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, 最新更新时间 , doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2026.062
摘要:
风资源的垂直结构与时空变化是高塔筒风电（核心可及高度50~300 m）选址定容与协同调度的关键依据，但现有测风塔、卫星反演与全球再分析在垂直覆盖或分辨率上各有局限，难以支撑从近地层到中高空的精细化评估。为此，本文以内蒙古阿拉善左旗荒漠区为研究区，将公里级区域大气再分析资料（EARS1km）与2025年全年 L波段探空观测相结合，系统评估了 20~3 000 m 风速、风向与风切变的垂直结构及日、月、季节变化，重点聚焦 50~300 m 风能开发关键层。结果表明：(1) EARS1km 适用性良好，与探空的风速、风向相关系数分别为 0.89和 0.78，均方根误差（RMSE）分别为 2.85 m ·s-1和 39.40 °，性能随高度升高而改善，冷季优于暖季。(2) 年平均风速随高度呈“低层快速增长—中层趋缓—高空再增强”的多段式结构，20、100、500 m 风速分别为5.70、7.14、7.97 m·s-1，风功率密度为239.8、461.1、682.8 W·m-2；20~200 m风切变显著（α=0.11~0.15）为风速增益最集中区间，200~500 m 切变减弱并呈冬正夏负转换，300~400 m 为风能由增长转入饱和的过渡高度；风向以WNW（西北偏西）、NW（西北）和 W（西）为主，并随高度集中。(3) 时间变化具有显著高度依赖性：风速峰值随高度由近地层的春季（20 m 4月最高）推移至200 m以上的11月前后、1 000 m以上的冬季；20 m日变化呈清晨（06—08 h）峰值，与夜间稳定边界层动量再分配有关。综合风能“量”与“质”，50~300 m为该区高塔筒风电的核心开发层，300~500 m为延伸潜力层，1 000 m以上亦具潜力；各高度强风期的系统性错位为多高度时序互补与协同开发提供了依据。
风资源的垂直结构与时空变化是高塔筒风电（核心可及高度50~300 m）选址定容与协同调度的关键依据，但现有测风塔、卫星反演与全球再分析在垂直覆盖或分辨率上各有局限，难以支撑从近地层到中高空的精细化评估。为此，本文以内蒙古阿拉善左旗荒漠区为研究区，将公里级区域大气再分析资料（EARS1km）与2025年全年 L波段探空观测相结合，系统评估了 20~3 000 m 风速、风向与风切变的垂直结构及日、月、季节变化，重点聚焦 50~300 m 风能开发关键层。结果表明：(1) EARS1km 适用性良好，与探空的风速、风向相关系数分别为 0.89和 0.78，均方根误差（RMSE）分别为 2.85 m ·s-1和 39.40 °，性能随高度升高而改善，冷季优于暖季。(2) 年平均风速随高度呈“低层快速增长—中层趋缓—高空再增强”的多段式结构，20、100、500 m 风速分别为5.70、7.14、7.97 m·s-1，风功率密度为239.8、461.1、682.8 W·m-2；20~200 m风切变显著（α=0.11~0.15）为风速增益最集中区间，200~500 m 切变减弱并呈冬正夏负转换，300~400 m 为风能由增长转入饱和的过渡高度；风向以WNW（西北偏西）、NW（西北）和 W（西）为主，并随高度集中。(3) 时间变化具有显著高度依赖性：风速峰值随高度由近地层的春季（20 m 4月最高）推移至200 m以上的11月前后、1 000 m以上的冬季；20 m日变化呈清晨（06—08 h）峰值，与夜间稳定边界层动量再分配有关。综合风能“量”与“质”，50~300 m为该区高塔筒风电的核心开发层，300~500 m为延伸潜力层，1 000 m以上亦具潜力；各高度强风期的系统性错位为多高度时序互补与协同开发提供了依据。
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摘要:
