《气象科学》创刊于1980年，国内外公开发行的学术性双月刊期刊

 

主办单位：江苏省气象学会

 

联办单位：南京大学大气科学学院、南京信息工程大学、

 

              国防科技大学气象海洋学院、江苏省气象局

 

主编：杨修群               ISSN 1009-0827                 CN 32-1243/P

 

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    论文
    2024年中国主要气候风险及气象灾害概述
    王雅琦，王国复，刘远，乔琦，徐沅鑫
    2025,45(1):1-12, DOI: 10.12306/2025jms.0001
    [摘要] (1136) [HTML] (0) [PDF 32.35 M] (166)
    摘要：
    本文利用1961—2024年中国区域2 400余站地面气象逐日观测数据和灾情数据,采用气候年景指数、气候风险指数以及客观化气象灾害过程识别方法,对2024年中国主要气候风险特征及气象灾害进行系统性分析。结果表明,2024年我国气候年景总体偏差,气候风险指数为1961年以来最高,气象灾害造成的损失偏重。其中,区域型暴雨过程次数偏多,降水量大,华南前汛期降水量较常年偏多40%,长江中下游梅雨较常年偏多51%,气候风险指数创历史新高,造成重大人员伤亡和经济损失;高温过程次数偏少但持续时间长、范围广,高温风险指数为1961年以来第二高;干旱次数偏少且风险指数偏低,区域特征显著;台风登陆次数偏多,秋季台风活跃且极端性强,风险指数较常年值偏低;冷空气过程次数偏多,风险指数较常年值偏高。
    不同风暴轴活动指标与东亚—西太平洋区域高影响天气的关系差异
    肖娜，余沛龙，张立凤，张潮，杨明浩，姜勇强
    2025,45(1):13-25, DOI: 10.12306/2024jms.0044
    [摘要] (701) [HTML] (0) [PDF 56.89 M] (133)
    摘要：
    风暴轴是中纬度地区导致强风和降水等高影响天气的重要系统,然而不同风暴轴活动指标的天气影响可能存在差异。本文在归纳了13个常用风暴轴活动指标(9个欧拉指标和4个拉格朗日指标)的基础上,将月降水量和近地面大风定义为高影响天气指标,利用最大相关系数和变形典型相关分析方法研究了不同风暴轴活动指标与东亚—西太平洋区域高影响天气间的关系差异。结果表明,相较于其他风暴轴活动指标,对流层中低层的欧拉风暴轴指标与高影响天气指标有着较强的关联性,拉格朗日指标与降水指标的关联性要高于其与大风指标的关联性。具体而言,700 hPa垂直速度方差指标与近地面大风的相关性最好,850 hPa相对涡度方差和涡旋动能指标与降水的相关性最好。本文通过两个评估框架确定了与东亚—西太平洋高影响天气关系最为密切的风暴轴指标,可为深入认知中纬度风暴轴活动的天气影响,以及东亚—西太平洋区域高影响天气监测预警提供参考。
    江苏X波段天气雷达组网自适应协同控制技术设计与实现
    徐芬，王明筠，喜度，周红根，张兴海，王永亮
    2025,45(1):26-39, DOI: 10.12306/2024jms.0039
    [摘要] (544) [HTML] (0) [PDF 24.77 M] (134)
    摘要：
    针对江苏强对流天气高发区域对流低层监测和精细化观测需求,本文利用江苏苏北X波段天气雷达网,设计并实现了针对气象目标的自适应协同控制技术,包括针对晴空、降水、风暴3种气象目标的识别技术及相应观测模式的制定,以及观测模式间自适应切换机制,建立了江苏X波段天气雷达组网自适应协同控制中心(Jiangsu Collaborative Adaptive Processing Center of X-Band Weather Radar Network,JSCAPC_XNET)。结果表明:JSCAPC_XNET有效填补了S波段天气雷达网局部低层探测盲区,把晴空、降水、风暴作为重点观测的气象目标满足了对全天候天气的观测需求,在协同观测网内,利用动态面积法实现的风暴体中心区识别技术、基于冰雹单体垂直结构概念模型设计的冰雹体识别技术以及适于多雷达识别中气旋的合并处理技术实现了对不同风暴单体识别和标注。针对气象目标的观测模式自适应切换机制保证了系统在3种模式间准确切换,提升了每部雷达的观测效能,实现了重点观测目标的精细化观测。试验期内观测到了包括强冰雹单体差分反射率(ZDR)柱、龙卷单体低层ZDR弧、龙卷碎屑特征,以及直接反映龙卷可能及地的龙卷眼区低反射率因子区、下沉反射率因子核特征等,为提升小尺度极端天气监测和预警能力提供了观测手段。
    航空能见度预警预报技术进展
    徐琪，慕熙昱，于洁，张强，吴昊，严殊祺
    2025,45(1):40-48, DOI: 10.12306/2024jms.0043
    [摘要] (1037) [HTML] (0) [PDF 1.02 M] (112)
    摘要：
