿度和土壤質(zhì)地等9個評價指標，應(yīng)用AHP熵權(quán)法確定指標的權(quán)重系數(shù)，并結(jié)合土地利用類型圖和茶樹栽培現(xiàn)狀，經(jīng)細網(wǎng)格推算，構(gòu)建茶樹栽培適宜性評價模型，將江南茶區(qū)茶樹栽培區(qū)劃分為適宜、較適宜和不適宜3個等級，并進行分區(qū)評述。結(jié)果表明，適宜、較適宜和不適宜茶樹栽培的面積分別為3175183 km2，4103433 km2，1480645 km2，分別占江南茶區(qū)評價面積的3625%、4685%和169%。利用浙江省松陽縣茶樹種植現(xiàn)狀分布圖對松陽縣茶樹栽培綜合適宜性區(qū)劃結(jié)果進行檢驗評價，表明松陽縣茶樹栽培適宜性區(qū)劃結(jié)果與茶樹種植的分布現(xiàn)狀比較吻合。評價結(jié)果可為茶樹栽培的優(yōu)化布局提供科學依據(jù)。
為了評價江南茶區(qū)茶樹栽培適宜性，本文綜合考慮氣候、地形和土壤因子，篩選出年平均氣溫、年大于等于10 ℃的活動積溫、極端最低氣溫小于等于-13 ℃出現(xiàn)的頻率、4—10月的平均相對濕度、海拔高度、坡度、坡向、土壤酸堿度和土壤質(zhì)地等9個評價指標，應(yīng)用AHP熵權(quán)法確定指標的權(quán)重系數(shù)，并結(jié)合土地利用類型圖和茶樹栽培現(xiàn)狀，經(jīng)細網(wǎng)格推算，構(gòu)建茶樹栽培適宜性評價模型，將江南茶區(qū)茶樹栽培區(qū)劃分為適宜、較適宜和不適宜3個等級，并進行分區(qū)評述。結(jié)果表明，適宜、較適宜和不適宜茶樹栽培的面積分別為3175183 km2，4103433 km2，1480645 km2，分別占江南茶區(qū)評價面積的3625%、4685%和169%。利用浙江省松陽縣茶樹種植現(xiàn)狀分布圖對松陽縣茶樹栽培綜合適宜性區(qū)劃結(jié)果進行檢驗評價，表明松陽縣茶樹栽培適宜性區(qū)劃結(jié)果與茶樹種植的分布現(xiàn)狀比較吻合。評價結(jié)果可為茶樹栽培的優(yōu)化布局提供科學依據(jù)。
2018, 46(2):396-402.
摘要:
準確及時得到洪水淹沒區(qū)域及淹沒面積，對于抗洪救災(zāi)有著重要意義。洪澇災(zāi)害時基本為陰雨天，光學遙感無法監(jiān)測到洪水淹沒有效區(qū)域，使時效性和準確性下降，利用星載合成孔徑雷達(SAR)則不受云雨影響、可全天候觀測，及時獲得下墊面洪水淹沒區(qū)域及面積，可為洪水監(jiān)測提供有力保障。本文以2016年7月長江流域洪水為例，應(yīng)用哨兵1號(Sentinel1)星載合成孔徑雷達結(jié)合閾值法和偽彩色合成等方法，在GIS工具下對長江流域部分湖泊和長江干流等提取水體區(qū)域，得到淹沒范圍和分縣淹沒面積，進行洪水淹沒區(qū)變化分析，并與同期MODIS影像監(jiān)測結(jié)果進行對比驗證。結(jié)果表明基于哨兵1號的水體提取方法和淹沒面積的計算可行。
準確及時得到洪水淹沒區(qū)域及淹沒面積，對于抗洪救災(zāi)有著重要意義。洪澇災(zāi)害時基本為陰雨天，光學遙感無法監(jiān)測到洪水淹沒有效區(qū)域，使時效性和準確性下降，利用星載合成孔徑雷達(SAR)則不受云雨影響、可全天候觀測，及時獲得下墊面洪水淹沒區(qū)域及面積，可為洪水監(jiān)測提供有力保障。本文以2016年7月長江流域洪水為例，應(yīng)用哨兵1號(Sentinel1)星載合成孔徑雷達結(jié)合閾值法和偽彩色合成等方法，在GIS工具下對長江流域部分湖泊和長江干流等提取水體區(qū)域，得到淹沒范圍和分縣淹沒面積，進行洪水淹沒區(qū)變化分析，并與同期MODIS影像監(jiān)測結(jié)果進行對比驗證。結(jié)果表明基于哨兵1號的水體提取方法和淹沒面積的計算可行。
2018, 46(2):403-411.
