2023年第0卷第6期文章目次
2023(6):1-9.
摘要:
利用2021年9月9日—2022年1月31日泾河国家基本气象站毫米波云雷达（简称云雷达）的反射率因子及L波段探空雷达的温度、相对湿度数据，根据时空匹配方法，对比分析了二者探测和识别云的垂直结构特征（包括云底高度、云顶高度、云层数）的一致性。结果表明：云雷达和探空数据对低、中、高的单层云、双层云及临近降水云的垂直结构的识别结果基本一致；二者对于单层云的云底高度以及双、多层云的云顶高度识别一致性更好，探空识别的云底高度整体略高于云雷达的。引起二者识别云层数不一致的原因：一是因为低层相对湿度较大以及探空识别云算法的敏感性；二是当云体的结构松散时，加上探空漂移作用导致二者识别的云体不一致。在二者识别云层一致的情况下，识别单层云的垂直结构的差异是由于探空仪在低温条件的低敏感以及云雷达对高层薄云的探测能力引起；对于双层和多层云，主要是由于时空匹配方法对于短时间内垂直结构显著变化的云的识别还需要进一步改进。
利用2021年9月9日—2022年1月31日泾河国家基本气象站毫米波云雷达（简称云雷达）的反射率因子及L波段探空雷达的温度、相对湿度数据，根据时空匹配方法，对比分析了二者探测和识别云的垂直结构特征（包括云底高度、云顶高度、云层数）的一致性。结果表明：云雷达和探空数据对低、中、高的单层云、双层云及临近降水云的垂直结构的识别结果基本一致；二者对于单层云的云底高度以及双、多层云的云顶高度识别一致性更好，探空识别的云底高度整体略高于云雷达的。引起二者识别云层数不一致的原因：一是因为低层相对湿度较大以及探空识别云算法的敏感性；二是当云体的结构松散时，加上探空漂移作用导致二者识别的云体不一致。在二者识别云层一致的情况下，识别单层云的垂直结构的差异是由于探空仪在低温条件的低敏感以及云雷达对高层薄云的探测能力引起；对于双层和多层云，主要是由于时空匹配方法对于短时间内垂直结构显著变化的云的识别还需要进一步改进。
2023(6):10-16.
摘要:
利用1981—2020年欧洲中心高分辨率ERA5再分析资料及站点实测降水资料，通过中国气象局人工影响天气中心发布的云水资源监测评估方法，对陕西云水资源进行了评估。结果表明：陕西年均水汽总量28 6702×108 t，水凝物总量1 9384×108 t，降水总量1 3907×108 t，云水资源总量5477×108 t，“南多北少”的纬向分布特征明显；近40 a陕西全域云水资源呈下降趋势，含量丰沛的南部地区下降最为明显；液态水凝物主要位于低层850~600 hPa，固态水凝物主要位于中层650~350 hPa，根据水凝物垂直分布，春、秋两季人工影响天气的适宜催化高度约为3~5 km，冬季2~4 km，夏季4~8 km；陕西西、南边界水汽和水凝物净流入，东、北边界净流出，区域整体净收支为正，多年气候倾向率为负，呈下降趋势。
利用1981—2020年欧洲中心高分辨率ERA5再分析资料及站点实测降水资料，通过中国气象局人工影响天气中心发布的云水资源监测评估方法，对陕西云水资源进行了评估。结果表明：陕西年均水汽总量28 6702×108 t，水凝物总量1 9384×108 t，降水总量1 3907×108 t，云水资源总量5477×108 t，“南多北少”的纬向分布特征明显；近40 a陕西全域云水资源呈下降趋势，含量丰沛的南部地区下降最为明显；液态水凝物主要位于低层850~600 hPa，固态水凝物主要位于中层650~350 hPa，根据水凝物垂直分布，春、秋两季人工影响天气的适宜催化高度约为3~5 km，冬季2~4 km，夏季4~8 km；陕西西、南边界水汽和水凝物净流入，东、北边界净流出，区域整体净收支为正，多年气候倾向率为负，呈下降趋势。
2023(6):17-19.
