2023年 第39卷 第1期
2023, 39(1): 1-10.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.001
摘要:
为了探究台风风场相干结构统计特性以及在台风不同空间结构部位的演化规律，采用小波系数谱分析(Spavelet Analysis)方法对0814号强台风“黑格比”风速场的湍流相干结构统计特征及演化特性进行了系统分析。研究结果表明：对于0814号强台风“黑格比”过程，顺风向脉动风速与横风向脉动风速的相干结构呈现出多尺度分布特征；顺风向、横风向和竖向风速分量的相干结构主周期均值分别为70.2 s、50.3 s、22.8 s，主尺度均值分别为54.4 s、38.9 s、18.2 s，三个方向相干结构的周期尺度比均值分别为1.28、1.27、1.29；台风“黑格比”风场水平向空间部位中，前外环流区(FOV)的顺风向、横风向和竖向的相干结构主尺度均值分别为68.8 s、41.7 s、14.4 s；前眼壁区(FEW)的三个方向脉动风速的相干结构主尺度均值分别为69.9 s、32.5 s、19.5 s；风眼区三个方向脉动风速的相干结构主尺度分别为83.5 s、50.3 s、15.3 s；后眼壁区(BEW)其值为55.1 s、42.3 s、11.2 s；后外环流区(BOV)三个方向脉动风速相干结构的主尺度分别为53.6 s、39.1 s、10.9 s；整体上表现为前外环流区(FOV)和前眼壁区(FEW)相干结构主尺度大于后眼壁区(BEW)和后外环流区(BOV)，风眼区相干结构主尺度则为最大。
为了探究台风风场相干结构统计特性以及在台风不同空间结构部位的演化规律，采用小波系数谱分析(Spavelet Analysis)方法对0814号强台风“黑格比”风速场的湍流相干结构统计特征及演化特性进行了系统分析。研究结果表明：对于0814号强台风“黑格比”过程，顺风向脉动风速与横风向脉动风速的相干结构呈现出多尺度分布特征；顺风向、横风向和竖向风速分量的相干结构主周期均值分别为70.2 s、50.3 s、22.8 s，主尺度均值分别为54.4 s、38.9 s、18.2 s，三个方向相干结构的周期尺度比均值分别为1.28、1.27、1.29；台风“黑格比”风场水平向空间部位中，前外环流区(FOV)的顺风向、横风向和竖向的相干结构主尺度均值分别为68.8 s、41.7 s、14.4 s；前眼壁区(FEW)的三个方向脉动风速的相干结构主尺度均值分别为69.9 s、32.5 s、19.5 s；风眼区三个方向脉动风速的相干结构主尺度分别为83.5 s、50.3 s、15.3 s；后眼壁区(BEW)其值为55.1 s、42.3 s、11.2 s；后外环流区(BOV)三个方向脉动风速相干结构的主尺度分别为53.6 s、39.1 s、10.9 s；整体上表现为前外环流区(FOV)和前眼壁区(FEW)相干结构主尺度大于后眼壁区(BEW)和后外环流区(BOV)，风眼区相干结构主尺度则为最大。
2023, 39(1): 11-22.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.002
摘要:
