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四川复杂地形下雷暴大风客观预报方法研究
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作者 龙柯吉 康岚 +4 位作者 黄晓龙 陈朝平 但玻 周威 张武龙 《气象》 北大核心 2025年第1期57-67,共11页
地形复杂的四川地区,虽然雷暴大风发生频次较低,但造成的影响重大,现有的客观预报产品较少且时间分辨率低,为进一步提升四川复杂地形下雷暴大风预报准确率,综合考虑地形因子、模式物理量因子和时间因子,根据海拔高度将四川分为高海拔区... 地形复杂的四川地区,虽然雷暴大风发生频次较低,但造成的影响重大,现有的客观预报产品较少且时间分辨率低,为进一步提升四川复杂地形下雷暴大风预报准确率,综合考虑地形因子、模式物理量因子和时间因子,根据海拔高度将四川分为高海拔区和低海拔区,利用2018—2021年数据基于随机森林、自适应提升法、极端随机树三种机器学习方法分区构建雷暴大风预报模型,对2022年进行预报,获得逐3 h雷暴大风潜势预报,再利用气候背景将3 h预报时间降尺度到1 h,形成0~12 h逐小时雷暴大风预报,并检验预报效果。结果表明,逐3 h雷暴大风预报以自适应提升法效果最优,长时间检验和个例检验都表明,基于自适应提升法获得的0~12 h逐小时雷暴大风预报产品优于中央气象台产品,TS评分由0.0104提升至0.0595,空报率由0.988下降至0.808,业务应用价值较高。 展开更多
关键词 复杂地形 雷暴大风 机器学习 时间降尺度
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2203号台风“暹芭”模式预报检验和偏差成因分析 被引量:1
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作者 于鑫 孙宇 +1 位作者 黄楚贤 蔡景就 《广东气象》 2025年第2期72-76,共5页
为检验数值预报模式对台风路径的预报能力,基于多源实况观测资料、ECMWF模式和CMA-TRAMS模式预报资料、ERA5再分析资料,对2203号台风“暹芭”的模式预报路径和降水进行检验和偏差成因分析,结果表明:副高块状形态维持有利于“暹芭”路径... 为检验数值预报模式对台风路径的预报能力,基于多源实况观测资料、ECMWF模式和CMA-TRAMS模式预报资料、ERA5再分析资料,对2203号台风“暹芭”的模式预报路径和降水进行检验和偏差成因分析,结果表明:副高块状形态维持有利于“暹芭”路径后期偏北行,ECMWF模式早期对副高形态、南亚高压、高空出流等关键系统的预报偏差是导致其路径偏西偏南的主要原因;“艾利”不是造成“暹芭”路径偏差的直接影响因子,但双台风的存在及相互作用增大了台风路径预报的不确定性。“暹芭”登陆前环境场高温高能,后期残涡南侧低空急流和水汽通道的维持为两个阶段暴雨的发生提供了良好的能量和水汽辐合条件。ECMWF模式降水预报偏差源于台风路径预报偏差及残涡强度的预报偏差造成的强降水形态分布偏差,以及低层风场预报偏差导致对风速和地形辐合抬升预报不足;CMA-TRAMS模式路径和降水预报误差小于ECMWF模式,源于对副高形态和“暹芭”强度预报更为准确和稳定。 展开更多
关键词 天气预报 预报检验 台风“暹芭” ECMWF模式 TRAMS模式 路径检验
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春季多变天气的应对
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作者 佟强 周志军 《开卷有益(求医问药)》 2025年第2期62-63,共2页
春季天气复杂多变,倒春寒,大风天气,沙尘天气,低温阴雨天气,强对流天气……这样变化多端的天气给我们的生活和工作都带来不小的影响,而且还容易被疾病缠上,所以要在春季注意防范。一、大风天气春季正处于大气环流调整期,冷暖空气活动频... 春季天气复杂多变,倒春寒,大风天气,沙尘天气,低温阴雨天气,强对流天气……这样变化多端的天气给我们的生活和工作都带来不小的影响,而且还容易被疾病缠上,所以要在春季注意防范。一、大风天气春季正处于大气环流调整期,冷暖空气活动频繁,经常出现大风天气。 展开更多
关键词 强对流天气 大风天气 沙尘天气 冷暖空气活动 低温阴雨天气 大气环流调整 春季天气 倒春寒
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秦岭山脉南北麓暴雨触发条件对比分析 被引量:2
