苏南地区臭氧污染的气象条件分析摘要:利用2019-2021年苏南五市国控点臭氧资料和同期国家气象站观测数据及 ERA5再分析资料,分析苏南地区臭氧污染时空分布特征及其与相关气象要素之间的关系,并对造成臭氧污染的天气形势进行分类.结果表明:苏南五市不同城市之间臭氧浓度日变化差异主要出现在白天,全年臭氧浓度分布有两个峰值.当气温在30~35℃、日照时数大于10 h、相对湿度在30%~60%、风速达1~3 m/s和风向盛行偏南风时,苏南五市臭氧超标污染率达最大值.苏州臭氧超标污染率显著小于其他四市的.苏南(除苏州外)臭氧全域超标污染时,苏州地区后向轨迹中有60%的轨迹主要通过东部海洋;苏州较高的总云量和较低的总辐射不利于光化学反应生成臭氧.苏南地区臭氧污染的天气类型主要有槽后西北气流型(69%)、短波槽型(17%)和副高控制型(14%).槽后西北气流控制下,南京和苏州后向轨迹中主要传输路径分别为源于安徽沿江一带往东北方向输送和源于杭州湾附近往西北方向输送.
苏南臭氧污染气象要素天气型后向轨迹
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冬小麦关键发育阶段农田气温变化特征及预报技术研究摘要:利用2019-2022年鲁西北平原齐河县、济阳区、莘县农田小气候自动观测站和国家基本气象观测站观测资料,探究冬小麦生长中后期晚霜冻、干热风易发时段麦田气温垂直尺度分布特征,对比分析农田与地面观测站150 cm气温的差异,构建冬小麦关键发育阶段不同天气类型下不同高度农田最低、最高气温预报模型.结果表明:(1)晚霜冻天气时段,农田气温在垂直尺度上距离地面越近,最低气温越低,降至0 ℃的时间越早,0℃以下低温持续时间越长;农田站最低气温较地面观测站的低,降温开始时间和降至0℃的时间早,0℃以下低温持续时间较长.(2)干热风天气时段,农田气温在垂直尺度上距离地面越近,最高气温越高,升至33 ℃的时间越早,33 ℃以上高温持续时间越长;农田站最高气温较地面观测站的高,升温开始时间和升至33 ℃以上的时间早,33 ℃以上高温持续时间长.(3)利用地面观测站气温、空气湿度、风速等气象要素,构建了冬小麦农田最低、最高气温预报模型,各模型在鲁西北平原三县(区)预报效果表现为齐河县优于莘县的,济阳区的最差,其中齐河县最低气温预报模型拟合优度(R2)均在0.904以上;农田最高气温预报模型预报效果优于最低气温的;阴天和晴天时农田最低、最高气温预报模型预报准确率高于多云天气的.
冬小麦晚霜冻害干热风害农田最低和最高气温预报
被引:3
基于分钟数据的郑州场次降水事件特征分析摘要:利用1955-2021年郑州国家基本气象站4-10月逐分钟降水资料,开展降水数据的自相关性分析和降水场次与间隔时间变化的敏感性分析,确立合理的降水间隔时间为120 min,并解析了郑州市不同历时场次降水事件的演变规律,结果表明:(1)1955-2021年,郑州共出现4150次降水事件,降水量以5 mm以下为主,降水历时在3h以内,场次降水强度在2.0mm·h-1以内,两场降水间隔时间在6 h以内的占10.58%.(2)1955-2021年,郑州市降水历时呈显著减少趋势,气候倾向率为-0.99 d/10a;年均降水强度和场次最大降水强度呈显著增加趋势,气候倾向率分别为0.15 mm·h-1/10a、3.01 mm·h-1/10a.(3)1955-2021年,特别是20世纪90年代以来,郑州市降水结构有向极端强降水转移的发展态势,各历时降水事件的年均降水强度均呈显著增加趋势.(4)郑州市短时强降水自1990s开始多发频发.1991-2021年,1~3 h降水事件的降水场次、降水量、年均降水强度和年场次最大降水强度均呈显著增加趋势.
