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。     

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。     

鲁西南地区主要气象灾害时空分布特征分析

在气候变暖的背景下,气象灾害频繁发生。为了达到趋利避害、防灾减灾的目的,本文利用鲁西南地区7县2区的多年的气象站的观测资料,选取了1971—2010年的地面气象站的观测数据和历史气象灾害灾情数据,分析了鲁西南地区的主要气象灾害,简述了暴雨、雷电、大风、冰雹这四种气象灾害的时间和空间空分布特征,为鲁西南地区气象灾害防御提供了科技支撑和理论支持。结果表明: 暴雨日数随着年代的增加呈现出上升的趋势,空间分布总体呈纬向的自北向南递增趋势;雷电日数随着年代的增加总体呈逐年减少的趋势,空间分布由牡丹区逐渐向各县递减;冰雹发生次数呈减少的趋势;大风日数呈现出明显的下降趋势。     

气候变暖背景下长治市极端降水变化趋势

为了研究气候变化背景下长治市极端降水的变化趋势,掌握其变化规律,本文使用1961—2015年长治市所属11个县站的逐日降水和气温资料,对降水极端气候事件的分析侧重于大雨、暴雨、大暴雨、大雪和暴雪的变化特征,研究不同级别频数的年际变化规律。利用降水要素倾向率计算、Morlet小波分析、Mann-Kendal突变分析等对长治气候变暖前后各级别降水频数进行分析。结果表明：1、长治市年平均气温增高背景下,各量级的降水日变化不尽相同,其中以小雪日的增加和小雨日的减少最为显著;有降水日（日降水量≥0.1 mm）呈减少趋势,同时大暴雨、大雪和暴雪日数呈不同程度的增加。2、暴雨、大暴雨和大雪、暴雪都有25～30年的低频振荡周期,在高频部分有准两年振荡周期,在整个时间序列中各级别降水还具有4年、6年和8年左右的周期。3、暴雨极端降水在1962年发生突变;大雪日数突变年份在1990年前后,2006年之后大雪日数增加趋势更加显著。其他级别降水日数无明显突变。     

近 60年大连市不同等级降水量与降水日数的变化特征

为了研究掌握不同等级降水量和降水日数演变规律,合理利用降水资源,更好地服务于农业生产。根据大连市1951—2010年逐日降水资料,利用线性趋势和Mann-Kendall突变检验等方法,对大连市不同等级降水量和降水日数的变化特征进行分析。结果表明：年降水量和降水日数均呈减少趋势,降水日数的减少更加显著。小雨量和大雨量（日数）显著减少,中雨量（日数）则呈增加趋势,暴雨量（日数）减少趋势不明显。降水量（日数）的季节变化明显,其中夏、秋、冬季降水量（日数）呈减少趋势,而春季降雨量（日数）呈增加趋势。降水强度春季显著增大,夏、秋季显著减小,而冬季有微弱的下降趋势。春季发生极端降水事件的概率增加,尤其是进入21世纪以来更加明显。年降水日数在1978年发生1次明显突变。     

1958—2012年郑州市极端气温和极端气温事件年际变化特征

为了探究郑州市极端气温和极端气温事件的变化特征及其未来发展趋势,根据1958—2012年郑州市逐日最高、最低气温资料,以百分位阀值法确定了逐年的极端气温阀值,并统计出极端高温和低温天气日数,运用Mann-Kendall非参数秩次相关检验法和小波分析法研究了郑州市过去55年年最低气温、年最高气温、极端高温阀值、极端低温阀值、极端高温天气日数和极端低温天气日数的年际变化特征、突变特征和周期变换特征,并运用了R/S分析进行了预测。结果表明：（1）郑州市年最高气温、极端高温阀值和高温天气日数都呈现减少趋势,而年最低气温、极端低温阀值和低温天气日数都呈增加趋势;（2）郑州市年最高气温、最低气温和年极端低温阀值及极端低温发生日数都发生了明显的突变,并在突变后达到显著水平,而极端低温阀值及极端低温发生日数并未发生明显的突变;（3）周期变化特征上,4种气象要素都存在明显的变化周期,且都是大周期嵌套在小周期的变化特征;（4）从突变特征和周期变化来看,在未来几年,极端高温天气日数将持续增加,极端低温天气日数将持续减少;（5）R/S指数研究表明,最高气温会从减少趋势转化为增加趋势,年最低气温和极端高温天气日数会从增加趋势转化为减少趋势,极端低温天气日数仍会呈现增加趋势。     

