优先发表
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, 最新更新时间 , doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2025.008
摘要:
本文研究了1979—2019年热带季节内振荡(MJO)对海南岛持续性强降水(PHR)的影响。结果表明，海南岛PHR的降水量和发生频次均以10月最多，且受强MJO的明显调控。当MJO对流位于热带东印度洋-西太平洋(位相3~6)时，海南岛10月持续性强降水偏多；而MJO对流位于热带西印度洋和中太平洋一带(位相7、8、1和2)时，持续性强降水较少。热带东印度洋-西太平洋的MJO对流在海南岛上空引发MJO扰动东风异常，配合其北侧有东北风异常，南侧的南海中北部存在气旋环流异常，与海南岛秋季暴雨的典型环流模态一致，使得低频水汽通量辐合增强，加湿低层大气，有利于海南岛持续性强降水的发生和维持。热带西印度洋和中太平洋一带的MJO对流引发海南岛上空的反气旋环流异常，减弱水汽辐合，不利于低层大气增湿。海洋性大陆附近偏暖的海温以及赤道中东太平洋偏低的海温有助于热带东印度洋-西太平洋MJO对流生成和发展，使得海南岛PHR增强。
本文研究了1979—2019年热带季节内振荡(MJO)对海南岛持续性强降水(PHR)的影响。结果表明，海南岛PHR的降水量和发生频次均以10月最多，且受强MJO的明显调控。当MJO对流位于热带东印度洋-西太平洋(位相3~6)时，海南岛10月持续性强降水偏多；而MJO对流位于热带西印度洋和中太平洋一带(位相7、8、1和2)时，持续性强降水较少。热带东印度洋-西太平洋的MJO对流在海南岛上空引发MJO扰动东风异常，配合其北侧有东北风异常，南侧的南海中北部存在气旋环流异常，与海南岛秋季暴雨的典型环流模态一致，使得低频水汽通量辐合增强，加湿低层大气，有利于海南岛持续性强降水的发生和维持。热带西印度洋和中太平洋一带的MJO对流引发海南岛上空的反气旋环流异常，减弱水汽辐合，不利于低层大气增湿。海洋性大陆附近偏暖的海温以及赤道中东太平洋偏低的海温有助于热带东印度洋-西太平洋MJO对流生成和发展，使得海南岛PHR增强。
, 最新更新时间 , doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2025.016
摘要:
采用中国气象局上海台风研究所台风年鉴资料，分析近二十年(2002—2021年)西北太平洋(WNP)秋季(9—11月)台风的频数、强度、位置、路径及其年际变化和季节内差异，以及登陆我国的秋季台风的风雨特点。结果表明，近二十年秋季WNP共生成201个台风(其中39个登陆我国，占比19.4%)，以超强台风(25.9%)和强台风(21.9%)居多。2010年之前WNP秋季台风个数偏少(9.4个/年)、但登陆我国的比例较高(25.8%)，之后转为个数偏多(10.5个/年)、但登陆我国比例下降(14.7%)，总体趋势不显著。二十年间WNP每年秋季平均约1.95个台风登陆我国，其中强台风和超强台风占61.5%，年际变化呈现2010年之前偏多快变、之后偏少稳定的特征。秋季登陆我国的台风主要影响海南、广东、台湾，其最大观测风速和最大单站过程降雨量总体呈线性关系，即最大观测风速越大最大单站过程降雨量越强，但两者的趋势变化都不显著。相比而言，秋季登陆广东的台风最大观测风速最高、最大单站过程降雨量最强。
