2025(6):1-7.
摘要:采用WRF模式中的Kaitn-Fritsch(KF)、Betts-Miller-Janjic(BMJ)和Tiedtke三种积云对流参数化方案,针对陕西省2021年8月实况天气过程进行批量回报试验。结果表明:对于降水量预报,Tiedtke方案的TS评分(threat score)最高、漏报率最低,对大量级降水的空报率最低,同时在8月22日一次特大暴雨过程中对降水落区和量级的预报最接近实况,综合预报效果最优。三种方案预报的地面2 m温度偏高,2 m比湿偏低,10 m风速偏大,KF方案和BMJ方案对2 m温度的预报优于Tiedtke方案,KF方案对2 m比湿和10 m风速预报最优。三种方案在高空要素的预报上各有优劣,Tiedtke方案在700 hPa、100 hPa上的温度和700 hPa上的比湿预报效果最好,KF方案在500 hPa上的温度和925 hPa上的比湿预报效果最好,BMJ方案对100 hPa高度层上的比湿预报效果最好。
2025(6):8-14.
摘要:利用中国环境监测中心PM2.5、PM10质量浓度以及空气质量指数(AQI)逐时数据,自动站气象逐时数据,延安和安康气溶胶激光雷达数据,FNL 1°×1°再分析资料以及GDAS1°×1°数据,以延安站和安康站为代表,对2024年2月18—19日陕西一次全省范围沙尘天气成因和传输特征进行分析。结果发现:本次沙尘天气主要由蒙古气旋将新疆及内蒙古等地沙尘扬起,其后侧冷锋带来的偏西北大风将沙尘向东向南输送,形成一次污染传输沉降。气溶胶激光雷达监测出沙尘污染前期高空出现明显的气溶胶层,同时2 km以下有较强的下沉运动,随后高空沙尘沉降至地表,消光系数和退偏振比均呈增加趋势,PM10和PM2.5质量浓度显著增加,沙尘污染逐渐加强。延安站的沙尘质量浓度呈现“双峰”特征,从后向轨迹来看,延安18日的沙尘天气由新疆、内蒙古和本地沙源传输而来,而19日延安和安康的沙尘天气主要受偏东路回流沙尘传输影响。延安沙尘天气的消散,主要是偏东路大风及降水湿沉降共同清除作用,但因高湿条件下粒子吸湿增长,导致污染物质量浓度下降缓慢;安康仅靠来自渤海、黄海、东海的东路回流冷空气带来的清洁空气将污染物迅速清除,空气质量得到明显改善。
2025(6):15-22.
摘要:2022年河源市遭遇了近50年以来最强的“龙舟水”过程,全市平均降水量达6539 mm,为历史同期的2倍。本研究利用多源观测与再分析资料,从环流背景、天气系统、物理机制和中尺度特征等方面对此次极端降水过程进行分析。结果表明:(1)此次极端降水过程与高低空系统协同作用密切相关,200 hPa高空辐散抽吸、500 hPa东亚大槽偏强偏西,副高偏北与高空槽频繁东移、850 hPa低涡切变线长期滞留,共同构成持续降水的环流背景;(2)充沛的水汽输送源于孟加拉湾和南海,低空急流北侧辐合与深厚湿层为强降水提供有利条件,CAPE持续较高,层结湿润,有利于高效率暖云降水;(3)中尺度对流系统多次发生发展,云团后向传播与雷达回波“列车效应”明显,回波形态与移动路径表现为西南—东北向或东西向;(4)北部地形对降水的增强作用显著,迎风坡强迫抬升与山谷盆地阻滞效应导致局地累计雨量超过1 000 mm。研究揭示了南海季风爆发背景下地形-环流-中尺度系统的多尺度相互作用机制,为“龙舟水”持续暴雨过程预报提供参考依据。
2025(6):23-29.
摘要:利用常规观测资料、ERA5再分析资料和蚌埠雷达资料,统计分析了皖北地区2007—2020年3—10月118个雷暴大风的天气类型、时空分布特征和环境参数。结果表明:(1)皖北地区雷暴大风天气类型分为槽前型、槽后型、副高边缘型,夏季发生的占总数的69.5%,春秋季发生的占总数的30.5%。槽前型7月出现频率最高,槽后型6月出现频率最高,副高边缘型只出现在夏季。(2)雷暴大风日分布特征呈双峰型,主要发生在14—20时;雷暴大风空间分布不均匀,其高值中心位于阜阳市和怀远县。(3)槽后型的水汽参数明显小于槽前型和副高边缘型;副高边缘型雷暴大风0~6 km垂直风切变明显低于槽前型和槽后型;三种类型雷暴大风的ΔT85的阈值较为接近。(4)皖北地区的CAPE、K指数、ΔT85、0~6 km垂直风切变、Td85等环境参数的阈值分别是300 J/kg、29 ℃、24 ℃、9 m/s、10 ℃,雷暴大风发生前环境参数的阈值主要受不同天气系统和季节的影响。
2025(6):30-37.
