山西暴雨的天气气候学分析

利用1957—2009年NCEP常规气象资料,从暴雨时空分布特征等角度,结合天气动力学、统计学等方法,对山西暴雨进行天气气候的分析研究。结果表明：（1）从气候学上讲,中条山东部是山西暴雨的极值中心,降水极值中心强度到达94 mm。发生暴雨频次最多的地方主要位于太行山南麓延伸至中条山东部的晋东南和晋南地区。另一个出现暴雨次数比较多的地区位于五台山附近,显示出山西特殊地形对山西暴雨的增幅作用。（2）50多年来,山西暴雨次数有着显著的年代际变化特征,1957—1982年,山西暴雨处于发生次数较多阶段,1983—2002年,山西暴雨处于次数较少阶段;2003年以后,山西又处于暴雨明显增加阶段。（3）形成山西暴雨的暖湿气团可能是南亚季风向北伸进的结果,暴雨发生日,320 K等墒面上,在山西附近形成一个高位涡中心,其和来自低纬度的暖湿空气,在山西附近相交绥,导致山西暴雨的产生。     

潍坊市近 50年夏季暴雨气候特征分析

为了能更好地研究和分析潍坊夏季暴雨的气候特征,从而提高夏季暴雨的预报准确率,更好地服务于当地的气象防灾减灾工作,利用潍坊10个观测站1961—2010年的夏季逐日降水资料,对潍坊地区夏季暴雨的空间分布特征和时间演变规律进行分析,并对各类暴雨与各种影响天气系统之间的关系进行统计。结果表明,在空间分布上,由东南向西北逐渐递减的地域特征十分明显;在时间分布上,潍坊夏季暴雨的年平均发生日数为7.5天,7月最多,8月次之,6月最少,并且潍坊夏季暴雨的年际间变化较大,暴雨日数以平均0.76 d/10 a的速率下降,下降趋势比较明显;自20世纪60年代—20世纪末,潍坊暴雨日数呈减少趋势,20世纪末21世纪初有增多趋势,但趋势不是很明显,并且在1996年发生突变;低涡、切变线是造成潍坊夏季暴雨的主要系统,其次是低槽冷锋暴雨,这2种类型的暴雨,主要是以局地暴雨为主,很少产生大范围暴雨;气旋暴雨与台风暴雨相对较少,但这2种类型的暴雨多产生区域暴雨与大范围暴雨。     

沈阳近 60年大雾发生规律及与气象条件关系

为了深入了解沈阳地区大雾发生规律及与相关气象因子关系,进而更好地开展大雾预报,利用沈阳市1951—2011年大雾资料,分析了沈阳市大雾气候特征及与气象条件关系。结果表明：沈阳大雾呈显著减少趋势,在20世纪70年代后期发生了1次明显的加剧减少趋势的气候突变,20世纪80年代前期减少趋势显著,之后该趋势一直持续;沈阳大雾存在明显的季节变化特征,8月—次年的1月出现几率较大,2—6月较少,9月最多,6月最少;一天中02时—08时出现雾的次数最多,一般持续时间在6 h以内,最长可达21 h,发生频率最大的持续时间为1~2 h;冬季风速为1.0~2.5 m/s、相对湿度为70%~90%,合适的气温,低云量较少时出现概率较高。     

基于CI指数石河子农垦区干湿变化特征

为了为了探究气候变化下石河子农垦区干湿演变特征,基于石河子农垦区1954—2012年的逐日平均气温、最高气温、最低气温、降水、日照时数、风速等资料,运用趋势分析法、M-K突变检验法和小波分析法探究了石河子农垦区CI指数的年际、季节、年代和月变化特征。结果表明：（1）石河子地区年均CI指数和四季（春夏秋冬）CI指数都呈增加趋势,气候倾向率分别为0.08/10 a、0.05/10 a、0.08/10 a、0.09/10 a和0.11/10 a;20世纪60—70年代研究区域干旱频发,80年代—2012年干旱发生次数相对较少;（2）春季和夏季的CI指数无明显突变,秋季、冬季和年均的CI指数发生了突变;四季的CI指数都有明显的周期性,但年均CI指数无明显的周期性。     

