摘要:以2010年6月19日发生在浙闽赣地区的一次强降水过程为例，利用中尺度WRF模式进行模拟，用模拟资料对该地区降水收支特征和冰云热力作用进行分析。依据局地水汽/热量变化项、水汽/热量辐合辐散项和云凝物辐合辐散项这3个因子可将降水分为8类，其中局地水汽变干和大气变暖、水汽辐合和热量辐散以及云凝物辐合时，降水强度（雨强）最强，而局地水汽变湿和大气变冷、水汽辐合和热量辐散以及云凝物辐合时，降水覆盖率最大。冰云热力效应包括辐射和潜热两部分。基准试验与敏感性试验对比分析表明冰云辐射减弱降水，而冰云潜热增强降水。热量收支对比分析发现冰云辐射造成辐射冷却的减弱在对流层中低层随高度增加，减弱大气不稳定和降水；而冰云潜热造成潜热增强在对流层中高层随高度减小，增强大气不稳定和降水。

摘要:基于我国自动站与CMORPH降水产品融合的逐时降水资料和NCEP再分析资料，利用自组织特征映射方法对2008-2014年大别山地区极端降水天气事件的天气背景进行了分型研究。结果表明大别山地区极端降水背景环境的类型主要可分为三类，分别是西南强气流型（类型Ⅰ）、副高西北侧气流型（类型Ⅱ）和偏南强气流型（类型Ⅲ）。其中，类型I和类型Ⅱ的极端降水分别集中在6-8月和7-9月，代表了夏季极端降水，而类型Ⅲ的极端降水主要出现在3-6月及10-12月，属于春秋季节的极端降水。通过分析大别山地形与不同类型降水场及背景场的配置关系发现：（1）迎风坡降水是类型I极端降水的主要原因，中层的高湿度、强气流为极端降水提供水汽和抬升条件；（2）类型Ⅱ的极端降水是由气流过大别山西北侧较低山脊时在山脊前和山脊后形成，西太平洋副热带高压的北抬和西进是导致此类环流背景的重要原因；（3）偏南气流与大别山及其西南方地形的配置使得类型Ⅲ的极端降水主要分布在大别山南侧往西南方向。

摘要:选取9711号台风"Winnie"和0713号台风"Wipha"分别作为变性加强和变性减弱类台风个例进行数值模拟，而后利用模式结果对大尺度场及涡度收支场进行诊断分析。结果表明：台风"Winnie"变性过程中，其西北侧高空槽呈西北-东南走向，南亚高压强度弱，对高空槽东移阻塞作用小。变性前期阶段主要是锋面系统和斜压性起关键作用，变性完成后，"Winnie"在斜压、高层辐散及涡度平流的共同作用下再次加强。台风"Wipha"变性过程受强大的南亚高压和副高影响，其西北侧高空槽稳定少动且呈东北-西南走向，冷空气入侵不明显，斜压区面积和强度都受到了限制。另外高层辐散场和涡度平流场均未能为"Wipha"提供有利的环境使其再加强。

摘要:西北太平洋地区晚季（10-12月）66%的热带气旋可以发展成为台风，其比率高于盛夏季节。基于贝叶斯突变分析的研究结果表明，西北太平洋晚季台风频数在1998年前后发生了年代际转折，即相对于1979-1997年，台风频数在1998-2016年显著减少。台风生成的空间分布情况表明，西北太平洋台风频数总体呈减少状态，减少最多的区域出现在东南部（0°~17.5°N，135°~180°E）。相应的，台风生成潜在指数（Genesis Potential Index，GPI）在该区域也明显减小。通过对比分析涡度、垂直切变、相对湿度和最大潜在强度四个主要因子对GPI变化的相对贡献大小，结果表明动力因子（垂直切变和涡度）对西北太平洋台风生成频数的年代际变化起关键作用。

摘要:利用热带气旋最佳路径数据、GFS（Globle Forecast System）0.5°×0.5°再分析资料以及FY-2E卫星TBB资料等分析2013年8月23-24日发生在湖北江汉平原的强降水机理。结果表明：23日傍晚登陆的热带低压"潭美"（1312）南北走向850 hPa倒槽在江汉平原上空停滞，江汉平原西部宜昌站与东部武汉站低层都是暖平流，但高层只在武汉出现冷平流，江汉平原先后受到两个α深对流云团影响，短时强降水站次较少、降水量较小。24日傍晚冷空气从黄河下游南侵，850 hPa倒槽在江汉平原顺时针旋转为西南至东北走向，豫鄂之间925 hPa相当位温锋区加强。宜昌、武汉都是低层暖平流、高层冷平流。宜昌静力不稳定与可降水量加大，武汉维持静力不稳定与大值可降水量，两站风的垂直切变减小，这些促使江汉平原湿对流发展。江汉平原β尺度对流云团多次合并形成一个α深对流云团，短时强降水站次较多、降水量较大。短时强降水落区与850 hPa倒槽位置关系密切。定量诊断结果表明，纬向风地转偏差科氏力促进850 hPa鄂西南24日20时以后由偏北风转为偏南风，倒槽向西移出湖北；但南北风的平流项与对流项却一直不利于鄂西南地区南风增加，它们是"潭美"低层倒槽滞留江汉平原的主要原因。

