检索结果-内蒙古大学图书馆

驻马店市2016—2020年暖季极端短时强降水天气分型与物理量特征

气象与环境科学 2024年第6期47卷 37-45页

作者：贾浩松王璐璐中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室郑州450003 驻马店市气象局河南驻马店463000

利用常规高空、地面气象观测资料和ERA5再分析资料,分析了2016—2020年暖季(4—9月)驻马店市极端短时强降水的时空变化特征,并对其进行天气背景分型与物理量特征诊断。结果表明:极端短时强降水多发在7月到8月,日变化呈三峰型,在每日16... 详细信息

利用常规高空、地面气象观测资料和ERA5再分析资料,分析了2016—2020年暖季(4—9月)驻马店市极端短时强降水的时空变化特征,并对其进行天气背景分型与物理量特征诊断。结果表明:极端短时强降水多发在7月到8月,日变化呈三峰型,在每日16—18时、00时、05—07时较多发,而小时雨强80 mm/h以上的极端短时强降水多发在00时,且在驻马店市中东部的平原地区较为多发。根据主观分型和K均值聚类客观分型相结合的方法,将驻马店市极端短时强降水分为低槽低涡切变型、副高影响型、地面冷锋型、西北气流型和台风倒槽型5种,雨强80 mm/h以上的极端短时强降水发生在前3种天气型下。对每种天气型的物理量诊断结果表明,低槽低涡切变型低层水汽通量最大,地面冷锋型环境场高湿,而西北气流型层结偏干,只有近地面露点相对较大。各天气型均有一定的不稳定能量。低槽低涡切变型整层动力条件均最强,地面冷锋型的低层动力条件较强,而其余3型的动力条件相对较弱。各型0℃层高度除低槽低涡切变型外,其余各天气型平均值均在5.4 km以上。将本研究统计的极端短时强降水物理量平均值与张一平等统计的淮河上游地区短时强降水的物理量平均值进行了对比,除CAPE偏高1倍较为明显外,其余物理量差异均不明显。

关键词：极端短时强降水时空分布天气分型物理量特征

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低纬度高原宇宙线快中子土壤水分监测方法适宜性研究

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中国生态农业学报（中英文） 2022年第8期30卷 1328-1335页

作者：王中金吴苏吴东丽张振强赵杰李鹏陈海波中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室郑州450003 中国电子科技集团公司第二十七研究所郑州450047 中国气象局气象探测中心北京100081

宇宙线快中子土壤水分监测方法具有监测范围大、不受土壤盐碱程度影响、实时无损原位测量的特点,对旱涝预警、节水灌溉、生态环境保护及土壤生产力提升等具有重要意义。为明确宇宙线快中子土壤水分监测方法在低纬度高原的适宜性,本研究... 详细信息

宇宙线快中子土壤水分监测方法具有监测范围大、不受土壤盐碱程度影响、实时无损原位测量的特点,对旱涝预警、节水灌溉、生态环境保护及土壤生产力提升等具有重要意义。为明确宇宙线快中子土壤水分监测方法在低纬度高原的适宜性,本研究在中国南部开展了大范围烘干称重法测量,验证宇宙线快中子法准确性,以频域反射法做连续监测对比,分析土壤水分相关性,并结合雨量站观测数据,研究其对土壤水分连续变化的响应能力。试验结果表明,宇宙线快中子法与多点烘干称重法的线性拟合优度、均方根误差及绝对误差分别为0.898、0.013 cm^(3)∙cm^(-3)和0.027 cm^(3)∙cm^(-3),说明宇宙线快中子法在低纬度高原能够准确测量区域土壤含水量。在较长时间序列上,宇宙线快中子法与频域反射法10 cm的土壤水分变化趋势完全一致,线性拟合优度为0.839;在对降水响应的灵敏性上,降水量2 mm以上的降水过程,两种方法均有明显响应,降水量2 mm以下的降水过程,宇宙线快中子法要略优于频域反射法。在本试验中,宇宙线快中子土壤水分监测方法在低纬度高原区是适宜的,对土壤水分空间变异性不敏感,对百米级范围的平均土壤含水量的测量准确可信,测量性能满足当前土壤含水量观测要求,且能够提供实时土壤水分信息,有效提高中尺度土壤水分监测效率与精度,为相关土壤水分监测研究与应用提供参考,对低纬度高原土地资源开发利用、环境保护、粮食自给等具有重要意义。

