2023年 第39卷 第3期
2023, 39(3): 289-299.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.027
摘要:
通过临近时次、临近空间降水回波性质相似假设，以人工智能技术结合快速动态分级法(Fast Dynamic Categorical method，FDC)为核心，设计广西区域分钟级雷达定量降水估测产品模型。在单部雷达估测降水时，分两层三次使用感知器寻求合理的降水类型分类Z-I关系，首先将FDC看为一种多分类算法，根据单站雷达各级回波的降水估测结果误差将回波区内的站点分为强站点和弱站点两类，然后分别对这两类站点再次使用FDC建立新的强、弱两类Z-I关系。在多部雷达组网联合估测定量降水时，将各雷达估测值等权重看待，将单部雷达估测作为一个分支，通过连结方式构建一个多层感知器(Multilayer Perceptron，MLP)。无站点回波区采用K近邻算法(K-Nearest Neighbor，KNN)选择合适的MLP求得的Z-I关系估算降水量。对2019年3—10月试验产品进行检验分析，结果表明以区域站组成的训练组小时降水相关系数达0.973 7，以国家级气象台站组成的测试组相关系数达0.825 6。
通过临近时次、临近空间降水回波性质相似假设，以人工智能技术结合快速动态分级法(Fast Dynamic Categorical method，FDC)为核心，设计广西区域分钟级雷达定量降水估测产品模型。在单部雷达估测降水时，分两层三次使用感知器寻求合理的降水类型分类Z-I关系，首先将FDC看为一种多分类算法，根据单站雷达各级回波的降水估测结果误差将回波区内的站点分为强站点和弱站点两类，然后分别对这两类站点再次使用FDC建立新的强、弱两类Z-I关系。在多部雷达组网联合估测定量降水时，将各雷达估测值等权重看待，将单部雷达估测作为一个分支，通过连结方式构建一个多层感知器(Multilayer Perceptron，MLP)。无站点回波区采用K近邻算法(K-Nearest Neighbor，KNN)选择合适的MLP求得的Z-I关系估算降水量。对2019年3—10月试验产品进行检验分析，结果表明以区域站组成的训练组小时降水相关系数达0.973 7，以国家级气象台站组成的测试组相关系数达0.825 6。
2023, 39(3): 300-312.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.028
摘要:
以广东省北部山区2018年汛期强降水时段4月23—28日龙舟水、5月7—11日龙舟水和9月16—17日台风“山竹”3次典型暴雨过程的逐时降水为研究对象，研究基于XGBoost算法与地统计学理论的地面观测-前两个时刻逐时降水-雷达-卫星遥感的多源逐时降水融合模型，充分考虑相邻时刻降水的时间相关性，得到空间分辨率为1 km的逐时降水融合数据。此外，分别利用XGBoost与随机森林(RF)算法进行不考虑降水时间相关性的地面观测-雷达-卫星遥感逐时降水融合对比试验，并对试验结果进行精度评价。结果表明：(1) 在3次暴雨过程中，三种融合模型的逐时降水融合结果具有类似的空间分布；(2) 与XGBoost和RF逐时降水融合结果相比，融合了降水时间相关性的逐时降水融合结果在不同暴雨过程的准确性均有明显改进，3次暴雨过程的决定系数(R2)平均提高了7.89%和23.27%；(3) XGBoost逐时降水融合模型的精度整体上优于RF逐时降水融合模型，3次暴雨过程的R2分别提高了7.1%、4.3%和31.4%。
