2021年第0卷第6期文章目次
2021(6):1-8.
摘要:
利用常规气象观测数据、ERA-5再分析资料、两种波段多普勒雷达产品、FY-2F云顶亮温TBB资料对2020年5月21日陕西一次强对流天气过程进行分析。结果表明：强对流发生在有利天气背景和环境条件下，对流云自北向南迅速移动发展增强，强天气区位于对流云后部TBB等温线密集处；C波段雷达产品在风暴演变过程中识别出了线状回波、三体散射回波特征，风暴单体具有明显的悬垂结构,单体质心短时间内迅速下降对应地面出现大风，三体散射回波在高低仰角依次出现对地面降雹有指示意义；X波段雷达偏振参量在风暴单体发展与成熟阶段有明显差异，发展阶段利用融化层以上的ZDR柱可以对风暴单体发展趋势做出预判，成熟阶段融化层以下RHV在08～09且ZDR和KDP随高度降低不断增大的区域为降落冰雹融化区，可以作为地面降雹的预判。
利用常规气象观测数据、ERA-5再分析资料、两种波段多普勒雷达产品、FY-2F云顶亮温TBB资料对2020年5月21日陕西一次强对流天气过程进行分析。结果表明：强对流发生在有利天气背景和环境条件下，对流云自北向南迅速移动发展增强，强天气区位于对流云后部TBB等温线密集处；C波段雷达产品在风暴演变过程中识别出了线状回波、三体散射回波特征，风暴单体具有明显的悬垂结构,单体质心短时间内迅速下降对应地面出现大风，三体散射回波在高低仰角依次出现对地面降雹有指示意义；X波段雷达偏振参量在风暴单体发展与成熟阶段有明显差异，发展阶段利用融化层以上的ZDR柱可以对风暴单体发展趋势做出预判，成熟阶段融化层以下RHV在08～09且ZDR和KDP随高度降低不断增大的区域为降落冰雹融化区，可以作为地面降雹的预判。
2021(6):9-14.
摘要:
为进一步提高陕西省精细化网格降水预报能力，利用EC细网格（下简称EC）、Grapes_Meso 3 km（下简称Grapes）和SCMOC（中国气象局下发指导产品）降水预报产品，采用卡尔曼滤波、频率匹配和融合方法，研发了一套降水预报新产品。结果表明：频率匹配可明显提高各降水预报产品晴雨预报质量，但对强降水预报改善效果不稳定，融合方法可解决该问题；较订正前的EC、Grapes和SCMOC降水预报产品，新产品24 h晴雨预报准确率分别提高了1506%、868%和150%，强降水预报TS评分分别提高了4261%、7600%和127%，强降水预报TS评分的提高是以增加空报率为代价的；新产品3 h晴雨预报准确率较订正前EC、Grapes、SCMOC分别提高了1028%、407%和054%，强降水预报TS评分较订正前EC、SCMOC分别提高了5444%和965%，与Grapes基本持平，强降水预报BIAS偏差幅度较订正前EC、SCMOC分别降低了5665%和5188%；新产品1 h晴雨预报准确率较Grapes和SCMOC分别提高了229%和210%，强降水预报TS评分和强降水预报BIAS偏差幅度与Grapes和SCMOC持平。
为进一步提高陕西省精细化网格降水预报能力，利用EC细网格（下简称EC）、Grapes_Meso 3 km（下简称Grapes）和SCMOC（中国气象局下发指导产品）降水预报产品，采用卡尔曼滤波、频率匹配和融合方法，研发了一套降水预报新产品。结果表明：频率匹配可明显提高各降水预报产品晴雨预报质量，但对强降水预报改善效果不稳定，融合方法可解决该问题；较订正前的EC、Grapes和SCMOC降水预报产品，新产品24 h晴雨预报准确率分别提高了1506%、868%和150%，强降水预报TS评分分别提高了4261%、7600%和127%，强降水预报TS评分的提高是以增加空报率为代价的；新产品3 h晴雨预报准确率较订正前EC、Grapes、SCMOC分别提高了1028%、407%和054%，强降水预报TS评分较订正前EC、SCMOC分别提高了5444%和965%，与Grapes基本持平，强降水预报BIAS偏差幅度较订正前EC、SCMOC分别降低了5665%和5188%；新产品1 h晴雨预报准确率较Grapes和SCMOC分别提高了229%和210%，强降水预报TS评分和强降水预报BIAS偏差幅度与Grapes和SCMOC持平。
2021(6):15-20.