为探究不同强风天气系统下空气密度对工程风压取值的影响，选取山东章丘、成山头、崂山3个代表性气象站点，基于近10年寒潮、热带气旋、强对流大风观测资料与45年历史大风数据，采用极值I型分布推算多重现期最大风速，定量分析不同空气密度对应的风压差异。结果表明，强风过程空气密度波动显著，受天气系统与地理位置影响存在明显空间分异，沿海成山头、崂山冷季极端大风空气密度峰值显著高于内陆章丘站。各站点重现期极值风速成山头最大，崂山次之，章丘最小。各站实况风压均未超出国标推荐限值，但国标统一取值存在区域适配性不足、整体偏保守的问题。成山头、崂山强风工况风压较常规密度计算的风压值偏高 4%~6%，需采用实况强风密度修正风压取值，其中成山头实况风压与国标值基本持平；章丘、崂山实况风压较国标值分别偏低约 9%~16%、20%~40%，章丘采用常年空气密度取值，可兼顾工程抗风安全与经济成本。本研究明确了山东内陆与沿海差异化风压参数取值方法，可为区域工程抗风精细化设计提供科学依据。
为探究不同强风天气系统下空气密度对工程风压取值的影响，选取山东章丘、成山头、崂山3个代表性气象站点，基于近10年寒潮、热带气旋、强对流大风观测资料与45年历史大风数据，采用极值I型分布推算多重现期最大风速，定量分析不同空气密度对应的风压差异。结果表明，强风过程空气密度波动显著，受天气系统与地理位置影响存在明显空间分异，沿海成山头、崂山冷季极端大风空气密度峰值显著高于内陆章丘站。各站点重现期极值风速成山头最大，崂山次之，章丘最小。各站实况风压均未超出国标推荐限值，但国标统一取值存在区域适配性不足、整体偏保守的问题。成山头、崂山强风工况风压较常规密度计算的风压值偏高 4%~6%，需采用实况强风密度修正风压取值，其中成山头实况风压与国标值基本持平；章丘、崂山实况风压较国标值分别偏低约 9%~16%、20%~40%，章丘采用常年空气密度取值，可兼顾工程抗风安全与经济成本。本研究明确了山东内陆与沿海差异化风压参数取值方法，可为区域工程抗风精细化设计提供科学依据。
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摘要:
2017年8月23日，超强台风“天鸽”（1713）在广东省珠海市登陆，对华南沿海地区造成严重风灾。为解析其登陆过程中边界层湍流结构与通量输送机制，本研究基于水平分辨率为100 m的大涡模拟（LES）数据，系统分析了台风强度的演变特征、不同方位的湍流结构及其通量输送规律。结果表明：登陆过程中，方位角平均切向风场发生显著变化，中等强度风带收缩，而最大风半径（RMW）附近的强风带明显扩张；约 02:00 UTC时，在RMW上方1-3 km高度出现大范围径向出流，表明梯度风失衡所诱发的垂直上升运动与次级环流耦合发展。眼墙附近呈现显著的方位非对称条纹结构，能谱分析显示其具有多尺度湍流特征，主要表现为 1-3 km特征尺度的千米级涡旋与若干亚千米尺度滚涡共存。湍流动能（TKE）及其收支在不同区域间存在显著差异，其中剪切产生项为主要来源，强风切变引发的动力不稳定有助于小尺度涡旋及亚千米滚涡结构的生成。这些相干涡旋结构通过有组织的垂直输送过程，将近地面的动量和焓向上传输，从而有助于维持和增强眼墙对流，提升近地面风速，并强化局地降水强度。此外，中高层的蒸发冷却可在局地产生负浮力，并伴随下沉气流，导致负垂直水汽通量的出现，进而抑制对流发展，影响降水的空间分布。本研究结果可为深入理解台风边界层湍流演变机制及提升台风强度预报精度提供参考。
2017年8月23日，超强台风“天鸽”（1713）在广东省珠海市登陆，对华南沿海地区造成严重风灾。为解析其登陆过程中边界层湍流结构与通量输送机制，本研究基于水平分辨率为100 m的大涡模拟（LES）数据，系统分析了台风强度的演变特征、不同方位的湍流结构及其通量输送规律。结果表明：登陆过程中，方位角平均切向风场发生显著变化，中等强度风带收缩，而最大风半径（RMW）附近的强风带明显扩张；约 02:00 UTC时，在RMW上方1-3 km高度出现大范围径向出流，表明梯度风失衡所诱发的垂直上升运动与次级环流耦合发展。眼墙附近呈现显著的方位非对称条纹结构，能谱分析显示其具有多尺度湍流特征，主要表现为 1-3 km特征尺度的千米级涡旋与若干亚千米尺度滚涡共存。湍流动能（TKE）及其收支在不同区域间存在显著差异，其中剪切产生项为主要来源，强风切变引发的动力不稳定有助于小尺度涡旋及亚千米滚涡结构的生成。这些相干涡旋结构通过有组织的垂直输送过程，将近地面的动量和焓向上传输，从而有助于维持和增强眼墙对流，提升近地面风速，并强化局地降水强度。此外，中高层的蒸发冷却可在局地产生负浮力，并伴随下沉气流，导致负垂直水汽通量的出现，进而抑制对流发展，影响降水的空间分布。本研究结果可为深入理解台风边界层湍流演变机制及提升台风强度预报精度提供参考。
