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2006号台风“米克拉”近海急剧增强诊断分析

热带气象学报 2023年第3期39卷 337-347页

作者：荀爱萍吕巧谊黄昕陈德花郑辉厦门市气象局/厦门市海峡气象开放重点实验室福建厦门361012 厦门市气象台福建厦门361012

利用ERA-5再分析资料、日本葵花8号卫星黑体亮温资料以及中国气象局上海台风研究所台风最佳路径集资料,对2020年第6号台风“米克拉”(2006)近海强度急剧增强进行诊断分析。(1)比常年偏暖的29~30℃的南海东部海温是“米克拉”急剧增强的... 详细信息

利用ERA-5再分析资料、日本葵花8号卫星黑体亮温资料以及中国气象局上海台风研究所台风最佳路径集资料,对2020年第6号台风“米克拉”(2006)近海强度急剧增强进行诊断分析。(1)比常年偏暖的29~30℃的南海东部海温是“米克拉”急剧增强的有利下垫面条件;200 hPa加强东移的南亚高压、500 hPa加强西伸的副高、低层加强的偏南-西南急流是主要影响系统;相对比深层和高层大气,持续低于4 m/s的低层大气垂直风切是重要因子。(2)“米克拉”的增强主要体现在对流层低层动能的不断增强,在台风急剧增强过程中,中低层的气旋性涡度、低层辐合强度、中高层辐散强度以及上升运动均明显加强;对流层中高层动能在台风急剧增强前的减小可能与增强的高空出流相关。(3)在“米克拉”急剧增强前,深对流云系强度不断增强,但覆盖面积变化不大;在急剧增强阶段,深对流云系组织的更加紧实集中,覆盖面积明显增大。

关键词： “米克拉” 近海急剧增强深对流云系

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黄淮地区副高边缘型降水数值预报精细化检验

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应用气象学报 2023年第4期34卷 413-425页

作者：栗晗王新敏吕林宜马蕴琦中国气象局·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 厦门市海峡气象开放重点实验室厦门361000 厦门市气象台厦门361000

以2020-2021年5-10月副高边缘型明显降水过程作为研究对象,针对黄淮地区太行山南麓、伏牛山东麓、东部平原3个典型区域,采用多种检验方法对CMA-MESO,CMA-SH9两模式降水日变化预报性能进行评估。结果表明:在山区,CMA-MESO预报有效降水时... 详细信息

以2020-2021年5-10月副高边缘型明显降水过程作为研究对象,针对黄淮地区太行山南麓、伏牛山东麓、东部平原3个典型区域,采用多种检验方法对CMA-MESO,CMA-SH9两模式降水日变化预报性能进行评估。结果表明:在山区,CMA-MESO预报有效降水时次占比与降水强度均偏小,CMA-SH9则相反,两模式分别在伏牛山东麓的04:00-10:00(北京时,下同)和太行山南麓的10:00-16:00预报有效降水时次占比偏小(大)更为显著;在平原,CMA-MESO对03:00-07:00和17:00-20:00有效降水时次占比显著低估,CMA-SH9对于17:00-20:00降水量的高估则主要来源于降水强度预报明显偏大。FSS(fractional skill score)评分结果显示:CMA-MESO对于伏牛山东麓15:00-17:00及21:00-22:00、东部平原02:00-04:00等时段10 mm·h^(-1)以上降水预报能力优于CMA-SH9,在太行山南麓17:00-23:00则相反。基于STFSS(spatial temporal fractional skill score)评分的评估表明:CMA-SH9对于太行山南麓前一日14:00-当日02:00的降水预报较实况显著偏晚,CMA-MESO对于伏牛山东麓02:00-08:00及平原地区08:00-14:00的降水预报均表现出较实况偏早的特征。

关键词：副热带高压复杂地形降水日变化时空邻域

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我国东南沿岸及复杂山地后汛期降水日变化的数值研究

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大气科学 2020年第2期44卷 371-389页

作者：赵玉春王叶红厦门市气象局海峡气象开放实验室厦门361012 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 福建省灾害天气重点实验室福州350001

利用2009~2017年7~9月福建省逐小时地面加密自动站资料和2015~2017年7~9月厦门站的探空资料,通过K均值聚类法和中尺度数值模式(WRF3.9.1.1版本)理想数值模拟,分析了我国东南沿岸及复杂山地(福建)后汛期降水日变化特征,揭示了地形热力环... 详细信息