    我国民航地面气象能见度观测指标主要有跑道视程(Runway Visual Range, RVR)、主导能见度(Dominant Visibility, VIS)及气象光学视程(Meteorological Optical Range, MOR)等,其中RVR是国际民航组织认可的、决定航空器起降的能见度标准。但其估算模型被国外航空仪器厂商垄断,且与MOR相比,RVR还受能见度垂直分布的影响,与背景亮度、跑道灯光强度联系密切。边界层结构的复杂性及非气象因子的难以预测性都为RVR的预警预报带来困扰。本文介绍了RVR与MOR及VIS的关系,分析了气象因子、背景亮度及跑道灯光强度对RVR的影响,梳理了当前航空业中能见度预报的技术进展,探讨了提高航空能见度预报水平的可能途径。RVR、MOR和VIS都是表示能见度的量,三者的物理意义、探测规范、影响因子均不同,导致其数值有明显差距,但相关关系高,在特定情况下具有替代性;气象因子对MOR的影响机制研究广泛,但缺乏研究背景亮度、跑道灯光强度对RVR的影响特征,且当前难以预报亮度因子,影响了RVR的有效预报;对比于当前地面观测的MOR,利用激光雷达及卫星测量斜程能见度,能提供更接近RVR物理意义的基础能见度;当前基于深度学习模型的航空能见度预报技术难以预报出能见度发生转折变化的特征,尚无法提供长时间的有效预报。因此,本文展望人工智能技术及数值预报技术发展的趋势,将两者相结合,结合有效的气象因子预报,建立带有物理约束的能见度智能预报模型,或将能够提供高精度的能见度预报产品。
    1971—2017年环太湖地区降水时空变化特征
    白淑英，孙磊，史建桥，谢涛
    2025,45(1):49-56, DOI: 10.12306/2022jms.0093
    [摘要] (709) [HTML] (0) [PDF 11.10 M] (134)
    摘要：
    降水的非均匀分配是导致干旱和洪涝等灾害的主要原因,降水集中度(Precipitation Concentration Degree,PCD)和降水集中期(Precipitation Concentration Period,PCP)能够定量描述降水非均匀性的时空分布特征。本文基于环太湖地区18个气象站1971—2017年逐日降水量资料,选用降水量和降水日数、降水集中度和降水集中期指标,分析环太湖地区降水量时空分布特征及变化规律。结果表明:环太湖地区降水量充沛,近47 a来年降水量呈显著增加、降水日数呈减少趋势。春季降水量减少趋势明显,易发生春旱。夏、秋季降水日数明显增加,加大了洪涝发生的风险。降水集中度和集中期在时间上的变化呈缓慢递增趋势。空间分布上,PCD从东南向西北递增,PCP呈由西南向东北推迟的趋势,年际变化均为北增南减。年降水量与PCD和PCP均表现为正相关关系,即年降水量偏多(少)年,降水量年内分布有集中(均匀)趋势,PCP会呈现出推后(提前)的趋势。环太湖地区地形对降水分布有显著影响,高海拔地区降水日数和降水量偏多。
    青藏高原东缘边坡地区暖季降水的精细化特征分析
    王钦，曾波，董元昌
    2025,45(1):57-67, DOI: 10.12306/2023jms.0015
    [摘要] (771) [HTML] (0) [PDF 6.00 M] (140)
    摘要：
    利用2013—2019 年四川省信息中心提供的逐小时降水自动观测数据,分析了四川盆地西南缘与青藏高原东缘之间从平原到高原地形陡升区的降水时空分布特征。结果表明:(1)暖季降水量总体呈两高(西南部、东部)一低(中部)分布,累计降水大值中心主要位于雅安市荥经县龙苍沟。降水量与降水频率以及降水强度三者的空间配置差异性较大,其中降水强度与海拔高度呈显著负相关,即海拔越高的地区,降水强度越弱;(2)暖季小时降水的月变化和日变化均呈单峰型结构。除西北部的泸定县降水强度在6月达到峰值外,大部分地区累计降水量、降水强度均在7、8月达到峰值;(3)夜雨特征明显,日降水峰值主要出现在15—16时(世界时,下同),谷值出现在05—06时。夜雨量占全天的76%,明显多于昼雨量。累计降水量、降水频次以及降水强度的日变化峰值在水平空间上表现出自南向北、自西向东增加的趋势,时间上表现出自南向北、自东向西传播的特征,且日降水峰值出现时间随海拔增加而逐渐提前;(4)研究区域内暖季降水以0.1~1.0 mm的小时降水量为主,频率高达60%~70%。20 mm以下不同量级的降水日变化呈单峰结构,20 mm以上的短时强降水表现出双峰日变化特征,第二峰值出现在20时。随着小时降水量级的增加,对应的降水频次日变化幅度也逐渐增加,峰值时间逐渐提前。
    集合敏感性分析法在一次典型梅雨锋暴雨中的应用
    何斌，宋刘明，任思婧
    2025,45(1):68-81, DOI: 10.12306/2023jms.0001
    [摘要] (691) [HTML] (0) [PDF 7.60 M] (117)
    摘要：
