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期刊信息/Journal information
气象科学
江苏省气象学会
气象科学

江苏省气象学会

杨修群

双月刊

1009-0827

qxkxbjb@126.com

025-83287066

210009

南京市昆仑路16号

气象科学/Journal JOURNAL OF THE METEOROLOGICAL SCIENCESCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊由江苏省气象学会主办，江苏省气象局、南京大学大气科学系、南京气象学院、解放军理工大学气象学院四单位合办的学术性季刊，主要刊登气象科学各分支领域的科研学术论文、短论和技术总结，国内外气象科学新理论、新技术的综合评述和气象科学学术动态报道等。该刊系中国“自然科学”（中文版）核心期刊、中国科技论文统计源期刊。
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    基于敏感承灾体的雷电灾害风险区划因子优化研究

    焦雪李福洪周俊驰张艳华...
    716-722页
    查看更多>>摘要：雷电灾害风险评估和区划是当前全国第一次自然灾害风险普查工作的重要内容.针对试点区县普查中发现的《雷电灾害调查与风险评估技术规范》中指标选取、指标空间精细度等方面存在的值得商榷和改进之处,本文提出以下优化方案:(1)致灾危险性因子选取优化:致灾危险性因子仅使用闪电定位观测数据.(2)承灾体暴露度因子空间尺度精细化:采用1 km×1 km高精度人口和经济数据直接进行栅格计算,而不是采用行政区域均值.(3)承灾体脆弱性因子选取优化:引入了承灾体类型因子,反映出不同承灾体类型的雷电灾害脆弱性和易损性的显著不同;将场所的防雷装置设计审核和按期检测情况作为防雷减灾能力考量指标.同时,本文以常州市金坛区为例,使用该技术方案进行了雷电灾害风险区划并与规范进行对比.结果表明此方案更加科学、合理,反映了评估区域承灾体的雷电灾害风险特征,也更加符合本次普查和评估区划工作精准施策、针对性开展防雷减灾工作的初衷.

    雷电灾害风险区划致灾因子危险性脆弱性精细化

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    一次冰雹回波自动识别的实践与应用

    陈鲍发郑媛媛慕瑞琪段和平...
    723-734页
    查看更多>>摘要：本文使用雷达拼图网格点数据和自动识别软件,采用图像识别技术与方法,对2022年3月14日冰雹回波特征进行识别与检验.结果表明:(1)冰雹发生在200 hPa高空出流区、500 hPa南支槽和风切变、850 hPa低涡和切变线、地面辐合线和西南倒槽天气形势中,以及CAPE值较大、逆温层较强、"上干下湿"、0℃层较低等环境条件下.(2)冰雹以微型超级单体(Micro supercell)回波为主,有时孤立存在,有时在回波群、回波带之中.回波强度≥60 dBZ,最小强回波面积≥18 km2(微型超级单体),最大≥180 km2(经典超级单体),强回波梯度≤6 km,具有明显的云砧回波结构.(3)自动识别强回波边缘的算法采用DBSCAN聚类算法(DBSCAN Clustering Algorithm)和散点轮廓算法(Scatter Contour Algorithm)相结合.每10 min 一次可同时识别出多个强回波,最多有19个之多.(4)经典超级单体个例都出现在≥65 dBZ的回波核中,最强为73 dBZ.强回波梯度最小为1 km,最大为5.66 km,多数云砧回波在1∶1～1∶3.(5)通过对另外4次冰雹回波的识别与实践检验,结果显示此识别方法效果较好.