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作者 武麦凤 乔舒婷 +1 位作者 郭大梅 任小同 《高原气象》 北大核心 2025年第1期178-190,共13页
采用实况气象观测资料、FY-2G卫星云图资料、多普勒雷达资料和ERA50.25°×0.25°逐小时再分析资料,对2021年8月21-22日同时发生在秦岭南北麓的强等级暴雨过程进行对比分析,探讨秦岭南北麓暴雨触发条件的影响机制。结果表明... 采用实况气象观测资料、FY-2G卫星云图资料、多普勒雷达资料和ERA50.25°×0.25°逐小时再分析资料,对2021年8月21-22日同时发生在秦岭南北麓的强等级暴雨过程进行对比分析,探讨秦岭南北麓暴雨触发条件的影响机制。结果表明:秦岭北麓流场上,西风带系统在秦岭特殊地形作用下,对流层低层形成中尺度气旋性环流,通过热力作用触发暴雨,对流性降水持续时间短,强度小;湿斜压性增强是秦岭北麓暴雨开始的一个信号,当湿斜压性减弱以及中层比湿减小时,降水结束。对秦岭南麓而言,地形作用下对流层低层流场形成中尺度辐合线触发暴雨;降水释放的凝结潜热加热低层大气,与中低层入侵的冷空气共同构建对流不稳定结构,上升运动增强,降水增强和持续;对流云团在高温高湿的环境下迅速组织化合并发展,形成中尺度对流复合体(MCC),对流强度大,对流层结深厚,小时雨强大;中低层冷空气的入侵和扩散到地面的时间分别与秦岭南麓强降水的开始和结束时间对应。 展开更多
关键词 秦岭地形 暴雨 动力作用 热力作用
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低纬高原一次航空高影响的寒潮过程分析 被引量:1
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作者 陈艳 刘佳 +6 位作者 朱莉 舒斌 赵尔旭 万云霞 赵德显 王静 任菊章 《高原气象》 北大核心 2025年第2期521-534,共14页
2022年2月19-22日,云南出现大范围降温、雨雪天气过程,造成8个机场多架次航班出现取消、延误、返航和颠簸等情况。本文综合利用地面站点观测数据、ERA5再分析资料和风廓线雷达资料,分析了此次过程的环流成因、锋面活动特征及其对航空的... 2022年2月19-22日,云南出现大范围降温、雨雪天气过程,造成8个机场多架次航班出现取消、延误、返航和颠簸等情况。本文综合利用地面站点观测数据、ERA5再分析资料和风廓线雷达资料,分析了此次过程的环流成因、锋面活动特征及其对航空的影响。结果表明:(1)此次低温雨雪天气是在冷锋和南支槽的共同影响下形成的大范围寒潮过程。21日前,主要受冷锋影响,气温骤降,降水偏弱,对航空的影响主要是风切变和层结不稳定导致的飞机颠簸;此后受南支槽影响,降水增大,机场积雪、低云、雷雨、风切变等天气对航班影响明显。(2)冷锋主体位于700 hPa以下,寒潮爆发时,锋后冷空气在低层偏东风引导下向西推进,冷空气前端有鼻状凸起,偏东风的强度和厚度与冷气团的强度和厚度有较好的对应关系;低层冷空气入侵导致暖空被迫抬升,同时锋前温暖的西南风沿锋面爬升,在冷气团上形成明显的逆温层。(3)当锋面强烈发展西进时,800 hPa锋生函数大值带可较好反映锋线的位置及强度,锋后偏东风与锋前西南风辐合可在锋生区形成明显的上升气流,同时锋前650 hPa以下垂直温度梯度较大的区域以及锋后的近地面层理查孙数(Ri)数值偏小,易出现湍流和飞机颠簸。(4)风廓线雷达资料显示,低层偏东风维持期间,2 km以上西风增强对降水具有一定的指示性意义,当低层系统性的偏东风减弱消失,过程结束。 展开更多
关键词 低纬高原 航空高影响天气 寒潮 冷锋
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多源降水数据在夏河县果宁村山洪模拟中的精度评估 被引量:1
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作者 黄武斌 伏晶 +2 位作者 郭润霞 张君霞 雷瑜 《高原气象》 北大核心 2025年第1期110-121,共12页