以广东省北部山区2018年汛期强降水时段4月23—28日龙舟水、5月7—11日龙舟水和9月16—17日台风“山竹”3次典型暴雨过程的逐时降水为研究对象，研究基于XGBoost算法与地统计学理论的地面观测-前两个时刻逐时降水-雷达-卫星遥感的多源逐时降水融合模型，充分考虑相邻时刻降水的时间相关性，得到空间分辨率为1 km的逐时降水融合数据。此外，分别利用XGBoost与随机森林(RF)算法进行不考虑降水时间相关性的地面观测-雷达-卫星遥感逐时降水融合对比试验，并对试验结果进行精度评价。结果表明：(1) 在3次暴雨过程中，三种融合模型的逐时降水融合结果具有类似的空间分布；(2) 与XGBoost和RF逐时降水融合结果相比，融合了降水时间相关性的逐时降水融合结果在不同暴雨过程的准确性均有明显改进，3次暴雨过程的决定系数(R2)平均提高了7.89%和23.27%；(3) XGBoost逐时降水融合模型的精度整体上优于RF逐时降水融合模型，3次暴雨过程的R2分别提高了7.1%、4.3%和31.4%。
2023, 39(3): 313-322.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.029
摘要:
利用FY-4A卫星闪电成像仪LMI、TBB、地基闪电ADTD数据和NCEP-FNL再分析资料等，以2022年5月10日广东一次暴雨过程为例，对两个不同强降水区域对流云团发展演变的观测特征进行了分析。结果表明：中北部清远至九连山南侧的强降水1区属于典型的锋面低槽型暴雨，发生在低槽前部冷暖交汇区，珠江口西侧沿海附近的强降水2区则是暖区西南和偏南气流辐合作用的结果。此个例强降水发生前TBB迅速下降，强降水主要位于对流云团TBB低值中心梯度大值区。对流发展初期TBB逐渐下降到230 K以下，TBB变率较前1 h下降幅度可达-15 ℃以上，局部可达-30 ℃，对流云团移动前方的闪电对下一时刻对流的发展移动有很好的指示意义，锋面降水中ADTD较LMI提前出现；成熟阶段TBB大范围下降到220 K以下，局部200 K以下，TBB变率减小，维持在0~-10 ℃，闪电达到峰值，密集闪电随着TBB≤220 K低值区移动。
利用FY-4A卫星闪电成像仪LMI、TBB、地基闪电ADTD数据和NCEP-FNL再分析资料等，以2022年5月10日广东一次暴雨过程为例，对两个不同强降水区域对流云团发展演变的观测特征进行了分析。结果表明：中北部清远至九连山南侧的强降水1区属于典型的锋面低槽型暴雨，发生在低槽前部冷暖交汇区，珠江口西侧沿海附近的强降水2区则是暖区西南和偏南气流辐合作用的结果。此个例强降水发生前TBB迅速下降，强降水主要位于对流云团TBB低值中心梯度大值区。对流发展初期TBB逐渐下降到230 K以下，TBB变率较前1 h下降幅度可达-15 ℃以上，局部可达-30 ℃，对流云团移动前方的闪电对下一时刻对流的发展移动有很好的指示意义，锋面降水中ADTD较LMI提前出现；成熟阶段TBB大范围下降到220 K以下，局部200 K以下，TBB变率减小，维持在0~-10 ℃，闪电达到峰值，密集闪电随着TBB≤220 K低值区移动。
2023, 39(3): 323-336.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.030
摘要:
简要介绍了改进精细分辨率雷达所涉及的提高空间分辨率和智能化、快速扫描等技术。利用改进后的雷达精细分辨率数据和原始分辨率数据，对不同强天气类型的探测效果进行了对比分析，结果表明：精细分辨率数据可获得比原始分辨率数据更大的相对径向速度，辐合辐散和速度极值也更明显；获取更为清晰的超级单体结构以及龙卷涡旋特征和龙卷碎片特征等，更早识别出对流单体和雷暴云团；采用精细分辨率数据进行定量降水估计的精度与原始分辨率数据相当或略有提升。改进后精细分辨率数据具有更高的空间分辨率（双偏振）雷达观测特征，在对中小尺度强对流回波监测和识别的实际业务中具有较明显优势。
