2021年第45卷第3期

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• 一次引发破纪录强风的超级单体涡旋对的演变特征观测分析

  钱卓蕾, 张诚, 韩颂雨, 娄小芬, 章唯薇

  优先出版日期:2026-05-07  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2604.25156

  摘要(4) HTML(0) PDF(18.13 M)( 0)

  摘要：2025年6月15日浙江发生一次强对流大风过程，浙江绍兴禹溪站阵风极值达14级（41.7m/s），为绍兴地区所有测站有气象记录以来最强阵风。极端大风由强风暴中的超级单体诱发。本文基于多波段雷达资料，揭示了超级单体结构特征及极端大风成因。结果表明：超级单体有涡旋对结构，中气旋和中反气旋主要旋转气流来自前侧暖湿入流和中层后侧干冷入流。极端大风发生前，中低层存在气旋式中涡旋，中反气旋只出现在中层。极端大风发生时，随着反气旋式中涡旋向下伸展，低层出现由中气旋和中反气旋组成的涡旋对，中反气旋向下拉伸与后侧入流急流向下伸展有关，强烈蒸发冷却引起的低层水平涡度增长并扭曲为垂直涡度也有利于低层涡旋发展。后侧入流急流下伸导致的粒子强烈蒸发冷却效应配合加强的粒子负载作用使得下沉气流加速，同时，中层高动量空气在下沉气流中传输至近地面进一步加大水平风速，造成极端大风。后侧入流急流下伸至低层还可能导致站点风向迅速从偏东风逆转为偏西风。涡旋对垂直拉伸、速度切变增大和切变高度下降均可作为极端大风的前兆特征。中反气旋底高大部分时次高于中气旋，当中反气旋底部拉伸至1km之下时，极端大风触地。盆地地形对极端大风有重要影响：超级单体前侧辐合区与盆地气流辐合中心合并有利于风暴发展，前侧斜升气流和后侧下沉气流均加强，同时，双盆地叠加狭管效应进一步加速了站点风力。

• 2022年1-2月汤加火山灰全球传输扩散特征研究

  宿兴涛, 成巍, 李亚云, 朱晓蕾, 王自发

  优先出版日期:2026-05-06  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2604.25162

  摘要(11) HTML(0) PDF(7.22 M)( 0)

  摘要：针对2022年1月汤加火山喷发事件，综合运用经验统计公式、分段粒子直径谱、伞状垂直质量分布等方案，形成更为合理的火山灰源项设计，在此基础上采用拉格朗日粒子扩散模式（FLEXPART），开展了较长时间尺度火山灰全球传输扩散特征研究。结果表明：（1）初步评估，1月13日和15日汤加火山两次喷发火山灰质量分别为3.36×10^11 kg、1.81×10^13 kg。（2）火山灰主要在0-30oS纬度带向西传输，传输速度约为24o/d，南北向传输较弱；传输高度约18-32km，最快传输高度主要位于25-27km，垂直方向风速差异是造成火山灰垂直方向倾斜传输态势的主要原因。（3）火山灰粒径与其在大气中存留时间强相关，直径大于62.5μm与7.8125μm-62.5μm的火山灰分别约在数小时、半个月时间（1月20日之前）即全部沉降至地面，沉降区域主要位于（175oE-170oW，5oS-50oS），最大值在1000μg m^-2以上；直径小于7.8125μm的火山灰将在大气中长时间停留，沉降过程缓慢。

• 台风“格美”影响湖南的不同阶段极端暴雨成因分析

  赵恩榕, 胡燕, 覃皓, 刘红武, 潘筱龙, 李玉洁, 周慧

  优先出版日期:2026-05-06  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2604.25129

  摘要(10) HTML(0) PDF(12.84 M)( 0)

  摘要：利用观测资料、ERA5及GDAS再分析数据，对2403号台风“格美”造成湖南不同阶段极端暴雨形成原因进行对比分析。结果表明：这一过程发生在台风北上遭遇高压坝阻挡，西行南落进入湖南的环流背景下，台风环流东部持续的水汽输送，促使残涡结构长时间保持完整，导致此次强降雨覆盖范围广，多地累积雨量刷新历史纪录。第一阶段暴雨落区位于台风“格美”第三象限台风槽附近，第二阶段位于残涡本体南侧。两个阶段促进降雨加强的主要动力、热力及水汽条件均存在明显差异，第一阶段在台风槽的动力作用下，槽北部偏北急流与南岭山脉走向垂直，显著增强了迎风坡上升运动，大气对流不稳定度加大，直接导致湖南南部资兴极端暴雨；第二阶段“格美”停编后，受残涡切变影响湖南西部降水发展，局地锋生作用和边界层偏南急流进一步促进倾斜上升运动增强，触发条件对称不稳定能量释放，最终形成溆浦极端短时强降水。此次过程中边界层急流对强降水发展起到关键作用。残涡加强，残涡与副高之间位势梯度增大，促使斜压位能向动能转换，降水区动能获得增长，而动能增长又促进急流增强，导致降水增大。两个阶段水汽均主要来源于低空急流和边界层急流，通过垂直上升运动由低层输送至中高层，其中第二阶段更强的大气斜压性促使水汽垂直输送高度更高，也激发了更深厚、更强烈的上升运动。不同阶段阶段水汽输送和收支特征存在差异，第一阶段水汽自低纬太平洋洋面。经福建登陆后沿台风外围云系自北向南输送至暴雨区，水汽从北、西流入，第二阶段水汽自低纬印度洋洋面向北经华南地区登陆输送至暴雨区，水汽以南、西为流入边界，与低空急流和边界层急流输送方向一致。

• 一次飑线与对流性西南低涡协同发展的机制分析

  陈贵川, 李国平

  优先出版日期:2026-04-30  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2604.26152

  摘要(17) HTML(0) PDF(5.47 M)( 8)

  摘要：本文应用多源观测和再分析资料，综合运用诊断分析、雷达同化及涡度收支分析等方法，分析了2024年4月15日夜间到16日白天四川盆地一次飑线与对流性西南低涡（Convective Southwest Vortex，CSWV）协同发展的多尺度机制。发现：1）在青藏高原“北脊南槽”环流形势下，700hPa在四川盆地南部形成伴随暖切变线的地形性准闭合西南低涡，500hPa横切变线北移到暖区是此次过程的主要天气形势背景。2）15日20时，四川盆地中东部飑线发生区域的对流有效位能超过2000 J/kg、抬升指数低于-6 ℃、700 hPa与850 hPa之间的垂直风切变大于10 m/s，这些强对流潜势指标的高值区与飑线的初生位置及主体活动区域具有较好的一致性。3）700hPa上CSWV的发展可分为三个阶段：切变流场到CSWV的初生、飑线与CSWV协同发展、飑线与CSWV减弱移出。飑线与CSWV协同发展的机制在于：飑线冷池合并形成地面强辐合线促进飑线发展，飑线中垂直涡度向涡旋中心输送促进CSWV发展，CSWV则通过旋转的流场将飑线对流组织化。4）涡度收支分析表明拉伸项是CSWV发展的主要正涡度贡献项，深厚CSWV的形成是低层辐合、高层辐散的动力抽吸作用与水汽凝结潜热释放的热力作用共同驱动的结果。基于以上结果，建立了飑线与CSWV协同发展的概念模型。与四川盆地以往飑线过程相比，本次过程的独特之处在于500 hPa与700 hPa均为向北移动的横切变线配置，且飑线与CSWV形成了相互促进的协同发展机制，致使过程持续时间更长、影响范围更大。

• 2023年冬季黄土高原一次强降雪过程的形成机制

  原辉, 胡帆, 张伟, 孟晓凯, 黄婷婷, 傅慎明

  优先出版日期:2026-04-17  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2509.25094

  摘要(31) HTML(0) PDF(8.80 M)( 9)

  摘要：黄土高原是世界上最大的黄土堆积区,也是典型的生态脆弱区。冷季,强降雪是黄土高原的主要气象灾害,对农业生产、交通运输、电力设施均构成严重威胁。本文基于中国气象局的地面站点观测、ECMWF的逐小时ERA5再分析等资料,针对2023年12月10-11日的一次典型黄土高原强降雪事件,开展了天气分析、涡度收支与拉格朗日水汽收支等研究,得到以下主要结论：(i)对流层中层的西风带短波槽是本次降雪事件的最有利天气背景条件,其槽前的暖平流既有助于对流层低层上升运动的维持,又有利于低层的降压过程；(ii)青藏高原东北方的低空切变线上有2个中尺度涡旋(V1、V2)生成并合并(合并为中尺度涡旋V3),V1与V2合并后显著增强了降雪强度,合并后的中尺度涡旋V3是本次强降雪天气中最重要的中尺度天气系统。涡度收支诊断显示,低层辐合相关的垂直伸展项与水平涡度输送项是中尺度涡旋V3初生的第一与第二主导因子；在涡旋V3的发展期和维持期,辐合相关的垂直伸展和垂直涡度输送是涡旋发展与维持的第一与第二主导因子,水平涡度输送也是一个有利因子；在消亡期,因低层辐散增强导致垂直伸展项的作用由正转负,这主导了中尺度涡旋V3的衰减、消亡。(iii)基于后向追踪的拉格朗日水汽收支表明,降雪水汽主要源自本地蒸发(贡献约44.5%)；我国东南部及其周边(24.8%)与我国西北部及其周边(17.8%)的水汽贡献分列第二和第三位；而来自于欧洲、北非、阿拉伯半岛、印度半岛等地区的水汽贡献不足2%。本文研究揭示了中尺度涡旋合并通过增强低层辐合及水汽汇聚放大降雪强度的机理,为黄土高原冷季灾害预警及防控提供理论依据。

• 基于XGBoost算法的高空出流影响西北太平洋台风强度快速变化的对比分析

  胡景瀚, 梁佳, 李艳, 倪钟萍

  优先出版日期:2026-04-14  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2604.26024

  摘要(24) HTML(0) PDF(4.48 M)( 5)

  摘要：本研究基于Chen and Gray（1985）提出的四种台风高空出流型，利用1979–2022年6–10月西北太平洋台风的多源观测资料，采用极端梯度提升算法（XGBoost）实现出流客观分型，对比了不同出流型下典型台风快速增强（Rapid intensification，RI）与快速减弱（Rapid Weakening，RW）事件的统计特征、大尺度环境条件及台风内部结构差异。 单通道向赤道（Single-channel Outflow equatorward，SE）型频次最高，多见于8–9月；双通道（Dual-channel Outflow，D）型和单通道向极地（Single-channel Outflow poleward，SP）型频次较少但多现于10月，当其出流较强时分别更有利于RI和RW发生。RI事件多集中在台风生成后12–60小时，其中无通道（No Outflow Channel，N）型起始强度最弱；RW事件则集中于最大强度后12–72小时，SE型发生最快，SP型最慢。RI事件集中在热带地区呈纬向分布，但SP型位置偏北；RW事件则呈西南-东北走向，但N型偏南。合成对比分析表明，高海温、潮湿中层和弱垂直风切变对各类RI均有重要贡献，而RW事件因出流型而异：D型与SP型主要受海温下降、中层干空气侵入及垂直风切变增大影响，N型受干空气与切变共同作用，SE型则处于相对有利RI的环境中，其RW机制需特别关注。台风暖心与次级环流演变表明，RI-D与RI-SE台风暖心增温显著且伸展深厚，低层辐合加强；RW过程中D型台风暖心迅速减弱下移，SP型变化滞后，SE型结构相对稳定，高空辐散与出流减弱是重要特征。本研究揭示了不同高空出流型影响下的台风强度快速变化事件的特征和差异，为深入理解RI与RW的物理机制提供了观测依据。

• 惯性震荡与地形作用下四川盆地西部一次大暴雨天气分析

  肖丹, 谌芸, 陈功, 许勇, 李奇穗, 李欣蔚

  优先出版日期:2026-04-10  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2601.25138

  摘要(27) HTML(0) PDF(4.66 M)( 7)

  摘要：利用地面加密自动站资料、ERA5再分析资料和雷达组合反射率数据，从惯性振荡对风场的影响、地形与气流相互作用、地形对降雨的增幅作用等方面，对2023年7月11日四川盆地西部大暴雨天气的成因进行分析，并提炼出此次暴雨过程的物理概念模型。分析发现：此次降水过程具有主要暴雨区沿山呈线性分布，夜雨特征明显和对流性强等特点。大暴雨发生前南亚高压控制四川，盆地受西太平洋副热带高压外围偏南气流影响，没有明显的天气系统影响。定量分析发现：大气平流和垂直输送弱，科氏力和地转偏差项变化大，惯性振荡主导了四川盆地中东部和云贵高原东部风速增长，并导致夜间边界层急流，非地转风顺时针旋转，其中夜间东南向非地转风有利于盆地东南风的增强。云贵高原东部急流输送与盆地中东部风速增长叠加，致使盆地辐合增大，散度项与垂直输送项的共同作用促进了气旋性风场发展。在气旋性风场北部气流及非地转风的共同作用下，盆地西北部长时间维持东南风。东南风将暖湿气流向西输送，盆地西部山前出现明显风场和水汽辐合，中高层干空气入侵与低空暖湿气流的配置导致盆地西部山前对流不稳定增强。东南风与盆地西部山脉垂直相交，形成了较强爬流，迎风坡地形抬升及次级垂直环流圈的形成触发了山前对流。随着夜间东南风增大，山前辐合增强，对流逐渐发展。东南风稳定维持，地形屏障及气旋性风场的发展使盆地西部和北部边缘分别出现偏北风和东风，与偏东风或东南风交汇生成切变线，切变线促进对流组织化发展。盆地向山脉过渡区山势陡峭，且盆地西部东北—西南走向的山脉与东南风垂直相交，有利于迎风坡出现强上升运动。基于多源观测资料同化系统和WRF模式开展敏感性试验，将地形坡度减半后，降水强度减小一个量级，表明陡峭地形对降雨有增幅作用。在低层切变线与陡峭地形强迫的共同作用下，准线性强对流系统沿山发展，使盆地西部山前形成线状强降水区。东南风长时间维持，受特殊地形影响，气流与地形相互作用形成持久高效的降水，从而导致了极端强降水。

• 华东沿海地区气溶胶-云微物理垂直分布及相互作用的飞机观测个例研究

  王富婷, 程莹, 段婧, 林大伟, 姜舒婕, 杜雪婷, 陈怡欣, 秦亚兰, 赵忱

  优先出版日期:2026-04-10  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2602.25164

  摘要(17) HTML(0) PDF(15.03 M)( 7)

  摘要：本研究基于2023年9月23日华东沿海地区的一次飞机探测资料，结合再分析资料和后向轨迹模型，综合分析了气溶胶、云凝结核（CCN）及云微物理特性的垂直分布，以探究弱降水天气过程中气溶胶-云-降水的相互作用机制。观测发现：（1）在1.5–3 km高度存在气溶胶高值层，其数浓度（Na）峰值达6500 cm?3，有效直径（Da）集中于0.11 μm且分布均匀。该层与逆温层高度一致，云微物理参数显示该高度存在云滴蒸发残留的大粒子。综合后向轨迹推断，该高浓度气溶胶层可能源于上游云区云滴的蒸发残留。（2）CCN活化谱在垂直方向上存在明显差异，从低层到高层，气溶胶活化特性由海洋-大陆混合型转变为清洁大陆型。此外，在相同过饱和度条件下，气溶胶活化比率随气溶胶浓度升高而呈指数型下降。（3）云内高液态水含量（LWC，峰值0.79 g·m?3）与高云滴浓度（Nc，峰值超3000 cm?3）并存。值得注意的是，LWC>1g·m?3区域内，云滴谱表现为Da <15 μm小云滴占比超90%、大云滴端增长不显著的特征，表明探测云中的云滴增长可能主要由凝结过程主导，碰并过程相对较弱，进而限制了降水效率。综上所述，在本次飞机观测个例中，华东沿海地区处于相对清洁的大气背景下，云蒸发过程可能是高空细模态气溶胶层的重要来源；同时，云内以凝结为主导的微物理结构可能抑制了降水效率的发展。本研究为深入理解华东沿海地区在类似弱降水条件下气溶胶-云-降水相互作用提供了宝贵的观测依据。

• 青藏高原春季植被覆盖增加对中国东部夏季降水年代际变化的影响研究

  林朝晖, 甘雪冰, 张贺, 吴成来

  优先出版日期:2026-04-08  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2604.26034

  摘要(26) HTML(0) PDF(2.74 M)( 4)

  摘要：中国东部夏季降水年代际变化的影响因子及其机制已有大量研究，但青藏高原植被变化的可能影响及过程尚不清楚。本文基于GIMMS叶面积指数数据及中国区域格点降水等观测资料，分析了青藏高原春季植被年代际增加与中国东部夏季降水年代际变化的关系及影响过程。研究结果表明，青藏高原晚春（5月份）植被覆盖在2010年前后经历了显著的年代际转折，植被叶面积指数异常由偏少转为偏多；与此同时，中国东部夏季降水在2010年前后也发生了一次明显的年代际变化，淮河及华南地区由涝转旱，东北、华北及长江中下游地区的降水则由偏少转为偏多。针对高原地表能量收支及东亚夏季风环流变化的机理分析表明，伴随着2010年后青藏高原晚春植被覆盖的增加，与植被低反照率特性相对应，高原地表净短波辐射增加，有利于高原地表温度升高，从而增强地表向上感热通量。前期春季感热偏强有利于后期夏季大气热源整体偏强，高原上空大气加热增强，有利于南亚高压的增强与东伸，西太平洋副热带高压增强、西伸，从而使得2010年前后中国东部夏季降水发生上述年代际转变。本研究阐明了高原植被变化在年代际尺度上对中国东部夏季降水变化的重要调制作用。

• 干旱半干旱地区层状云人工增雨雪作业催化指标研究

  魏蕾, 史月琴, 侯团结, 刘卫国, 吕玉环, 付远, 胡文豪

  优先出版日期:2026-04-07  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2511.25126

  摘要(24) HTML(0) PDF(20.55 M)( 6)

  摘要：本研究基于WRF中尺度数值模式构建的三维冷云催化模型，研究了中国干旱半干旱地区层状云降水的人工催化潜力与增雨（雪）效果。研究建立了分等级催化潜力指标体系，将催化潜力划分为三个等级：一级（弱）、二级（一般）和三级（强）。通过多组数值模拟试验验证，确定三级潜力区的最优催化条件为：小时降水量0.1-20 mm h?1、垂直速度>0.01 m/s、温度?12~?5℃、云水含量>0.2 g kg?1。研究发现，过冷水主要分布在0~?12℃温度区间，其中?5~?12℃为最佳催化温度窗口。该温度范围内层状云系具有较高的稳定性，适度的过冷水含量与微弱垂直扰动为冰晶凝华增长提供了理想环境。数值模拟结果表明，夏季层状云增雨催化会改变云中各类水凝物的空间分布，并引起催化区域温度场和动力场的响应；而冬季层状云增雪催化对云微物理过程和动力场的影响相对较弱，但在自然降水背景较弱的条件下仍能形成清晰可辨的催化线特征。在实施增雨作业前，可通过模式预报提前获取目标云系的宏微观特征，基于本研究的催化指标预判并制定包含最佳作业区域与时机的最优方案，为科学开展人工增雨雪作业提供重要指导。

• 大气边界层MYNN尺度自适应参数化方案对全球-区域一体化模式海雾模拟能力的影响

  赵博, 常俊, 彭新东

  优先出版日期:2026-04-07  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2603.25166

  摘要(26) HTML(0) PDF(1.92 M)( 3)