近45年广西寒露风的时空变化特征

为了掌握广西寒露风的演变规律,为晚稻生产提供决策依据,利用广西88个气象站1971—2015年逐日平均气温资料,统计逐年寒露风初日、寒露风日数,采用线性倾向计算、阶段性分析、Morlet小波分析、Mann-Kendall突变检验、相关分析等方法,分析了广西寒露风的时空变化特征。结果表明:(1)近45年广西大部地区寒露风初日呈推迟趋势,南部变化速率大于北部;大部地区寒露风日数呈减少趋势,南部减少速率大于北部。(2)广西寒露风具有较明显的阶段性和突变性特征,突变发生在1998年。(3)寒露风初日、寒露风日数均存在4年、8年左右的周期变化。(4)广西寒露风对气候变暖的响应明显,寒露风初日与9—10月平均气温具有显著的正相关关系,而寒露风日数与9—10月平均气温具有显著的负相关关系。     

黑龙江省夏季降雨量及暴雨时空分布特征研究

利用黑龙江省80个气象站夏季(6-8月)逐日降水资料,分析近55年(1961-2015年)黑龙江省夏季降雨量和暴雨的变化特征,为粮食生产提供科学依据。[方法]从夏季降雨量、降雨量变化趋势、暴雨次数、暴雨变化趋势等方面,利用趋势系数等统计方法和GIS空间插值技术,分析黑龙江省夏季降雨量和暴雨的时空分布特征。[结果]结果表明黑龙江省夏季降雨量在中部的小兴安岭和张广才岭西部地区最高,在360mm以上,东部三江平原和西部松嫩平原地区最低,在300-320mm之间。夏季降雨量在松嫩平原和大兴安岭地区呈增加趋势,小兴安岭和三江平原地区呈减少趋势。全省夏季平均降雨量呈减少趋势,平均每10年减少2mm,20世纪70年代平均降雨量最低,80年代最高。小兴安岭西南部和张广才岭西部地区平均暴雨日数最多,其次为三江平原和松嫩平原地区,大兴安岭地区最少。暴雨发生站次呈明显升高趋势,每10年增加2.3站次,20世纪70年代暴雨发生站次最少,2010年以后最多。最大日降雨量基本上从西南向东北部递减,西南部地区绝大部分地区最大日降雨量都在120mm以上,东北部地区都在120mm以下。     

青海湖南部近57年大风日数的变化特征

为了更好地剖析青海湖南部大风日数的演变特征,笔者利用青海湖南部共和县气象局1961—2017 年的大风日数观测资料,采用线性倾向估计、M-K突变分析、滑动平均等方法,对大风日数的年代际、年际和季节变化趋势进行分析。结果表明：（1）自1961 年以来该地大风日数随年份的延长呈显著减少趋势,每10 年减少2.0 天;（2）共和地区春、夏、秋、冬四季大风日数均呈现出减少趋势,大风日数的减少幅度大小依次是：春季＞夏季＞秋季＞冬季,其中春季和夏季大风日数的减少趋势显著;（3）突变分析表明,春、夏、秋、冬四季大风日数未发生突变,年大风日数在1975 年发生了由多到少的突变。对于防灾减灾,合理利用气候资源,改善生态环境很有价值。     

陕北黄土高原地区极端气温事件变化特征

为了分析区域气温变化对全球气候变化的响应过程,利用6个气象站点1959—2011年逐日最高、最低和平均气温数据,分析陕北黄土高原地区极端气温事件变化特征。结果表明：（1）变化趋势上,区域内极端气温暖指数（极端最高气温、生长季长度、暖夜日数和暖昼日数）呈显著增加趋势,而极端气温冷指数（霜冻日数、结冰日数、冷夜日数和冷昼日数）呈显著减少趋势,极端气温指数变化趋势与全国趋势一致;（2）空间分布上,榆林和吴起是极端气温指数最大值和最小值分布较为集中的2个站点,反映出区域北部和西部对气候变化的响应较为敏感;（3）突变特征上,极端气温冷指数（结冰日数、冷夜日数和冷昼日数）减少突变主要发生在1980s,而暖指数（极端最高气温、生长季长度、暖夜日数和暖昼日数）增加突变主要发生在1990s。     

1961-2017年黑龙江省夏季降水的气候特征分析

为了进一步研究黑龙江省夏季降水的气候特征,本研究利用黑龙江省62个台站1961—2017年夏季（6—8月）逐日降水资料,分析夏季降水的时空特征,并将降水划分为小雨、中雨、大雨、暴雨及以上等4个级别,讨论各级别降水对夏季总降水的贡献。结果表明：黑龙江省夏季年平均降水量（略减少）约336.2 mm,1980s降水量最多;年平均降水日数（显著减少）约为42.3天,1960s降水日数最多;年平均降水强度（显著增加）约为7.98 mm/d,1990s和1980s降水强度最大。各等级降水中仅小雨降水量（降水日数）呈显著减少趋势、降水强度呈显著增加趋势;夏季降水量中有超过1/3是由中雨提供给的,有超过1/2是由小雨和大雨共同提供的;降水事件以小雨为主,降水日数中有近3/4为小雨日数。     

