2020年第48卷第2期文章目次
2020, 48(2):147-153.
摘要:
利用南京市氣象局在江寧布設的激光雨滴譜儀、稱重式雨量計和翻斗式雨量計，整理2014—2018年期間2590 h的降水觀測資料，重點分析了Parsivel激光雨滴譜儀對降雨和降雪的測量性能。結果表明，與稱重式雨量計結果相比，翻斗式雨量計測量的降水時數和累積降水量均偏低，激光雨滴譜儀測量的降雨時數偏低，但累計降水量偏高15.07%；激光雨滴譜儀能夠有效跟蹤降水強度的變化，但在雨強較?。?2.5 mm〖DK〗·h-1）時對雨強略有低估，在降雨強度較大（≥2.5 mm〖DK〗·h-1）時對雨強有不同程度的高估，最大可達近50%，而且雨強越大，一致性就越差；翻斗式雨量計無法有效測量降雪；激光雨滴譜儀則可以有效跟蹤降雪的變化情況，但是受到測量原理的限制，對等效降水強度則有不同程度的高估。從5年數據來看，沒有發現隨著激光雨滴譜儀安裝時間的增長，性能變差的問題。
利用南京市氣象局在江寧布設的激光雨滴譜儀、稱重式雨量計和翻斗式雨量計，整理2014—2018年期間2590 h的降水觀測資料，重點分析了Parsivel激光雨滴譜儀對降雨和降雪的測量性能。結果表明，與稱重式雨量計結果相比，翻斗式雨量計測量的降水時數和累積降水量均偏低，激光雨滴譜儀測量的降雨時數偏低，但累計降水量偏高15.07%；激光雨滴譜儀能夠有效跟蹤降水強度的變化，但在雨強較?。?2.5 mm〖DK〗·h-1）時對雨強略有低估，在降雨強度較大（≥2.5 mm〖DK〗·h-1）時對雨強有不同程度的高估，最大可達近50%，而且雨強越大，一致性就越差；翻斗式雨量計無法有效測量降雪；激光雨滴譜儀則可以有效跟蹤降雪的變化情況，但是受到測量原理的限制，對等效降水強度則有不同程度的高估。從5年數據來看，沒有發現隨著激光雨滴譜儀安裝時間的增長，性能變差的問題。
2020, 48(2):154-162.
摘要:
做好風廓線雷達水平風探測數據與氣球探空的對比分析，對于更進一步用好這種儀器十分必要。采用北京南郊2014—2018年5年探空資料，對該站同期風廓線雷達〖JP2〗水平風資料從總體平均、早中晚、不同天空狀況及平均年變化等方面進行對比分析。結果表明：①5年平均均方根誤差U分量在2.2~5.0 m/s之間，V分量在2.3~3.6 m/s〖JP〗之間，均在850 hPa高度最小。平均誤差U分量均為負，表明近5年風廓線雷達所測U分量比氣球探空的偏??；且隨高度其絕對值是增大的。V分量僅在700 hPa高度為負，也在該高度最小。U、V分量分別在500 hPa和850 hPa高度相似程度最好。5年綜合來看，850和700 hPa高度風與氣球探空更接近。②中午誤差低于早晚，這與中午大氣湍流比較強盛有關。③云量較多時誤差相對較小，云量少時（特別是晴空）誤差較大，反映出這種儀器對濕度比較敏感。④夏季或夏半年U、V分量與氣球探空的差異較小、相似程度好，尤以6或7月最突出；冬季或冬半年差異較大、相似程度較差，尤以12或1月明顯。這在實際業務和科研使用時需注意。
做好風廓線雷達水平風探測數據與氣球探空的對比分析，對于更進一步用好這種儀器十分必要。采用北京南郊2014—2018年5年探空資料，對該站同期風廓線雷達〖JP2〗水平風資料從總體平均、早中晚、不同天空狀況及平均年變化等方面進行對比分析。結果表明：①5年平均均方根誤差U分量在2.2~5.0 m/s之間，V分量在2.3~3.6 m/s〖JP〗之間，均在850 hPa高度最小。平均誤差U分量均為負，表明近5年風廓線雷達所測U分量比氣球探空的偏??；且隨高度其絕對值是增大的。V分量僅在700 hPa高度為負，也在該高度最小。U、V分量分別在500 hPa和850 hPa高度相似程度最好。5年綜合來看，850和700 hPa高度風與氣球探空更接近。②中午誤差低于早晚，這與中午大氣湍流比較強盛有關。③云量較多時誤差相對較小，云量少時（特別是晴空）誤差較大，反映出這種儀器對濕度比較敏感。④夏季或夏半年U、V分量與氣球探空的差異較小、相似程度好，尤以6或7月最突出；冬季或冬半年差異較大、相似程度較差，尤以12或1月明顯。這在實際業務和科研使用時需注意。
2020, 48(2):163-170.