采用中国气象局上海台风研究所台风年鉴资料，分析近二十年(2002—2021年)西北太平洋(WNP)秋季(9—11月)台风的频数、强度、位置、路径及其年际变化和季节内差异，以及登陆我国的秋季台风的风雨特点。结果表明，近二十年秋季WNP共生成201个台风(其中39个登陆我国，占比19.4%)，以超强台风(25.9%)和强台风(21.9%)居多。2010年之前WNP秋季台风个数偏少(9.4个/年)、但登陆我国的比例较高(25.8%)，之后转为个数偏多(10.5个/年)、但登陆我国比例下降(14.7%)，总体趋势不显著。二十年间WNP每年秋季平均约1.95个台风登陆我国，其中强台风和超强台风占61.5%，年际变化呈现2010年之前偏多快变、之后偏少稳定的特征。秋季登陆我国的台风主要影响海南、广东、台湾，其最大观测风速和最大单站过程降雨量总体呈线性关系，即最大观测风速越大最大单站过程降雨量越强，但两者的趋势变化都不显著。相比而言，秋季登陆广东的台风最大观测风速最高、最大单站过程降雨量最强。
, 最新更新时间 , doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2025.020
摘要:
近海快速增强的热带气旋(TC)具有猝不及防的破坏性，其研究和业务预报一直备受关注。判别TC快速增强(RI)的主流指标有两类，即TC中心最低气压变化值和最大风速变化值。本文利用中国气象局整编的热带气旋最佳路径数据集资料，分别以12 h中心最低气压变化值和最大风速变化值作为判别指标，对1980—2019年中国近海快速增强的热带气旋(RITC)进行判别，并对得到的结果进行对比分析。结果表明:(1)两种判别指标得到的RITC的数量差异较小，但RITC个例的重合率并不高，其中，RITC个例的重合率在本世纪00年代差异最大，10年代差异最小。(2)12 h最大风速判别指标对统计资料时间跨度的变化表现出更高的敏感度，所对应的RI阈值的波动更大。(3)两种判别指标得到的RI样本的最大差异值在年际上出现在80年代，月际上出现在9月，日变化上出现在06时(Universal Time Coordinated，UTC)。(4)在区域分布上，以12 h最大风速变化为判别指标在台湾北部、东海南部以及广西西部近海区域具有较高的敏感度，而以12 h最低气压变化为判别指标则在广西东部近海区域的敏感度更高。本文的研究结论对遴选(判别)我国近海RITC样本(个例)具有一定的参考意义。
近海快速增强的热带气旋(TC)具有猝不及防的破坏性，其研究和业务预报一直备受关注。判别TC快速增强(RI)的主流指标有两类，即TC中心最低气压变化值和最大风速变化值。本文利用中国气象局整编的热带气旋最佳路径数据集资料，分别以12 h中心最低气压变化值和最大风速变化值作为判别指标，对1980—2019年中国近海快速增强的热带气旋(RITC)进行判别，并对得到的结果进行对比分析。结果表明:(1)两种判别指标得到的RITC的数量差异较小，但RITC个例的重合率并不高，其中，RITC个例的重合率在本世纪00年代差异最大，10年代差异最小。(2)12 h最大风速判别指标对统计资料时间跨度的变化表现出更高的敏感度，所对应的RI阈值的波动更大。(3)两种判别指标得到的RI样本的最大差异值在年际上出现在80年代，月际上出现在9月，日变化上出现在06时(Universal Time Coordinated，UTC)。(4)在区域分布上，以12 h最大风速变化为判别指标在台湾北部、东海南部以及广西西部近海区域具有较高的敏感度，而以12 h最低气压变化为判别指标则在广西东部近海区域的敏感度更高。本文的研究结论对遴选(判别)我国近海RITC样本(个例)具有一定的参考意义。
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摘要:
以日内最高、最低温度以及逐小时整点温度为预报对象，并以ECMWF模式不同起报时间对同一时次的预报项、ECMWF模式前期的预报误差项、前期24小时的实况温度演变项以及用于区分站点(格点)的空间位置信息等共同作为模型的预报因子，采用时空堆叠结合eXtreme Gradient Boosting(XGBoost)方法，与每个预报对象分别构建预报模型，实现了降时间尺度到逐小时的预报以及站点建模到格点预报转化的温度订正预报模型。一年的独立样本试验结果表明：(1) 订正后的日内最高和最低温度预报准确率较中央气象台 (National Meteorological Center，NMC)温度指导预报产品(NMC)有明显提高，其中08时和20时起报的预报产品分别提高了28.6%、23.2%和25.5%、16.9%。(2) 逐小时整点温度订正预报中，两种预报产品在每日最高气温出现时段的16时附近均是预报误差比较大的时段；但在绝大多数预报时效的预报中，XGBoost模型显示了比 NMC预报产品更好的预报精度。此外，预报个例分析表明，新方案对于较明显的转折天气存在预报滞后性问题。目前，该订正预报方法已实现业务化运行。
以日内最高、最低温度以及逐小时整点温度为预报对象，并以ECMWF模式不同起报时间对同一时次的预报项、ECMWF模式前期的预报误差项、前期24小时的实况温度演变项以及用于区分站点(格点)的空间位置信息等共同作为模型的预报因子，采用时空堆叠结合eXtreme Gradient Boosting(XGBoost)方法，与每个预报对象分别构建预报模型，实现了降时间尺度到逐小时的预报以及站点建模到格点预报转化的温度订正预报模型。一年的独立样本试验结果表明：(1) 订正后的日内最高和最低温度预报准确率较中央气象台 (National Meteorological Center，NMC)温度指导预报产品(NMC)有明显提高，其中08时和20时起报的预报产品分别提高了28.6%、23.2%和25.5%、16.9%。(2) 逐小时整点温度订正预报中，两种预报产品在每日最高气温出现时段的16时附近均是预报误差比较大的时段；但在绝大多数预报时效的预报中，XGBoost模型显示了比 NMC预报产品更好的预报精度。此外，预报个例分析表明，新方案对于较明显的转折天气存在预报滞后性问题。目前，该订正预报方法已实现业务化运行。
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摘要:
近海迅速增强(RI)是当前台风强度预报中的难点。为加深台风强度变化机理认识和提高台风强度预报水平，利用CMA最佳路径数据和ERA5大气再分析资料，分析了历史罕见的东海近海台风“黑格比”(2020)在RI阶段的高层环境场特征，着重探讨了高层环境场影响台风强度的可能过程。结果显示：(1)“黑格比”的RI过程中，南亚高压与热带对流层上部槽之间的强风速带增强了台风东南侧高空外流，中纬度高空槽增强了台风北侧高空外流。(2) 高层环境场与台风高空外流的相互作用有利于台风增强。一方面，有利的高空形势向台风中心传播涡动角动量通量辐合来增强台风高空外流，进而加强高空外流与上升运动形成的次级环流，促进台风中心气压降低和强度增强；另一方面，增强的台风高空外流限制了垂直风切变的发展，从而减弱环境场的通风效应，有助于台风加强。(3) 360 K等熵面上环境场高位涡向台风中心输送，同时平流层“高位涡库”向下打通，可以促进台风高层暖心形成，有利于台风加强。针对高层环境场的综合分析可以为台风强度预报提供一定的参考。
近海迅速增强(RI)是当前台风强度预报中的难点。为加深台风强度变化机理认识和提高台风强度预报水平，利用CMA最佳路径数据和ERA5大气再分析资料，分析了历史罕见的东海近海台风“黑格比”(2020)在RI阶段的高层环境场特征，着重探讨了高层环境场影响台风强度的可能过程。结果显示：(1)“黑格比”的RI过程中，南亚高压与热带对流层上部槽之间的强风速带增强了台风东南侧高空外流，中纬度高空槽增强了台风北侧高空外流。(2) 高层环境场与台风高空外流的相互作用有利于台风增强。一方面，有利的高空形势向台风中心传播涡动角动量通量辐合来增强台风高空外流，进而加强高空外流与上升运动形成的次级环流，促进台风中心气压降低和强度增强；另一方面，增强的台风高空外流限制了垂直风切变的发展，从而减弱环境场的通风效应，有助于台风加强。(3) 360 K等熵面上环境场高位涡向台风中心输送，同时平流层“高位涡库”向下打通，可以促进台风高层暖心形成，有利于台风加强。针对高层环境场的综合分析可以为台风强度预报提供一定的参考。