摘要:
利用1991—2020年临潼石榴花期逐日气象观测数据及1996—2020年临潼石榴产量数据，采用主成分分析和K-means聚类分析方法，研究临潼石榴花期连阴雨灾害等级指标。结果显示:轻、中、重、严重4个灾害等级对应的连阴雨灾害综合指数(Z)的分级阈值分别为：Z≤032，032039。通过对比验证，建立的临潼石榴连阴雨灾害等级指标对连阴雨灾害具有较高识别能力，可为临潼石榴花期连阴雨灾害等级预报提供指导。
利用1991—2020年临潼石榴花期逐日气象观测数据及1996—2020年临潼石榴产量数据，采用主成分分析和K-means聚类分析方法，研究临潼石榴花期连阴雨灾害等级指标。结果显示:轻、中、重、严重4个灾害等级对应的连阴雨灾害综合指数(Z)的分级阈值分别为：Z≤032，032
2023(6):20-25.
摘要:
利用X波段全固态多普勒雨量雷达资料和相应的6个地面气象观测站的观测资料，对西安2021年9月和10月两次持续降水过程的降水数据进行对比分析，评估雨量雷达反演降水的准确性。结果表明：从两次降水过程整体变化趋势分析，雨量雷达估测的降水量能较好地表现出实际降水量的变化趋势；雨量雷达反演的降水量小时数据与地面观测小时降水数据的相关性为0852；当小时降水量达到20 mm以上时，雨量雷达数据准确性较高。
利用X波段全固态多普勒雨量雷达资料和相应的6个地面气象观测站的观测资料，对西安2021年9月和10月两次持续降水过程的降水数据进行对比分析，评估雨量雷达反演降水的准确性。结果表明：从两次降水过程整体变化趋势分析，雨量雷达估测的降水量能较好地表现出实际降水量的变化趋势；雨量雷达反演的降水量小时数据与地面观测小时降水数据的相关性为0852；当小时降水量达到20 mm以上时，雨量雷达数据准确性较高。
2023(6):26-32.
摘要:
利用常规气象观测资料、长安站风廓线雷达和NECP 1°× 1°再分析资料等，对2016年7月24日西安短时暴雨的环流形势及中尺度特征进行分析。结果表明：此次暴雨突发性强、过程雨量大、降水时段集中、对流性明显，主要受中低层快速东移南压的冷式切变线和地面低压等系统影响，副热带高压外围西南暖湿气流为暴雨天气建立了稳定的水汽通道；层结“上干下湿”、“上冷下暖”，高温、高湿、高能的环境非常有利于不稳定能量集聚与释放；造成西安地区短时暴雨的对流云团具有初生强度大、发生发展迅速等特点,当关中地区椭圆形对流云团与陕南南部的中β对流云团逐渐合并，使对流云团发展加强，云顶亮温（black body temperature，TBB）大值区主要位于西安地区，TBB中心值降至-70 ℃，TBB中心附近出现666 mm/h最大雨强；秦岭北麓山区反射率因子超过55 dBz的分散孤立对流单体迅速发展合并，易引发暴雨灾害，需加强雷达资料监测研判；强降水发生前，风廓线雷达的低空风速明显增大，形成低空急流，冷暖平流加强层结不稳定，配合超低空急流产生短时强降水。
利用常规气象观测资料、长安站风廓线雷达和NECP 1°× 1°再分析资料等，对2016年7月24日西安短时暴雨的环流形势及中尺度特征进行分析。结果表明：此次暴雨突发性强、过程雨量大、降水时段集中、对流性明显，主要受中低层快速东移南压的冷式切变线和地面低压等系统影响，副热带高压外围西南暖湿气流为暴雨天气建立了稳定的水汽通道；层结“上干下湿”、“上冷下暖”，高温、高湿、高能的环境非常有利于不稳定能量集聚与释放；造成西安地区短时暴雨的对流云团具有初生强度大、发生发展迅速等特点,当关中地区椭圆形对流云团与陕南南部的中β对流云团逐渐合并，使对流云团发展加强，云顶亮温（black body temperature，TBB）大值区主要位于西安地区，TBB中心值降至-70 ℃，TBB中心附近出现666 mm/h最大雨强；秦岭北麓山区反射率因子超过55 dBz的分散孤立对流单体迅速发展合并，易引发暴雨灾害，需加强雷达资料监测研判；强降水发生前，风廓线雷达的低空风速明显增大，形成低空急流，冷暖平流加强层结不稳定，配合超低空急流产生短时强降水。
2023(6):33-40.