摘要:
利用2019年6月27日至2020年7月3日逐日ECMWF_thin(下称EC细网格)的未来7 d 2 m温度预报数据及相应时段实况资料，采用平均绝对误差、平均误差以及准确率对EC细网格最高气温（下称高温）预报和最低气温（下称低温）预报的误差进行分析。结果表明：EC细网格低温预报的平均绝对误差明显小于高温预报，且高温预报绝对误差分布的差异性比低温预报更明显，低温预报的准确率明显高于高温预报。低温预报准确率各月差距较小，高温预报准确率各月差距较为明显。黔南北部、西部、中部地区高温预报和低温预报的平均误差均较小，其余地区平均误差较大。高温预报准确率随总云量的增加而上升，低温预报准确率随总云量的增加下降。当海平面气压在1 012～1 032 hPa时，高温预报的平均误差基本在±2 ℃以内；当海平面气压超出此范围时平均误差明显增大。低温预报的平均误差与海平面气压的变化关系不大，基本稳定在±2 ℃以内。
利用2019年6月27日至2020年7月3日逐日ECMWF_thin(下称EC细网格)的未来7 d 2 m温度预报数据及相应时段实况资料，采用平均绝对误差、平均误差以及准确率对EC细网格最高气温（下称高温）预报和最低气温（下称低温）预报的误差进行分析。结果表明：EC细网格低温预报的平均绝对误差明显小于高温预报，且高温预报绝对误差分布的差异性比低温预报更明显，低温预报的准确率明显高于高温预报。低温预报准确率各月差距较小，高温预报准确率各月差距较为明显。黔南北部、西部、中部地区高温预报和低温预报的平均误差均较小，其余地区平均误差较大。高温预报准确率随总云量的增加而上升，低温预报准确率随总云量的增加下降。当海平面气压在1 012～1 032 hPa时，高温预报的平均误差基本在±2 ℃以内；当海平面气压超出此范围时平均误差明显增大。低温预报的平均误差与海平面气压的变化关系不大，基本稳定在±2 ℃以内。
2021(6):21-26.
摘要:
利用西安1951—2019年8—10月气象要素时、日值资料，对第十四届全国运动会、全国第十一届残运会暨第八届特奥会前后西安的气温、降水、风和相对湿度等气象要素的平均状况、极值及变化特征等进行了统计分析。结果表明：全运会期间西安的温湿条件适宜。9月15—27日，平均2～3 d会出现1次降雨，雨量接近中雨级别；降水日各时次降水发生频率变化不大，但降水量日变化明显，07—12时较大，21—06时相对较小。全运会期间西安日最大风速的变化较大，主要以东北风和西南风居多；平均风速日变化较明显，白天大，夜间小。全运会期间西安高温、暴雨、沙尘、大雨、雷暴等高影响天气事件出现概率较小，但霾和中等以上降雨事件出现概率相对较大。
利用西安1951—2019年8—10月气象要素时、日值资料，对第十四届全国运动会、全国第十一届残运会暨第八届特奥会前后西安的气温、降水、风和相对湿度等气象要素的平均状况、极值及变化特征等进行了统计分析。结果表明：全运会期间西安的温湿条件适宜。9月15—27日，平均2～3 d会出现1次降雨，雨量接近中雨级别；降水日各时次降水发生频率变化不大，但降水量日变化明显，07—12时较大，21—06时相对较小。全运会期间西安日最大风速的变化较大，主要以东北风和西南风居多；平均风速日变化较明显，白天大，夜间小。全运会期间西安高温、暴雨、沙尘、大雨、雷暴等高影响天气事件出现概率较小，但霾和中等以上降雨事件出现概率相对较大。
2021(6):27-30.