摘要:利用地面加密自动站、常规观测资料、NCEP再分析资料和两种模式产品，对发生在宜昌峡谷地区2016年7月7日局地极端短时强降水过程和2018年4月22日稳定性极端降水过程形成原因及模式预报性能进行检验分析。结果表明：（1）强的块状回波稳定少动，造成7月7日高效率的对流降水。4月22日降水既有沿山中尺度对流回波造成的对流降水，也有螺旋状涡旋回波形成的锋面层状云降水。（2）山谷风形成中尺度切变线，触发对流，中尺度切变线发展为中尺度涡旋使对流加强是极端短时降水形成的主要原因。（3）地形强迫抬升使对流降水强度明显增大，锋面层状云回波受地形阻挡影响长时间维持是稳定性极端降水形成主要原因。（4）地形相差大的地区模式预报性能差异较大，模式对复杂地形下的对流降水预报偏弱，导致系统强度出现差异，进而影响降水强度预报。

摘要:基于日本APHRO格点降水数据计算格点SPI序列，兼顾时空连续性，定义了一种大范围长历时干旱的识别方法。该方法以我国国土面积的10%作为大范围干旱事件影响范围的最小阈值，同时给定了干旱事件影响区域的空间连续和时间连续的判定标准，另辅以干旱烈度计算方法和干旱中心的识别方法，给出了此类干旱事件的面积、历时、烈度及干旱中心的指数定义和事件的识别过程。在此基础上，识别了我国1961-2015年以来的69次大范围干旱事件，得出这69次大范围干旱事件的平均面积指数为30.49%，平均干旱历时为8.15个月，平均干旱烈度为-4.192。利用此方法对1998-2002年发生在华北地区的持续性区域干旱事件进行再分析。结果表明，这一时期的干旱事件不仅局限于华北地区，同时也波及到东北、西北、西南和东南等地，涉及了4次大范围长历时的干旱过程。

摘要:利用1976-2005年江苏省龙卷信息化资料和高分辨率再分析资料，对江苏省龙卷的发生特征以及ENSO事件对江苏省龙卷发生数的影响进行了分析。结果表明：（1）1976-2005年，江苏省龙卷发生数年际和年代际变化明显，空间分布不均匀：1990s龙卷发生数较多；盐城南部和南通沿海地区是龙卷较为多发的区域。（2）ENSO事件对江苏省龙卷的发生频率有重要影响：ENSO冷事件月份平均龙卷发生数多于暖事件月份；非ENSO事件月份平均龙卷发生数居中。（3）ENSO冷事件时西南低空急流发生频率明显增加，由于低空急流增强而引起的江苏省地区水汽供应、动力条件和不稳定能量的分布均有利于龙卷的发生，导致在ENSO冷事件情况下江苏省龙卷发生数偏多。

摘要:利用JTWC最佳路径数据集及欧洲中心ERA-Interim再分析资料，分析了5月孟加拉湾气旋和风暴的活动特征，并重点分析了4个不同路径的典型孟加拉湾风暴大气环境场差异，初步探讨了影响风暴移动的关键大气环流因子。研究表明：5月孟加拉湾风暴路径分为北上、东北移、西北移、转向4种，其中东北移路径最多，北上路径最少；孟加拉湾风暴的生成和移动与阿拉伯副热带高压和西太平洋副热带高压的相对强弱和位置，以及中高纬度槽脊波动密切联系，同时还与孟加拉湾风暴的生成位置有一定关系，10°N以北孟加拉湾海域生成的风暴容易东北移，10°N以南孟加拉湾海域生成的风暴却容易西北移，这与西太平洋副热带高压边缘不同引导气流的作用有关；孟加拉湾风暴移动路径还与高空急流变化有关，风暴有趋于高空急流右侧辐散区运动的趋势；孟加拉湾风暴生成于弱的垂直纬向风切变区，纬向风移动增强的方向指示孟加拉湾风暴移动的方向。

摘要:利用无人机搭载气象及环境监测设备于2020年7月29-31日在太原进行飞行试验，对不同高度层颗粒物和气象要素进行观测，得到PM_2.5三维分布及其随时间的变化特征，并通过气象要素、天气形势和后向轨迹分析得到污染累积和消散成因以及外地传输作用影响。结果表明：PM_2.5浓度的垂直分布差异显著，下午大部分时次满足"下高上低"规律，上午边界层垂直混合和颗粒物吸湿增长可能导致"下低上高"的情况；逆温层对大气垂直混合有明显抑制作用；29日为污染物积累过程，30日和31日白天均为消散过程；副热带高压带来的小风、高湿环境是29日颗粒物逐渐累积的原因，30日槽前对流发展和较大的风速有利于颗粒物浓度下降，31日相对湿度较低、对流发展旺盛使PM_2.5浓度快速下降；试验期间气流主要来自东南方向，太原市PM_2.5本地积累占主导地位，外地传输更多来自于本省晋中、长治等邻近城市。