2023年9月6日22:00(北京时,下同)至7日04:00甘肃夏河县发生强对流天气,局部地区出现短时强降雨,引发夏河县果宁村山洪灾害,造成人员伤亡。本研究基于气象站观测降水对比分析了雷达估测降水(Radar Quantitative Precipitation Estimation... 2023年9月6日22:00(北京时,下同)至7日04:00甘肃夏河县发生强对流天气,局部地区出现短时强降雨,引发夏河县果宁村山洪灾害,造成人员伤亡。本研究基于气象站观测降水对比分析了雷达估测降水(Radar Quantitative Precipitation Estimation,Radar-QPE)、FY4B估测降水(FengYun 4B Quantitative Precipitation Estimation,FY4B-QPE)以及CMPA(CMA Multi-source Precipitation Analysis)降水产品特性,并利用这些降水数据驱动水动力水文模型,评估不同降水数据在本次山洪模拟中的效果。结果表明:(1)12 h累积降水量中,CMPA在大值区域位置和局地降水量级差异性方面表现出较高的准确性;Radar-QPE在累积降水量级上与AWS(Automatic Weather Station)较为接近,但空间分布上存在显著差异;FY4B-QPE累积降水量级高估了33.8%。(2)在逐小时分布上,CMPA在时间演变、空间分布以及降水量级上与AWS最为接近;Radar-QPE峰值偏小,且峰值时间有所滞后,降水主要为负偏差;FY4BQPE峰值及峰值时间与实际情况一致,但在降水的开始和结束时间存在偏差,降水量的偏差主要为正偏差。(3)水文模拟研究中,CMPA、Radar-QPE和FY4B-QPE均高估了水位,但水位峰值出现时间与AWS较为一致,CMPA在均方根误差(RMSE)、纳什效率系数(NSE)和相对偏差(Bias)方面表现最优,Radar-QPE次之,FY4B-QPE表现相对较差。虽然现有站点观测降水无法完全满足对中小尺度山洪的研究和预警需求,但CMPA数据的高精度在一定程度上能有效补充传统气象观测站点的不足,同时,Radar-QPE和FY4B-QPE的算法和精度需要进一步改进和提升。 展开更多
关键词 多源降水 山洪 CMPA Radar-QPE FY4B-QPE
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四川盆地两次持续性极端暴雨对比分析 被引量:1
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作者 肖红茹 周春花 +2 位作者 龙柯吉 谌芸 但玻 《气象》 北大核心 2025年第3期269-284,共16页
2020年8月10—13日、14—18日(分别简称“8.10-13”“8.14-18”),四川盆地连续出现两次持续性极端暴雨天气过程,降水强度大,落区高度重叠,引发次生灾害导致人员伤亡和巨大经济损失。为了深入认识极端暴雨发生发展机制,理解其致灾机理,... 2020年8月10—13日、14—18日(分别简称“8.10-13”“8.14-18”),四川盆地连续出现两次持续性极端暴雨天气过程,降水强度大,落区高度重叠,引发次生灾害导致人员伤亡和巨大经济损失。为了深入认识极端暴雨发生发展机制,理解其致灾机理,文章利用高空、地面观测、FY-4A红外云图、多普勒雷达资料和ERA5再分析资料,对比分析了“8.10-13”“8.14-18”暴雨过程的降水特征和最强降水阶段中尺度对流系统的发展演变及触发机制。结果表明:两次过程均发生在中高纬“两槽一脊”环流背景下,是盆地典型的“东高西低”型暴雨,都出现了极端降水。“8.10-13”暴雨小时雨强超历史极值,“8.14-18”暴雨小时雨强与历史统计值相当。“8.10-13”暴雨最强降水阶段属于暖区强降水,由一个中尺度对流复合体(MCC)发生—发展—成熟—减弱过程导致,≥40 dBz的回波范围大,持续时间长,回波质心低,强度超过55 dBz;“8.14-18”暴雨最强降水阶段属于混合性降水,由两个α中尺度对流系统(α-MCS)发生—发展—合并—减弱过程导致,≥40 dBz的回波范围小,持续时间短,低质心回波强度达50 dBz。“8.10-13”暴雨喇叭口地形绕流和迎风坡抬升作用及陡峭地形过渡区温度高梯度带触发对流,配合低层较强暖平流,高层弱冷平流,对流维持;“8.14-18”暴雨对流层低层冷暖气流交汇辐合抬升和暖区低空急流左侧辐合触发了对流,冷暖气流交汇形成的切变使得降水持续。 展开更多
关键词 四川盆地 极端暴雨 短时强降水 MCC MCS 对比分析
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山区干环境下弱降水超级单体龙卷事件研究 被引量:2
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作者 王宏 王秀明 +6 位作者 王万筠 赵岩 裴宇杰 胡赛安 冯钰博 杨域 姜旭 《气象学报》 北大核心 2025年第2期193-208,共16页