场次降水事件降水历时降水强度郑州
被引:3
城市规划对雄安新区一次高温过程影响的模拟研究摘要:在全球变暖和城市化进程加快的背景下,区域热环境是影响城市生态宜居的重要因素之一.合理的城市规划可以最大限度降低区域热环境带来的高温热浪等气象灾害,这也是城市规划建设发展需要解决的科学问题之一.利用 WRF V4.2 设置对比试验,分析城市规划对 2016 年 7 月 10 日河北雄安新区一次高温过程的模拟影响,研究区域热环境对城市建设规划的响应情况.模拟结果表明:(1)引入高空间分辨率的土地利用数据模拟雄安新区高温天气,能够较为准确地模拟出城市内部气温变化情况,站点平均相对误差绝对值为 1.68℃(≤2℃的站点占比为 76%).(2)雄安新区城市规划主要对白天时段气温产生影响,规划实施后,除起步区、容城组团及昝岗组团气温略有升高外,新区其他区域 24 h平均气温均降低 1~2℃.(3)雄安新区"一主、五辅、多节点"的城乡规划方案改善了新区的高温热环境,全区高温影响时长减少了 1~2 h,45.93%的区域归一化热场强度降低.白洋淀水体面积的增加,有效缓解了新区的城市热岛效应.
城市规划WRF数值模拟敏感性试验区域热环境
被引:2
成都重污染过程中逆温特征及其对污染物浓度的影响研究摘要:基于成都2015-2018年的气象探空观测数据和环境空气质量监测数据,结合中尺度 WRF 气象模式,研究了成都典型重污染过程中逆温的结构特征,分析了不同类型和结构的逆温对成都大气污染的影响.结果表明,成都地区主要以 PM2.5 和 O3 污染为主,PM2.5 污染过程中出现逆温的频率高达 90%,以第Ⅱ类多层逆温(贴地逆温叠加对流层低层逆温)为主,占比达 60.96%,多层逆温的叠加导致污染物难以扩散,将加重污染,多层逆温造成大气污染的概率高于一般逆温的,尤其加大了中度及以上污染出现的可能性.O3 污染过程中出现逆温的频率为 41%,主要出现在污染较轻时段且以仅贴地逆温为主,占比达 64.75%,污染过程前期贴地逆温的出现限制了近地面 O3 及其前体物的扩散和稀释,但并非造成 O3 重污染的关键气象因子.
成都重污染过程多层逆温叠加影响
被引:2
珠江三角洲地区早稻不同播期对生育期及产量的影响研究摘要:为明确珠江三角洲地区早稻生育期和产量对不同播期气候因子变化的响应,以期为该地区合理安排早稻播期实现高产提供科学参考,基于2018-2021年广东省农业气象试验站分期播种试验,采用相关系数、变异系数等方法研究了常规早稻品种"野丰占"生育期长短、产量及有效穗数、穗粒数、结实率、千粒重等产量构成因素对不同播期气候因子的响应特性.结果表明:(1)随播期推迟,早稻生长季内平均气温升高,生育期缩短,且生育期变幅较播期的小.早稻产量与其生长季平均气温、≥10 ℃有效积温和累积日照时数呈正相关,与降水量呈负相关,其中日照时数是影响珠江三角洲地区早稻产量的主要气候因子.(2)播期对产量构成因素的影响程度由高到低的顺序依次为有效穗数、穗粒数、结实率、千粒重;随播期推迟,有效穗数呈增多趋势,穗粒数多呈降低趋势,结实率和千粒重多表现为先升后降趋势.(3)试验年份的第2、3播期早稻较为高产,播期3对产量波动影响最小,早稻适宜播期应适当推迟,建议珠江三角洲地区早稻播种期安排在3月中旬为宜.