摘要:
為定量研究公路對氣溫觀測的影響，本文使用2014年1—5月在陜西省開展的兩組公路觀測試驗的逐分鐘溫度、風向、風速等氣象資料，對比分析了合陽縣國道和渭蒲高速公路在不同季節(jié)、不同天空狀況以及不同背景風速條件下對周圍環(huán)境氣溫觀測的影響程度和影響距離。試驗結(jié)果表明：公路對周圍的環(huán)境溫度有一定的增溫影響，合陽國道對環(huán)境溫度的增溫影響至75 m，增溫效應(yīng)達025~04 ℃。高速公路的增溫影響至125 m，增溫效應(yīng)達02~04 ℃。冬季，兩條公路白天增溫效應(yīng)較夜間明顯，春季，高速公路夜間增溫更明顯。晴天、多云天氣比陰天、降雨天氣增溫程度大。公路對氣溫的增溫影響存在風速閾值，當風速小于對應(yīng)閾值時，增溫效應(yīng)明顯。公路上來往車流量對氣溫有一定的疊加增溫影響，合陽國道白天車流量150~350輛，疊加增溫效應(yīng)005~01 ℃，蒲渭高速白天車流量2000～3500輛，疊加增溫效應(yīng)016 ℃。
為定量研究公路對氣溫觀測的影響，本文使用2014年1—5月在陜西省開展的兩組公路觀測試驗的逐分鐘溫度、風向、風速等氣象資料，對比分析了合陽縣國道和渭蒲高速公路在不同季節(jié)、不同天空狀況以及不同背景風速條件下對周圍環(huán)境氣溫觀測的影響程度和影響距離。試驗結(jié)果表明：公路對周圍的環(huán)境溫度有一定的增溫影響，合陽國道對環(huán)境溫度的增溫影響至75 m，增溫效應(yīng)達025~04 ℃。高速公路的增溫影響至125 m，增溫效應(yīng)達02~04 ℃。冬季，兩條公路白天增溫效應(yīng)較夜間明顯，春季，高速公路夜間增溫更明顯。晴天、多云天氣比陰天、降雨天氣增溫程度大。公路對氣溫的增溫影響存在風速閾值，當風速小于對應(yīng)閾值時，增溫效應(yīng)明顯。公路上來往車流量對氣溫有一定的疊加增溫影響，合陽國道白天車流量150~350輛，疊加增溫效應(yīng)005~01 ℃，蒲渭高速白天車流量2000～3500輛，疊加增溫效應(yīng)016 ℃。
2018, 46(2):412-417.
摘要:
利用青海東部地區(qū)10個氣象臺站1997—2012年的年平均雷暴日數(shù)，2008—2014年閃電定位數(shù)據(jù)和1997—2014年雷電災(zāi)害資料，將雷暴日數(shù)、雷擊密度、綜合災(zāi)度、生命易損模數(shù)和經(jīng)濟易損模數(shù)作為雷電災(zāi)害易損性評估指標，采用層次分析法確定指標的權(quán)重，建立了雷電災(zāi)害易損性評估模型，依據(jù)氣象災(zāi)害學分級統(tǒng)計法劃分出雷電災(zāi)害易損性等級，形成了青海東部地區(qū)雷電災(zāi)害易損性區(qū)劃圖。結(jié)果表明青海東部地區(qū)雷電災(zāi)害易損性區(qū)域呈分散分布的特征，極高易損區(qū)在大通縣、化隆縣，次高易損區(qū)在湟中縣、互助縣，中易損區(qū)在省會城市西寧市、湟源縣，低易損區(qū)在樂都區(qū)、平安區(qū)、民和縣和循化縣。
利用青海東部地區(qū)10個氣象臺站1997—2012年的年平均雷暴日數(shù)，2008—2014年閃電定位數(shù)據(jù)和1997—2014年雷電災(zāi)害資料，將雷暴日數(shù)、雷擊密度、綜合災(zāi)度、生命易損模數(shù)和經(jīng)濟易損模數(shù)作為雷電災(zāi)害易損性評估指標，采用層次分析法確定指標的權(quán)重，建立了雷電災(zāi)害易損性評估模型，依據(jù)氣象災(zāi)害學分級統(tǒng)計法劃分出雷電災(zāi)害易損性等級，形成了青海東部地區(qū)雷電災(zāi)害易損性區(qū)劃圖。結(jié)果表明青海東部地區(qū)雷電災(zāi)害易損性區(qū)域呈分散分布的特征，極高易損區(qū)在大通縣、化隆縣，次高易損區(qū)在湟中縣、互助縣，中易損區(qū)在省會城市西寧市、湟源縣，低易損區(qū)在樂都區(qū)、平安區(qū)、民和縣和循化縣。
2018, 46(2):418-422.