摘要:
大气颗粒物中水溶性离子成分对大气中酸度变化有着重要影响，研究2020年疫情期间人们出行变化对TSP水溶性离子的影响，并对污染来源进行分析，为有针对性地开展大气治理工作提供数据支持。利用大流量采样器采集2020年疫情期间北京南郊观象台全年的总悬浮颗粒物（TSP），提取其水溶液，用离子色谱法进行离子分析，并利用ISOPRROIA模型计算其pH值。结果表明，2020年疫情期间TSP质量浓度为17216±9051 μg/m3，其中水溶性离子成分占TSP质量分数的1763%。2020年1—5月，疫情主要防控阶段，车辆较少，南郊观象台主要为混合型污染。2020年6—12月，逐步复工复产，车辆变多，南郊观象台主要受到移动源污染影响。疫情期间TSP主要的水溶性成分为Na2SO4和NaNO3，其pH值大多显酸性，部分呈现中性。2020年1—5月，TSP的pH值在一定程度上受到SO2-4和NO3-的共同影响，离子的质量浓度越大，其酸性在一定程度上越强。TSP中的部分NO3-是由NO2转化而来。
大气颗粒物中水溶性离子成分对大气中酸度变化有着重要影响，研究2020年疫情期间人们出行变化对TSP水溶性离子的影响，并对污染来源进行分析，为有针对性地开展大气治理工作提供数据支持。利用大流量采样器采集2020年疫情期间北京南郊观象台全年的总悬浮颗粒物（TSP），提取其水溶液，用离子色谱法进行离子分析，并利用ISOPRROIA模型计算其pH值。结果表明，2020年疫情期间TSP质量浓度为17216±9051 μg/m3，其中水溶性离子成分占TSP质量分数的1763%。2020年1—5月，疫情主要防控阶段，车辆较少，南郊观象台主要为混合型污染。2020年6—12月，逐步复工复产，车辆变多，南郊观象台主要受到移动源污染影响。疫情期间TSP主要的水溶性成分为Na2SO4和NaNO3，其pH值大多显酸性，部分呈现中性。2020年1—5月，TSP的pH值在一定程度上受到SO2-4和NO3-的共同影响，离子的质量浓度越大，其酸性在一定程度上越强。TSP中的部分NO3-是由NO2转化而来。
2021(6):31-35.
摘要:
基于SNOMAP算法及ARCGIS软件，利用2000—2017年Landsat TM数据提取秦岭主峰太白山积雪面积及冬半年雪线，同时结合10个气象站点的气象观测数据，分析太白山积雪变化情况，太白山积雪变化与平均气温、降水量的关系。结果表明：通过与气象观测数据及监督分类结果的比较，应用SNOMAP算法提取太白山积雪面积结果可靠；2000—2017年冬半年，太白山积雪面积在波动中呈减少趋势。较2000年积雪面积减少的年份有13 a，平均减幅为1410%，减幅最大的是2014年，为2868%；太白山冬季雪线高度均在3 000 m以上，且雪线高度在波动中呈上升趋势。积雪面积与冬半年平均气温及降水量之间的相关系数均未通过显著性检验，但与平均气温相关系数更高，积雪面积与冬半年平均气温相关性较降水量大。
基于SNOMAP算法及ARCGIS软件，利用2000—2017年Landsat TM数据提取秦岭主峰太白山积雪面积及冬半年雪线，同时结合10个气象站点的气象观测数据，分析太白山积雪变化情况，太白山积雪变化与平均气温、降水量的关系。结果表明：通过与气象观测数据及监督分类结果的比较，应用SNOMAP算法提取太白山积雪面积结果可靠；2000—2017年冬半年，太白山积雪面积在波动中呈减少趋势。较2000年积雪面积减少的年份有13 a，平均减幅为1410%，减幅最大的是2014年，为2868%；太白山冬季雪线高度均在3 000 m以上，且雪线高度在波动中呈上升趋势。积雪面积与冬半年平均气温及降水量之间的相关系数均未通过显著性检验，但与平均气温相关系数更高，积雪面积与冬半年平均气温相关性较降水量大。
2021(6):36-42.