近51年呼伦贝尔市暴雨日数的时空分布特征

为了研究呼伦贝尔市暴雨日数的时空分布特征,防范暴雨引发的洪涝灾害对农业产生的影响,利用呼伦贝尔市地区16个气象站1960—2010年逐日降水资料,采用线性趋势分析和Mann-Kendall突变检验方法,分析呼伦贝尔市近51年暴雨日数的时空分布。结果表明：该地区暴雨日数具有明显的年代际变化,总体方向呈减少趋势;暴雨的发生具有明显的季节分布特征,暴雨开始于春季5月,结束于秋季9月,且主要出现在夏季,并且集中在7月末和8月初;暴雨空间分布具有明显的地域性,各站暴雨日数和暴雨雨量极值均出现在松嫩平原与大兴安岭山脉东南过渡的山坡上,说明呼伦贝尔市暴雨受地形影响明显;暴雨日数突变减少时刻发生在1997年,突变后暴雨日数减少趋势显著。     

菏泽市降水变化趋势与时空分布特征

本研究对菏泽市的降水短期气候预测和应对气候变化具有重要意义。同时,也为合理利用气候资源、优化产业布局以及政府指导农业生产提供了科技支撑与理论支持。笔者利用菏泽市8县1区的1971—2010年的地面气象观测资料,运用一元一次线性回归分析法、M-K检验法、降水保证率法,对菏泽市近40年降水的空间分布、降水的年际年代变化趋势、降水的突变分析以及各县区的降水保证率进行分析。结果表明：菏泽市的年平均降水量从东南部县区向西北部县区呈阶梯状减少的趋势,并呈现出明显的上升趋势,上升速率为16.5 mm/10 a。1971—2001年的UB线大于0,降水量增加且趋势明显;2002年以后,UB线小于0,降水量减少。UF曲线和UB曲线在2条信度线之间存在交点,交点对应的年份为2003年,即2003年是菏泽市降水突变的时间点。当降水量保证率相同时,菏泽市各县的年降水量由北向南呈逐渐递增的趋势。     

辽宁西部地区霜冻致灾风险指数特征分析

为了掌握辽宁西部霜冻发生频率和致灾风险,建立霜冻致灾风险性等级,服务于农业、农村、农民,达到防霜减灾的目的,笔者利用朝阳地区1953—2012年日最低气温资料和农业生产播种出苗、作物成熟期物候资料,应用气候诊断分析方法,对霜冻发生时间、强度、频率等致灾因子进行特征分析。结果表明：终霜冻日期80%保证率在4月27日,年际变化存在提前趋势,但不明显;致灾风险指数为0.41,年际变化呈明显下降趋势,近20年致灾风险指数下降至0.14。初霜冻日期80%保证率在9月26日,年际变化呈明显后推趋势,近20年平均后推9天;致灾风险指数为0.20,年际变化呈明显下降趋势,近20年致灾风险指数仅有0.03。年度霜冻致灾风险指数为0.47,致灾频率为75%,年际变化呈明显减少趋势,近20年致灾风险指数降至0.15,致灾频率降至35%。霜冻致灾风险等级的划分和特征分析,可拓宽气象为“三农”服务领域,为农业防灾减灾提供依据。     

临汾市极端气候事件的分析与研究

为了研究临汾市极端天气气候事件发生的频率、强度对气候变化的响应,以及极端天气气候事件对农业生产的影响,对今后政府制定相应的决策,促进当地经济的可持续发展以及建立和谐社会具有特别重要的意义。利用数理统计方法,对1954—2013年临汾市地面气象观测站的平均气温、日最高气温、日最低气温、降水、蒸发、日照等观测资料,进行统计分析。结果显示：极端日最高气温呈上升趋势,其增加率为0.06℃/10 a,极端日最低气温呈上升趋势,其增加率为1.4℃/10 a,这与气温的变化趋势基本一致;临汾市暴雨日数和大暴雨日数有明显的年际及年代际变化特征。总体方向呈下降趋势;1954—2013年日照时数、蒸发呈下降趋势。     

