曲靖市冰雹天气特征分析

利用曲靖市2004～2007年5～8月的降雹及雹情资料以及EC客观场资料和地面实况资料,分析了曲靖市主要降雹区的冰雹时空分布特征和天气特征.结果表明:曲靖市冰雹灾害多是局地性的.6～7月份发生最多,其地理分布是北部多于南部,东部多于西部.造成曲靖市冰雹的天气形势可分为冷空气型,副热带高压外围气流型,热带低压外围气流型和低涡切变型.其中以冷空气型最多,低涡切变型最少.     

四川南部秋季降水变化及相应大气环流异常特征

利用1961—2014年全国756站的降水资料和美国NOAA-CIRES的20CR月平均再分析资料,研究了四川南部秋季(9～11月)降水变化及其相应的大气环流异常特征。结果表明,四川南部秋季降水具有显著的年际和年代际变化特征,其年际周期以2～4 a和准6 a为主,年代际周期以9～15 a为主。它与黄淮流域同期降水存在显著的负相关关系,与四川南部秋季降水关系密切的大气环流结构是北大西洋—俄罗斯西部—蒙古西部—东亚(NRMA)遥相关波列,NRMA遥相关波列在东亚地区激发出一个气旋性环流,与此同时,中南半岛西侧存在一个反气旋性环流,以上环流型有利于北方冷空气和来自孟加拉湾的暖湿气流在四川南部地区汇合,从而容易导致该地区降水的产生,反之亦然。     

长治市冰雹天气的气候特征分析

针对长治市在1980—2003年发生的冰雹灾害天气,从时间尺度、时空地理分布、月年际变化、冰雹源地、冰雹主要影响路径以及降雹关键日等方面进行了分析,为冰雹灾害天气预报提供了可靠的气候背景。另外对500hPa天气图进行了分析,给出了长治降雹的3种(冷槽型、冷涡型、西北气流型)天气形势。应用最优子集回归法对500hPa,850hPa图上高空指标站温度、温度露点差、风向、风速进行定量化选取,给出了冰雹灾害天气预报的某些参数及综合性预报指标。     

滇中夏季冰雹天气背景及防雹作业时机的分析研究

 应用Micaps常规资料和FY-2卫星资料,对2002,2003年夏季滇中玉溪地区出现的15次冰雹天气过程进行分析,得出夏季滇中玉溪地区产生冰雹天气的天气形势环流特征为两高辐合型、低压环流型、副高南侧偏东气流型3种,物理量特征温度对数压力图为潜在不稳定,K指数最低为36℃,SI指数均在0℃以下;根据昆明CINRAD-CC多普勒雷达观测资料,详细分析了15次冰雹天气过程降雹前雹云的回波强度、回波高度、水平尺度、速度场及液态含水量变化,得出40dBz回波高度在7km,且回波顶高度在9.5km以上,0℃上下层30dBz回波水平尺度之比≥0.6,且随着降雹过程的来临,0℃上下层30dBz回波水平尺度之比逐渐增大,速度场上辐合最大高度应在7km(-10℃层)以上,VIL值逐渐增加时,预示着地面可能产生降雹过程.     

临汾市近30年终霜冻变化规律及特征分析

选取临汾市17个气象站1981—2010年近30 a的3—5月份0 cm日最低温度≤0℃的值,以此来确定春霜冻期和终霜冻日.采用线性倾向法,分析临汾市东西南北中5区近30 a春霜冻的年际变化规律;应用MK间断点分析法对霜冻结束日期序列进行突变检验.对临汾市近30年5个区域的霜冻日期进行连续小波变换,得到小波变换系数的实部等值线图及小波方差图.结果表明:(1)临汾市北部(-2.1 d/10 a)、西部(-5.2 d/10a)、中部(-2.4 d/10 a)终霜冻日有明显提前的趋势,南部(-0.7 d/10 a)有缓慢提前的趋势,而东部(0.4 d/10 a)有缓慢推后的趋势;终霜冻强度气候倾向率在-0.1~0.3 d/10 a之间,各区域有变化,但不明显.(2)临汾市东部、中部和南部,突变年份均在2007年.西部突变出现在1990年,北部突变出现在1997年.突变后表现为东南早,西北晚.(3)各区域皆存在7 a的主周期,次周期除临汾市中部地区为8 a外,其它地区的次周期皆为11 a.以上规律结论的得出为临汾霜冻预报提供了理论根据,对指导当地的农业生产具有重要的意义.     