早稻播期气候因子生育期产量珠江三角洲地区
被引:2
1981-2023年西藏不同海拔地区夏季降水时空变化特征分析摘要:基于1981-2023年夏季(6-8月)西藏38个气象站日降水资料,分析了西藏不同海拔夏季小雨和中雨雨量、雨日、雨强的时空变化特征及与海拔的关系.结果表明:西藏不同海拔地区夏季小雨和中雨雨量、雨日、雨强均表现出明显的年际变化,并且变化趋势均表现出在低海拔地区下降,中、高海拔地区上升的变化,不同海拔区域小雨和中雨的雨量、雨日、雨强气候倾向率范围分别为-1.6~2.2 mm·(10a)-1和-2.7~6.5 mm·(10a)-1、-0.6~0.7 天·(10a)-1和-0.1~0.3 天·(10a)-1、-0.5~0.8 mm·(d·1000a)-1 和-0.1~0.2 mm·(d·10a)-1;西藏小雨和中雨雨量、雨日、雨强整体呈中、东部高,西部低的分布格局,与海拔呈正相关关系;呈上升趋势的台站主要分布在西藏中部的高海拔地区,呈下降趋势的台站主要分布在中、东部的低、中海拔地区;38个台站中13个站的夏季小雨雨量趋势变化由雨日变化主导,25个站由雨强变化主导,夏季中雨雨量趋势变化由雨日变化主导的有6个站,由雨强变化主导的有32个站.
夏季降水西藏海拔时空变化
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基于GIS的贵州冰雹灾害风险区划研究摘要:使用2007-2023年贵州省9个市州876个人工影响天气地面作业站点逐日冰雹资料及海拔高程数据,分析该省冰雹日数时空分布特征及其与海拔的相关性,进一步选取降雹日数、地形高程、作业点分布等7个指标作为冰雹风险区划致灾因子危险性、孕灾环境敏感性和防灾减灾能力三个因子的评价指标,基于AHP、GIS等方法对该省冰雹风险区划进行分析研究.结果表明,近17年来贵州省的冰雹日数总体呈逐年波动性上升趋势.该省冰雹分布特征具有明显的月变化和日变化特征:冰雹的月变化呈单峰型,表现为比较标准的抛物线,降雹主要集中在3-5月,占降雹总日数的73.4%;日分布以午夜型[15:00,23:00)为主,占比高达83%,依次为夜晨型[23:00,07:00)的12%和早午型[07:00,15:00)的5%.该省冰雹日数空间分布地区差异较大,主要表现为由西南向东北递减,与贵州省西高东低的地势特征相一致.进一步研究发现,该省冰雹日数与海拔高程存在极显著的正相关关系,相关系数达0.608.贵州西北部、西南部及东部局地冰雹灾害风险度较高,冰雹风险程度由西向东递减.
冰雹时空分布相关性分析致灾因子风险区划
被引:1
长江中下游暖区暴雨特征分析摘要:利用2000-2019年4-9月 359 个国家站逐小时观测资料、高空形势场,NCEP 提供的再分析资料及 JT-WC历年最佳台风路径资料,研究了长江中下游暖区暴雨的特征.结果表明:(1)长江中下游暖区暴雨年均发生10.4 次,多集中于6-8月,单站日最大降水量介于 53~226 mm,持续时间不超过 9 h,不同类型按照日最大降水量从大到小依次为暖切变型、南风辐合型和副高边缘型.(2)暖区暴雨日变化特征明显,暖切变型多起始于凌晨,出现短时强降水和极端小时雨强频率最大;南风辐合型和副高边缘型多起始于午后,后者持续时间多在 3 h以内.(3)空间分布上,暖区暴雨主要发生在长江以南,单站发生次数不超过 5 次,在 6 月达到鼎盛,4 个暴雨中心分别位于湘西、湘赣交界、赣东北和苏皖南部.(4)暖切变型暖区暴雨的主要维持机制在于低空急流向切变线辐合区输送水汽和不稳定能量,高低空急流的耦合作用使大气对流性不稳定加强,在边界层或地面辐合线的触发下产生降水;南风辐合型是低层南风风速的辐合使水汽在暴雨区堆积,中层干冷空气的侵入配合地形和地面中尺度辐合线的触发产生暴雨.副高边缘型主要是午后热对流造成不稳定能量的释放,多发生于皖南和大别山地区.