利用光腔衰荡光谱(CRDS)技术在线观测了广州番禺大气成分站(GPACS)的大气CO2浓度特征，分析了地面风对CO2的作用。结果表明：(1) 大气CO2在珠江三角洲地区存在明显的地域不均匀特征，2014—2016年期间GPACS的年均本底浓度比全球背景地区平均增加了22.5×10-6(22.5 ppm)；(2) 大气CO2浓度在春季最高，冬、秋季次之，夏季最低，年均值为426.64±15.76 ppm；(3) CO2的日变化为双峰结构，峰值分别在05:00—07:00和21:00—22:00，谷值在13:00—15:00，表明受到了自然过程以及人为排放源的复合影响；(4) 风场显著影响CO2的浓度分布，春、夏季CO2浓度距平日变化与地面风速为显著负相关，秋、冬季则为显著正相关。在春、夏季，SWSW和NNE-N风向上CO2浓度较低，在秋、冬季，SSE-S和N方向均导致CO2浓度下降。NW和NE-ENE风向在四季中均能提升CO2浓度，其中NW-NNW和NNE-ENE为弱的CO2源区，分别贡献了0.42 ppm和0.32 ppm的CO2浓度。
利用光腔衰荡光谱(CRDS)技术在线观测了广州番禺大气成分站(GPACS)的大气CO2浓度特征，分析了地面风对CO2的作用。结果表明：(1) 大气CO2在珠江三角洲地区存在明显的地域不均匀特征，2014—2016年期间GPACS的年均本底浓度比全球背景地区平均增加了22.5×10-6(22.5 ppm)；(2) 大气CO2浓度在春季最高，冬、秋季次之，夏季最低，年均值为426.64±15.76 ppm；(3) CO2的日变化为双峰结构，峰值分别在05:00—07:00和21:00—22:00，谷值在13:00—15:00，表明受到了自然过程以及人为排放源的复合影响；(4) 风场显著影响CO2的浓度分布，春、夏季CO2浓度距平日变化与地面风速为显著负相关，秋、冬季则为显著正相关。在春、夏季，SWSW和NNE-N风向上CO2浓度较低，在秋、冬季，SSE-S和N方向均导致CO2浓度下降。NW和NE-ENE风向在四季中均能提升CO2浓度，其中NW-NNW和NNE-ENE为弱的CO2源区，分别贡献了0.42 ppm和0.32 ppm的CO2浓度。
2023, 39(1): 23-36.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.003
摘要:
利用WRF(Weather Research and Forecast)模式及WRFDA(WRF model data assimilation system)系统，针对2017年台风“天鸽”个例通过同化雷达径向速度(Vr)和反射率因子(RF)，研究水凝物控制变量的雷达资料同化对台风分析预报的影响。研究表明：雷达径向速度的直接同化有效地改进了模式初始场中台风涡旋区的中小尺度信息，分析场中产生了气旋性的风场增量，对模式背景场中的台风有显著增强作用。通过在传统控制变量中扩展针对水凝物的控制变量可有效地同化雷达反射率因子资料，对初始场的水物质进行调整，并对随后确定性预报的台风路径和强度都有一定的正效果。此外，相比没有水凝物控制变量的雷达同化试验，加入了水凝物控制变量的雷达资料同化试验降水预报效果更好。这为将我国近海的地基多普勒天气雷达用于台风初始化分析和预报提供了一定的技术支撑和保障。
利用WRF(Weather Research and Forecast)模式及WRFDA(WRF model data assimilation system)系统，针对2017年台风“天鸽”个例通过同化雷达径向速度(Vr)和反射率因子(RF)，研究水凝物控制变量的雷达资料同化对台风分析预报的影响。研究表明：雷达径向速度的直接同化有效地改进了模式初始场中台风涡旋区的中小尺度信息，分析场中产生了气旋性的风场增量，对模式背景场中的台风有显著增强作用。通过在传统控制变量中扩展针对水凝物的控制变量可有效地同化雷达反射率因子资料，对初始场的水物质进行调整，并对随后确定性预报的台风路径和强度都有一定的正效果。此外，相比没有水凝物控制变量的雷达同化试验，加入了水凝物控制变量的雷达资料同化试验降水预报效果更好。这为将我国近海的地基多普勒天气雷达用于台风初始化分析和预报提供了一定的技术支撑和保障。
