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  • “东方之星”客轮翻沉事件周边区域风灾现场调查与多尺度特征分析
  • 2015年6月1日21:30左右长江湖北监利段发生“东方之星”客轮翻沉特大事故。本文根据事发周边陆地区域现场天气调查结果,结合卫星和雷达观测资料分析认为,6月1日21:00-21:40左右事发江段和周边区域发生了下击暴流导致的强烈大风灾害,最强风力超过12级,并具有空间分布不连续、多尺度和强灾害时空尺度小等特征。事发周边区域北部受中气旋影响陆地区域(顺星村、老台深水码头、四台村养猪场附近、新沟子养鸡场附近等)灾情较南部阵风锋及其后侧下击暴流影响的陆地区域更为显著。综合雷达观测资料和现场调查资料分析判断多数调查点灾害为显著微下击暴流所致,其中老台深水码头有龙卷发生的可能。导致此次风灾的强对流风暴气流具有显著的多尺度性;事发周边区域北部的四台村养猪场附近树林中同时发生了多条相邻的微下击暴流条迹,呈现出辐散和辐合交替分布的特征,展示了此次强对流风暴中大气运动的复杂分布特点。虽然下击暴流会伴随中小尺度的涡旋特征,但此次现场调查发现的与下击暴流相联系的辐合特征水平尺度仅几十米,远小于弓形回波两端的书挡涡旋或者中涡旋等几千米级的水平尺度。
  • 一次雷暴单体相互作用与中气旋的演变过程分析
  • 2013年8月1日,上海位于副热带高压边缘弱垂直风切变的不稳定层结下,午后开始,不断有雷暴新生。在此次强雷暴过程中,生成了三个中气旋;特别是在第二个中气旋生成过程中,雷暴合并后呈现出钩状回波、回波悬垂、中气旋等超级单体的雷达回波特征,还具有标志大冰雹的三体散射长钉特征回波。本文通过分析常规天气观测、双多普勒天气雷达、自动气象站和风廓线雷达等资料发现,前两个中气旋的生成机制为:(1)前期雷暴出流的交汇形成了气旋性环流,加强了低层水平辐合,阵风锋类似锋面的作用促使低层的暖湿空气抬升;(2)在弱垂直风切变的天气背景下,由出流阵风锋导致环境垂直风切变有所增大,改变了雷暴发展的环境,形成了经典中气旋生成的有利环境。此外,超级单体中气旋(第二个)形成过程中,雷暴的合并使得上升运动加强,对流不断发展,增强了雷暴内的旋转程度,从而有利于中气旋的形成。在第三个中气旋形成过程中,由于雷暴中的弱出流被相邻雷暴爆发的下沉气流抬升,在中低层形成出流和人流间的旋转,因而被雷达探测为中气旋。
  • 风廓线雷达资料对GRAPESMESO数值预报系统影响的初步研究
  • 针对一个南方切变线系统降水个例,通过观测系统模拟试验(OSSEs)对我国拟建风廓线雷达观测网内的不同类型风廓线雷达观测资料在GRAPES_MESO系统中的影响、对风廓线雷达观测和探空观测及两者混合使用时在GRAPES_MESO系统中的影响差异进行了初步分析和讨论。试验结果表明,在GRAPES_MESO系统中,风廓线雷达资料对500 hPa高度以下水平风速分析场的修正作用明显优于探空资料;风廓线雷达资料对水平风速分析场的影响高度极限大约在300 hPa附近,经过6h的传播,其影响可以向上继续传播至250 hPa以上高度;在300 hPa高度以下,同化对流层Ⅱ型风廓线雷达资料对水平风速分析场的影响比边界层型风廓线雷达资料略大;单独同化风廓线雷达资料对降水预报的贡献较弱,与探空观测混合使用时有助改进降水预报。
  • GRAPES_3Dvar中雷达径向风同化改进观测算子的应用
  • 在GRAPES_3Dvar系统中添加雷达径向风预处理模块以及雷达径向风同化模块(包含传统观测算子与改进算子)。对GRAPES_3Dvar系统中雷达同化算子进行正确性检验后,利用该系统对2014年6月6日03时(UTC)北京南郊多普勒雷达径向风资料进行同化试验,分析不同观测算子对于初始场以及降水模拟的影响。研究结果表明,同化雷达径向风资料加强了对流系统低层中小尺度辐合辐散信息,同时综合分析风场的径向分量与切向分量,改进算子对于初始场的调整效果优于传统观测算子。对比分析累计降水模拟,采用改进算子的结果在能够准确模拟出降水雨带的位置和量级的同时极大程度地抑制了虚假降水的范围,降水评分也较好地验证了改进观测算子的优越性。