  摘要：全球-区域一体化大气模式YUNMA是基于阴阳网格开发的非静力大气数值模式。为提升模式对大气边界层（Atmospheric Boundary Layer, ABL）过程的模拟能力，本文利用尺度自适应的Mellor–Yamada–Nakanishi–Niino(MYNN) ABL参数化方案替换模式中原有MRF (Medium-Range Forecast model) K廓线方案，通过ABL湍流动能的预报约束和包含局地和非局地湍流通量的尺度自适应参数化，改善了ABL湍流结构和物理量分布。对2014年2月26日一次黄海海雾过程的数值模拟试验表明，耦合MYNN方案的YUNMA模式合理再现了雾区的时空演变，模拟雾区TS（Threat Score）评分较利用MRF的结果提高0.48，模拟露点温度廓线均方根误差减小0.3?1.8°C，改善了低层湍流垂直输送特征和暖湿结构，较好地模拟了黄海区域的湍流降温和增湿效果，展示了较好的湍流混合与垂直交换模拟能力。MYNN方案的耦合显著提升了YUNMA模式的ABL过程模拟能力，可为大气数值模式发展提供参考。

• 皖西北强浓雾形成的天气形势和边界层结构与重度霾的差异

  石春娥, 余金龙, 王苏瑶, 张浩, 张庆奎

  优先出版日期:2026-04-07  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2512.25118

  摘要(28) HTML(0) PDF(3.37 M)( 4)

  摘要：为探究强浓雾形成机制，利用轨迹聚类和合成分析对皖西北地区2005~2019年08:00(北京时）的103个强浓雾和48个重度霾个例海平面至500hPa不同高度的环流进行客观分型，比较二者轨迹来向和环流垂直变化异同及边界层结构。结果表明：①强浓雾时，在1000hPa，研究区域位于弱高压南、浅槽或弱脊前，各类形势间相对湿度变化小；在925hPa和850hPa则多位于槽前或鞍型场中，850hPa湿度普遍低于50%。重度霾时，从地面至850hPa，研究区域多位于冷高压东南或南部均压区，各类形势间湿度变化大。两类天气在1000hPa都位于冷槽内，而在925hPa和850hPa，均位于暖脊内。在500hPa，强浓雾时安徽南北位势高度差均接近80 gpm；重度霾时差异较大（为40-120 gpm）。②强浓雾时，近地层轨迹来向较分散,随高度上升西北向轨迹增多，至1500m高度达67%；重度霾时，近地层以偏北来向轨迹为主（82%），随高度上升西南向轨迹比例增多。③根据1500m高度轨迹分类，强浓雾时各组温、湿度和风速垂直廓线相对集中、特征相似；重度霾时各组温、湿、风廓线则较离散。综上，研究区域在天气系统中的位置及轨迹来向的垂直变化对强浓雾形成具有重要作用。

• 长三角地区强对流天气下对流性大风环境参数特征

  周智杰, 吴梦雯, 王啸华, 禹梁玉, 方娟

  优先出版日期:2026-04-07  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2603.25178

  摘要(19) HTML(0) PDF(2.20 M)( 4)

  摘要：对流性大风是长三角地区频发的强对流灾害性天气之一,具有突发性强、局地性显著和破坏力大等特征,对社会经济与人民生命财产安全构成严重威胁。然而,当前业务预报对对流性大风的预报评分普遍较低,亟需探索更具区域适应性的潜势预报方法。本文基于2016–2022年长三角地区八级以上对流性大风个例资料,系统分析了大风发生的大气环境特征,重点比较了传统物理量参数与新构建参数在随机森林模型中的判别性能。结果表明,单一热力或动力参数的判别能力有限,而基于物理机制启发构建的新参数在特征重要性排序中显著领先,体现了多参数融合的有效性。随机森林模型在样本有限的条件下仍表现稳健,在常规测试集(2016–2021)和独立验证集(2022)上的AUC值分别达到0.792与0.744的AUC。尽管模型总体精确率偏低,但召回率较高,表明其对大风事件具有较强的捕捉能力。研究表明,冷池强度、中低层温度递减率、垂直风切变和相对湿度等因子是影响长三角地区对流性大风发生的关键环境要素。本研究尝试构建新参数LR04SHIP、LR16CAPE、RH02SHIP显著提升了潜势预报的物理可解释性与应用价值,为完善区域化对流性大风预报指标体系、提升灾害性天气预警能力提供了科学参考依据。

• 基于机器学习的激光云高仪和ERA5数据融合及天山山区云底高度特征研究

  李紫萌, 杨莲梅, 阿不都外力·阿不力克木

  优先出版日期:2026-03-23  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2602.25125

  摘要(27) HTML(0) PDF(2.76 M)( 17)

  摘要：云底高度（cloud base height,CBH）是地表辐射和航空气象领域研究的关键参数，高时空分辨率的准确CBH对研究云辐射效应、提高数值天气预报准确性有重要意义。本文利用2022-2023年西天山伊犁河谷新源站和伊宁站激光云高仪观测CBH数据，对ERA5再分析资料CBH进行评估，并且利用随机森林法对ERA5数据产品进行了订正，以研究1960~2020年天山山区CBH的时空分布及变化趋势特征。结果表明：（1）激光云高仪观测与ERA5 CBH相关系数新源站为0.547、伊宁站为0.658。这两种资料之间存在一定偏差，偏差集中在-2500~1500 m。（2）两种资料的CBH均呈现白天低、夜间高的单峰日变化特征，以及夏季6~8月份高、3月和12月低的月变化特征，且ERA5与观测值存在对低云的高估、中云的低估问题。CBH垂直空间分布也存在差异，在0~1000 m内ERA5比激光云高仪频率高约0.02~6.9%，在2000~4500 m内激光云高仪比ERA5高约0.06~1.6%。（3）激光云高仪与订正后ERA5 CBH的相关系数由0.609提升至0.754。春、夏、秋季CBH分布与海拔密切相关，其随海拔高度升高而降低，而冬季CBH分布与海拔关系较弱，高值区位于塔里木盆地边缘，低值区位于准噶尔盆地西南部以及海拔3500 m以上天山山区。除冬季外，低云高值区主要位于海拔1500 m以上天山山区分布，中云高值区位于2500 m以下区域。而冬季低云高值区位于准噶尔盆地西南部及海拔1500 m以上天山山区，中云除准噶尔盆地西南部以外的区域均较高。高云高值区位于为1500m以下区域，全年较少，约150~750 h·a-1。

• 基于DETR模型的欧亚大陆温带气旋冷暖锋自动识别研究

  宋丹凤, 秦育婧, 王佳晨, 刘倩, 王向

  优先出版日期:2026-03-20  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2510.25091

  摘要(21) HTML(0) PDF(9.35 M)( 35)

  摘要：温带气旋是中纬度地区重要的天气系统,对全球天气及气候均具有深远影响。锋面系统是温带气旋的关键结构,其精准识别对于提高天气预报的准确性至关重要。近两年来,深度学习方法开始在锋面自动识别领域得到应用,然而针对欧亚大陆的锋面自动识别研究较少,并且多集中于单类锋面的检测,实现冷锋和暖锋的同步识别与分类仍然存在较大困难。因此本文提出了一种基于DETR(Detection Transformer)模型的冷暖锋同步识别方法DETR-FRO。该方法利用海平面气压、850 hPa的温度平流、温度及相对湿度等气象变量构建RGB特征图像,并结合人工冷暖锋标签集训练DETR模型,实现了冷暖锋自动同步识别与分类。DETR-FRO改进了原DETR模型的输送通道,引入多个气象变量构建RGB特征图像以提升锋面特征表达能力,使得冷暖锋均有较好的识别效果。多维度验证结果表明,该方法能够同步识别欧亚大陆温带气旋的冷暖锋,并且具有较高的准确性和稳定性。在典型暴雪个例的应用中,DETR-FRO模型能够准确还原冷锋、暖锋及其演变过程,且识别结果与动力、热力要素场有较好的匹配,进一步验证了该模型的泛化能力与气象可解释性。这一改进也为天气预报和温带气旋的研究提供了新的技术支持。

• 基于观测的华北地区大气冰核对对流云微物理过程和降水影响的模拟研究 _^*

  刘香娥, 何晖, 高茜, 杨燕, 王永庆

  优先出版日期:2026-03-16  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2511.24114

  摘要(65) HTML(0) PDF(12.38 M)( 136)

  摘要：大气冰核在对流云降水发生发展过程中起着至关重要的作用。本文基于华北地区大气冰核和气溶胶的协同观测构建的符合华北地区实际特征的冰核核化参数化公式改进了中尺度数值模式WRF中SBM分档方案的冰晶核化参数化描述,并利用改进的参数化方案和模式对华北地区典型的对流云降水过程进行模拟与分析。结果显示利用修改后的方案模拟的对流云中上升气流更强,更接近实况；大气冰核在上升气流的作用下传输至云中高层和云砧中,通过异质核化等过程增加了高空的冰晶,最终导致地面雨强和总降雨的增加。此外大气冰核的接触冻结、凝结/凝华冻结、浸润冻结三种异质成冰机制在不同的温度范围内发生,并在不同的高度占主导地位；当增加大气冰核浓度时,三种异质核化的冰核形成率有同步的增加,并且与云滴的同质冻结相比更具竞争力。高浓度的大气冰核会导致异质核化过程增大,冰晶和雪的质量浓度数浓度增大,异质核化消耗云水导致霰减少,雨水减少。

• 绍兴纺织印染工业园区大气CO2 、CH4和 CO排放量估算及主要调控机制

  蔡靖宇, 臧昆鹏, 单萌, 徐宏辉, 杨增毅, 赵东侠, 魏康轩, 陈炳江

  优先出版日期:2026-03-11  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2512.25141

  摘要(37) HTML(0) PDF(3.13 M)( 56)

  摘要：纺织印染是浙江省绍兴市特色和支柱产业，已形成集群效应，占全国总产能的40%以上，成为该行业践行“双碳”战略的重要挑战。为揭示纺织印染工业园区碳排放特征和主要影响因素，本研究于2024年10月29—30日对绍兴市柯桥区滨海工业园和越城区孙端工业园开展大气CO2、CH4和CO混合比及气象要素的车载走航连续高精度观测。结果显示，工业园区内大气CO2、CH4和CO混合比均比同时期乡村自然背景区域高20%以上，其昼夜差异主要受区域风场和大气边界层高度影响。同时，燃油机动车排放也是工业园区内大气CO2和CO的重要排放源之一。基于质量守恒模型，初步估算两个工业园区的CO2日均总排放量约为4.0 t/天，CO日均总排放量约为33.7 kg/天。园区内污水处理厂和加油站等热点源的CH4排放速率约为13.88 t/年和12.93 t/年。本研究为进一步开展工业园区碳排放立体监测与精准核算奠定了技术和数据基础。

• 基于深度学习的毫米波云雷达晴空回波识别

  梁振清, 黄颖

  优先出版日期:2026-03-10  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2601.24136

  摘要(32) HTML(0) PDF(3.93 M)( 73)

  摘要：毫米波云雷达能够用于探测云中水滴、冰晶等微小颗粒物，但在受到飞虫、鸟类、尘埃或者烟雾等非气象目标物的影响时，会形成晴空回波。为了消除探测结果中的晴空回波，本文提出并实现了一种通用的毫米波云雷达晴空回波识别的深度学习模型—ATNN。本次研究主要使用了广西百色市的云雷达观测资料进行训练。为实现通用的方法，选择反射率因子、径向速度、相对高度三种数据产品训练模型。结果表明，ATNN 在汛期的评分较高，晴空回波识别率平均值为91.98 %，气象回波保留率平均值为94.28 %。而在非汛期过渡到汛期期间，ATNN 评分稍低，晴空回波识别率平均值为87.56 %，气象回波保留率平均值为86.38 %。与相比ATNN，NN对晴空回波的识别率稍高，但会把低空强度较低的大量气象回波误判为晴空回波，在非汛期期间气象回波保留率平均仅有54.96%。此外，利用中国范围内15部毫米波云雷达资料对ATNN进行评估，结果证明ATNN具有通用性，晴空回波识别率为81.17 %，气象回波保留率为93.89 %。

• 高原涡与西南涡耦合作用引发大暴雨的诊断分析

  朱英菘, 白爱娟, 白锦丰, 诸德强, 李永千

  优先出版日期:2026-03-06  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2512.24134

  摘要(36) HTML(0) PDF(8.41 M)( 47)

  摘要：本文基于地面站观测数据、ERA5再分析资料和全球降水资料GPCP，诊断分析了2019年6月4—7日的高原涡与西南涡耦合引发区域性大暴雨过程。结果表明：（1）此次天气过程是由高原涡与西南涡共同作用引发，降水在夜间至凌晨有爆发性发展。6月4日两涡各自在西北和西南地区产生降水，且降水在低涡中心及后部；5日至6日凌晨两涡耦合，降水移至低涡前部加强并达到峰值，大暴雨中心在湖北北部；6日夜间两涡东移出海，降水区在陆地上消失。（2）两涡演变过程中，发现高原涡东移出高原时，散度项和垂直输送项增强了盆地的正涡度，同时伴随低空辐合配置显著的加强，诱导西南涡在盆地生成，两涡区域随之出现降水，并为后续耦合大暴雨提供了关键的动力条件。（3）在耦合发展时，两涡不同高度的气旋中心合并形成深厚对流系统，激发出强正涡度柱和强对流不稳定，并伴随垂直上升运动和次级环流发展。西南季风和副高外围的偏南气流向低涡前部输送充沛的水汽，在深厚的切变辐合和强动力抬升协同作用下，最终导致大暴雨发生。

• 东北冷涡不同象限环境下中国中东部地区极端短时强降水的观测特征和形成条件研究

  平凡, 杨磊, 孙丽, 李丹

  优先出版日期:2026-03-02  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2512.25029

  摘要(71) HTML(0) PDF(1.07 M)( 41)

  摘要：东北冷涡是造成中国中东部极端短时强降水(简称ESDHR)的主要天气系统。东北冷涡不同象限环境条件存在差异且都会发生ESDHR,所以东北冷涡背景下ESDHR的预报难度更大。本文利用8年中国中东部32417个自动气象站和ERA5再分析资料,判识出1903个与东北冷涡相关的ESDHR样本。根据每个ESDHR与相应东北冷涡中心(简称CVC)的位置,将其分为不同象限的ESDHR,统计不同象限ESDHR的观测特征和环境条件。结果表明：不同象限ESDHR占比从大到小依次为东南、西南、东北和西北象限。ESDHR集中出现在大兴安岭、燕山和太行山脉以东的平原地区,辽宁是ESDHR出现次数最多的省份；除浙江外,其他省份均东南象限ESDHR出现次数最多。西南和东北象限ESDHR更频繁出现在8月,所有象限ESDHR日变化均具有夜间峰值的特征。东北冷涡ESDHR总体发生在水汽偏干、强静力不稳定、低层辐合抬升和中等强度0—6 km风矢量差的环境中。以CVC为原点、东北冷涡半径(rCV)为单位距离建立新坐标系合成所有ESDHR样本,还可以发现：随着与CVC距离和方位角的增加,ESDHR占比总体上存在先增加后减小的特征,合计53.4%的ESDHR出现在距离CVC约1.5—2.2个rCV、与正北夹角为120—210°的区域。这是因为此区域与冷涡底部切变线形成的较强辐合区对应,同时具备充沛水汽和中等强度0—6 km风矢量差等有利条件。另外西南象限ESDHR发生时需要大气具备强静力不稳定和中层较强干空气；东北象限ESDHR发生时需要低层存在更强的辐合抬升条件。以上总结的东北冷涡不同象限ESDHR的观测特征和环境条件,可为提高ESDHR的预报能力提供参考。

• 2024年6～7月黄淮地区旱涝急转事件成因及其预测能力评估

  杨婷, 陈丽娟, 董寅硕

  优先出版日期:2026-02-24  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2602.25099

  摘要(65) HTML(0) PDF(6.16 M)( 35)

  摘要：2024年6～7月黄淮地区发生极端旱涝急转事件，对社会经济造成严重影响。本文基于站点观测、再分析以及模式预测数据，系统分析了此次旱涝急转事件的特征、成因及其预测能力评估等问题。结果表明：（1）2024年6～7月黄淮地区表现出前期旱灾影响范围大、旱涝急转异常迅猛、后期降水过程频繁的特点。6月降水较常年偏少38.8%，而7月降水急速转为偏多106.7%，6～7月的短周期旱涝急转指数位列1961年以来旱转涝事件历史第3位。（2）6月，500 hPa中高纬环流表现为“西高东低”型，乌山阻塞偏强，东北冷涡活跃，黄淮地区受脊前西北气流控制，低层水汽通道多源于陆地，不利于降水发生。（3）7月，500 hPa中高纬环流经向度加大，西太副高北抬，黄淮地区位于副高西北侧边缘。同时，对流层高层和低层的环流系统均表现出与副高北抬和加强相对应的特征。黄淮地区处于高空西风急流带南侧和南亚高压脊线北侧之间的强高空辐散区，上升运动发展加强；低层西南气流加强北进，水汽通道和水汽源地发生显著变化，黄淮地区水汽输送明显增强，高低空环流配置为7月降水异常偏多提供了有利的水汽和动力条件。2024年黄淮地区旱涝急转环流具有典型年的特征。北半球夏季季节内振荡是此次旱涝急转事件的重要热带低频信号，其中西北太平洋30～90天振荡可能起到主导作用。（4）评估中国气象局第三代气候预测系统CMA-CPSv3对近10年6～7月西太副高次季节预测能力显示，模式对副高脊线异常的预报技巧最好，面积和强度次之，西伸脊点预测仍有很大的改进空间。然而模式对旱涝急转年提前1～3候副高脊线的预测能力偏低，导致模式对雨带进程的预测能力有限。

• 大气低频振荡对中国东部夏季极端高温事件影响机制区域差异对比

  蔡宇婧, 李丽平

  优先出版日期:2026-02-11  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.212.25120

  摘要(73) HTML(0) PDF(45.56 M)( 73)

  摘要：利用1981~2023年国家气象信息中心提供的2474站逐日气温和ERA5逐日再分析资料，对比研究了中国东部四个区域的区域极端高温事件（Regional extreme heat events，REHEs）低频特征及动力热力成因差异。结果表明：各子区域夏季日最高温度均具有10~30天显著周期。REHEs发展过程中，四区均受欧亚大陆自西北（或西）向东南（或东）传播的Rossby波列影响，华南区（其它三区）还受低纬西太平洋（东亚太平洋，EAP）遥相关型波列西传（西南传）的影响。伴随着来自中高纬大西洋东岸、中纬度北美大陆东部、中纬度大西洋西岸、中低纬大西洋低频Rossby波能量分别向自南向北四区的频散，形成了影响各区REHEs的关键低频环流系统——低频大陆高压，该系统在北边三区尤其东北区更深厚，华南区则较浅薄，且其中低层还受沿海低频气旋性环流的影响。南亚高压东伸北扩对除东北外的其它三区尤其是华南区影响明显，西太平洋副热带高压（简称西太副高）西伸北抬对四区尤其长江区影响明显。伴随着高层辐合低层辐散形成强烈下沉运动（尤其华南区），大气绝热增温，加之大气偏干，晴空少云，地面接收更多太阳短波辐射，加剧高温发展。热力学诊断表明，温度平流项在除华南外的其它三区均贡献较大，且对北方区贡献大于南方区；垂直输送项和非绝热加热项分别在四区尤其是华南区升温中后期和前中期贡献显著。

• 基于地基遥感观测的持续性浓雾的物理特征研究

  戴竹君, 刘端阳, 颜海帆, 程穆宁, 李力, 鲁蓉

  优先出版日期:2026-02-05  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2512.25079

  摘要(57) HTML(0) PDF(14.71 M)( 109)