2023, 39(1): 37-46.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.004
摘要:
基于1961—2020年广东省86个国家自动气象站的日最高气温数据，采用一种客观识别方法，对广东省群发性高温事件进行回算识别，结果得到广东省群发性高温事件呈显著增长趋势，且在1990年代发生一次年代际突变，群发性高温事件主要发生在4—10月，其频次、强度、持续时间和空间影响范围等特征参数均呈现以7月为最盛期的类单峰式分布。值得关注的是，近60年来广东群发性短历时高温事件呈略微减少趋势，而长历时(≥6天)的事件数呈现显著增加趋势，这给政府的防灾减灾造成更大的难度。
基于1961—2020年广东省86个国家自动气象站的日最高气温数据，采用一种客观识别方法，对广东省群发性高温事件进行回算识别，结果得到广东省群发性高温事件呈显著增长趋势，且在1990年代发生一次年代际突变，群发性高温事件主要发生在4—10月，其频次、强度、持续时间和空间影响范围等特征参数均呈现以7月为最盛期的类单峰式分布。值得关注的是，近60年来广东群发性短历时高温事件呈略微减少趋势，而长历时(≥6天)的事件数呈现显著增加趋势，这给政府的防灾减灾造成更大的难度。
2023, 39(1): 47-54.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.005
摘要:
为了在缺少雷达观测的地区开展对流临近预报，利用光流法和半拉格朗日外推法进行了卫星云图外推实验，同时利用无辐散约束改进光流矢量来避免云图辐散失真。(1) 光流法反演的风场能够准确反映出台风涡旋环流结构，采用半拉格朗日方案进行外推，可以保持云系的旋转特性，具有良好的稳定性和精度，但随着外推时间的增加光流矢量中的噪声会导致云图辐散失真。(2) 无辐散约束减少了风矢量杂乱无序现象，弥补了缺失的光流，还能对风速进行平滑，使风速空间梯度更平滑。(3) 用改进后的风场进行外推，避免了云系辐散失真，在保持其形态不被破坏的同时，还能减少云团TBB虚假增长。(4) 检验表明改进后的外推预报方案，具有更小的平均绝对误差，MAE提高了4%，临界成功指数提升了9%。
为了在缺少雷达观测的地区开展对流临近预报，利用光流法和半拉格朗日外推法进行了卫星云图外推实验，同时利用无辐散约束改进光流矢量来避免云图辐散失真。(1) 光流法反演的风场能够准确反映出台风涡旋环流结构，采用半拉格朗日方案进行外推，可以保持云系的旋转特性，具有良好的稳定性和精度，但随着外推时间的增加光流矢量中的噪声会导致云图辐散失真。(2) 无辐散约束减少了风矢量杂乱无序现象，弥补了缺失的光流，还能对风速进行平滑，使风速空间梯度更平滑。(3) 用改进后的风场进行外推，避免了云系辐散失真，在保持其形态不被破坏的同时，还能减少云团TBB虚假增长。(4) 检验表明改进后的外推预报方案，具有更小的平均绝对误差，MAE提高了4%，临界成功指数提升了9%。
2023, 39(1): 55-65.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.006
摘要:
