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2001-2020年黄河流域陕西段植被生长时空格局及驱动因子

应用生态学报 2025年第2期36卷 341-352页

作者：张煦庭张维敏潘宇鹰权文婷李美荣何慧娟周辉陕西省农业遥感与经济作物气象服务中心西安710016 中国气象局秦岭和黄土高原生态环境气象重点开放实验室西安710016

陕西省是落实黄河流域生态保护和高质量发展战略的重要区域。本研究基于表征植被生长的卫星遥感数据,结合气象栅格数据、数字高程数据,采用趋势分析、偏相关分析、变异系数、残差分析及相对作用分析方法,探讨了2001-2020年黄河流域陕西... 详细信息

陕西省是落实黄河流域生态保护和高质量发展战略的重要区域。本研究基于表征植被生长的卫星遥感数据,结合气象栅格数据、数字高程数据,采用趋势分析、偏相关分析、变异系数、残差分析及相对作用分析方法,探讨了2001-2020年黄河流域陕西段植被生长时空格局及其驱动因子。结果表明:研究期间,黄河流域陕西段植被归一化植被指数(NDVI)和植被总初级生产力(GPP)均呈显著波动上升趋势,增速分别为0.066·(10 a)^(-1)和133.610 g C·m^(-2)·(10 a)^(-1),空间上分别有78.0%和92.1%的区域显著增加,大部分区域植被生长稳定。植被NDVI和GPP随海拔先减少后增加,在坡度>20°时达到最高值,阴坡植被稍优于阳坡,同时,两者在海拔750~1250 m和坡度2°~10°范围内增速最大,西坡、西南坡和东坡的NDVI增速较大,各坡向的GPP变化幅度相近。植被NDVI与平均气温在空间分布上的正、负相关区域相当,17.0%的区域与降水量呈显著正相关,5.6%的区域与日照时数呈显著负相关。植被GPP与平均气温、降水量在空间分布上分别有6.1%和12.3%的显著正相关区域,与日照时数呈显著相关的区域则零星分布。黄河流域陕西段86.3%区域的植被生长受气候变化和人类活动共同驱动并呈改善趋势,在植被改善区,人类活动相对作用达到84.5%,尤其在实施退耕还林还草工程的核心区域,在植被退化区,人类活动相对作用超过80%的区域占比接近3成,主要集中在关中平原城市群。

关键词：植被生长气候因子地形因子人类活动黄河流域

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2021年春节期间关中地区重霾污染过程气象成因分析

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陕西气象 2025年第2期 38-45页

作者：李双双杜一博高星星李培荣祁春娟刘慧陕西省气象台西安710014 中国气象局秦岭和黄土高原生态环境气象重点开放实验室西安710016

利用颗粒物质量浓度数据、气象观测数据及ERA5再分析数据,对陕西关中地区2021年春节期间一次持续性重霾过程的气象成因进行分析。结果表明:此次污染过程关中各地市PM_(2.5)质量浓度具有区域同步变化特征,咸阳、西安和渭南严重污染累计... 详细信息

利用颗粒物质量浓度数据、气象观测数据及ERA5再分析数据,对陕西关中地区2021年春节期间一次持续性重霾过程的气象成因进行分析。结果表明:此次污染过程关中各地市PM_(2.5)质量浓度具有区域同步变化特征,咸阳、西安和渭南严重污染累计小时数均达20 h以上;关中地区500 hPa上以平直偏西气流为主,无明显冷空气扰动,地面上气压梯度力小,天气形势静稳;霾发展阶段泾河站垂直风场呈3层结构,低层较弱的偏东风或静风导致大气扩散能力较差,中层偏南风有利于暖湿水汽输送,高层以偏西风为主,这种风场结构有利于形成平流逆温;持续维持的贴地逆温和低混合层高度是导致重霾污染的重要原因,污染时段的平均逆温高度和逆温强度分别为清洁时段的2.3倍和2.0倍,而清洁时段的平均混合层高度约为污染时段的2.5倍;霾污染的快速有效清除依赖于冷高压加强南下,泾河站的降水及中层偏北风加大和低层转为较强的偏西风均有利于污染物扩散稀释;后向轨迹显示,在西安附近徘徊的的污染气团和来自陕南的暖湿气团共同导致了本次重霾污染过程。

关键词：关中重霾污染气象条件大气边界层污染物来源

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多源观测资料在延安两次强对流天气监测预警中的应用

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陕西气象 2025年第2期 9-18页

作者：宁欣婷王文波杨丽薛丹妮李雨星延安市气象台陕西延安716000 中国气象局秦岭和黄土高原生态环境气象重点开放实验室西安710016

利用NCEP(1°×1°)逐6 h再分析资料,延安多普勒天气雷达、微波辐射计、风廓线雷达以及探空观测等资料,对延安市2023年6月26日和6月27—28日的两次强对流天气进行分析。结果表明:(1)6月26日,延安位于高空槽后部的西北气流中... 详细信息