简要介绍了改进精细分辨率雷达所涉及的提高空间分辨率和智能化、快速扫描等技术。利用改进后的雷达精细分辨率数据和原始分辨率数据，对不同强天气类型的探测效果进行了对比分析，结果表明：精细分辨率数据可获得比原始分辨率数据更大的相对径向速度，辐合辐散和速度极值也更明显；获取更为清晰的超级单体结构以及龙卷涡旋特征和龙卷碎片特征等，更早识别出对流单体和雷暴云团；采用精细分辨率数据进行定量降水估计的精度与原始分辨率数据相当或略有提升。改进后精细分辨率数据具有更高的空间分辨率（双偏振）雷达观测特征，在对中小尺度强对流回波监测和识别的实际业务中具有较明显优势。
2023, 39(3): 337-347.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.031
摘要:
利用ERA-5再分析资料、日本葵花8号卫星黑体亮温资料以及中国气象局上海台风研究所台风最佳路径集资料，对2020年第6号台风“米克拉”（2006）近海强度急剧增强进行诊断分析。（1）比常年偏暖的29~ 30 ℃的南海东部海温是“米克拉”急剧增强的有利下垫面条件；200 hPa加强东移的南亚高压、500 hPa加强西伸的副高、低层加强的偏南-西南急流是主要影响系统；相对比深层和高层大气，持续低于4 m/s的低层大气垂直风切是重要因子。（2）“米克拉”的增强主要体现在对流层低层动能的不断增强，在台风急剧增强过程中，中低层的气旋性涡度、低层辐合强度、中高层辐散强度以及上升运动均明显加强；对流层中高层动能在台风急剧增强前的减小可能与增强的高空出流相关。（3）在“米克拉”急剧增强前，深对流云系强度不断增强，但覆盖面积变化不大；在急剧增强阶段，深对流云系组织的更加紧实集中，覆盖面积明显增大。
利用ERA-5再分析资料、日本葵花8号卫星黑体亮温资料以及中国气象局上海台风研究所台风最佳路径集资料，对2020年第6号台风“米克拉”（2006）近海强度急剧增强进行诊断分析。（1）比常年偏暖的29~ 30 ℃的南海东部海温是“米克拉”急剧增强的有利下垫面条件；200 hPa加强东移的南亚高压、500 hPa加强西伸的副高、低层加强的偏南-西南急流是主要影响系统；相对比深层和高层大气，持续低于4 m/s的低层大气垂直风切是重要因子。（2）“米克拉”的增强主要体现在对流层低层动能的不断增强，在台风急剧增强过程中，中低层的气旋性涡度、低层辐合强度、中高层辐散强度以及上升运动均明显加强；对流层中高层动能在台风急剧增强前的减小可能与增强的高空出流相关。（3）在“米克拉”急剧增强前，深对流云系强度不断增强，但覆盖面积变化不大；在急剧增强阶段，深对流云系组织的更加紧实集中，覆盖面积明显增大。
2023, 39(3): 348-360.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.032
摘要:
基于X波段相控阵雷达、S波段双偏振雷达、微波辐射计、风廓线雷达、毫米波云雷达等多源高时空分辨率新型遥感探测资料，对广州后汛期一次局地强对流过程的大气热力、动力及云物理结构变化特征进行了综合分析。结果表明：(1) 强对流前8小时前，局地LI、CAPE、SI等对流参数就达到并远远超过了短时强降水的阈值；临近降水大气层结仍向不稳定发展，水汽条件向有利的方向发展; (2) 午后局地风形成辐合，上升气流加强，近地层出现弱垂直风切变和低空急流脉动，对强对流的发生发展有一定的指示意义; (3) CINRAD/SA-D雷达CR、DBZM HT、TOPS、VIL等变化与强降水和地面大风的发展有很好的对应关系，同时低层风场观测到阵风锋特征；XPAR-D雷达更高时空分辨率的探测可清晰显示对流发展旺盛阶段的ZDR弧、KDP柱、ZDR柱、V型缺口等特征，为判断雷暴云团的发展程度和预警提供重要信息。
