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期刊信息/Journal information
气象
国家气象中心
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国家气象中心

矫梅燕

月刊

1000-0526

qxqk@cma.gov.cn

010-58993789；68407936；68407336

100081

北京中关村南大街46号

气象/Journal Meteorological MonthlyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为气象科学专业刊物。内容涉及大气科学及其各个分支学科，侧重应用技术的研究，着眼于新技术、新方法的推广和普及。设有综合评述、研究论文、气象业务现代化、天气气候总结、经验交流、专业气象服务、防灾减灾、知识介绍、台站园地、每月天气、每月气候与影响等栏目。读者对象为气象科技人员和相关院校师生。
正式出版
收录年代

    过去30年北京地区大气对流边界层高度的变化特征及其影响因素

    赖悦李林王辉张宏文...
    1417-1428页
    查看更多>>摘要：大气对流边界层高度的演变对天气和气候变化具有重要影响,目前关于北京地区对流边界层高度的气候特征研究较少.利用1992-2022年的高分辨率ERA5再分析资料,研究了过去30年北京地区对流边界层高度的气候特征.首先使用无线电探空观测数据评估了ERA5大气对流边界层高度数据的表现,结果显示ERA5可以很好地再现探空观测的对流边界层高度变化特征.其次研究了对流边界层高度的年际变化、季节变化和日变化特征,以及对流边界层高度与关键气象要素的相关性.结果表明,过去30年春季和秋季的对流边界层高度分别以61.6 m·(10 a)-1和13.1 m·(10 a)-1的速率呈逐年减小趋势,夏季和冬季的对流边界层高度分别以2.9 m·(10 a)-1和7.7 m·(10 a)-1的速率呈逐年增加趋势.春季、夏季、秋季、冬季中午时段的对流边界层高度中位数分别约为1700、1100、950、800 m.春季在全年四个季节中的对流边界层高度发展最高,是因为春季地表感热通量最大,同时大气层结的不稳定程度最强.通过分析对流边界层高度与感热通量、位温直减率、地气温差的相关关系,发现在春季,当感热通量每增大100 W·m-2时,对流边界层高度升高615 m;当位温直减率每增大1℃·km-1时,对流边界层高度升高1376 m;当地气温差增大1℃时,对流边界层高度升高175 m.

    对流边界层高度(CBLH)再分析资料无线电探空变化特征影响因素

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    淮河流域骤旱时空分布特征分析

    陈悦段春锋李清泉王朋岭...
    1429-1440页
    查看更多>>摘要：淮河流域位于我国南北气候交界带,地理环境复杂,提升对淮河流域骤旱的认识对于保障农业生产具有重要意义.文章基于ERA5、ERA5-LAND、GLDAS 2.1和GLEAM 3.8a四套土壤湿度资料分析了2000-2020年淮河流域骤旱的时空分布特征及资料不确定性.针对全年的骤旱统计结果表明:ERA5的骤旱平均发生次数整体偏多,空间分布相对均匀,其余三套资料呈北少南多的空间分布;骤旱平均历时与骤旱发生次数的空间分布大致相反;骤旱平均发生次数决定了骤旱发生率的空间分布;骤旱发生次数的年际变化较大,且具有较大的资料不确定性.淮河流域骤旱多发于作物生长季(4-9月),聚焦作物生长季,骤旱平均发生次数的空间分布与全年结果相似;骤旱平均历时相对全年结果偏短.淮河流域南部地区在作物生长季内骤旱多发,其年际趋势同样具有较大的资料不确定性.

    淮河流域骤旱土壤湿度时空分布特征资料不确定性

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    2024年初夏江南异常多雨的环流背景及热带西印度洋破纪录暖海温的作用