利用NCEP(1°×1°)逐6 h再分析资料,延安多普勒天气雷达、微波辐射计、风廓线雷达以及探空观测等资料,对延安市2023年6月26日和6月27—28日的两次强对流天气进行分析。结果表明:(1)6月26日,延安位于高空槽后部的西北气流中,受到干冷空气输送的影响,同时低层存在风向切变,导致了降雹天气;而6月27—28日,受高空西风槽前暖湿气流、低层偏南风以及风向辐合的共同作用,导致了降雹和降水天气的发生。(2)6月26日多普勒天气雷达有明显的V型回波特征,对应了降雹天气过程,而6月27—28日降雹前多普勒雷达出现了钩状回波特征。两次强对流天气过程中降雹时段的V型回波与钩状回波均存在有界弱回波区,强回波均接地,V型回波强回波质心高度要低于钩状回波,同时V型回波强度横向伸展的范围也较宽;另外,降水时段雷达回波比降雹时段要弱。(3)6月26日局地降雹发生时,微波辐射计的温湿廓线显示有冷空气向下侵入,出现上冷下暖的不稳定层结现象,积分云液水含量和整层水汽垂直积分在降雹过程中无明显的规律性变化;6月27—28日降水时段高空温度上升,中层大气相对湿度趋于100%,积分云液水含量和整层水汽垂直积分在降水前增加,降水时段保持较大值,降水结束后减弱。(4)从两次强对流天气过程中风廓线雷达水平风资料中均可以看到明显的风向随高度顺时针旋转的特征,6月26日降雹前至降雹时段,高空有干冷空气,而低层则为偏南风;对于6月27—28日的强对流天气,对流层低层至中层在降水前至降水最强时段均为偏南风,在降水结束后逐渐转为偏北风。

关键词：强对流天气多普勒天气雷达微波辐射计风廓线雷达

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韩城大红袍花椒气候品质评价研究

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陕西气象 2025年第1期 50-56页

作者：沈姣姣卢珊周心河党超琪陕西省气象服务中心西安710014 中国气象局秦岭和黄土高原生态环境气象重点开放实验室西安710014

为了助力韩城大红袍花椒气候品质评价,提升市场竞争力,基于1992—2022年韩城国家气象站逐日观测数据和2018—2022年花椒品质检测结果,根据生态适宜度理论,采用专家决策法、百分位数法和加权求和法,建立韩城大红袍花椒气候品质评价模型,... 详细信息

为了助力韩城大红袍花椒气候品质评价,提升市场竞争力,基于1992—2022年韩城国家气象站逐日观测数据和2018—2022年花椒品质检测结果,根据生态适宜度理论,采用专家决策法、百分位数法和加权求和法,建立韩城大红袍花椒气候品质评价模型,并对2023年花椒气候品质进行评价。结果表明:花椒开花坐果期日照时数、平均气温、累计降雨量,果实膨大期日照时数、平均气温、累计降雨量和果实着色期日照时数、平均气温和累计降雨量是影响花椒气候品质的关键指标。花椒开花坐果期、果实膨大期和果实着色期平均气温为18.0、22.5、26.3℃,日照时数为203.4、224.8、259.5 h,降雨量为38.8、54.7、105.6 mm。将气候品质指数划分为特优(≥0.8)、优(0.7~0.8)、良(0.6~0.7)和一般(<0.6)四个等级,通过典型年验证法发现气候品质评价模型等级划分和品质评价指标得到的结果相吻合,能定量化地反映气象条件对花椒气候品质的影响。2023年花椒气候品质指数为0.79,等级为“优”。

关键词：韩城大红袍花椒生育期气候品质指数气候品质评价模型

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高影响天气下的公路交通气象研究进展

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陕西气象 2025年第1期 34-41页

作者：牛苗苗张宏芳王莹陕西省气象服务中心西安710014 中国气象局秦岭和黄土高原生态环境气象重点开放实验室西安710014

在气候变暖背景下,高影响天气对交通的影响愈发显著,为有效降低高影响天气带来的交通安全风险,公路交通气象研究日益受到学者们的重视。从高影响天气理论研究、预报预警技术研究及系统研发应用等三方面回顾了近30 a公路交通气象的研究成... 详细信息