为增强对山区龙卷风暴的认识,应用不同波段天气雷达和风廓线等探测资料,分析了2023年5月14日发生在华北北部山区(围场和隆化)的2个EF1级弱龙卷,包括近风暴环境和风暴精细结构。结果表明:龙卷发生在500 hPa冷涡后部西北气流背景下,龙卷... 为增强对山区龙卷风暴的认识,应用不同波段天气雷达和风廓线等探测资料,分析了2023年5月14日发生在华北北部山区(围场和隆化)的2个EF1级弱龙卷,包括近风暴环境和风暴精细结构。结果表明:龙卷发生在500 hPa冷涡后部西北气流背景下,龙卷母风暴由干线及其伴随的地面辐合线触发。近风暴环境对流有效位能和0—6 km风垂直切变较强,低层水汽和0—1 km风垂直切变显著增大有利于超级单体龙卷形成。午后热雷暴活动对山区局地水汽影响是此次龙卷近风暴环境水汽含量升高的主要影响因素。产生龙卷的超级单体风暴回波强度总体不强,其中围场龙卷风暴回波强度在40 dBz以下,且强回波范围小,地面降水不足2 mm,中气旋和钩状回波头部对应旋转上升气流与降水回波分离,2个龙卷风暴均为弱降水超级单体风暴。分析了2个弱降水超级单体风暴的近风暴环境及精细结构演变,识别出低层中等强度中气旋和龙卷涡旋特征(TVS),表明X波段雷达可捕捉到弱降水超级单体龙卷。围场龙卷特征的出现与龙卷发生有很好的时间对应关系,隆化龙卷发生前8 min可观测到TVS特征,此次弱降水超级单体龙卷预警时效较短。 展开更多
关键词 龙卷 干环境 超级单体 弱降水 山区
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CMA-MESO 3 km模式中自适应时间步长方案试验 被引量:2
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作者 邓莲堂 朱立娟 +1 位作者 张进 于翡 《气象科技》 2025年第1期10-21,共12页
时间步长是数值天气模式稳定运行的关键参数。为实现业务模式稳定运行并保证运行效率,根据CMA-MESO 3 km模式时间积分方案特点,设计了自适应时间步长方案。以模式最大库朗数为依据,提出瞄准法和削顶法两种方法。根据CMA-MESO模式动力框... 时间步长是数值天气模式稳定运行的关键参数。为实现业务模式稳定运行并保证运行效率,根据CMA-MESO 3 km模式时间积分方案特点,设计了自适应时间步长方案。以模式最大库朗数为依据,提出瞄准法和削顶法两种方法。根据CMA-MESO模式动力框架特点,研发了相应时间控制技术并在CMA-MESO 3 km系统中程序实现了自适应时间步长方案。个例和批量试验结果显示,采用瞄准法,模式中最大库朗数会在目标值附近变化,使模式更加稳定。采用削顶法,会调整模式中最大库朗数超出目标值的部分,保证模式稳定积分的同时,又尽量少地干预模式。总之,两种方法的自适应时间步长方案能够有效避免模式积分溢出情况,显著地提高模式的稳定性。对于3 km分辨率的模式来说,当库朗数目标值取1.2左右时,削顶法比瞄准法更适合业务运行。目前,自适应时间步长方案已投入业务应用。 展开更多
关键词 CMA-MESO 自适应时间步长 瞄准法 削顶法
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一次漏报极端雷暴大风特征及原因多源观测资料综合分析 被引量:2
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作者 李国翠 吴翀 +2 位作者 钤伟妙 段宇辉 曹越 《气象科技》 2025年第2期222-234,共13页
2023年7月24日河北中部出现一次雷暴大风强对流天气过程,过程极端性强,6个国家站的极大风速突破历史极值或位居历史前两名,其中元氏最大达30.6 m/s。此过程大尺度天气背景为高空弱西北气流,天气系统不明显,导致中、短期天气预报出现漏... 2023年7月24日河北中部出现一次雷暴大风强对流天气过程,过程极端性强,6个国家站的极大风速突破历史极值或位居历史前两名,其中元氏最大达30.6 m/s。此过程大尺度天气背景为高空弱西北气流,天气系统不明显,导致中、短期天气预报出现漏报。利用ERA5再分析、双偏振天气雷达、风廓线雷达、L波段探空和分钟级地面观测等多源高分辨率观测资料,对此次极端雷暴大风过程的演变特征及其成因进行分析,结果表明:①雷暴大风过程属于高空干冷平流弱强迫型,存在低层暖、高空弱冷的不稳定大气层结,对流有效位能1544.8 J/kg,沙氏指数-4.31℃,850 hPa与500 hPa温度差超30℃,垂直风切变中等略偏弱。②单峰值型和双峰值型前阶段大风具有突发性强、瞬时风速大、持续时间短等特征,对应雷达回波分为风暴单体、弓形回波、阵风锋3类,表现为差分反射率因子(Z _(DR))柱、差分相移率(K _(DP))柱、相关系数(C _(C))小值和17 m/s以上的大风速核、速度模糊和中层径向辐合等特征;地面气象要素表现为中心气压≥1006 hPa的雷暴高压和1 h变温≤-3.5℃的地面冷池,对应气压陡升、气温骤降、零度层高度谷值和弱降水。双峰值型后阶段大风强度弱、影响范围小且持续时间短,不伴有降水或仅有微弱降水,对应弱雷达回波型,是由主体雷达回波后的再生弱回波和冷池密度流共同造成的。③极端大风也与观测站迁站有一定关系。 展开更多