摘要:
從系統測量原理、組成結構、計算過程及測量效果等方面介紹了一種自行研制的透射式能見度測量系統。該系統使用白色LED光源，實現發散角為1 mrad的平行光路;利用積分球進行分光監控以補償光能量變化;使用非球面鏡實現全光斑接收。系統與積分濁度計在2~10 km量程內能見度測試誤差小于10%。從透射式能見度測量原理與計算過程，分析了影響系統測量性能的因素。結果顯示定標準確性、測量線性度與系統穩定性是影響系統測量性能的主要因素，同時給出了該系統的定標準確性、測量線性度與系統穩定性的評估方法及評估數據，驗證了該系統的測量性能。
從系統測量原理、組成結構、計算過程及測量效果等方面介紹了一種自行研制的透射式能見度測量系統。該系統使用白色LED光源，實現發散角為1 mrad的平行光路;利用積分球進行分光監控以補償光能量變化;使用非球面鏡實現全光斑接收。系統與積分濁度計在2~10 km量程內能見度測試誤差小于10%。從透射式能見度測量原理與計算過程，分析了影響系統測量性能的因素。結果顯示定標準確性、測量線性度與系統穩定性是影響系統測量性能的主要因素，同時給出了該系統的定標準確性、測量線性度與系統穩定性的評估方法及評估數據，驗證了該系統的測量性能。
2020, 48(2):171-177.
摘要:
2016年底，毫米波雷達在國內首次作為一種海霧監測的技術手段被引入到寧波北侖港區。本文利用2015—2018年北侖港周邊多個區域自動站的能見度監測資料，分析區域內海霧分布特點,并對比了2018年兩次低能見度天氣個例。結果表明：①不同區域海霧差別較大，沿海區域霧日比陸地多，高海拔的較低海拔多；②港區海霧主要出現在3—6月并有逐月增多趨勢；③毫米波雷達監測到的海霧個例，回波強度在-20 dBz左右，可完整記錄霧的空間分布及其生消過程，毫米波雷達能清晰監測到云、霧的分層分布。毫米波雷達在港區海霧監測中具有明顯優勢。
2016年底，毫米波雷達在國內首次作為一種海霧監測的技術手段被引入到寧波北侖港區。本文利用2015—2018年北侖港周邊多個區域自動站的能見度監測資料，分析區域內海霧分布特點,并對比了2018年兩次低能見度天氣個例。結果表明：①不同區域海霧差別較大，沿海區域霧日比陸地多，高海拔的較低海拔多；②港區海霧主要出現在3—6月并有逐月增多趨勢；③毫米波雷達監測到的海霧個例，回波強度在-20 dBz左右，可完整記錄霧的空間分布及其生消過程，毫米波雷達能清晰監測到云、霧的分層分布。毫米波雷達在港區海霧監測中具有明顯優勢。
2020, 48(2):178-184.
摘要:
新一代天氣雷達系統使用ZI關系式反演降水，在估測降雨時不同地域具有不同誤差；在觀測降水時受到水平陣風或短時大風、回波強度、地形、大氣折射等因素影響，可能降低雷達定量估測降水的精度。本文利用湖南郴州雷達基數據不同低仰角反射率因子分別估算出降水量,對比分析了不同仰角雷達反演估測降水量與自動雨量站雨量數據之間的誤差。通過對雷達估測降水的誤差來源分析、估測降水誤差并應用數學統計分析誤差，初步得出：2.4°仰角估測降水與雨量站的觀測數據線性相關系數最高，雷達估測的降水較為真實。而0.5°、1.5°仰角受地型影響估測降水可行性不高。
新一代天氣雷達系統使用ZI關系式反演降水，在估測降雨時不同地域具有不同誤差；在觀測降水時受到水平陣風或短時大風、回波強度、地形、大氣折射等因素影響，可能降低雷達定量估測降水的精度。本文利用湖南郴州雷達基數據不同低仰角反射率因子分別估算出降水量,對比分析了不同仰角雷達反演估測降水量與自動雨量站雨量數據之間的誤差。通過對雷達估測降水的誤差來源分析、估測降水誤差并應用數學統計分析誤差，初步得出：2.4°仰角估測降水與雨量站的觀測數據線性相關系數最高，雷達估測的降水較為真實。而0.5°、1.5°仰角受地型影響估測降水可行性不高。
2020, 48(2):185-194.
摘要:
實況網格產品是智能網格預報業務重要數據源。為滿足氣象業務及氣象服務對實況網格產品的服務需求，在實時收集和處理各種實況網格產品基礎上，采用JavaScript、HTML、CSS等web技術，構建了基于WebGIS的實況網格產品應用分析平臺。采用Leaflet、Canvas等技術搭建了基于HTML5的WebGIS框架，實現了各種實況網格產品疊加地理信息統一展示。通過格點與站點觀測數據的對比分析，提供產品的實時數據質量評估分析?；诰W格格點，實現任意區域、不同要素等級的格點面積及面積比例等定量指標的統計分析。平臺自投入業務應用以來，為各級業務應用和精細化氣象服務提供了數據支撐。平臺基于全國統一的數據環境和參數配置方式，具有很強的應用推廣價值。
實況網格產品是智能網格預報業務重要數據源。為滿足氣象業務及氣象服務對實況網格產品的服務需求，在實時收集和處理各種實況網格產品基礎上，采用JavaScript、HTML、CSS等web技術，構建了基于WebGIS的實況網格產品應用分析平臺。采用Leaflet、Canvas等技術搭建了基于HTML5的WebGIS框架，實現了各種實況網格產品疊加地理信息統一展示。通過格點與站點觀測數據的對比分析，提供產品的實時數據質量評估分析?；诰W格格點，實現任意區域、不同要素等級的格點面積及面積比例等定量指標的統計分析。平臺自投入業務應用以來，為各級業務應用和精細化氣象服務提供了數據支撐。平臺基于全國統一的數據環境和參數配置方式，具有很強的應用推廣價值。
2020, 48(2):195-199.