  摘要：2018年11月底,中国华东地区出现了罕见的强浓雾天气过程,这次浓雾过程持续时间长、影响范围广。而在这次浓雾过程中,南京地区方圆50 km范围内的不同站点雾的生消演变特征却有着显著的差异。为了详细探究不同站点雾的演变差异,本文使用南京五个站(六合、浦口、江宁、溧水、高淳)的高精度观测资料,详细分析了罕见持续性浓雾天气的环流背景和边界层特征,提炼雾爆发性增强的预报指标。结果表明：罕见持续大雾天气发生的环流背景是中高纬度环流平直,位于槽前西南气流中,地面均压场为主,有3次弱冷空气渗透,大气层结稳定,湍流运动和辐合辐散弱,高湿度,逆温结构明显,常有多层逆温,逆温顶平均高度在400~800 m。浦口站位于老山东南侧,海拔较高,低能见度时段明显少于其他地区,表明地形强迫与下垫面属性对雾相变有调控作用。雾顶之下液态水含量高且水汽饱和,而雾顶之上液态水含量锐减并伴随水汽密度急剧下降至最小值后迅速回升,表明雾顶垂直结构存在显著的水汽密度突变现象。建立了基于水汽密度梯度的雾顶高度判别指标,测得雾顶平均高度为200~500 m,大多数浓雾过程雾顶高度在逆温层顶之下,为边界层雾的垂直结构遥感反演提供了更多可供参考的物理参数。雾爆发性增强起因是辐射降温冷却,而近地面微风、暖湿平流、逆温长时间维持、弱冷空气渗透和逆温层内短暂的超低空偏东急流均有助于浓雾维持和增强。弱冷空气渗透与逆温层内短暂出现的超低空偏东急流(风速＞8 m/s)形成动力—热力耦合效应,促使雾滴快速生成并垂直扩展。雾爆发性增强不一定伴有逆温增强,逆温的指示作用存在局限性,而液态水含量(>0.1 g/m3)与水汽密度(>8 g/m3)的同步跃增对雾增强的预报时效提前0.5~2.5小时,为雾的精细化预报提供了定量化的预报指标。

• 近60年北半球冬季极地环流的年代际变化特征研究

  黄君敏, 张录军, 侍国瑞

  优先出版日期:2026-02-05  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2512.25072

  摘要(61) HTML(0) PDF(2.03 M)( 64)

  摘要：极地环流强度和中心位置的变化对中高纬天气气候系统演变具有重要影响，认识其年代际演变并探索其成因具有重要意义。本文主要利用欧洲中期天气预报中心的ERA5再分析环流资料，基于经向质量流函数和局地质量流函数，重点分析了1959~2022年冬季北半球极地环流（the Northern Hemispheric Polar Cell during Winter，NPCW）的长期变化特征及可能机制。结果表明，NPCW具有显著的年代际变化特征，其强度和中心位置均在1987和1997年左右发生年代际转折，总体呈现“偏强偏南-偏弱偏北-偏强偏南”的年代际变化规律。研究发现，冬季北半球准静止行星波的年代际变化是主导上述现象的关键。相比于1976~1986年，1987~1997年冬季北半球准静止行星波的振幅在高纬地区增强，在40~50°N减弱，通过调整对流层低层的气压系统使北大西洋中高纬地区出现南风异常，削弱了NPCW的强度。同期行星波沿极地波导向平流层的传播减弱，使得高纬度平流层下层Eliassen-Palm （E-P）通量辐合变弱。根据波-流相互作用，这导致绕极西风增强、北极涛动（Arctic Oscillation, AO）转为正位相和极涡增强。此时北极对流层异常冷却而中纬度异常增暖，经向温度梯度增加，使得北大西洋和北太平洋中高纬度地区涡旋活动增强，引起NPCW上升支北移，从而改变环流的中心位置。1998~2008年冬季北半球准静止行星波活动相反，导致对流层低层出现北风异常，经向温度梯度减弱，NPCW相较于上一时期增强且南移。

• 海口市2022年城市热岛效应的观测分析

  吴冰雪, 段懿轩, 冯文, 汪生珍, 苗峻峰

  优先出版日期:2026-02-03  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2601.25021

  摘要(59) HTML(0) PDF(35.19 M)( 117)

  摘要：文基于2022年1—12月份海口地区19个气象自动站的逐小时观测数据（共315天），将站点划分为城市（6站）、乡村（8站）和沿海（5站）三类，系统分析了城市热岛（Urban Heat Island，UHI）的日变化特征，并探讨了不同风速、降水以及湿度条件对UHI的影响。主要结论如下：（1）年平均特征显示，三类站点的气温分布在白天表现为乡村站>城市站>沿海站；在夜间，转变为沿海站>城市站>乡村站。年平均UHI日变化呈现出“V”型分布，两个转折时刻位于09:00—10:00和17:00，即白天出现弱“城市冷岛（Urban Cool Island，UCI）”（?0.6 ℃）现象，夜间出现较强的UHI（1.2 ℃）现象，其中UCI的出现与白天海风的影响密切相关。（2）季节平均特征显示，白天UCI最大强度由大到小依次出现在春季（?1.1 ℃）、冬季（?0.6 ℃）、夏季（?0.4 ℃）、秋季（?0.2 ℃）；相反，夜间UHI最大强度排序为秋季（1.6 ℃）、夏季（1.4 ℃）、冬季（1.1 ℃）、春季（1.0 ℃），同时夏秋季傍晚UHI出现时间较冬春季提前约2 h。（3）1级风、无雨条件下UHI（UCI）最明显，强度分别可达1.5 ℃（?1.0 ℃）、1.9 ℃（?0.9 ℃），2—4级风、5—7级风力等级下分别减弱至1.2 ℃、0.9 ℃左右，而其余降水等级下UHI最大强度维持在1.2 ℃左右；整体上随风速、降水增加，UHI维持时间显著增加。（4）舒适干燥条件下UHI、UCI最明显，强度分别可达2.5 ℃、0.9 ℃；随着湿度等级每升高一级UHI强度下降约0.3 ℃，UCI强度达到潮湿条件后也随湿度增加而减弱。（5）白天城市—沿海站最大正温差一般较UCI最大强度稍大，且其温差增幅可能对海风降水有一定指示作用。（6）进一步将风速、降水和湿度条件细分为高、低两类阈值进行分析发现，当各条件均处于低阈值，即低风速?无雨?低湿度时UHI强度最明显，随着更多条件转为高阈值，UHI强度随之下降。（7）相比于非海陆风日，海陆风日UHI、UCI特征更明显，UHI出现时间更晚。（8）空间分布特征显示，夜间各季节高UHI强度区主要集中在沿海地区，同时西北部沿海站的气温与沿海城市站相近；夏秋季节各城市站点的UCI强度差异较小。

• 2023年冬季华东地区降雪微物理特征及其相关性分析

  王颖, 吕晶晶, 陆春松, 夏丽

  优先出版日期:2026-01-30  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2511.25096

  摘要(55) HTML(0) PDF(12.32 M)( 54)

  摘要：本文针对2023年12月—2024年2月南京地区三次大范围冰冻雨雪天气过程,利用激光雨滴谱仪PARSIVEL2和称重式降水传感器等获取的分钟分辨率观测资料,分析了降雪粒子微物理量演变特征和相关性,并建立雪密度(ρs)和降雪率(SR)估算关系。结果表明:雪花微物理特征差异与温湿层结存在密切关联,大尺度雪花的形成主要归因于逆温层和暖层引发的融化碰并机制。随着降雪率等级的增加,降雪粒子谱峰值直径、峰值数密度以及谱宽均值皆增大,这与Gamma函数拟合的形状参数μ和斜率参数Λ均值逐步减小表现一致。不同类型降雪μ-Λ拟合关系分布相对集中,尤其在Λ < 20 mm-1时与科罗拉多地区的研究结果相近；干雪的μ、Λ均值虽低于湿雪,但两者μ-Λ拟合关系较为一致。其次,为了分析微物理量(归一化截距参数Nw、中值体积直径D0和冰水含量IWC)对不同降雪率的贡献,分别拟合了ρs-D0关系(ρs = 0.36D0-1.34)和IWC-SR关系(SR = 4.23IWC)。由降雪率等值线可知,在相同降雪率条件下,雪的微物理性质存在显著差异,降雪率主要由低浓度的大颗粒降雪或高浓度的小颗粒降雪构成。最后,建立等效雷达反射率因子(Ze)和降雪率关系:Ze = 173SR1.54,分析其前因子azs的变化,并给出了理论表达式。对比结果表明,较低的雪花下落末速Vt和较小的截距参数N0值会造成azs增大。

• 降雨条件下风廓线雷达探测大气垂直速度综合算法改进

  吴蕾, 李 峰, 张林

  优先出版日期:2026-01-26  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2512.25092

  摘要(74) HTML(0) PDF(2.30 M)( 93)

  摘要：中国气象局风廓线雷达业务网在降雨环境下功率谱密度数据信号识别时没能有效区分降水与湍流信号，计算得到的大气垂直速度和水平风速等基本产品，会出现明显偏差甚至错误。本文基于业务运行需求设计了功率谱数据多个技术环节的处理方法和核心算法，并建立了综合算法处理流程，经检验效果良好。其中，噪声电平估计关键技术采用Savitzky-Golay滤波替代滑动平均对谱线进行预处理，并设计功率谱排序后的滑动Z检验的噪声电平估计方法，经仿真验证，结果明显好于已有的多种算法。另外，文中定义的功率谱信号识别检测方法，经过多种统计算法和物理检查处理，可以准确获取降水发生时的双峰信号，经高斯拟合，计算得到平均速度，能够区分大气湍流垂直运动和降水下落速度。最后，利用上述综合算法对北京观象台风廓线雷达2023年7月30日降雨过程进行了综合验证。结果表明，本文改进的大气垂直运动识别综合算法可以很好的适用于晴空、降雨等天气条件，区分大气垂直运动和降水下降速度，实时反映降雨时大气和降水的运动状态。经该算法处理后得到的大气湍流垂直运动与欧洲中期天气预报中心第5代再分析资料（ERA5）十分接近，而现有业务使用的大气垂直速度在降雨环境下反映的是降水下落速度，将降水下落速度误判为大气垂直运动，与实际情况存在明显误差。

• 2023年春季副热带东北大西洋破纪录的海洋热浪变化特征及成因

  颜帅, 徐海明, 马静, 郭兴阳, 邹咏浦

  优先出版日期:2026-01-26  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2601.25109

  摘要(63) HTML(0) PDF(10.14 M)( 107)

  摘要：海洋热浪(MHWs)是海洋中的极端高温事件,对海洋环境和生态系统具有严重影响。2023年春季,北大西洋经历了一次破纪录的海洋热浪事件。本文利用美国国家海洋和大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration,NOAA)OISST V2数据集提供的每日海表温度数据,以及欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)的ERA5大气再分析数据和美国国家环境预测中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)的海洋再分析数据,对此次海洋热浪事件的时空分布特征及其成因进行了研究。结果表明,2023年春季,北大西洋海表温度出现前所未有的上升,尤其是副热带东北大西洋(subtropical Northeastern Atlantic,SNA)区域。通过对海洋混合层热量收支的诊断分析发现,在整个海洋热浪事件期间,净热通量项在各阶段均对海气能量交换起着主导作用。SNA区域发生超90天海洋热浪,呈现两次具有清晰起始、峰值与衰退阶段的显著事件,其强度和范围变化受风-蒸发-海表温度正反馈机制调控：起始阶段,异常低压系统致海表面风速、海水蒸发率及海表潜热通量降低,出现向下净热通量异常；峰值阶段,受高压异常系统控制,风速进一步减小,蒸发受抑,海表温度持续攀升,加剧热浪强度；衰退阶段,海表风速增大、蒸发增强,海表温度下降,海洋热浪事件终结。此外,太平洋 Rossby 波传播显著影响海洋热浪的发展进程,热浪衰减阶段的北大西洋异常暖海温会激发横跨欧亚大陆的遥相关波列,导致我国东部出现低温现象。

• 北京“5.30”大风灾损与强风成因研究

  汤欢, 王秀明, 徐芬, 俞小鼎, 张悦含

  优先出版日期:2026-01-26  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2512.25104

  摘要(66) HTML(0) PDF(14.56 M)( 111)

  摘要：2024年5月30日13时—16时，对流风暴下山加强引发了北京城区12级致灾性强风，导致电线杆、胸径为1 m以上大树倒伏，灾损严重。本研究结合灾情调查和偏振多普勒天气雷达探测资料，对灾损特点和强风形成物理过程开展研究。结果表明：致灾大风为偏西辐散型大风，极端强风由微下击暴流和百米以下尺度下击暴流条迹造成，灾损强度至少为EF1级，局地达EF2级。观测分析表明，风暴下山前1-2 h，增强的低层西南风及沿山地区辐合线的维持，有利于水汽在北京西部沿山地区聚集，地基全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）监测到水汽含量增加。对流风暴下山本质上是阵风锋与沿山辐合线相遇的强抬升触发新的对流风暴并快速发展，风暴下山后在18 min内迅速增强为回波强度超过55 dBZ的飑线。强风物理过程分析表明，北安河等地致灾强风由冷池驱动的阵风锋内嵌下击暴流造成；而圆明园附近极端强风在此基础上还叠加了低层γ中尺度涡旋，其移动路径与灾损严重区十分吻合，表明低层γ中尺度涡旋对局地性强风形成有直接影响。大兴雷达于14时30分探测圆明园退速度模糊后的径向速度达53 m/s（距地高度0.38 km），并出现类似龙卷的残片特征，只是回波强度较弱。不同物理过程作用估计表明，冷池出流强度约20 m/s，低层γ中尺度涡旋与下击暴流产生的近地面风速各约15-18 m/s。

• 湖南盛夏区域日最高气温异常特征及可能机理

  张祎, 谭桂容

  优先出版日期:2026-01-13  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2512.25116

  摘要(46) HTML(0) PDF(12.97 M)( 132)

  摘要：本研究选取湖南盛夏异常高温（Abnormal high temperature，AHT）事件，运用统计和动力诊断方法，探讨湖南省盛夏异常高温事件特征及其形成的可能机制。主要研究结果表明：湖南省盛夏高温事件呈现出明显的上升趋势；湖南的异常高温与南亚高压的强度增强、范围东扩和西太平洋副热带高压的北抬西伸密切相关。二者耦合形成稳定的高压环流，不利于冷空气南下，增强下沉气流，减少云雨，促进地面异常升温。高压区的下沉气流引发强烈的绝热加热作用，成为区域高温的主导因素。进一步的分析表明，存在来自西北亚中高纬和东南部低纬度两支波列，它们分别传播至湖南以北及区域上空产生波矢量辐合，有利于该区域以北异常低压扰动及湖南上空异常高压扰动的发展加强。来自中高纬度系统和低纬度波列共同作用下导致湖南上空异常高压加强、下沉运动增强，异常的下沉增温导致区域高温天气过程的发生。

• 基于对流尺度集合预报的夏季强对流极端预报指数研究

  马若赟, 盛杰, 管成功, 王婧卓, 姚梦颖, 刘雪晴, 陈静

  优先出版日期:2026-01-12  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2511.25150

  摘要(65) HTML(0) PDF(151.11 M)( 111)

  摘要：提高强对流业务预报能力对国家防灾减灾具有重大意义。本文基于中国气象局3 km分辨率有限区域数值预报系统和对流尺度集合预报系统，采用多种时空扩展方案，构建了对流有效位能（Convective Available Potential Energy, CAPE）、0–6 km垂直风切变（0–6 km vertical wind SHeaR, SHR6）、整层可降水量（Precipitable WATer, PWAT）和复合参数（Composite Parameter, CP）四个强对流物理量的八种模式气候数据集，在此基础上建立了上述四个物理量的极端预报指数（Extreme Forecast Index，EFI）产品，并采用强对流观测资料对其预报效果进行了统计检验和个例检验，以TS评分（Threat Score）最高为标准并综合考虑其它评分函数表现，确定了最优模式气候构建方案、对不同类型强对流预报效果最好的物理量及其发布强对流预警信号的EFI阈值。结果表明，模式气候态分布合理，且基于1° × 1°空间范围、前后各30天时间范围的逐月模式气候方案的EFI的预报效果最优。CAPE、PWAT和CP对强对流具有较好的预报效果，SHR6预报效果较差，对短时强降水（雷暴大风）来说，PWAT（CAPE和CP）的预报效果最优。强对流EFI产品对强对流发生频次有较好的指示意义，但对强度的指示作用很有限。个例检验结果表明，CAPE、PWAT和CP可提前给出强对流预警信号，不过在部分地区存在空报和漏报。本研究为建立中国区域对流尺度的强对流物理量模式气候数据集以及强对流EFI产品提供了基础，具备业务化应用潜力。

• 2025年夏季西太副高异常北跳的环流机制及其对海河流域汛期影响

  王冠添, 杨晓君, 林晓萌, 郭强, 边利军, 白艳娇

  优先出版日期:2026-01-12  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2512.25133

  摘要(146) HTML(0) PDF(2.93 M)( 121)

  摘要：西太平洋副热带高压作为影响我国夏季降水分布的关键环流系统，其2025年六月的异常扩张面积创历史新高，导致海河流域主汛期较往年提前约13天，并发生数次强降水过程。本研究综合利用1950–2025年ERA5再分析数据和中国气象局台站降水观测数据，系统分析了2025年西太副高异常北移的原因，及其对海河流域气候变化的影响。结果表明，西太副高面积指数呈现出0.02/年的长期增大趋势，2025年达到0.32的历史极值，较气候平均值偏高80%；强度指数自2015年以来持续维持在较高水平，2025年达到6.76。本次西太副高异常北跳的主要原因是25°-50°N海温正异常，该区域通过热力强迫作用导致西太平洋中纬度上升气流向北移动约10个纬度，进而引发30-40°N的上升气流显著减弱，副热带下沉气流控制区域向北偏移。这种环流异常使得海河流域水汽通量相较于气候态增加14%，并引发四次强降水事件。

• 星载微波散射计在西北太平洋台风定位定强中的应用研究

  方贺

  优先出版日期:2026-01-12  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2509.25102

  摘要(58) HTML(0) PDF(2.16 M)( 120)

  摘要：星载散射计是获取全球海面风场资料的重要传感器，但由于其空间分辨率较粗糙且共极化后向散射信号在高海况下“饱和”现象，限制了其在台风定位定强中的应用。本文基于ASCAT散射计探测的2023年西北太平洋92个台风样本，建立一套用于台风强度评估和中心定位的算法模型（ASCAT-TICE），并利用国际气候管理最佳轨迹档案（IBTrACS）数据集进行验证。结果表明，ASCAT原始海面风资料对于台风强度的观测存在明显“低估”现象，比IBTrACS记录强度偏低14.73m/s。经过模型优化的ASCAT海面风在台风强度评估中展现了良好的应用性，与IBTrACS台风强度均方根误差（RMSE）为 7.89m/s，偏差为3.85m/s，有效解决了ASCAT散射计探测台风强度偏低的现象。在台风中心定位方面，本方法可以有效从ASCAT粗分辨率海面风产品中提取台风中心位置，与IBTrACS资料记录的台风中心经度RMSE为0.41°，纬度RMSE为0.45°。本文证明了ASCAT散射计在台风定位定强应用能力，有效提升星载散射计测风资料在台风观测和预报业务中的应用水平，同时也为其他在轨运行的散射计台风探测提供技术支撑。

• 台风背景下基于北部湾海岛多层观测的风场及空气动力学参数特征分析

  黄琼慧, 房庆国, 黄小燕, 陶伟, 毕瑞迪

  优先出版日期:2026-01-12  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2512.25086

  摘要(42) HTML(0) PDF(1.47 M)( 123)

  摘要：基于广西北海涠洲岛近地面层多层观测数据，选取2023–2024年台风摩羯、三巴和泰利影响时段，首先对各台风过程的观测数据进行质量控制和订正，随后分析北部湾海岛复杂下垫面影响下的台风边界层结构特征，主要包括近地面层风场演变，风廓线特征及空气动力学参数（摩擦速度u*、粗糙度长度z0和拖曳系数Cd）随近地面风速和风向的变化特征。研究表明，10–32 m的台风边界层接近中性稳定层结，平均风速廓线符合对数律分布。在北部湾海岛复杂下垫面作用下，u*、z0和Cd随近地面风速的变化特征接近陆地下垫面影响情况，均表现出明显的非单调性，不能简单归为均质海洋下垫面情况。其中，u*的数值范围为0.5–1.5 m s-1；当10 m风速高于15 m s-1附近时，z0和Cd的量级分别为10-2 m和10-3；偏东风影响下的u*、z0和Cd数值较偏西风条件下偏大。研究结果有利于加深对复杂海岛下垫面类型下台风边界层结构的理解与认识，对北部湾区域台风数值模拟及参数化方案的优化具有重要意义。

