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期刊信息/Journal information
高原气象
高原气象

吕世华

双月刊

1000-0534

gybjb@lzb.ac.cn gyqx@lzb.ac.cn

0931-4967002

730000

甘肃省兰州市东岗西路322号

高原气象/Journal Plateau MeteorologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是全国性大气科学学术期刊之一， 努力反映高原气象学及其相关学科领域具有创造性和高水平的新成果， 新观点、 新动向。推动高原气象学及相关学科的发展， 促进国内外学术交流， 传播高原气象学和全球气候变化相关的科学知识， 为国民经济发展和西部大开发战略服务。重点报导青藏高原以其强烈的隆升， 独特的自然环境、 丰富的自然资源和对周边地区气候与环境的深刻影响， 及邻近地区的天气气候及大气物理、 化学等的观测事实， 大气环流理论， 预报预测方法， 高原大地形的动力和热力影响等， 也报导相关学科的研究成果， 本刊设学术论文、 短论、 研究简报、 学术讨论、 经验交流和综合评述等栏目。
正式出版
收录年代

    青藏高原西部狮泉河陆面过程参数和土壤热属性参数研究

    赵兴炳刘长炜童兵李煜斌...
    711-723页
    查看更多>>摘要：青藏高原陆面过程对中国的天气和气候具有重要影响.高原西部因自然环境恶劣、近地层观测实验缺乏而难以精确确定陆面过程参数和土壤热属性等参数,陆面过程模型通常只能采用模型默认参数,给该地区陆面过程模拟结果带来了不确定性,也降低耦合了陆面过程模型的天气气候模式性能.本文利用2015年6月至2017年1月期间青藏高原西部狮泉河站的陆面过程观测资料,分析了该地区常规气象特征,估算了空气动力粗糙度、热力粗糙度、地表反照率、土壤热容量、土壤热传导率、土壤热扩散率和土壤水通量密度等重要参数.结果表明,狮泉河区域近地层以偏西风为主;气温、太阳辐射、比湿等的季节变化比较显著;干湿季分明,降水主要集中在6—9月.地表反照率受土壤湿度影响,存在微小的季节变化,平均为0.20,与沙漠和戈壁相当.空气动力粗糙度和零平面位移受各方位地物分布影响而存在差异,平均分别为5.58×10-2 m和0.44 m.不同热力粗糙度计算方案在该地区的性能存在较大差异;热传输附加阻尼及热力粗糙度受大气边界层层结状况影响,狮泉河大气边界层层结以不稳定为主,不稳定层结下热传输附加阻尼kB-1和热力粗糙度平均值分别为11.37和6.44×10-7 m.土壤热容量、热传导率、热扩散率和水通量密度年平均分别为0.95×106 J·m-3·K-1、0.24 W·m-1·K-1、2.73×10-7 m2·s-1和0.12×10-5 m·s-1,与塔克拉玛干沙漠和敦煌戈壁的观测结果比较一致.

    青藏高原狮泉河地表粗糙度土壤热参数

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    青藏高原地气系统气象科学数据集成和共享

    熊安元冯爱霞高梅高峰...
    724-736页
    查看更多>>摘要：观测资料匮乏是制约青藏高原地球科学问题深入研究的关键因素.中国气象局国家气象信息中心联合中国气象科学研究院、中国科学院青藏高原研究所和西北生态环境资源研究院对近几十年来我国青藏高原区域的地气系统的大气和陆面观测资料及相关分析产品进行了整合集成,获得了高原区域长年代、多要素的地气系统综合气象数据,研发了综合气象数据库及其数据共享平台.本文系统介绍了相关科学数据的观测及数据情况,包括中国气象局长期业务观测数据、历次青藏高原大气科学试验数据、中国科学院部分野外台站长期观测试验数据和一些科学研究项目的产出数据成果,描述了多种数据的标准化集成技术和成果,设计并发布了青藏高原地气系统多源信息共享平台,为研究和解决青藏高原地球科学问题提供宝贵的数据资源.