关键词：宇宙线快中子土壤水分低纬度高原烘干称重法频域反射法

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2023年3月河南省一次极端暴雪和雷电天气成因分析

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气象与环境学报 2024年第4期40卷 10-18页

作者：崔丽曼谷秀杰席乐张亚春薛紫月中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室河南郑州450003 河南省气象台河南郑州450003

选用自动气象站、双偏振雷达、风廓线雷达和ERA5再分析等资料,分析2023年3月16日河南省一次极端暴雪和雷电天气成因。结果表明:此次极端暴雪过程主要天气系统为低槽、切变线、急流以及东北冷涡。冷涡配合-39℃冷中心稳定维持,其后部冷... 详细信息

选用自动气象站、双偏振雷达、风廓线雷达和ERA5再分析等资料,分析2023年3月16日河南省一次极端暴雪和雷电天气成因。结果表明:此次极端暴雪过程主要天气系统为低槽、切变线、急流以及东北冷涡。冷涡配合-39℃冷中心稳定维持,其后部冷空气持续南下,850 hPa以下形成深厚冷垫,中高层西南暖湿气流沿冷垫爬升,形成河南省典型的降雪天气类型“天南地北型”。此次强降雪区位于整层大气可降水量大于20 mm区域的北部与700 hPa强辐合中心重叠的区域,河南中西部地形的抬升作用利于此极端降雪天气发生。冷平流与其次级环流共同作用,使局地气温骤降,导致降水相态转换较预期提前,以致多站降雪量或积雪深度超历史极值。双偏振雷达零滞后相关系数产品(CC)为相态转换监测提供了重要参考。850 hPa以下大气温度均低于0℃,且2 m气温降至1℃左右,可作为降雪预报指标。辐合切变及锋面次级环流有利于高架雷暴天气出现,20 dBz回波高度超过-20℃层高度可作为产生雷暴的关键指标。

关键词：降雪预报雷暴天气东北冷涡相态转换

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高温干旱复合胁迫下冬小麦叶片和冠层尺度SIF与光合作用的关联变化特征研究

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麦类作物学报 2024年第8期44卷 1029-1040页

作者：王超李萌褚荣浩商东耀成林薛昌颖安徽农业大学资源与环境学院安徽合肥230036 郑州航空工业管理学院民航学院河南郑州450046 中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室河南郑州450003 河南省气象科学研究所河南郑州450003

为探究高温干旱复合胁迫下叶片和冠层尺度日光诱导叶绿素荧光(solar-induced chlorophyll fluorescence,SIF)与植物光合作用的关系,开展冬小麦高温干旱复合胁迫田间试验,共设置三种水分条件[严重干旱(50%~60%田间持水量)、轻度干旱(65%~... 详细信息

为探究高温干旱复合胁迫下叶片和冠层尺度日光诱导叶绿素荧光(solar-induced chlorophyll fluorescence,SIF)与植物光合作用的关系,开展冬小麦高温干旱复合胁迫田间试验,共设置三种水分条件[严重干旱(50%~60%田间持水量)、轻度干旱(65%~75%田间持水量)和正常供水对照组(80%~90%田间持水量)]和三个温度水平(半包式增温、全包式增温和大田环境温度对照组),分析不同胁迫处理下冠层和叶片尺度SIF、冠层总初级生产力(gross primary productivity,GPP)和叶片净光合速率(net photosynthetic rate,P_(n))的日变化和季节变化特征,探讨小麦叶片SIF与P_(n)和冠层SIF与GPP之间的关联性。结果表明,高温干旱复合胁迫下日尺度和季节尺度叶片和冠层SIF总体均呈现出单峰型变化特征,季节尺度冠层SIF对干旱胁迫的响应比叶片SIF明显,且高温干旱复合胁迫对叶片和冠层SIF的影响均大于单一高温或干旱胁迫。P_(n)和GPP总体分别呈现出双峰型和单峰型变化特征。高温干旱复合胁迫下叶片SIF与P_(n)的相关性(R^(2)=0.42)小于冠层SIF与GPP的相关性(R^(2)=0.52),随着单一胁迫的增强,二者之间的相关性逐渐降低,且干旱胁迫对二者关系以及P_(n)和GPP的影响均大于高温胁迫。此外,环境变量中温度对SIF与P_(n)关系的影响最大,其次是饱和水汽压差(vapor pressure deficit,VPD),光合有效辐射(photosynthetic active radiation,PAR)影响最小,且SIF与P_(n)之间的相关性随温度的增加逐渐降低,随VPD的增大先降后升,随PAR的增加先升后降。高温干旱复合胁迫下冠层和叶片SIF大小与植物光合作用强弱有一定关联性,并受环境变量影响。