• 冬季中尺度降雪系统暖输送带云物理特征的垂直观测和数值模拟研究

  孙佳星, 陶玥, SHI Yueqin, ZHAO Shuwen, SHEN Shujing, LIU Weiguo, JIA Shuo, FENG Qiujuan, DONG Yaning

  优先出版日期:2026-01-09  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2509.24142

  摘要(68) HTML(0) PDF(5.31 M)( 129)

  摘要：本文利用云雷达、雨滴谱仪、风廓线雷达等地基观测结合中尺度数值模式WRF对2023年12月14日一次暖输送带（WCB）影响的系统降雪开展了深入的分析。研究发现，本次过程主要受到西南WCB和东北冷空气回流的影响，华北南部霍州地区出现2次降雪过程，累计降雪8mm，降雪云以固态粒子为主，有明显分层结构。降雪前期云内几乎无上升气流，WCB区（2~3km）水汽主要凝结成过冷云水（最大0.4g kg-1），而高层则以冰、雪凝华过程为主。随着凝结过程不断释放潜热，云内出现明显上升气流，冰雪粒子向上混合同时凝华、聚合增长，较大的粒子下落至WCB区，经凇附过程和贝吉龙过程迅速消耗液态水，最终生成霰粒子降落至地面（峰值粒径1.4mm）。随着降雪云持续发展，WCB水汽输送减弱，中低层（2~6km）介于冰面饱和水汽压与水面饱和水汽压之间。基于冰面过饱和水汽，冰、雪粒子持续凝华增长，最大水汽消耗速率超过4.5×10-4g kg-1s-1，在下落过程中会与低空的霰粒子碰并一同降落至地面。此时地面降水以小雪花和雪霰混合物为主（峰值粒径0.6~0.8mm）。尽管降雪开始后水汽输送减弱，但凝华过程中释放的大量潜热依然可以持续促进上升气流和降雪云发展，导致地面降雪持续增加。研究表明WCB外围区域水汽凝华过程中释放大量潜热，导致云内出现的明显上升气流，是产生地面强降雪的关键。

• 南水北调中线工程水源区雨季降水的变化特征及其未来预估

  于保江, 李双林, 何源

  优先出版日期:2026-01-09  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2505.24104

  摘要(58) HTML(0) PDF(6.83 M)( 128)

  摘要：极端降水事件对南水北调工程水资源安全有重要影响，本文首先利用1961～2021年逐日降水观测数据，分析了水源区雨季（5～10月）极端降水事件的变化特征。随后，选用参加政府间气候变化专门委员会（IPCC）第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6），三种共享社会经济路径（SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5）下，12个模式的未来逐日降水预估数据，开展了近期（2026～2050年）、远期（2071～2100年）预估。考虑模式降水偏差，预估前对模式降水进行了delta分位数映射（QDM）误差订正。结果显示：（1）过去61年，水源区降水频次（RD）减少，暴雨日数（Rr25）和极端降水量（R95PTOT）增多。降水强度（SDII）以0.19mm/day/decade速率显著增加，尤其是在大巴山和秦岭之间的安康及其上游地区。水汽收支诊断表明，垂直水汽平流项对SDII的增加具有显著正贡献，其中又以动力项贡献最大，非线性项为其次；（2）暴雨日数（Rr25）、单日最大降水量（Rx1day）、极端降水量（R95PTOT）、特极端降水量（R99PTOT）和降水强度（SDII）在1970年代后期发生年代际突变后，于1980年代显著增加；（3）相较于参考期（1961～2014），在低（中、高）排放情境下，近期和远期暴雨日数（Rr25）分别增加10.8%和19.0%（5.0%和19.2%；7.9%和31.8%），极端降水量（R95PTOT）分别增加8.7%和14.7%（2.9%和15.3%；6.4%和26.8%）。空间分布上，伏牛山及丹江口水库区域的极端降水增加更为显著。总之，过去61年观测资料分析及CMIP6未来预估来看，水源区汛期总降水呈现增加趋势，有利于工程发挥可持续效益，但极端降水增加，给水资源调配和工程安全带来挑战。

• 大气涡旋速度场和螺旋形成机理

  刘式达, 王利锋, 袁乃明

  优先出版日期:2026-01-09  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2506.25054

  摘要(80) HTML(0) PDF(853.88 K)( 103)

  摘要：基于力的平衡原理,本文利用柱坐标系(r, θ, z)的Navier-Stokes方程,求出了大气中纬度气旋,台风和龙卷风,三维螺旋涡旋速度场。并由此求出三维速度均为零的奇点(临界点或平衡态),它们均是鞍焦点。中纬度气旋有两个奇点：一个在地面,另一个在对流层顶。龙卷风仅有一个奇点：在超级暴雨云底部。台风也有两个奇点,一个在地表眼壁处,另一个在地表台风眼中心。由速度场求出了水平散度D和垂直涡度ωz及涡旋形状曲面,它们均和实际观测相吻合。三种螺旋涡旋的形成机理不同,中纬度气旋是由于地表摩擦力穿过等压线所引起的水平辐合,龙卷风是由于暴雨云底强烈的水平辐合引起的涡管伸长,台风是由于海洋整体积云带的上升运动,辐散辐合随高度不变。

• 两次冬季罕见大冰雹超级单体风暴对比分析

  钱卓蕾, 吴卓亨, 郭士鑫, 张诚, 罗玲

  优先出版日期:2026-01-09  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2508.25067

  摘要(89) HTML(0) PDF(22.80 M)( 132)

  摘要：利用再分析资料、自动站观测、闪电定位以及S波段双偏振雷达资料,对2024年2月21日和2025年3月3日两次浙江入春前发生的大冰雹超级单体进行分析,结果表明:两次过程均发生在寒潮冷锋南下的形势下,“24·2·21”发生在冷锋附近,对流由近地面冷锋触发并在对流不稳定层结条件下迅速发展,而“25·3·3”发生在冷锋后100 km,为冷锋之上的高架对流,对流-对称不稳定机制导致逆温层之上深厚对流发展。“24·2·21”初生风暴接地,“25·3·3”初生风暴在3km之上,而后向上向下发展,强回波顶发展高度更高。两次风暴成熟阶段均发展为超级单体风暴并降大冰雹,降雹过程伴随着风暴质心和中气旋最大切变高度的下降。“24·2·21”超级单体中层为双涡旋结构,“25·3·3”超级单体中层为单涡旋结构,且中气旋更深厚,切变更强。两次风暴低层均有ZDR弧,“24·2·21”风暴在融化层之上有明显的ZDR柱和KDP柱,多液态粒子,冰雹在上升气流中有明显湿增长,“25·3·3”风暴ZDR柱和KDP柱短,高层的云闪频次明显多于“24·2·21”风暴,高层冷云内固态粒子多,冰雹进入冷云内经历干增长。

• 闪电负先导通道上起始再激活过程的数值模拟研究

  郑天雪, 吕凡超, 谭涌波, 汪海潮, 姜苏麟, 刘岩, 吕伟涛

  优先出版日期:2026-01-09  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2512.25154

  摘要(43) HTML(0) PDF(14.00 M)( 153)

  摘要：针对闪电负先导通道再激活过程认知十分匮乏的问题，本研究通过改进自持电中性闪电模型，在经典雷暴三极电荷结构下实现了对负先导端再激活过程的模拟，并对其放电特征进行分析。结果表明，闪电负先导端能够起始两种类型再激活过程：一种是自发起始型，对应电场呈“累积型”变化，与所在负先导通道向外延伸转移异极性电荷有关，对负先导头部电场增强及分支后续延伸影响微弱。另一种是触发起始型，对应电场呈“跃增型”变化，由正先导端起始的再激活过程触发，可连续起始直至将转移而来的静电能耗尽。总体而言，负先导端起始的再激活过程不论是始发数量、放电强度还是对先导通道的影响都要弱于正先导端，且其对应的通道电场强度通常只略高于再激活起始阈值，难以维持再激活过程在导电性差的通道中持续击穿。本研究不仅提升了数值模型对闪电精细化放电过程的模拟能力，还为揭示造成正、负先导端再激活过程显著差异的关键机制提供有效手段。

• 基于深度残差网络模型的持续性极端强降水延伸期概率预报

  赖巧珍, 张维

  优先出版日期:2026-01-09  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2507.25028

  摘要(60) HTML(0) PDF(1.81 M)( 98)

  摘要：基于ECMWF、CMA、UKMO和NCEP四个模式的次季节至季节（S2S）数据集以及1997年至2022年4月至9月的地面观测降水数据，改进深度残差网络（ResNet）模型，用于持续性极端降水（PEP）的延伸期概率预报。改进后的ResNet模型的确定性和概率预报结果与中国东部地区的其他4种算法（单一模式集合平均、多模式集合平均、主成分回归和贝叶斯多模式集合平均）进行了对比。结果表明，改进的ResNet模型在概率预报方面优于其他算法。ResNet模型的性能提升得益于空间相关系数的提高，这又源于ResNet模型能够深度挖掘ECMWF S2S数据中PEP特征及ResNet网络结构的优化。因此，改进后的ResNet模型的Brier技巧评分（BSS）正技巧可延伸至30天，这对于中国东部地区持续性极端降水的延伸期概率预报具有重要意义。

• 基于随机森林算法的FY-4A与CloudSat卫星数据融合云分类及高度反演

  骆鼎之, 许冬梅, 诸葛小勇, 闵锦忠, 费海燕, 沈菲菲, 孙启龙

  优先出版日期:2026-01-07  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2509.25043

  摘要(113) HTML(0) PDF(2.77 M)( 130)

  摘要：云分类是气象研究及业务化应用的关键环节，传统方法受限于单一卫星数据的光谱或垂直结构信息不足。本研究提出了一种基于随机森林算法的多源卫星数据融合云分类方法，利用风云四号A星（FY-4A）高时空分辨率的辐射资料与CloudSat卫星云剖面雷达（CPR）的垂直观测数据，构建了云类型识别及云高度反演模型。为了获取训练数据本文将FY-4A的14个通道辐射数据（包括可见光、短波红外和长波红外波段）与CloudSat的云分类掩码参数进行时空匹配。根据通道辐射物理特性和统计规律选取了特定的通道组合作为输入特征，利用基于随机森林算法的分类模型实现云类型精细化识别，并基于分类结果使用回归模型预测云底和云顶高度。此外，本文分类模型分别设计了普通随机森林模型（模型A）和分层架构随机森林模型（模型B）并进行性能对比。结果表明，白昼场景下模型分类准确率分别达94.2%和95.7%。在忽略晴空的条件下，云顶高度回归R2分数分别接近0.98和0.99；夜晚场景受限于短波通道缺失，分类精度分别为92.0%和93.08%。最后本文使用两个台风个例对比分析验证了模型对强对流云系的高效识别能力。然而，模型在低云及薄雾场景的反演精度仍需改进。本研究创新性地利用静止卫星和极轨卫星各自的优点，借助随机森林算法进行云反演，并提升了模型的可解释性。本研究为多源卫星协同观测与机器学习融合的气象应用提供了技术参考。

• 2006年以来暖湿背景下中国东北森林火险加剧原因的初步分析

  刘子淇, 孙彦坤, 李明星, 张姝仪, 段亚雯

  优先出版日期:2026-01-06  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2509.24138

  摘要(52) HTML(0) PDF(3.30 M)( 118)

  摘要：气候变化导致不同地区生物气候环境及生态灾害风险变化的不确定性显著增加。增暖持续加剧背景下，深入认识我国东北森林火灾风险及其与气候变化之间的关联性和火灾风险演变原因对应对潜在的林火风险具有重要意义。为此，本文利用再分析气候资料（ERA5）及生物气候和森林火灾风险数据产品，分析了2006–2023年气候变化背景下的森林火灾风险演变。结果表明：最近18年间，东北地区观测降水增加了47 mm，气温升高了1.0 ℃，区域气候呈暖湿化趋势。同期东北林区森林起火概率和扩散速度，相对于2006–2023年均值，分别上升了9.4%和16.1%，而长白山林区的上升强度是整个林区的4.5和2.5倍，且林火强度和火灾危险指数也上升了5.6%和10.2%（整个林区下降了41.1%和1.3%）。逐月变化表明，冬季和春季森林火灾风险增加显著，春季增加最为强烈。总体上东北林区林火风险上升明显。在区域气候暖湿化背景下，林区春季降水减少、气温上升、风速增强导致生物气候环境暖干旱化及复合高温干旱事件增加是加剧森林火灾风险上升的主要原因。尽管东北林区森林火灾风险指数较低，但在未来气候增暖加剧情景下，冬春季和森林边缘及长白山林区是森林火灾风险演变研究和预防需要关注的关键时段和重点区域。

• 2022年6月山东一次暖区特大暴雨特征及形成机制研究

  郑怡, 张夕迪, 侯淑梅, 范子琪

  优先出版日期:2026-01-04  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2507.25003

  摘要(44) HTML(0) PDF(4.93 M)( 141)

  摘要：本文利用地面加密自动观测站、S波段多普勒天气雷达、L波段风廓线雷达等多种观测资料和ERA-5再分析资料分析了2022年6月26日山东一次暖区特大暴雨过程的降水特征和形成机制。结果表明：（1）本次过程发生在低空急流明显增强、副热带高压西伸北抬、无明显冷空气强迫的不稳定暖气团背景下，斜压性弱，有充沛的水汽输送。（2）暴雨对流系统的发展演变可分为2个阶段：局地对流快速增长阶段（26日白天）和带状对流后向传播发展阶段（26日夜间）。降水开始前，2000米以下的低层西南风逐渐增强并达到急流强度，与第一阶段降水开始时刻有较好的对应关系。26日20时后，急流强度较前期明显增强，同时急流层次也明显加深。急流出口区的降压作用配合低层气旋式切变以及差动涡度平流、暖平流和非绝热加热，促进了上升运动发展，从而加强了对流和降水强度。西南低空急流发展加强且长时间维持，强的暖湿输送使对流不稳定层结得以反复重建，为对流持续和加强提供了有利条件。（3）地面辐合线的维持是对流触发的关键因素，尤其在第二阶段中，地面辐合线、低空急流轴走向和带状对流系统移动方向近乎平行是导致对流后向传播，形成列车效应的重要原因。（4）IPI (ingredients-based propagation index)指数大值区与两个阶段对流发展传播趋势的对应关系较好，可以有效指示对流发展的潜势。

• 南北方一次寒潮积层混合云过冷水分布和冰雪晶浓度的飞机观测研究

  侯团结, 封秋娟, 魏蕾, 段婧, 刘伟, 陈宝君, 张荣, 孙丽

  优先出版日期:2026-01-04  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2510.25030

  摘要(54) HTML(0) PDF(8.31 M)( 148)

  摘要：2021年11月5日-8日，我国出现一次寒潮天气过程，大范围锋面云系自西向东偏南方向移动，影响我国中东部大部分地区。对这种大范围天气系统影响下北方和南方云系微物理特征的对比分析并不多。本文利用11月6日-7日在山西和安徽地区开展的飞机探测数据，结合雷达和地面降水数据，分析了同一系统影响下处于发展阶段北方降雪云和处于减弱阶段南方降雨云的过冷水以及冰雪晶浓度分布特征。系统发展前期，飞机在山西探测时处于锋面降水并伴有雨雪转换阶段。此时中高层受冷锋后部西北气流影响形成冷垫，而低层3 km附近则为受西南气流影响的暖层，对应云系在-12~-8℃层存在达102 L-1的高冰雪晶浓度，而-6℃~-8℃层则以过冷水为主，观测到最大含水量0.42 g m-3。与山西地区发展加强的云系不同，飞机探测时安徽地区云系处于降水的中后期，冰雪晶浓度较低，由于上升气流对低层水汽的抬升有限，云内-10℃层内仍存在少量未被消耗的过冷水，与下层云在垂直方向上不连续。

• 平流层弱极涡异常信号下传与非下传事件中的行星波活动特征

  高乐, 刘扬, 虞越越, 李亚飞, 吴宇峰, 杨一帆

  优先出版日期:2026-01-04  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2509.25044

  摘要(57) HTML(0) PDF(3.70 M)( 138)

  摘要：平流层弱极涡事件伴随的环流异常信号向下传播，可显著影响对流层中高纬度地区大尺度环流进而调控天气气候变化，明晰平流层弱极涡事件异常信号下传特性的影响因子和关键过程对于平流层信号在对流层延伸期预报中的应用至关重要。本文基于50°N～70°N平均纬向平均纬向风异常的垂直演变结构特征将1952-2022年冬季(11-3月)间共60次平流层弱极涡事件分为下传型和非下传型，下传至500hPa的事件（下传型），约占总数的53.3%，43.3%甚至可下传至1000hPa。平流层极涡特征在两类事件间的差异主要表现为：与非下传型相比，下传型事件伴随的绕极西风异常的峰值强度更强、持续时间更长，但平流层极涡的形态和位置差异不显著。行星波活动的诊断分析结果表明，下传型弱极涡事件前期向上和向极Eliassen-Palm(E-P)通量异常往往强于非下传型，这与下传型前期对流层上层中高纬弱西风条件、进而导致波传播环境更有利于行星波能量上传有关，是平流层异常的强度和持续时间均大于非下传型的动力原因；而在弱极涡事件后期，伴随下传型事件的向下和向极E-P通量异常往往强于非下传型，这与平流层低层至对流层中层波传播环境更有利于行星1-2波发生反射(尤其1波)以及极地急流减弱的同时伴随对流层副热带急流加强，将更多对流层行星波限制于中高纬度地区有关，平流层向对流层的异常波反射以及对流层有利于行星波发展的急流条件解释了该类事件的后期下传特征。

• 嘉兴S和X波段雷达在定量降水估测中的业务应用

  周秋林, 戚友存, 朱自伟, 许金玉, 查贲, 费雨婷

  优先出版日期:2025-12-16  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2511.25074

  摘要(88) HTML(0) PDF(1.75 M)( 130)

  摘要：随着城市化的持续推进，人口密度不断上升，城市内涝等灾害造成的经济损失逐年增大，一套科学有效的雷达定量降水估计（QPE）产品对于极端降水的监测预警以及防灾减灾具有重要意义。本文利用嘉兴市1部S波段双偏振雷达和6部X波段双偏振相控阵雷达探测资料，研发了嘉兴市S波段和X波段雷达QPE产品。在对雷达观测资料进行非气象回波去除和差分传播相移的质量控制等预处理后，首先计算每部雷达的有效最低混合仰角；其次通过全球降水测量卫星搭载的双频降水雷达（GPM-DPR）提供的雨滴谱参数统计降水反演参数，计算单站雷达QPE；最后对S波段和X波段雷达QPE进行组网拼图，形成时间分辨率为1 min，空间分辨率为50 m的网格化QPE产品。为了验证所用方法的准确性，选取嘉兴地区2024年9月10日与16日两次典型的强降水过程对雷达QPE产品进行评估，参与评估的产品有嘉兴业务原X波段QPE产品，以及本方法产生的X波段、S波段和S和X波段融合QPE产品。结果表明，本方法研发的各项QPE产品，在精度和稳定性上都优于嘉兴业务原有X波段产品，其中S和X波段融合QPE产品各项性能最优。针对水平分布不均和局地性强的过程，S和X波段融合QPE产品可以较为精确地反映出各镇（街道）的降水分布，可用于实际精细化预警参考。

• 同一冷涡背景下两条飑线入海后强度变化不同的原因分析

  刘德昊, 章丽娜, 孙晓磊, 东高红, 刘瑞婷, 胡田田

  优先出版日期:2025-11-27  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2511.24143

  摘要(103) HTML(0) PDF(4.48 M)( 140)