呼伦贝尔市暴雨分型研究

为了研究呼伦贝尔市暴雨环流形势特征,防范暴雨引发的洪涝灾害对农业产生的影响,使用1971—2010年呼伦贝尔市16站降水资料和NCEP再分析资料,对发生暴雨过程天气环流背景进行分型。结果表明：呼伦贝尔市暴雨过程主要影响系统大致分为4类：（1）西太平洋副热带高压与西风带系统的相互作用（71个,43.3%）;（2）西太平洋副热带高压与其西侧北上的台风共同与中高纬度环流系统相互作用（35个,21.3%）;（3）台风或热带气旋与西风带系统远距离相互作用（27个,16.5%）;（4）西风带系统的直接作用（31个,18.9%）。     

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。     

安徽淮河以南区域性暴雨大尺度环流背景分析

为了从气候平均态的角度掌握安徽淮河以南汛期区域性暴雨的大气环流背景和物理量配置的特征,为区域性暴雨预报提供有利参考,本研究利用合成分析、EOF分解、显著性差异检验、相关分析等方法,对1960—2013年安徽淮河以南地区5—9月171次区域性暴雨个例进行分析,以研究其时空分布、大尺度环流分型及物理量场分布特征。研究表明：安徽淮河以南区域性暴雨大尺度环流特征主要表现为中高纬“2脊1槽”型。暴雨主要是边界层偏南风急流、低空西南急流和高空西风急流三者垂直方向上耦合的结果,暴雨区多位于南亚高压北侧,高空西风急流南侧,低空急流左前方和边界层急流中心的左侧及850 hPa暖切南侧,且垂直方向上呈现湿位涡正负区叠置的形势,为暴雨的产生提供不稳定层结条件。     

2011.7山西区域性暴雨天气过程诊断分析

为了进一步研究山西区域性暴雨天气过程的主要成因,利用常规和非常规气象观测与监测资料,对2011年7月1—3日山西区域性暴雨天气,从大尺度环流背景、中低层影响系统、红外卫星云图、不稳定能量及物理量场的空间垂直剖面进行综合分析。结果表明：该次暴雨发生在东高西低副高影响的环流背景下,中低层切变为暴雨主要影响系统,强烈的上升运动、低层辐合高层辐散的流场配置为暴雨提供了有利的动力条件,涡度场与高低空系统的时空分布变化相一致,ki指数≥32℃的高能区、si＜0℃的不稳定区域在降水时段始终与中低层切变系统的位相一致,促进了持续性强降水的产生。     

近50年海南岛高温日数和热浪的气候特征

利用1966—2015年海南岛18个气象站日最高气温资料,分析了海南岛高温日数、热浪频次和热浪强度的时空分布特征。结果表明:(1)海南岛年高温日数、不同等级热浪频次和热浪强度呈西北多东南少的空间分布,高值区集中在西北部,低值区分布在沿海地区。其中,昌江年高温日数最多、热浪频次并列最多、强度最强;东方和三亚几乎未出现过热浪。(2)近50年海南岛以持续3~4天轻度热浪为主,且全岛平均年高温日数、热浪总频次总体呈显著增长趋势。其中,轻度和中度热浪频次呈缓慢增长趋势,重度热浪频次变化不明显。除重度热浪外,2003年后年高温日数和其他等级热浪频次大多处于偏多年份。年热浪强度增长趋势不显著,但2000年后明显增强。(3)区域变化特征分布不均匀。大部分地区的年高温日数、年热浪和轻度热浪频次增长趋势显著,但年热浪强度、中度和重度热浪频次变化趋势的空间分布不均匀,且绝大多数地区趋势不显著。     

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。     

多种观测资料同化试验在一次淮河流域暴雨过程中的对比分析

为了研究不同观测资料在区域数值模式中的同化影响,选取淮河流域一次暴雨过程,采用WRF模式,直接同化NOAA卫星携带的微波温度辐射计资料AMSUA (AMSU-A)、微波湿度辐射率资料AMSUB和常规探空资料。结果表明：同化了AMSUA和AMSUB资料后对降水的模拟较控制试验有所调整,从TS和ETS评分上看,在大雨以上量级,同化卫星资料试验明显优于控制试验。 同化探空资料对强降水的模拟最优,且对强降水的空漏报也有明显改进。