    针对2017年6月11—12日影响浙江的一次典型梅雨锋暴雨过程,利用集合敏感性分析法研究了与暴雨落区、强度和相邻时次预报降水差异相关的短期和中期时段内主要环流系统的敏感性区域及其演变发展特征,验证了利用模式早期误差推算未来误差分布及强度演变的可能性。结果表明:(1)中期时段内与落区相关的主要敏感性天气系统为巴尔科什湖地区的低槽及其上游乌拉尔山地区的低涡,进入短期时段后,该低槽的发展将对其下游高压脊的发展和位置产生较明显的影响,进而影响阻塞高压前部深厚低涡系统的移动。高原西南部低槽的东移发展及副热带高压不同位置上的强度变化对落区也有显著影响;(2)对于强度而言,短期时段内敏感性信号较强,但进入中期时段后,信号则明显减弱,且主要集中在巴尔科什湖西北方的低涡附近。此外低纬度地区副热带高压与热带低压系统之间的相互作用及低压移动路径将对短期时段内副高西段的强度产生影响;(3)相邻时次降水预报差异的原因,在临近暴雨发生前与阻塞高压南侧、副高北侧的发展强度,高原东侧脊的强弱及高原中南部低压槽的发展有关,中期时段可以追溯到乌拉尔山低涡、巴尔克什湖低槽及高原西南侧的低槽附近,副高附近敏感性区域的演变则呈较明显的不连续特征;(4)前向集合回归的敏感性分析试验表明,正负回归区域与同时次上位势高度差的演变发展趋势存在较高的一致性,这表明早期模式误差可以预测未来系统误差的演变发展特征。
    2021年"4·30"南通地区大风数值模拟与形成机理分析
    张月，葛旭阳
    2025,45(1):82-94, DOI: 10.12306/2022jms.0022
    [摘要] (689) [HTML] (0) [PDF 6.27 M] (117)
    摘要：
    2021年4月30日江苏省南通地区出现伴随飑线过程的冰雹、大风等强对流天气。本文利用WRF-ARW模式进行敏感性数值试验,以此探究环境背景场对对流系统生消演变过程的可能影响途径。结果表明,该大风天气与飑线系统的结构、强度密切相关。飑线冷池强度会影响大风的生成和强度,相应的动力和热力共同作用影响下沉气流的强度,进而影响地面风速。增加中层水汽会减弱冷池强度和范围,飑线强度减弱,移速变慢;关闭降水蒸发作用,产生的对流系统没有冷池,结构与飑线不同。冷池的减弱或消失使得下沉气流和低层辐散减弱,中层动量无法下传,进而导致地面风速减弱。
    基于聚类算法的天津雷暴移动特征分析
    姚慧茹，崔丹阳，宋喃喃，银峰
    2025,45(1):95-108, DOI: 10.12306/2022jms.0075
    [摘要] (762) [HTML] (0) [PDF 17.24 M] (116)
    摘要：
    基于2009—2020年天津地区闪电定位数据,利用密度峰值快速搜索聚类算法和卡尔曼滤波识别雷暴单体的移动轨迹,并通过基于动态时间规整的改进层次聚类算法统计天津雷暴的主要活动区域及其移动特征。结果表明,近12 a天津地区的地闪频数存在减少趋势,地闪频数的年变化呈单峰型,峰值出现在7月;日变化的峰值出现在午夜,谷值出现在上午;地闪密度呈北多南少的空间分布。根据闪电的丛聚特性在天津地区共识别出757条雷暴轨迹。雷暴具有明显的短时性、局地性特点,约三分之二雷暴的位移不超过20 km、持续时间不超过30 min,近三分之一的雷暴向正东方向移动。天津西北部是局地性雷暴最活跃的区域,较长轨迹的雷暴数量较少且分布较分散。西北类雷暴减少趋势最显著,雷暴数量的地域性差异变小。西北类雷暴6月出现最多,西南类雷暴7、8月出现数量相当,东部类雷暴8月出现最多,其他类雷暴则在7月出现最多。
    2020年山东最强暴雨过程预报难点分析
    孙兴池，史茜，盛春岩，孟宪贵，韩永清
    2025,45(1):109-117, DOI: 10.12306/2023jms.0007
    [摘要] (999) [HTML] (0) [PDF 36.46 M] (143)
    摘要：
    采用气象观测、黑体亮温 (Blackbody Temperature, TBB)及美国国家环境预报中心(National Centers for Environment Prediction, NCEP)1°×1°再分析等资料,分析2020年8月5—7日山东年度最强降水过程的预报难点。结果表明:(1)暖区暴雨由于本地动力条件差、预报难度大,移入的强对流天气区可能是其重要的触发机制:移入雨区的向外流出气流与暖湿环境的风场形成地面辐合线,进入对流不稳定环境中,触发暖区暴雨;虽然这类地面辐合线较弱,但由于整层大气高温高湿且具有深厚的不稳定层结条件,弱动力作用即可触发潜在对流不稳定释放产生暖区暴雨。因此,对于弱强迫形势下的暖区暴雨,除了分析其有利的天气形势和温湿条件,进一步分析初始回波在何时、何地生成和移入本地是提高暴雨落区预报的精准度的有利措施。(2)本次强降水过程,高低空形势配置和降水机制类似于江淮梅雨的"无脚锋",地面分析不出锋面,但高空锋明显,暴雨区与高空锋区的上升支有关。(3)本次过程济南本地层结条件较差,可能是造成大范围暴雨区中出现济南附近小雨量区的主要原因。(4)短时强降水的发生对应TBB的明显下降,1 h雨量超过20 mm的雨区对应TBB在214 K以下。
    凉山近地面风场数值模拟对不同边界层方案的敏感性
    李月波，于星，宋树刚，高志球
    2025,45(1):118-129, DOI: 10.12306/2022jms.0081
    [摘要] (505) [HTML] (0) [PDF 12.90 M] (73)
    摘要：