本溪山区极端降水指数的变化特征分析

为了进一步探讨降水及洪涝灾害发生规律,合理开发利用本溪山区水资源,利用本溪草河口气象站1953—2012年逐日降水资料,分析了本溪山区6个极端降水指数的变化趋势。结果表明：本溪山区年降水量年际差异较大,年降水量无显著的变化趋势;四季降水量也无明显的变化趋势。年降水日数呈明显的减少趋势,从1974年本溪山区降水日数开始减少;除春季降水日数变化趋势不明显外,其他各季均呈显著的减少趋势变化;夏季在1976年,秋季在1987年发生突变。降水强度无明显的变化趋势;最大5日降水量趋势变化不明显,但年际间差异较大;年极端降水事件无显著的变化趋势,20世纪50、60、80年代为偏多时期。     

近50年宁夏霜冻日数基本特征及变化趋势

利用1961—2010年宁夏全区20个气象站的逐日最低气温资料,根据霜冻气候指标统计了霜冻日数。采用现代气候统计诊断方法,研究了近50年来宁夏全区及不同区域霜冻日数基本特征和变化趋势。结果表明：近50年宁夏平均每站每年的霜冻日数为10.4日次,其中春霜冻日数占58%,秋霜冻日数占42%;从区域上看,引黄灌区的霜冻日数最少,中部干旱带次之,南部山区最多;宁夏全区近50年来的年霜冻日数、春霜冻日数和秋霜冻日数均呈现明显减少趋势,3个区域的霜冻日数变化趋势与全区保持一致;年代际变化上,20世纪80年代前宁夏全区的霜冻日数多于近50年平均,而之后的两个时代均少于50年平均,3个区域的霜冻日数年代际变化与全区类似,春霜冻日数及秋霜冻日数的年代际变化与全年霜冻日数的变化规律相似;宁夏的霜冻日数突变发生在1986年,春霜冻日数突变发生在1991年,而秋霜冻突变出现在1974年。受气候变暖影响,宁夏的霜冻日数总体上呈现下降趋势。研究结果可为本区合理制定霜冻灾害防御措施提供依据。     

山西省雷暴天气变化的气候特征分析

掌握山西省雷暴天气的气候变化特征,可以为该区域灾害性天气的预报预测提供参考依据,更有利于科学地指导工农业生产,达到趋利避害的目的。基于1960—2010年山西省71个国家观测站的雷暴资料,通过求线性趋势、滑动t检验、小波分析等气候统计方法,对山西省雷暴天气的时间和空间变化特征进行详细分析。结果表明：山西雷暴总日数分布呈东北多、西南少的格局;1960—2010年71站雷暴总日数变化总体呈下降趋势,无明显的周期性和突变性。山西大部分站点年雷暴日数呈下降趋势,年雷暴日数呈增加趋势且通过显著性检验的站点仅有4个,主要分布在忻州市的西北部。夏季6—8月是雷暴的高发期,约占全年雷暴的76%;4—5月、9—10月出现的雷暴约占24%;11—3月雷暴发生率很小。各月雷暴日数的空间分布特征不尽相同。3—4月雷暴日等值线由纬向转向径向,呈北少南多、西北少东南多的格局;5—6月雷暴日等值线主要以径向分布为主,呈东北多、西南少的格局;7—10月主要以纬向分布为主,呈北多南少的格局;11—2月雷暴日很少,空间分布特征不明显。雷暴过程的日变化显现80%以上的雷暴过程开始在12—20时,结束在13—21时。各时次结束的雷暴次数变化曲线呈现出副峰型,主峰点在16—17时,副峰点突增在20—21时,21—22时陡降。约60%的雷暴持续时长不超过1 h;约39%的雷暴持续时长在2~6 h;1%的雷暴会持续6~19 h;超过19 h的雷暴基本上没有。     