在气候变暖背景下,高影响天气对交通的影响愈发显著,为有效降低高影响天气带来的交通安全风险,公路交通气象研究日益受到学者们的重视。从高影响天气理论研究、预报预警技术研究及系统研发应用等三方面回顾了近30 a公路交通气象的研究成果,指出高影响天气不仅可通过降低能见度、减少轮胎与路面间的摩擦系数、改变驾驶员心理状态与驾驶行为等多种途径间接影响交通安全,还会直接影响地区交通参数及事故率,但在不同车辆类型、所处车道和雨雪天气强度下其影响程度不同,同时列举了部分地区高影响天气的定量化阈值。综述了天气学方法、统计方法构建模型、模式模拟、神经网络构建模型四种技术在公路交通气象预报预警方面的应用及各种方法的优缺点。最后选取两类大雾交通气象预报预警系统和三类雨雪天气预报预警系统作为高影响天气交通预报预警系统代表,对其主要功能进行介绍。

关键词：公路交通高影响天气预报预警技术

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改则县1981—2020年气候变化及气象灾害特点分析

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陕西气象 2025年第2期 26-31页

作者：格桑卓玛贾茂琼王峰博改则县气象局西藏改则859200 中国气象局秦岭和黄土高原生态环境气象重点开放实验室西安710016 西安市气象局西安710016

利用改则县1981—2020年降水、气温等站点观测资料,采用累积距平、一元线性回归分析、Mann-Kendall突变检验等方法,分析了改则县1981—2020年不同时间尺度的降水、气温变化特征,并分析了改则县主要气象灾害特征。结果表明:40 a来,改则... 详细信息

利用改则县1981—2020年降水、气温等站点观测资料,采用累积距平、一元线性回归分析、Mann-Kendall突变检验等方法,分析了改则县1981—2020年不同时间尺度的降水、气温变化特征,并分析了改则县主要气象灾害特征。结果表明:40 a来,改则县气温逐渐升高,尤其冬季和秋季增温突出;降水量呈现波动增多趋势,降水明显向夏季集中。改则县12月—次年5月易出现雪灾、冻灾等灾害性天气;10月—次年5月易发生大风灾害;7—8月易出现暴雨、雷电灾害;秋、冬季易诱发干旱,5—6月易出现轻度干旱。气象灾害给畜牧业生产带来重要影响,因此建立和完善本地化防灾减灾体制机制尤为重要。

关键词：气温降水气候变化气象灾害改则县

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MCC引发的一次短时强降水环境场和云参数特征

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陕西气象 2025年第2期 1-8页

作者：乔丹杨王瑾婷刘帆卢晔高萌谢逸雯咸阳市气象局陕西咸阳712000 中国气象局秦岭和黄土高原生态环境气象重点开放实验室西安710016 宝鸡市气象局陕西宝鸡721000

利用常规观测资料、欧洲中心ERA5再分析资料以及FY-4A卫星定量产品,对2022年7月15日陕西关中东部中尺度对流复合体(mesoscale convective complex, MCC)引发的一次短时强降水过程发生的环境场和云特性参数进行了分析。结果表明:(1)此次... 详细信息

利用常规观测资料、欧洲中心ERA5再分析资料以及FY-4A卫星定量产品,对2022年7月15日陕西关中东部中尺度对流复合体(mesoscale convective complex, MCC)引发的一次短时强降水过程发生的环境场和云特性参数进行了分析。结果表明:(1)此次过程发生在副高、短波槽和低涡切变线共同影响的环流背景下,前期受副高控制不稳定能量持续积累,水汽条件充沛,在地面辐合线动力抬升作用下触发对流,造成短时强降水。(2)大范围短时强降水发生在MCC成熟阶段,当≤-52℃冷云面积达到最大时,降水强度达到最大,当≤-52℃冷云面积开始减小时,降水强度开始减弱。(3)短时强降水主要分布在地面辐合线附近,且其上空对应的冷云区T_(BB)≤-72℃,同时云顶高度发展至16 km以上。短时强降水发生前,TBB呈波动下降、云顶高度呈波动上升的特征。当TBB(T_(BB))、TBB平均值(T_(BBavg))和TBB最小值(T_(BBmin))越小,最大TBB梯度(G)和TBB变化率(R)越大时,雨强越大。

关键词： MCC 短时强降水 FY-4A 黑体亮度温度(TBB) 云顶高度(CTH)

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G30连霍高速公路陕西段雾的特征及成因分析

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陕西气象 2025年第1期 25-33页

作者：张曦沈姣姣侯柯然张宏芳周冰婵陕西省气象服务中心西安710014 中国气象局秦岭和黄土高原生态环境气象重点开放实验室西安710016 榆林市气象局陕西榆林719000

利用2019年11月30日—2021年12月31日G30连霍高速公路陕西段沿线交通气象观测站逐时资料、MICAPS实况资料和2020年1月9—11日欧洲中期天气预报中心ERA5逐小时再分析数据,对高速公路沿线持续时间排名前5的典型雾的特征和成因进行了分析... 详细信息