    春季冰雹超级单体回波特征自动识别

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    CFSv2对浙江省延伸期逐日降水预报性能评估及解释应用初探

    葛敬文马浩刁逸菲樊高峰...
    735-749页
    查看更多>>摘要：利用CFSv2长序列回报资料和近6 a实时预报数据,系统分析了模式对浙江短中期(Short-medium Range,SMR,1～10 d)和延伸期(Extended Range,ER,11～30 d)逐日降水的预测性能,并基于系统误差订正(Systematic Bias Correction,SBC)技术开展了解释应用.结果表明:(1)模式回报技巧在SMR时段快速衰减,而在ER时段的衰减明显趋缓;SMR时段的相关系数远高于ER时段,但这两个时段的均方根误差较为接近;(2)从季节演变来看,模式技巧在秋冬季较高而在春夏季相对较低;(3)模式回报结果表现出显著的系统性偏差,这一偏差在各个起报日(提前1～30d起报)中稳定存在,采用SBC技术开展解释应用,发现订正后模式的回报技巧在ER时段显著提升;(4)进一步将SBC技术应用于实时预报,发现实时预报的技巧也得到了一定的改善,且ER时段的改进效果更为显著.

    预报技巧评估延伸期时段相关系数均方根误差季节变化系统误差订正

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    CMA模式体系在四川地区主汛期降水预报能力比较

    王彬雁龙柯吉陈朝平黄楚惠...
    750-757页
    查看更多>>摘要：本文以四川省2021年7月14日20时—15日20时(北京时,下同)的暴雨过程为例,利用SAL(Structure-Amplitude-Location)检验方法定量分析了CMA-GFS、CMA-MESO、CMA-EPS、EC和EC-EPS共5个模式对雨带结构、强度、位置预报的准确性,并进一步评估了各模式在四川省主汛期(7月)的空间预报性能,并对强降水过程预报的准确性进行了分析.结果表明:(1)SAL方法可以直观地为预报员提供数值模式对降水结构、强度、位置的预报效果;(2)EC模式对暴雨预报的准确性最高,CMA-MESO对雨带位置的预报有很好的参考价值;(3)在实际预报业务中,强降水可参考CMA-MESO模式适当将EC模式强降水落区进行调整,并对降水量级进行订正.

    SAL方法多模式降水检验

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    耦合多元混沌要素的非线性交叉预测误差模式对极端天气延伸期预测研究

    王瑾阮腾飞谢静夏志业...
    758-765页
    查看更多>>摘要：本文首先分析随机误差、初始误差和模式参数误差对建立的单变量非线性交叉预测误差模式(Nonlinear Cross Prediction Error,NCPE)的极端天气延伸期预报敏感性,及不同气象要素场对延伸期预报的敏感性,再利用可降水、温度、位势高度资料建立多混沌变量耦合的模式(Multivariate NCPE,MNCPE),深入对比分析两种模式延伸期预报特征.结果表明:随机误差和初始误差的比率量级差异会影响NCPE模式的延伸期预报特征,存在临界值效应;而针对参数误差,合适的相空间维m能较好表征吸引子的局部细节.不同气象要素场对暴雨、台风等灾害天气延伸期预报的敏感性也表现不一.耦合多变量的MNCPE模式,相比单变量NCPE,能更完备表征混沌吸引子局部结构的动力特征,降低10～30 d延伸期预报的不确定性.

    延伸期预报随机误差初始误差参数误差多元混沌耦合

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    WRF模式不同微物理方案对青海高原夏季一次降水过程模拟差异的初步探讨

    王丽霞刘娜王启花马有绚...
    766-774页
    查看更多>>摘要：为了解不同微物理方案对青海高原地区夏季降水过程模拟的影响,利用WRF模式和NCEP再分析资料,选取Lin方案、WSM6方案和New Thompson方案等3种微物理过程参数化方案,模拟了青海高原地区2017年夏季一次典型降水过程,并结合探空、降水等观测资料对模拟结果进行了探讨.结果表明:WRF模式3种微物理参数化方案对温度廓线的模拟表现出较好的一致性,且均与实况接近,但对不同区域相对湿度廓线的模拟能力有明显差异;3种微物理参数化方案均能模拟出本次降水的主要走向、雨带及强降水中心,但模拟的雨带和强降水中心位置较实况偏东且局部雨量偏大;WSM6方案对降水空间分布的模拟与实况最接近,WSM6和New Thompson方案模拟的降水偏差均略小于Lin方案;3种方案降水模拟结果中,小雨TS评分最高,其次是中雨,对大雨模拟的可信度均较差;降水模拟小雨TS评分最高的是New Thompson方案,为0.60,WSM6方案次之,Lin方案较差,为0.43;对中量降水模拟,WSM6方案略优于其他两个方案;降水模拟New Thompson和WSM6方案整体优于Lin方案.