台风背景下重庆暴雨的环境场对比分析

为了摸清远距离台风和重庆暴雨的关系,笔者统计分析了2000—2014年台风背景下重庆暴雨个例共计57个,指出与重庆暴雨统计关系最密切的台风路径分别为西行路径和北上路径;从年际变化和月际变化上分别对其进行统计分析,发现影响重庆暴雨的台风一般最早出现在4月中旬,最晚出现在10月初,6—8月最多,其中7月发生远距离台风暴雨次数最多;通过合成分析发现,造成区域暴雨的西行台风和未达到区域暴雨的西行台风暴雨的环流背景存在明显差异;对产生重庆暴雨的台风流场进行对比分析,得出易造成重庆暴雨的4种类型的环流形势:东高西低型,西风倒槽鞍型场流型,中纬度低压流型和平直西风型。     

基于GIS的浙江省暴雨灾害及其危险性评价

为了对暴雨频发的浙江省进行暴雨灾害的定量评估和危险性评价,以加强对高危地区的暴雨防御指导,利用浙江省66个气象站1971-2010年气象观测资料,绘制浙江各地暴雨出现频数和强度分布图,分析暴雨的时空分布特征,并结合统计年鉴中社会经济数据,采用承载体易损性指数、暴雨强度指数及暴雨危险性指数等评价指标,利用GIS技术分析各指数的空间分布。结果表明,浙江省暴雨频发区主要分布在西部、南部和东南沿海地区,台风与梅雨是引发浙东和浙西暴雨的主要天气系统。5-9月是暴雨集中期,其中6月暴雨出现频数占全年暴雨日数的26%。自20世纪80年代末以来,浙江各地暴雨频数的年际变化呈一致性的增加趋势。浙江受暴雨危害较大的地区集中在经济发达的城市和沿海地区,危险性分析表明,浙江东南沿海、东北部和西部地区暴雨灾害的危险性较大;而中部、中西部山区和经济欠发达地区,暴雨灾害的危险性相对较小。暴雨灾害对社会经济影响较大,实时开展暴雨灾害的危险性评估,对促进防灾减灾具有积极作用。通过应用暴雨危险性指标对2011年浙江典型梅汛期暴雨灾害的危险性分析表明,本研究利用的评价方法与灾害实际影响程度基本一致,此方法可应用于浙江暴雨灾害的评估和危险性评价。     

山西省冰雹天气变化的气候特征分析

掌握山西省冰雹天气的气候变化特征,能为本区域灾害性天气的预报预测提供参考依据,有利于科学地指导工农业生产,达到趋利避害的目的。基于1960—2010年山西省71个国家观测站的冰雹资料,通过求线性趋势、滑动t检验、小波分析等气候统计方法,对山西省冰雹天气的时间和空间变化特征进行详细分析。结果表明：山西冰雹总日数分布呈东部多、北部多、西南部少的格局;1960—2010年71站冰雹总日数变化总体呈下降趋势,无明显的周期性和突变性。山西大部分站点年冰雹日数呈下降趋势,夏季6—8月是冰雹的高发期,约占全年冰雹的67%。各月冰雹日数的空间分布特征不尽相同。五台山是冰雹极易发生区,山区冰雹日数月际变化量明显大于盆地。一天中93%以上的冰雹开始在11—20时,结束在11—20时。99.6%的冰雹持续时长不超过1 h;80.6%的小时内冰雹持续不足10 min。     

贺兰山东麓葡萄园区国家级观测站与自动气象站最低气温的对比分析

为了促进宁夏葡萄产业发展,提升葡萄气象保障能力,为今后格点化预报和专业预报服务提供支撑,本研究利用2009—2016年4—5月贺兰山东麓葡萄园区内27个自动气象站及7个国家级观测站逐时最低气温资料,对比分析代表酒庄的自动气象站（简称：酒庄站）与所辖区国家级观测站（简称：大监站）最低气温的差异性。结果表明：贺兰山东麓最低气温出现在20时—10时,以03—08时居多,其中07时出现次数最多;经历史资料分析和实况个例对比分析,均发现酒庄站最低气温与大监站最低气温之间存在明显差异,差异普遍在3℃以内。     