基于X波段相控阵雷达、S波段双偏振雷达、微波辐射计、风廓线雷达、毫米波云雷达等多源高时空分辨率新型遥感探测资料，对广州后汛期一次局地强对流过程的大气热力、动力及云物理结构变化特征进行了综合分析。结果表明：(1) 强对流前8小时前，局地LI、CAPE、SI等对流参数就达到并远远超过了短时强降水的阈值；临近降水大气层结仍向不稳定发展，水汽条件向有利的方向发展; (2) 午后局地风形成辐合，上升气流加强，近地层出现弱垂直风切变和低空急流脉动，对强对流的发生发展有一定的指示意义; (3) CINRAD/SA-D雷达CR、DBZM HT、TOPS、VIL等变化与强降水和地面大风的发展有很好的对应关系，同时低层风场观测到阵风锋特征；XPAR-D雷达更高时空分辨率的探测可清晰显示对流发展旺盛阶段的ZDR弧、KDP柱、ZDR柱、V型缺口等特征，为判断雷暴云团的发展程度和预警提供重要信息。
2023, 39(3): 361-373.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.033
摘要:
利用2018—2019年国控站观测，评估CAMx和CMAQ模式对广东珠海主要污染物时空分布与演变特征的预报能力，并引入多元线性回归和随机森林方法对预报结果进行集成，探究不同集合方法的改进能力。结果表明：CMAQ在各污染物浓度季节-日变化方面明显优于CAMx，但两者存在明显系统偏差，并对多数污染物（除O3之外）的昼夜和空间变化的模拟能力仍存在明显缺陷。例如，CMAQ合理地还原了CO、PM2.5、PM10、SO2、O3和NO2的季节变化，相关系数介于0.72~0.84，但NMB分别达到-0.58、-0.18、-0.30、1.52，-0.16和-0.20，RMSE分别达到0.40 mg/m3、6.86、16.02、10.71、25.05和10.21 μg/m3。同时，基于不同污染物构建的两种集合方法均有效移除了系统偏差，加强了CMAQ的模拟优势，并且随机森林方法明显优于多元线性回归，但两者均对模式缺陷无明显改进。进一步分析发现，CMAQ与CAMx模型的重要性基本相当，表明集合方法的预报能力与集合成员的线性偏差无关，主要取决于不同成员的代表性。最后，本研究揭示以随机森林为代表的集合方法虽有效提高了污染物的预报能力，但改进数值模式自身能力和增加具有代表性的集合成员对预报水平的进一步提升十分关键。
利用2018—2019年国控站观测，评估CAMx和CMAQ模式对广东珠海主要污染物时空分布与演变特征的预报能力，并引入多元线性回归和随机森林方法对预报结果进行集成，探究不同集合方法的改进能力。结果表明：CMAQ在各污染物浓度季节-日变化方面明显优于CAMx，但两者存在明显系统偏差，并对多数污染物（除O3之外）的昼夜和空间变化的模拟能力仍存在明显缺陷。例如，CMAQ合理地还原了CO、PM2.5、PM10、SO2、O3和NO2的季节变化，相关系数介于0.72~0.84，但NMB分别达到-0.58、-0.18、-0.30、1.52，-0.16和-0.20，RMSE分别达到0.40 mg/m3、6.86、16.02、10.71、25.05和10.21 μg/m3。同时，基于不同污染物构建的两种集合方法均有效移除了系统偏差，加强了CMAQ的模拟优势，并且随机森林方法明显优于多元线性回归，但两者均对模式缺陷无明显改进。进一步分析发现，CMAQ与CAMx模型的重要性基本相当，表明集合方法的预报能力与集合成员的线性偏差无关，主要取决于不同成员的代表性。最后，本研究揭示以随机森林为代表的集合方法虽有效提高了污染物的预报能力，但改进数值模式自身能力和增加具有代表性的集合成员对预报水平的进一步提升十分关键。
2023, 39(3): 374-385.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.034
摘要:
为了研究江西大冰雹超级单体的结构特征和关键机制，利用江西WebGIS雷达拼图平台、江西省ADTD二维闪电监测定位系统、江西省自动气象站雨量检索平台和MICAPS系统平台资料，对江西2021年3月30—31日冰雹组合反射率CR回波强度、地面雨量、TBB云图与ADTD雷电信息等特征进行分析。（1）2021年3月30—31日大冰雹天气过程，雷暴大风和降水比江西春季历史上出现的强对流天气过程较少且小，但出现冰雹站数、影响范围、维持时间、冰雹直径和回波强度都超过历史上其它强对流天气个例。（2）最强回波和10 min雨量与冰雹大小成正比，10 min雨量变化提前于冰雹的出现；强回波面积和雷电次数成正相关。（3）超级单体回波系统是造成江西冰雹天气的重要回波系统类型：①回波中心强度≥60 dBZ，中心出现≥65 dBZ的强回波核；②60 dBZ回波面积≥10×10 km2；③30~60 dBZ强回波梯度（最密集区域）≤6 km；④超级单体具有深厚和蔓延的云砧形成的“前伸”回波结构，形成南北走向的“盾”型回波结构。（4）冰雹超级单体在TBB云图上形成MCS云系，有“前伸”云砧结构，最低亮温低（-100 ℃左右），这个罕见的超低温是本次冰雹天气产生的关键因素，西南侧亮温梯度线密集；TBB云图亮温可以显示超级单体MCS的存在，能否出现冰雹、雷暴大风及短时强降水，需要结合雷达拼图回波特征来进一步揭示超级单体结构。这些研究成果对江西冰雹天气的监测预警提供了理论依据。
为了研究江西大冰雹超级单体的结构特征和关键机制，利用江西WebGIS雷达拼图平台、江西省ADTD二维闪电监测定位系统、江西省自动气象站雨量检索平台和MICAPS系统平台资料，对江西2021年3月30—31日冰雹组合反射率CR回波强度、地面雨量、TBB云图与ADTD雷电信息等特征进行分析。（1）2021年3月30—31日大冰雹天气过程，雷暴大风和降水比江西春季历史上出现的强对流天气过程较少且小，但出现冰雹站数、影响范围、维持时间、冰雹直径和回波强度都超过历史上其它强对流天气个例。（2）最强回波和10 min雨量与冰雹大小成正比，10 min雨量变化提前于冰雹的出现；强回波面积和雷电次数成正相关。（3）超级单体回波系统是造成江西冰雹天气的重要回波系统类型：①回波中心强度≥60 dBZ，中心出现≥65 dBZ的强回波核；②60 dBZ回波面积≥10×10 km2；③30~60 dBZ强回波梯度（最密集区域）≤6 km；④超级单体具有深厚和蔓延的云砧形成的“前伸”回波结构，形成南北走向的“盾”型回波结构。（4）冰雹超级单体在TBB云图上形成MCS云系，有“前伸”云砧结构，最低亮温低（-100 ℃左右），这个罕见的超低温是本次冰雹天气产生的关键因素，西南侧亮温梯度线密集；TBB云图亮温可以显示超级单体MCS的存在，能否出现冰雹、雷暴大风及短时强降水，需要结合雷达拼图回波特征来进一步揭示超级单体结构。这些研究成果对江西冰雹天气的监测预警提供了理论依据。
2023, 39(3): 386-401.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.035
摘要:
弱天气尺度强迫背景下的长江中下游暖区暴雨突发性强，高度非线性，难以准确预报，这时考虑不确定因素的集合预报成为重要选项，而对流尺度集合预报核心问题是积分一段时间后离散度偏低，会导致预报失败。比较包含不同尺度扰动信息的对流尺度集合预报方案间的差异性并据此优化初始扰动方案，针对2018年5月4—5日一次典型长江中下游暖区暴雨过程，分别采用动力降尺度（DOWN）、增长模繁殖法（BGM）、局地增长模繁殖法（LBGM）和混合扰动法（BLEND）等四种方法进行集合预报试验，以期探讨对离散度和预报效果的影响。结果表明，在模式积分0~6 h，具有中小尺度扰动信息的BGM和LBGM的离散度优于DOWN，其中LBGM相比于BGM具有一定程度上的改进，说明具有更准确中尺度特征的扰动能够在积分初始阶段获得有效增长，即考虑了中小尺度天气系统局地性的LBGM能弥补BGM的不足；但是，在模式积分12 h以后，具有更多大尺度特征扰动的DOWN优于区域模式中的增长模繁殖法BGM和LBGM，说明经过初始误差快速增长一段时间后，大尺度扰动开始起主要作用。而具有不同尺度扰动信息的BLEND方案则兼具LBGM和DOWN的优势，几乎在整个预报时段离散度较高且概率预报评分较好，体现出混合扰动的优越性。以上结果进一步说明，初始扰动的尺度特征在暖区暴雨的集合预报效果中具有关键性的作用，因而通过调整初始扰动的尺度信息来优化集合预报性能的混合扰动思想，在业务上具有一定的指导意义和推广价值。