  • MIGFA阵风锋识别算法改进与检验
  • 根据南京CINRAD/SA天气雷达探测的江苏沿江地区阵风锋回波特征,对MIGFA(Machine Intelligence Gust Front Algorithm)阵风锋识别算法进行改进:在考虑平滑算法使用和低仰角数据融合的基础上,根据阵风锋回波特征,改进了0.5°反射率阵风锋细线函数模板,设计了较高仰角(1.5°/2.4°)反射率阵风锋细线函数模板,引入1.5°和2.4°双层反射率阵风锋细线函数模板替代原空间差分反射率函数模板。考虑阵风锋特征与距离测站的关系,设计了动态权重函数组合多组得分值,从而有效识别阵风锋回波。在此基础上通过弧度判断和阵风锋回波平坦度测试的方式,进一步降低虚警率。最后利用2009年6月14日南京雷达阵风锋个例进行效果识别,并采用临界成功指数对南京雷达120个阵风锋样本进行效果评估。结果表明:改进的MIGFA法识别效果良好,将临界成功指数从0.39提高至0.60,引入降低虚警率的做法使得虚假警报率从0.34降至0.16。
  • 气象因子对西安城市用电量的影响研究及中长期系统化预测
  • 城市用电量预测是电力及相关经济部门开展电力供需形势分析的重要依据。本文选取2004—2014年西安市用电量月度数据和气象数据,建立用电量预测的计量经济模型,在此基础上建立西安市用电量业务化系统,初步应用于西安市未来用电量预测。结果表明,气温与西安市用电量之间表现为稳健的正U型非线性关系;西安市用电量需求高峰主要在冬季,但由于春节等因素,工业用电量在2月大幅减少,居民用电量却显著增加;模型对全社会用电量拟合准确,对未来用电量预测准确率高,具有开展中长期预测的适用能力;通过建立西安城市用电量气象业务系统,将未来天气预报或气候预测结果带入业务系统中,可滚动预测未来12个月可能耗电量,可为调节电力分配提供科学参考,提升电力供应的调度管理水平。
  • 基于FY3A/MERSI资料分析广东省气溶胶光学厚度分布
  • 利用国产极轨气象卫星FY3A的MERSI AOD产品分析2010-2013年广东省气溶胶光学厚度的分布规律。结果表明:MERSI AOD产品与地面太阳光度计实测数据的相关系数为0.72,其平均绝对值误差为0.12,均方根误差为0.15,数据精度可满足研究需要;从AOD的空间分布看,珠三角〉西翼〉东翼〉山区五市,其中佛山市、东莞市、中山市为广东省AOD均值最高的地区,梅州市、河源市为广东省AOD均值最低的地区;从AOD的时间分布看,2010-2013年间,AOD呈现先升高后降低的趋势,2011年为拐点,与此同时,AOD还表现出明显的季节变化特征,春季为AOD高值期,夏季、秋季次之,冬季最低。
  • V型缺口在C波段多普勒雷达中的应用研究
  • 利用普洱CIND3830-CC天气雷达资料、地面观测资料进行统计分析,研究2004—2013年普洱C波段天气雷达中V型缺口的统计特征、V型缺口与地面降雹的对应关系,并对V型缺口在冰雹预警方面的应用及其对短时临近预报预警的影响进行探讨,结果表明:(1)V型缺口的最佳观测仰角为0.5°~2.4°,垂直高度上,V型缺口的高度出现在2.1~6.5 km。(2)将V型缺口分为2种类型,第一类为块状强回波单体径向后侧的V型缺口,第二类为片状或块状多单体回波径向后侧的V型缺口。(3)第一类V型缺口的组合反射率(CR)为50~66 dBz,普遍≥55 dBz,出现冰雹的几率为69%。(4)第二类V型缺口的CR为47~64 dBz,普遍为50~55 dBz,出现冰雹的几率为29%。(5)当出现V型缺口、H_(45 dBz)≥7.5 km、CR≥55 dBz时,可预报有冰雹出现,准确率达100%,V型缺口对冰雹预警的时间提前量为5~102 min。此外,得出了V型缺口内冰雹回波的识别方法。
  • 含AgI焰剂成冰性能与物化特征的实验研究
