摘要:利用2007—2016年国际卫星云气候计划（International Satellite Cloud Climatology Project，ISCCP）、云和地球辐射能量系统（Clouds and the Earth's Radiant Energy System，CERES）和中分辨率成像光谱仪（Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer，MODIS）卫星反演云产品，对比分析了不同数据反演的中国地区云系结构的宏微观特征，并采用复合评价指标定量评估了不同数据之间时间和空间上的一致性。结果表明：三套卫星数据都能较好地反演出中国地区总云量呈南高北低、东高西低、夏高冬低的分布特征，但通过比较时间技巧（Temporal Skill，S_T）及空间技巧（Spatial Skill，S_S）复合评价指标及其各项分量发现，与MODIS相比，CERES与ISCCP数据反演的总云量时间序列演变特征明显更为一致，且其评分均有南方优于北方，夏季优于冬季的特征；进一步分析不同高度云量的S_T评分发现，CERES和ISCCP两套数据在南方地区的总云量差异主要来自于低云量的绝对偏差，而北方地区的偏差则同时存在于低云和中云；对比分析MODIS和CERES反演的云滴有效半径发现，高云对应的冰相云一致性较高，而中低云相对应的液相云的偏差则有夏季高于冬季的规律。针对夏季液相和冰相云滴粒径及概率密度分析则表明，相比CERES数据，MODIS对夏季液水和冰水粒子的有效半径在不同地区均有不同程度的高估，液（冰）水谱宽则更宽（窄）。

摘要:昆山地处长三角超大城市群中，在热岛效应上受到了上海、苏州等大、中城市的显著影响。利用2014—2017年昆山气象站网逐小时观测资料分析昆山城市热岛强度时空分布特征的基础上，结合归一化建筑指数（Normalized Difference Built-up Index，NDBI），揭示了城市功能分区和城市扩张对该市热岛强度的影响，并通过一套用于城市气候研究的系统的场地分类方法—局地气候分区体系（Local Climate Zones，LCZ），探讨了不同城市用地的热岛强度特征。研究发现：昆山市热岛强度总体呈现夜间强、白天弱的特征。季节变化上表现为秋季最强，冬季次之，春季和夏季较弱；昆山市城市热岛强度处于逐年增长的过程，各镇中平均年际热岛强度增长率最高可达0.19℃·a^-1。高热岛强度范围由东南向西北延伸，湖陆风效应对昼夜热岛强度的分布及其变化有一定的影响，由于水体的作用，昆山市NDBI与夜间热岛强度的相关性较差，而与白天的热岛强度呈高度正相关。各镇不同的功能分区对热岛效应有显著影响，且当各镇的平均NDBI每增加0.1时，白天平均热岛强度会增加0.16℃；不同LCZ类型的热岛强度具有显著的差异，且地块城市化程度越高，热岛效应越强。密集低层建筑区（LCZ 3）和工业厂房（LCZ 10）的热岛强度与人类活动密切相关；开阔低层建筑区（LCZ 6）与茂密树木区（LCZ A）热岛强度表现出相似的变化特征；森林绿地（LCZ A、LCZ B）对热岛效应有缓解作用；水体（LCZ G）在白天有一定的降温效果，在夜间则会加剧热岛效应。

摘要:利用气象信息综合分析处理系统、江西WebGIS雷达拼图、江西自动气象站、上饶SA雷达等资料，综合分析了2004—2020年玉山县15次雷暴大风过程特征。结果表明：玉山雷暴大风集中出现在5—9月，其中7月最多；雷暴大风有明显日变化特征，午后增温是高发期，导致玉山雷暴大风天气主要有三类中尺度系统，分别为冷锋倒槽类、副高控制类、热带系统类；按雷达拼图回波特征分为飑线回波带上超级单体、飑线（弓状）回波带上强单体、副高边缘强回波短带和局地热雷雨强回波三类。飑线回波带上超级单体中心回波强度超过60 dBZ，回波带有明显的"弓"状结构，移动速度可达80~100 km·h^-1；副高边缘的雷暴大风天气发生在局地热雷雨强回波发展合并时，局地性强，移动缓慢，移速仅30 km·h^-1左右。雷达PUP产品上超级单体冰雹和雷暴大风主要区别为：组合反射率CR产品60 dBZ强回波面积冰雹较大，雷暴大风较小；垂直累积液态水（Vertically Integrated Liquid，VIL）冰雹可达到60 kg·m^-2，雷暴大风VIL ≤ 35 kg·m^-2；反射率因子垂直剖面（Reflectivity Cross Section，RCS）冰雹有超过65 dBZ强回波核，雷暴大风则没有；径向速度垂直剖面（Velocity Cross Section，VCS）冰雹出现中气旋结构，雷暴大风则出现"逆风区"或弱切变结构。