关键词：冬小麦日光诱导叶绿素荧光叶片净光合速率 GPP 日尺度季节尺度

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不同尺度初始误差对2021年台风烟花路径和强度模拟预报的影响

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大气科学 2025年第2期49卷 550-564页

作者：周菲凡叶一苇张晗杨雅雯段晚锁中国科学院大气物理研究所云降水物理与强风暴重点实验室北京100029 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 中国科学院大学北京100049 中国气象局河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室郑州450003 河南省气象台郑州450003 中国科学院大气物理研究所地球系统数值模拟和应用全国重点实验室北京100029

本文以2021年台风烟花为例,考察了不同尺度初始误差对台风路径和强度预报的影响。分别由NCEP提供的FNL再分析资料和由ECMWF提供的ERA5资料驱动WRF模式,对烟花进行长时间(14 d)、高分辨率(3 km)的模拟,产生对照试验CTL_F和CTL_E。对比分... 详细信息

本文以2021年台风烟花为例,考察了不同尺度初始误差对台风路径和强度预报的影响。分别由NCEP提供的FNL再分析资料和由ECMWF提供的ERA5资料驱动WRF模式,对烟花进行长时间(14 d)、高分辨率(3 km)的模拟,产生对照试验CTL_F和CTL_E。对比分析CTL_F和CTL_E的模拟结果,并与最佳路径进行比较,将与最佳路径较为接近的模拟结果作为真值,将另一模拟结果作为有误差的预报。将二者的初始场作差,并进行尺度分解,以200 km,2000 km为界限,分解成小尺度、中尺度和大尺度3种误差,分别将这3种尺度的误差叠加到真值的初始场上,再分别进行模拟预报,考察不同尺度的误差对台风烟花模拟预报的影响程度,并分析各种尺度误差对预报误差的相对贡献。结果表明,不论是强度预报,还是路径预报,在前10 d的预报中,中尺度误差起到了决定性作用。而在后4 d的预报中,大尺度和小尺度误差的贡献逐渐凸显,三种尺度误差的效果相当。此外,中尺度误差在前期使得台风路径偏东,强度偏强,而大尺度和小尺度误差使得台风路径偏西,强度偏弱。分析原因显示,初始时刻总误差场的信息主要体现在中尺度误差上,因此中尺度误差在前期的作用最为显著。中尺度误差略微加快了台风增强的速度,显著放缓了台风衰减的速度,而大尺度和小尺度误差略微放缓了台风增强的速度,而明显加快了台风衰减的速度。此外,叠加中尺度误差场后台风具有更强的初始强度,偏东的路径又使得其登陆时间较晚,综上,中尺度误差使得台风强度偏强。而大尺度和小尺度误差由于使得台风路径偏西,较早登陆,因此使得台风强度总体偏弱。

关键词：尺度分解初始误差台风路径台风强度数值模拟

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2023年麦收期河南省连阴雨的气候特征和可能成因

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气象与环境科学 2024年第1期47卷 45-56页

作者：竹磊磊史恒斌王建新苏晓乐李凤秀中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室郑州450003 河南省气候中心郑州450003 安阳市气象局河南安阳455000

2023年麦收期河南省出现了罕见的连阴雨天气,降水和阴雨日数异常偏多,分别为自1961年以来的历史第五位和第二位。分析连阴雨的可能气候成因,主要结论如下:(1)造成连阴雨的环流形势为欧亚中高纬度西高东低,乌拉尔山高压脊持续发展并出现... 详细信息