关键词 极端雷暴大风 漏报 弓形回波 阵风锋 Z_(DR)柱
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陕西一次突发性大暴雨的中尺度特征及触发机制 被引量:2
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作者 李明娟 郭大梅 +4 位作者 张蔚然 刘慧 赵强 郭莉 高星星 《暴雨灾害》 2025年第1期19-30,共12页
2020年8月5—6日陕西中东部的平原和秦岭山区洛南县两处局地突发大暴雨,造成6人死亡、10人失踪,全球模式和中尺度模式对此次过程的强度和落区均存在预报偏差。为加深对此类天气过程的认识,利用常规地面、高空观测资料、ERA5再分析资料... 2020年8月5—6日陕西中东部的平原和秦岭山区洛南县两处局地突发大暴雨,造成6人死亡、10人失踪,全球模式和中尺度模式对此次过程的强度和落区均存在预报偏差。为加深对此类天气过程的认识,利用常规地面、高空观测资料、ERA5再分析资料和多普勒天气雷达资料,对此次大暴雨过程的环流背景、环境条件和中尺度对流系统(MCS)演变特征及成因进行分析。结果表明:(1)大暴雨发生于弱天气尺度强迫条件下,暴雨区500hPa为西太平洋副热带高压控制,中低层无明显天气尺度系统主导,地面上无冷锋;陕西中东部700hPa未出现强水汽输送带,但边界层存在较强的水汽输送带,暴雨区本地水汽含量非常充沛,大气整层可降水量50~70mm,大气可降水量偏离气候平均1.5~2σ,同时对流有效位能为3000~4800J·kg^(-1),0—6km深层垂直风切变较弱,环境场条件有利于突发性大暴雨的发生。(2)平原和秦岭山区洛南两处落区的大暴雨物理过程有所不同。平原的雷暴由平原地区地面辐合线、平原南侧骊山分别触发,骊山触发的雷暴向平原地区传播与平原地区雷暴合并增强,形成β中尺度对流系统(M_(β)CS)。M_(β)CS沿高空西南风向东北方向移动,给平原地区带来局地大暴雨。强雷暴主要在β中尺度对流系统的东北侧生成和维持,M_(β)CS强雷暴中维持约1h的低层γ中尺度气旋性涡旋直接造成了平原地区103.7mm·h^(-1)极端短时强降水;冷池驱动、低层垂直风切变相对于雷暴出流边界方向的有利配置是平原地区雷暴加强和维持的原因。(3)秦岭山区洛南附近的雷暴由地形抬升边界层东南风.触发,下午至夜间边界层稳定维持的东南风是雷暴触发的关键因子,雷暴单体后向传播在西南平流作用下形成“列车效应”经过洛南北部,造成大暴雨天气。 展开更多
关键词 暴雨 中尺度对流系统 γ中尺度气旋性涡旋 触发机制 地形
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西南边疆民族地区气象灾害预测的经验表征、地方认同与文化传承 被引量:2
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作者 李全敏 《云南民族大学学报(哲学社会科学版)》 北大核心 2025年第3期44-49,共6页
我国西南边疆民族地区地形地貌复杂,气候变化多端,气象灾害时有发生。当地各民族按天象和物象变化,积累了以物候预测和季候分类为经验表征的气象灾害预测的地方性知识。这一地方性知识在地方情境空间中既体现出各民族对气象灾害预测信... 我国西南边疆民族地区地形地貌复杂,气候变化多端,气象灾害时有发生。当地各民族按天象和物象变化,积累了以物候预测和季候分类为经验表征的气象灾害预测的地方性知识。这一地方性知识在地方情境空间中既体现出各民族对气象灾害预测信息获知和时间管理模式的地方认同,也体现出其对古已有之的节气知识的传承性运用。西南边疆民族地区气象灾害预测的经验表征、地方认同与文化交融对传承中华民族气象文化和铸牢中华民族共同体意识皆有重要的价值。 展开更多
关键词 西南边疆民族地区 气象灾害预测 经验表征 地方认同 文化传承
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一个基于潜在影响的降水预报评分方法 被引量:1