    风是近地层大气的主要物理量,也是影响林火蔓延的重要因素。本文以2020年"3·30"西昌森林火灾周围的近地面风场为研究对象,基于中尺度数值模式(Weather Research and Forecasting, WRF),采用6种边界层方案进行敏感性实验。结果表明,YSU和Shin-Hong方案对凉山10 m风速模拟误差最小,YSU和MYNN3方案对凉山10 m风向模拟误差最小;YSU和Shin-Hong方案能模拟出西昌火灾区风场分布以及风向转变;在西昌站点YSU方案模拟的边界层结构最接近观测值,能较好地表现边界层内动力和热力结构。
    FY-3D总云量资料质量评估
    刘杰，楚志刚
    2025,45(1):130-135, DOI: 10.12306/2022jms.0063
    [摘要] (880) [HTML] (0) [PDF 15.30 M] (66)
    摘要：
    云量作为地球与大气系统能量平衡及水循环系统的重要影响因子,是气候及气候变化研究中的重要参数。而风云三号卫星反演的云量数据具有全球覆盖和高空间分辨率优势,成为非常有效的云量获取手段。通过对FY-3D/MERSI Ⅱ云量产品的精度进行定性和定量对比评估,证明FY-3D/MERSI Ⅱ总云量全球空间分布特征与EOS Aqua/MODIS具有很好的一致性。通过对二者进行相同时间、5 km距离的时空匹配原则进行配准,获得匹配样本进行定量精度评价,结果显示,FY-3D/MERSI Ⅱ反演的总云量和EOS Aqua/MODIS总云量产品在中低纬度质量相差不大,误差在-10%~10%,在两级地区FY-3D/MERSI Ⅱ总云量略高于EOS Aqua/MODIS,两极冷地表条件下云雪判识的误差是引起二者差异的主要原因。总体而言,二者的偏差小于9%,误差标准差小于20%。
    中国区域夏季AMDAR资料与ECMWF再分析资料的对比分析
    段云霞，李得勤，杨森，崔锦，王月，徐爽
    2025,45(1):136-144, DOI: 10.12306/2022jms.0101
    [摘要] (910) [HTML] (0) [PDF 9.39 M] (62)
    摘要：
    利用2016—2018年夏季飞机报资料,统计分析我国AMDAR(Aircraft Meteorological Data Relay)资料时空分布特征及与欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-range Weather Forecasts, ECMWF)再分析资料间的差异。结果表明:2016—2018年夏季,我国每日AMDAR数据报文量可达5万份,受航班影响,资料地域分布差异大,且具有明显的日变化特征;垂直分布上,起飞和降落及平飞阶段报文量大,占总报文数近60%。通过对质量控制后AMDAR数据分析发现,剔除的数据多为重复数据,主要由0~2 km飞机近地层起降导致。将质量控制后数据与ECMWF再分析资料对比发现,AMDAR资料与ECMWF再分析资料在空间上有很好的一致性。两类资料偏差统计显示,对于AMDAR观测得到的温度较ECMWF再分析数据偏低1~2 ℃,且偏差随着高度增加。进一步的统计结果显示,二者之间的温度均方根误差8 km以下接近2 ℃,8 km以上为3 ℃左右,受风速影响变化不大;而从风向和风速的对比来看,AMDAR观测与ECMWF再分析相比能够较好地符合无偏正态分布,风向均方根误差随高度变化不大,而随着风速的增加减小,当风速大于10 m·s-1时,偏差在21°以下;风速的平均偏差接近于1 m·s-1,均方根误差随高度变化不大,但随风速的增大而增加。
    南京市局地环境气温效应
    林依宁，曾燕，邱新法
    2025,45(1):145-154, DOI: 10.12306/2024jms.0024
    [摘要] (662) [HTML] (0) [PDF 11.65 M] (78)
    摘要：
    基于南京市107个区域自动气象站和5个常规气象站2018—2020年逐小时气温资料,以局地气候分区体系为基准,结合天地图遥感影像和台站照片,系统分析了南京市主城区和郊区不同典型局地环境的气温效应强度变化特征。结果表明:背景环境会叠加影响局地环境的气温效应。在城区,地面硬化与建筑的环境背景总体的热岛增温效应会叠合加强局地环境的增温效应,或者缓冲局地环境的降温效应。在郊区,人类活动对自然环境的改变相对较小,因此,其典型局地环境的气温效应规律更符合传统认知。郊区背景下,建筑环境气温效应强度在季节变化上总体表现为增温效应,茂密树木为降温效应,水体在春、夏季为降温效应,秋、冬季为增温效应;在日变化上,建筑环境表现为全天增温效应,茂密树木为降温效应,水体为夜晚增温,白天降温。南京局地环境气温效应强度的极端情况为±8 ℃,其出现的天气概率最大为晴天,其次为局部降水天气。即:晴天更有利于局地环境气温效应的凸显;其次是局部降水天气,此时降水区与非降水区温差变大,是造成气温场空间差异大的另一个重要原因。
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    ＣＬＭ３０对中国区域陆面过程的模拟试验及评估（Ⅱ）：土壤湿度
    熊明明, 陈海山, 俞淼