利用常规观测资料、ERA5再分析资料、闪电定位仪资料、福建龙岩双偏振多普勒天气雷达资料，分析了2020年春季闽西南地区的一次强对流过程。结果表明，此次过程发生在地面锋线北侧冷区内，属于典型的高架雷暴过程，产生的灾害性天气包括冰雹、短时强降水、高山站雷雨大风。500 hPa冷平流、850 hPa暖湿平流、925 hPa闽西南地区的假相当位温高能舌为高架雷暴的发生发展提供了有利的环境条件。探空显示逆温层深厚且逆温层顶温度高，暖湿气流沿着锋面被强迫抬升，至逆温层之上饱和假相当位温随高度递减，存在显著的条件不稳定，对流得到快速发展。雷达分析表明，本次高架雷暴冰雹回波自低层快速倾斜向上发展，具有发展快、强度强、降雹时间长的特征。其双偏振参数演变特征与基于地面抬升的雷暴基本一致，降雹阶段表现为CC谷、ZDR接近零、KDP小于零。降雹前回波单体中存在强ZDR和KDP柱，可以作为冰雹预报的参考，提前量达到半小时。
利用常规观测资料、ERA5再分析资料、闪电定位仪资料、福建龙岩双偏振多普勒天气雷达资料，分析了2020年春季闽西南地区的一次强对流过程。结果表明，此次过程发生在地面锋线北侧冷区内，属于典型的高架雷暴过程，产生的灾害性天气包括冰雹、短时强降水、高山站雷雨大风。500 hPa冷平流、850 hPa暖湿平流、925 hPa闽西南地区的假相当位温高能舌为高架雷暴的发生发展提供了有利的环境条件。探空显示逆温层深厚且逆温层顶温度高，暖湿气流沿着锋面被强迫抬升，至逆温层之上饱和假相当位温随高度递减，存在显著的条件不稳定，对流得到快速发展。雷达分析表明，本次高架雷暴冰雹回波自低层快速倾斜向上发展，具有发展快、强度强、降雹时间长的特征。其双偏振参数演变特征与基于地面抬升的雷暴基本一致，降雹阶段表现为CC谷、ZDR接近零、KDP小于零。降雹前回波单体中存在强ZDR和KDP柱，可以作为冰雹预报的参考，提前量达到半小时。
2023, 39(1): 66-77.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.007
摘要:
高温危险性评价是高温灾害风险评价的重要组成部分和基础工作。基于过去60年(1961—2020年)的日最高温度数据，选择高温日数、最高温度、高温强度三个指标，逐站点使用核密度函数估算三个高温指标的概率密度函数，计算了四个重现期(即五年一遇、十年一遇、二十年一遇和五十年一遇)下的三个指标的取值，进而通过K-means非监督聚类得到各指标下的高温危险性等级分布图，然后将各指标叠加，对我国不同气候区的综合高温危险性进行了评估。研究表明：(1) 从高温日数来看，发生高温可能性最大的地区位于我国西北干旱(半干旱)区和华中、华南地区的交界部分；(2) 从最高温度来看，发生高温可能性最大的区域是西北干旱(半干旱)区和华北地区，华中地区的最高温度在不同重现期下的增强最显著；(3) 从高温强度来看，发生高温可能性最大的区域是西北干旱(半干旱)区，西南地区和青藏高原地区内不同区域的高温强度差异较大，需局部防范高温灾害；(4) 随着重现期年限的增长，不同高温指标值均明显增长，高值区域面积逐渐增加。全国高温综合高危险性等级地区主要位于西北干旱(半干旱)地区、华北地区南部、华中地区、华南地区和西南地区北部，其余气候区少量分布。较高危险性等级地区则主要分布在华北地区北部、东部地区局部、西北干旱(半干旱)地区局部和西南地区的少部分区域。中危险性等级地区则主要分布在东部地区西部。这些地区需加强防范高温灾害。
高温危险性评价是高温灾害风险评价的重要组成部分和基础工作。基于过去60年(1961—2020年)的日最高温度数据，选择高温日数、最高温度、高温强度三个指标，逐站点使用核密度函数估算三个高温指标的概率密度函数，计算了四个重现期(即五年一遇、十年一遇、二十年一遇和五十年一遇)下的三个指标的取值，进而通过K-means非监督聚类得到各指标下的高温危险性等级分布图，然后将各指标叠加，对我国不同气候区的综合高温危险性进行了评估。