  摘要：受东北冷涡影响，2022年6月12日夜间渤海西海岸先后发生两次飑线入海过程，第一条飑线入海后快速减弱而第二条飑线入海后强度维持且略有增强。本文利用地面自动站观测资料、多普勒天气雷达资料、天津边界层铁塔资料、ERA5再分析资料及RMAPS-NOW系统分析资料等多源资料，对比分析了两条飑线入海后强度变化不同的可能成因。结果表明，两条飑线入海后出现强度差异是多因素的共同结果。入海前飑线自身的风暴结构越强，飑线主体到阵风锋距离越小，越有利于飑线入海后强度维持。由海洋向内陆伸展的湿舌、前侧转变为辐合流场及持续较强的环境垂直风切变和对流不稳定能量为飑线强度维持提供了有利的中尺度环境条件。飑线的前侧入流与后侧冷池出流形成的上升运动紧贴飑线主体，有利于将暖湿气流持续输送到主体边缘不断抬升，使对流不稳定能量充分释放，进而使风暴结构向上发展旺盛。此外，飑线入海时自身冷池的强度（传播速度）与低层环境垂直风切变的相互作用也是飑线入海强度变化不同的重要原因之一，近似同等程度增强的冷池和环境垂直风切变更有利于飑线维持。

• 近40年蒙古高原复合干热事件变化及影响要素研究

  朱晓蕊, 余志巍, 鞠蕾, 李鹏嘉, 刘昊, 孙战利, 郭恩亮, 王国杰, 刘强, 缪丽娟

  优先出版日期:2025-11-11  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2509.25090

  摘要(196) HTML(0) PDF(2.00 M)( 167)

  摘要：在全球变暖的背景下,极端干旱与热浪事件的时空关联性日益增强,其叠加效应不仅加剧了各自的影响,还进一步加重了对水资源、农业和生态环境的冲击。本研究基于欧洲中期天气预报中心第五代再分析资料,计算了标准化降水蒸散发指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI)和标准化温度指数(Standardized Temperature Index,STI),并采用Frank Copula函数构建了标准化复合干热指数(Standardized Compound Dry and Hot Index,SCDHI),揭示了1982—2023年蒙古高原复合干热事件的演变特征。同时,结合随机森林回归模型,识别影响蒙古高原复合干热事件的关键气候要素。结果表明，过去四十多年，蒙古高原复合干热事件强度、发生时间占比和影响面积整体呈下降趋势，中等强度事件渐为频繁，事件结构由两极分布向中等强度集中。STI是影响研究区复合干热事件最重要的气候变量，特征重要性值约为0.5，其次是SPEI，特征重要性值约为0.4，而温度、潜在蒸散发（Potential Evapotranspiration，PET）和降水的影响相对较弱，特征重要性值均低于0.1。因此,本研究强调在气候变化背景下,蒙古高原草地生态系统的保护与管理需充分考虑复合干热事件的长期影响,并基于科学预测与风险评估制定适应性管理策略,以提升生态系统的韧性与可持续性。

• ISO信号对2024年8～9月中国西南地区高温干旱复合事件的影响分析

  李永华, 季豪楠, 白莹莹, 向波, 何卷雄

  优先出版日期:2025-11-04  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2509.25041

  摘要(146) HTML(0) PDF(5.46 M)( 215)

  摘要：2024年8月中旬～9月中旬,中国西南地区出现了一次典型的高温干旱复合灾害事件,对当地经济和人民生活造成了较大影响。西南地区的高温干旱复合灾害事件已被证实与来自不同地区的季节内振荡(Intraseasonal Oscillations,ISO)有关,然而常规统计分析并不能区分不同ISO对高温干旱复合灾害的特定作用。本文通过进行ISO信号驱动的WRF侧边界强迫数值模拟试验并分析发现:本次过程由对流层高层的中纬度西风带波列引起的ISO信号对西南地区北部的高温热浪及干旱有明显作用,导致了该区域平均升温1.10℃,并加重了四川盆地及以北地区的干旱程度；而对流层低层的遥相关波列引起的ISO信号对整个区域高温干旱的作用更为明显,导致了该区域平均升温1.93℃。西南地区在复合灾害发展前期主要受来自北边界的中纬度西风带波列的影响,负涡度输送逐渐在高温发展期间造成一定的下沉条件；而在高温发展中后期,受来自西北太平洋副高西伸北抬影响下的暖平流作用影响,伴随对流层的位势高度场正异常,引起了区域性温度升高及土壤湿润度的下降。本研究有助于更好地了解高温干旱复合灾害的成因,并为其次季节预测提供基础。

• 厄尔尼诺与中国东南部夏季极端湿热事件关系的年代际变化

  李丁, 陈海山, 陶凌峰

  优先出版日期:2025-11-04  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2508.25100

  摘要(153) HTML(0) PDF(6.29 M)( 209)

  摘要：极端湿热事件直接影响人类健康和社会经济。我国夏季极端湿热事件主要发生在东南地区。本文的研究结果表明,1961-1993年期间前冬厄尔尼诺与南方涛动(ENSO)与中国东南部夏季极端湿热日数(EHHD)的关系较弱,而1994-2020年期间ENSO与EHHD呈现显著的正相关关系,其中厄尔尼诺事件引起EHHD增多是相关关系增强的主要原因。后一时期当前冬厄尔尼诺事件发生时,夏季西北太平洋异常反气旋(WNPAC)偏西偏强,其引起的下沉运动、向下短波辐射以及水汽输送异常有利于EHHD增多。进一步分析表明,WNPAC强度与厄尔尼诺的衰减速度密切相关。后一时期厄尔尼诺事件衰减较快,次年夏季赤道中东太平洋转变为显著的冷海温异常,海洋性大陆表现为暖海温异常。赤道中东太平洋冷海温异常通过在其西侧激发反气旋性Rossby波,以及海洋性大陆暖海温异常通过激发东传的Kelvin波和加强南北向Hadley环流,增强了WNPAC。此外,热带海温及其伴随的降水异常引起的中纬度环球波列有利于WNPAC的形成和维持。相比之下,前一时期厄尔尼诺事件衰减较慢,夏季海温异常和WNPAC异常较弱,对EHHD的影响不明显。

• 京津冀夏季降水与ENSO关系的年代际变化

  刘玥琳, 车少静

  优先出版日期:2025-11-04  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2508.25048

  摘要(112) HTML(0) PDF(1.98 M)( 160)

  摘要：ENSO(El Nino-Southern Oscillation)是全球海气系统最显著的年际信号，也是影响京津冀夏季降水的重要因素之一。本文基于1961-2023年春季海表温度与京津冀夏季降水、大气环流等数据，分析了春季ENSO与京津冀夏季降水关系的年代际变化及其可能成因。结果表明，对京津冀夏季降水年际异常产生显著影响的春季ENSO关键区在1990年代末发生年代际变化，由前期东太平洋到后期转为中太平洋，尽管转变前后春季ENSO关键区海温对京津冀夏季降水异常的影响均表现为较强的负相关，然而其成因却存在显著差异。在春季ENSO关键区的海温出现异常时，北太平洋、印度洋和大西洋的夏季海温会表现出不同的特征，进而通过不同区域海温异常的协同作用引起热带和中高纬环流异常。当春季ENSO关键区表现为暖海温异常时，副热带西北太平洋存在明显的反气旋环流，在发生年代际转变后此反气旋环流相对偏强，但仍未把水汽输送到京津冀地区；京津冀上空受气旋性环流控制，前期的气旋性环流与北太平洋海温异常相关，后期则是由北大西洋的海温异常激发出欧亚大陆上空的纬向波列所引起，偏北风异常控制京津冀地区导致降水异常偏少。

• 2015~2024年安徽省近地面污染的时空变化特征及与气象影响要素的相关分析

  董海林, 吴凌云, 戴秋丹, 李艳, 周春红

  优先出版日期:2025-11-04  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2509.25093

  摘要(132) HTML(0) PDF(2.96 M)( 199)

  摘要：基于安徽省9个市县38个空气质量监测站2015年至2024年逐小时空气质量监测数据和气象数据,探讨了细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、臭氧(O3)、一氧化碳(CO)及空气质量指数(AQI)的时空变化特征、长期趋势、季节变化及气象因素的季节变化对污染物和空气质量的影响。结果表明, 2015年~2024年,安徽AQI及主要污染物年均浓度普遍下降,空气质量整体改善,唯O?浓度呈上升趋势。O3整体呈现出南高北低的纬度分布特征,平均升幅随纬度降低(南移)而增大。六种主要空气污染物呈现明显不同的季节变化规律,颗粒物(PM2.5、PM10)和气态污染物(SO2、NO2、CO)均表现出冬季浓度最高,夏季最低的特征；而O3则相反,夏季浓度最高,冬季最低。具体表现为PM2.5、PM10和SO2浓度为冬季>春季>秋季>夏季,NO2和CO为冬季>秋季>春季>夏季。而O3浓度表现为夏季(82.3 μg/m3) > 春季(77.2 μg/m3) > 秋季(64.3 μg/m3) > 冬季(43.2 μg/m3)。颗粒物污染物的日变化呈双峰型, SO?、NO? 等气态污染物呈单峰型特征。日均值的相关分析表明,MDA8-O?与所有一次污染物均呈负相关,尤其与 CO(r = -0.256)、PM?.?(r = -0.233)和 NO?(r = -0.208)之间的负相关关系达到显著水平(p < 0.01),这可能说明O3在高前体物浓度下生成受抑,并与PM和NO?存在光化学消耗或竞争关系。所有污染物均与风速呈现显著负相关关系(p < 0.01),其中NO2表现出最强的负相关性(r = -0.338),芜湖、铜陵和安庆的风速与NO2相关系数最高,分别为-0.50、-0.47和-0.41,可能因为地处长江沿岸,风道通畅,风速较大时更易形成良好的扩散条件,对风速变化更敏感。大多数污染物与RH均表现出中等强度的显著负相关(所有p<0.01),年际尺度上O3在RH>75%随着RH增加迅速下降。

• 影响重庆的西南涡强降水动态分布特征及成因分析

  邓承之, 朱岩, 刘毅, 翟丹华, 周国兵, 吴胜刚

  优先出版日期:2025-10-29  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2508.25052

  摘要(129) HTML(0) PDF(5.26 M)( 175)

  摘要：针对西南涡及其强降水落区的移动性，选取2019—2023年影响重庆的25次西南涡强降水过程，采用跟随低涡中心移动的动态合成方法，分析了强降水相对于西南涡中心的动态分布特征与成因。结果表明：西南涡强降水可分为东南型、东部型和多象限型三类。各类西南涡强降水分布和高空急流位置、低槽强度及经向度、低空急流出口区、冷暖平流分布等密切相关，热力、动力特征表现出明显的异同性。东南型为持续时间较短、抬升运动较弱的西南涡影响，低涡垂直方向发展较为浅薄，呈现显著向西北倾斜特征。东部型为持续时间长、抬升运动强的西南涡影响，低涡垂直方向发展较为深厚，低层呈现向西北倾斜特征。多象限型为后部有冷空气持续侵入且抬升运动强的西南涡影响，低涡前后风速具有一定对称性，冷暖气流交汇显著，低涡垂直方向发展最为深厚，低层呈现向北倾斜特征。

• 晚夏亚洲－北太平洋Rossby波异常对北半球平流层极涡建立时间的影响

  柴佳颖, 施春华, 韩立鑫

  优先出版日期:2025-10-16  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2505.25006

  摘要(99) HTML(0) PDF(4.65 M)( 228)

  摘要：采用ERA5再分析资料，对1950—2022年北半球平流层大气环流从夏季至冬季的季节转换期间的极涡建立时间进行研究，探讨了平流层极涡建立偏早、偏晚的环流差异与对流层前兆信号，以及影响平流层极涡建立早、晚的物理机制。结果表明，北半球10 hPa平流层极涡建立的平均时间是8月27日，建立时间的最大跨度为24天，17个偏早年和13个偏晚年的平均时间差为12天。极涡建立偏早年，极涡建立前第二周，中高纬对流层有斜压环状模异常增强的前兆信号，相应地在亚洲－北太平洋区域出现了异常增强的Rossby波列，Rossby波4波主导了波作用通量的异常上传，促进了该阶段的纬向平均斜压环状模异常增强。该Rossby波异常的影响，在动力作用方面，涡动西风动量通量在极区外异常辐合，促使西风加速，最大值超过0.4 m s-1 day-1，由极区外向极发展，但该影响主要局限于100 hPa以下的平流层和对流层；而热力方面，涡动热量通量在极区外异常辐合加热，主要发生在100 hPa以上，最大值超过0.1 ℃ day-1，由下往上发展，增大的极区内外温度梯度通过热成风机制促进西风异常向中上平流层发展。两者共同作用下，极涡建立前一周内10 hPa以下平流层西风在70°N附近显著增强2.5 m s-1以上，促使平流层极涡提前建立。反之，若前期该区域性Rossby波列异常减弱，则平流层极涡推迟建立。

• 风云四号双星亮温测量偏差及成因分析

  欧沼余, 陈逸伦, 黎诗瑜, 张奡祺, 黎伟标

  优先出版日期:2025-10-16  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2508.25050

  摘要(131) HTML(0) PDF(1.84 M)( 163)

  摘要：FY-4A和FY-4B的双星探测具有连贯性和互补性，但双星位置的差异以及不同的探测路径，导致二者实际探测结果可能不一致。本研究基于2022年6-8月双星AGRI L1级数据和云顶高度产品数据CTH，对两星的数据进行了视差订正，分析了不同云高和下垫面场景下双星热红外通道亮温的差异。研究结果表明，在双星的共同探测范围内，自西向东，FY-4A与FY-4B亮温差异由正值（FY-4A亮温更高）逐渐转变为负值。在赤道区域，亮温差值可达8 K。随着云高增高，双星亮温的均方根误差从1.63 K逐渐增大至3.06 K，且陆地上的差值高于海洋。本文基于RTTOV快速辐射传输模式，探究卫星天顶角对双星亮温差异的理论影响，模拟的双星亮温差异趋势与实际亮温差异趋势大致相同。因此，未来研究可结合上述规律对双星探测的偏差进行物理校正，实现双星探测的联合应用。

• 近50年福建省短历时极端暴雨时空分布特征分析

  边宇晗, 王洁, 陈思捷, 倪悦, 吴晓芳

  优先出版日期:2025-09-29  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2507.25010

  摘要(160) HTML(0) PDF(49.35 M)( 253)

  摘要：为探究福建省短历时极端暴雨时空分布特征，采用1974～2023年福建省121个气象站日间和夜间的1 h、3 h和6 h年最大降水表征极端暴雨，利用Mann-Kendall检验法探究短历时极端暴雨时间变化规律和地区线性矩法开展短历时极端暴雨空间分布规律分析，结果表明：福建省可划分为4个水文气象一致区，各一致区内的年最大降水序列大多以广义极值（Generalized Extreme Value，GEV）分布拟合效果为最优，并且线性矩法相较于常规矩法具有更高的精确性。福建省短历时暴雨极值在1970 s～2000 s呈现减小趋势。进入2000年后增长态势显著，高海拔地区的暴雨极值由夜间向日间发生结构性调整，其余地区昼夜均有增长。同时，高山站的极端暴雨范围逐年扩张，位于南坡的站点在夜间遭遇极端暴雨的可能性增加，位于北坡的站点遭受极端暴雨的历时逐年缩短。福建省短历时极端暴雨量级总体由东部沿海向西部内陆递减。大值区在沿海、闽南、闽西山区均有分布。闽北沿海在夜间出现短历时极端暴雨的可能性大于日间。闽中、闽南沿海1 h和3 h的短历时极端暴雨在量级上夜间小于日间。闽西内陆日间发生短历时极端暴雨的可能性更高且降水持续时间较长。闽中山脉一线的短历时极端暴雨在量级和概率上始终较低。上述时空分布特征受海温异常、低层风场、锋生-能量场耦合及水汽输送协同调控：西太平洋暖异常增强西南风水汽输送；日间暴雨由海风辐合及地形抬升主导，夜间暴雨依赖陆风-急流耦合；锋生过程与θse高能舌空间耦合触发强对流，地形增幅显著提升夜间降水量级；风场日变化驱动水汽输送昼夜分异，海陆风环流、热带系统等协同调控水汽输送条件。

• 球调和函数和相应的大气环流拓扑模型

  刘式达, 王利锋, 袁乃明

  优先出版日期:2025-09-29  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2507.25055

  摘要(110) HTML(0) PDF(972.27 K)( 160)

  摘要：球调和函数的Nodal 集（零集）将球面剖分成许多小块。剖分出的顶点数v，边数E ，面数F和球面拓扑的欧拉示性数 χ 之间的关系为 χ = V - E + F = 2 。若球面上流场为有旋场，则Nodal集的物理意义为球面的垂直涡度为零，Nodal集将球面分成正负涡度相间的小块，分别代表气旋，反气旋。对仅有纬向气流的有旋场，则Nodal集既是垂直涡度为零也是纬度加权纬向气流的最大值集。若球面上流场为无旋梯度场，则纬向的Nodal集则是等位势线或等压线，南北的经向环流就和Nodal集相垂直，Nodal集是水平散度为零，剖分球面成正负水平散度相间的小块。据此球面上的纬向环流，经向环流，Hadley环流，三圈环流与行星风带等大气环流，从拓扑上定性地就知道它们的模型。然后再从流场临界点性质加以验证。

• 华东冬季一次高架对流冰雹过程分析

  李箭, 卫晓东, 万夫敬, 孙敏, 肖海霞, 罗江珊, 喻侨

  优先出版日期:2025-09-16  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2507.25020

  摘要(132) HTML(0) PDF(9.13 M)( 285)

  摘要：利用常规观测资料、民用航空机场报文资料、ERA5再分析资料和X波段相控阵雷达资料等，分析了2024年2月21日华东空域内一次冬季冰雹的过程。结果表明：（1）此次过程是一次典型的高架对流，异常强盛的西南暖湿气流沿着低层深厚的冷垫缓慢爬升至逆温层以上，构建了冬季高架对流冰雹产生的有利环境背景，冰雹产生于地面冷锋后约170 km处。（2）本次冰雹由多种不稳定机制造成，对称不稳定和对流不稳定位于不同高度：条件对称不稳定主要活跃于700 hPa以下，当暖湿气流沿着强锋区冷垫向上抬升产生倾斜气流。而对流不稳定在中层（700 hPa及以上）建立，衔接低层条件对称不稳定所形成的倾斜对流，在中层锋生动力强迫的共同作用下，不稳定能量释放，转化为深厚且强劲的垂直对流，强对流风暴突破-20°C高度层。（3）X波段相控阵雷达探测到由类似超级单体风暴和多单体风暴组成的雷暴群，“类超级单体”的中气旋具有浅薄且持续时间短的特征，有利于冷垫之上辐合增强，促使冰雹生成。（4）X波段双偏振雷达在冬季冰雹识别上具有较好指示意义。冰雹粒子的相态演变及增长效率与风暴动热力结构和微物理耦合过程密切相关，风暴中存在与强上升气流紧密相关的差分反射率（ZDR）柱和差分相移率（KDP）柱，雹胚在高空聚集、增长，由于中层暖层的存在，干冰雹降落过程中部分融化形成湿冰雹，致使风暴后侧存在KDP大值区和相关系数（CC）低值区。

• “一带一路”区域夏季复合高温干旱极端事件未来预估

  于晋, 徐影

  优先出版日期:2025-09-11  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2505.25018

  摘要(190) HTML(0) PDF(4.24 M)( 206)

  摘要：本文基于ERA5再分析数据和18个CMIP6全球气候模式在历史及未来四种温室气体排放情景下的模拟结果，首先计算了标准化降水蒸散指数（SPEI），利用SPEI和相对阈值法分别定义了干旱和高温事件，识别出复合高温干旱极端事件，预估了“一带一路”区域夏季复合高温干旱极端事件发生天数、最长持续时间和发生频次的变化特征。并构建了严重性指数SI来考察未来复合高温干旱极端事件的严重程度，进一步通过多元线性回归分析，揭示了高温、干旱及其耦合作用对该复合事件的相对贡献。结果表明，CMIP6模式能够较好地再现历史时期“一带一路”区域夏季复合高温干旱极端事件的时空分布特征。相对1995~2014年，该区域复合极端事件在未来将全面增强，到21世纪末，事件的发生天数、持续时间和发生频次将分别增加6~32 d、12~19 d和1~2 times，增加幅度与温室气体的排放浓度呈正相关，但发生频次的增加幅度相对较小，这可能与该事件持续时间的延长有关。此外，事件的严重程度也显著增加，在SSP5-8.5情景下的增加趋势约为0.04~0.12 (10a)-1。“一带一路”区域未来复合高温干旱极端事件的变化将由高温主导（相对贡献约50%~90%），除中东欧外，其他地区高温的相对贡献均随时间增加，中西亚及独联体欧洲区域将由历史时期的耦合作用主导向未来由高温主导转变，但对温室气体浓度变化不敏感。此研究有助于深入了解“一带一路”区域全球变暖背景下复合高温干旱极端事件的变化，可为“一带一路”倡议的实施提供支撑。