摘要:大气科学研究对地表气温观测精度有高达0.1℃甚至0.05℃的需求。然而，现有的地表气温观测仪器受到太阳直接辐射、下垫面反射辐射、长波辐射和散射辐射等影响，辐射误差可达1℃。本文设计了一种基于导流装置的地表气温观测仪器。首先，利用计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）方法量化该仪器在各种环境条件下的辐射误差；然后，在此基础上，利用极限学习机（Extreme Learning Machine，ELM）方法拟合可针对多变量变化的辐射误差订正方程；最后，为验证该仪器的观测精度，进行了外场比对实验。在实验过程中，以076B型强制通风气温观测仪器的测量值作为温度基准。实验结果表明，该仪器的平均辐射误差和最大辐射误差分别为0.07℃和0.15℃。该仪器辐射误差的实验测量值与订正方程提供的辐射误差订正值之间的平均偏移量、均方根误差和相关系数分别为0.033℃、0.028℃和0.703。

摘要:基于地面通量数据和中分辨率成像光谱仪（Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer，MODIS）数据，对玉米农田生态系统光能利用率（Light Use Efficiency，LUE）进行反演和分析。通过地表碳通量资料构建了玉米农田生态系统的LUE模型，分析了LUE的变化规律；通过比较不同参照波段、不同传感器角度下计算的MOIDS光化学反射植被指数（Photochemical Reflectance Index，PRI）与LUE间的关系，构建了MOIDS PRI反演玉米LUE的模型。结果表明：（1）玉米LUE呈现出明显的季节和日尺度上的变化规律，季节变化表现为单峰形，白天的LUE呈现出"U"型变化规律；（2）相比较NDVI，PRI反演植被LUE有明显优势，利用MODIS PRI_S与LUE的较好相关性，建立了PRI₄₈₈、PRI₅₅₁和PRI₆₆₇模型进行LUE反演；（3）经比较，MODIS PRI_S反演LUE时最适合的为PRI₅₅₁模型，其全向散射的模型具有通用性，而如果区分出后向散射数据则采用相应的PRI₅₅₁后向散射模型更好；（4）利用LUE_a与全天平均LUE_d拟合模型与MODIS PRI₅₅₁瞬时模型联合，可实现对日尺度的光能利用率的反演，其推广应用前景值得期待。

摘要:为探讨ECMWF、华东区域中尺度模式（简称为CMA-SH9模式）多个时效对夏季（2019年6—8月）暴雨预报特征，采用目标对象检验方法对不同类型影响系统下模式预报的强降水落区面积、位置、形状等进行评价，并对预报难度较大的受西风槽和西太平洋副热带高压（以下简称副高）边缘切变线影响的高空要素场及环流形势场进行了研究。结果表明：ECMWF和CMA-SH9模式对夏季暴雨预报偏小3个量级次数最多，CMA-SH9模式各时效对暴雨及以上降水预报的准确率大多高于ECMWF；ECMWF和CMA-SH9模式对热带气旋与中纬度系统相互作用的暴雨预报最好，其次是冷涡影响，预报较差的是受西风槽及副高边缘切变线影响的暴雨过程；西风槽及副高边缘切变线影响时ECMWF的位势高度场预报略好于CMA-SH9模式，温度的预报500 hPa以上CMA-SH9模式略好于ECMWF，500 hPa以下二者相差不大，相对湿度的预报CMA-SH9模式误差小于ECMWF，且CMA-SH9模式850 hPa的36 h和60 h时效预报误差最小；受西风槽及副高边缘切变线影响的一次暴雨过程中，相对湿度90%及以上落区的预报ECMWF与实况10 mm·h^-1降水落区几乎无交集，CMA-SH9模式的预报包含了10 mm降水落区。