, 最新更新时间 , doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2024.083
摘要:
基于2022年武夷山区域邵武站O3探空观测51次科学试验，结合气象探空资料，分析该区域对流层中下层(0~6 km)O3的季节分布和 O3体积混合比（OVMR）变化趋势，探究 O3柱浓度（COA）排名前 5和后 5个例的大气环流形势、诊断物理量及垂直廓线的差异。结果表明：1.5 km以下OVMR春季>秋季>夏季>冬季，1.5 km以上 OVMR呈现春季最大，夏季最低，除了秋季，其他季节均呈现随高度增加的趋势；0~6 km 排名前 5的个例有3个发生在4—5月，主导天气形势与风场为冷高压前偏北或高压底部偏东气流控制，2个发生在9月，为副热带高压和台风外围的下沉气流共同影响；且均表现出对流层中下层大气层结稳定，空气干燥，湿层很薄，存在明显的下沉气流，对流抑制能力强，低层为偏东风，风速在 4~8 m·s-1之间。排名后 5个例的发生月份、天气形势、诊断物理量等与排名前5个例的有明显的差异。
基于2022年武夷山区域邵武站O3探空观测51次科学试验，结合气象探空资料，分析该区域对流层中下层(0~6 km)O3的季节分布和 O3体积混合比（OVMR）变化趋势，探究 O3柱浓度（COA）排名前 5和后 5个例的大气环流形势、诊断物理量及垂直廓线的差异。结果表明：1.5 km以下OVMR春季>秋季>夏季>冬季，1.5 km以上 OVMR呈现春季最大，夏季最低，除了秋季，其他季节均呈现随高度增加的趋势；0~6 km 排名前 5的个例有3个发生在4—5月，主导天气形势与风场为冷高压前偏北或高压底部偏东气流控制，2个发生在9月，为副热带高压和台风外围的下沉气流共同影响；且均表现出对流层中下层大气层结稳定，空气干燥，湿层很薄，存在明显的下沉气流，对流抑制能力强，低层为偏东风，风速在 4~8 m·s-1之间。排名后 5个例的发生月份、天气形势、诊断物理量等与排名前5个例的有明显的差异。
, 最新更新时间 , doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2025.012
摘要:
利用常规观测资料、雷达资料和欧洲中期天气预报中心第 5代再分析资料（ERA5），结合 2021年渤海海峡两类不同演变特征的强对流个例，分析了下垫面对线性风暴强度的影响。结果表明：增强、减弱过程均发生在弱天气尺度系统影响下，低层均伴有暖温脊，有利于位势不稳定层结的建立。夜间弱天气系统影响时，下垫面温度不均带来的热力环流和动力强迫起主要作用，白天海面温度差异引起的下垫面作用是次要的。一般情况下，夜间线性风暴东移至渤海海峡时，受渤海海峡冷水区上空的辐散气流影响减弱。当下垫面温度不均引起的近海层上升运动与环境辐合上下同位相叠加时，风暴增强。这种情况下，渤海海峡附近有暖水区上升、冷水区下沉的近海层相对浅薄的中尺度次级环流，环境辐合多有周围其他风暴的下沉出流与环境风辐合抬升形成。此外，环境偏东气流及0～1 km较强垂直风切变有利于线性风暴移动方向上升运动的维持；海陆风与海岸线曲率也对沿海对流有影响。