利用2019年11月30日—2021年12月31日G30连霍高速公路陕西段沿线交通气象观测站逐时资料、MICAPS实况资料和2020年1月9—11日欧洲中期天气预报中心ERA5逐小时再分析数据,对高速公路沿线持续时间排名前5的典型雾的特征和成因进行了分析。结果表明:根据影响雾形成的地面系统可把雾分为3类:低压倒槽型、冷锋型和东路冷空气型。逆温是雾形成的重要背景条件之一。当平均气温-0.4~2.9℃、平均风速不超过1 m/s、盛行风为偏东风以及相对湿度超过90%时,极易发生雾。冬季傍晚和早晨容易起雾,武功—杨凌—常兴路段、坪头段容易发生强浓雾和特强浓雾,为重点服务路段。5次典型雾的最强雾过程中,来自偏东方向海面源源不断的水汽输送以及整个雾过程的水汽辐合是此次雾生成和长时间维持的重要水汽条件。近地层弱风速有利于雾的形成和发展;近地层冷平流造成气温和路面温度下降,配合东南暖湿气流,有利于雾的生成;雾区低层弱冷平流的入侵,是雾体迅速增强的一个促进因子。

关键词：连霍高速公路雾特征成因

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秦巴山区2021年一次极端暴雨水汽输送特征及影响系统分析

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陕西气象 2025年第1期 1-6页

作者：杜一博李双双郭莉冯典陕西省气象台西安710014 中国气象局秦岭和黄土高原生态环境气象重点开放实验室西安710016 商洛市气象局陕西商洛726000

利用陕西省99个国家自动站夏季逐小时降水量数据,对2021年8月18—22日秦巴山区极端暴雨过程(“8·21”极端暴雨过程)的水汽来源、水汽输送特征以及关键影响天气尺度系统进行了分析,结果表明:(1)500 hPa副热带高压脊线西伸后受冷空... 详细信息

利用陕西省99个国家自动站夏季逐小时降水量数据,对2021年8月18—22日秦巴山区极端暴雨过程(“8·21”极端暴雨过程)的水汽来源、水汽输送特征以及关键影响天气尺度系统进行了分析,结果表明:(1)500 hPa副热带高压脊线西伸后受冷空气影响其北侧形成高空槽,配合700 hPa夜间低空急流和850 hPa气旋性环流增强,水汽在秦巴山区强烈辐合上升造成极端暴雨天气;(2)“8·21”极端暴雨过程水汽主要来源于孟加拉湾和南海洋面上,秦巴山区南侧存在850 hPa高度以上持续的水汽输送,另外,秦巴山区复杂的地形也有利于风速梯度增大和水汽的上升辐合。

关键词：秦巴山区极端暴雨水汽输送概念模型

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陕西夏季短时暴雨时空特征分析

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陕西气象 2025年第2期 19-25页

作者：井宇陈闯姚静张蔚然陕西省气象台西安710014 中国气象局秦岭和黄土高原生态环境气象重点开放实验室西安710016 陕西省气象科学研究所西安710016

基于2008—2023年陕西省95个国家气象站的小时降水资料分析了陕西夏季(6—8月)短时暴雨的时空特征。结果表明:短时暴雨频次日变化存在区域差异,陕北和关中的极大峰值出现在午后至夜间,陕南变化范围较小。短时暴雨空间分布不均,主要分布... 详细信息

基于2008—2023年陕西省95个国家气象站的小时降水资料分析了陕西夏季(6—8月)短时暴雨的时空特征。结果表明:短时暴雨频次日变化存在区域差异,陕北和关中的极大峰值出现在午后至夜间,陕南变化范围较小。短时暴雨空间分布不均,主要分布在陕南中西部;与全省其他区域相比,陕西东部和西南部短时暴雨的累计降水量占夏季总降水量的比例相对较高。包含短时暴雨的降水事件午后至傍晚多发,夜间至清晨较少发生,但持续时间大于6 h的频次较多。持续时间1~24 h包含短时暴雨的降水事件中,2~6 h的发生频次较高;平均累计降水量随持续时间的增长呈增加趋势,平均降水强度则呈减小趋势。关中西南和陕南西部长持续性包含短时暴雨的降水事件的累计降水量(频次)占持续时间1~24 h包含短时暴雨的降水事件累计降水量(频次)的比例较高,其余地区短历时降水占比例较高。不同起始时间的包含短时暴雨的降水事件,始于午后至夜间的较多且平均降水强度较大,始于夜间至次日中午的平均累计降水量较多。始于不同时段包含短时暴雨的降水事件空间特征分析表明,15时—次日02时发生频次较多,多发区主要分布在陕北和陕南;21时—次日08时平均累计降水量较大,高值区主要分布在陕北东部和陕南中西部。

关键词：短时暴雨时空特征持续时间

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