2004—2013年唐山市主要灾害性天气时空分布变化特征

为了找出唐山市主要灾害性天气的时空分布变化特征,以便为灾害性防御工作提供一定的理论参考,利用2004—2013年唐山地区主要灾害性天气出现日数资料,对该地区主要灾害性天气的时空分布变化特征进行分析。结果表明：雾、雷暴、大风、暴雨、霾等5类为唐山地区主要灾害性天气。大风和雾时间和空间分布都有很好的反相关关系,大雾出现日数相对减少且高发中心向南移动,秋、冬两季多发;大风出现日数近几年有增多的趋势且高发中心向北移动,春、夏季强对流大风较多,高发区集中在北部山区和南部沿海地区;雷暴和暴雨时间变化有很密切的正相关性,出现日数相对稳定,多集中在6—8月,雷暴北部山区多发,遵化市出现频次最高,暴雨各观测站每年约1—3日,且无明显地域性差异;霾日数增多,主要集中在唐山市中西部地区,逐渐成为影响唐山地区的又一类灾害性天气,并且爆发频次极高。     

近44年福建省暴雨的时空分布及对农业生产的影响

通过对福建省66个站近44年的历年降水资料分析,阐述暴雨、大暴雨、特大暴雨的时空分布特点及对农业生产的影响。结果表明福建各类型暴雨主要发生在雨季和夏季,雨季为暴雨的第一高峰期;夏季为大暴雨和特大暴雨第一高峰期;秋冬季和春雨季的各类暴雨出现频率较小;暴雨的地理分布相对均衡,而大、特大暴雨的高发区在沿海地区。各类型暴雨以暴雨为主,但给农业生产造成严重损失的通常是大、特大暴雨。     

重庆西部区域性阻塞型暴雨浅析

利用1981—2010年重庆市34个气象观测站的日(20时—20时)降水量资料及空间间隔为2.5°×2.5°的NECP/NCAR逐6小时再分析资料,对重庆西部区域性阻塞型暴雨天气过程进行统计合成分析,结果表明：(1)导致渝西阻塞型暴雨的大尺度环流背景场为稳定的“两槽一脊”型环流,贝加尔湖低槽与东移的四川盆地低槽同位相叠加,副高西伸并稳定维持,位势场呈现“西低东高”的特点;(2)来自于南海地区的水汽持续输送至重庆西部地区为暴雨过程的产生和维持提供了有利的水汽条件;(3)暴雨发生前后温湿场发生了明显变化,温度场上暴雨发生前和发生时暴雨区附近有着较强的暖平流,而暴雨发生后为明显冷平流,湿度场上700hPa上10g/kg等比湿线及850hPa上15g/kg等比湿线可作为渝西阻塞型暴雨的一个预报参考指标。     

相似环流背景下降水量级差异甚大的2次过程对比分析

为研究夏季暴雨空、漏报问题,利用常规气象观测资料、FY-2D气象卫星、雷达、自动气象站加密及NECP再分析等资料,对相似环流背景下2012年7月降水量级差异甚大的2次过程进行对比分析,结果表明：在大尺度相似环流背景下,上下游系统配置及有无中尺度系统生成是2次降水量级差异的主要原因。7月6日短波槽在东移过程中冷空气减弱,同时降水的动力、水汽以及不稳定条件变差,山西中南部出现小阵雨;7月8日冷空气东移加强,高度场与风场呈现非地转特征,中尺度切变线、中尺度急流、中尺度涡旋生成,影响降水的水汽输送及水汽辐合加强,山西中南部对流发展,出现区域性暴雨天气。因此,在相似环流背景条件下,通过分析上下游系统动态演变、物理量场高低空配置,对数值天气预报产品进行订正,以减少暴雨空、漏报。