, 最新更新时间 , doi: 10.16032/j.issn.1006-4965.2026.059
摘要:
第十五届全国运动会由广东、香港、澳门三地共同承办，其中闭幕式和马拉松等部分赛事在深圳举办。针对赛事活动精细化服务需求，拓展数字网格预报要素种类，增加分钟级降水、温度和立体风场预报，以及降水概率预报等，形成深圳特色的快速更新多要素智能数字预报（Shenzhen Fast- updated and ExtendedElements Digital forecasts, SZ—FEED预报）。针对户外赛事降水预报服务需求，在传统雷达外推基础上融合多种人工智能临近预报，优化降水强度变化预报，多源融合的SZ—FEED临近降水预报检验评分较单一算法提升2.7%~8.5%。针对温度精细化服务需求，将网格实况与模式温度预报变化量融合形成逐半小时更新的短临温度预报，改善日最高温度以及复杂地形下温度预报偏差较大等问题。针对立体风场服务需求，在快速更新的华南区域模式基础上，应用边界层风场廓线模型对不同高度风场预报拟合，结合深圳气象梯度塔和风廓线雷达等立体观测风速频率进行偏差订正，形成重点区域300米以下立体风场预报。利用激光测风雷达检验，立体风场预报基本反映了风场随高度变化特征，不同高度风速和风向预报平均绝对误差在3.2m/s和90°以内。针对华南后汛期降水不确定特点，应用降水频率匹配和概率匹配等智能网格算法，将盘古气象模型与数值模式不同优势结合起来，优化贝叶斯模型改进定量降水概率预报。通过以上技术方法完善深圳智能数字预报体系，为十五运会闭幕式以及马拉松等赛事活动提供客观产品支撑。
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摘要:
基于 1980—2024 年中国气象局降水观测资料、日本气象厅第三代百年再分析数据（JRA-3Q）及Hadley Centre海表温度数据，本文采用水汽收支和环流分析对江西省 6月降水的长期变化趋势进行了归因诊断，并利用线性斜压模式（LBM）对大尺度环流响应进行了数值模拟验证。结果表明，江西省6月降水呈显著增加趋势，且南部和东北部区域增加更为明显，降水增加趋势主要由垂直水汽平流动力项主导，垂直上升运动的增强起关键作用；垂直水汽平流热力项与水平水汽平流动力项亦对降水增加有一定贡献,这主要与低空西南季风环流增强和比湿增加有关。进一步分析指出，近几十年太平洋海表温度呈东冷西暖的类拉尼娜型变化特征，增强了热带沃克环流及海洋性大陆上空对流活动与非绝热加热。海洋性大陆加热强迫激发异常经圈环流，在南海—西太平洋地区形成异常下沉和低空异常反气旋，反气旋北侧增强的西南气流促使江西省所在区域低层辐合和上升运动增强，并向该区域输送更多低纬水汽，最终导致江西省6月降水的长期增加趋势。LBM数值模拟较好地再现了上述大气环流对热带对流强迫的响应过程。
基于 1980—2024 年中国气象局降水观测资料、日本气象厅第三代百年再分析数据（JRA-3Q）及Hadley Centre海表温度数据，本文采用水汽收支和环流分析对江西省 6月降水的长期变化趋势进行了归因诊断，并利用线性斜压模式（LBM）对大尺度环流响应进行了数值模拟验证。结果表明，江西省6月降水呈显著增加趋势，且南部和东北部区域增加更为明显，降水增加趋势主要由垂直水汽平流动力项主导，垂直上升运动的增强起关键作用；垂直水汽平流热力项与水平水汽平流动力项亦对降水增加有一定贡献,这主要与低空西南季风环流增强和比湿增加有关。进一步分析指出，近几十年太平洋海表温度呈东冷西暖的类拉尼娜型变化特征，增强了热带沃克环流及海洋性大陆上空对流活动与非绝热加热。海洋性大陆加热强迫激发异常经圈环流，在南海—西太平洋地区形成异常下沉和低空异常反气旋，反气旋北侧增强的西南气流促使江西省所在区域低层辐合和上升运动增强，并向该区域输送更多低纬水汽，最终导致江西省6月降水的长期增加趋势。LBM数值模拟较好地再现了上述大气环流对热带对流强迫的响应过程。