摘要:
本文提出了基于“江西預警發布”微信服務號的預警信息精準智能推送平臺的設計思路和總體框架，搭建了由運行支撐層、數據層、服務層和業務應用層組成的業務平臺，實現了基于位置的網格化臨近預報信息的實時發布和預警信息的靶向發布，預警服務模式從“單向推送”向“雙向互動”轉變。研究應用了多項關鍵技術支持平臺的智能化，包括基于位置服務（LBS）的實時預警、臨近雨情、預警定制、定向群發和后臺管理等平臺核心功能技術。平臺操作簡單，使用便捷，為用戶實時實地提供量身定制的預警服務。
本文提出了基于“江西預警發布”微信服務號的預警信息精準智能推送平臺的設計思路和總體框架，搭建了由運行支撐層、數據層、服務層和業務應用層組成的業務平臺，實現了基于位置的網格化臨近預報信息的實時發布和預警信息的靶向發布，預警服務模式從“單向推送”向“雙向互動”轉變。研究應用了多項關鍵技術支持平臺的智能化，包括基于位置服務（LBS）的實時預警、臨近雨情、預警定制、定向群發和后臺管理等平臺核心功能技術。平臺操作簡單，使用便捷，為用戶實時實地提供量身定制的預警服務。
2020, 48(2):200-208.
摘要:
利用1979—2016年CMAP(CPC Merged Analysis of Precipitation)和GPCP(Global Precipitation Climatology Project)的降水數據以及ERAInterim再分析資料，通過統計方法研究了夏季青藏高原地區對流層中上層溫度年際變率與同期西北太平洋副熱帶地區降水的關系及其相關的物理過程。結果表明，在年際變化尺度上，夏季高原對流層溫度與同期西北太平洋副熱帶地區降水存在顯著的正相關，即當高原對流層溫度偏高時，西北太平洋副熱帶區域的降水偏多，反之亦然。分析研究指出，當夏季高原對流層溫度偏高時，高原上空南亞高壓顯著增強并且向東擴展至日本地區，高原北部對流層出現異常的上升運動，這一異常上升氣流隨著高度增加逐漸北偏，并在中高緯度地區沿著異常西風氣流向東擴展至日本地區，隨后向南下沉至日本南部；受該異常下沉運動影響，日本南部對流層低層出現異常反氣旋，其東側的異常北風與西北太平洋低層的異常氣旋、反氣旋環流存在緊密聯系。西北太平洋地區這種異常環流特征為西北太平洋副熱帶區域的降水提供了有利的動力和水汽條件，從而使該區域降水增多。
利用1979—2016年CMAP(CPC Merged Analysis of Precipitation)和GPCP(Global Precipitation Climatology Project)的降水數據以及ERAInterim再分析資料，通過統計方法研究了夏季青藏高原地區對流層中上層溫度年際變率與同期西北太平洋副熱帶地區降水的關系及其相關的物理過程。結果表明，在年際變化尺度上，夏季高原對流層溫度與同期西北太平洋副熱帶地區降水存在顯著的正相關，即當高原對流層溫度偏高時，西北太平洋副熱帶區域的降水偏多，反之亦然。分析研究指出，當夏季高原對流層溫度偏高時，高原上空南亞高壓顯著增強并且向東擴展至日本地區，高原北部對流層出現異常的上升運動，這一異常上升氣流隨著高度增加逐漸北偏，并在中高緯度地區沿著異常西風氣流向東擴展至日本地區，隨后向南下沉至日本南部；受該異常下沉運動影響，日本南部對流層低層出現異常反氣旋，其東側的異常北風與西北太平洋低層的異常氣旋、反氣旋環流存在緊密聯系。西北太平洋地區這種異常環流特征為西北太平洋副熱帶區域的降水提供了有利的動力和水汽條件，從而使該區域降水增多。
2020, 48(2):209-219.
摘要:
采用TRMM(Tropical Rainfall Measuring Mission)降水和云特征數據集，對南海2001年1月至2012年3月不同回波頂高對流系統的垂直結構、表面降雨率、數量時空分布的季節變化進行統計分析。結果表明：①淺對流、較深對流、深對流大于20 dBz的回波區分別分布在4～8 km、4～10 km、4～14 km之間；淺對流20 dBz回波頂高的頻率峰值為9 km；冬季，較深對流、深對流20 dBz回波頂高的頻率峰值分別為13 km、14.5 km，其余季節偏高分別為14.5 km、16 km。②較深對流和深對流是南海地區面積平均降雨率較強的2種主要的降水系統；夏秋兩季，較深對流的降雨率大于深對流；冬春兩季，深對流的降雨率大于較深對流。③較深對流、深對流出現頻次最少的季節為冬季，淺對流則為春季。④淺對流偏向于出現在12°N以南；深對流偏向于出現在12°N以北；較深對流在冬春季節集中在12°N以南，夏秋季節橫貫南海。⑤夏秋兩季在南海北部出現氣旋性輻合上升的差異中心，南海中南部的西南水汽輸送差異與700 hPa以下水汽的輻合差異，是較深對流在夏秋兩季比冬春兩季帶來更強降雨率的主要原因。
采用TRMM(Tropical Rainfall Measuring Mission)降水和云特征數據集，對南海2001年1月至2012年3月不同回波頂高對流系統的垂直結構、表面降雨率、數量時空分布的季節變化進行統計分析。結果表明：①淺對流、較深對流、深對流大于20 dBz的回波區分別分布在4～8 km、4～10 km、4～14 km之間；淺對流20 dBz回波頂高的頻率峰值為9 km；冬季，較深對流、深對流20 dBz回波頂高的頻率峰值分別為13 km、14.5 km，其余季節偏高分別為14.5 km、16 km。②較深對流和深對流是南海地區面積平均降雨率較強的2種主要的降水系統；夏秋兩季，較深對流的降雨率大于深對流；冬春兩季，深對流的降雨率大于較深對流。③較深對流、深對流出現頻次最少的季節為冬季，淺對流則為春季。④淺對流偏向于出現在12°N以南；深對流偏向于出現在12°N以北；較深對流在冬春季節集中在12°N以南，夏秋季節橫貫南海。⑤夏秋兩季在南海北部出現氣旋性輻合上升的差異中心，南海中南部的西南水汽輸送差異與700 hPa以下水汽的輻合差異，是較深對流在夏秋兩季比冬春兩季帶來更強降雨率的主要原因。
2020, 48(2):220-228.