弱天气尺度强迫背景下的长江中下游暖区暴雨突发性强，高度非线性，难以准确预报，这时考虑不确定因素的集合预报成为重要选项，而对流尺度集合预报核心问题是积分一段时间后离散度偏低，会导致预报失败。比较包含不同尺度扰动信息的对流尺度集合预报方案间的差异性并据此优化初始扰动方案，针对2018年5月4—5日一次典型长江中下游暖区暴雨过程，分别采用动力降尺度（DOWN）、增长模繁殖法（BGM）、局地增长模繁殖法（LBGM）和混合扰动法（BLEND）等四种方法进行集合预报试验，以期探讨对离散度和预报效果的影响。结果表明，在模式积分0~6 h，具有中小尺度扰动信息的BGM和LBGM的离散度优于DOWN，其中LBGM相比于BGM具有一定程度上的改进，说明具有更准确中尺度特征的扰动能够在积分初始阶段获得有效增长，即考虑了中小尺度天气系统局地性的LBGM能弥补BGM的不足；但是，在模式积分12 h以后，具有更多大尺度特征扰动的DOWN优于区域模式中的增长模繁殖法BGM和LBGM，说明经过初始误差快速增长一段时间后，大尺度扰动开始起主要作用。而具有不同尺度扰动信息的BLEND方案则兼具LBGM和DOWN的优势，几乎在整个预报时段离散度较高且概率预报评分较好，体现出混合扰动的优越性。以上结果进一步说明，初始扰动的尺度特征在暖区暴雨的集合预报效果中具有关键性的作用，因而通过调整初始扰动的尺度信息来优化集合预报性能的混合扰动思想，在业务上具有一定的指导意义和推广价值。
2023, 39(3): 402-412.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.036
摘要:
基于1951—2018年再分析资料和观测的降水量资料，采用联合经验正交函数分解的方法，分析了华南冬末春初(2、3月)降水年际变异特征，并讨论了相应的环流背景及物理机制。华南2、3月降水变异的第一关联主模态反映出全区2、3月同相变化，第二模态呈现反相变化。第一模态的降水异常与ENSO关联的热带海温异常分布有关，其导致的西太平洋异常反气旋的维持使得2、3月的降水持续出现同相异常。第二模态的降水异常与中高纬度的大气环流异常有关：2月表现为欧亚遥相关型，3月则表现为北极涛动型。第二模态2、3月位势高度异常型的转变分别与北大西洋的热通量的异常变化及平流层极涡信号的下传有关：当2月北大西洋热通量正异常显著时，500 hPa高度场呈现欧亚遥相关(EU)负位相的分布；平流层极涡异常信号在3月下传达到对流层低层，使得3月对流层极涡增强，有利于北极涛动(AO)正位相的形成。2、3月欧亚大陆上空分别在EU遥相关型和AO型环流异常的影响下，导致了华南地区上空的大气环流的辐合辐散异常，并最终造成2、3月华南的降水量反相异常的出现。
基于1951—2018年再分析资料和观测的降水量资料，采用联合经验正交函数分解的方法，分析了华南冬末春初(2、3月)降水年际变异特征，并讨论了相应的环流背景及物理机制。华南2、3月降水变异的第一关联主模态反映出全区2、3月同相变化，第二模态呈现反相变化。第一模态的降水异常与ENSO关联的热带海温异常分布有关，其导致的西太平洋异常反气旋的维持使得2、3月的降水持续出现同相异常。第二模态的降水异常与中高纬度的大气环流异常有关：2月表现为欧亚遥相关型，3月则表现为北极涛动型。第二模态2、3月位势高度异常型的转变分别与北大西洋的热通量的异常变化及平流层极涡信号的下传有关：当2月北大西洋热通量正异常显著时，500 hPa高度场呈现欧亚遥相关(EU)负位相的分布；平流层极涡异常信号在3月下传达到对流层低层，使得3月对流层极涡增强，有利于北极涛动(AO)正位相的形成。2、3月欧亚大陆上空分别在EU遥相关型和AO型环流异常的影响下，导致了华南地区上空的大气环流的辐合辐散异常，并最终造成2、3月华南的降水量反相异常的出现。