研究表明：(1) 从高温日数来看，发生高温可能性最大的地区位于我国西北干旱(半干旱)区和华中、华南地区的交界部分；(2) 从最高温度来看，发生高温可能性最大的区域是西北干旱(半干旱)区和华北地区，华中地区的最高温度在不同重现期下的增强最显著；(3) 从高温强度来看，发生高温可能性最大的区域是西北干旱(半干旱)区，西南地区和青藏高原地区内不同区域的高温强度差异较大，需局部防范高温灾害；(4) 随着重现期年限的增长，不同高温指标值均明显增长，高值区域面积逐渐增加。全国高温综合高危险性等级地区主要位于西北干旱(半干旱)地区、华北地区南部、华中地区、华南地区和西南地区北部，其余气候区少量分布。较高危险性等级地区则主要分布在华北地区北部、东部地区局部、西北干旱(半干旱)地区局部和西南地区的少部分区域。中危险性等级地区则主要分布在东部地区西部。这些地区需加强防范高温灾害。
2023, 39(1): 78-88.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.008
摘要:
再分析资料被广泛用于气候科学及相关研究，但同一再分析数据产品在全球不同区域的适用性存在差别，应用前需要进行评价。欧洲中期天气预报中心推出的第五代再分析产品ERA5，自发布起就受到了广泛的关注，但其在我国的评估都集中在局部区域，且没有关注到对极端气候的模拟能力。以全国728个气象站点温度数据为参考，使用平均绝对误差、均方根误差和Pearson相关系数对比分析了ERA5再分析温度数据在不同时间尺度（月、季）、不同气候区、不同海拔梯度上的精度以及对极端温度事件（包括热浪和寒潮）的刻画能力。结果显示：ERA5数据的日均温的精度最高，日最低温精度最差；ERA5数据春秋两季较冬夏两季的精度高，低海拔区域较高海拔区域精度高, 在高原气候区精度最低，在北亚热带精度最高；ERA5对于极端温度事件的刻画能力不足，在进行极端气候的相关研究时需要谨慎使用。
再分析资料被广泛用于气候科学及相关研究，但同一再分析数据产品在全球不同区域的适用性存在差别，应用前需要进行评价。欧洲中期天气预报中心推出的第五代再分析产品ERA5，自发布起就受到了广泛的关注，但其在我国的评估都集中在局部区域，且没有关注到对极端气候的模拟能力。以全国728个气象站点温度数据为参考，使用平均绝对误差、均方根误差和Pearson相关系数对比分析了ERA5再分析温度数据在不同时间尺度（月、季）、不同气候区、不同海拔梯度上的精度以及对极端温度事件（包括热浪和寒潮）的刻画能力。结果显示：ERA5数据的日均温的精度最高，日最低温精度最差；ERA5数据春秋两季较冬夏两季的精度高，低海拔区域较高海拔区域精度高, 在高原气候区精度最低，在北亚热带精度最高；ERA5对于极端温度事件的刻画能力不足，在进行极端气候的相关研究时需要谨慎使用。
2023, 39(1): 89-101.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.009
摘要:
通过对1979—2018年Niño3.4指数和第二年夏季西北太平洋（Northwest Pacific, WNP）降水异常的分析发现，厄尔尼诺强度与第二年夏季WNP降水异常存在显著的负相关关系，而与拉尼娜并没有显著的相关关系。将厄尔尼诺和拉尼娜分为东部型和中部型以后发现，东部型厄尔尼诺和拉尼娜对次年夏季WNP降水的影响不对称，东部型厄尔尼诺强度与次年夏季WNP降水异常为负相关关系，而东部型拉尼娜与次年夏季WNP降水异常关系并不显著。相反，中部型厄尔尼诺和拉尼娜对WNP次年夏季降水的影响较为对称。不管是厄尔尼诺还是拉尼娜，其强度与次年夏季WNP降水异常相关性均非常显著。分析速度势和流函数场以及它们所对应的海表面温度场发现，强东部型厄尔尼诺、强中部型厄尔尼诺、强/弱东部型拉尼娜和强中部型拉尼娜事件中WNP降水主要受风场的辐合辐散控制，其降水异常区与辐合辐散中心对应得很好。