    WRF模式微物理参数化方案青海高原降水模拟

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    CMIP6全球气候模式对中国气温模拟的BMA方法评估

    邓鹏王国复王国杰
    775-782页
    查看更多>>摘要：选用CMIP6中13种全球气候模式数据,以CN05.1数据作为实测资料,对1961-2014年中国气温进行模拟及模式能力评估.采用BMA、泰勒图评估模式排名,并将BMA与算术平均(AVG)集合结果进行比较.结果表明,泰勒图评分和BMA权重在最优和最劣模式评价中基本一致,模拟效果最好的两种模式为ACCESS-ESM1-5、INM-CM5-0.BMA集合模拟结果优于AVG方法,CN05.1、BMA、AVG方法得到的中国多年平均气温分别为6.18、5.95和4.92 ℃,BMA方法通过权重调节使整体系统误差最小.BMA和AVG方法集合的CMIP6气候模式在对中国气温模拟的空间分布形式上与实测差距不大,而局部地域分布情况有所区别.BMA方法不仅可以对CMIP6模式进行有效评估,并且其集合模拟结果的时间及空间变化情况都与实测值更接近.

    CMIP6气候模式中国气温贝叶斯模型平均集合模拟

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    多尺度模式对海河流域地区副高系统影响性降水预报的性能评估

    陈宏张庆孙密娜李宗飞...
    783-792页
    查看更多>>摘要：基于 ECMWF(EC)、GRAPES-GFS(CMA-GFS)、GRAPES-3 km(CMA-3 km)、GRAPES-SH9(CMA-SH9)、GRAPES-BJ(CMA-BJ)、国家指导预报(NWGD)共6种主客观降水预报资料,自动站逐小时降水资料及国家气象信息中心提供的格点化降水融合产品,采用常规检验评分,并结合 MODE(Method for Object-based Diagnostic Evaluation)和 SAL(Structure Amplitude Location)方法对2020年海河流域地区4次副高系统影响性降水过程的预报结果进行精细化检验,对比分析这6种产品对降水的预报性能.结果表明:6种降水预报产品的TS评分在4次过程中表现出随降水量级增大而减小趋势,CMA-SH9、CMA-BJ和EC模式对于小雨预报表现最好,随着降水量级增大,中尺度模式的优势更加凸显.大尺度模式对于暴雨预报属于高空报,而CMA-3 km和CMA-BJ较其他模式更为稳定,其空报率和漏报率较低,在6个模式中位列较靠前.国家指导预报和降水实况的相关系数与其他5个模式相比均最高,且晴雨准确率排名第一,而CMA中尺度模式预报的标准差更小.利用MODE方法和SAL方法进行暴雨空间检验发现,CMA-3 km和EC模式可用于雨带形状预报,而对于结构、强度和位置的预报,可综合参考CMA中尺度模式.

    多模式空间检验降水预报对比分析

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    利用卷积神经网络提高天气短期气温预报效果

    王莹杨晓君王迪张庆...
    793-800页
    查看更多>>摘要：为提高天津地区温度精细化预报的准确性,本文基于欧洲中期天气预报中心综合预报系统ECMWF-IFS、中国气象局全球同化预报系统CMA-GFS模式数据及天津259个区域自动站的逐小时气温实况数据,构建了一种基于U-Net编解码器结构的3D卷积神经网络气温预报模型,能实现天津地区24 h内逐小时气温的网格预报.采用二分搜索的方式对模型众多超参数进行调节,通过148组试验训练得到最优模型,测试集误差为1.226 ℃.采用多种指标对模型进行检验,结果表明,模型的预报误差整体低于原数值模式,特别是对天津市中南部(含中心城区)和东部沿海有较好的订正效果;其温度日变化预报特征更接近实况,能有效改善原数值模式的日变化预报误差,且模型表现出更强的误差稳定性.

    精细化温度预报卷积神经网络日变化预报特征订正效果

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