    方祥生高辉
    1441-1450页
    查看更多>>摘要：2024年初夏我国东部季风区呈现明显的"北旱南涝"分布特征,其中江南降水量打破历史同期纪录,统计和个例分析均表明,偏强偏西的西太平洋副热带高压(以下简称西太副高)西侧异常偏强的南风水汽输送起到了主要作用.但在110°E以西地区大气环流表现出与历史事件不同的特征.北非副热带高压(以下简称北非副高)东侧明显向东和向南伸展,并在热带印度洋南部与西伸的西太副高首次连通,形成一个"倒Ω"环流型.热带印度洋西部异常暖海温可能是江南初夏异常多雨的主要外强迫因子.2024年1-2月西热带印度洋海温距平首次突破1℃,下垫面的热力作用加热了对流层中下层大气,气柱受热膨胀使北非副高东侧的位势高度升高和北风分量增强,与西太副高西段在热带印度洋南部上空共同形成"倒Ω"环流型,并在赤道印度洋上空形成很强的气旋式距平环流,其东侧偏南风距平分量汇入孟加拉湾西南气流,向江南地区的水汽输送明显增多,从而导致江南异常多雨;历史资料的统计分析同样验证了这一结论.

    江南厄尔尼诺热带印度洋全区一致海温模态西太副高北非副高

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    天津一次夜间极端短时强降水的中尺度特征及成因探究

    王莹王艳春易笑园孙晓磊...
    1451-1466页
    查看更多>>摘要：为研究天津夜间极端短时强降水的中尺度特征及成因,利用加密自动气象站资料、分钟降水资料、多普勒天气雷达资料、风廓线资料及ERA5再分析资料,对2022年7月3日夜间发生在天津的一次极端短时强降水进行了分析.结果表明:此次强降水发生在500 hPa无明显低值天气系统、低层也无天气尺度低空急流背景下,主要由中小尺度天气系统强迫造成,具有明显的局地性、突发性、极端性.造成降水的β中尺度对流系统以组织性较高的多单体风暴形式呈现,其由零散回波组织合并形成,呈现出大陆强对流型回波特征.高温高湿环境下,边界层暖式切变线的增强与地面中尺度辐合线相配合,加之中层干冷空气入侵导致不稳定性增强,对流得以触发.初始对流形成的冷池与环境风构成清晰且不规则的出流边界,冷池强迫作用导致出流边界前侧有γ中尺度涡旋形成.夜间边界层惯性振荡导致的非地转风顺转以及逐渐形成的逆温层结,促使来自海上的东南暖湿气流不断加强为边界层急流,并造成0.1～2.5 km垂直风切变相应增大,低层风切变与逐渐增强的冷池之间相互作用并达到短暂平衡,因而使得出流边界前侧涡旋不断增强并自下而上发展,与涡旋相伴随的强动力辐合直接导致分钟级雨强快速增长并持续数分钟,最终导致了极端短时强降水的出现.研究结果为预测华北地区夜间局地短时强降水并探索其发生发展机制提供了一定的参考依据.

    极端短时强降水边界层急流对流冷池垂直风切变γ中尺度涡旋

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    2023年9月19日阜宁致灾强龙卷多源观测分析

    杨祖祥李萌萌王磊徐怡...
    1467-1479页
    查看更多>>摘要：2023年9月19日,黄淮和江淮地区自北向南出现了一次混合型强对流过程,并伴有多个龙卷.其中最强龙卷出现在江苏盐城阜宁,达到强龙卷(EF3级)级别,距其1.2 km的童营村观测到41.8 m·s-1(14级)极大风.利用地面观测资料、探空资料、S波段双偏振雷达等资料对阜宁强龙卷进行分析.结果表明:本次龙卷发生于西太平洋副热带高压与低空切变线之间的高温高湿辐合区中;低层锋面坡度较大,地面辐合线快速南移,配合极低的抬升凝结高度和对流抑制能量,较高的对流有效位能和垂直风切变的环境条件有利于形成龙卷.阜宁龙卷是典型的强降水超级单体龙卷,具有钩状回波、有界弱回波区和持久深厚的中气旋等特征,高耸倾斜的强回波伸展高度超过16 km.双偏振雷达观测到龙卷碎片特征(TDS)范围较大,表明龙卷强度大、破坏强;龙卷发生前和维持阶段,受强垂直风切变影响,钩状回波中差分反射率(ZDR)弧与强差分传播相移率(KDP)中心分离,形成的倾斜垂直环流有利于风暴维持和发展;TDS前侧出现低质心强降水回波,地面出现降水和降温后,ZDR弧和ZDR柱减弱消失,龙卷风暴快速减弱.