    2011(1):1-10, DOI: 10.3969/2012jms.00**
    [摘要] (5903) [HTML] (0) [PDF 10.12 M] (30466)
    摘要：
    利用CLM30及普林斯顿大学的全球大气外强迫场资料,对中国地区1948—2001年的土壤湿度进行了off-line模拟,进一步评估了CLM30对中国地区土壤湿度的模拟能力。结果表明:模式基本能揭示土壤湿度的空间分布型,即华北干、东北和东南湿“二湿一干”的分布特征,但模拟值较观测值普遍偏高;就年际变化而言,在5个分区中,云贵地区模拟的年际变化与观测的相关性最好,东北区域次之,模拟的东部中纬度区域的年际变化较差,全区范围内7月的模拟好于4月;模式对于土壤湿度倾向有一定程度的模拟能力,基本能模拟出4月东北东部区域的干化趋势,但模式模拟的变化幅度较观测值偏小很多,其中以黄淮江淮地区模拟的趋势最差。
    陕西太阳总辐射的计算及分布特征
    吴林荣, 江志红, 鲁渊平, 杜继稳, 乔丽
    2009(2):187-191, DOI: 10.3969/2012jms.00**
    [摘要] (7291) [HTML] (0) [PDF 453.53 K] (22742)
    摘要：
    文章利用了陕西省延安、西安、安康三站逐月太阳总辐射和98站的1971-2005年月日照百分率资料,建立回归分析方程,推算并分析了全省各地逐月的太阳总辐射分布,进而分析了陕西月、季、年太阳总辐射的空间分布特征为陕北5月或6月最大,关中和陕南7月份最大,并指出了省内太阳能资源的富集区,在陕北长城沿线,渭北高原次之;为陕西省太阳能资源的开发利用及太阳辐射对陕西省气候影响的研究提供了科学依据.
    基于多尺度 S P I的中国南方大旱监测
    白永清, 智协飞, 祁海霞, 张玲
    2010(3):292-300, DOI: 10.3969/2012jms.00**
    [摘要] (5369) [HTML] (0) [PDF 1.85 M] (20364)
    摘要：
    用标准化降水指数(SPI)对2003年南方大旱发生、发展、持续、缓解进行全过程监测。2002年12月—2003年5月中国西南地区东部以及华南南部两广交界一带发生冬春连旱,其中西南地区东部冬旱最为严重,华南南部一带春旱最为严重。入夏以来南方大范围地区6—12月逐月均表现亏水,尤以7、8、10月亏水面积最广,强度最大。2003年6—12月长江以南大范围地区持续夏秋冬三季连旱,旱情极为严重,局部地区出现极端干旱,而长江以北则持续偏涝。2003年3月—2004年2月全年属于典型的“南旱北涝”型分布。基于多尺度SPI进一步统计南方地区1951—2007年历史上严重的夏秋冬季连旱事件。结果表明1980s以前发生过3次,分别是1956、1967、1978年,每11 a出现一次;1980s以后仅2003年发生1次。而这4次连旱的强度却是一次高于一次。
    探空资料云检测及其统计研究
    李绍辉, 孙学金, 张日伟, 赵阳
    2017,37(3):403-408, DOI: 10.3969/2016jms.0043
    [摘要] (3176) [HTML] (0) [PDF 958.92 K] (19464)
    摘要：
    基于已知的云垂直结构判断的方法，将相对湿度阈值法与温度露点法相结合，并加以改进，得到更加科学有效的云垂直结构判断方法。利用南京地区探空站的探空资料数据，分析得到了该地区的云垂直结构参数，并对全年云垂直结构特征进行了统计分析。经过统计分析发现：这种改进的相对湿度阈值法是科学有效的；南京地区夏秋季节有云的概率大，多层云的状况较多；春冬季节有云的概率相对较小，单层云的状况较多；云层厚度呈现出"夏厚冬薄"、中低云厚而高云薄的规律。
    城市近地层湍流特征分析
    邹钧, 孙鉴泞, 刘罡
    2011(4):525-533, DOI: 10.3969/2012jms.00**
    [摘要] (5658) [HTML] (0) [PDF 11.05 M] (16690)
    摘要：
    利用中国科学院大气物理研究所在北京的325 m铁塔观测资料，本文分析了47、140和280 m三个高度的湍流统计特征。结果表明，城市近地层的湍流速度方差和湍流温度方差都较好地满足局地相似关系，140 m和280 m的湍流特征非常接近，而47 m的湍流特征与之相比表现出明显的差异，说明由于城市冠层动力和热力非均匀性的影响，粗糙子层和惯性子层的湍流特性不同，其相应的参数化方案也应该不同。
    基于多灰度共生矩阵特征值的黄渤海白天海雾识别算法
    谢涛，郎紫晴，冉茂农，赵立
    2024,44(1):189-198, DOI: 10.12306/2022jms.0007
    [摘要] (438) [HTML] (0) [PDF 42.18 M] (12777)
    摘要：