摘要:
在已有的三維對流云模式的基礎上新植入了同質凍結和異質核化方案，結合一次山地雷暴個例，通過敏感性試驗來探討大氣冰核濃度對對流云微物理過程和降水的影響。模擬結果表明：①冰核濃度的改變會對對流云的動力場及各水成物粒子產生明顯作用。增加冰核濃度，冰相粒子的數濃度隨之增加；同時，凝華過程中釋放大量潛熱導致云中上升氣流增強。由于水汽含量一定，各水成物粒子“爭奪”水汽，使得云滴、冰晶和霰的增長均受到抑制，難以成為較大尺寸的降水粒子。②冰核濃度的增加，“貝吉龍效應”導致云滴的尺度減小，削弱了云〖CD*2〗雨轉化過程。雨滴、云滴混合比的減小抑制了雨滴對云滴的收集。同時，小尺度的霰粒子削弱了霰融化為雨滴的物理過程，最終導致地面累積降雨量降低。
在已有的三維對流云模式的基礎上新植入了同質凍結和異質核化方案，結合一次山地雷暴個例，通過敏感性試驗來探討大氣冰核濃度對對流云微物理過程和降水的影響。模擬結果表明：①冰核濃度的改變會對對流云的動力場及各水成物粒子產生明顯作用。增加冰核濃度，冰相粒子的數濃度隨之增加；同時，凝華過程中釋放大量潛熱導致云中上升氣流增強。由于水汽含量一定，各水成物粒子“爭奪”水汽，使得云滴、冰晶和霰的增長均受到抑制，難以成為較大尺寸的降水粒子。②冰核濃度的增加，“貝吉龍效應”導致云滴的尺度減小，削弱了云〖CD*2〗雨轉化過程。雨滴、云滴混合比的減小抑制了雨滴對云滴的收集。同時，小尺度的霰粒子削弱了霰融化為雨滴的物理過程，最終導致地面累積降雨量降低。
2020, 48(2):229-241.
摘要:
通過對上海地區1998—2009年4—9月各類強對流天氣的統計分析，選取42個對流參數及其時間變量，采用逐步回歸方法建立了針對各類強對流天氣的0～12 h潛勢預報方程。在此基礎上，提出了基于關鍵對流參數進行分級的強對流潛勢預報方法，選取K〖WTBZ〗指數、SI〖WTBZ〗指數、PWV〖WTBZ〗（大氣可降水含量）指數和θsedif85〖WTBZ〗（500 hPa和850 hPa假相當位溫差）等反映大氣熱力和水汽條件的關鍵對流參數，根據對流分布情況將各對流參數分別分為3個等級，并分級建立了針對不同強對流天氣的潛勢預報方程。與未分級方程對比表明：基于關鍵對流參數分級的預報方程對雷雨大風、強雷電和所有對流等預報效果上有明顯提升，采用如下組合評分更佳：雷雨大風的預報采用SI〖WTBZ〗分類方程，強雷電和所有對流采用PWV〖WTBZ〗分類方程。將基于關鍵對流參數分級的強對流潛勢預報方法在數值預報模式中進行了業務應用，取得了較好效果。
通過對上海地區1998—2009年4—9月各類強對流天氣的統計分析，選取42個對流參數及其時間變量，采用逐步回歸方法建立了針對各類強對流天氣的0～12 h潛勢預報方程。在此基礎上，提出了基于關鍵對流參數進行分級的強對流潛勢預報方法，選取K〖WTBZ〗指數、SI〖WTBZ〗指數、PWV〖WTBZ〗（大氣可降水含量）指數和θsedif85〖WTBZ〗（500 hPa和850 hPa假相當位溫差）等反映大氣熱力和水汽條件的關鍵對流參數，根據對流分布情況將各對流參數分別分為3個等級，并分級建立了針對不同強對流天氣的潛勢預報方程。與未分級方程對比表明：基于關鍵對流參數分級的預報方程對雷雨大風、強雷電和所有對流等預報效果上有明顯提升，采用如下組合評分更佳：雷雨大風的預報采用SI〖WTBZ〗分類方程，強雷電和所有對流采用PWV〖WTBZ〗分類方程。將基于關鍵對流參數分級的強對流潛勢預報方法在數值預報模式中進行了業務應用，取得了較好效果。
2020, 48(2):242-247.