    青藏高原地气系统气象数据共享平台

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    基于年际增量法的青藏高原南部汛期降水预测研究

    邓少格胡轶佳吕廷珍闫微...
    737-746页
    查看更多>>摘要：针对青藏高原南部汛期降水预测研究少和预测难度大的问题,通过分析1981-2010年青藏高原南部汛期降水与国家气候中心发布的88项大气环流指数、26项海温指数和16项其他指数年际增量的相关性,采用逐步回归法筛选出与降水相关的最优预测因子组合,在此基础上建立了高原南部汛期降水年际增量与预测因子的物理统计预测模型,并对2011-2019年的汛期降水进行了独立样本回报检验.结果表明,该模型的预测准确率很高,降水年际增量和距平同号率均达到7/9,距平百分率均方根误差为13％,降水相对误差在±15％以内的年份占比高达8/9.可见,该模型能够提高高原南部汛期降水预测能力.最后,利用NCEP/NCAR再分析月平均资料和NOAA海表温度月平均资料研究了预测因子影响高原南部汛期降水的物理机制.

    青藏高原南部年际增量法汛期降水预测

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    气温变化对中国夏季云水量的影响

    刘菊菊李天江卫玮
    747-759页
    查看更多>>摘要：利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)提供的1979-2016年ERA-Interim再分析资料分析了中国4个地区夏季大气水循环变量和气温时空特征,并通过相关分析、SVD方法及环流场合成分析进一步揭示了气温变化对云水含量的影响.结果表明:中国夏季云水含量空间分布从东南向西北减少.高原区云水含量与气温正相关,其他地区为显著负相关.西北地区升温使西风带水汽输送减弱和蒙古东部异常反气旋环流维持,北方地区升温使东北至蒙古异常反气旋和东南沿海异常气旋维持,西北太平洋副热带高压(副高)东撤,二者均使200 hPa西风急流减弱,水汽输送和上升运动减弱,云水含量减少.南方地区升温使黄海异常反气旋和南海异常气旋维持,副高东撤,200 hPa西风急流偏北,不利于水汽输送和上升运动,云水含量减少.高原地区升温使西风带南支和高原西部异常气旋加强,副高西伸北抬,高原北侧西风急流和南亚高压增强,促进水汽输送和低层辐合上升,使云液水含量增加.

    中国气温云水含量环流合成

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    1961-2019年中国西南地区夏季长周期旱涝急转与大气环流特征

    王映思肖天贵董雪峰
    760-772页
    查看更多>>摘要：利用西南121站1961-2019年的逐日降水观测资料,根据降水的REOF正异常区将西南分为西南Ⅰ区、西南Ⅱ区和西南Ⅲ区共三个区域,对3个分区的旱涝急转特征进行分析.结果表明:西南地区夏季旱涝急转存在明显的地域差异和相似性.Ⅰ区强旱涝急转事件较少,强的旱涝急转事件主要发生在2000年以前;Ⅱ区1961-1990年旱涝急转指数存在较明显的年代际振荡,1961-1970年旱转涝事件偏多,1971-1980年涝转旱事件较多,1980-1990年旱涝急转强度较小,1990年后逐渐转为年际振荡;Ⅲ区旱涝急转指数整体偏低,1975-2000年间存在较明显的年际振荡,2010年后旱涝急转事件呈增多增强的趋势.对各区典型旱涝急转年的大气环流特征进一步研究发现,三个区的旱期,中高纬度高空西风强,盛行纬向气流,中低纬度西太平洋副高偏西偏强,南海-太平洋和印度洋-孟加拉湾水汽输送弱,低层盛行下沉气流,导致降水偏少.三个区的涝期环流形势复杂,其中Ⅰ区涝期,中高纬环流呈"-+-"的纬向波列,乌拉尔山高压脊加深,西太平洋副高偏东偏北,孟加拉湾水汽输送增强,上升运动增强,降水偏多.Ⅱ区涝期,中高纬环流呈"-+"的纬向波列,鄂霍次克海高压脊加强,西太平洋副高偏东偏北,南支槽较明显,太平洋和印度洋水汽输送增强,降水偏多.Ⅲ区涝期,中高纬环流呈"+-+-"的纬向波列,乌拉尔山高压脊与贝加尔湖低压槽增强,西太平洋副高偏东偏北,孟加拉湾-印度洋水汽增强,降水偏多.