摘要:利用全国756站逐日降水资料以及NCEP/NCAR再分析资料，研究了1961—2011年我国东部汛期持续性降水30~90 d低频变化特征及其与大气低频振荡的联系。结果表明，华南地区降水偏多型是汛期持续性降水低频变化的主导模态。对流层低层位势高度负异常和气旋型环流异常，以及高层略向北偏移的环流异常为华南汛期持续性降水低频变化提供了大尺度形势场。当西太平洋副热带高压脊线维持在22°N附近时，来自孟加拉湾和南海的水汽输送维持了华南地区汛期持续性降水活跃位相，向东北传播的副热带大气低频振荡系统对华南汛期持续性降水具有调制作用。此外，华南汛期降水低频变化还具有南北迁移的经向演变特征。

摘要:利用常规气象观测资料、射阳站探空资料、旋翼无人机探测资料等，分析2019年10月19日夜间到20日江苏东部沿海地区一次强浓雾过程的边界层特征。根据无人机垂直观测资料及湍流参数Ri结果发现：大雾形成之前到大雾成熟阶段，近地面始终存在强贴地逆温，最大逆温强度达4.6℃/（100 m）。在大雾形成到发展阶段，逆温逐渐增强，弱湍流区的发展高度也逐渐抬升，最大发展高度达280 m，雾层厚度逐渐增大。大雾成熟阶段，逆温层高度达到最大250 m，而此时受太阳辐射影响，逆温层上层湍流开始逐渐增强，弱湍流区发展高度降至150 m。大雾消散阶段，逆温减弱，雾层厚度迅速降低，湍流增强，逆温层逐渐趋于消散。在大雾形成之前到大雾成熟阶段，逆温层之上均存在较大的东南风，海上暖湿气流的输送不仅使逆温得以加强和维持，而且在冷的下垫面上促进了水汽凝结，从而形成了东部沿海地区的强浓雾。无人机垂直观测完整的获取了此次大雾过程的边界层结构变化特征，Ri的结果很好地反映了大雾发生期间稳定层高度的变化情况。

摘要:利用常州站和泰州站双多普勒天气雷达探测数据，结合常规观测资料和ERA5再分析资料，综合分析了2019年7月6日一次强对流天气过程的天气形势、雷达回波强度演变特征和双多普勒雷达反演的三维流场信息。重点利用双多普勒雷达径向速度资料反演出格点流场，并结合回波特征分析雹云的结构。结果表明：强对流天气过程中，江苏受高空冷涡影响，在高空冷槽、高空急流、低层切变线和地面辐合线的配置条件下，形成了上干冷、下暖湿的层结不稳定结构。本次过程中，雹云不仅具有典型的强对流单体雷达回波特征，在中层强回波中心处，还有明显的"S"型水平流场结构。雹云的低层，是明显的辐合与旋转配置的水平流场。深厚的零线结构是成雹的典型特征。

摘要:为研究S波段双偏振雷达探测强降水超级单体的回波特征，本文利用广州S波段双偏振雷达、风廓线雷达、气象信息综合处理系统（Meteorology Information Comprehensive Analysis Process System，MICAPS）、地面观测站等资料，分析了2020年5月22日广州一次局地特大暴雨过程的发生发展及雷达回波特征。结果表明：列车效应和后向传播影响共同造成了广州此次局地强降水过程；强降水超级单体成熟阶段，雷达回波低层仰角会出现K_DP印，ρ_HV图上有非均匀波束填充（Non-Uniform Beam Filling，NUBF）特征，高层仰角会出现Z_DR环（高值区）、ρ_HV环（低值区）等特征，垂直方向上表现为形态相似、空间分布分离的Z_DR柱和K_DP柱；Z_DR最大值略早于Z_H最大值，一般出现在Z_H骤增时段，雨强开始增大或最大雨强之前，对强降水的发展有指示意义，K_DP最大值一般出现在Z_H大值时段，并与最强降水时段对应，结合Z_DR和K_DP可以更好地判断降雨强度的变化。

摘要:基于采集的近20 000张茶园图像，分别筛选出1 000张茶园结霜和1 000张未结霜图像作为训练样本，利用百度AI开放平台的EasyDL经典版图像识别功能，应用卷积神经网络算法，建立茶园结霜识别模型，进行茶树结霜图像智能判别。茶树结霜智能识别模型的准确率、F1评分、精确率、召回率分别为99.2%、99.2%、99.3%、99.1%。模型检验结果为：样本地20张结霜图像的平均识别置信度为95.51%，20张非结霜图像的平均识别置信度为99.99%；非样本地（江南茶区）80张结霜图像的平均识别置信度为97.53%，80张非结霜图像的平均识别置信度为95.11%。