而弱东部型厄尔尼诺和弱中部型厄尔尼诺事件中的WNP降水主要与中太平洋海温Gill型对称加热有关，在辐合中心西边产生一对气旋，导致了西北太平洋降水的正异常。而对于弱中部型拉尼娜，由于副热带中太平洋加热的作用，在西北太平洋区东部产生一个反气旋，导致了该区域的降水负异常。从而导致了强中部型拉尼娜年WNP区的降水显著大于弱中部型拉尼娜年WNP区的降水。可以看出，虽然中部型厄尔尼诺和中部型拉尼娜年降水异常在数值上是对称的，并且有显著的线性关系，但是他们对降水的影响机制是不同的。
通过对1979—2018年Niño3.4指数和第二年夏季西北太平洋（Northwest Pacific, WNP）降水异常的分析发现，厄尔尼诺强度与第二年夏季WNP降水异常存在显著的负相关关系，而与拉尼娜并没有显著的相关关系。将厄尔尼诺和拉尼娜分为东部型和中部型以后发现，东部型厄尔尼诺和拉尼娜对次年夏季WNP降水的影响不对称，东部型厄尔尼诺强度与次年夏季WNP降水异常为负相关关系，而东部型拉尼娜与次年夏季WNP降水异常关系并不显著。相反，中部型厄尔尼诺和拉尼娜对WNP次年夏季降水的影响较为对称。不管是厄尔尼诺还是拉尼娜，其强度与次年夏季WNP降水异常相关性均非常显著。分析速度势和流函数场以及它们所对应的海表面温度场发现，强东部型厄尔尼诺、强中部型厄尔尼诺、强/弱东部型拉尼娜和强中部型拉尼娜事件中WNP降水主要受风场的辐合辐散控制，其降水异常区与辐合辐散中心对应得很好。而弱东部型厄尔尼诺和弱中部型厄尔尼诺事件中的WNP降水主要与中太平洋海温Gill型对称加热有关，在辐合中心西边产生一对气旋，导致了西北太平洋降水的正异常。而对于弱中部型拉尼娜，由于副热带中太平洋加热的作用，在西北太平洋区东部产生一个反气旋，导致了该区域的降水负异常。从而导致了强中部型拉尼娜年WNP区的降水显著大于弱中部型拉尼娜年WNP区的降水。可以看出，虽然中部型厄尔尼诺和中部型拉尼娜年降水异常在数值上是对称的，并且有显著的线性关系，但是他们对降水的影响机制是不同的。
2023, 39(1): 102-114.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.010
摘要:
尽管经典台风强度理论是基于梯度风平衡模型，但是已有的飞机观测资料和数值模拟研究发现，边界层中和眼墙附近存在非梯度风平衡气流，前人数值模拟发现，眼墙附近最大的超梯度风可以达到切向风速的16.7%。大涡模拟可以模拟出滚涡和龙卷尺度涡旋等小尺度系统，这些小尺度系统对梯度风平衡可能产生影响，使用中尺度天气预报模式结合大涡模拟（WRF-LES）对模拟台风内核区域方位角平均的梯度风平衡进行了分析，三个大涡模拟试验的水平分辨率分别为333 m、111 m和37 m，结果表明非梯度风平衡气流并未因为分辨率提高而显著增强或产生结构差异，最大超梯度风出现在边界层顶处最大切向风半径的内侧，达到梯度风速的10.8%~16.1%。进一步分析发现，不同台风中心定位方法会影响非梯度风平衡气流，最小气压方差法和最大切向风法可以得到与前人模拟一致的结构，而气压权重法得到的低层超梯度风中心远离眼墙、靠近台风中心，位涡权重法得到的低层超梯度风的径向范围向内扩大，最小气压方差法和最大切向风法更适合用于梯度风平衡研究中的台风中心定位。