2023年麦收期河南省出现了罕见的连阴雨天气,降水和阴雨日数异常偏多,分别为自1961年以来的历史第五位和第二位。分析连阴雨的可能气候成因,主要结论如下:(1)造成连阴雨的环流形势为欧亚中高纬度西高东低,乌拉尔山高压脊持续发展并出现阶段性阻塞,东北冷涡活跃,冷空气能持续南下,西太平洋副热带高压(以下简称副高)偏北、偏强且异常偏西,来自副高西北侧边缘的暖湿气流和冷空气在河南省交汇。(2)副高偏强、偏北、偏西是由偏强、偏北、偏大、偏东的南亚高压和偏强、偏北的东亚副热带西风急流(以下简称西风急流)的引导所致,而东南亚对流层中高层的暖中心偏大、偏北和偏东且呈东西向带状分布,使南亚高压形成了上述的特征。暖中心和东北冷涡的共同作用,使东亚中高层的气温梯度增大,进而加强了西风急流。(3)2023年前期的La Ni1a事件有利于麦收期副高偏北,但不利于副高偏强和明显偏西。麦收期由于台风扰动由泰国湾至菲律宾群岛以东的热带西太平洋对流活跃释放的凝结潜热较多,以及麦收期前期的春季和麦收期伊朗高原至青藏高原的地面感热和潜热较强,使暖中心形成了上述的特征,进而决定了南亚高压和副高的特征。(4)2023年麦收期北大西洋海温偏高,以及北大西洋三极子为负位相,导致了乌拉尔山高压脊持续发展并出现阶段性阻塞,麦收期前期的春季和麦收期伏尔加河至贝加尔湖西北侧地面感热和潜热偏强,而下游贝加尔湖东南侧至鄂霍次克海地面感热和潜热偏弱一定程度上导致上述两区域分别出现了大范围的位势高度正距平和负距平。

关键词：麦收期连阴雨西太平洋副热带高压乌拉尔山阻塞高压东北冷涡南亚高压西风急流

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基于WMAIP集成模型的华北冬小麦适宜播期与冬前积温下限研究

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农业机械学报 2024年第2期55卷 315-325页

作者：陈先冠冯利平白慧卿孙爽李国强程陈江敏李颖赵锦福建农林大学农学院福州350002 中国农业大学资源与环境学院北京100193 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 河南省农业科学院农业信息技术研究所郑州450002 农业农村部黄淮海智慧农业技术重点实验室郑州450002 丽水学院生态学院丽水323000 河南省气象科学研究所郑州450003 中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室郑州450003

为明确气候变暖和“双晚技术”背景下华北地区冬小麦的适宜播期,基于WMAIP集成模型,对华北地区冬小麦适宜播期、冬前积温下限及最迟播期进行了分析。研究结果表明,华北地区晚播减产幅度由南向北增大,南部晚播减产幅度最小(<19.5%),... 详细信息

为明确气候变暖和“双晚技术”背景下华北地区冬小麦的适宜播期,基于WMAIP集成模型,对华北地区冬小麦适宜播期、冬前积温下限及最迟播期进行了分析。研究结果表明,华北地区晚播减产幅度由南向北增大,南部晚播减产幅度最小(<19.5%),中部晚播减产幅度在26.4%以内,北部晚播减产幅度最大,最高可达32.0%。华北地区北部、中部和南部的适宜播期分别在9月25日—10月5日之间、9月30日—10月20日之间和10月10日—11月5日之间。华北地区冬小麦基于高产和高水分利用效率的适宜冬前积温下限分别在497~629℃·d和344~581℃·d之间,并由南部向北部递增。在高产和高水分利用效率条件下,河北、山东、河南大部分地区的最迟播期分别为10月1—13日、10月10—16日、10月22—28日和10月7—19日、10月16—22日、10月31日—11月12日。研究结果可为气候变暖背景下华北地区“双晚技术”的推广和应用提供参考。

关键词：冬小麦冬前积温下限最迟播期产量水分利用效率 WMAIP

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冬小麦农业气象灾害风险预警的业务实践与思考

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气象与环境科学 2024年第1期47卷 20-27页

作者：郭安红何亮姬兴杰侯英雨李森张弘中国气象局国家气象中心北京100081 中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室郑州450003 河南省气象科学研究所郑州450003

开展冬小麦农业气象灾害风险预警工作是当前保障小麦生产安全和防灾减损的重要工作之一。2022年开始气象部门和农业部门联合开展了冬小麦农业气象灾害风险预警的业务服务工作,取得了一些技术成果和成功案例,但也存在一些问题和不足。本... 详细信息

开展冬小麦农业气象灾害风险预警工作是当前保障小麦生产安全和防灾减损的重要工作之一。2022年开始气象部门和农业部门联合开展了冬小麦农业气象灾害风险预警的业务服务工作,取得了一些技术成果和成功案例,但也存在一些问题和不足。本文简述了农业气象灾害风险预警业务的内涵,提出了综合农业气象灾害可能性预报、危险性和脆弱性预估,构建基于风险矩阵的冬小麦农业气象灾害风险预警业务的技术框架,并以2022年小麦干热风风险预警工作为例,展示了冬小麦农业气象灾害风险预警工作的技术流程。冬小麦农业气象灾害风险预警工作刚刚起步,尚有很多工作不完善,包括如何与已有的灾害风险评估成果进行深入融合,开展定量化的灾害影响预报和预警指标率定等。此外,在提升冬小麦农业气象灾害风险预警的准确率和开展服务效益评估等方面,未来还需要做大量的研发工作。