• 西藏东南部高海拔山区典型道路断面风吹雪灾害模拟研究

  冯蕾, 苗蕾, 李赛, 马文勇

  优先出版日期:2025-09-10  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2505.25049

  摘要(175) HTML(0) PDF(1.63 M)( 202)

  摘要：本研究针对藏东南高海拔山区道路面临的风吹雪灾害防治需求,基于典型道路断面形态特征,采用现场勘察与计算流体力学模拟相结合的方法,系统探讨了地形坡度与边坡开挖角度对积雪分布的影响机理。在Eulerian-Eulerian多相流模拟框架下,构建了风雪两相流数值模型,并综合考虑风速流场、壁面摩擦速度及积雪轮廓线等参数,对不同地形条件下的积雪分布规律进行了深入分析。研究结果表明:地形坡度的变化显著改变了流场结构特性,当坡度大于15°时,迎风坡顶区域易发生流动分离,形成背风涡旋区,雪粒主要在该区域沉积；随着坡度逐渐减小,涡旋区逐步向坡脚迁移,并在15°临界坡度时消失。坡面积雪范围呈现非线性递减趋势,其中45°、30°和21.8°坡度对应的积雪范围分别约为坡长的7/8、3/4及1/2。此外,道路边坡的人工开挖引起几何突变,导致坡脚流场畸变,从而促使积雪向上风侧坡脚迁移,并显著提升积雪高度,其主要影响范围约为开挖区域后侧10m,且该范围内积雪量随开挖角度增大而减小。研究可为高寒山区道路工程抗风雪设计提供定量化的理论依据。

• 大别山不同地形区短时强降水统计特征和发生机制研究

  吴瑞姣, 郑淋淋

  优先出版日期:2025-09-10  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2507.24125

  摘要(163) HTML(0) PDF(9.16 M)( 265)

  摘要：大别山区为江淮地区短时强降水高发地区之一。本文利用高时空分辨率地面观测站资料和ERA5再分析数据对11年（2011～2021年）5～8月大别山区短时强降水的时空分布、环流特征和发生机制进行研究。大别山区有三个短时强降水高发区，分别位于西南部的山地—峡谷地区（西南部型）、山地东南部到长江河谷地区（东南部型）和北部平原地区（北部型）。不同地形区短时强降水月变化和日变化特征不同。西南部型6～7月发生频次高、强度大，东南部型7月频次最多且雨强最大，北部型7～8月频次高、强度大。西南部型凌晨发生的频次高、雨强大，东南部型和北部型日变化特征相似，均在午后到傍晚频次高、强度大。西南部型500 hPa低槽偏强、偏西，副高伸向华南沿海，850 hPa低涡位置偏北；东南部型低槽最强、副高偏东，低涡中心偏东；北部型低槽最浅，副高强度最弱、位置最东，低涡环 流最弱。三类短时强降水发生机制不同。西南部型西南气流最强， 锋区偏北偏西，山区西南部处于暖区迎风坡，地形抬升起重要作用。东南部型，7月主要由西南气流与大别山形成的边界层侧向摩擦和近地面向山风造成，8月则与冷式切变线、近地面冷空气侵入有关。北部型由近地面绕流偏东风（7月）、东北风（8月）在山区北部被迫抬升造成，该类型西南气流最弱。日变化方面，西南部短时强降水受西南急流日变化的影响，东南部、北部型则受太阳辐射日变化影响。

• CMA-REPS登陆台风路径预报误差特征及订正技术

  王叶红, 赵玉春, 叶龙彬

  优先出版日期:2025-09-10  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2506.25027

  摘要(149) HTML(0) PDF(1.78 M)( 194)

  摘要：以2016年登陆中国大陆的“尼伯特”、“妮妲”、“莫兰蒂”和“鲇鱼”台风为例，利用中国气象局区域集合预报系统（China Meteorological Administration-Regional Ensemble Prediction System, CMA-REPS）集合预报产品，对台风路径、登陆时间和登陆地点进行集合预报检验。在此基础上，结合台风实时业务定位资料，提出了一种新的0～12 h最小累积路径误差（0～12 h Minimum Cumulative Track Error Scheme, MCTES）集合预报台风路径实时优选方案，并与12 h最小路径误差（12 h Minimum Track Error Scheme, MTES）集合预报台风路径实时优选方案进行对比分析，以期为更有效地业务应用CMA-REPS台风路径集合预报产品提供依据。结果表明：（1）在登陆台风路径预报方面，总体而言，CMA-REPS的集合平均预报效果不及控制预报；（2）MCTES集合预报台风路径实时优选方案明显改进了CMA-REPS的集合平均和控制预报的台风路径结果，其效果依次优于MTES方案、CMA-REPS的控制预报和集合平均。与控制预报相比，MCTES方案预报的台风登陆时间、登陆点和24～72 h时效内每隔12 h台风移动路径的平均绝对误差分别减少了0.4 h、34.3 km和21.1 km；与集合平均相比，上述误差则分别减少了1.1 h、36.4 km和29.6 km；（3）将MCTES方案选出的最优成员与控制预报成员进行集成，台风路径预报误差进一步降低。与集合平均相比，控制预报台风路径平均距离误差减少了﹣5.21 %～11.51 %；MCTES方案将平均距离误差的减少幅度提升至13.42 %～19.83 %；而MCTES与控制预报的集成方案则进一步将平均距离误差的减少幅度提升为16.28 %～20.83 %。

• 全球大气环流模式FAMIL水平分辨率提高对全球云辐射效应模拟的影响

  姚海兰, 何编

  优先出版日期:2025-09-08  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2507.25042

  摘要(132) HTML(0) PDF(33.64 M)( 243)

  摘要：云模拟的不确定性会影响气候模式中的关键物理过程。本文利用CloudSat/CALIPSO和CERES卫星资料及ERA5再分析资料，分析了LASG/IAP开发的气候系统模式FGOALS-f3中的大气分量FAMIL在100km、25km、12.5km分辨率下对全球气候态云量和云辐射效应（CRE）模拟的分布特征；并基于Xu-Randall云量诊断方案，讨论了模式偏差的可能来源。结果表明，不同分辨率下，云量模拟结果均呈现低（高）纬地区均被低（高）估的特征，而随分辨率增加，模拟技巧呈非线性变化。在全球尺度上，25km模式云量模拟偏差较100km模式增大，12.5km模式较25km模式在西太平洋暖池等区域云量偏差改善了约4%。模式分辨率增加后，模拟的CRE随云量的减少而偏低。在Xu-Randall方案中，相对湿度（RH）是气候态云量形成的主导因子，因此分辨率的提升会通过影响温度和垂直速度等变量进一步改变RH，间接影响云量偏差。在低纬对流层中高层，100km模式垂直速度偏弱，间接导致云量被低估；25km模式较100km模式温度偏高，导致云量偏差增大；12.5km模式较25km模式温度偏低，致使云量偏差减小。

• CMA-MESO模式对华东地区夏季降水预报偏差分析

  缪昊, 朱科锋, 杨全, 史文茹, 刘伟光, 李昕

  优先出版日期:2025-09-08  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2506.25060

  摘要(282) HTML(0) PDF(13.16 M)( 244)

  摘要：CMA-MESO（China Meteorological Administration Mesoscale Model）是降水预报业务重要支撑，但每天8次滚动更新预报使得预报评估面临新挑战，理解平均偏差特征、不同预报时效特征差异以及误差来源，是改进模式的关键。本文系统分析了2023年夏季华东地区CMA-MESO模式降水预报性能，结果表明：（1）多时效预报平均能较好地再现观测降水空间分布特征，但在降水量级和发生频率方面存在系统性偏差。（2）模式对中雨及以上量级的降水量预报存在明显高估，对无降水事件频率预报较观测偏低3.7 %，对小雨事件频率预报偏高2.6 %，且对大雨及以上量级降水事件的空报率较高。（3）预报性能呈现显著的时效依赖性，降水偏差随预报时效呈先减后增趋势，其中3-6 h短临预报偏差最大，21-24 h预报偏差最小。（4）物理原因分析表明，短临预报的降水高估与云分析同化引入过多水物质有关，而24 h后预报偏强则源于模式低层风速预报偏强导致的水汽输送过量。

• 中国南方冬季两类复合极端低温事件的基本特征及成因分析

  陆秋鸣, 陈海山, 嵇立群

  优先出版日期:2025-08-21  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2507.25009

  摘要(195) HTML(0) PDF(8.91 M)( 262)

  摘要：复合极端低温事件对我国南方地区经济社会和人民生活产生重大影响。本文利用1982~2022年中国CN05.1逐日最低气温、相对湿度数据资料和ERA5再分析资料，探讨我国南方冬季两类复合极端低温事件分时空分布特征及可能成因。结果表明，我国冬季冷干事件在南方大部均有分布，并且高频次中心在东部和江淮地区，而我国冬季冷湿事件呈南多北少的分布特征，主要发生在西南和华南以西地区。此外近41年来我国南方大部分地区冷干事件呈增加趋势，冷湿事件则明显减少，两类事件年际变率明显。且冷干事件多发生于前冬季，而冷湿事件则多发生于后冬季。进一步分析两类事件成因差异，揭示了两类事件发生的前冬和后冬对应着不同的环流系统和水汽条件。亚洲中高纬度斜脊和东亚大槽是冷干事件的关键环流特征，为冷空气南侵提供有利环流条件，同期我国南方地区水汽显著辐散，有利于冷干事件发生。冷湿事件发生时期北支波列使得东半球中高纬地区维持两槽一脊的环流形势，南支波列通过西亚和中东地区传播导致南支槽加深并和西太平洋上空异常反气旋共同为我国南方地区输送暖湿气流，对应南方地区水汽辐合，为冷湿事件提供充足水汽。

• 基于卫星与探空数据的对流层臭氧含量占比及其时空变化特征研究

  郑欢, 严仁嫦, 李丹, 卞建春

  优先出版日期:2025-08-21  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2506.25046

  摘要(95) HTML(0) PDF(11.39 M)( 260)

  摘要：基于2005~2020年卫星遥测数据计算得出的对流层臭氧含量和全球多个站点长期积累的臭氧探空廓线资料,对对流层臭氧含量在臭氧柱总量中的占比在不同尺度上进行了定量评估。结果显示,全年平均而言,对流层臭氧占臭氧柱总量的比例约为9%~13%,且该占比在空间分布和季节变化上呈现出显著的特征。空间分布上,对流层臭氧占比呈现出从赤道地区向中高纬度地区先增加后减少的趋势,中纬度地区最高,约为12%~13%,赤道及高纬度地区最低,仅有9%~10%,而北半球对流层臭氧占比高于南半球。季节变化方面,夏季对流层臭氧占比最大,且峰值位置最靠近极地,冬季位置则靠近赤道。对于青藏高原地区,其对流层臭氧占比受到地形海拔高度以及对流层顶高度季节性变化等多种因素的综合影响。与同纬度其他地区相比,该地区平均对流层臭氧占比偏低1.82~2.74%。同时,青藏高原地区的对流层臭氧含量占比呈现出北高南低的空间分布特征以及夏季高(12.24%),冬季低(8.67%)的季节性差异。

• 基于ERA5资料的安徽省云水资源精细化评估及特征研究

  高金兰, 蔡淼, 周毓荃, 曹亚楠, 冯晶晶, 顾文君

  优先出版日期:2025-08-20  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2505.25019

  摘要(134) HTML(0) PDF(1.35 M)( 171)

  摘要：本文基于云水资源评估理论和定量评估方法，利用2000-2021年ERA5高分辨率大气再分析资料和格点降水观测资料，评估分析了安徽省云水资源特征及变化趋势。结果表明：（1）多年平均来看，安徽省大气中水汽平均状态量（水汽含量）、水凝物平均状态量（水凝物含量）和降水量的空间水平分布均呈纬向型，且量值随纬度的增大而减少。水凝物在夏季主要集中于600～350 hPa；春、秋和冬季主要位于500 hPa以下。（2）水汽和水凝物平流输送分别在900～450 hPa、850～600 hPa之间表现为辐合。夏季的水汽平流输送强度显著高于其他季节，峰值位于850～700 hPa之间。冬季、秋季分别位于700hPa附近、600～500hPa之间有水凝物净输入。西边界、北边界水汽和水凝物净收支呈上升趋势；南边界、东边界呈下降趋势。（3）安徽省单位面积上年均水凝物总量（GMh）为2281.2 mm，水凝物降水效率（PEh）为56 %。云水资源年均总量（CWR）995.9 mm，多年来呈缓慢增加趋势。云凝结量（Cvh）在丰水年偏高，枯水年偏低。水汽总量（GMv）、GMh、Ps、PEh和CWR年内变化呈单峰型分布。研究结果可为认识云水资源特性和提升安徽地区空中云水资源的开发利用效率提供参考。

• 2014年7月西伯利亚东部野火烟雾影响中国东北地表臭氧的数值模拟及机制分析

  蒋肖睿, 施春华, 虞越越, 饶建

  优先出版日期:2025-08-18  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2503.24132

  摘要(110) HTML(0) PDF(17.39 M)( 286)

  摘要：利用地面臭氧（O3）观测资料、欧洲中期天气预报中心ERA5再分析资料和中尺度大气化学模式WRF-Chem研究了2014年7月西伯利亚东部野火对中国东北地区地面O3异常的影响及其机制。结果表明：（1）西伯利亚东部野火烟雾能到达中国东北地区并在此聚集，是中高纬西风带东移的温带气旋和其西侧的高压脊，以及登陆北上台风“麦德姆”三个关键天气系统相互作用的结果。温带气旋西侧北风将自由大气中的野火烟雾向南输送，高压脊前的下沉气流使得烟雾进入东北地区近地表，北上台风“麦德姆”北沿气流抑制烟雾向东输送，烟雾在中国东北停留和堆积。（2）受上游野火烟雾输送，中国东北各地在25-29日先后经历了地面O3污染事件，27日白天O3浓度正异常达到最大。WRF-Chem有、无野火的对比试验证实，在其他条件不变情况下，野火烟雾使东北地区局地O3浓度增加可达40%。（3）对比试验的大气成分和反应速率显示，25和26日白天O3浓度的异常上升主要与野火输送的高浓度一氧化碳（CO）导致的过氧自由基（HO2）浓度增大有关；而27日白天O3浓度达到峰值，除了与CO浓度增幅达到最大有关，还与野火烟雾的挥发性有机化合物（VOCs）中二次生成的甲醛（HCHO）及相关HO2浓度异常增大有关。

• 青藏高原7月地面感热准2a振荡及其形成机理

  王春学, 周长艳, 李娜, 齐冬梅, 任倩

  优先出版日期:2025-08-18  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2507.24144

  摘要(141) HTML(0) PDF(4.37 M)( 243)

  摘要：利用基于最大熵增模型（MEP）的青藏高原地面感热资料、NCEP/NCAR再分析资料、气象台站观测资料，采用多锥度—奇异值分解（MTM-SVD）方法，研究了青藏高原7月地面感热准2a周期特征。结果表明：1980-2018年青藏高原7月地面感热存在显著的准2a周期，表现为东西反向异常的交替循环。作为青藏高原地面感热的直接影响因子，地面风和地气温差在准2a周期循环中均对感热为正贡献，其中地气温差的贡献更大。大气环流和海温的协同分析表明，在青藏高原7月地面感热准2a周期典型循环下，第一年春末夏初赤道中东太平洋La Ni?a位相逐渐发展增强，7月西太平洋副热带高压偏北偏西，东亚副热带西风急流偏北，青藏高原中东部（西部）低层异常辐散（辐合）、高层异常辐合（辐散），出现异常下沉（上升）运动。这种环流形式对青藏高原东部（西部）云的生成不利（有利），而云量的减少（增加）使地面获得更多（少）的太阳辐射，从而引起地气温差的增加（减小），最终导致青藏高原东部（西部）地面感热增大（减小）。综上所述，在青藏高原7月感热准2a周期循环下，第一年La Ni?a增强、西太平洋副热带高压偏北偏西、东亚副热带西风急流偏北，青藏高原地面感热东强西弱，第二年大气环流和海温异常情况与第一年相反，青藏高原地面感热转变为东弱西强。

• 2015-2023年我国不同区域PM2.5组分特征及变化趋势

  梁建平, 徐洋, 张皓然, 李楠

  优先出版日期:2025-08-18  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2505.25039

  摘要(326) HTML(0) PDF(1.53 M)( 229)

  摘要：近年来我国PM2.5浓度明显降低，但不同的PM2.5组分变化存在显著的时间和区域差异。目前基于数值模式和在线观测的PM2.5组分变化研究多针对代表性站点和时段，缺乏对长时间多区域的PM2.5组分年际变化的研究。本研究基于自主研发的多元示踪模型（MTEA）结合空气质量监测网格数据，建立2015-2023年我国367个城市一次PM2.5（PPM）和二次PM2.5（SPM）浓度数据集，进一步分析不同区域PPM、SPM和二次颗粒物占比SPM/PM2.5（SPM%）的空间分布和年际变化特征。结果表明：2015-2023年我国PPM浓度从15.85 μg m-3下降至10.28 μg m-3，SPM浓度从25.86 μg m-3下降至15.42 μg m-3，9年间分别下降了35.02 %和40.37 %。2015-2023年PPM和SPM的年际变化趋势在2021年前后呈现出不同特征，2015-2021年间均以较快速度下降（?0.91 μg m-3 yr-1和?1.70 μg m-3 yr-1），而2021年后PPM下降速度变缓（?0.14 μg m-3 yr-1），SPM甚至出现轻微上升（+0.10 μg m-3 yr-1）。SPM%整体变化情况与SPM相似，2021年前以?0.38% yr-1速度下降，2021年后以上升（+0.38% yr-1）。就不同区域而言，我国华北和华中地区PPM和SPM浓度最高，对应更强的人为污染排放；但SPM%则是华南和西南地区更高（66.67%~68.66%），这与南方更强的大气氧化能力有关。大多数地区PPM和SPM浓度变化趋势与全国整体趋势一致，除西南地区的在2021年后SPM和SPM%仍保持显著的下降趋势。本研究提供的不同区域颗粒物组分趋势分析可为我国未来颗粒物污染管控提供科学依据和数据支撑。

• 微雨雷达雨滴谱和降雨参数反演精度分析

  罗丽, 赵建民, 郭佳, 陈羿辰, 冯亮

  优先出版日期:2025-08-14  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2504.24090

  摘要(231) HTML(0) PDF(2.50 M)( 208)

  摘要：本文基于北京地区2016-2018年暖季（5-9月）降水观测数据，利用二维视频雨滴谱仪（2DVD）和X波段双偏振雷达（XPOL），系统评估了微雨雷达（MRR）在层状云和对流云降水中的雨滴谱（Raindrop size distribution，DSD）及降雨参数（降雨率R、液态含水量W、反射率因子Z、质量加权平均直径Dm和标准化伽马分布截距参数Nw）的反演精度。针对MRR原始功率谱数据，提出了一种新处理方法（“REP”），通过退折叠和垂直气流订正优化反演流程，并与标准输出数据（“AVG”）对比。结果表明：（1）两种数据对层状云降雨参数的反演精度优于对流云，“REP”数据显著提升了DSD和降雨参数的反演精度，特别是对流云降水中，Z偏差从“AVG”的-23.74 dB改善至0.74 dB（2）与2DVD相比，“AVG”数据系统性低估DSD参数和降雨参数，且偏差随降雨强度增大而加剧。而“REP”数据的相关系数（Z、R、W、Dm和Nw的CC分别达0.96、0.94、0.93、0.87 和 0.78）和误差指标均显著优于“AVG”数据。（3）与“AVG”DSD模拟结果相比，“REP”DSD模拟的反射率（Z）和差分反射率（ZDR）与XPOL观测值的吻合度更高，“REP”（“AVG”）模拟的Z和ZDR偏差分别为-1.14（-3.04） 和0.02（0.12） dB。（4）MRR垂直分辨率对反演结果影响显著：层状云降水中，30 m、100 m和200 m分辨率下反演的DSD和2DVD一致性较高；而对流云降水中， 30 m分辨率表现最优， 200 m略优于100 m。总之，退折叠和垂直气流订正可有效提升MRR对层状云和对流云降水DSD和降雨参数的反演能力，为降水精细化垂直微物理结构研究提供了更可靠的技术手段。

• 惯性重力波与涡旋运动

  林一骅, 黄啟巧

  优先出版日期:2025-08-14  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2505.25057

  摘要(143) HTML(0) PDF(553.83 K)( 200)

  摘要：本文基于尺度分析和量阶估计研究了正压地球流体在适应过程与演变过程中的惯性重力波与涡旋运动，着重探讨了在地转适应过程和准地转演变过程两个不同动力学阶段中各种因素对于地转偏差以及惯性重力波波源的贡献. 对于线性小扰动情况，若不计$\beta$效应，$f$平面上的小扰动经地转适应过程达到常定的地转平衡，该常定的地转平衡状态将保持下去，不再激发出惯性重力波等非地转运动. 计入$\beta$效应，$\beta$平面上的小扰动，经适应过程后进入准地转演变过程，非常定的演变过程将造成位势场起伏，进而产生地转偏差并激发出新的惯性重力波. 对于完全的非线性情况，不计$\beta$效应，在演变过程阶段，由于运动为非常定，本已处于准地转状态的涡旋运动通过非线性作用即通过广义位势涡度平流项的作用，在位势涡度守恒的约束下，通过改变位势通量散度而产生新的地转偏差，从而激发出新的惯性重力波. 对于Burger数$Bu \ll 1$即运动尺度$L$远大于Rossby变形半径$L_d$的情况，必须同时计入$\beta$效应和广义位势涡度平流的影响，二者在位势涡度守恒的约束下，通过改变位势通量散度产生地转偏差，激发出新的惯性重力波.