暖区暴雨长江中下游暖切变型南风辐合型副高边缘型
被引:1
基于高斯分布和SVM模型的FY-2G卫星数据冰雹识别算法研究摘要:基于高斯分布和支持向量机(SVM)模型,利用 FY-2G卫星的 7 项反演产品,开展冰雹识别指标和算法研究.以贵州省 2020-2022 年 30 个冰雹日 368 组未降雹点与降雹点 FY-2G卫星反演产品数据作为数据集,利用高斯分布获取定量化的冰雹识别指标,分别建立 L-SVM、RBF-SVM、S-SVM 模型,开展冰雹识别研究.研究结果表明,基于高斯分布可建立云顶高度、云顶温度、过冷层厚度、光学厚度、液水路径、黑体亮温 6 项反演产品的定量化冰雹识别指标.基于三种核函数的 SVM 模型均能对降雹点和未降雹点进行有效识别冰雹,且准确率均超过了70%.其中,RBF-SVM 模型对总样本和未降雹点样本识别准确率最高,分别是 87.50%和 91.85%;S-SVM 模型对降雹点识别最准确(89.13%).
高斯分布SVM冰雹识别核函数概率密度
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基于贝叶斯优化XGBoost的湖南省暴雨灾害综合损失评估摘要:基于2016-2022年湖南省各县(区)暴雨灾害灾情信息,利用客观方法构建暴雨灾害综合损失评价指数,并将其划分为 4 个等级.考虑致灾因子、孕灾环境、承灾体、防灾减灾能力因素,选取 13 个解释变量,利用贝叶斯优化 XGBoost构建暴雨灾害综合损失评估模型.结果表明:(1)在综合损失评价指数中,人口损失因子所占权重最大,其次为房屋损失和农业受灾面积.(2)基于贝叶斯优化 XGBoost构建的模型对于灾害综合损失等级的评估效果较好,训练集和测试集准确率为 0.86 和 0.83.(3)致灾因子相关解释变量是影响损失等级判识的最关键因素,对于判识是否为重度损失等级的重要度高达 83.11%,尤其是过程平均降雨量、过程最大降雨量,两者的增加会提高样本被识别为重度损失等级的概率.利用该模型对 2022 年 6 月 1 日至 5 日湖南省强降雨过程进行应用检验,出现人员伤亡的县(区)均被识别为重度损失等级,模型评估结果与已收集到的灾情匹配度较高.
暴雨灾害综合损失XGBoost检验评估
被引:1
武汉地区"阳光玫瑰"品质指标对气象因子的响应研究摘要:利用2019-2023年武汉市农业科学院的"阳光玫瑰"基础品质数据和对应时期的温度、湿度、降水、日照等气象数据,分析可溶性固形物含量、可滴定酸含量、固酸比和单粒重4个品质指标与气象因子的相关性,构建品质指标与气象因子的关系模型.结果表明,"阳光玫瑰"品质指标受多个气象因子共同交互影响,气象条件对可溶性固形物含量、可滴定酸含量、固酸比影响的关键时段为7-8月.其中,可溶性固形物含量与7-8月的平均气温、平均最高气温、≥10℃活动积温及8月平均气温、平均最低气温、≥10℃活动积温呈显著正相关.可滴定酸含量与7-8月和8月平均相对湿度、8月水热系数呈显著正相关,与8月平均气温、平均最高气温、气温日较差、≥10℃活动积温,以及4-9月、7-8月的平均气温日较差等呈显著负相关.8月的平均气温日较差、平均最高气温、平均相对湿度和水热系数对固酸比的影响较大.适度升高葡萄成熟期平均气温日较差和平均气温,减少空气相对湿度和水热系数,有利于提高固酸比.葡萄生长季(4-9月)和成熟期(7-9月)适宜的空气湿度、水热系数、饱和水汽压差有助于单粒重增加.本研究利用逐步回归方法构建了4个品质指标的气候品质评价模型,模型决定系数均>0.9,可为武汉地区"阳光玫瑰"气候品质评价提供参考.