    本文基于多灰度共生矩阵特征值,即相关性、对比度、同质性和能量,进行联合海雾遥感判识,提出一种高准确率黄渤海白天海雾识别算法。采用第二代静止气象卫星FY-4A可见光、近红外和红外数据,将该算法应用于黄渤海区域白天海雾判识,并利用2019-2020年沿黄渤海气象站点能见度实测数据及CALIPSO卫星数据产品对本算法识别结果进行精度验证。结果表明:海雾识别平均检测率(POD)为92%,误报率(FAR)为27%,临近成功指数(CSI)为69%,可以实现对海雾的动态监测,为海上交通等领域提供较好的数据支持。
    关于ENSO事件及其对中国气候影响研究的综述
    许武成, 马劲松, 王文
    2005(2):212, DOI: 10.3969/2012jms.00**
    [摘要] (14559) [HTML] (0) [PDF 308.91 K] (7912)
    摘要：
    Nino指数和SOI是表征ENSO事件的两个主要特征值。根据Nino 3．4区指数变化，1950年以来共发生15次El Nino事件和11次LaNina事件。El Nino年，热带中、东太平洋上的岛屿及沿岸国家多暴雨洪涝，印度、印度尼西亚、澳大利亚等国家发生持续干旱，中国东北地区夏、秋季降水及年降水都偏少，江南地区降水偏多；太平洋和大西洋地区发生的热带风暴以及登陆中国的台风数都比常年偏少；加拿大西南部和美国北部暖冬，东亚夏季低温，中国常出现暖冬凉夏。La Nina年则基本上相反，赤道太平洋中、东部地区干旱少雨，西太平洋上的台风和大西洋飓风及登陆中国的台风明显增多，中国汛期主要雨带偏北，易出现热夏寒冬。
    四川盆周山地暖季单站暴雨事件的精细特征
    周芳弛，李国平
    2024,44(3):431-441, DOI: 10.12306/2023jms.0023
    [摘要] (917) [HTML] (0) [PDF 23.84 M] (7799)
    摘要：
    利用四川省2010—2019年2 165个气象站逐小时降水资料,分区统计了四川盆周山地暖季(5—9月)单站暴雨事件的精细特征。结果表明:(1)四川省单站暴雨事件频数在川西山地与川西南山地呈密集的带状分布。川西与川西南山地通常在降水开始不久就达到雨量最大值,而川东北山地的峰值时间集中在暴雨事件中段。(2)盆周山地的暴雨系统整体呈自南向北由前半夜向后半夜传播的特征。川西南山地和川东北山地的暴雨系统分别呈现较弱的自南向北和自西向东传播,而川西山地的暴雨系统则存在明显的自西向东的传播特征。(3)长历时暴雨事件的峰值出现时间略落后于短历时暴雨事件。暴雨持续时间在空间上存在显著的经向差异,大值区主要位于川西山地和川东北山地一带,暴雨雨量、频次和峰值基本不随持续时间变化,但川西南山地的暴雨峰值则随持续时间的加长而推迟。(4)在四川省大部区域,单站暴雨事件的降水量、频次和强度均表现出随海拔高度升高而减小的特征。在成都平原西南部、东部以及川东北山地,夜间暴雨事件持续时间越长,降水量和频次在较高海拔越易出现最大值。
    大气折射对甚高频闪电定位的影响分析
    杨长业, 李云, 高太长, 江志东
    2015,35(5):574-580, DOI: 10.3969/2014jms.0064
    [摘要] (3442) [HTML] (0) [PDF 1.19 M] (7539)
    摘要：
    利用GPS探空仪实测数据计算大气折射率的高度廓线,建立大气折射误差模型。并分析大气折射效应对方向交汇、到达时间差以及综合法3种甚高频闪电定位方法测量精度的影响。结果表明,对于定位距离,大气折射对方向交汇法的影响最大,误差最大值可达到116.52m,平均误差为30.18m;大气折射对时间差法的影响最小,误差最大值约为44.70m,平均值为12.32m;对综合法的影响介于二者之间,误差最大值约为58.90m,平均值为16.74m。在综合法中,选取离闪电源较远测站进行方向交汇的定位误差是选取较近站点的定位误差的1.6倍,因此应当选取近站点。考虑到GPS授时误差,要保证大气折射对闪电定位造成定位误差小于GPS时间同步带来的误差,3种闪电定位方法的站间距应分别不大于28km、60km、45km。
    2012年初欧洲严寒天气成因的分析
    陈雄, 李崇银, 谭言科, 郭文华
    2014,34(2):213-221, DOI: 10.3969/2013jms.0076
    [摘要] (6107) [HTML] (0) [PDF 14.65 M] (7102)
    摘要：
    2012年初欧洲遭受了严重的低温严寒天气。分析表明：从对流层低层到高层持续的大气环流异常与此次严寒天气有着密切的联系，1、2月出现的北极涛动（AO）的强负异常是造成此次欧洲严寒天气的主要原因。AO负异常导致北大西洋副高异常偏强、偏东和偏北，使得暖湿空气沿副高北侧流向北极地区，极大减弱了欧洲暖湿空气的来源；同时使乌拉尔山高压强度偏强，位置偏西偏北，有利于上游偏强、偏北的大西洋副高的维持，并加强了极区冷空气南下西进，造成了南欧地区的严寒天气。AO负异常引起的地中海低压槽的加深，为北方冷空气的南下创造了有利条件，也使冷暖空气在地中海北岸交汇，从而导致亚平宁半岛和巴尔干半岛的暴雪天气。虽然La Niña事件对这次严寒天气也有一定的贡献，但AO负异常对这次严寒天气的作用远远大于La Niña事件的作用。
    用最小绝对偏差方法(LAD)估计极值分布参数的探讨
    吴香华, 秦伟良, 王新蕾, 俞书平