摘要:利用2015—2022年5—10月陕西省96个国家气象站逐时降水资料,分析了陕西降水日变化特征,并对不同持续时间和不同强度降水的日变化差异进行了对比。结果表明:(1)陕西降水量、降水频率日峰值呈自南向北递减的纬向分布特征,降水强度日峰值大值区主要位于榆林和陕南西部;(2)陕南西部和关中夜雨特征明显,陕北、商洛以日雨为主;(3)陕西短历时降水量、降水频率和降水强度日峰值空间分布较为一致,关中为相对低值区,峰值均出现在08:00—14:00。长历时降水量和降水频率日峰值自南向北递减,降水强度则表现为“南北高、中间低”,陕南和关中以00:00—02:00的夜雨为主,榆林存在多个大值中心;(4)弱降水多发于陕北西部、关中西部和商洛,陕北弱降水易出现在傍晚,陕南在白天。中等强度降水大值区位于关中中东部,多发于夜间。强降水大值区主要出现在榆林和陕南西部。
2025(6):38-45.
摘要:利用黄河流域陕西段67个气象站点1961—2023年逐日气象数据,计算各站点逐日气象干旱综合指数(MCI)序列,并分析MCI在黄河流域陕西段的适用性。采用特征指标,使用EOF等方法,分析了近60 a 黄河流域陕西段干旱强度、干旱日数的时空变化特征及相应的季节变化。结果表明:(1)MCI在黄河流域陕西段具有较好的适用性,能够反映该区域干旱灾害的基本特征。(2)研究时段内年均干旱强度57~84,年均干旱日数41~55 d,其中陕北年平均干旱强度和干旱日数大于关中地区,年际波动较大且呈先增大后减少的趋势,年干旱日数年代际变化特征明显。(3)1961—2023年黄河流域陕西段春、夏季干旱强度大于秋、冬季,高值区域都位于陕北。春季干旱强度在20世纪80年代达到最强,干旱强度为44;夏季干旱则在90年代达到最强,干旱强度为44;冬季干旱强度近10 a有增大的趋势,但并不显著。四季平均干旱日数与干旱强度的空间分布及年代际变化相似;(4)研究区域内干旱变化呈陕北、关中反相位,黄土高原和黄河沿岸河谷地带呈现反相位变化的空间分布特征。
2025(6):46-52.
摘要:为精确把握极端降水事件的风险特征,选取1978—2022年庆阳市逐日降水资料,基于年最大日降水量、极端降水日数、极端降水总量3项极端降水指数分析极端降水的时空分布规律,并利用信息扩散理论完成极端降水风险评估及区划研究。结果表明:近45 a庆阳市极端降水指数总体呈上升趋势,全市多数站点变化趋势不显著;极端降水指数呈现东南高、西北低的分布特征;极端降水的致灾频次和风险概率随极端降水指数的增大先增后减;轻灾等级下西北部发生的风险概率更大,东南部为中灾的高风险区,中部为重灾的高风险地区;地形对极端降水风险有一定影响。
2025(6):53-58.
摘要:根据1971—2020年渭南市11个国家气象站夏玉米花期逐日最高温度和3个农业气象观测站夏玉米生育期数据,以≥32 ℃、≥35 ℃和 ≥38 ℃作为轻度、中度和重度夏玉米花期高温热害发生阈值,选取花期日最高气温≥32 ℃、≥35 ℃和≥38 ℃高温积热量和高温热害频率作为关键致灾气象因子,构建高温热害综合指数,开展渭南夏玉米花期高温热害风险区划,为夏玉米生产趋利避害和防灾减灾提供参考依据。研究发现:(1)≥32 ℃、≥35 ℃和 ≥38 ℃的高温积热量呈现出先下降后上升的趋势,≥38 ℃的高温积热量在近10 a达到了顶峰。从空间分布上看,南部和中部的高温热害相对频繁。(2)夏玉米花期高温热害频率同样遵循先减后增的特点,≥32 ℃、≥35 ℃及≥38 ℃的高温热害年均发生率分别为45.9%、17.6%和1.9%。1980年是热害风险的低点,进入21世纪后,热害事件显著增加,2018年达到峰值。在空间分布上也呈现南部高北部低。(3)夏玉米花期高温热害综合风险指数呈现由南向北递减的趋势,高风险区域集中在中南部的临渭、华州、华阴、大荔、蒲城,低风险区域在白水、合阳、澄城。从渭南夏玉米种植面积来看,高风险区的夏玉米种植面积最大,其次是中风险区,低风险区则相对较小。
2025(6):59-66.