, 最新更新时间 , doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2026.058
摘要:
基于SVM、DT、NB、RF、XGBoost和MLP六种典型机器学习模型，利用成都地区2022—2024年X波段双偏振雷达观测资料及地面降雹记录，提取了11项与冰雹相关的特征参量构建数据集，并开展了冰雹识别建模与评估工作。根据准确率（ACC）、虚警率（FAR）、命中率（POD）、F1分数、临界成功指数（CSI）、ROC 曲线及曲线下面积（AUC）、公平威胁评分（ETS）、海德克技巧评分（HSS）和频率偏差因子（Bias）等指标，结合五折交叉验证系统评估了各模型在冰雹识别任务中的判别能力、适应性和稳定性，并通过典型个例检验模型实际识别效果及虚警风险。同时，对识别特征的重要性进行了对比，结果表明双偏振参量在不同模型中均具有显著贡献。论文主要结论如下：（1）XGBoost模型综合性能最优，在ACC、POD、FAR、F1、CSI、AUC、ETS和HSS等核心指标上均表现领先，且跨折次波动较小，其在个例测试中实现了对冰雹与非冰雹样本的完全正确识别，展现出稳定可靠的冰雹识别能力；（2）MLP模型次之，其各项核心指标均处于较高水平，整体性能平衡且泛化能力良好；（3）SVM 模型表现略逊于 MLP，识别策略相对保守，但其在虚警控制上具有一定优势；（4）RF与 DT模型虽具备较强的冰雹检出能力，但偏高的FAR反映出模型泛化能力有限，个例测试中以虚警偏高为主要表现；（5）NB模型综合能力最弱，判别精度不足，难以满足实际业务需求。在此基础上，基于各模型优势提出了一套可按业务需求灵活配置的多模型协同集成策略，以为不同应用场景的冰雹识别与预警提供可靠技术路径。
基于SVM、DT、NB、RF、XGBoost和MLP六种典型机器学习模型，利用成都地区2022—2024年X波段双偏振雷达观测资料及地面降雹记录，提取了11项与冰雹相关的特征参量构建数据集，并开展了冰雹识别建模与评估工作。根据准确率（ACC）、虚警率（FAR）、命中率（POD）、F1分数、临界成功指数（CSI）、ROC 曲线及曲线下面积（AUC）、公平威胁评分（ETS）、海德克技巧评分（HSS）和频率偏差因子（Bias）等指标，结合五折交叉验证系统评估了各模型在冰雹识别任务中的判别能力、适应性和稳定性，并通过典型个例检验模型实际识别效果及虚警风险。同时，对识别特征的重要性进行了对比，结果表明双偏振参量在不同模型中均具有显著贡献。论文主要结论如下：（1）XGBoost模型综合性能最优，在ACC、POD、FAR、F1、CSI、AUC、ETS和HSS等核心指标上均表现领先，且跨折次波动较小，其在个例测试中实现了对冰雹与非冰雹样本的完全正确识别，展现出稳定可靠的冰雹识别能力；（2）MLP模型次之，其各项核心指标均处于较高水平，整体性能平衡且泛化能力良好；（3）SVM 模型表现略逊于 MLP，识别策略相对保守，但其在虚警控制上具有一定优势；（4）RF与 DT模型虽具备较强的冰雹检出能力，但偏高的FAR反映出模型泛化能力有限，个例测试中以虚警偏高为主要表现；（5）NB模型综合能力最弱，判别精度不足，难以满足实际业务需求。在此基础上，基于各模型优势提出了一套可按业务需求灵活配置的多模型协同集成策略，以为不同应用场景的冰雹识别与预警提供可靠技术路径。
, 最新更新时间 , doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2026.056
摘要:
为揭示外浮顶油罐在不同雷击作用下的电位响应差异与致灾机制，本文依托中国气象局雷电野外科学实验基地，利用人工触发闪电技术，开展了直击雷与感应雷两类典型雷击模式下的系统对比试验。试验同步采集罐壁与浮盘之间的电位差波形及雷电流参数，分析其时域特性与电磁耦合规律。结果表明：在直击雷作用下，电位差峰值最高达 12.77 kV，持续时间最长可达 0.1 ms，且当回击电流峰值超过 20 kA时，易出现双峰结构并诱发电位持续时间延长，显著提升油气间隙击穿风险。感应雷引发的地电位抬升（GPR）作用下，电位差峰值相对较低（-3.4 kV~1.23 kV），但上升陡度极高，未接地状态下的上升速率可较接地状态放大百倍，波形极性亦受雷击落点与接地条件显著影响。本文提出，不同雷击形式下油罐响应机制差异显著，应分别优化防护策略：直击雷防护应重视等电位连接与回击电流控制，感应雷防护则应加强接地系统设计与感应路径抑制。相关成果为油罐雷电防护工程提供了实证基础与技术支撑。
为揭示外浮顶油罐在不同雷击作用下的电位响应差异与致灾机制，本文依托中国气象局雷电野外科学实验基地，利用人工触发闪电技术，开展了直击雷与感应雷两类典型雷击模式下的系统对比试验。试验同步采集罐壁与浮盘之间的电位差波形及雷电流参数，分析其时域特性与电磁耦合规律。结果表明：在直击雷作用下，电位差峰值最高达 12.77 kV，持续时间最长可达 0.1 ms，且当回击电流峰值超过 20 kA时，易出现双峰结构并诱发电位持续时间延长，显著提升油气间隙击穿风险。感应雷引发的地电位抬升（GPR）作用下，电位差峰值相对较低（-3.4 kV~1.23 kV），但上升陡度极高，未接地状态下的上升速率可较接地状态放大百倍，波形极性亦受雷击落点与接地条件显著影响。本文提出，不同雷击形式下油罐响应机制差异显著，应分别优化防护策略：直击雷防护应重视等电位连接与回击电流控制，感应雷防护则应加强接地系统设计与感应路径抑制。相关成果为油罐雷电防护工程提供了实证基础与技术支撑。
, 最新更新时间 , doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2026.041
摘要:
基于美国国家闪电探测网络2014—2017年期间探测到的回击数据，分析了美国中部平原地区塔高在240~612 m范围内的15座孤立高塔对附近回击位置分布影响的差异。通过核密度估计方法对高塔半径2km范围内的回击位置空间分布特征进行了分析，并采用拉伸指数模型拟合了不同孤立高塔附近回击密度随距离的变化。核密度估计结果和离散参数分析表明，回击位置空间分布整体呈现单峰特征，回击在高塔附近存在空间聚集效应，塔越高聚集效应越强。经过定位误差修正后的回击密度曲线显示，回击密度在高塔邻近区域达到最大值，并随与高塔的距离增加逐渐减少。拉伸指数模型参数中的峰值密度与塔高呈正相关(R2=0.69,p < 0.0001,r=0.83)；特征距离同样与塔高呈正相关（R2=0.52,p < 0.005，r=0.72）；峰值密度和背景密度的比值均与塔高呈正相关(R2=0.71,p < 0.005,r=0.84)。
基于美国国家闪电探测网络2014—2017年期间探测到的回击数据，分析了美国中部平原地区塔高在240~612 m范围内的15座孤立高塔对附近回击位置分布影响的差异。通过核密度估计方法对高塔半径2km范围内的回击位置空间分布特征进行了分析，并采用拉伸指数模型拟合了不同孤立高塔附近回击密度随距离的变化。核密度估计结果和离散参数分析表明，回击位置空间分布整体呈现单峰特征，回击在高塔附近存在空间聚集效应，塔越高聚集效应越强。经过定位误差修正后的回击密度曲线显示，回击密度在高塔邻近区域达到最大值，并随与高塔的距离增加逐渐减少。拉伸指数模型参数中的峰值密度与塔高呈正相关(R2=0.69,p < 0.0001,r=0.83)；特征距离同样与塔高呈正相关（R2=0.52,p < 0.005，r=0.72）；峰值密度和背景密度的比值均与塔高呈正相关(R2=0.71,p < 0.005,r=0.84)。
, 最新更新时间 , doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2026.044
摘要:
利用气候模式开展客观化灾害风险预评估是一项新的技术和新的业务。为评价不同气候模式以及模式不同起报时间在时、空上对灾害风险预评估结果的差异，首先，基于气候观测资料和中国气象局第三代气候预测系统次季节预测子系统（CMA-CPSv3-S2S）产品构建可对比的汛期高温和暴雨灾害过程库，合成月尺度单灾种风险空间等级作为检验对象；进而关注月内过程发生时段、持续时间、风险范围、高风险区以及月内过程总风险历史排位，建立五维定量化检验方法；进一步，利用暴雨县级直接经济损失数据，评估了暴雨灾害风险评估模型对灾情预测的准确率；最后，以气候模式预评估能力的五维检验指标平均分和风险评估模型准确率，建立了月暴雨灾害风险预评估模型的综合评分方法。结果表明：CMA-CPSv3-S2S对7月暴雨灾害的预评估能力较强，提前2周以内效果可靠；对6月和8月暴雨应优先采信临近预报；对7月和8月的高温预评估能力明显优于6月，但对高温的高风险中心位置难以准确估计。2024年6~8月，除个别起报时段外，模式整体对暴雨和高温灾害的预评估效果高于模式当月技巧的中位数。在2008—2024年期间，2024年汛期各月暴雨灾害风险预评估综合评分高于或接近多年均值，其中气候模式和风险评估模型均显示出相对较高的技巧。研究建立的检验方法可用于多模式之间风险预评估能力的横向比较，有效支撑了灾害预警和气候决策服务。
利用气候模式开展客观化灾害风险预评估是一项新的技术和新的业务。为评价不同气候模式以及模式不同起报时间在时、空上对灾害风险预评估结果的差异，首先，基于气候观测资料和中国气象局第三代气候预测系统次季节预测子系统（CMA-CPSv3-S2S）产品构建可对比的汛期高温和暴雨灾害过程库，合成月尺度单灾种风险空间等级作为检验对象；进而关注月内过程发生时段、持续时间、风险范围、高风险区以及月内过程总风险历史排位，建立五维定量化检验方法；进一步，利用暴雨县级直接经济损失数据，评估了暴雨灾害风险评估模型对灾情预测的准确率；最后，以气候模式预评估能力的五维检验指标平均分和风险评估模型准确率，建立了月暴雨灾害风险预评估模型的综合评分方法。结果表明：CMA-CPSv3-S2S对7月暴雨灾害的预评估能力较强，提前2周以内效果可靠；对6月和8月暴雨应优先采信临近预报；对7月和8月的高温预评估能力明显优于6月，但对高温的高风险中心位置难以准确估计。2024年6~8月，除个别起报时段外，模式整体对暴雨和高温灾害的预评估效果高于模式当月技巧的中位数。在2008—2024年期间，2024年汛期各月暴雨灾害风险预评估综合评分高于或接近多年均值，其中气候模式和风险评估模型均显示出相对较高的技巧。研究建立的检验方法可用于多模式之间风险预评估能力的横向比较，有效支撑了灾害预警和气候决策服务。
, 最新更新时间 , doi: 10.12086/j.issn.1004-4965.2026.042
摘要:
利用多源观测资料及ERA5再分析资料，对2024年7月14日浙北一次副高控制下局地短时暴雨过程的环流背景、对流系统演变特征、双偏振参量和风场特征进行了分析，结果表明：（1）本次过程发生在副高控制的弱天气背景下，地面弱辐合线是其主要触发机制，高湿背景、大的CAPE值和K指数、较低的LCL等均有利于短时暴雨的发生。（2）强降水发生在地面弱辐合线上，后向传播特征明显，“列车效应”显著。过程分为两个阶段，第一阶段回波呈团状分布，由多个单体合并发展为多单体风暴，第二阶段回波呈带状分布，降水主要由3个单体先后产生。（3）不同阶段对流风暴的微物理特征有所不同。第一阶段降水中包含了低浓度的大雨滴和高浓度的小雨滴，第二阶段单体A降水粒子前期以高浓度的大雨滴为主，后期以高浓度的小雨滴为主，单体B以较高浓度的大雨滴为主，单体C以低浓度的大雨滴为主。暴雨中心强降水主要由单体A、B造成，为高质心降水。（4）不同阶段对流风暴的风场特征也有所不同。水平方向上风暴内部800m高度上多表现为气旋式旋转，其中单体B存在完整的涡旋环流；中低层表现为风向风速辐合，其中第一阶段辐合高度较为深厚。垂直方向上多偏西或西南气流，降水粒子集中在气流辐合处。