摘要:
為做好公共氣象疾病指數(shù)預(yù)報服務(wù)，以丹東市近2004—2015年共8677例心腦血管疾病住院患者為樣本，分析了心腦血管疾病住院人數(shù)與氣象因素關(guān)系，重點分析了11月至次年2月天氣突變對心腦血管疾病發(fā)病的影響，結(jié)果表明：①心腦血管疾病的患病住院人數(shù)與氣壓、風速均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，分別為0949和0933；與月平均氣溫呈極顯著負相關(guān)關(guān)系（-0992），均通過了001的顯著性水平檢驗，且冬季心腦血管病住院人數(shù)大于夏季；②冷鋒、氣旋、寒潮和大風等突變氣象條件與心腦血管疾病住院人數(shù)呈正相關(guān)。該分析結(jié)果可作為日常公共氣象疾病指數(shù)預(yù)報的科學依據(jù)，當預(yù)報出現(xiàn)心腦血管疾病高發(fā)天氣條件時，及時通過手機短信、微博、微信等新媒體提供給廣大公眾，有利于預(yù)防和減輕心腦血管病的發(fā)生，取得良好的社會效益。
為做好公共氣象疾病指數(shù)預(yù)報服務(wù)，以丹東市近2004—2015年共8677例心腦血管疾病住院患者為樣本，分析了心腦血管疾病住院人數(shù)與氣象因素關(guān)系，重點分析了11月至次年2月天氣突變對心腦血管疾病發(fā)病的影響，結(jié)果表明：①心腦血管疾病的患病住院人數(shù)與氣壓、風速均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，分別為0949和0933；與月平均氣溫呈極顯著負相關(guān)關(guān)系（-0992），均通過了001的顯著性水平檢驗，且冬季心腦血管病住院人數(shù)大于夏季；②冷鋒、氣旋、寒潮和大風等突變氣象條件與心腦血管疾病住院人數(shù)呈正相關(guān)。該分析結(jié)果可作為日常公共氣象疾病指數(shù)預(yù)報的科學依據(jù)，當預(yù)報出現(xiàn)心腦血管疾病高發(fā)天氣條件時，及時通過手機短信、微博、微信等新媒體提供給廣大公眾，有利于預(yù)防和減輕心腦血管病的發(fā)生，取得良好的社會效益。
2018, 46(2):423-428.
摘要:
對2011—2012年廣州高建筑物雷電觀測站獲取到的雷電回擊磁場波形數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，選取14個高建筑物的27次閃電過程（均為負極性地閃,含回擊過程112次），其中44%的閃電個例為單次地閃過程。采用小波軟閾值去噪法和基礎(chǔ)噪聲歸零法進行數(shù)據(jù)預(yù)處理，分析發(fā)現(xiàn)：選取的回擊磁場波形均呈現(xiàn)多峰現(xiàn)象，鑒于高建筑物反射峰的影響，本文只統(tǒng)計初始峰值；選取數(shù)據(jù)的1次閃電回擊次數(shù)的算術(shù)平均值為42次，高度200 m以下的閃電過程（14次）算術(shù)平均回擊次數(shù)51次，高度200 m以上的閃電過程（13次）算術(shù)平均回擊次數(shù)32次；建筑物越高對磁場峰值的增強作用越顯著，擊中200 m以上的建筑物上雷電首次回擊和繼后回擊磁場峰值幾何平均值分別是200 m以下的22倍和15倍；建筑物高度對回擊過程磁場波頭上升時間影響不大；繼后回擊過程磁場波頭時間遠小于首次回擊，與回擊電場波形特征一致。
對2011—2012年廣州高建筑物雷電觀測站獲取到的雷電回擊磁場波形數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，選取14個高建筑物的27次閃電過程（均為負極性地閃,含回擊過程112次），其中44%的閃電個例為單次地閃過程。采用小波軟閾值去噪法和基礎(chǔ)噪聲歸零法進行數(shù)據(jù)預(yù)處理，分析發(fā)現(xiàn)：選取的回擊磁場波形均呈現(xiàn)多峰現(xiàn)象，鑒于高建筑物反射峰的影響，本文只統(tǒng)計初始峰值；選取數(shù)據(jù)的1次閃電回擊次數(shù)的算術(shù)平均值為42次，高度200 m以下的閃電過程（14次）算術(shù)平均回擊次數(shù)51次，高度200 m以上的閃電過程（13次）算術(shù)平均回擊次數(shù)32次；建筑物越高對磁場峰值的增強作用越顯著，擊中200 m以上的建筑物上雷電首次回擊和繼后回擊磁場峰值幾何平均值分別是200 m以下的22倍和15倍；建筑物高度對回擊過程磁場波頭上升時間影響不大；繼后回擊過程磁場波頭時間遠小于首次回擊，與回擊電場波形特征一致。
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