    超级单体冷池双偏振雷达龙卷涡旋特征龙卷碎片特征

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    2022年春季四川盆地一次飑线的环境条件与回波特征

    郭云云罗辉青泉安琳莉...
    1480-1494页
    查看更多>>摘要：2022年4月11日夜间,四川盆地出现一次飑线天气过程,造成安岳12级以上雷暴大风.由于对飑线系统快速发展机理认识不足,大风和短时强降水预报均出现较大偏差.基于多源观测资料和ERA5再分析资料,对该次飑线过程的环流背景、回波演变及对流系统维持消亡原因进行诊断分析.结果表明:飑线发生在500 hPa高空槽前和700 hPa南风急流的耦合区内,高层辐散、低层辐合在飑线形成前显著增强,为风暴发展提供了动力条件;盆地中南部具有超过1000 J·kg-1的对流有效位能,大于15 m·s-1的深层和浅层垂直风切变,代表站3.8 km高度的湿球0℃层和7 km高度的-20℃层,达6.88 ℃·km-1的垂直温度递减率,探空廓线的"喇叭口"形态等环境特征,尤其是垂直风切变、中层干层和对流下沉有效位能等环境要素接近或超过统计极值,为飑线的合并发展、强雷暴大风的发生提供了有利的环境条件.飑线北段对流系统受龙泉山脉地形、冷池和地面辐合线共同作用而触发、发展,南段对流系统则主要受低层动力作用抬升发展,两段线状对流系统东移至盆地中部高能高湿地区后,在地面辐合线、强冷池和700 hPa急流的共同作用下,合并增强发展为镶嵌有超级单体和弓形回波的南北向飑线系统.飑线形成前的超级单体风暴和飑线成熟阶段都具有回波悬垂、弱回波区、后侧入流、中层径向辐合等结构特征.对流层中层后侧入流、干夹卷形成的下沉气流使得超级单体风暴和冷池的移速超过其他部分而形成弓形回波,下击暴流产生的大风和地面降水造成的冷池传播速度显著强于0～3 km垂直风切变则是飑线快速消亡的重要原因.

    飑线弓形回波冷池垂直风切变

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    2015-2023年江西雷暴大风特征分析

    曹倩郭建平孙玉萍雷星宇...
    1495-1508页
    查看更多>>摘要：利用江西2015-2023年区域自动气象观测站地面逐小时观测资料、地闪资料以及天气雷达资料,给出了江西雷暴大风的总体时空分布特征,结合ERA5再分析资料,分析雷暴大风发生前的大气环境特征.结果表明:江西雷暴大风集中出现在春夏季,雷暴大风的季节变化有明显的南北差异,表现为江西中北部春季雷暴大风发生的频数仅略多于夏季,而江西南部夏季雷暴大风发生的频数超过春季的2倍.雷暴大风呈现明显的日变化,其发生最密集时段为14-20时(北京时),江西中北部傍晚至夜间雷暴大风发生频率远高于江西南部.江西雷暴大风发生前的热力、动力和水汽特征存在显著时空差异.在同一季节江西中北部的动力作用总体强于江西南部,而南部热力和水汽作用要强于中北部;夏季热力和水汽作用强于春季,春季动力作用强于夏季;不同时段雷暴大风发生所需要的对流不稳定能量有差异,但均在不稳定层结环境中,午后雷暴大风多发生在较小垂直风切变环境中,而深夜时段则多发生在强垂直风切变环境中,此外白天上干下湿结构比夜间显著.因此,按季节分区域、分时段设定环境参数阈值,对于雷暴大风预报预警的指导意义更大.江西中北部春季当0～6 km垂直风切变(Shear6)分布于30～33 m·s-1,即使最佳对流有效位能(MUCAPE)仅介于0～500 J·kg-1和大气可降水量(PW)介于43～48 mm,仍要警惕雷暴大风的发生.夏季预报雷暴大风时需关注MUCAPE和PW,尤其江西南部雷暴大风更集中发生在很弱的中层垂直风切变环境中,当PW＞60 mm、MUCAPE＞1500 J·kg-1时,即使Shear6分布在5～8 m·s-1,仍需考虑雷暴大风的发生.任何区域在不同季节,PW的增加对雷暴大风的发生都很重要,需重点关注其变化.