利用多源观测资料及ERA5再分析资料，对2024年7月14日浙北一次副高控制下局地短时暴雨过程的环流背景、对流系统演变特征、双偏振参量和风场特征进行了分析，结果表明：（1）本次过程发生在副高控制的弱天气背景下，地面弱辐合线是其主要触发机制，高湿背景、大的CAPE值和K指数、较低的LCL等均有利于短时暴雨的发生。（2）强降水发生在地面弱辐合线上，后向传播特征明显，“列车效应”显著。过程分为两个阶段，第一阶段回波呈团状分布，由多个单体合并发展为多单体风暴，第二阶段回波呈带状分布，降水主要由3个单体先后产生。（3）不同阶段对流风暴的微物理特征有所不同。第一阶段降水中包含了低浓度的大雨滴和高浓度的小雨滴，第二阶段单体A降水粒子前期以高浓度的大雨滴为主，后期以高浓度的小雨滴为主，单体B以较高浓度的大雨滴为主，单体C以低浓度的大雨滴为主。暴雨中心强降水主要由单体A、B造成，为高质心降水。（4）不同阶段对流风暴的风场特征也有所不同。水平方向上风暴内部800m高度上多表现为气旋式旋转，其中单体B存在完整的涡旋环流；中低层表现为风向风速辐合，其中第一阶段辐合高度较为深厚。垂直方向上多偏西或西南气流，降水粒子集中在气流辐合处。
, 最新更新时间 , doi: 10.16032/j.issn.1006_4965.2026.043
摘要:
为改善天气-气候一体化模式的物理性能，本研究在GRIST（Global-to-Regional Integrated ForecastSystem）全球非静力模式中引入了一个面向中尺度模式的RWDM6（Revised WRF Double-Moment 6-class）双参云微物理参数化方案替代原有针对气候模式用MG（Morrison-Gettelman）云微物理方案，并系统评估了模拟结果对时间步长的敏感性。相较于MG方案，RWDM6方案显著提升了模式对温度场、相对湿度、云量、云辐射强迫及降水等关键气象要素的模拟能力，不仅有效改善了对流层中高层的冷偏差和湿偏差，还缓解了低层云量低估和中高纬地区云短波辐射强迫的正偏差。此外，新方案通过云微物理过程的调整，降低了热带地区降水的模拟偏差，整体提升了GRIST模式的预报性能。模式对时间步长敏感性试验分析表明，采用不同时间步长的RWDM6方案模拟结果表现出更优的统计一致性，微物理过程参数化误差对时间步长的依赖性显著降低，暗示了RWDM6方案能更好适应不同分辨率模式或变分辨率网格模式的需求，在变分辨率GRIST天气气候一体化模式中具有更好的应用前景。
为改善天气-气候一体化模式的物理性能，本研究在GRIST（Global-to-Regional Integrated ForecastSystem）全球非静力模式中引入了一个面向中尺度模式的RWDM6（Revised WRF Double-Moment 6-class）双参云微物理参数化方案替代原有针对气候模式用MG（Morrison-Gettelman）云微物理方案，并系统评估了模拟结果对时间步长的敏感性。相较于MG方案，RWDM6方案显著提升了模式对温度场、相对湿度、云量、云辐射强迫及降水等关键气象要素的模拟能力，不仅有效改善了对流层中高层的冷偏差和湿偏差，还缓解了低层云量低估和中高纬地区云短波辐射强迫的正偏差。此外，新方案通过云微物理过程的调整，降低了热带地区降水的模拟偏差，整体提升了GRIST模式的预报性能。模式对时间步长敏感性试验分析表明，采用不同时间步长的RWDM6方案模拟结果表现出更优的统计一致性，微物理过程参数化误差对时间步长的依赖性显著降低，暗示了RWDM6方案能更好适应不同分辨率模式或变分辨率网格模式的需求，在变分辨率GRIST天气气候一体化模式中具有更好的应用前景。
, 最新更新时间 , doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2026.038
摘要:
北半球中纬度极端天气与环球遥相关型（CGT）有密切关系，本文基于ECHAM5.4模式开展海表温度（SST）长期趋势的敏感性试验，通过多海盆协同增暖及单海盆/缺海盆强迫对比，评估太平洋、印度洋和大西洋SST增暖趋势对北半球夏季环流结构与青藏高原地表气温变化的影响。结果表明，热带太平洋增暖是激发北半球中高纬遥相关波列（如CGT）的重要因子之一；大西洋与印度洋增暖主要通过调制对应的中纬度异常中心的强度与位置发挥次级影响，各海盆响应不满足线性可加性，简单叠加会导致波列幅度过强与相位偏移，表明了海盆间存在相互抵消的非线性作用。在青藏高原地区，三大洋增暖都会导致高原夏季地表气温升高，且存在显著的正向非线性协同效应，其中太平洋增暖的边际贡献最大。上述结果揭示了多海盆协同增暖下热带-中高纬相互作用及其对高原气候影响的非线性机制，为区域气候变化归因与预测提供依据。
北半球中纬度极端天气与环球遥相关型（CGT）有密切关系，本文基于ECHAM5.4模式开展海表温度（SST）长期趋势的敏感性试验，通过多海盆协同增暖及单海盆/缺海盆强迫对比，评估太平洋、印度洋和大西洋SST增暖趋势对北半球夏季环流结构与青藏高原地表气温变化的影响。结果表明，热带太平洋增暖是激发北半球中高纬遥相关波列（如CGT）的重要因子之一；大西洋与印度洋增暖主要通过调制对应的中纬度异常中心的强度与位置发挥次级影响，各海盆响应不满足线性可加性，简单叠加会导致波列幅度过强与相位偏移，表明了海盆间存在相互抵消的非线性作用。在青藏高原地区，三大洋增暖都会导致高原夏季地表气温升高，且存在显著的正向非线性协同效应，其中太平洋增暖的边际贡献最大。上述结果揭示了多海盆协同增暖下热带-中高纬相互作用及其对高原气候影响的非线性机制，为区域气候变化归因与预测提供依据。
, 最新更新时间 , doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2026.037
摘要:
基于浙江省北仑站Parsivel OTT2雨滴谱资料，分析了2023年第5号台风“杜苏芮”影响期间浙江沿海降水的微物理特征。结果表明，此次降水由台风螺旋雨带造成，且登陆前后特征呈现显著差异：登陆前以低质心暖云降水为主，雨强较小，对流云降水占比较低，雨滴以中小尺寸粒径为主，呈现出典型热带台风降水特征，对流降水性质属于海洋型对流；登陆后以积云混合降水为主，雨强较大且波动剧烈，对流系统垂直发展旺盛，导致雨滴直径和数浓度明显大于登陆前，出现直径超过 4mm的大雨滴，呈现一定的温带气旋降水特征，对流降水性质介于海洋型和大陆型之间。对雨强贡献方面，登陆前以 2mm以下的中小雨滴为主，大雨滴贡献可以忽略；登陆后雨强增大主要依赖于2mm以上雨滴数量的增长。台风登陆前后的μ-Λ、Z-R关系拟合结果也存在差异，登陆前的 μ-Λ关系 Λ值更大；Z-R关系表现为登陆前 a较低、b较高，符合典型热带台风降水特征，登陆后a较高、b较低，具有中纬度对流降水特征。标准Z-R关系对“杜苏芮”降水的适用性不足，表现对登陆前降水低估，对登陆后雨强低于50mm·h-1的降水高估、高于50mm·h-1的降水低估，因此需针对台风不同降水部位及不同阶段建立更精细的Z-R关系。
基于浙江省北仑站Parsivel OTT2雨滴谱资料，分析了2023年第5号台风“杜苏芮”影响期间浙江沿海降水的微物理特征。结果表明，此次降水由台风螺旋雨带造成，且登陆前后特征呈现显著差异：登陆前以低质心暖云降水为主，雨强较小，对流云降水占比较低，雨滴以中小尺寸粒径为主，呈现出典型热带台风降水特征，对流降水性质属于海洋型对流；登陆后以积云混合降水为主，雨强较大且波动剧烈，对流系统垂直发展旺盛，导致雨滴直径和数浓度明显大于登陆前，出现直径超过 4mm的大雨滴，呈现一定的温带气旋降水特征，对流降水性质介于海洋型和大陆型之间。对雨强贡献方面，登陆前以 2mm以下的中小雨滴为主，大雨滴贡献可以忽略；登陆后雨强增大主要依赖于2mm以上雨滴数量的增长。台风登陆前后的μ-Λ、Z-R关系拟合结果也存在差异，登陆前的 μ-Λ关系 Λ值更大；Z-R关系表现为登陆前 a较低、b较高，符合典型热带台风降水特征，登陆后a较高、b较低，具有中纬度对流降水特征。标准Z-R关系对“杜苏芮”降水的适用性不足，表现对登陆前降水低估，对登陆后雨强低于50mm·h-1的降水高估、高于50mm·h-1的降水低估，因此需针对台风不同降水部位及不同阶段建立更精细的Z-R关系。
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