摘要:基于2014—2023年GPM双频测雨雷达DPR资料,分析秦岭南北对流性和层云性降水垂直结构特征。结果表明:(1)秦岭南北暴雨事件以对流性降水为主,对流云较层云更易产生强降水。(2)对流性降水中雷达反射率因子随高度降低持续增大,特别在融化层和雨顶高度之间,粒子通过碰冻过冷水和聚并过程持续增长,降水粒子半径显著增加,而层云性降水增长相对缓慢。对流(层云)性降水的雨强与粒子半径(数量)的正相关关系更显著,与对流性降水中强烈的粒子碰并增长过程有关(贡献率高达63.5 %~65.8 %),远高于层云降水(40.7 %~48.4 %),这得益于对流性降水中丰富的水汽和剧烈的垂直运动。(3)区域差异上,对流性降水中秦岭以北粒子碰并增长更强、半径更大,与其午后强对流频发特征一致,而秦岭以南多发夜间弱对流。而层云性降水中秦岭以南湿润环境更利于粒子凝结生成,粒子数量更多,碰并增长过程亦更强。
2025(6):67-72.
摘要:利用2005—2022年成都温江国家气候观象台太阳日总辐射、日最高气温、日最低气温、日照时数等气象资料,采用非线性回归拟合经验系数建立基于日照和气温日较差的成都太阳日总辐射模型;应用相关系数、绝对误差、相对误差、均方根误差、归一化均方根误差等方法验证太阳日总辐射模型在全序列、有日照、无日照样本中的有效性。结果表明:全序列太阳日总辐射的模拟值与实测值的平均相关系数0.95,平均绝对误差1.61 MJ·m-2/d,平均相对误差25.16%,均方根误差2.21 MJ·m-2/d,归一化均方根误差20.6%,模拟效果为可以接受。有日照太阳日总辐射的模拟值与实测值的平均相关系数0.94,平均绝对误差为1.71 MJ·m-2/d,平均相对误差15.46%,均方根误差2.21 MJ·m-2/d,归一化均方根误差15.3%,模拟效果为好。无日照太阳日总辐射的模拟值与实测值的平均相关系数0.68,平均绝对误差为1.42 MJ·m-2/d,平均相对误差41.12%,均方根误差2.06 MJ·m-2/d,归一化均方根误差45%,无日照太阳总辐射模拟效果不好。基于日照和气温日较差的太阳日总辐射模型在有日照的估算效果优于无日照的估算效果。
2025(6):73-78.
摘要:利用2019—2023年全国酸雨观测质量样品考核结果通报,对近5 a陕西省酸雨站的pH值、K值与纯水K值的考核优秀率进行了统计,分析了纯水K值的考核结果,以及pH值和K值距离标准值偏差倍数,找出影响酸雨观测质量的因素并提出保障措施。结果表明:2019年陕西省酸雨站pH值与K值的考核优秀率较低,通过定期组织开展全省酸雨业务人员技术培训,并实施涉及酸雨观测设备计量检定环节的规范流程,2020—2023年酸雨观测质量提升,考核优秀率总体超过全国平均水平;2019—2023年纯水K值考核中,除2022年1个台站因网络填报数据缺报造成考核成绩不合格外,其余年份均为优秀;2019和2022年陕西多个酸雨站考核样品的pH值和K值距离标准值出现较大偏差,观测设备性能、业务人员操作规范性与技术水平是影响酸雨数据测量结果的关键因素;酸雨观测质量样品考核工作的保障措施主要包括考核前需对观测设备进行检查与维护、校准与标定,彻底清洗测量器皿,正确配制标准缓冲溶液等,考核时规范测量pH值和K值,考核后认真进行数据记录与填报。
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