阳光玫瑰品质指标气象因子响应
被引:1
贵州黔东南州一次冰雹过程云宏微观结构特征的综合观测分析摘要:利用 FY-4A卫星数据及其反演产品、黔东南地区的 C波段多普勒雷达、凯里站再分析探空等综合观测资料,对2021年5月10日贵州黔东南州发生的一次冰雹天气过程进行特征分析,探讨了 FY-4A 卫星数据及云产品在冰雹天气特征判识及冰雹监测预警中的应用方法.结果表明:(1)本次冰雹云发展十分迅速,云团生成2 h后即产生降雹.两次降雹均出现在云黑体亮温低值中心后部低于-20℃、雷达回波强度大于50 dBZ 的区域,这对降雹落区有着较好的指示意义.(2)云光学厚度平均值稳定维持在40以上,且最大值超过100,但云中粒子有效半径的平均值在降雹前后均不超过25 μm,表明云中含水量十分丰沛.(3)冰雹云的微物理结构特征(T-Re)表明,冰雹云垂直发展深厚,云粒子有效半径随温度的降低变化较小,整层维持在15~30 μm,云中小尺度的过冷水滴在强上升气流托举下能够被抬升至云顶附近,相态产品显示冰雹云的云顶存在一定的过冷水.
冰雹云FY-4A卫星雷达回波结构云物理参量T-Re结构
被引:1
近40年豫南粳稻不同播期气候生产潜力变化及趋势分析摘要:利用信阳市气象观测站1981-2020年气象资料,采用逐步订正法,分析豫南粳稻不同播期光合、光温和气候生产潜力及其变化趋势,以及影响气候生产潜力的主要气象要素,结果表明:随着播种期推迟,豫南粳稻光合生产潜力呈直线下降趋势,播种期每推迟10 d,光合生产潜力减少405.3 kg/hm2,光温生产潜力和气候生产潜力呈先升高后降低趋势;1981-2020年,豫南粳稻5个播种期的光合、光温和气候生产潜力呈波动性递减趋势,递减速率平均为828.8 kg/(hm2·10a)、469.8 kg/(hm2·10a)和491.7 kg/(hm2·10a).影响豫南粳稻播期间气候生产潜力的主要气候因子是降水量和平均气温,同一播期内影响气候生产潜力的主要气候因子是日照百分率.
粳稻播期气候生产潜力变化趋势豫南
被引:1
2023年3月19-25日阳泉市重度混合型污染过程成因分析摘要:2023年3月19-25日阳泉市出现近3年来强度最强、影响范围最广的混合型重污染天气过程.通过对该时段空气质量数据、气象监测数据、微波辐射计数据及后向轨迹进行分析,并采用二分K均值算法对后向轨迹聚类,结果发现:(1)本次污染过程可分为霾、沙尘、沙尘转霾3个阶段.第一阶段受静稳天气影响,地面风速小,为霾天气阶段;第二阶段受蒙古气旋东移南下影响,PM10浓度暴发式增长,是沙尘天气阶段;第三阶段受回流天气影响,地面风速减小,大气中PM1.受重力影响逐步沉降,PM2.5再次逐渐累积,是沙尘转霾天气阶段.(2)污染物的输送通道轨迹分为3类,从空间特征来看,霾天气的输送路径在垂直方向上呈现先下沉再抬升的现象;从输送速度来看,沙尘天气移动速度高于霾天气的.(3)春季混合型污染天气出现时,霾天气的地面形势多为鞍形场、暖低压型和高压后部型,高空形势多为平直纬向环流;沙尘天气的地面形势多为高压前部(底部)型,高空形势多为梯度较大的经向环流.(4)气态污染物(SO2和NO2)浓度受近地面风场影响较大,且在沙尘天气和霾天气时段呈现截然不同的变化特征.(5)微波辐射计3.0 km以下,特别是边界层内的温度廓线和水汽密度廓线资料能弥补本地无常规探空资料的不足,利用边界层内的温度廓线可以提前发现贴地逆温.