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作者 潘留杰 张宏芳 +2 位作者 祁春娟 卢珊 杜丽莉 《高原气象》 北大核心 2025年第3期733-746,共14页
传统的二分法列联表检验在计算降水TS(Threat Score)评分时,漏报和空报事件具有相同的权重,满足阈值条件的不同降水量的漏报事件的权重相同,同时阈值区间内不同降水量的命中事件也具有同等的频次计算方式,在高分辨率网格降水预报检验中... 传统的二分法列联表检验在计算降水TS(Threat Score)评分时,漏报和空报事件具有相同的权重,满足阈值条件的不同降水量的漏报事件的权重相同,同时阈值区间内不同降水量的命中事件也具有同等的频次计算方式,在高分辨率网格降水预报检验中显得不够精细。事实上,同为命中但数值不同,或漏报事件中预报和观测降水量差异程度的大小产生的影响可能完全不同。本文在综合考虑降水命中、漏报次数和降水量的基础上,提出了降水影响预报评分ITS(Impact Threat Score)。“影响”定义为因预报命中或漏报降水对实际发生降水可能带来的潜在后果的刻画。对于命中和漏报事件,分别通过观测降水的对数以及观测与预报降水的差值的对数定义影响因子,在此基础上累计得到时空尺度上事件的等价影响A_(I)和C_(I)。单纯考虑C_(I)的影响评分ITS_(0),定义为ITS的一个子项;综合考虑A_(I)和C_(I)共同作用的降水评分定义为ITS。分析表明:ITS_(0)根据漏报降水的差异程度,赋予动态权重,能够清楚地分辨漏报事件的影响程度;而ITS对命中大量级降水有奖赏,当命中的降水数值越大,漏报降水的数值与观测差异越小,ITS越大,对真实降水产生潜在后果的刻画能力也越好。实际应用中,采用ITS_(0)还是ITS,可以根据评价的目的和需求来综合考虑。 展开更多
关键词 预报检验 降水影响 TS评分 ITS0评分 ITS评分
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2022年4-10月我国主要暴雨天气过程简述 被引量:2
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作者 闵爱荣 张文 +1 位作者 王晓芳 唐国瑛 《暴雨灾害》 2025年第2期264-276,共13页
利用中国大陆2 400多站日降水(北京时20—20时)资料和常规天气图资料,以1991—2020年30 a平均降水量为气候态,统计2022年4—10月我国主要暴雨天气过程,概述各主要暴雨过程的重要影响系统、出现时段、范围及累积降水量。结果表明:2022年4... 利用中国大陆2 400多站日降水(北京时20—20时)资料和常规天气图资料,以1991—2020年30 a平均降水量为气候态,统计2022年4—10月我国主要暴雨天气过程,概述各主要暴雨过程的重要影响系统、出现时段、范围及累积降水量。结果表明:2022年4—10月我国共出现188个暴雨日、30次主要暴雨过程,其中8月9次、6月6次、7月5次、9月4次、4月3次、5月2次、10月1次。30次主要暴雨过程中有5次由热带气旋登陆或影响所致,其中7月1—7日台风“暹芭”暴雨,是影响范围最广、持续时间最长的一次重大暴雨事件,7月2日海南三亚出现的421.6 mm的降水为当年全国最大日降水量。本年度最大过程雨量达688.4 mm,出现在广东韶关(6月17—21日),该过程系由低涡、切变线以及低空急流共同影响所致。 展开更多
关键词 暴雨过程 暴雨日数 过程降水量 天气影响系统
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深厚西南涡与高原涡引起的平流层-对流层质量交换过程分析 被引量:1
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作者 张琪 李跃清 青泉 《干旱气象》 2025年第1期32-40,共9页
为探索深厚型高原涡和西南涡系统能否引发大气平流层-对流层之间的物质交换,利用欧洲中期天气预报中心再分析资料,详细分析了2013年6月30日深厚型西南涡和2010年7月23日高原涡过程中的动力结构、穿越对流层顶的质量通量、气块运动轨迹... 为探索深厚型高原涡和西南涡系统能否引发大气平流层-对流层之间的物质交换,利用欧洲中期天气预报中心再分析资料,详细分析了2013年6月30日深厚型西南涡和2010年7月23日高原涡过程中的动力结构、穿越对流层顶的质量通量、气块运动轨迹。结果表明:深厚西南涡和高原涡在垂直方向上具有显著的深度,其内部上升气流发展异常强烈,最高可冲破100 hPa,穿越对流层顶进入平流层;低涡形成和成熟阶段均存在较强的平流层-对流层质量交换,垂直输送项对总通量的贡献最大;异常强烈的低涡上升运动使得部分对流层空气块被输送至平流层。此结果揭示了一些新的重要事实:深厚西南涡和高原涡可引起平流层-对流层的质量交换,可能是对流层-平流层大气交换的一个新输送窗口。 展开更多