利用2009~2017年7~9月福建省逐小时地面加密自动站资料和2015~2017年7~9月厦门站的探空资料,通过K均值聚类法和中尺度数值模式(WRF3.9.1.1版本)理想数值模拟,分析了我国东南沿岸及复杂山地(福建)后汛期降水日变化特征,揭示了地形热力环流以及海陆风环流在热对流降水日变化形成中的作用,探讨了环境温湿廓线及风垂直廓线对热对流降水日峰值强度和日峰值出现时间的影响。结果发现:我国东南沿岸复杂山地(福建)后汛期降水日变化受地形热力环流和海陆风环流的影响和调制,白天辐射加热在复杂山地形成的局地热力环流激发出对流降雨带,午后受海风环流的影响,对流降雨带组织发展达到峰值,之后随着地形热力环流和海风环流减弱雨带逐渐减弱。武夷山及周边复杂山地的降水日变化主要受地形热力环流的影响,在午后对流降水达到峰值,夜间减弱几近消失。理想数值试验进一步证实了我国东南沿岸复杂山地地形热力环流对对流降雨的触发以及海陆风环流在山地对流雨带组织发展中的作用,环境温湿廓线以及风垂直廓线对热对流降水日峰值强度以及日峰值出现的时间具有重要影响,其中环境温湿廓线的大气抬升凝结高度、大气可降水量、大气的对流不稳定度以及大气中低层湿度分布的不同,会影响热对流降水日峰值强度,并通过影响山地热力对流触发时间,改变热对流降水日峰值时间,而环境风垂直廓线的低层气流强度和方向、中低层垂直风切变的不同,会影响地形热力对流系统的启动、组织发展和移动等特征,进而影响热对流降水日峰值强度以及热对流降水日峰值时间。

关键词：地形影响海陆风热对流降水日变化

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利用AMDAR数据分析厦门、泉州双雷达三维风场反演误差

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大气科学学报 2020年第4期43卷 699-706页

作者：张晗昀罗昌荣崔梦雪蚁志鸿张伟陈德花厦门市气象局海峡气象开放实验室福建厦门361012 厦门市气象台福建厦门361012 厦门航空有限公司运行风险控制部福建厦门361012

利用2016年全年进出厦门机场和晋江机场航班的AMDAR(Aircraft Meteorological DAta Relay)数据对双雷达反演风场进行检验,分析了厦门、泉州双雷达风场反演的总体误差,研究结果表明:1)验证了双雷达连线附近区域反演风场的平均绝对误差较... 详细信息

利用2016年全年进出厦门机场和晋江机场航班的AMDAR(Aircraft Meteorological DAta Relay)数据对双雷达反演风场进行检验,分析了厦门、泉州双雷达风场反演的总体误差,研究结果表明:1)验证了双雷达连线附近区域反演风场的平均绝对误差较大,发现了与两部雷达连线的夹角小于15°和大于165°的区域的反演结果的平均绝对误差明显大于误差的年平均值。2)对于反演风向而言,误差随着高度增加而减小。对于反演风速而言,高度在9 km以下的反演误差在5m/s左右,而9km以上的反演误差较小。3)剔除了双雷达连线附近区域(与两部雷达连线的夹角小于15°和大于165°的区域)和反射率因子小于5dBZ以及等于100dBZ(剔除非气象回波)的反演结果后,双雷达反演风场误差较小,相对于AMDAR数据的风向年平均绝对误差为29.4°,风速年平均绝对误差为3.28 m/s,总体误差在可接受范围之内,反演结果接近“真值”,该反演方法稳定可靠。

关键词：双多普勒雷达风场反演 AMDAR 误差分析

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2017年2-3月厦门气溶胶激光雷达数据分析

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海峡科学 2017年第12期 75-80页

作者：林阿玲巫锡洪蒋永成陈赛黄亮海峡气象开放实验室厦门市气象台

利用2017年2月16日-3月15日厦门气溶胶激光雷达反演得出的颗粒物边界层(PBL)高度、消光系数、退偏振比等雷达产品,结合地面监测的风速和相对湿度、环境空气质量数据综合分析。结果表明,激光雷达在反演颗粒物边界层高度PBL时,对降水天气... 详细信息