黄土高原植被生长期降水对全球气候变化的响应

利用黄土高原区域40a的降水资料，研究植被生长期降水变化，检测降水突变，分析降水异常的分布和振荡特征，并对千年和湿年进行比较．结果表明：近40a采黄土高原植被生长期降水在1985年左右发生突变，由历史上的多雨转为少雨。根据降水异常响应的敏感程度划分了3个敏感区，即北部、东部和西部；在各区的降水变化存在3a～5a、8a左右的年际振荡和16a～20a左右的年代际振荡，3a～5a的周期明显；划分了千年和湿年，干湿年降水相差大，特别是高原中部相差120mm以上，湿年比千年多40％以上；千年相对变率明显大于湿年．     

广西强天气分布特征及物理量诊断分析

【目的】分析研究广西强天气的时空分布特点和变化特征,在天气形势分型的基础上统计提供强天气发生的物理量诊断阈值。【方法】采用长时间序列、大批量样本进行分类统计和合成分析方法。【结果】雷暴南部多,北部少,其中桂东南和沿海地区是雷暴的高发区;冰雹主要出现在北部,桂南降雹少;广西东部和沿海地区为大风频发区;历年龙卷风天气发生次数不多,且集中在涠州岛及沿海地区;强降水呈南北两个高频带。雷暴、降雹和强降水的月变化都具有"单峰型"特征,大风月分布具有"双峰型"特征。强降水主要出现在夜间至次日8∶00,大风、雷暴和冰雹天气则主要出现在午后至傍晚。【结论】广西强天气具有明显的地域分布特征,不同地域及不同天气系统影响下的温度层结和不稳定能量等特征物理量都有较大差异。     

甘肃省雷暴气候特征及其环流成因分析

利用1981-2013年甘肃省80个地面气象站点的雷暴观测资料和NCEP/NCAR再分析资料,分析了近33 a甘肃省雷暴的气候变化特征及其环流成因.结果表明,甘肃省年均雷暴次数呈现南多北少的空间分布特征和显著下降的时间变化趋势.小波分析结果显示,甘肃省雷暴存在"单周振荡"的年内变化周期和3 a左右的年际变化周期.经验正交函数分析结果表明,甘肃省雷暴日第1模态为全省一致型,第2模态为东西反相型.对影响雷暴发生的大尺度环流因子进行分析,发现在甘肃年均雷暴日高值年,中高纬度经向环流、西风带以及东亚夏季风均偏强,甘肃大部地区水汽辐合加强,雷暴增多;在低值年环流形势则相反;由于甘肃西部主要受西风带影响,东南部主要受东亚夏季风影响,使得东、西部地区具有截然不同的水汽输送条件,导致甘肃雷暴日数出现"东西反相"的分布特征.青藏高原对中国西北地区动力、热力作用的影响也是甘肃年均雷暴数呈"东西反相"的重要原因.     

东亚低纬地区大气臭氧时空分布特征

利用1979～1992年和1997～2008年2个时间段(分别称为Ⅰ期和Ⅱ期)的TOMS臭氧总量月平均网格资料,对东亚低纬地区大气臭氧的分布变化和纬度带特征进行了较为详细的对比研究.结果表明:①Ⅱ期较Ⅰ期区域大气臭氧浓度水平整体降低;区域臭氧浓度普遍低于同纬度其它区域,受地形和环流影响显著;②Ⅰ期和Ⅱ期区域平均及纬带平均臭氧浓度均表现为不同的季节和年际变化特征,南北有别,近赤道纬带和较高纬带有异;③Ⅰ期和Ⅱ期区域平均臭氧浓度时间序列除典型的年变化周期外,还有略低于QBO振荡的1.3～2.3a主周期,而区域赤道纬度带臭氧浓度QBO振荡却特别明显.值得注意的是,该1.3～2.3a主周期呈现区域南北半球部分的跷跷板式强弱振荡.     

三明市冰雹天气特征分析

利用常规观测资料、三明市区域站资料及多普勒雷达资料,对近23年发生在三明市的冰雹天气过程进行时空分布特征分析、天气形势分析及多普勒雷达特征分析。结果表明,三明市冰雹天气分布为西北部出现的概率大于东南部;冰雹天气年际变化较大;冰雹的月际变化具有明显的季节性特征,春雹比较频繁,其次是夏雹,冬季冰雹较少,秋季最少。三明市系统性冰雹天气过程的主要环流背景分别为斜压锋生类型、低层暖平流强迫型,其中斜压锋生类型最常见,更有利于冰雹的产生。0℃层高度、-20℃层高度、K指数、可降水量和高空垂直风切变等参数对冰雹的发生具有指示意义。冰雹雷达回波的主要特征有飑线、三体散射、弱回波区、多普勒速度辐合等,弱回波区最常见。当回波强度超过65d Bz、强回波核高度超过6.3km、回波顶高超过11km和垂直积分液态含水量超过38 kg/m2,出现冰雹的可能性非常大。     