摘要:
降雨閾值是泥石流預警預報和防災減災的重要研究內容。通過野外考察、文獻查詢等手段，收集了汶川地震災區典型區域（都(江堰)汶（川）公路沿線）震后34次泥石流事件和對應的降雨過程，通過統計誘發泥石流的降雨歷時及平均降雨強度，建立了該地區的降雨〖WTBX〗ID〖WTBZ〗(雨強〖CD*2〗歷時)關系；針對〖WTBX〗ID〖WTBZ〗關系在實際預報中的不足，結合中國氣象部門的雨量劃分標準和誘發泥石流的降雨歷時將降雨分為小量級降雨（SI）、中量級降雨（MI）和大量級降雨（LI）3個等級，得出復合型降雨〖WTBX〗ID〖WTBZ〗關系。結果表明：①都汶地震災區誘發泥石流的降雨歷時為2～53 h，平均降雨強度為0.1～13.8 mm/h，〖WTBX〗ID〖WTBZ〗關系可表示為〖WTBX〗I〖WTBZ〗=5.94 〖WTBX〗D〖WTBZ〗-0.70；②復合型降雨〖WTBX〗ID〖WTBZ〗預報模型可進行分級預警，其中約80%泥石流事件超過了橙色等級預警線，〖WTBX〗ID〖WTBZ〗關系式為〖WTBX〗I〖WTBZ〗=10.0〖WTBX〗D〖WTBZ〗-0.56（1 h≤〖WTBX〗D〖WTBZ〗 <12 h），I=4.8〖WTBX〗D〖WTBZ〗-0.26（〖WTBX〗D〖WTBZ〗≥12 h）；③改進后的復合型降雨〖WTBX〗ID〖WTBZ〗閾值線斜率更小，預報精度更高，更適合中國西部山區的泥石流預報工作，且在2014—2016年都汶公路沿線的泥石流預報檢驗中取得了較好效果。本研究擬為汶川地震災區泥石流的預警預報提供技術支撐。
降雨閾值是泥石流預警預報和防災減災的重要研究內容。通過野外考察、文獻查詢等手段，收集了汶川地震災區典型區域（都(江堰)汶（川）公路沿線）震后34次泥石流事件和對應的降雨過程，通過統計誘發泥石流的降雨歷時及平均降雨強度，建立了該地區的降雨〖WTBX〗ID〖WTBZ〗(雨強〖CD*2〗歷時)關系；針對〖WTBX〗ID〖WTBZ〗關系在實際預報中的不足，結合中國氣象部門的雨量劃分標準和誘發泥石流的降雨歷時將降雨分為小量級降雨（SI）、中量級降雨（MI）和大量級降雨（LI）3個等級，得出復合型降雨〖WTBX〗ID〖WTBZ〗關系。結果表明：①都汶地震災區誘發泥石流的降雨歷時為2～53 h，平均降雨強度為0.1～13.8 mm/h，〖WTBX〗ID〖WTBZ〗關系可表示為〖WTBX〗I〖WTBZ〗=5.94 〖WTBX〗D〖WTBZ〗-0.70；②復合型降雨〖WTBX〗ID〖WTBZ〗預報模型可進行分級預警，其中約80%泥石流事件超過了橙色等級預警線，〖WTBX〗ID〖WTBZ〗關系式為〖WTBX〗I〖WTBZ〗=10.0〖WTBX〗D〖WTBZ〗-0.56（1 h≤〖WTBX〗D〖WTBZ〗 <12 h），I=4.8〖WTBX〗D〖WTBZ〗-0.26（〖WTBX〗D〖WTBZ〗≥12 h）；③改進后的復合型降雨〖WTBX〗ID〖WTBZ〗閾值線斜率更小，預報精度更高，更適合中國西部山區的泥石流預報工作，且在2014—2016年都汶公路沿線的泥石流預報檢驗中取得了較好效果。本研究擬為汶川地震災區泥石流的預警預報提供技術支撐。
2020, 48(2):248-253.
摘要:
利用吉林省業務運行的WRF模式，計算了與紫外線指數相關的氣溫、濕度、云量、風速等常規氣象要素和地表向下的短波輻射通量、地面熱通量、反照率等非常規氣象要素，利用長春市紫外線觀測資料，分析了紫外線輻射與常規和非常規氣象要素的相關性。基于長春市紫外線觀測實況，以常規氣象要素、非常規氣象要素、混合氣象要素為因子，利用相同的統計建模方法，分別建立紫外線預報模型。結果表明：大氣短波輻射等非常規氣象要素與紫外線指數的相關性，明顯高于氣溫、云量、比濕、風速等常規氣象要素；應用非常規氣象要素和混合氣象要素的紫外線預報方程，顯著優于常規氣象要素；基于混合氣象要素的紫外線預報方程，與基于非常規氣象要素的預報方程比較，預報性能差異不大。此外，應用常規氣象要素建立的分季節紫外線預報方程，其預報效果明顯優于全年預報方程。應用非常規氣象要素建立的分季節紫外線預報方程，與全年預報方程相比，預報效果差異不大。
利用吉林省業務運行的WRF模式，計算了與紫外線指數相關的氣溫、濕度、云量、風速等常規氣象要素和地表向下的短波輻射通量、地面熱通量、反照率等非常規氣象要素，利用長春市紫外線觀測資料，分析了紫外線輻射與常規和非常規氣象要素的相關性。基于長春市紫外線觀測實況，以常規氣象要素、非常規氣象要素、混合氣象要素為因子，利用相同的統計建模方法，分別建立紫外線預報模型。結果表明：大氣短波輻射等非常規氣象要素與紫外線指數的相關性，明顯高于氣溫、云量、比濕、風速等常規氣象要素；應用非常規氣象要素和混合氣象要素的紫外線預報方程，顯著優于常規氣象要素；基于混合氣象要素的紫外線預報方程，與基于非常規氣象要素的預報方程比較，預報性能差異不大。此外，應用常規氣象要素建立的分季節紫外線預報方程，其預報效果明顯優于全年預報方程。應用非常規氣象要素建立的分季節紫外線預報方程，與全年預報方程相比，預報效果差異不大。
2020, 48(2):254-262.