2023, 39(3): 413-423.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.037
摘要:
在2020年8月3—5日台风“黑格比”登陆期间，浙江地区出现了强降水。利用中国自动站与CMORPH融合降水产品及ERA5再分析资料进行分析，表明浙江地区强降水分两个阶段。为探究两个阶段降水成因，采用扰动天气图方法、拉格朗日轨迹追踪模式HYSPLIT与FLEXPART(the Flexible Particle Model)重点分析浙江地区强降水期间水汽输送特征，结果表明伴随强盛西南夏季风环流的水汽通道起着重要作用。最后，利用中尺度模式WRF_ARW进行了水汽条件的敏感性试验，进一步验证了西南季风水汽输送的重要性。在台风登陆降水预报过程中，需要关注西南夏季风背景下不同水汽输送影响。
在2020年8月3—5日台风“黑格比”登陆期间，浙江地区出现了强降水。利用中国自动站与CMORPH融合降水产品及ERA5再分析资料进行分析，表明浙江地区强降水分两个阶段。为探究两个阶段降水成因，采用扰动天气图方法、拉格朗日轨迹追踪模式HYSPLIT与FLEXPART(the Flexible Particle Model)重点分析浙江地区强降水期间水汽输送特征，结果表明伴随强盛西南夏季风环流的水汽通道起着重要作用。最后，利用中尺度模式WRF_ARW进行了水汽条件的敏感性试验，进一步验证了西南季风水汽输送的重要性。在台风登陆降水预报过程中，需要关注西南夏季风背景下不同水汽输送影响。
2023, 39(3): 424-432.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.038
摘要:
利用1970—2020年海南岛18个气象站点逐日气温资料和数字高程数据，选取12个适用于研究区的极端气温指数，结合气候倾向率、相关分析等方法，分析了海南岛近51 a极端气温事件时空分布特征，并探讨极端气温事件与海拔、区域的关系。结果表明：近51 a海南岛极端气温冷事件(霜日日数、冷夜日数、冷昼日数、冷持续日数)呈减少趋势，极端气温暖事件(夏日日数、暖夜日数、暖昼日数、热持续日数)呈增加趋势，且增加幅度明显大于冷事件减少的幅度，极端低温阈值和高温阈值、日最高温极小值和极大值以及日最低温极小值和极大值均存在升温倾向，升温幅度在0.25~0.47 ℃/(10 a)之间；极端气温冷事件的变化趋势与海拔存在显著负相关关系，极端气温暖事件的变化趋势与海拔相关性较小；各极端气温指数在海南岛不同地区变化趋势的方向一致，但变化幅度的空间差异性较大，大部分极端气温指数在中部山区变化最明显，极端低温、高温阈值、霜日日数和夏日日数在南部地区变化幅度小于其他地区。
利用1970—2020年海南岛18个气象站点逐日气温资料和数字高程数据，选取12个适用于研究区的极端气温指数，结合气候倾向率、相关分析等方法，分析了海南岛近51 a极端气温事件时空分布特征，并探讨极端气温事件与海拔、区域的关系。结果表明：近51 a海南岛极端气温冷事件(霜日日数、冷夜日数、冷昼日数、冷持续日数)呈减少趋势，极端气温暖事件(夏日日数、暖夜日数、暖昼日数、热持续日数)呈增加趋势，且增加幅度明显大于冷事件减少的幅度，极端低温阈值和高温阈值、日最高温极小值和极大值以及日最低温极小值和极大值均存在升温倾向，升温幅度在0.25~0.47 ℃/(10 a)之间；极端气温冷事件的变化趋势与海拔存在显著负相关关系，极端气温暖事件的变化趋势与海拔相关性较小；各极端气温指数在海南岛不同地区变化趋势的方向一致，但变化幅度的空间差异性较大，大部分极端气温指数在中部山区变化最明显，极端低温、高温阈值、霜日日数和夏日日数在南部地区变化幅度小于其他地区。
粤公网安备 4401069904700003号