奎屯河流域一次冰雹天气的特征分析

通过2007年5月13日奎屯河流域一次冰雹天气的环流形势、雷达回波特征,讨论和分析这次降雹天气过程的特性及人工干预时机的选择。     

1952-2012年蚌埠市雷暴气候统计特征研究

利用蚌埠市1952-2012年雷暴资料,采用气候倾向率、保证率、Mann-Kendall突变检验和Morlet小波分析等气候诊断方法,分析蚌埠市近61a雷暴的气候变化趋势、初终日分布、突变和周期变化特征.结果表明:蚌埠市雷暴日数年际变化较大,平均雷暴日数总体呈略下降趋势,夏季雷暴日数下降趋势最明显;雷暴有很强的季节性,集中出现在4-9月份,以7月份出现最多;雷暴初日普遍在3月中旬,终日普遍在9月下旬,雷暴初终日年际间差异大;雷暴日数呈先升后降的气候变化趋势,显著突变年份是1980年;雷暴日数年际和年代际变化存在2-4a、10-12a以及准16a振荡周期.     

华北夏季降水年代际变化与东亚夏季风、大气环流异常

利用华北夏季降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,对华北夏季降水、东亚夏季风年代际变化特征及大气环流异常进行研究,发现一些有意义的结果:华北夏季降水变化存在明显的8a、18a周期,东亚夏季风变化18a、28a周期性比较明显,二者年代际变化特征明显,但华北夏季降水变化和东亚夏季风变化的周期不完全一致.华北夏季降水量变化在60年代中期发生了突变,东亚夏季风变化在70年代中期发生了突变.华北夏季降水与东亚夏季风变化存在很好的相关关系,强夏季风年,华北夏季降水一般偏多,弱夏季风年,华北夏季降水一般偏少,但又不完全一致.东亚夏季风减弱是造成华北夏季降水减少的一个重要因素,但不是唯一因素,华北夏季降水减少还与环流异常密切相关.在地面上,青臧高原地区、华北地区气温下降造成华北低压系统活动减少,不利于降水.在850 hPa层上,东亚中纬度的西南季风和副热带高压南部的偏东风、西北部的西南风异常减弱,使得西南气流输送水汽很多难以到达30°N以北的地区,而副热带高压西部外围偏东南、偏南气流输送到华北地区的水汽也大量减少,水汽不足造成华北夏季降水偏少.在500 hPa高度场上,80年代欧亚遥相关型表现与50年代相反,变为欧洲( )、乌拉尔山(-)、中亚( )形势,这种环流使得乌拉尔山高压脊减弱,贝加尔湖至青藏高原高空槽变浅,纬向环流表现突出,不利于冷暖空气南北交换.同时在500 hPa气温场上,80年代,西伯利亚至青藏高原西北部的冷槽明显东移南压到蒙古至华北地区,锋区位于华北以东以南位置,使得华北地区冷暖空气交汇减少,降水也因此减少.华北夏季降水减少是由于东亚夏季风减弱和大气环流异常造成的.     

英国CRU高分辨率格点资料揭示的近百年来青藏高原气温变化

利用英国East Anglia大学CRU高分辨率地面温度格点资料和EOF, REOF及线性趋势等方法,分析了青藏高原地面温度的时空分布特征及近百年来的变化趋势.结果表明:空间一致性是高原气温空间结构的主要特征,除此之外,高原气温在空间分布上还存在东西、南北反相结构.利用方差最大化旋转可将高原气温变化分为高原中部区、西部区、北部区、南部区及东部区.近百年来高原气温处于上升通道,气候倾向率约为0.07?C/10 a,经历了四次冷暖交替的时期:1901?1930年为冷期;1931?1950年为暖期,气温显著升高;1950年开始一直到1980年前后,高原气温总体变化比较平稳;而从1980年至今,高原的气温都处于快速上升的通道.高原气温的变化主要以准60年周期为主,同时还有30年准周期振荡,存在多个突变点.高原各个区域近百年来气温都处于上升状态,青藏高原中部区气候倾向率达0.065?C/10 a,西部区上升趋势最显著,气候倾向率达0.128?C/10 a,北部区为0.108?/10 a,南部区为0.015?/10 a,东部区为0.022?C/10 a,且大部分区域都通过α=0.01的信度检验.各区域有不同的温度变化特征,中部区和北部区相似,而东部区正负交替比较频繁.     