利用2017年2月16日-3月15日厦门气溶胶激光雷达反演得出的颗粒物边界层(PBL)高度、消光系数、退偏振比等雷达产品,结合地面监测的风速和相对湿度、环境空气质量数据综合分析。结果表明,激光雷达在反演颗粒物边界层高度PBL时,对降水天气较为敏感,大雨滴和厚云层对脉冲光束的削弱作用较大,但在非降水期间能准确探测颗粒物的消光特性,能在污染期间对气溶胶的垂直特性分析中发挥重要作用;激光雷达反演的AOD值的变化能较好反映研究期间大气污染过程的变化;激光雷达能有效捕捉到城市上空气溶胶的沉降和抬升过程。

关键词：激光雷达气溶胶颗粒物边界层 AOD AQI

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双偏振雷达产品在福建强对流天气过程中的应用分析

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气象 2018年第12期44卷 1565-1574页

作者：冯晋勤张深寿吴陈锋江帆巫锡洪福建省龙岩市气象局龙岩364000 海峡气象开放实验室厦门361012 福建省厦门市气象局厦门361012

利用高空地面资料和厦门双偏振雷达资料对2016年12月21—22日福建东南部沿海出现的一次冰雹、短时强降水强对流天气过程进行分析。结果表明,21日午后的冰雹天气是在暖区内西南气流暖湿强迫背景下产生的,21日夜里的强降水天气则是斜压锋... 详细信息

利用高空地面资料和厦门双偏振雷达资料对2016年12月21—22日福建东南部沿海出现的一次冰雹、短时强降水强对流天气过程进行分析。结果表明,21日午后的冰雹天气是在暖区内西南气流暖湿强迫背景下产生的,21日夜里的强降水天气则是斜压锋生类强对流天气。利用双偏振雷达产品可分析出冰雹的相态演变:明显的冰雹特征(Z_(DR)≤0、回波强度≥55 dBz)首先出现在0℃层附近,后向上向下发展,高层出现三体散射现象,但由于干湿球0℃层高度相当,融化层厚度厚,午后地面温度超过20℃,冰雹在下降过程中Z_(DR)、K_(DP)由负值转正值,表明冰雹逐渐融化成大雨滴或外包水膜的冰雹;三体散射回波强度15～20 dBz区域,对应的Z_(DR)出现由负极值到正极值的突变区,CC<0. 7,呈现非气象回波的特征。短时强降水对应Z_(DR)、K_(DP)随反射率因子的增大而增大,CC>0. 97,说明强降雨是由大量粒子较大的雨滴造成的。

关键词：双偏振雷达冰雹短时强降水西南暖区斜压锋生相态演变

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集成学习和动态融合算法在福建省短时强降水预报中的应用

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气象 2024年第1期50卷 48-58页

作者：陈锦鹏黄奕丹朱婧林辉程晶晶杨德南厦门市海峡气象开放重点实验室厦门361012 福建省灾害天气重点实验室福州350001 福建省漳州市气象局漳州363005 集美区气象局厦门361021

为了提高短时强降水预报准确性,在2019—2020年4—9月福建省逐时降水实况观测资料与中国气象局广东快速更新同化数值预报系统(CMA-GD)模式预报产品的基础上,应用LightGBM集成学习算法框架,建立以30 mm·h^(-1)为阈值的逐时降水预报... 详细信息

为了提高短时强降水预报准确性,在2019—2020年4—9月福建省逐时降水实况观测资料与中国气象局广东快速更新同化数值预报系统(CMA-GD)模式预报产品的基础上,应用LightGBM集成学习算法框架,建立以30 mm·h^(-1)为阈值的逐时降水预报模型。通过特征处理、自助聚合及超参数搜索等技术对模型进行优化,结合AUC、AUPR与传统分类指标,设计了包括业务模拟测试在内的多项试验,通过对比各建模方案验证了模型对于较长时效的短时强降水预报的适用性。结果表明:模式预报本身的命中率和空报率均较高,各建模方案具有不同程度的改善作用。自助聚合可以增强模型预测稳定性,轻微不平衡子训练集能降低模型预测空报率而取得更高的综合评分,在验证集中最佳TS评分可达17.5%;对分类信息增益贡献最大的特征变量为K指数,其次为500 hPa露点温度和时间参数特征;试验指标从优到劣依次为:随机交叉验证、小时划分的随机交叉验证、业务模拟测试,可见模型有效性主要来自相同或相邻时刻的样本信息;设计基于逻辑回归的异质模型动态融合方案以改善静态同质模型表现,各项指标均有小幅提升,在命中率接近50%时削减空报样本超过52万个。