摘要:
利用NCEP 1°×1° FNL再分析资料，包括温度、湿度、气压、降水、水汽、风分量等，采用WRF模式、选用适合陕西的物理过程参数化方案，通过3重区域嵌套降尺度到3 km×3 km空间分辨率，模拟西安及周边区域2015—2017年1月10 m~5 km高度风u、v、w分量模，并分析风场特征。结果表明：模拟区域1月05 km高度以下低空流场为一气旋，中心位于西安三环东北段附近，且随高度增加向东偏移；2 km高度以上风向演变为偏西风；南部山区和北部山区为一下沉气流；模拟区域偏南地区有一上升气流区，中心位于337°N、1085°E。北部与南部山区风速大，中部盆地风速小，地面至14 km高度有一小风速区。夜间西安周边为下沉气流，市区为上升气流。此环流夜间最强，日间开始减弱， 11时之后，整个剖面基本为下沉气流，在13、14时达最强；15时后下沉气流减弱，有零散上升气流出现、加强，并逐步演变为城区为上升气流，周边为下沉气流。
利用NCEP 1°×1° FNL再分析资料，包括温度、湿度、气压、降水、水汽、风分量等，采用WRF模式、选用适合陕西的物理过程参数化方案，通过3重区域嵌套降尺度到3 km×3 km空间分辨率，模拟西安及周边区域2015—2017年1月10 m~5 km高度风u、v、w分量模，并分析风场特征。结果表明：模拟区域1月05 km高度以下低空流场为一气旋，中心位于西安三环东北段附近，且随高度增加向东偏移；2 km高度以上风向演变为偏西风；南部山区和北部山区为一下沉气流；模拟区域偏南地区有一上升气流区，中心位于337°N、1085°E。北部与南部山区风速大，中部盆地风速小，地面至14 km高度有一小风速区。夜间西安周边为下沉气流，市区为上升气流。此环流夜间最强，日间开始减弱， 11时之后，整个剖面基本为下沉气流，在13、14时达最强；15时后下沉气流减弱，有零散上升气流出现、加强，并逐步演变为城区为上升气流，周边为下沉气流。
2021(6):43-46.
摘要:
以西安泾河探空站的探空数据作为参照标准，利用同址安装的国产MWP967KV型地基多通道微波辐射计温度廓线数据，通过计算相关系数、平均偏差和均方根误差等，分析了微波辐射计在雨天、阴天、晴天和雾天四类典型天气下的温度探测效果。结果显示：微波辐射计反演的温度与探空探测的温度的相关系数为099，平均绝对偏差为217 ℃，均方根误差为275 ℃；均方根误差在各类天气下差异不明显，且随高度的增加误差逐渐增大；随着高度升高，微波辐射计反演温度的偏差有显著的变化。
以西安泾河探空站的探空数据作为参照标准，利用同址安装的国产MWP967KV型地基多通道微波辐射计温度廓线数据，通过计算相关系数、平均偏差和均方根误差等，分析了微波辐射计在雨天、阴天、晴天和雾天四类典型天气下的温度探测效果。结果显示：微波辐射计反演的温度与探空探测的温度的相关系数为099，平均绝对偏差为217 ℃，均方根误差为275 ℃；均方根误差在各类天气下差异不明显，且随高度的增加误差逐渐增大；随着高度升高，微波辐射计反演温度的偏差有显著的变化。
2021(6):47-54.