关键词：冬小麦农业气象灾害风险预警业务实践

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近20 a沁河流域暖季极端小时降水时空特征分析

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暴雨灾害 2025年

作者：宋自福张霞吕晓娜司福意崔文倩唐影闫尊中国气象局.河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室河南省焦作市沁河流域气象防灾减灾重点实验室河南省焦作市气象局河南省气象台河南省濮阳市气象局

基于2004—2023年暖季（5—9月）黄河中游沁河流域10个国家气象站逐小时降水观测资料，分析了该流域暖季极端小时降水的时空变化特征，并对比了2018—2023年该流域96个省级气象站资料分析结论，以验证短时间序列、低空间密度国家气象站... 详细信息

基于2004—2023年暖季（5—9月）黄河中游沁河流域10个国家气象站逐小时降水观测资料，分析了该流域暖季极端小时降水的时空变化特征，并对比了2018—2023年该流域96个省级气象站资料分析结论，以验证短时间序列、低空间密度国家气象站数据的代表性。结果表明：（1）国家站极端小时降水阈值、强度、年均频次及对暖季降水的贡献率均呈现中上游小于下游地区的空间分布特征，但降水强度、频次和贡献率的变化趋势并不显著。（2）国家站极端小时降水月变化呈单峰型，7月极端小时降水强度最大、频次最高、贡献率最大。日变化分布呈双峰型，09时和13时发生频次最高，01时发生频次最低，白天与夜间降雨强度相差不大。50 mm·h-1以上的极端小时强降水出现在6—8月，7月出现频次最高，05时和07时出现次数最多。（3）省级气象站极端小时降水阈值、强度和贡献率的空间分布和降水日变化特征与国家气象站特征一致，只是50 mm·h-1以上的极端小时强降水峰值出现时段有所差异，因此基于长时间序列低空间密度的国家气象站资料分析结果可信，具有代表性，可为沁河流域极端小时降水预报预警、流域气候分析及气候可行性论证等工作提供参考依据。

关键词：沁河流域极端小时降水时空分布地形

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台风“温比亚”造成河南特大暴雨诊断分析

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气象科技进展 2023年第4期13卷 130-138页

作者：李周谷秀杰王友贺邵宇翔席乐栗晗中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室郑州450003 河南省气象台郑州450003

2018年8月17—19日受第18号台风“温比亚”影响,河南省东部地区出现了历史罕见的极端暴雨天气,由于台风低压18日凌晨进入河南以后移速明显减慢,在河南境内滞留长达40 h,给河南带来了强的风雨天气,其中有8个国家气象站日降水量突破建站... 详细信息

2018年8月17—19日受第18号台风“温比亚”影响,河南省东部地区出现了历史罕见的极端暴雨天气,由于台风低压18日凌晨进入河南以后移速明显减慢,在河南境内滞留长达40 h,给河南带来了强的风雨天气,其中有8个国家气象站日降水量突破建站以来历史极值。为了全面认识台风低压长时间滞留及豫东极端暴雨发生发展机制,利用常规探空和地面观测数据以及NCEP 1°×1°再分析资料,从环流背景、大气稳定度、动力、热力、水汽等方面对2018年8月17—19日台风暴雨过程进行了全面细致的诊断分析,结果表明:强降水中心位于距低压约250 km处的螺旋云带内,强烈发展的斜升气流是产生强降水的根本原因;过程发生前大气已具备强对流发生发展的能量及不稳定条件,倾斜发展机制长时间维持并伴有充足的水汽供应及强烈辐合上升运动,且不断有对流单体生成、合并发展为较强雷暴单体,以及强回波长时间稳定少动等是产生强降水的直接原因。高层引导气流变弱、中低层高压带阻挡,使得台风低压在河南境内长久徘徊。将商丘站的相关环境参数标准差倍数与历年出现暴雨时的平均值和最大值进行对比发现,本次过程各环境参数标准差倍数明显高于历年平均值,且部分达到历史最大值,具有一定极端性。

关键词：台风降水大尺度环流不稳定层结水汽

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