    2006(3):260-264, DOI: 10.3969/2012jms.00**
    [摘要] (1067) [HTML] (0) [PDF 180.82 K] (6817)
    摘要：
    数理统计问题中的最小绝对偏差方法(Least Absolute Deviation)由于具有良好的稳健性,近年来备受重视。本文所研究的是如何将最小绝对偏差法及非线性回归模型相结合,应用于极值分布的参数估计,并与经典的参数估计法相比较。通过对徐州市降雨量数据的研究表明,改进后的参数估计法不仅提高了模型拟和的精确度,而且有良好的稳定性,可以推广到相关气象要素的预测、预报研究中。其中,将LAD法运用于极值分布模型是一个新的尝试。
    地基微波辐射计资料的质量控制及同化应用研究
    曹玉杰，闵锦忠，赵新宇
    2024,44(3):536-547, DOI: 10.12306/2022jms.0056
    [摘要] (992) [HTML] (0) [PDF 13.61 M] (6791)
    摘要：
    针对地基微波辐射计反演资料的质量问题,利用北京区域7个站点的RPG-HATPRO型微波辐射计反演的温湿数据,在传统质量控制方法的基础上,通过增加双权重检查和偏差订正方法,设计了新的质量控制方案,而后针对质量控制后的温湿廓线开展了同化应用研究,结果表明:只有个别站点的反演温度误差较大,反演温度误差大的站点在质量控制前最大均方根误差为8 ℃,但在质量控制后均方根误差下降到4 ℃以内,误差下降50％以上,而对于反演温度误差小的站点,质量控制只对高层数据有所改善;进一步分析表明所有站点的反演相对湿度误差都比较大,在质量控制前反演的相对湿度均方根误差最大甚至达到50％,但在质量控制后所有站点反演的相对湿度均方根误差都降到20％以内,误差显著降低,同时经过质量控制后的反演温湿数据误差平均偏差降为0左右,误差满足高斯分布,符合同化的要求。同化试验表明:与控制试验相比,同化质量控制后的地基微波辐射计反演温湿廓线资料能有效改善模式对所有量级的6 h累积降水量预报,无论是降水中心位置预报还是降水量级预报,都使得模式降水预报更加趋近实况,同化试验还表明同化对温湿场有较大影响,使得模式温湿场更加合理,能有效提高模式的预报准确率。
    基于NCEP风向数据的中国夏季降水估算研究
    高婷, 曾燕, 何永健, 邱新法
    2014,34(5):473-482, DOI: 10.3969/2013jms.0021
    [摘要] (4276) [HTML] (0) [PDF 10.03 M] (6512)
    摘要：
    提出一个基于NCEP风向数据估算全国夏季降水的模型。根据NCEP地面气压、经纬向风数据计算得到全国1971—2000年夏季各月盛行风向；并将盛行风向与宏观坡向夹角的余弦值作为降水的坡向因子，以此区分山体迎风坡和背风坡降水的空间分布。利用站点观测资料、数字高程模型数据、坡向、坡度因子，采用逐步回归分析法，建立估算夏季降水的回归方程，得到全国1971—2000年夏季各月及总降水量的空间分布图，并对模型结果进行检验与对比分析。结果表明，此方法估算夏季总降水量的平均绝对误差为27 mm，平均相对误差为11.8%。模型结果能体现迎风坡与背风坡的雨量差，符合客观规律，能够定性、定量地再现中国夏季降水的实际空间分布特征。
    1960—2015年中国冬半年极端降温过程事件的时空演变特征
    徐蒙，管兆勇，蔡倩
    2020,40(6):733-743, DOI: 10.3969/2020jms.0015
    [摘要] (1463) [HTML] (0) [PDF 9.06 M] (5952)
    摘要：
    利用1960-2015年中国2 474个站点的逐日最低气温资料，采用REOF方法将中国分为7个区域，通过对每个区域内所有站点降温阈值进行平均，得到了7个降温阈值。当某区域内测站单日降温幅度超过区域平均阈值时，认为该测站发生一次极端降温事件。7个区域降温平均阈值各异，总体呈北大南小特征，最大降温-10.6℃，最小-7.6℃。根据上述定义，研究了中国冬半年极端降温过程事件的时空演变特征。结果表明：极端降温事件发生频数呈北多南少的空间分布。北部地区存在多个频发中心，在42°N和35°N附近存在两个高频发生带。南部地区频数呈一定的带状分布，在25°N附近发生该事件的频率亦高于南部其他地区。近56 a来，极端降温事件频数变化总体呈减少趋势，前期较明显，中后期趋于稳定。各年代频数的空间分布基本一致，但前期总体表现为北部增多。而在1990s则转变为南负北正的空间分布，后期中部及沿海地区发生了趋势符号的年代际改变。进一步分析表明，各区域极端降温频数突变的年份均不一致且突变前后的频数存在较大差异。这些结果可为深刻认识极端低温事件的变化规律和气候预测提供线索。
    登陆我国台风研究概述
    陈玉林, 周军, 马奋华
    2005(3):319, DOI: 10.3969/2012jms.00**
    [摘要] (5159) [HTML] (0) [PDF 394.22 K] (5890)
    摘要：