摘要:
利用2011—2015年西安市11 360 起交通事故存档数据以及西安市逐小时自动气象站观测资料，研究不同气象条件对小型客车、货车、中大型客车等不同类型车辆发生交通事故的影响及程度，探索交通事故增长的临界气象指标。结果表明：西安交通事故具有明显的日变化和月变化特征。07—21时为交通事故的集中期，该时段的交通事故占比为81%，峰值出现在18—19时，2 h交通事故占比为14%；交通事故的集中月份为4月和6月。与交通事故相关性最高的三种气象要素分别为大风、降雨和高温，尤其以大风影响最大，较多年日均交通事故增加45%；日降雨量在(0,1) mm区间时，交通事故达到高峰，相比多年日均交通事故增加了18%；交通事故随着最高气温升高而增多，当最高气温超过33 ℃时，交通事故较多年日均交通事故增加22%以上，在38 ℃时达到最高峰。分类统计显示，对于中、大型客车及货车而言，高温触发交通事故的概率最大，而在大风气象条件下，小型客车和其它车型出现交通事故的概率高，同时降雨天气对小型客车和货车也有较大影响。
利用2011—2015年西安市11 360 起交通事故存档数据以及西安市逐小时自动气象站观测资料，研究不同气象条件对小型客车、货车、中大型客车等不同类型车辆发生交通事故的影响及程度，探索交通事故增长的临界气象指标。结果表明：西安交通事故具有明显的日变化和月变化特征。07—21时为交通事故的集中期，该时段的交通事故占比为81%，峰值出现在18—19时，2 h交通事故占比为14%；交通事故的集中月份为4月和6月。与交通事故相关性最高的三种气象要素分别为大风、降雨和高温，尤其以大风影响最大，较多年日均交通事故增加45%；日降雨量在(0,1) mm区间时，交通事故达到高峰，相比多年日均交通事故增加了18%；交通事故随着最高气温升高而增多，当最高气温超过33 ℃时，交通事故较多年日均交通事故增加22%以上，在38 ℃时达到最高峰。分类统计显示，对于中、大型客车及货车而言，高温触发交通事故的概率最大，而在大风气象条件下，小型客车和其它车型出现交通事故的概率高，同时降雨天气对小型客车和货车也有较大影响。
2021(6):55-59.
摘要:
基于大兴安岭呼中国家气象观测站资料和第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6）历史模拟试验数据、中等发展情景预估数据，采用线性趋势分析、对比分析等方法，研究了1974—2020年呼中5月平均气温、降水量、平均风速及火险等级变化特征及其2021—2100年演变趋势。结果表明：1974—2020年呼中林区5月平均气温、降水量以及平均风速的变化速率分别为031 ℃/10 a、102%/10 a、-017(m/s)/10 a，在此背景下，火险等级为减小趋势，火险等级指数变化速率为-504/10 a。预估2021—2100年呼中林区5月整体上仍维持平均气温升高、降水量增加、平均风速减小趋势，在此情景下，火险等级为减小趋势；从年代际变化来看，2020年代、2030年代、2060年代火险等级偏高， 其它年代火险等级偏低。
基于大兴安岭呼中国家气象观测站资料和第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6）历史模拟试验数据、中等发展情景预估数据，采用线性趋势分析、对比分析等方法，研究了1974—2020年呼中5月平均气温、降水量、平均风速及火险等级变化特征及其2021—2100年演变趋势。结果表明：1974—2020年呼中林区5月平均气温、降水量以及平均风速的变化速率分别为031 ℃/10 a、102%/10 a、-017(m/s)/10 a，在此背景下，火险等级为减小趋势，火险等级指数变化速率为-504/10 a。预估2021—2100年呼中林区5月整体上仍维持平均气温升高、降水量增加、平均风速减小趋势，在此情景下，火险等级为减小趋势；从年代际变化来看，2020年代、2030年代、2060年代火险等级偏高， 其它年代火险等级偏低。
2021(6):60-65.