摘要:基于自然灾害风险理论，利用1971—2020年宁波市127个气象站气象观测资料和茶叶生产相关资料，分析了宁波市茶叶早春霜冻空间分布规律，并通过层次分析（Analytic Hierarchy Process，AHP）和专家经验相结合的方法，构建了宁波市茶叶早春霜冻风险因子集，通过加权指数求和的方法建立了宁波市茶叶早春霜冻风险模型，对早春霜冻灾害风险进行了综合和分年代的评估。结果表明，宁波市茶叶早春霜冻出现的年平均天数分布总体呈现西低东高的特征，霜冻年平均天数的范围在0.23~21.43 d；宁波市茶叶早春霜冻高风险区主要集中在余姚南部的四明山区域、宁海西部和宁海东北部的茶山区域，低风险区主要分布于宁波东部沿海地区；20世纪70—90年代宁波市茶叶早春霜冻低风险和较低风险区域基本呈增长趋势，中风险和较高风险区域呈减少趋势，高风险区域80年代最多、90年代次之、70年代最少，21世纪00—10年代，宁波市茶叶早春霜冻低风险和中风险区域呈减少趋势，较低风险、较高风险和高风险区域呈增长趋势。

摘要:利用2011—2020年辽宁地区逐小时地面观测数据和定时高空观测数据，统计分析纯雪、雨雪转换两类降水天气特征。结果表明，辽宁地区2011—2020年雨雪转换日数与纯雪日数比值为1∶5，沿海地区多于内陆，雨雪转换时主要有5种天气类型：空中槽型、北上气旋型、低涡切变型、冷平流型、回流型，其中，空中槽型雨雪转换日数最多，占总日数的42.8%；冷平流型和回流型相对较少，分别占9.4%和7.8%。地面2 m气温、0℃层高度、抬升凝结高度、抬升凝结高度气温与地面2 m气温差、700~850 hPa位势高度差、850~1 000 hPa位势高度差等6个气象因子对鉴定辽宁地区降水相态有一定参考意义。利用高分辨的欧洲细网格资料对2021年2月28日雨雪天气过程的降水相态进行诊断分析，结果表明，雨雪相态的转变对对流层低层温度平流非常敏感，0℃层高度、冰雪层厚度、粒子降落行程与降水相态之间关系密切；当0℃层高度降低（由920 hPa到950 hPa），云中冰雪层增厚（由430 hPa增至530 hPa），液态水层变薄（由20 hPa到10 hPa），云中冰雪物下落到地面的行程缩短（由780 m降至410 m），下落环境温度降低（由3.5℃到0.5℃），降水相态由雨转换为雨夹雪或雪。

摘要:利用1981—2018年CMA-STI热带气旋最佳路径数据集、NCEP/NCAR再分析资料和OA Flux3潜热通量数据，分析了盛夏海南岛台风累积动能（Accumulated Cyclone Energy，ACE）气候特征及异常年大气环流形势和相关物理量特征。结果表明：1981—2018年盛夏海南岛ACE呈先下降后上升的变化趋势，同时具有明显年代际特征，2010年后存在准2 a显著周期。盛夏ACE偏高（低）年，西太副高偏大（小）偏强（弱）偏西（东），其南侧伴有偏强（弱）的季风槽，台风北侧对流（不）活跃；低层防区内存在异常气旋式切变（反气旋式环流），海南受偏东（西）异常气流影响，有利（不利）于对流、水汽等向台风环流并入而加强（削弱）台风，120°~130°E越赤道气流（不）活跃；菲律宾以东至南海高空抽吸作用偏强（弱），盛行异常上升（下沉）运动，且环境风垂直切变偏小（大）；东海—日本海潜热通量偏小（大），热带西太平洋及南海低层为水汽辐合（散）区。

摘要:利用2017年广州S波段双偏振雷达和地面自动站小时雨量资料，对比分析了广州极端降水（雨强≥50 mm·h^-1）与强降水（雨强为20~50 mm·h^-1）的微物理特征。结果表明：极端降水的20 dBZ和30 dBZ回波发展高度与强降水都差异较小，说明广州地区的降水强度与对流发展高度关系不大。在低层，极端降水平均回波更强，雨滴粒径更大，结合Z_H-Z_DR的分布表明广州地区降水具有海洋性对流特征。与强降水对比，0℃层以下极端降水的Z_H、Z_DR、K_DP值都明显更大，尤其在4~5 km都快速增长，说明广州地区极端降水的发展关键在4~5 km高度，并在下落过程中继续增长，因此造成极端降水的发生。