• 高原航线飞机颠簸的气象条件分析

  王菲, 许鲁君, 梁珊珊, 李耀辉, 刘辉志, 刘翔卿

  优先出版日期:2025-08-14  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2505.25053

  摘要(219) HTML(0) PDF(2.50 M)( 194)

  摘要：飞机颠簸主要由大气湍流引起,而湍流的形成与风速变化、温度变化、地形等因素密切相关。尤其在高原航线上,由于高原地势起伏大,飞机在穿越这些区域时,容易受到不稳定气流的影响,出现颠簸。利用再分析数据、高程数据和航空器空中报告对2024年4月4日由腾冲飞往昆明的MU5954航班颠簸事件进行分析,结果表明腾冲机场周边地形起伏大,气流不稳定。飞机颠簸易发生在急流区。急流区的垂直速度、散度、涡度正负相间分布,以及冷暖平流交汇,这些因素共同作用引发大气湍流,使飞机在飞行过程中易发生颠簸。

• 不同高度垂直风切变环境下热带气旋外核区对流尺度上升运动特征对比分析

  方俏娴, 李青青

  优先出版日期:2025-08-14  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2506.25013

  摘要(152) HTML(0) PDF(8.24 M)( 354)

  摘要：利用理想数值模式资料，对比分析了不同高度垂直风切变（简称风切变）影响下热带气旋外核区对流尺度上升运动的特征。结果表明，上升运动在高层和低层风切变环境中呈现不同的特征：（1）低层风切变试验顶高达到12 km以上的上升运动的比例更高，上升运动的垂直质量输送和最大垂直速度更大，与较大的对流有效位能、边界层相当位温和边界层水汽混合比有关。此外，低层风切变、热带气旋主环流诱发的局地风切变和地面冷池之间的相互作用对上升运动的发生发展也产生积极影响。（2）上升运动的径向倾斜与上升运动的顶高和非对称径向流场有关。低层风切变试验穿透性对流上升运动占比大，顺着风切变象限（简称顺风切）的上升运动受到高层非对称径向出流的影响随高度径向向外倾斜，逆着风切变象限（简称逆风切）的上升运动受到高层非对称径向入流的影响随高度径向向眼区倾斜；高层垂直风切变试验大部分上升运动受到顺风切右侧和逆风切象限对流层高层非对称径向入流及顺风切左侧对流层中低层非对称径向入流的影响随高度径向向眼区倾斜。（3）低层风切变试验对流层低层以相对对称的径向入流为主，大部分上升运动向眼区移动；高层风切变试验顺风切低层为径向入流，上升运动径向向眼区移动，逆风切低层为径向出流，上升运动径向向外移动。（4）低层风切变试验的上升运动的热力浮力较大，但动力浮力以负值为主，导致总浮力从负值到正值分布；高层风切变试验的上升运动的热力浮力较小，动力浮力和总浮力以正值为主。

• 山西地区一次强降水过程的目标观测研究

  原辉, 胡帆, 鲁子翰, 傅慎明, 周菲凡

  优先出版日期:2025-08-14  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2504.25017

  摘要(89) HTML(0) PDF(2.80 M)( 211)

  摘要：针对山西南部 2023年5月20~21日的一次强降水过程，使用高分辨率天气研究预报模式（WRF）进行了模拟分析，在此基础上，利用条件非线性最优扰动（CNOP）方法识别了该次强降水过程的目标观测敏感区，并对敏感区的物理意义进行了分析，最后，通过观测系统模拟试验（OSSE）考察了CNOP方法识别的敏感区的有效性并进行了原因分析。结果表明：WRF模式能够模拟出本次过程集中于山西省南部的强降水，但局地暴雨位置有所偏差，强度略低，大雨和中雨位置整体偏西，小雨范围偏大；利用CNOP方法识别的敏感区主要位于东北冷涡中心附近，反映了东北冷涡对本次强降水事件的重要影响；进一步，根据CNOP型初始误差的能量局部极大值的分布，依次选取了3个次敏感的区域做对比分析，3个对比区分别反映了青藏高原低压、山西地区切变线以及西太副高的影响，结果发现同化敏感区内的模拟观测资料可以最大程度提高此次强降水过程大雨和暴雨预报的TS评分，同化山西及其周边地区的观测资料次之，同化青藏高原低压地区和西太副高北部地区的的观测资料也能改善大雨和暴雨预报的TS评分，但程度要小一些。进一步分析发现同化敏感区内的模拟观测资料对山西南部地区风场预报有较大影响，在山西南部复杂地形的配合下，通过促进多地区风场的辐合，扩大大雨的区域，进而改善本次事件强降水的预报技巧。

• 嵌入注意力机制的深度学习闪电短临预报方法研究

  王超颖, 夏江江, 蒋如斌, 武云飞, 施红蓉, 马建立, 陈明轩, 夏祥鳌

  优先出版日期:2025-08-12  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2503.24118

  摘要(143) HTML(0) PDF(1.80 M)( 195)

  摘要：闪电的空间尺度变化范围广泛,发生突然、生命史短且演变迅速,其高时空分辨精细预报极为困难。本研究利用深度学习数据驱动的优势,建立适应多种数据源的多层UNet结构神经网络并添加注意力机制,以此构建华北地区闪电短临预报深度学习模型AME-UNet。使用国家电网闪电定位数据和新一代静止气象卫星FY-4A高时空分辨率数据,引入表征云顶发展高度和冻结的具有明确物理意义的亮温通道差作为预报因子,用以实现未来0-1h与1-2h闪电发生与否的逐像素预报。结果表明AME-UNet模型在闪电短临预报任务中展示了良好的应用潜力,0-1h命中率最高达0.46,虚警率为0.29,1-2h命中率最高达0.41,虚警率为0.44。本研究为基于深度学习开展闪电短临预报提供了新思路和新方法。

• 华东地区一次积层混合云降水中融化层附近微物理特征分析

  左懂飞, 赵舒文, 李军霞, 杜远谋, 高扬, 张骁拓, 张荣, 夏兆军

  优先出版日期:2025-07-25  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2501.24112

  摘要(184) HTML(0) PDF(7.00 M)( 288)

  摘要：云中融化层的微物理特征对于云层结构和降水的形成有着至关重要的影响。本文利用中国气象局人工影响天气中心空中国王350飞机上搭载的机载Ka波段降水云雷达(Airborne Ka-Band Precipitation Cloud Radar,KPR)和云粒子原位观测仪等数据,分析了2023年9月15日华东地区一次积层混合云降水云系中融化层附近的云微物理特征。结果表明,在0℃层以上,云中粒子主要通过淞附和聚并增长,以聚合的霰粒子为主。当冰相粒子下落经过0℃后开始融化,霰粒子和大冰晶融化逐渐融化为小液滴。随着高度的降低,KPR的径向速度和谱宽逐渐增大,表明云中降水粒子相对速度变大,粒子碰并增长占主导作用,小液滴通过碰并过程增长为大液滴,形成降水。通过拟合云滴谱和降水粒子谱表明:Gamma分布能够较好的拟合云滴谱和降水粒子谱。在0℃层以上,云滴谱的斜率随高度下降而逐渐增大,降水粒子谱随高度下降而逐渐减小。但在0℃层以下,云滴谱和降水粒子谱的斜率均随高度下降呈先增大后减小的变化趋势。

• 南海台风模式成功预报“暹芭(2022)”生成原因探究

  黄燕燕, 陈子通, 戴光丰, 张诚忠, 李梦婕

  优先出版日期:2025-07-25  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2504.24086

  摘要(186) HTML(0) PDF(6.66 M)( 300)

  摘要：本文基于南海台风模式CMA-TRAMS,针对2022年3号台风“暹芭”,分析了台风生成的预报情况,并对比CMA-TRAMS和ECMWF模式对“暹芭”生成的预报差异,从台风胚胎发展环境、胚胎内物理过程、胚胎结构及其发展等不同方面分析探讨了CMA-TRAMS模式成功预报“暹芭”生成的原因。结果表明,72-120 h两模式预报菲律宾西侧的季风槽气旋式环流形势的显著差异,是造成两模式台风生成预报差异的直接原因。CMA-TRAMS在96-120 h预报出多个中尺度对流系统(MCSs)或中尺度涡旋(MCVs)在正涡度环境下生成、发展、合并,并组织化发展形成暖心结构,是其成功预报“暹芭”生成的重要因素。菲律宾西侧季风槽的风场预报精度可能对南海台风生成预报有重要影响,中尺度对流系统和中尺度涡旋的不断汇合、合并及组织化发展是台风生成的重要物理过程。本研究结果加深了我们对台风生成主要物理过程的理解,增进了我们对数值模式台风生成预报影响因素的认识,并为模式台风生成预报改进提供线索。

• 强降水型西南低涡族的个例研究

  李梓睿, 傅慎明, 袁俊鹏, 杨若钧

  优先出版日期:2025-07-24  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2404.23122

  摘要(164) HTML(0) PDF(3.53 M)( 307)

  摘要：四川盆地及其周边地区的强降水过程中常常出现多个中尺度涡旋共存或交替生消的情况，本文定义同一时段内出现的西南低涡及与其密切联系的中尺度涡旋（如有）的总体为西南低涡族，它既包含了传统的西南低涡也包含了一般的中尺度涡旋。本文利用ERA5再分析资料和国家自动站加密观测资料，对四川盆地2020年8月12-14日（协调世界时，下同）一次由西南低涡族引发的强降水事件进行了研究。结果表明，降水时段内共有16个中尺度涡旋交替出现（编号Vortex I – Vortex XVI），它们是本次强降水过程的主导天气系统，其中Vortex I、Vortex II、Vortex IV、Vortex XVI为西南低涡，剩余的其它涡旋为一般中尺度涡旋。大尺度环流背景的三维配置有利于本次强降水事件的发生，主要表现为对流层高层南亚高压伴随的强辐散有利于上升运动，中层西风带短波槽槽前的暖平流利于低层上升运动的发展与维持，对流层低层盛行的西南风低空急流带来了充沛的水汽，并在急流前方造成较强的低层辐合。Vortex I和Vortex II是西南低涡，也是本次西南低涡族的主要成员，它们均具有生命史长、垂直伸展深厚、降水强的特征。此二个涡旋的热力结构显著不同，其中Vortex I为冷心结构，而Vortex II为暖心结构。构成Vortex I和Vortex II的空气粒子大多来自对流层低层，在二者形成前5至7小时内，空气粒子显著上升，伴随较强的降水过程，辐合导致的垂直拉伸（stretching）使这部分空气粒子的气旋式涡度显著增大，而倾斜效应（tilting）则减缓了它们气旋式涡度的增长；总体而言，来自云贵高原空气粒子的气旋式涡度贡献大于来自青藏高原空气粒子的气旋式涡度贡献。涡度收支表明，主导Vortex I和Vortex II演变的因子存在较显著的异同点：辐合造成的垂直拉伸与对流引起气旋式涡度的垂直输送是Vortex I生成、发展和维持的最有利因子，倾斜效应与水平平流则主导了Vortex I的消亡。辐合与涡度垂直输送也是Vortex II生成的有利因子，而气旋式涡度的水平、垂直输送是Vortex II维持的有利因子，在其消亡期，除了涡度的垂直输送，其他因子均加速了Vortex II的消亡。

• 基于位涡环流理论的CAS FGOALS-f3-L对东亚夏季风年际变率第二模态模拟能力评估

  李言蹊, 何编, 刘屹岷, 生宸, 何欣雨, 吴国雄

  优先出版日期:2025-07-23  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2503.25002

  摘要(97) HTML(0) PDF(2.10 M)( 264)

  摘要：东亚夏季风（EASM）年际变率的精确模拟对于目前气候系统模式来说仍然是一个挑战。在本研究中，基于最近提出的位涡环流（PVC）理论，我们发现观测中EASM 的多变量经验正交函数（MV-EOF）第二模态与跨赤道 PVC（CEPVC）和穿越对流层顶PVC （CUPVC）MV-EOF第一模态之间具有密切联系。 结果表明，FGOALS-f3-L未能再现EASM高度场及降水场的经向偶极子形态，这与CUPVC的模拟偏差密切相关。进一步分析表明，正确模拟与 CUPVC 变化相关的水汽通量的辐合和辐散是模式能够准确模拟EASM第二模态的关键的物理过程。结果还表明，改进与南亚高压相关的对CUPVC模拟的改进可以提高EASM年际变率的模拟技巧。

• 静止轨道微波卫星大气探测能力分析和观测仿真

  毕研盟, 杨军, 窦芳丽, 韩阳, 王嘉琛, 李小青, 徐榕焓, 胡菊旸, 廖蜜

  优先出版日期:2025-07-15  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2506.25071

  摘要(183) HTML(0) PDF(776.97 K)( 294)

  摘要：静止轨道微波探测卫星搭载微波探测仪，利用平台相对地球静止特点，以及微波对云雨的穿透能力，可以对大气实现高频次、全天时和全天候观测，为数值天气预报、灾害性天气研究提供高价值数据。本文对正在研制中的中国风云四号静止轨道微波卫星探测能力进行了较全面的介绍和分析，其搭载的毫米波亚毫米波探测仪新增加了现有低轨卫星上所没有的55 GHz微波高光谱频段和380-425 GHz太赫兹通道，极大拓展了探测仪对大气状态、云参数的观测能力。通过仿真技术给出了卫星特有的观测几何特点，结合ARMS(Advanced ?Radiative Transfer ?Modeling ?System）快速模式和背景场，以1小时分辨率模拟了典型台风云雨场景下探测仪所有通道的亮温观测值。

• 安徽省一次积层混合云增雨作业的综合效果评估

  张泽群, 姚展予, 刘臻, 曹亚楠, 袁野, 高金兰, 栾天, 林大伟, 韩熠, 王思瀚

  优先出版日期:2025-06-23  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2502.24140

  摘要(155) HTML(0) PDF(3.11 M)( 268)

  摘要：本文使用安徽省国家级和区域级自动雨量站逐小时降雨量数据、安庆S波段雷达基数据和安庆探空等资料,对安徽省2023年6月17日一次积层混合云增雨作业进行了综合效果评估。结果显示,在播云后短时间内,观察到播撒高度上方1km范围内出现一狭窄的强回波区,播云后24min,强回波面积扩大,播撒高度处形成一强回波中心,回波形态由条带状变为团块状,强对流区集中。通过质心最优化匹配法和拉格朗日方法进行回波单元识别与追踪,并根据相似离度选取了最佳对比单元,进一步分析了作业单元与对比单元的5个雷达物理参量的时间序列变化。结果表明,作业单元的雷达物理参量值在作业后显著增加,并在42min内达到峰值并维持稳定,而对比单元的相应参量值则表现出下降趋势。双比分析显示,作业后1h内,5个参量的双比值均大于1,这表明对比单元强度逐渐减弱,而作业单元的生命周期得以延长且发展更为旺盛,作业效果显著。此外,本文采用基于聚类的浮动区域历史回归法优化了作业影响区自然降雨量的估计。首先使用K-Medoids聚类算法结合PCA降维技术对安徽省南部的降水特征进行了精确划分,接着通过交叉验证评估了六种回归模型的性能,结果表明ElasticNet回归模型在影响区的降雨量预测上表现最优,最后将回归模型应用于增雨个例,得到作业后3h绝对增雨量为2.92mm,相对增雨率为22.3%,单样本t检验结果显示,影响区的增雨效应在95%的置信水平下显著。

• “暖北极-冷欧亚”模态的变化及其气候环境效应

  尹志聪, 张艺佳, 许天宝

  优先出版日期:2025-06-20  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2506.25065

  摘要(209) HTML(0) PDF(3.28 M)( 288)

  摘要：“暖北极-冷欧亚”是冬季北极-中高纬气候变异的关键模态之一,存在于多时间尺度。2012年后,“北极增暖-欧亚变冷”趋势的减弱引发了关于北极-欧亚之间气候联系是否消失或减弱的热烈讨论。基于多源数据的诊断发现,北极-欧亚气候紧密联系的时间尺度从冬季平均向次季节转移,呈现出“暖北极-冷欧亚”前后冬位相反转增多、增强的科学事实。“暖北极-冷欧亚”模态会导致大尺度经向温度梯度减弱,形成持续性、大振幅的大气环流异常,进而触发极端寒潮的发生。更重要的是,“暖北极-冷欧亚”前后冬位相反转会驱动蒙古地区以及我国东部出现极端冷暖转换。蒙古地区作为我国重要沙源地,前后冬之间快速的冷暖反相造成地面疏松裸露,为华北超级沙尘暴提供充足物质条件。次季节尺度上的“暖北极-冷欧亚”提供了更清晰的前、后冬变化的物理图像。后冬“暖北极-冷欧亚”模态对华北霾污染也有显著影响,并在北极野火的预测中表现出关键作用。未来关于“暖北极-冷欧亚”模态的研究亟须关注趋势变化及不确定性,厘清前后冬位相反转的触发机制,改进气候模式对反转模态的模拟和预测性能,以期提升对中低纬冬春季极端气候的预测能力。

• 创刊50周年专刊约稿-无人艇组网观测台风的设想

  陈洪滨, 何文英, 姜祝辉, 陶法, 马舒庆, 李军, 潘继东

  优先出版日期:2025-06-20  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2506.25061

  摘要(142) HTML(0) PDF(978.36 K)( 268)