关键词 深厚型西南涡 深厚型高原涡 对流层-平流层质量交换 大气输送过程
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中国数值天气预报业务系统70年发展
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作者 张卫民 沈学顺 +10 位作者 曹小群 孙健 吴建平 彭军 宋君强 朱小谦 王建捷 李泽椿 陈德辉 龚建东 赵延来 《气象学报》 北大核心 2025年第3期435-463,共29页
数值天气预报是天气预报业务和防灾减灾的核心科技。中国数值天气预报研究和业务应用一直受到高度重视,在基础理论研究、关键技术突破和业务系统研制方面取得了有广泛国际影响力的研究成果。在回顾中国数值天气预报技术及业务系统发展... 数值天气预报是天气预报业务和防灾减灾的核心科技。中国数值天气预报研究和业务应用一直受到高度重视,在基础理论研究、关键技术突破和业务系统研制方面取得了有广泛国际影响力的研究成果。在回顾中国数值天气预报技术及业务系统发展基础上,重点综述中国自主发展的GRAPES(Global Regional Assimilation and PrEdiction System)和YHGSM(YinHe Global Spectral Model)两大业务预报系统的重要科技进展。GRAPES在模式动力框架、四维变分资料同化、卫星资料同化技术、雷达资料同化应用、集合预报和云物理过程等方面实现了技术突破,建立了无缝隙的、包含确定性预报和集合预报系统的中国气象局数值天气预报业务体系。YHGSM持续走谱模式发展路线,突破了干空气质量守恒全球大气谱模式、集合四维变分资料同化、海-陆-气耦合集合预报等技术,建立了以高分辨率全球中期和月延伸数值预报系统为核心的数值预报体系。军队和地方自主研发的数值天气预报系统是长期坚持既定科学技术方向、学术研究和业务研制紧密结合的结果。 展开更多
关键词 数值天气预报 GRAPES YHGSM 半隐式半拉格朗日平流 格点模式 谱模式 物理过程 卫星资料同化 四维变 分资料同化 集合四维变分资料同化
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一次阵风锋触发的强对流天气过程分析 被引量:1
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作者 苏继锋 王海龙 +2 位作者 刘勇 李帅 康汉青 《大气与环境光学学报》 2025年第1期34-46,共13页
利用常规观测数据、美国国家环境预报中心(NCEP)再分析数据、多普勒天气雷达和风廓线雷达数据及其二次开发产品数据,分析了2021年7月19日芜湖地区一次阵风锋及其触发的强雷暴所带来的大风和短时强降水天气过程。研究结果表明:(1)阵风锋... 利用常规观测数据、美国国家环境预报中心(NCEP)再分析数据、多普勒天气雷达和风廓线雷达数据及其二次开发产品数据,分析了2021年7月19日芜湖地区一次阵风锋及其触发的强雷暴所带来的大风和短时强降水天气过程。研究结果表明:(1)阵风锋附近径向速度场显示辐合特征明显,阵风锋在移动过程中遇到有利的环境场能够触发新的雷暴单体形成。(2)风廓线数据产品较好地反映了阵风锋过境前后垂直方向大气运动情况:锋前阶段,大气同时存在弱的上升和下沉运动;锋面初期,雷暴母体的下沉冷空气导致大气以下沉运动为主,风场切变层的最低高度有一个先下降再升高且切变层厚度变薄的趋势;锋面过境和锋后阶段,上升、下沉运动二者并存。(3)信噪比(SNR)能够直观地反映强对流天气过程中降水的开始、结束以及雨强的变化特征。受降水粒子和湍流影响,对流性降水的SNR在降水开始前10min就明显增大;降水开始后,对流性降水比稳定性降水的SNR要大,一般维持在50~65db,雨强极大值时SNR在55~70db。(4)利用风廓线数据二次开发计算的螺旋度(SRH)峰值出现时间比雨强极大值出现时间提前1~2h,可以作为预报强降水发生时间的一个参考因素。 展开更多
关键词 阵风锋 强对流 风廓线雷达 信噪比 螺旋度
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集合预报进展、挑战及展望