尽管经典台风强度理论是基于梯度风平衡模型，但是已有的飞机观测资料和数值模拟研究发现，边界层中和眼墙附近存在非梯度风平衡气流，前人数值模拟发现，眼墙附近最大的超梯度风可以达到切向风速的16.7%。大涡模拟可以模拟出滚涡和龙卷尺度涡旋等小尺度系统，这些小尺度系统对梯度风平衡可能产生影响，使用中尺度天气预报模式结合大涡模拟（WRF-LES）对模拟台风内核区域方位角平均的梯度风平衡进行了分析，三个大涡模拟试验的水平分辨率分别为333 m、111 m和37 m，结果表明非梯度风平衡气流并未因为分辨率提高而显著增强或产生结构差异，最大超梯度风出现在边界层顶处最大切向风半径的内侧，达到梯度风速的10.8%~16.1%。进一步分析发现，不同台风中心定位方法会影响非梯度风平衡气流，最小气压方差法和最大切向风法可以得到与前人模拟一致的结构，而气压权重法得到的低层超梯度风中心远离眼墙、靠近台风中心，位涡权重法得到的低层超梯度风的径向范围向内扩大，最小气压方差法和最大切向风法更适合用于梯度风平衡研究中的台风中心定位。
2023, 39(1): 115-128.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.011
摘要:
特殊的地理位置和地形分布造成四川地区降水具有鲜明特色，存在明显的区域差异。利用1998— 2017年共20年的高时空分辨率卫星反演CMORPH降水资料，研究四川省暖季（4—9月）降水的时空分布特征，并结合ERA5再分析资料探究其降水的内在机制。研究发现：（1）4—5月降水量偏低，6—8月最多，9月也相对较少。暖季的逐月降水在四川盆地西南部均有一个强降水中心，而6—9月在四川省最南部存在一个强度相当的降水中心，这种分布特征是由高低层大尺度环境场的配置所引起；（2）四川暖季降水峰值出现在夜间至凌晨，但不同月份以及不同区域的降水存在较大的差异，两个夜间降水峰值中心的形成均与地形造成的低层风场辐合以及水汽累积密切相关；（3）位于四川省西部（青藏高原的东坡）有一个相对较弱的午后降水峰值，这是受到两侧的山谷风辐合所致，且受到高低层环境场作用影响其分布区域和强度。
特殊的地理位置和地形分布造成四川地区降水具有鲜明特色，存在明显的区域差异。利用1998— 2017年共20年的高时空分辨率卫星反演CMORPH降水资料，研究四川省暖季（4—9月）降水的时空分布特征，并结合ERA5再分析资料探究其降水的内在机制。研究发现：（1）4—5月降水量偏低，6—8月最多，9月也相对较少。暖季的逐月降水在四川盆地西南部均有一个强降水中心，而6—9月在四川省最南部存在一个强度相当的降水中心，这种分布特征是由高低层大尺度环境场的配置所引起；（2）四川暖季降水峰值出现在夜间至凌晨，但不同月份以及不同区域的降水存在较大的差异，两个夜间降水峰值中心的形成均与地形造成的低层风场辐合以及水汽累积密切相关；（3）位于四川省西部（青藏高原的东坡）有一个相对较弱的午后降水峰值，这是受到两侧的山谷风辐合所致，且受到高低层环境场作用影响其分布区域和强度。
2023, 39(1): 129-138.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.012
摘要:
基于全球闪电定位网(World Wide Lightning Location Network，WWLLN) 获取的闪电定位资料对江淮闪电定位网(Jianghuai Area Sferic Array，JASA) 在内陆及近海区域的闪电实时探测性能进行评估。通过对2019年第9号超强台风“利奇马”期间产生的闪电活动进行对比分析，发现JASA和WWLLN对台风闪电的径向分布、时间变化和空间变化有较好的一致性，绝大部分闪电发生在云顶亮温小于220 K区域；在台风发展阶段，内核区闪电活动较为频繁，在台风成熟和消亡阶段时，闪电主要分布外雨带，内核区的闪电活动少但集中。在探测效率方面，JASA对江淮区域实时定位到的闪电数远多于WWLLN，相对探测效率和绝对探测效率分别为69.12% 和92.51%。而在海洋区域(114~130 °E，20~24 °N和123~130 °E，24~32 °N)，由于受到JASA站点位置分布的限制，闪电实时定位数略少于WWLLN，其相对探测效率和绝对探测效率分别为32.67% 和52.26%。研究结果表明了JASA对内陆及近海区域雷暴具备较强的捕获能力，为实时监测台风期间强对流闪电活动的演变规律提供数据支撑，也为进一步完善站点布局以提升深海区域闪电探测性能提供了理论支撑。