利用常规观测资料、雷达资料和欧洲中期天气预报中心第 5代再分析资料（ERA5），结合 2021年渤海海峡两类不同演变特征的强对流个例，分析了下垫面对线性风暴强度的影响。结果表明：增强、减弱过程均发生在弱天气尺度系统影响下，低层均伴有暖温脊，有利于位势不稳定层结的建立。夜间弱天气系统影响时，下垫面温度不均带来的热力环流和动力强迫起主要作用，白天海面温度差异引起的下垫面作用是次要的。一般情况下，夜间线性风暴东移至渤海海峡时，受渤海海峡冷水区上空的辐散气流影响减弱。当下垫面温度不均引起的近海层上升运动与环境辐合上下同位相叠加时，风暴增强。这种情况下，渤海海峡附近有暖水区上升、冷水区下沉的近海层相对浅薄的中尺度次级环流，环境辐合多有周围其他风暴的下沉出流与环境风辐合抬升形成。此外，环境偏东气流及0～1 km较强垂直风切变有利于线性风暴移动方向上升运动的维持；海陆风与海岸线曲率也对沿海对流有影响。
, 最新更新时间 , doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2025.023
摘要:
利用地球网络全闪系统(ENTLS)资料、 CMA-STI 热带气旋最佳路径集的台风数据和 GPM/DPR 卫星资料， 分析超强台风“彩虹”全生命期的闪电活动和雷达回波特征。(1) 增强阶段 TC 呈现出明显的三圈结构特征， 内核区(0～80 km)存在一个闪电密集区， 内雨带(80～160 km)内少有闪电活动， 大于 160 km 的外围雨带的闪电活动又显著增加。(2) 径向分布随时间的变化指出， 内核闪电与外雨带闪电的活跃期不一致；在台风最大风速达到峰值的前 1 小时， 内核闪电活动爆发； 闪电密度于生成阶段 10 月 2 日 15 时在 320 km附近达到峰值。(3) 径向分布随强度的变化表明， 内核区闪电主要出现在超强台风等级， 内雨带的闪电活动仅在热带风暴和强热带风暴级别有体现， 外雨带的闪电活动不同等级的活跃区域不同， 且随着强度的增强， 活跃区沿径向方向向外移动； 强度减弱， 闪电活动区域缩小至 160～400 km。(4) 闪电活动和雷达回波参数关系表明， 零度层高度超过 5 km 为彩虹台风闪电发生的前提条件， 且回波顶高至少要发展到 10 km 以上， 混相层中有过冷水或大冰晶粒子， 才有利于闪电的发生。
利用地球网络全闪系统(ENTLS)资料、 CMA-STI 热带气旋最佳路径集的台风数据和 GPM/DPR 卫星资料， 分析超强台风“彩虹”全生命期的闪电活动和雷达回波特征。(1) 增强阶段 TC 呈现出明显的三圈结构特征， 内核区(0～80 km)存在一个闪电密集区， 内雨带(80～160 km)内少有闪电活动， 大于 160 km 的外围雨带的闪电活动又显著增加。(2) 径向分布随时间的变化指出， 内核闪电与外雨带闪电的活跃期不一致；在台风最大风速达到峰值的前 1 小时， 内核闪电活动爆发； 闪电密度于生成阶段 10 月 2 日 15 时在 320 km附近达到峰值。(3) 径向分布随强度的变化表明， 内核区闪电主要出现在超强台风等级， 内雨带的闪电活动仅在热带风暴和强热带风暴级别有体现， 外雨带的闪电活动不同等级的活跃区域不同， 且随着强度的增强， 活跃区沿径向方向向外移动； 强度减弱， 闪电活动区域缩小至 160～400 km。(4) 闪电活动和雷达回波参数关系表明， 零度层高度超过 5 km 为彩虹台风闪电发生的前提条件， 且回波顶高至少要发展到 10 km 以上， 混相层中有过冷水或大冰晶粒子， 才有利于闪电的发生。
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摘要:
本文利用1979-2018年广东省86站气象观测数据、NCEP再分析资料和ERSST海温资料，采用统计方法分析了年际尺度上热带海温对广东珠三角区域春季灰霾（SHDPRD）的影响。结果表明，东南太平洋海温（ISSTSEP）对SHDPRD起主导作用。低层，当东南太平洋海温异常偏冷时，协同变化效应促使南印度洋海温也为异常偏冷，激发冷Kelvin波东传，引起西太平洋Ekman辐合，导致异常气旋环流出现。异常气旋环流东北风通过等熵滑动机制诱发异常下沉运动，减少华南降水。高层，与 ISSTSEP 有密切相关的是 500hPa 正EU遥相关，使得广东温度降低，降水偏少。EU遥相关调控局地气象要素，形成有利于灰霾形成的气象要素条件。反之亦然。受异常环流影响，与珠三角春季灰霾日数紧密联系的是降水、垂直速度和对流稳定度，其次是边界层厚度和低层东北风，最后是水汽。ENSO对 SHDPRD有一定的调制作用。在 El Nino（La Nina）年春季，珠三角水汽增加（减少），垂直上升（下沉）运动增强，降水增多（减少），广东灰霾偏少（多）
本文利用1979-2018年广东省86站气象观测数据、NCEP再分析资料和ERSST海温资料，采用统计方法分析了年际尺度上热带海温对广东珠三角区域春季灰霾（SHDPRD）的影响。结果表明，东南太平洋海温（ISSTSEP）对SHDPRD起主导作用。低层，当东南太平洋海温异常偏冷时，协同变化效应促使南印度洋海温也为异常偏冷，激发冷Kelvin波东传，引起西太平洋Ekman辐合，导致异常气旋环流出现。异常气旋环流东北风通过等熵滑动机制诱发异常下沉运动，减少华南降水。高层，与 ISSTSEP 有密切相关的是 500hPa 正EU遥相关，使得广东温度降低，降水偏少。EU遥相关调控局地气象要素，形成有利于灰霾形成的气象要素条件。反之亦然。受异常环流影响，与珠三角春季灰霾日数紧密联系的是降水、垂直速度和对流稳定度，其次是边界层厚度和低层东北风，最后是水汽。ENSO对 SHDPRD有一定的调制作用。在 El Nino（La Nina）年春季，珠三角水汽增加（减少），垂直上升（下沉）运动增强，降水增多（减少），广东灰霾偏少（多）
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为增加大气探空站点，提高微波辐射计大气温度探测精度，利用 FY-4A气象卫星温度产品和 BP神经网络、遗传算法，分别实施杭州站、南京站微波辐射计的温度订正仿真试验，并获得准确的连续性大气温度垂直廓线；结合探空资料和民航AMDAR气温资料，评估模型订正效果。研究结果表明:(1) 微波辐射计温度产品存在一定误差，两站均在高度2 km处平均偏差最大，同站有雨时的偏差均大于无雨时的偏差；(2) 经过BP神经网络模拟订正后的微波辐射计测温精度较原温度产品提升幅度较大；杭州站MAE、MSE、RMSE的降低幅度分别为45~55%、65~78%、41~53%，南京站的降低幅度分别为58~66%、83~88%、55~59%；(3) 经过遗传算法优化初始权值和阈值后的神经网络订正模型模拟效果有进一步的提升，其中有雨模型提升效果明显，RMSE降低幅度11~15 %。微波辐射计的上述订正方法，可以推广到微波辐射计站点应用，具有实际使用价值。
为增加大气探空站点，提高微波辐射计大气温度探测精度，利用 FY-4A气象卫星温度产品和 BP神经网络、遗传算法，分别实施杭州站、南京站微波辐射计的温度订正仿真试验，并获得准确的连续性大气温度垂直廓线；结合探空资料和民航AMDAR气温资料，评估模型订正效果。研究结果表明:(1) 微波辐射计温度产品存在一定误差，两站均在高度2 km处平均偏差最大，同站有雨时的偏差均大于无雨时的偏差；(2) 经过BP神经网络模拟订正后的微波辐射计测温精度较原温度产品提升幅度较大；杭州站MAE、MSE、RMSE的降低幅度分别为45~55%、65~78%、41~53%，南京站的降低幅度分别为58~66%、83~88%、55~59%；(3) 经过遗传算法优化初始权值和阈值后的神经网络订正模型模拟效果有进一步的提升，其中有雨模型提升效果明显，RMSE降低幅度11~15 %。微波辐射计的上述订正方法，可以推广到微波辐射计站点应用，具有实际使用价值。
粤公网安备 4401069904700003号