  • 利用CAMS的1 m^3等温云室系统筛选出新型高效AgI焰剂WMC-IN-001和WMG-IN-002。检测结果表明,它们具有较高的成核率,在-15℃时达到10~(15)g~(-1)AgI量级,尤其在-7℃时WMC-IN-001的成核率仍可达到10~(14)g~(-1)AgI量级。同时给出对节银剂配方和2011年市场上主要的几种催化剂的检测结果进行对比。WMC-IN-001和WMC-IN-002的成冰速率较慢,在各检测温度的成冰速率差异较小,均在40~55 min。利用冷场发射扫描电镜和能谱仪对WMC-IN-001燃烧产生的气溶胶粒子作了物化特征分析,粒子分布在0.02~0.60μm,具有两个典型的模态:0.02~0.10μm的较小的粒子和0.20~0.55μm的较大的粒子,均立方直径为0.2472μm。WMC-IN-001气溶胶粒子明显偏大,小粒子相对较少,这可能是其成冰速率偏慢的原因之一。
  • 东北冷涡降水集中期的客观识别研究
  • 基于区域关键天气过程客观化识别和监测的需求及东北雨季应包括冷涡降水的事实,采用东北三省及内蒙古东四盟共147站逐日降水量资料,通过对东北区域多年平均5点平滑处理的逐日降水量序列的综合分析及对历年逐日滑动平均雨量的对比试验,确定了判别东北冷涡降水集中期开始日期的阈值及持续时间,进而研制了东北冷涡降水集中期开始日期的客观识别方法。基于该方法的客观识别,得到1981-2010年气候平均态的东北冷涡降水集中期的开始日期为每年的5月26日。同时,定义盛夏降水集中期开始日的前一日为冷涡降水集中期的结束日期,发现冷涡降水集中期的结束日期为6月25日。在此基础上,采用NCEP/NCAR逐日再分析的风场、位势高度场资料,通过对东北冷涡降水集中期前、中和后期各层大气环流场及各系统的逐日变化特征的对比分析,验证了该客观识别方法的合理性。
  • 基于聚类分区的中国夏季降水预测模型
  • 文章基于近邻传播客观聚类方法对中国夏季降水进行了气候分区,以中国不同分区的夏季降水为预测对象,使用前期的海温和海平面气压场为预测因子,利用图像标签算法提取高相关封闭区域的预测因子信息。结合最小二乘回归法建立预测模型。采用Ps评分、距平符号一致率和距平相关系数三种评分方法检验了该预测模型,比较了四种不同的因子配置方案的预测能力。研究结果表明,利用冬春季海温的演变特征结合海平面气压的年际变化为预测因子的分区预测模型效果较好,在1982—2009年期间的平均交叉检验平均Ps得分为81.4,距平符号一致率为63%,距平相关系数为0.35,2010—2014期间的独立样本预测检验的平均评分分别为77.1,58%和0.19,且逐年回报效果较为稳定,表明该方法对中国夏季降水有较好的预测效果。研究结果显示,该预测模型能较好地预测出2014年中国夏季降水南多北少的分布特征。
  • 边界强迫场订正的区域气候模式对2013年夏季中国东部极端高温预测的改进试验
  • 使用NCEP再分析资料对国家气候中心全球海气耦合模式BCC_CM1.0的多年平均场进行订正,然后嵌套区域气候模式RegCM3,建立基于边界强迫场订正的区域气候模式系统。使用该系统进行28年夏季回报及2013年夏季业务预测,并与直接使用BCC_CM1.0模式与RegCM3模式嵌套的模式系统进行对比。结果表明,引入边界强迫场订正技术后,区域气候模式系统对多年平均夏季气温、降水回报能力有了显著提高,且回报的高温界限值分布更接近于观测。除对2013年夏季东北地区气温距平预测效果变差外模式系统对于2013年中国东部中部地区夏季气温距平异常偏高、夏季高温日数异常偏多等观测事实的预测性能有显著提高。区域气候模式系统回报的多年平均夏季西太平洋副热带高压与观测更为接近是其对2013年夏季极端高温事件预测能力提高的关键所在。
  • 雨滴谱仪与风廓线雷达反射率对比试验
  • 针对风廓线雷达估算的反射率数据需要进行验证。开展雨滴谱仪与风廓线雷达反射率对比试验,通过两种不同探测设备观测数据的对比,以验证风廓线反射率数据的可靠性和可用性。结果表明:确定了以风廓线低模360~1440 m采样体积内的反射率与3 min雨滴谱反射率数据对比方法能最大程度的减少时空差异;在雨滴谱仪反射率小于40 dBz时,对应的风廓线雷达反射率数据是可靠和可用的;同时由于风廓线雷达有限的动态范围造成反射率低估的现象,使得风廓线雷达反射率在大气垂直结构以及微物理特性等方面应用受到一定的局限性。