摘要:
利用2005—2015年安徽省內1162個站點觀測資料簡要分析了短時強降水的時空分布特征，并利用中國氣象局CLDAS（CMA Land Data Assimilation System）近實時降水資料檢驗2012—2015年安徽省WRF（Weather Research and Forecast）模式對短時強降水的預報性能，探討不同空間插值方法、檢驗方法對預報效果的影響,以評估模式預報短時強降水的應用價值和使用注意事項。結果表明：短時強降水主要發生在大別山區和皖南山區；一年中發生次數呈單峰分布，集中于6—8月；日變化呈雙峰狀，強峰為北京時間下午15:00—19:00，弱峰為06:00—09:00，兩個低谷分別為01:00、12:00前后。在兩分類評分TS（Threat Score）檢驗中，各個季節評分均十分低，插值方法對TS評分影響不大。鄰域法FSS評分（Fractions Skill Score）檢驗中，春季FSS評分低，最高僅可達15%，空間窗、時間窗、時間超前或滯后變化對FSS評分的影響不如夏季、秋季明顯；夏季，不考慮時間窗時，單獨的時間超前或滯后不能提高預報準確率；秋季，模式分別滯后1 h或滯后2 h預報結果優于同期預報，而超前1 h或超前2 h預報結果低于同期預報，表明秋季WRF模式對短時強降水的預報有一定滯后性。
利用2005—2015年安徽省內1162個站點觀測資料簡要分析了短時強降水的時空分布特征，并利用中國氣象局CLDAS（CMA Land Data Assimilation System）近實時降水資料檢驗2012—2015年安徽省WRF（Weather Research and Forecast）模式對短時強降水的預報性能，探討不同空間插值方法、檢驗方法對預報效果的影響,以評估模式預報短時強降水的應用價值和使用注意事項。結果表明：短時強降水主要發生在大別山區和皖南山區；一年中發生次數呈單峰分布，集中于6—8月；日變化呈雙峰狀，強峰為北京時間下午15:00—19:00，弱峰為06:00—09:00，兩個低谷分別為01:00、12:00前后。在兩分類評分TS（Threat Score）檢驗中，各個季節評分均十分低，插值方法對TS評分影響不大。鄰域法FSS評分（Fractions Skill Score）檢驗中，春季FSS評分低，最高僅可達15%，空間窗、時間窗、時間超前或滯后變化對FSS評分的影響不如夏季、秋季明顯；夏季，不考慮時間窗時，單獨的時間超前或滯后不能提高預報準確率；秋季，模式分別滯后1 h或滯后2 h預報結果優于同期預報，而超前1 h或超前2 h預報結果低于同期預報，表明秋季WRF模式對短時強降水的預報有一定滯后性。
2020, 48(2):263-273.
摘要:
利用NCEP再分析資料、地面和高空觀測資料、衛星和雷達資料等，對風暴系統在華北中部加強發展為颮線并產生地面大風的原因進行了分析。結果表明: ①2017年8月5日，在冷渦影響下，華北中高層有干空氣滲透，具有條件不穩定層結，11:00天津訂正探空CAPE高達3184 J〖DK〗·kg-1，且低層水汽充沛，有利于雷暴大風和濕對流的產生。②風暴出流邊界與華北中部地面輻合線合并，且東南部地面露點更高，是颮線系統在華北中南部強烈發展的重要原因。③高溫高濕環境使得風暴向南傳播，在西偏北的引導氣流作用下，最終風暴向南偏東方向移動。④北京探空0～6 km垂直風切變達到3.3 m〖DK〗·s-1〖DK〗·km-1，氣流在前側上升后側下沉，強垂直運動與強垂直風切變作用產生了強旋轉，使颮線系統初期具有中氣旋特征。⑤中層強輻合和風暴頂輻散產生強下沉氣流，地面最大風出現在中氣旋發展階段和冷池合并階段。
利用NCEP再分析資料、地面和高空觀測資料、衛星和雷達資料等，對風暴系統在華北中部加強發展為颮線并產生地面大風的原因進行了分析。結果表明: ①2017年8月5日，在冷渦影響下，華北中高層有干空氣滲透，具有條件不穩定層結，11:00天津訂正探空CAPE高達3184 J〖DK〗·kg-1，且低層水汽充沛，有利于雷暴大風和濕對流的產生。②風暴出流邊界與華北中部地面輻合線合并，且東南部地面露點更高，是颮線系統在華北中南部強烈發展的重要原因。③高溫高濕環境使得風暴向南傳播，在西偏北的引導氣流作用下，最終風暴向南偏東方向移動。④北京探空0～6 km垂直風切變達到3.3 m〖DK〗·s-1〖DK〗·km-1，氣流在前側上升后側下沉，強垂直運動與強垂直風切變作用產生了強旋轉，使颮線系統初期具有中氣旋特征。⑤中層強輻合和風暴頂輻散產生強下沉氣流，地面最大風出現在中氣旋發展階段和冷池合并階段。
2020, 48(2):274-283.