    西南地区旱涝急转降水分区大气环流

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    阵风锋差异及强迫作用对雷暴触发影响的模拟分析

    胡文东杨侃文小航张莹...
    773-788页
    查看更多>>摘要：为加深了解强对流的机制和特点,弥补雷达探测能力的不足,针对一次由3条阵风锋共同触发强对流过程,利用业务中尺度模式WRF进行了数值模拟,通过经本地化改进的指数探索触发关键因素,并与雷达探测资料对比分析.结果表明:(1)本地业务模式对此次过程天气背景与关键系统具有一定的模拟效果,但把握对流单体的能力十分有限,需辅以其他参数方可揭示新生雷暴触发机制.(2)本地化改进Micro Burst Index(MBI)与Turbulent Kinetic Energy(TKE)相互印证,体现了对流与阵风锋的重要特征.MBI高值区的范围、强度与原生对流特征相符,外缘与阵风锋位置吻合,强内核面积与各阵风锋强度一致,反映出各阵风锋及其触发能力存在差异.(3)3条阵风锋及MBI强度、850 hPa风场和下垫面特征的不同,决定了阵风锋各个交汇点是否触发新生对流,以及新生对流的强度与传播方式的不同.(4)强迫上升由3部分组成,其中阵风锋沿地形强迫上升贡献占垂直运动的1.1％,围拢挤压占40.9％,阵风锋的直接强迫最强占58.0％.上述共同作用导致强烈的上升运动,促使地表空气上升到海拔4300 m远超出LFC,并与局地水汽条件相配合,是触发异常强烈新生对流的关键.大气低层自东向西传播的重力波也有利于新生对流的触发.(5)M B I计算简单方便,可揭示模式难以直接反映的重要特征,经不断完善可望为无缝隙网格预报提供关键线索.

    阵风锋强迫触发对流模拟MicroBurstIndex

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    西南地区东部区域性暴雨事件的客观识别及其变化特征

    周杰赵俊虎李永华邹旭恺...
    789-800页
    查看更多>>摘要：利用区域性极端事件客观识别方法(OITREE)和1961-2018年西南地区东部118站逐日降水资料对该区域近58年的区域性暴雨事件进行了识别,确定了相应的OITREE方法的参数组,共识别得出246次区域性暴雨事件,其中25次达到极端强度,2004年9月3-6日发生的区域性暴雨事件是西南地区东部近58年来综合强度最强的一次区域性暴雨事件.进一步分析表明:西南地区东部区域性暴雨事件的持续时间主要为2天,最长为5天;事件的累积强度集中在500～1000 mm之间,累积面积集中在10×104～20×104 km2.西南地区东部区域性暴雨事件多发于5-9月,其中7月最多,占总发生频次的31.7％.四川东部和重庆西部的平原区是暴雨事件的频发和强度中心地区.近58年西南地区东部持续性区域暴雨事件增多[0.57次·(10a)-1],持续时间延长[1.2 d·(10a)-1],最大影响范围扩大[5.7×104 km2·(10a)-1],极端强度也增强[73.4 mm·(10a)-1].

    区域性暴雨事件客观识别西南地区东部

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    西安连续两天短时暴雨的对流条件及触发机制对比分析

    赵强王楠高星星陈小婷...
    801-814页
    查看更多>>摘要：2015年8月2-3日西安地区连续两天出现了短时暴雨天气,引发山洪和泥石流,造成铁路中断和人员伤亡.本文利用常规观测资料、卫星云图及西安站的多普勒雷达资料、欧洲中期天气预报中心(EC-MWF)再分析资料(0.25°×0.25°),对两次过程的对流条件和触发机制进行对比分析.结果表明:两天的对流条件有明显区别,2日西安为副热带高压(简称副高)控制,高温高湿,地面温度达39℃,能量充沛,对流有效位能(CAPE)值大于2000 J·kg-1,地面到850 hPa大气垂直温度递减率接近超绝热状态,非常利于对流触发;3日高原槽东移,西安位于低槽和副高之间冷暖空气交汇区,地面上陕北有冷锋南压,近地面层不稳定度降低,低层冷平流比2日有明显增强,地面温度降至30℃,CAPE值800 J·kg-1.对比来看,3日气温、不稳定能量较2日有显著降低,但天气尺度系统强迫更强.触发机制分析显示:2日下午地面辐合线在延安触发对流,向南移动过程中产生冷池,出流的阵风锋在西安触发新生对流,由于西安地区水汽含量大,能量充足,对流回波维持时间长,产生短时暴雨,1 h降水量高达47.2 mm,而3日下午的暴雨是由冷锋触发,强锋生区域与低层冷平流区域对应较好,位于近地面层到850 hPa,锋生次级环流诊断发现,地面到850 hPa由于锋生造成的垂直运动,使得气块克服对流抑制抬升到自由对流高度,触发不稳定能量释放,产生强降水,冷锋南压过程中由于秦岭的阻挡作用,在沿山北麓边界层形成急流,沿着急流强雷暴单体不断生成并在向东移动过程中形成列车效应,造成山区的大暴雨.