混合型污染PM2.5/PM10后向轨迹微波辐射计资料霾沙尘
被引:1
北京市雷电灾害等级划分标准和雷灾关联性研究摘要:利用2000-2020年北京市雷电灾害统计资料,在现有雷灾分级统计基础上,逐段统计分析雷击直接经济损失及将雷击人员伤亡等价转化后的经济损失,得到北京市雷灾等级划分标准.根据该划分标准,统计了北京市各级雷电灾害发生的概率:北京市发生"一般"雷电灾害的概率为59.20%,"较大"雷电灾害的概率为28.00%,"重大"雷电灾害的概率为9.36%,"特大"雷电灾害的概率为3.44%.相比现有的划分标准,该标准更具有统计学意义.对雷灾等级和雷电流强度相关性分析结果表明,二者呈正相关.依据权重分析法,给出各灾害等级的雷电流强度范围:北京市发生"一般"雷电灾害的雷电流强度集中在40 kA以下,发生"较大"雷电灾害的雷电流强度主要集中在[40,60)kA,发生"重大"雷电灾害的雷电流强度主要集中在[60,100)kA,发生"特大"雷电灾害的雷电流强度集中在[100,200)kA.根据北京市雷电流强度分布得到的雷灾等级和北京市雷灾等级划分标准更接近.
雷电灾害等级划分雷电流强度关联性
被引:1
一次冷锋后部干雷暴大风成因分析摘要:基于常规气象观测资料、ERA5再分析资料、风廓线雷达、多普勒天气雷达和双偏振天气雷达等多源观测资料,结合水凝物相态识别技术,对2022年5月31日天津市一次冷锋后部干雷暴大风的环流背景、大气温湿和能量条件及中尺度动力特征进行分析.分析结果表明:这次干雷暴大风天气是一次春季高架雷暴过程,雷暴过程发生前,850 hPa切变线和地面冷锋已过境,低层冷空气已入侵,不稳定能量主要来源于冷空气之上的暖湿空气中的对流不稳定层结,中层浅槽带来的波动是触发对流的主要原因;倒"V"型温湿廓线、接近于干绝热的环境温度直减率和较大的下沉对流有效位能,对于干雷暴大风具有较强的指示意义;被后侧入流夹卷进入风暴内部的干空气,加速冰相粒子的融化,使风暴中气块温度降低,下沉气流加速下降,到达地面导致大风.
干雷暴大风高架雷暴水凝物相态识别干空气夹卷
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基于高分6号卫星的冬小麦赤霉病和条锈病遥感监测研究摘要:赤霉病和条锈病是河南冬小麦主产区频发的小麦病害,其动态监测对病害防控和小麦高产稳产具有重要意义.为探究国产高分卫星在赤霉病和条锈病区域监测中的应用,基于高分6号卫星数据,构建多种植被指数,并结合3月、4月空气温湿度气象因素,利用多元线性回归、BP神经网络模型,分别构建冬小麦赤霉病和条锈病遥感监测模型,并对河南省南部冬小麦区域赤霉病病穗率和条锈病病叶率进行了监测研究.结果显示:对于赤霉病病穗率,气象因子的引入能够显著提高模型的监测精度,多元线性回归和BP神经网络模型R2分别由0.42和0.39提高到0.67和0.82,RMSE分别由3.99和4.16降低到3.03和2.21,BP神经网络模型优于多元线性回归模型.对于条锈病病叶率,气象因子的引入提高了多元线性回归模型的监测精度,R2由0.19提升至0.26,RMSE由18.56降至17.79,但对BP神经网络模型没有明显改善.
高分6号卫星小麦赤霉病条锈病BP神经网络
江西省区域霾气象条件分析及预报模型研究摘要:利用江西省2011-2022年常规地面观测、探空及FNL再分析资料,统计分析了 417次区域霾天气,得到了区域霾的高低空天气形势,以及地面风速、高低空相对湿度、逆温、混合层高度等统计特征,并与区域大雾进行了对比分析.结果表明:(1)江西省区域霾主要发生在冬季12月至次年1月,空间分布呈北多南少.(2)区域霾地面风速一般在1~3 m·s-1,冷锋锋区中可达6 m·s-1;低层925 hPa以下大部分相对湿度低于75%,高层500 hPa相对湿度多低于40%.(3)区域霾基本伴随单层逆温出现,近地层逆温出现频次最高,混合层高度均在800 m以下.(4)地面形势主要有高压类、低压类及均压类.其中以高压底部型最多,其次为冷锋锋区型;高层多为西或西北风控制.(5)与区域大雾相比,地面风速条件相似,但区域霾的逆温强度和低层水汽条件更弱.此外,根据分析结果,建立了高压底部型区域霾的天气学概念模型.
霾天气形势逆温混合层高度天气学概念模型
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