摘要:
利用常規天氣資料、雷達資料及NCEP（1°×1°）再分析資料，對1812號臺風“云雀”和1818號臺風“溫比亞”在上海和浙江產生的暴雨過程進行對比分析，結果表明：①“云雀”受副高南側偏東氣流引導，降水集中在臺風南側，“溫比亞”受大陸高壓南側偏東氣流引導，降水在臺風兩側分布均勻，暴雨范圍比“云雀”廣，但暴雨中心強度比“云雀”弱。②“云雀”后期南側杭州灣一帶有弱冷空氣侵入，大氣對流不穩性增強，降水再次增強，“溫比亞”后期大氣為弱對流不穩定狀態，降水逐漸減弱。③“溫比亞”兩側水汽分布均勻，水汽通量大值區范圍和強度比“云雀”大，但垂直方向上“云雀”輻合高度到達了對流層中上層。④ “云雀”暴雨中心正好位于南亞高壓主體南側偏東氣流中，更有利于高層輻散加強，產生強降水。
利用常規天氣資料、雷達資料及NCEP（1°×1°）再分析資料，對1812號臺風“云雀”和1818號臺風“溫比亞”在上海和浙江產生的暴雨過程進行對比分析，結果表明：①“云雀”受副高南側偏東氣流引導，降水集中在臺風南側，“溫比亞”受大陸高壓南側偏東氣流引導，降水在臺風兩側分布均勻，暴雨范圍比“云雀”廣，但暴雨中心強度比“云雀”弱。②“云雀”后期南側杭州灣一帶有弱冷空氣侵入，大氣對流不穩性增強，降水再次增強，“溫比亞”后期大氣為弱對流不穩定狀態，降水逐漸減弱。③“溫比亞”兩側水汽分布均勻，水汽通量大值區范圍和強度比“云雀”大，但垂直方向上“云雀”輻合高度到達了對流層中上層。④ “云雀”暴雨中心正好位于南亞高壓主體南側偏東氣流中，更有利于高層輻散加強，產生強降水。
2020, 48(2):284-291.
摘要:
利用常規觀測資料、中尺度加密氣象站資料以及衛星和雷達產品等資料，對2015年7月13日出現在祁連山南麓的一次冰雹天氣進行綜合分析。結果表明：蒙古冷渦旋轉過程中底部下滑的冷槽向東南方向移動引導高空冷空氣和正渦度平流，配合地面輻合線共同影響，給祁連山區南麓地區帶來此次冰雹天氣；南北較大的濕度梯度與中低層冷空氣的滲透，使得大氣層結不穩定度加大，促使垂直上升運動加強，為強對流天氣的發展提供了有利條件。衛星云圖上出現的逗點狀雹暴云團，是造成冰雹天氣的主要中尺度系統。雷達回波強度圖上回波具有典型冰雹結構特征；VIL值出現驟降和陡增的變化趨勢，與降雹時間有一一對應關系。
利用常規觀測資料、中尺度加密氣象站資料以及衛星和雷達產品等資料，對2015年7月13日出現在祁連山南麓的一次冰雹天氣進行綜合分析。結果表明：蒙古冷渦旋轉過程中底部下滑的冷槽向東南方向移動引導高空冷空氣和正渦度平流，配合地面輻合線共同影響，給祁連山區南麓地區帶來此次冰雹天氣；南北較大的濕度梯度與中低層冷空氣的滲透，使得大氣層結不穩定度加大，促使垂直上升運動加強，為強對流天氣的發展提供了有利條件。衛星云圖上出現的逗點狀雹暴云團，是造成冰雹天氣的主要中尺度系統。雷達回波強度圖上回波具有典型冰雹結構特征；VIL值出現驟降和陡增的變化趨勢，與降雹時間有一一對應關系。
2020, 48(2):292-298.
摘要:
2016年12月30日至2017年1月8日，山東出現了以PM2.5為首要污染物、持續幾天、大部地區重度以上污染的霾天氣。基于多種實況觀測資料和ERAInterim再分析資料，分析了此次過程天氣背景和邊界層特征等。結果發現：高空平直緯向環流、地面弱氣壓場、典型的靜穩天氣，有利于霾維持較長時間。此次過程期間有3次冷空氣影響，冷空氣的強度影響霾的變化，弱冷空氣難以破壞近地層逆溫結構，并會從上游向下輸送污染物，有利于污染物的累積；較強冷空氣帶來較強的垂直運動，破壞了靜穩天氣形勢，有利于污染物的擴散及清除。此次過程穩定層結形勢下，邊界層高度是一個對霾有指示意義的物理量。邊界層高度和AQI的變化呈滯后負相關關系，邊界層高度降低之后對應AQI指數升高。逆溫層長時間的存在是此次霾持續的重要條件，另外由于地理原因東南風增濕和逆溫層頂高度降低都會導致污染物濃度增大，使霾加重。
2016年12月30日至2017年1月8日，山東出現了以PM2.5為首要污染物、持續幾天、大部地區重度以上污染的霾天氣。基于多種實況觀測資料和ERAInterim再分析資料，分析了此次過程天氣背景和邊界層特征等。結果發現：高空平直緯向環流、地面弱氣壓場、典型的靜穩天氣，有利于霾維持較長時間。此次過程期間有3次冷空氣影響，冷空氣的強度影響霾的變化，弱冷空氣難以破壞近地層逆溫結構，并會從上游向下輸送污染物，有利于污染物的累積；較強冷空氣帶來較強的垂直運動，破壞了靜穩天氣形勢，有利于污染物的擴散及清除。此次過程穩定層結形勢下，邊界層高度是一個對霾有指示意義的物理量。邊界層高度和AQI的變化呈滯后負相關關系，邊界層高度降低之后對應AQI指數升高。逆溫層長時間的存在是此次霾持續的重要條件，另外由于地理原因東南風增濕和逆溫層頂高度降低都會導致污染物濃度增大，使霾加重。
2020, 48(2):299-306.