摘要:
利用1991—2021年西安市7个国家级地面气象站及2011—2021年西安市157个区域气象观测站逐小时降水数据，采用滑动累加的算法构建1 h、3 h、6 h、12 h不同时间间隔降雨量数据集。对上级推荐的关中地区暴雨预警信号1 h降雨量阈值参考标准在西安的适用性进行了讨论，并利用百分位法，结合西安暴雨灾害风险普查中短历时降水不同历史重现期数据成果，同时考虑西安城市排涝能力，在关中地区暴雨1 h标准参考阈值基础上，提出2种西安市暴雨预警信号1 h标准本地化备选修订方案。利用2015—2021年西安市气象观测站逐小时降水数据，分别对上级推荐及2个备选1 h雨量标准修订方案中，符合不同等级暴雨预警信号标准的降雨过程进行统计评估，得到西安市暴雨预警信号1 h新标准，并开展对外模拟试点发布，取得良好的服务效果。
利用1991—2021年西安市7个国家级地面气象站及2011—2021年西安市157个区域气象观测站逐小时降水数据，采用滑动累加的算法构建1 h、3 h、6 h、12 h不同时间间隔降雨量数据集。对上级推荐的关中地区暴雨预警信号1 h降雨量阈值参考标准在西安的适用性进行了讨论，并利用百分位法，结合西安暴雨灾害风险普查中短历时降水不同历史重现期数据成果，同时考虑西安城市排涝能力，在关中地区暴雨1 h标准参考阈值基础上，提出2种西安市暴雨预警信号1 h标准本地化备选修订方案。利用2015—2021年西安市气象观测站逐小时降水数据，分别对上级推荐及2个备选1 h雨量标准修订方案中，符合不同等级暴雨预警信号标准的降雨过程进行统计评估，得到西安市暴雨预警信号1 h新标准，并开展对外模拟试点发布，取得良好的服务效果。
2023(6):41-46.
摘要:
基于西安市鄠邑区国家基本气象站1961—2020年近60 a的日降雨量资料，采取线性趋势法、滑动平均法、累计距平法、滑动t检验以及小波分析法，对鄠邑区降水量的年和季节变化特征进行分析。结果表明：年降水量呈波动减少趋势，线性倾向率为-1318 mm/10 a，年降水量在1992年和2002年发生转折变化且存在4 a、9 a和22 a三个震荡周期，22 a周期是第一主震荡周期。降水主要出现在夏秋两季，占全年降水量的725%；冬季降水量最少，仅占39%。春季降水量呈显著减少趋势，夏季降水量呈较明显增多趋势，秋季降水量呈减少趋势，冬季降水量没有明显的变化趋势。夏秋两季降水量出现了3次转折点，分别是1982、1992、2002年；春季降水量出现了4次转折点，分别是1976、1986、1999、2009年。春、夏、秋、冬四季降水量分别存在24 a、22 a、10 a、15 a的主震荡周期。
基于西安市鄠邑区国家基本气象站1961—2020年近60 a的日降雨量资料，采取线性趋势法、滑动平均法、累计距平法、滑动t检验以及小波分析法，对鄠邑区降水量的年和季节变化特征进行分析。结果表明：年降水量呈波动减少趋势，线性倾向率为-1318 mm/10 a，年降水量在1992年和2002年发生转折变化且存在4 a、9 a和22 a三个震荡周期，22 a周期是第一主震荡周期。降水主要出现在夏秋两季，占全年降水量的725%；冬季降水量最少，仅占39%。春季降水量呈显著减少趋势，夏季降水量呈较明显增多趋势，秋季降水量呈减少趋势，冬季降水量没有明显的变化趋势。夏秋两季降水量出现了3次转折点，分别是1982、1992、2002年；春季降水量出现了4次转折点，分别是1976、1986、1999、2009年。春、夏、秋、冬四季降水量分别存在24 a、22 a、10 a、15 a的主震荡周期。
2023(6):47-51.