摘要:利用1981-2015年南京常规气象观测资料和NCEP/NCAR再分析资料，分析了南京市春节前后主要的天气形势及其对大气环境的可能影响。结果表明：（1）1981-2015年，南京地区春节前共出现冷空气过程19次，春节期间出现21次；春节前共出现降水天气过程27次，而春节期间共出现25次，降水持续时间均为2 d左右。春节前和春节期间，既没有冷空气又无降水天气过程的年份均为8 a。（2）影响的冷空气过程以中西路为主，春节前冷中心位于贝加尔湖以西，春节期间冷空气中心位置略偏南，强度略偏大；500 hPa以两脊一槽型分布，南京处于槽区，槽后冷空气不断南下影响南京；在冷空气影响下，南京以偏北风为主，且南京都处于大风速区；冷空气过程有利于污染物的清除和扩散。（3）降水过程期间，冷暖气流交汇于南京地区，南京处于南北气流交汇的鞍型场中，同时湿度大，且处于风场辐合区内，有利于降水天气的发生，进而对于大气污染物也起到了稀释和清除的作用。（4）南京市处于海平面气压的均压场中，地面风速较小，这样的天气条件不利于污染扩散；同时近地层相对湿度适中，有利于污染物半径吸湿扩大，进而增加大气污染物浓度；从温度层结来看，南京地区上空700~1 000 hPa气温基本一致，这样的中性层对污染物的向上扩散也起到一定的一致作用；上述这些气象条件都有利于大气污染浓度增加。春节期间的稳定天气形势会加剧污染天气的发生。

摘要:本文设计了一种运用SCIT算法提取雷达拼图中对流云特征量的方法：用SCIT算法识别并追踪云体，算法中只用一个反射率阈值识别对流单体、云体边界；使用模糊逻辑法区分层状云和对流云，提取对流云雷达特征量。使用该方法提取了2013-2015年江淮地区夏季对流云的雷达特征量，并对雷达特征量与降水量分布的关系进行统计分析。结果表明：江淮地区夏季对流云中生命史为13~30 min的对流云比较多，约占总数的60%；生命史大于30 min的对流云较少，并具有平均回波强度、VIL、冷层厚度较大的特征，其最大回波强度和VIL与降水量的相关性较好。

摘要:利用2007-2017年余姚地区44个气象自动站观测数据和欧洲中心ERA5再分析资料，对余姚地区日极大风分布进行了统计分析，并提出一种本地化的经验阵风预报模型（雷暴日除外）。研究发现：余姚地区日极大风呈正态分布，风力峰值为4~5级，平均每年大风日占比达7.03%，累计大风时次占比3.32%，年平均大风日26 d。风力越小，阵风与平均风之间的线性拟合效果越好。影响阵风预报的因子主要有10 m平均风速、925 hPa风速、地面粗糙度、摩擦速度和3 h变压。6级及以下阵风预报中，业务中的阵风经验系数1.4容易造成余姚本地阵风预报偏低，适用于余姚本地阵风预报经验系数为1.775；6级以上阵风预报经验方程考虑了平均风速、垂直动量下传、水平动量传输、地面摩擦和海拔高度订正，其与925 hPa风速的平方呈正相关，与摩擦速度呈自然指数相关，经验方程相对于经验阵风系数的预报拟合优度提升了59.61%；经验阵风预报方程通过了2018-2019年的数据检验，该方程对1~2级阵风预报偏高，3~5级效果最好，6级阵风的预报偏低；6级以上的阵风等级预报准确率达55.2%。地形摩擦作用在冷空气大风与台风大风过程中尤为重要，这两类过程阵风系数分布类似，但台风带来的动量下传比冷空气更为明显。

摘要:由于地面气温观测资料的时空分布符合空间面板数据结构特征，提出一种基于改进空间面板数据模型的地面气温观测资料质量控制算法（ST-RH算法）。该算法在利用邻近站地面气温观测资料时空相关性信息对目标站气温观测资料进行质量控制的基础上，兼顾了地面气温与相对湿度之间的强耦合关系，将相对湿度作为解释变量融入算法，增加了算法的内部复杂度，提高了算法的动态稳定性。为了检验该算法的有效性及适应性，利用ST-RH算法对多个场景地面气温观测资料进行质量控制，并与反距离加权算法（IDW算法）和空间回归算法（SRT算法）进行比较分析。试验结果表明，ST-RH算法相对于IDW算法和SRT算法更能有效地标记出地面气温观测资料中的存疑数据，同时多组独立案例的分析结果说明ST-RH算法具有更好的稳定性和适用性。