摘要:
本文根據美國《建筑和其它結構最小設計荷載》中t秒平均最大風速與1 h平均最大風速的比值公式，推導出EF級別和F級別風速測量標準間的轉換方法，將京津冀1956—2016年122個龍卷風個例由EF等級轉化為F等級，再按照《核電廠廠址選擇的極端氣象事件》HAD101/10中推薦的龍卷風風險評估方法，對京津冀龍卷風風險度進行了定量評價，結果表明：京津冀122個龍卷風個例的風程1/4 mile平均最大風速均比3 s平均最大風速低，平均偏低2.1 m〖DK〗·s-1，風速越大，兩者差距越小；122個龍卷風個例分布在F0到F3共4個等級中， F0等級 31個，F1等級78個，F2等級12個，F3等級1個；京津冀龍卷風發生次數最多依次為天津、唐山和張家口市，分別為21、21和14次，強龍卷發生最多的是廊坊市（3個），衡水、承德、保定、北京4個市沒有發生過強龍卷；京津冀發生超越EF1、EF2、EF3、EF4等級龍卷風重現期分別為5.8、10.1、20.2、49.5 a，發生超越F1、F2、F3、F4等級龍卷風重現期分別為4.9、13.8、38.5、130.7 a；京津冀一年中單位面上（1 km2）10-7概率水平對應的龍卷風設計基準風速為73.4 m〖DK〗·s-1。
本文根據美國《建筑和其它結構最小設計荷載》中t秒平均最大風速與1 h平均最大風速的比值公式，推導出EF級別和F級別風速測量標準間的轉換方法，將京津冀1956—2016年122個龍卷風個例由EF等級轉化為F等級，再按照《核電廠廠址選擇的極端氣象事件》HAD101/10中推薦的龍卷風風險評估方法，對京津冀龍卷風風險度進行了定量評價，結果表明：京津冀122個龍卷風個例的風程1/4 mile平均最大風速均比3 s平均最大風速低，平均偏低2.1 m〖DK〗·s-1，風速越大，兩者差距越小；122個龍卷風個例分布在F0到F3共4個等級中， F0等級 31個，F1等級78個，F2等級12個，F3等級1個；京津冀龍卷風發生次數最多依次為天津、唐山和張家口市，分別為21、21和14次，強龍卷發生最多的是廊坊市（3個），衡水、承德、保定、北京4個市沒有發生過強龍卷；京津冀發生超越EF1、EF2、EF3、EF4等級龍卷風重現期分別為5.8、10.1、20.2、49.5 a，發生超越F1、F2、F3、F4等級龍卷風重現期分別為4.9、13.8、38.5、130.7 a；京津冀一年中單位面上（1 km2）10-7概率水平對應的龍卷風設計基準風速為73.4 m〖DK〗·s-1。
2020, 48(2):307-312.
摘要:
利用湖南97個氣象觀測站逐日綜合氣象干旱指數、逐日降水量和湖南天氣氣候分區，研究湖南極端干旱特征和極端干旱時段內人工影響天氣增雨潛力，結果表明：①湖南極端干旱期有相當的增雨潛力，各個分區的極端干旱頻次和大氣可降水量年代際變化除70年代外均呈現為北少南多的特點。②極端干旱時段內各分區年均可增雨日數主要表現為月際差異，可增雨日數主要集中在8—10月，各分區區域差異較小，各分區在伏旱期的可增雨日數大約占伏旱期的16%～20%。③湖南極端干旱按照出現的季節分類有11種，頻次最高的是夏秋連旱，同時夏秋連旱的可增雨日數最多。
利用湖南97個氣象觀測站逐日綜合氣象干旱指數、逐日降水量和湖南天氣氣候分區，研究湖南極端干旱特征和極端干旱時段內人工影響天氣增雨潛力，結果表明：①湖南極端干旱期有相當的增雨潛力，各個分區的極端干旱頻次和大氣可降水量年代際變化除70年代外均呈現為北少南多的特點。②極端干旱時段內各分區年均可增雨日數主要表現為月際差異，可增雨日數主要集中在8—10月，各分區區域差異較小，各分區在伏旱期的可增雨日數大約占伏旱期的16%～20%。③湖南極端干旱按照出現的季節分類有11種，頻次最高的是夏秋連旱，同時夏秋連旱的可增雨日數最多。
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