    短时暴雨大气不稳定度阵风锋冷锋锋生次级环流

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    弱天气尺度背景下湖南两次暖区暴雨对比分析

    唐佳叶成志唐明晖许霖...
    815-828页
    查看更多>>摘要：首先对2008-2019年4-9月湖南弱天气尺度背景下暖区暴雨依据500 hPa环流形势分为强西南急流型和副高型,然后对2018年4月30日(简称"4·30"过程)和2016年7月17日(简称"7·17"过程)两次不同类型暖区暴雨过程进行对比分析.结果表明:(1)两类暖区暴雨具有明显季节差异,强西南急流型和副高型分别发生在春季和夏季.强西南急流型一天任何时刻均会出现,夜间降水频次增多.副高型的日变化明显,降水峰值出现在上午.强西南急流型降水范围广,多出现在湘南地区,西南急流北推到长江中下游地区时,湘北也会出现暴雨.副高型降水分散,在湘西北、湘北及湘东南地区均出现强降水,局地性强,对流性明显.(2)"4·30"过程暴雨区处于上下一致西南风中,在切变线南侧辐合上升、西南急流和地面辐合线共同影响下湘东北出现暴雨,属于强西南急流型暖区暴雨;而"7·17"过程,副高脊线控制湖南,受中低层弱切变和地面中尺度气旋影响,湘西北出现暴雨,属于副高型暖区暴雨.(3)"4·30"过程暴雨区上空垂直螺旋度均为负值,700 hPa存在负值中心,意味着700 hPa切变线造成暴雨区强辐合上升,导致强降水发生;"7·17"过程,垂直螺旋度呈"上正下负"结构,900 hPa高度强气旋性旋转辐合最强,表征近地层中小尺度系统影响造成暴雨."4·30"过程水汽输送和辐合比"7·17"过程更强."7·17"过程比"4·30"过程低层热力不稳定能量更大且热力不稳定层结更强.β中尺度辐合线和γ小尺度气旋分别为"4·30"过程和"7·17"过程的触发机制.

    暖区暴雨弱天气尺度背景地面中尺度辐合系统垂直螺旋度强西南急流型暖区暴雨副高型暖区暴雨

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    基于卫星资料的西北地区高原涡强降水分析

    魏栋刘丽伟田文寿王瑞...
    829-839页
    查看更多>>摘要：GPM(Global Precipitation Measurement)卫星目前被广泛应用于对流系统的研究中,但受限于卫星轨道扫描方式,在中纬度青藏高原东部区域,GPM轨道观测数据捕获完整的强对流系统较为困难.本文利用全球降雨观测GPM卫星资料、FY-4A卫星资料、NCEP-FNL和ERA-Interim再分析资料,结合地面观测资料,研究了2018年7月1日发生在高原东坡的一次暴雨强降水系统结构.结果表明:层云降水和对流性降水组成的混合性降水云团中,对流云样本数只有层云的1/5,但平均降水率是层云的14倍,对总降水的贡献达到75％,对流性降水贡献远高于南方强降水系统;强降水质心离地高度约2 km,具有比我国南方同类强对流系统更明显的低质心特征;对流云内云滴谱较宽,云粒子半径差异较大,2～5 km高度出现明显的粒子累积带,与层云系统具有显著差异.在副高外围西南气流的引导下,来自孟加拉湾的水汽通道打通,甘肃省南部700 hPa比湿可达16 g·kg-1,大气可降水量普遍达到40 kg·m-2以上,加之大气不稳定能量较高,高原涡和700 hPa切变线合并触发了此次对流性强降水.受云团前侧高压脊阻挡,暴雨云团从高原东部初生至发展旺盛阶段用时接近4 h,自西向东移动约3个经度,属于准静止型暴雨云团,暴雨云团移速缓慢是导致此次局地极端强降水的重要原因.

    GPM卫星探测暴雨云团高原涡降水率垂直结构

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