关键词： LightGBM 短时强降水预报样本不平衡动态融合

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厦门地区海陆风环流观测及特征分析

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海峡科学 2017年第12期 3-7页

作者：荀爱萍黄惠镕陈德花海峡气象开放实验室厦门市气象台

通过统计分析2016年5月~2017年4月厦门高时空分辨率的地面观测站资料,得到以下结论:海陆风日在时间分布上天数最多的月份为2017年4月,有13天,最少的月份为2016年10月,仅为7天。在空间分布上,在海边的站点海陆风日天数较少,而稍近内陆的... 详细信息

通过统计分析2016年5月~2017年4月厦门高时空分辨率的地面观测站资料,得到以下结论:海陆风日在时间分布上天数最多的月份为2017年4月,有13天,最少的月份为2016年10月,仅为7天。在空间分布上,在海边的站点海陆风日天数较少,而稍近内陆的站点天数较多,这种区别在夏季更加明显;陆风转海风的时刻主要是在09~12时,海风转陆风多在21~24时,稍近内陆的站点相比海边的站点海风起风时间和陆风起风时间都较早一些;海陆风日海风风速远远大于陆风风速。利用风廓线雷达数据和观测站资料对厦门地区海陆风环流发展高度及典型海陆风日进行分析,可知厦门地区48%的海陆风环流能够发展到150m高度及以上,2016年10月海陆风环流发展高度最高,最高可达750m;海风顺转一般从低层开始,逐渐向高层推进,整层转变需要2.5h左右。

关键词：厦门地区海陆风环流风廓线雷达典型海陆风日

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1960—2010年福建省极端降水事件变化趋势分析

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暴雨灾害 2016年第2期35卷 166-172页

作者：苏志重石顺吉张伟周学鸣陈德花海峡气象开放实验室厦门361012 厦门市气象台厦门361012

利用1960—2010年福建省逐日降水量资料,分析近51 a福建省极端降水事件的空间分布和时间变化趋势。结果表明:福建极端降水事件在空间上存在明显的地域差异,其中南部沿海多年平均极端降水阈值大、年总降水量大,而中北部地区年极端降水频... 详细信息

利用1960—2010年福建省逐日降水量资料,分析近51 a福建省极端降水事件的空间分布和时间变化趋势。结果表明:福建极端降水事件在空间上存在明显的地域差异,其中南部沿海多年平均极端降水阈值大、年总降水量大,而中北部地区年极端降水频次较多;全省区域平均及各站年极端降水频次、年极端降水总量、极端降水强度和年日最大降水量均呈线性增长趋势,且其变化趋势明显;经M-K检验显示,福建省年极端降水频次、年极端降水总量和年日最大降水量的突变时间均在1996年,而极端降水强度的突变时间略晚,发生在2002年。

关键词：极端降水事件降水频次年降水量日最大降水量福建省

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太平洋海温场不同时间尺度背景下华南前汛期持续性暴雨的统计特征

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大气科学学报 2015年第1期38卷 126-131页

作者：王彦明高建芸池艳珍唐振飞陈思厦门市气象服务中心福建厦门361012 海峡气象开放实验室福建厦门361012 福建省气候中心福建福州350001

利用1961—2012年华南逐日降水资料,分析了太平洋海温场两种不同时间尺度背景下华南前汛期持续性暴雨的统计特征,并探讨了海洋外强迫信号可能对华南前汛期降水的低频变化周期造成的影响,以期为华南前汛期持续性暴雨过程的延伸期预报提... 详细信息

利用1961—2012年华南逐日降水资料,分析了太平洋海温场两种不同时间尺度背景下华南前汛期持续性暴雨的统计特征,并探讨了海洋外强迫信号可能对华南前汛期降水的低频变化周期造成的影响,以期为华南前汛期持续性暴雨过程的延伸期预报提供依据。结果表明:PDO(Pacific Decadal Oscillation,太平洋年代际振荡)冷位相年,华南前汛期发生典型持续性暴雨过程的概率比PDO暖位相年大,且暴雨强度偏强,持续时间偏长;太平洋海温场两种不同时间尺度背景下,华南典型持续性暴雨过程呈现不同的特征,PDO冷位相配合冬春Nino区海温异常,华南前汛期易出现强度较强、持续时间较长的典型持续性暴雨过程;太平洋海温两种不同时间尺度的外强迫信号可能影响华南前汛期降水的低频变化周期,进而影响华南前汛期持续性暴雨的持续时间和强度。

关键词：华南前汛期持续性暴雨太平洋年代际振荡(PDO) Nino区海面温度

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