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作者 陈静 朱跃建 +11 位作者 段晚锁 智协飞 闵锦忠 李晓莉 邓国 袁慧玲 冯杰 杜钧 李巧萍 龚建东 沈学顺 穆穆 《气象学报》 北大核心 2025年第3期480-502,共23页
系统概述了集合预报的发展历程和中外主要的集合预报方法,重点回顾了中国全球/区域集合预报系统的发展历程、集合预报系统业务技术、初值扰动技术、模式扰动技术和集合预报应用的进步,以及与当前国际主要数值预报中心集合预报水平的对... 系统概述了集合预报的发展历程和中外主要的集合预报方法,重点回顾了中国全球/区域集合预报系统的发展历程、集合预报系统业务技术、初值扰动技术、模式扰动技术和集合预报应用的进步,以及与当前国际主要数值预报中心集合预报水平的对比。针对集合预报系统逐步走向对流尺度、人工智能模型的趋势,从业务、科研、人工智能与集合预报、天气与气候一体化以及用户需求等方面分析了集合预报技术发展面临的主要挑战,并对未来发展做了展望。 展开更多
关键词 集合预报 方法 中国集合预报 回顾
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华北“23.7”特大暴雨天气尺度系统活动特征及致雨机制
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作者 李峰 吴蕾 +2 位作者 张林 邵长亮 蒋建莹 《大气科学学报》 北大核心 2025年第5期828-842,共15页
为揭示2023年7月29日—8月1日华北区域性极端暴雨过程的发生维持机制,基于地面高空观测及全球1°×1°再分析资料,利用多种诊断方法,分析了此次暴雨期间天气尺度系统的活动及其提供的水汽、动力及热力条件的结构和变化。研... 为揭示2023年7月29日—8月1日华北区域性极端暴雨过程的发生维持机制,基于地面高空观测及全球1°×1°再分析资料,利用多种诊断方法,分析了此次暴雨期间天气尺度系统的活动及其提供的水汽、动力及热力条件的结构和变化。研究表明,此次暴雨过程有多系统共同作用,热带季风系统、台风残余环流、副热带高压形成“链式”结构,尤其台风“杜苏芮”残留低压北上,打通了中国东部沿海到华北的海陆水汽通道,将热带印度洋、南海、西北太平洋地区的水汽“牵引”持续输送至华北,异于常年的丰富水汽汇入为极端降雨提供了必要条件。天气尺度系统在“23.7”暴雨中的作用至关重要,中高纬度高空环流演变,尤其是西风急流位置和强度调整,在华北上空制造了反气旋负涡度增长和高层辐散,高空抽吸强迫高层大气上升运动向中下层传导,与后续的东南低空急流激发的低层气旋性辐合上升运动通过垂直次级环流形成耦合,加强和维持了华北区域的大气对流活动。同时,降雨过程中释放的大量非绝热加热对暴雨系统垂直动力结构及华北地区上空环流形势起到正反馈贡献,进一步加强降雨环境,促进和维持了强暴雨的发生。此次特大暴雨过程是以动力驱动为主、热力驱动为辅,两者共同作用的结果。 展开更多
关键词 华北暴雨 天气尺度 非绝热加热 致雨机制
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基于多尺度特征融合和时空注意力LSTM的台风云图预测研究
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作者 程勇 钱坤 +5 位作者 王军 渠海峰 李伟 杨玲 韩晓东 刘敏 《海洋预报》 北大核心 2025年第2期89-98,共10页
现有深度学习方法在预测台风时没有考虑其特征内化损失问题,难以全面捕捉台风结构变化。为此,本文提出一种基于多尺度特征融合的时空注意力长短期记忆网络(MSTA-LSTM)方法。引入特征增强模块加强台风特征信息,通过跳跃连接缓解编解码过... 现有深度学习方法在预测台风时没有考虑其特征内化损失问题,难以全面捕捉台风结构变化。为此,本文提出一种基于多尺度特征融合的时空注意力长短期记忆网络(MSTA-LSTM)方法。引入特征增强模块加强台风特征信息,通过跳跃连接缓解编解码过程中的台风细节特征损失,同时在时空长短期记忆网络(ST-LSTM)单元中利用卷积块注意力模块优化信息传递,最后通过反卷积调整不同尺度的解码输出,融合后输出结果。使用“葵花8号”卫星获取的东亚—东南亚太平洋沿岸地区的台风云图数据集开展验证和消融实验,该数据集包含16个台风过程的训练集和3个台风过程的测试集。与其他网络相比,MSTA-LSTM网络的均方根误差、峰值信噪比和结构相似性指数指标分别为42.76、16.38和0.4817,有效提高了台风云图预测的准确性。 展开更多
关键词 时间序列预测 多尺度特征 时空长短期记忆网络 注意力机制
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