基于全球闪电定位网(World Wide Lightning Location Network，WWLLN) 获取的闪电定位资料对江淮闪电定位网(Jianghuai Area Sferic Array，JASA) 在内陆及近海区域的闪电实时探测性能进行评估。通过对2019年第9号超强台风“利奇马”期间产生的闪电活动进行对比分析，发现JASA和WWLLN对台风闪电的径向分布、时间变化和空间变化有较好的一致性，绝大部分闪电发生在云顶亮温小于220 K区域；在台风发展阶段，内核区闪电活动较为频繁，在台风成熟和消亡阶段时，闪电主要分布外雨带，内核区的闪电活动少但集中。在探测效率方面，JASA对江淮区域实时定位到的闪电数远多于WWLLN，相对探测效率和绝对探测效率分别为69.12% 和92.51%。而在海洋区域(114~130 °E，20~24 °N和123~130 °E，24~32 °N)，由于受到JASA站点位置分布的限制，闪电实时定位数略少于WWLLN，其相对探测效率和绝对探测效率分别为32.67% 和52.26%。研究结果表明了JASA对内陆及近海区域雷暴具备较强的捕获能力，为实时监测台风期间强对流闪电活动的演变规律提供数据支撑，也为进一步完善站点布局以提升深海区域闪电探测性能提供了理论支撑。
2023, 39(1): 139-144.
doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.013
摘要:
位涡、湿位涡及其守恒开启了(湿)位涡理论的较广泛应用，使(湿)位涡成为天气系统、天气现象演变的重要诊断物理量，能有效解释一些天气系统、天气现象的演变。为合理应用(湿)位涡及等熵位涡思维，简单分析了气象常用坐标中位涡、湿位涡表达式的限制性条件，强调此条件与(湿)等熵坐标成立的条件相同，指出z坐标(湿)位涡与p、θ(θse)坐标(湿)位涡存在物理差异。在θ(θse)坐标中，气块的水平速度是相对水平面(地面)的移动速度，而非气块沿着等θ(θse)面的移动。在(湿)等熵位涡分析中，(湿)等熵位涡强度的变化，是平流、垂直输送以及非绝热过程的综合作用，不能简单归因为只由高层的(湿)等熵位涡异常向中低层传输、或中低纬的(湿)等熵位涡异常向高纬传送所造成。
位涡、湿位涡及其守恒开启了(湿)位涡理论的较广泛应用，使(湿)位涡成为天气系统、天气现象演变的重要诊断物理量，能有效解释一些天气系统、天气现象的演变。为合理应用(湿)位涡及等熵位涡思维，简单分析了气象常用坐标中位涡、湿位涡表达式的限制性条件，强调此条件与(湿)等熵坐标成立的条件相同，指出z坐标(湿)位涡与p、θ(θse)坐标(湿)位涡存在物理差异。在θ(θse)坐标中，气块的水平速度是相对水平面(地面)的移动速度，而非气块沿着等θ(θse)面的移动。在(湿)等熵位涡分析中，(湿)等熵位涡强度的变化，是平流、垂直输送以及非绝热过程的综合作用，不能简单归因为只由高层的(湿)等熵位涡异常向中低层传输、或中低纬的(湿)等熵位涡异常向高纬传送所造成。
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