摘要:
利用西安市高陵区2018—2022年臭氧(O3)逐小时质量浓度资料，统计分析O3质量浓度（用C(O3)表示）的年、月、日变化特征，并利用Mann-Kendall检验法和Theil-sen斜率法分析C(O3)年际变化趋势；基于HYSPLIT-4后向轨迹模式，研究以高陵为受点的O3输送特征。结果表明：（1）近5 a高陵C(O3)呈波动升高趋势， O3日最大8 h平均质量浓度（用C8 h(O3)表示）呈波动下降趋势，C8 h(O3)超标日数呈减少趋势。（2）C(O3)日变化呈“单峰型”，午后高，凌晨低；C(O3)和C8 h(O3)月均最高值出现在6月，最低值在12月。（3）近5 a高陵O3质量浓度评价值和年均值增加趋势不显著，背景值升高趋势显著，平均每年增加28 μg/m3；C8 h(O3)年际变化趋势表现为秋冬季升高趋势显著，春夏季升高趋势不明显。（4）经聚类分析得到晴天到达高陵的气团输送路径共4条，分别来自西北、东南偏南、东南三个方向，其中东南偏南与东南方向两类气团出现频率最高，分别为 4315%和2054%，且该来向气团对应的C(O3)较高，对高陵O3污染贡献较大。
利用西安市高陵区2018—2022年臭氧(O3)逐小时质量浓度资料，统计分析O3质量浓度（用C(O3)表示）的年、月、日变化特征，并利用Mann-Kendall检验法和Theil-sen斜率法分析C(O3)年际变化趋势；基于HYSPLIT-4后向轨迹模式，研究以高陵为受点的O3输送特征。结果表明：（1）近5 a高陵C(O3)呈波动升高趋势， O3日最大8 h平均质量浓度（用C8 h(O3)表示）呈波动下降趋势，C8 h(O3)超标日数呈减少趋势。（2）C(O3)日变化呈“单峰型”，午后高，凌晨低；C(O3)和C8 h(O3)月均最高值出现在6月，最低值在12月。（3）近5 a高陵O3质量浓度评价值和年均值增加趋势不显著，背景值升高趋势显著，平均每年增加28 μg/m3；C8 h(O3)年际变化趋势表现为秋冬季升高趋势显著，春夏季升高趋势不明显。（4）经聚类分析得到晴天到达高陵的气团输送路径共4条，分别来自西北、东南偏南、东南三个方向，其中东南偏南与东南方向两类气团出现频率最高，分别为 4315%和2054%，且该来向气团对应的C(O3)较高，对高陵O3污染贡献较大。
2023(6):52-54.
摘要:
通过对2022年1—12月安塞国家气象观测站新旧站平均气温，最高气温，最低气温，平均相对湿度，平均风速，降水量的月值、年值进行对比分析及评估，明确观测站变迁造成的观测数据的差异。结果表明：新站和旧站的平均气温、最高气温、最低气温、降水量、平均相对湿度差异不显著；但平均风速差异显著，新站风速较旧站略偏大，年平均风速偏大02 m/s，1—12月月平均风速除7月和9月无偏差外，其余月份均偏大，差值范围在01～05 m/s之间，因此新站风速资料需要经过订正后才能续接合并使用。
通过对2022年1—12月安塞国家气象观测站新旧站平均气温，最高气温，最低气温，平均相对湿度，平均风速，降水量的月值、年值进行对比分析及评估，明确观测站变迁造成的观测数据的差异。结果表明：新站和旧站的平均气温、最高气温、最低气温、降水量、平均相对湿度差异不显著；但平均风速差异显著，新站风速较旧站略偏大，年平均风速偏大02 m/s，1—12月月平均风速除7月和9月无偏差外，其余月份均偏大，差值范围在01～05 m/s之间，因此新站风速资料需要经过订正后才能续接合并使用。
2023(6):55-58.
摘要:
近年来，随着西安气象事业的发展，气象通信网络规模迅速扩张，网络安全建设亟待加强。以西安市气象局气象通信网络为例，介绍了多部门、多种业务、覆盖范围大的气象通信网络如何在实际业务运行中进行组网和资源规划，以及网络安全建设工作，以期为气象部门网络规划和信息化建设提供借鉴。
近年来，随着西安气象事业的发展，气象通信网络规模迅速扩张，网络安全建设亟待加强。以西安市气象局气象通信网络为例，介绍了多部门、多种业务、覆盖范围大的气象通信网络如何在实际业务运行中进行组网和资源规划，以及网络安全建设工作，以期为气象部门网络规划和信息化建设提供借鉴。
2023(6):59-63.