    首先对登陆我国台风活动的气候特征分析指出，登陆我国的台风频数存在明显的月际、年际和年代际差异；登陆台风具有明显的周期特征和时间日变化特征；并指出了登陆我国台风与厄尔尼诺的联系。对中心最大风速≥17．2m/s的登陆台风移动趋势进行了统计分析，结果表明不同移动趋势的登陆台风频数不仅与季节有关，还与登陆地段有关。其次总结了近几十年有关登陆台风研究的成果。
    北大西洋风浪特征研究
    王常甫
    1999(2), DOI:
    [摘要] (1228) [HTML] (0) [PDF 111.00 K] (5638)
    摘要：
    本文利用国际气象船舶报资料对北大西洋海区的风场特征和海浪的分布规律及季节变化进行了分析研究，得到了该地区风场特征与海浪季节变化的规律。
    一次过度预报的温带气旋的观测资料影响性研究
    韩峰, 储可宽, 刘浩铄, 张熠
    2018,38(5):637-647, DOI: 10.3969/2017jms.0091
    [摘要] (1928) [HTML] (0) [PDF 12.78 M] (5574)
    摘要：
    本文针对2015年2月12日到16日发生在东亚的一次预报过度的温带气旋开展了资料同化及资料影响性观测等研究。此次温带气旋的发展与各个主要数值模式的预报相差甚大，并未出现预期中的爆发性增长。针对此次过程，本文采用WRF模式及其变分同化系统开展了模拟与同化试验，主要同化了NCEP全球地面和高空观测资料，修正了此次温带气旋过度预报的问题。经过同化后，减弱了系统的气旋性环流，同时南北温差的减弱也导致了环境场的斜压性的减弱，使得气旋爆发性增长延后，强度减弱，更符合实际观测。与此同时，本文还利用WRF伴随模式WRFPLUS和观测资料影响性模式WRFDA-FSO开展了观测资料影响性的研究，并发现三类资料SOUND，SYNOP，GEOAMV在减小预报误差中的作用最大，进一步的敏感性试验表明仅同化这三种资料可以取得更为理想的预报。
    黄山云海的天气气候分析
    吴有训, 杨保桂, 王克强, 华荣贵, 徐巍
    2005(1):97-104, DOI: 10.3969/2012jms.00**
    [摘要] (1102) [HTML] (0) [PDF 217.93 K] (5462)
    摘要：
    用黄山气象站1956～1995年40年地面气象观测资料，分析了黄山云海的时空分布特征，云海与测站温度、湿度、降水和风的关系。结果表明，黄山年平均出现云海次数为223．85次，最多年份有370次，最少的年份只有105次，年际差异明显；并存在准12a周期的低频变化现象。逐旬大于等于8(5)成平均云海日数序列与测站逐旬平均气温序列相关系数-0．89(-0．83)，与测站逐旬平均相对湿度序列相关系数为-0．69(-0．61)。黄山云海形成的前一天或当天一般都有降水发生。统计分析各月大于等于8成云海与风关系，黄山云海出现时最多风向为西至西北风(除6月为东风外)，平均风速5．0m／s，即黄山云海的出现与一定环流形势相联系。
    北极—欧亚温度偶极型对应环流的非对称特征及可能成因
    穆高元，张文君，姜枫
    2024,44(3):401-410, DOI: 10.12306/2024jms.0026
    [摘要] (1474) [HTML] (0) [PDF 19.74 M] (5374)
    摘要：
    基于1950—2021年美国国家环境预报中心/大气研究中心(NCEP/NCAR)再分析资料以及英国哈德莱中心提供的海温、海冰密集度资料,分析了年际尺度上北极—欧亚温度偶极型模态及其对应环流的非对称特征和可能形成机理。结果表明,这种模态自身即相关地表气温异常的位置和强度在其正负位相下非对称性都较弱,其中暖北极—冷欧亚(Warm Arctic-Cold Eurasia,WACE)事件下的温度异常分布略偏北,在欧亚大陆的冷异常相较于冷北极—暖欧亚(Cold Arctic-Warm Eurasia,CAWE)事件暖异常的强度略强。然而,WACE模态正负位相对应的环流有明显的非对称性,WACE事件对应着弱的北大西洋涛动(North Atlantic Oscillation,NAO)正位相以及欧亚大陆上空的强大的高压异常,而CAWE事件则对应着强NAO负位相。进一步研究表明,这种环流的非对称性特征与热带太平洋海温调控的非对称性有关,当La Niña事件出现,尤其海温的负异常中心偏西时,欧亚大陆中高纬地区地表气温易呈现WACE的形态,而CAWE事件则主要由大气内部变率调控,与热带太平洋海温的联系不明显。
    我国南方雷暴的气候特征研究
    徐桂玉 杨修群
    2001(3), DOI: 10.3969/2012jms.00**
    [摘要] (12186) [HTML] (0) [PDF 244.38 K] (5250)
    摘要：
    本文根据我国南方62个气象观测着1971-995年月雷暴日数资料，应用EOF和小波统计分析方法，研究了雷暴的气候特征，包括它们的空间分布类型、季节变化特征和年际变化规律，所得结论，为进一步探讨大范围雷暴与大气环流的联系打下了基础。

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