  • 2015年夏季气候异常特征及其成因简析
  • 2015年夏季,全国平均降水量297.6 mm,较常年同期偏少8.5%,空间分布呈“北少南多”的显著特征,长江中下游及江淮地区降水显著偏多,梅雨雨季持续时间长,雨量偏多。进一步研究表明,2015年5月以来热带印度洋海温一致偏暖模态正位相发展,激发出西升东降的局地异常纬向环流,有利于西太平洋副热带高压强度偏强,位置偏西。加强西伸的西太平洋副热带高压造成我国东南部地区西南低空急流频发,强度偏强。低空急流将来自南海的水汽向江淮等地输送,并激发不稳定能量释放,有利于对流活动的发展和降水的产生,导致梅雨雨季持续时间长。雨量偏多。
  • 2015年10月大气环流和天气分析
  • 2015年10月大气环流特征如下:北半球极地地区存在单极涡,极涡强度较常年同期偏强。中高纬环流为4波型,西太平洋副热带高压位置明显偏西,强度偏强。10月全国平均降水量为39.5mm,较常年同期(35.8mm)偏多10.3%;全国平均气温为11.0℃,较常年同期(10.3℃)偏高0.7℃。东北、华北和西北地区东部等地共计62站发生极端日降温事件。月内共有4次强降水过程,其中10月3—6日,广东中西部和广西东部出现暴雨天气过程。冷空气势力较强,共有4次主要冷空气过程影响我国。我国中东部出现3次大范围雾-霾天气。10月4日,今年第22号台风彩虹以强台风级在广东沿海登陆并造成重大影响,登陆强度追平历史纪录。
  • 新书架
  • 《气候变化与公共政策研究报告2015》 史军戈华清主编 全面系统地分析了气候变化应对与适应的理论基础、国际谈判风险与对策、不国国家的应用对策、具体的法律制度,还特别针对我国气候变化问题,分别从亚非拉国家应对气候变化立法与政策、地方环境立法对可气候变化的适应与调整、我国可再生能源法律制度建议、人工影响天气的法律问题及对策、农村气象灾害整体性防御体系的构建、基于科技支撑体系建设的突发事件应急能力建设、跨区域气象灾害应急管理、
  • [论文]
    “东方之星”客轮翻沉事件周边区域风灾现场调查与多尺度特征分析(郑永光;田付友;孟智勇;薛明[3,4];姚聃;白兰强;周晓霞;毛旭;王明筠)
    一次雷暴单体相互作用与中气旋的演变过程分析(陶岚;戴建华;孙敏)
    风廓线雷达资料对GRAPESMESO数值预报系统影响的初步研究(谭晓伟;徐枝芳;龚建东)
    GRAPES_3Dvar中雷达径向风同化改进观测算子的应用(马昊[1,2];梁旭东;罗义;符巧)
    MIGFA阵风锋识别算法改进与检验(徐芬;杨吉;郑媛媛;周红根)
    气象因子对西安城市用电量的影响研究及中长期系统化预测(罗慧;徐军昶;肖波;刘波;巩在武;刘杰)
    基于FY3A/MERSI资料分析广东省气溶胶光学厚度分布(邓玉娇;胡猛;林楚勇;曹静)
    V型缺口在C波段多普勒雷达中的应用研究(夏文梅;王晓君;孙康远;段鹤)
    含AgI焰剂成冰性能与物化特征的实验研究(孔君;王广河;房文;苏正军)
    [气候监测预测论文]
    东北冷涡降水集中期的客观识别研究(房一禾[1,2,3];龚志强;陈海山[1,3])
    基于聚类分区的中国夏季降水预测模型(杜良敏;柯宗建;刘长征;肖莺;刘绿柳)
    边界强迫场订正的区域气候模式对2013年夏季中国东部极端高温预测的改进试验(董广涛[1,2];陈葆德;陈伯民;史军)
    [技术交流]
    雨滴谱仪与风廓线雷达反射率对比试验(汪学渊;阮征;李效东;黄丽芬;韩伟中)
    [天气、气候论坛]
    2015年夏季气候异常特征及其成因简析(王东阡;王艳姣;崔童;李多)
    2015年10月大气环流和天气分析(杨正龙;高拴柱)
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