    江西雷暴大风时空分布环境参数

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    上海沿海海雾分类及其时空特征分析

    朱智慧郑运霞刘飞姚瑶...
    1509-1518页
    查看更多>>摘要：利用2016-2020年上海沿海的海岛站、浮标站和沿岸站的观测资料,识别了6个站的海雾事件,并进行了分类.在此基础上,分析了海雾事件的时空特征及不同类型海雾发生的空间、季节、持续时间、强度和生消时间变化等特征,结果表明:不同区域的全年海雾事件数基本在20～30次,但在时间和空间上差异显著.辐射雾是最常见的海雾类型,其次为雨雾,平流雾在洋山和近海海区发生频率更高.不同海区、不同类型海雾的季节变化差异较大,长江口海区每个月份都有辐射雾和雨雾发生,但以辐射雾为主,平流雾主要出现在冬季和春季,但频率较小.金山、洋山海区每个月份都以辐射雾为主,雨雾和平流雾主要发生在春季、夏季和冬季.平流雾一般持续时间较长,而雨雾和辐射雾持续时间较短.雨雾事件中的大气能见度最低数值一般高于辐射雾和平流雾,平流雾会产生最多的强浓雾事件.雨雾在一天中所有时间都可能发生,辐射雾和平流雾主要发生在夜间.辐射雾和平流雾的消散时间主要为日出后的1～5 h,雨雾的消散时间更分散.

    上海沿海海雾辐射雾雨雾平流雾

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    基于双偏振雷达变量垂直廓线特征的短时强降水和雷暴大风短时临近预报方法

    黄旋旋陈刚赵坤李文娟...
    1519-1530页
    查看更多>>摘要：为提升0～2h短时强降水和雷暴大风短时临近预报效果,本文提出了一种基于双偏振雷达变量垂直廓线特征的强对流概率预报方法(CSCPVP方法),其利用改进后的贝叶斯概率方法将两类强对流灾害的偏振变量垂直廓线特征引入外推模型,实现强对流属性的提前识别,并融合区域模式预报的宽泛约束,确保短时强降水和雷暴大风两类强对流的临近外推预报结果更符合实际动力和微物理特征.2023年6-9月浙江的评估结果表明,CSCPVP方法对两类强对流短时临近预报能力均较已有业务方法有显著提升.新方法整体改进了两类强对流的短时临近预报能力,短时强降水的临界成功指数从8％16％提升至22％～26％,雷暴大风的临界成功指数从7％提升至10％～11％,有效改善了现有短时临近预报方法的空报和漏报问题.

    双偏振雷达垂直廓线特征短时临近预报短时强降水雷暴大风

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    基于XGBoost的西北太平洋台风快速增强预报模型

    渠鸿宇董林马新野向纯怡...
    1531-1541页
    查看更多>>摘要：台风强度预报,特别是台风快速增强(rapid intensification,RI)预报仍是目前台风预报中非常棘手的问题.基于XGBoost模型,利用2015-2020年NCEP GFS分析和预报数据以及IBTrACS数据分别构建了西北太平洋台风未来24 h的RI预报模型(FM)和预报订正模型(FCM).通过对FM进行预报因子贡献分析发现,对模型预报影响最大的5个因子依次为台风丰满度、200 hPa平均温度、过去6 h的强度变化、潜势强度和200 hPa平均散度.利用2021-2022年数据对模型进行独立检验,结果表明:FM在利用分析数据测试时,具有较高的准确度,漏报率(FNR)、空报率(FPR)和TS分别为0.25、0.24和0.32.但由于预报因子预报误差的影响,使得FM在实时预报中的性能下降(FNR、FPR和TS分别为0.32、0.26和0.27),而使用预报数据构建的FCM则可以通过学习预报误差进行有效订正,从而有效减小预报误差的影响.FCM在实时预报检验中的FNR、FPR和TS分别为0.28、0.25和0.30,相较FM,FNR和FPR分别降低了0.04和0.01,TS提升了0.03.FCM方便易用,可为台风强度和台风RI的实时预报提供参考.

    台风快速增强(RI)XGBoost台风强度

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