基于聚类分析的冰雹预测研究

冰雹是我国频发的气象灾害之一,冰雹云的预测是对强对流天气的重点监测对象,文中所采用的信息源图像为雷达回波反射率图像。主要从冰雹云的形态特征、基本反射率因子这两个方面进行分析计算,运用MATLAB程序提取出可能出现降雹的有效区域,进行聚类分析判别,识别出雹云单体所在的有效区域。通过对训练样本的聚类归纳总结,基于对降雹云单体的形态特征、反射强度研究的一般规律,建立判别函数。在此模型基础之上,计算出反射强度值大于45 dBZ可能出现降雹区域的概率,从中获取一个参数值,当概率大于这个预定的参数值时,则可能出现降雹天气。通过仿真实验结果表明,此模型对冰雹云的预测有良好的判别效果,可以应用到实际生活中去,做到提前预警,减少经济损失。     

聊城市冰雹灾害防御措施

根据1960--2000年聊城市气象观测资料,对近40多年来冰雹灾害发生时的天气背景及时空分布规律进行了分析,结果表明:聊城市冰雹灾害具有明显的季节变化,且冰雹灾害具有极强的局地性。造成聊城市降雹的天气形势可分为低涡、低槽、横槽和西北气流4种类型,并提出了可行的冰雹灾害防御措施。     

1958—2007年吉林省降水量的时空分布特征

利用吉林省21个气象站1958—2007的逐日降水资料,采用EOF、REOF、小波分析等方法,研究了近50年来吉林省降水资源的异常空间结构及时间演变规律.结果表明:吉林省年降水异常在空间上主要表现为整体一致的变化特点,同时还存在南北和东西的较大差异;旋转载荷向量场反映出4个降水异常区,即:南部山区、东部山区、西部平原区和中部地区;各分区在10a的周期上表现一致,4a左右的振荡周期最强,且吉林南部山区和东部山区年际降水变幅较小,西部平原区年际降水变幅较大.     

近33 a珠海市雷暴日数的时间变化特征

基于珠海市近33a雷暴日资料,利用Morlet小波分析、累积距平和M-K突变检验等方法对珠海市雷暴日的演变趋势、周期变化和突变特征等进行全面分析,结果表明:(1)珠海市雷暴日有明显的季节变化特征,表现为夏半年偏多,冬半年偏少;(2)雷暴日的年际变化表现为下降-上升-平缓的演变特征,而且在各个时间尺度上都有明显的周期变化;(3)四季雷暴日的年际变化不同,春季、秋季和冬季均有不同程度下降趋势,而夏季为上升趋势,并通过99%的信度检验;(4)四季雷暴日在不同时间尺度上的周期变化不同,春季周期振荡在4～6a的时间尺度最为剧烈,夏季在6～8a的时间尺度上,秋季从高频到低频都有明显的周期振荡,冬季各个频率上的周期振荡都较为明显,2000年之后周期振荡有转弱的趋势;(5)M-K突变检验表明夏季雷暴日在1994-1995年有突变现象。研究结果有助于了解珠海地区雷暴的变化特征,对科学防御雷暴灾害、科学规划和设计雷电防护等有重要作用。     

我国东北地区主要城市气温和降水量序列的多尺度分析

根据1961~2010年东北地区35个主要城市站的逐日气温及降水资料,采用线性拟合、小波变换、经验正交函数分解、Mann-Kendall突变检验和R/S分析等方法,分析了我国东北地区主要城市的气温和降水的变化。结果表明:近50年东北主要城市年平均气温呈上升趋势,其中20世纪80年代后期至90年代初增温幅度最大;城市气温变化存在明显的16a尺度年代际变化周期和(7~8)a、4 a和准2 a尺度的年际变化周期,其中4a尺度的低频振荡能量最强;城市化进程对气温变化影响显著。东北地区主要城市的年降水量减少趋势明显,其中20世纪60年代中期至80年代初降水减少幅度最大;年总降水变化存在准2 a、4 a和(9~10)a尺度的年际变化周期,其中4 a和(9~10)a振荡能量最强;夏季出现特涝的概率大于特旱,大涝的几率小于大旱;同时7月份是东北局部特大洪涝或干旱的多发时段。     

近51年贵州南部冬季气温气候特征及其变化规律

利用贵州南部12个站51年气温观测资料,研究这个地区冬季气温的长期变化,其中包括用线性趋势分析了冬季气温的变化趋势和特征,以及利用小波周期分析方法研究了冬季气温的周期变化.结果表明:51年来,贵州南部冬季平均气温、12月气温、2月气温、平均最低气温、极端最低气温均呈现升温的趋势,其中2月增温趋势达到0.46℃/10 a,平均最低气温达到0.23℃/10 a,两者升温显著;1月气温呈现下降的趋势,趋势率为-0.13℃/10 a,平均最高气温和极端最高气温呈现弱的降温趋势.贵州南部冬季气温和冬季各月气温存在年际振荡和年代际振荡.