摘要:
利用2018—2019年西安轨道交通日客流量数据和同期气象数据，通过计算客流基准值和客流波动率分析降雨天气时轨道交通客流量的波动变化，并通过曲线拟合的方式建立降雨量与客流波动之间的关系模型，探讨降雨对客流波动的影响规律及原因。结果表明：降雨量＜10 mm时，客流波动率集中在-01～01区域，且随着降雨的增大客流波动率有逐渐减小的趋势；当降雨量＜15 mm或≥15 mm时，客流波动率与降雨量均有显著的负相关关系，但≥15 mm时相关性更显著；当降雨量＜15 mm时，轨道交通客流量与降雨量有一定线性关系，总体随着降雨量增大波动率逐渐减小；在降雨量超过15 mm后客流波动呈现V型变化趋势。
利用2018—2019年西安轨道交通日客流量数据和同期气象数据，通过计算客流基准值和客流波动率分析降雨天气时轨道交通客流量的波动变化，并通过曲线拟合的方式建立降雨量与客流波动之间的关系模型，探讨降雨对客流波动的影响规律及原因。结果表明：降雨量＜10 mm时，客流波动率集中在-01～01区域，且随着降雨的增大客流波动率有逐渐减小的趋势；当降雨量＜15 mm或≥15 mm时，客流波动率与降雨量均有显著的负相关关系，但≥15 mm时相关性更显著；当降雨量＜15 mm时，轨道交通客流量与降雨量有一定线性关系，总体随着降雨量增大波动率逐渐减小；在降雨量超过15 mm后客流波动呈现V型变化趋势。
2023(6):64-69.
摘要:
利用2014—2021年西安市逐日气象要素和同期的森林火灾资料，对西安市森林火灾特征进行分析；并针对实际情况，将地理特征、人类活动区域、坡度、下垫面可燃物类型、海拔等引入到西安市森林火险等级预报模型中，改进森林火灾气象等级预报算法，提出了西安市森林火险风险综合预报模型。改进后的算法在预测精度和准确度方面均得到提升，同时该模型的预测结果比西安市森林火险气象等级预报模型明显提高，以超过3级为森林火灾危险性预警标准时，可以覆盖约65%的火灾，比改进前提高了25%。本研究对森林火灾的预防和控制具有一定的参考价值。
利用2014—2021年西安市逐日气象要素和同期的森林火灾资料，对西安市森林火灾特征进行分析；并针对实际情况，将地理特征、人类活动区域、坡度、下垫面可燃物类型、海拔等引入到西安市森林火险等级预报模型中，改进森林火灾气象等级预报算法，提出了西安市森林火险风险综合预报模型。改进后的算法在预测精度和准确度方面均得到提升，同时该模型的预测结果比西安市森林火险气象等级预报模型明显提高，以超过3级为森林火灾危险性预警标准时，可以覆盖约65%的火灾，比改进前提高了25%。本研究对森林火灾的预防和控制具有一定的参考价值。
2023(6):70-76.
摘要:
基于社区韧性理论分别构建静态与动态两类评价指标体系，采用客观赋权的熵值法定量评价秦岭西安段社区气候韧性。结果表明：静态与动态两类评价指标体系下的评价结果具有较好一致性，社区气候韧性得分从高到低依次为蓝田县、周至县、长安区、灞桥区、鄠邑区、临潼区；静态社区气候韧性中，工程韧性与生态韧性为良好等级，社会韧性与经济韧性为一般等级，制度韧性为较差等级；动态社区气候韧性中，灾中韧性为优质等级，灾前韧性为一般等级，灾后韧性为较差等级。加强社区层面气象灾害应急预案宣传和教育，丰富气象灾害预警信息种类和手段，强化多部门协同防灾减灾救灾，提高当地发展经济发展水平是弥补社区气候韧性薄弱环节的主要途径。
基于社区韧性理论分别构建静态与动态两类评价指标体系，采用客观赋权的熵值法定量评价秦岭西安段社区气候韧性。结果表明：静态与动态两类评价指标体系下的评价结果具有较好一致性，社区气候韧性得分从高到低依次为蓝田县、周至县、长安区、灞桥区、鄠邑区、临潼区；静态社区气候韧性中，工程韧性与生态韧性为良好等级，社会韧性与经济韧性为一般等级，制度韧性为较差等级；动态社区气候韧性中，灾中韧性为优质等级，灾前韧性为一般等级，灾后韧性为较差等级。加强社区层面气象灾害应急预案宣传和教育，丰富气象灾害预警信息种类和手段，强化多部门协同防灾减灾救灾，提高当地发展经济发展水平是弥补社区气候韧性薄弱环节的主要途径。
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