摘要:
利用2016—2020年丽水市358个区域自动气象站逐日气温、相对湿度、风速等观测资料，使用人体舒适度评价指标，应用数理统计方法研究丽水山地海拔对人体舒适环境的影响，从而对不同季节丽水山地人体舒适环境进行区划。结果表明：丽水山地年平均人体舒适度指数为586，属于“凉爽，较舒适”等级。人体舒适度指数随海拔的升高而降低，海拔每上升100 m，年平均人体舒适度指数下降08；盛夏7—8月人体舒适度指数递减率增至10/100 m，冬季降至06/100 m。夏季海拔约300 m以上区域人体感觉“较舒适”，其中盛夏7—8月海拔约800～1 800 m感觉“舒适”；春、秋季海拔约1 500 m以下感觉“较舒适”，500 m以下低海拔山区和平原地区人体感觉“舒适”；冬季海拔约1 500 m以上的高山区域表现为“冷”。
利用2016—2020年丽水市358个区域自动气象站逐日气温、相对湿度、风速等观测资料，使用人体舒适度评价指标，应用数理统计方法研究丽水山地海拔对人体舒适环境的影响，从而对不同季节丽水山地人体舒适环境进行区划。结果表明：丽水山地年平均人体舒适度指数为586，属于“凉爽，较舒适”等级。人体舒适度指数随海拔的升高而降低，海拔每上升100 m，年平均人体舒适度指数下降08；盛夏7—8月人体舒适度指数递减率增至10/100 m，冬季降至06/100 m。夏季海拔约300 m以上区域人体感觉“较舒适”，其中盛夏7—8月海拔约800～1 800 m感觉“舒适”；春、秋季海拔约1 500 m以下感觉“较舒适”，500 m以下低海拔山区和平原地区人体感觉“舒适”；冬季海拔约1 500 m以上的高山区域表现为“冷”。
2021(6):66-72.
摘要:
利用阎良机场2008—2017年地面气象观测和西安、宝鸡、延安多普勒天气雷达探测资料，统计分析了阎良机场夏季降水、气温和雷暴天气特点, 针对型号飞机雨刷功能、湿跑道、高温和机载气象雷达探测性能的科目试飞展开研究。研究表明：（1）阎良机场具有适宜的雨刷功能、湿跑道、高温和机载气象雷达探测性能科目试飞天气条件，可以作为上述科目试飞场址；（2）阎良机场夏季月平均降雨量呈逐月增加的趋势，适宜开展雨刷功能和湿跑道科目试飞，可飞日数均为7月最多；（3）阎良机场夏季各月均有一定的高温科目试飞天气条件，7月可试飞日数最多，6月次之，8月略少；（4）阎良机场10 a夏季有574%的不稳定天气过程出现雷暴，试飞气象保障不仅要捕捉以雷暴为代表的强对流天气，以保障完成探测试飞任务，同时，还需防范426 %未出现雷暴的不稳定天气过程对试飞质量、效率、进度和安全的影响；（5）通过总结阎良机场出现雷暴天气的特点，研究出试飞准备和实施阶段强对流天气实时监测预警对策，在2018—2020年夏季试飞气象保障中发挥了重要作用。
利用阎良机场2008—2017年地面气象观测和西安、宝鸡、延安多普勒天气雷达探测资料，统计分析了阎良机场夏季降水、气温和雷暴天气特点, 针对型号飞机雨刷功能、湿跑道、高温和机载气象雷达探测性能的科目试飞展开研究。研究表明：（1）阎良机场具有适宜的雨刷功能、湿跑道、高温和机载气象雷达探测性能科目试飞天气条件，可以作为上述科目试飞场址；（2）阎良机场夏季月平均降雨量呈逐月增加的趋势，适宜开展雨刷功能和湿跑道科目试飞，可飞日数均为7月最多；（3）阎良机场夏季各月均有一定的高温科目试飞天气条件，7月可试飞日数最多，6月次之，8月略少；（4）阎良机场10 a夏季有574%的不稳定天气过程出现雷暴，试飞气象保障不仅要捕捉以雷暴为代表的强对流天气，以保障完成探测试飞任务，同时，还需防范426 %未出现雷暴的不稳定天气过程对试飞质量、效率、进度和安全的影响；（5）通过总结阎良机场出现雷暴天气的特点，研究出试飞准备和实施阶段强对流天气实时监测预警对策，在2018—2020年夏季试飞气象保障中发挥了重要作用。
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