  摘要：登陆和近海台风伴随的暴雨、大风和风暴潮等经常造成重大人员伤亡和财产损失，目前对台风的快速增强、路径突变和生成机制这三大难点科学问题的认识还存在不足，主要原因之一是台风全生命期内部及环境多要素原位（in situ）高时空分辨率观测资料的缺乏。 为了解决海上台风观测资料匮乏问题，中国科学院大气所无人艇团队自主研制了两款长航时半潜式无人艇，并开展了多次海上试验。为了全面系统地获取台风演变过程中气象和海洋多要素场变化的信息，本文提出无人艇组网观测台风的设想。 采用自动部署的太阳能无人艇和带探空设备的油电无人艇，在热带气旋频发和西太台风经过的南海海域构建一个无人艇组网观测系统，开展长期的台风观测试验。通过机动性强的太阳能无人艇获取海面气象水文多要素观测数据，使用油电艇载火箭探空技术获取台风内部大气边界层的廓线资料，组网观测能够实时获取海上热带气旋内部及其环境场的原位观测资料。对收集的同期卫星观测产品和再分析资料等进行验证对比分析，形成一套多个南海热带气旋的综合观测资料集，为数值预报模式资料同化和效果检验提供第一手资料，改进模式对台风定位定强以及暴雨和大风的预报能力。

• 贵州山地一次超级单体雹暴的观测和数值模拟研究

  张昕宇, 周筠珺

  优先出版日期:2025-06-19  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2505.25026

  摘要(287) HTML(0) PDF(5.52 M)( 323)

  摘要：为探究贵州山区超级单体雹暴复杂的多尺度过程与地形环境相互作用机制，利用多普勒雷达观测数据、ERA-5再分析资料和WRF中尺度模式，对2012年4月4日贵阳地区一次超级单体雹暴过程多尺度综合分析。结果表明：（1）500hPa高空槽南下、700hPa低空切变线和850hPa低压气旋，配合“上冷下暖”的不稳定层结，地面辐合线和山区地形抬升共同触发并维持这次超级单体雹暴过程。（2）三个超级单体雹暴过程持续约3小时，组合反射率出现大于65dBZ，有超过11km的回波顶高，并出现弓形回波和三体散射现象。垂直风切变达到24m/s是产生中气旋的主要原因，雹暴中心在-10℃到0℃，利于冰雹形成，低层和中层强中气旋促使空气辐合上升，速度“零域”通道助力水汽和能量输送，中气旋围绕“零域”分布增强了雹暴系统的稳定性和发展能力。（3）900hPa-200hPa高度层垂直速度增大，强上升气流为雹暴发展提供动力，中低层相对湿度大值提供水汽，水汽凝结释放潜热推动对流运动发展。位涡呈现“上正下负”的形势，揭示大气热动力涡旋结构利于对流发展；发生发展初期，垂直方向物理量交换少、对流弱，位涡和热力螺旋度有明显指示作用；成熟阶段，垂直风场极强上升气流加剧不稳定，位涡、水汽螺旋度和热力螺旋度指示明显；降雹消散阶段，垂直速度减小、相对湿度和水汽通量等发生变化，位涡量级减少，水汽螺旋度和热力螺旋度指示系统趋于稳定、降雹和崩溃。（4）500hPa-900hPa云水含量先后波动，700hPa-900hPa雨水从9-10时出现并持续增加，300hPa-600hPa雪水含量变化平稳，部分区域冰水含量增加。模拟显示，雹云内0℃到-20℃大量云滴生成，0℃层下碰并成雨滴，-40℃生成冰晶粒子，经贝吉龙过程凝华，-10℃至-40℃生成霰、雪粒子，霰粒子干增长碰冻成雹粒子。成熟阶段，云滴转化为雨滴或冰晶，经一系列碰冻、粘连作用生成雹粒子。降雹阶段，霰粒子在过冷水大值区生成冰雹，雹云在“穴道”-“零域”前端冰雹通过反复上升下降，在该区域成为大质量冰雹，随后在雹云后端最终降雹。

• 7月份赤道太平洋平流层风场异常的复EOF诊断及其与平流层准两年振荡的关系

  卢姁, 黄泓, 张铭, 张东凌, 盖泳铭

  优先出版日期:2025-06-19  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2505.24137

  摘要(166) HTML(0) PDF(5.34 M)( 299)

  摘要：本文利用NCAR/NCEP提供的7月份10、20、30、50、70、100hPa上73年的月平均风场资料，对赤道太平洋的平流层风场异常做了复EOF（经验正交函数）诊断，并讨论了诊断结果与平流层准两年振荡（Quasi Biennial Oscillation, QBO）的关系；得到了以下主要结论：该诊断前三模态的方差贡献依次为60.9％、24.0％、4.4％，前两模态累积方差贡献达84.9％，基本能概括QBO的性质特点。由第一、二模态的空间场可见，在50hPa及之上明显的风场异常均以纬向风为主，两者的区别是前者的风向上下保持一致，而后者出现上下相反的现象。两者的时间系数分别有2.25、2.47年的年际变化周期，前者周期与QBO的平均周期相同，后者也落在QBO的周期1.75-2.5年间，两者的年代际变化都不明显。在风场异常的强度变化上，两者都有8年左右的年际变化周期，而两者风场强度的年代际变化也都不明显。两者的风场异常典型值在50hPa以下都减小得很快，至100hPa该值均已很小，这些都与QBO的情况相当一致；两者该典型值的最大处分别位于20、10hPa上，前者也与QBO的最强位置相差不远。两者风场QBO强度变化的最明显时段分别从1995、1990年始而都至2020年终，另外后者的风场QBO强度还有一个线性增长趋势，2010年后该趋势则有所加大，这些可能与全球明显增暖有关。第一、二模态的物理性质分别对应为正、斜压Kelvin波；这说明Kelvin波对QBO的形成非常重要，是产生QBO的重要因素之一，其中正压Kelvin波对QBO的贡献更为突出。

• 中国甲烷浓度季节性变化与水稻种植关系研究

  吴星沂, 金建炳, 夏霁, 方力, 廖宏

  优先出版日期:2025-06-19  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2504.24111

  摘要(233) HTML(0) PDF(2.13 M)( 244)

  摘要：甲烷是一种重要的温室气体,水稻种植是甲烷排放的主要人为源之一。基于TROPOMI卫星甲烷观测,结合STL分解时间序列分析等技术,全面分析了2018年至2022年中国区域的甲烷浓度时空变化特征。通过季节变化特征和K-means聚类方法将中国区域甲烷浓度的季节性变化归纳为四类模态,并深入探讨了这些模态与水稻种植(种植密度、种植模式)之间的相互联系。研究发现,中国甲烷浓度的总体分布呈现为从东南沿海向西北内陆递减的趋势,且在研究涵盖的时间段内逐年上升,大部分省份的甲烷四年平均增幅在0.6%以上。此外,揭示了四种主要的季节性模态(单峰型、双峰型、三峰型和多峰型)与不同地区的水稻种植密度、种植模式之间的关系,反映出地区的水稻种植是甲烷季节变化特征的决定性因素。

• 东亚前冬与后冬气候异常差异性研究的新视角

  陈文, 安霞东

  优先出版日期:2025-06-19  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2502.25022

  摘要(133) HTML(0) PDF(730.03 K)( 269)

  摘要：东亚冬季气候的准确预测事关民生福祉，然而该地区冬季气候异常往往在前冬与后冬存在显著差异。以往研究使用季节平均（12月至次年2月的平均，DJF）的方法可能滤掉了一些重要气候因子的作用，导致对东亚冬季气候的理解与预测存在偏差。本短论主要解读了近期在东亚前冬与后冬气候异常差异性研究方面取得的新进展，这些研究可以为理解和预测东亚冬季气候提供新的视角。

• 2024年4月2日连续影响浙江的两次飑线及极端大风对比分析

  沈晓玲, 桑明慧, 章超钦, 章唯薇

  优先出版日期:2025-06-19  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2503.24109

  摘要(186) HTML(0) PDF(5.61 M)( 276)

  摘要：本文利用常规观测资料、S波段双偏振雷达资料、风廓线雷达资料、ERA5（0.25o×0.25o）再分析资料等，从环境条件、飑线结构和发展机制、极端大风成因等方面，对比分析了同一天气背景下连续影响浙江的两次飑线过程，结果表明：（1）两次飑线产生在高空南支槽、中低层低涡切变和地面低压倒槽强烈发展的环流背景下，飑线1触发于湖南西部，主要影响浙东的中部地区，对流单体排列成直线型，呈东北-西南向带状分布。飑线2触发于江西西部，主要影响浙西的中部地区，对流单体排列成弓形，呈南北向分布。（2）飑线1主要发展机制为高空有强干侵入，叠加低层高能高湿空气向上输送，对流不稳定性增强，同时高低空强垂直风切变、地面强辐合、大的对流有效位能为飑线提供抬升和不稳定能量条件，雷暴高压和冷池偏弱，飑线自发展机制较弱。飑线2主要发展机制为雷暴高压和冷池较强，飑线自发展机制强，低层垂直风切变的方向与飑线走向交角几近垂直，低层垂直气流不断抬升，飑线得到发展，同时冷池和低层垂直风切变保持平衡，有利于飑线生命史维持。（3）飑线1极端大风出现在飑线减弱阶段，冷池的传播早于极端大风的产生，降水粒子的拖曳作用、动量下传均是极端大风产生的成因之一。飑线2极端大风出现在飑线成熟阶段，冷池的传播迟于极端大风的产生，极端大风主要由强下沉气流造成。

• 青藏高原西部大气颗粒物污染特征及来源分析

  周新强, 张镭, 陈兵, 罗涛, 吴雪, 王伟懿

  优先出版日期:2025-06-12  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2505.24106

  摘要(213) HTML(0) PDF(2.36 M)( 266)

  摘要：研究青藏高原大气颗粒物污染特征及其来源,对青藏高原生态环境保护、气候变化的影响及应对等领域具有重要的科学意义。本研究利用2019年7-8月第二次青藏科考在阿里的观测试验资料、阿里狮泉河国家气候站观测数据和GDAS1数据,采用源解析正定矩阵因子分解模型、后向轨迹距聚类、浓度权重轨迹分析等手段,分析了夏季青藏高原西部地区大气颗粒物污染特征、源区分布以及贡献。研究发现,夏季青藏高原西部阿里地区的总悬浮颗粒物(TSP)由沙尘、有机物、非粉尘水溶性无机离子、单质碳构成,贡献率分别为48.7%、12.7%、37.6%、0.9%。沙尘中的金属单质与风速呈正相关。高钾浓度和高有机碳与单质碳比(OC/EC)表明高原西部生物质燃烧的影响远大于化石燃料燃烧的影响。通过正定矩阵因子分解模型解析结果表明,夏季青藏高原西部主要有沙尘、二次生成、生物质燃烧、化石燃料燃烧、等四种污染来源,它们对总悬浮颗粒物(TSP)的贡献为38%、28%、27%、7%。自然排放的沙尘和生物质燃烧产生的人为有机气溶胶是青藏高原西部颗粒物的主要组成部分。采用后向轨迹距聚类和浓度权重轨迹分析发现,青藏高原西部地区的外来污染物主要来自南亚地区的短距离输送,尤其是印度西北部地区对青藏高原西部影响尤为明显。有机碳、单质碳、硫酸盐等人为排放气溶胶,塔尔沙漠的沙尘输送,以及印度生物质燃烧对青藏高原西部颗粒物浓度有显著影响,其中印度生物质燃烧影响最大。青藏高原西部的沙尘主要源于局地强风起沙,部分来自塔尔沙漠的输送,少量来自青藏高原北侧塔克拉玛干沙漠。

• CAS-ESM2.0中植被水力方案的引入对中国夏季降水模拟的影响研究

  林朝晖, 张汇玮, 魏楠, 张贺, 陆星劼, 吴成来, 戴永久

  优先出版日期:2025-06-12  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2504.25038

  摘要(188) HTML(0) PDF(3.40 M)( 268)

  摘要：基于中国科学院自主研发的第二代地球系统模式CAS-ESM2.0，本研究通过在陆面分量模式CoLM （Common Land Model） 中引入植被水力模型以替换原有的经验性方案，开展了两组34年（1981~2014年）的AMIP（Atmospheric Model Intercomparison Project）数值模拟试验，探讨了植被水力方案改进对中国夏季降水模拟的影响。结果表明，植被水力模型的改进能够显著降低CAS-ESM2.0对中国夏季降水气候态的模拟偏差，特别是显著改进了中国东部、青藏高原降水的低估，青藏高原以东的川西地区降水高估的偏差，同时也改善了夏季降水年际变率和极端大雨日数的模拟性能。进一步分析显示，植被水力方案的改进显著减小了土壤湿度在长江流域偏干、青藏高原偏湿的模式模拟偏差，降低了我国中东部以及青藏高原地表感热通量和潜热通量的模拟偏差，改善了模式对陆气相互作用过程的模拟能力。陆气相互作用的改进显著提升了模式对东亚季风环流的模拟，改进后的模式模拟的西北太平洋海平面气压的负偏差显著降低，有利于西南季风以及西北太平洋向我国东部的水汽输送，同时在对流层低层出现反气旋异常响应，有效改善了中国东部南风偏弱及水汽辐合偏弱的模拟偏差，使得我国东部降水负偏差显著减小。以上结果表明，包括植被水力过程的陆气相互作用的合理表述是改善东亚夏季降水模拟的重要途径之一。

• 东亚副热带急流东西位置与我国夏季降水的关系及其对热带中东太平洋海温的响应

  王梦遥, 王黎娟

  优先出版日期:2025-06-12  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2506.25016

  摘要(136) HTML(0) PDF(2.22 M)( 335)

  摘要：利用1980～2020年ERA5再分析资料、中国气象局提供的台站降水资料以及NOAA月平均海表温度以及OLR资料,分析了东亚副热带西风急流东西位置与我国夏季降水的关系及其对热带中东太平洋海温异常的响应。结果表明：东亚副热带急流异常偏西年,长江流域高层辐合,低层辐散,偏东偏弱的副高不利于水汽输送到长江流域,降水异常减少；河套地区高层辐散,伴随上升运动和水汽辐合,降水增多。急流异常偏东年,副高偏强、偏西,上述2个地区高低层辐合辐散形势、水汽条件及垂直运动与急流偏西年相反,因此降水异常也呈反位相分布。急流的东西位置与夏季热带中东太平洋海温关系密切。热带中东太平洋海温负(正)异常可以直接冷却(加热)大气,导致该处的对流活动减弱(增强),作用于Walker环流使得热带西太平洋地区出现异常的上升(下沉)运动,再经由经圈环流影响东亚中纬度地区,30°N附近对流活动减弱(增强),通过改变非绝热加热减小(增大)原气候态急流区东部的南北温度梯度,对流层西风减弱(增强),有利于急流偏西(东)。

• 基于雷达资料快速更新同化的一次浙西雷暴大风过程数值研究

  孙杭媛, 刘亚楠, 李京原, 平凡, 毛程燕, 王健疆, 李吉

  优先出版日期:2025-05-29  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2505.24087

  摘要(143) HTML(0) PDF(6.82 M)( 258)

  摘要：基于雷达资料同化的中尺度动力及水物质场的云分辨尺度探测与分析,是雷暴大风形成演变过程的模拟预报以及机制研究的关键。本文基于S波段天气雷达资料的快速更新同化技术,模拟了浙西山区一次飑线引发雷暴大风的过程,探讨了中尺度动力及水物质场影响雷暴大风的可能机制。深入的研究表明：1)快速更新同化的雷达径向风场是模拟预报雷暴大风对流系统组织化发展的关键,中尺度动力场的演变及调整决定了雷暴大风形成与发展过程；2)云分辨尺度的雷达径向风同化,增强了对流层低层多单体间的出流辐合以及中层后向入流,促进了对流系统向飑线转化的组织化过程；3)快速更新同化雷达径向风和反射率,可显著改变雷暴大风过程的水物质场,增强层状云区0℃层高度以下的霰粒子融化及低层雨水蒸发冷却作用,进而影响到后向入流进入层状云区转为向对流带前沿的倾斜下沉过程,这是中高层动量下传的关键；4)快速更新的中尺度动力及水物质场,可准确描述后向入流下沉产生的绝热增温作用,有利低层雨水蒸发和低空冷池的加强,中层高水平动量下传和近地面强水平气压梯度力的共同作用极大促进了地面大风的形成。

• 2008-2023年天津区域自动气象站小时气温数据的质量控制及均一性分析

  司鹏, 廖捷, 李莹, 姜罕盛

  优先出版日期:2025-05-16  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2503.24113

  摘要(146) HTML(0) PDF(2.99 M)( 195)

  摘要：为改进长序列区域自动站小时观测数据的质量，提升其在应对和适应气候变化服务支撑能力中的应用价值，本文以天津地区为例，通过数据质量控制和均一性分析处理，客观剔除了观测时间序列中错误数据的同时，较好地消除和评估了观测站迁站、观测仪器要素升级、采集器更新等非气候因素对区域自动站观测序列造成的系统偏差影响，研制得到2008—2023年区域自动气象站均一的小时气温数据。首先，在数据质量控制中，通过人工核实，置缺或修正了3类气温要素15个站148条内部一致性疑误信息；分别置缺小时平均气温、最高和最低气温气候异常值疑误信息3个站19条、18个站21条、31个站66条；对应空间一致性分别置缺疑误信息3个站5条、2个站2条和1个站1条。其次，均一化分析中，利用惩罚最大F检验（PMFT），结合台站元数据，剔除了具有统计显著断点且有确切元数据支持的6个台站。最后，通过与对应11个行政区国家站观测数据的对比评估，结果表明研制的区域自动站小时气温数据是相对可靠的。另外，基于研制的106个区域自动站小时观测数据分析表明，近10年来天津地区，最高气温的增加趋势和变化幅度相对最为明显，其次是平均气温，而最低气温相对最小，特别是秋季，其最高气温有100%的区域站表现出增加趋势，其中63.2%统计显著（?? = 0.05），幅度范围为1.316—3.760°C/10yr。

• 华北地区一次积层混合云过程飞机播撒碘化银增雨的数值模拟研究

  梁旭然, 银燕, 陈倩, 邹泽庸, 李军霞

  优先出版日期:2025-05-16  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2502.24127

  摘要(196) HTML(0) PDF(3.21 M)( 233)

  摘要：积层混合云由层状云和嵌入其中的对流云组成，具有较强的催化潜力，是人工增雨的主要目标云系。由于华北地区普遍存在的农业干旱和增加储水量等的需求，针对该地区降水云系开展人工增雨研究显得尤为重要。本文采用耦合了AgI播撒参数化方案的WRF模式，对2021年6月16日出现在山西北部的一次积层混合云降水过程进行了AgI播撒催化数值模拟试验，并将模拟结果与卫星和机载云物理观测数据进行了对比。在云顶温度和液水含量吻合较好的基础上，按照实际作业中的飞机播撒轨迹和播撒剂量模拟了此次催化降水过程。对模拟结果进行分析发现：催化作业使得降水增强，局部地区累计降水增量可达15-20mm，区域平均增雨率为9.6%；AgI的核化过程以凝华核化为主，其次是凝结冻结核化，浸润冻结核化最弱。播撒AgI直接导致了云中冰晶浓度增多，水汽消耗使得前期雪和霰的产生和增长过程受到抑制，随着冰晶向雪转化和雪碰并云滴形成霰的过程增强，雪、霰粒子的总量增多，更多的雪、霰降落至零度层以下，融化形成大雨滴，从而增强了云雨碰并过程，最终导致地面降水增加。对播撒影响微物理过程进行量化分析发现，雪和霰融化过程较自然云增强了27.26%和20.53%，是播撒影响降水增加的主要微物理过程。这些结果揭示并量化了播撒影响降水机制和云微物理结构，有助于深入认识人工催化混合云增雨过程的物理机制，对北方地区人工影响冷云天气业务具有一定参考意义。

• 欧亚中纬度波列对夏季准双周东亚-太平洋遥相关强度年际变率的调制

  温之平, 黄一峰, 陈晓丹

  优先出版日期:2025-05-16  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2504.25047

  摘要(151) HTML(0) PDF(3.68 M)( 345)

  摘要：本文基于1979-2020年ERA5和NOAA再分析数据，分析了夏季准双周东亚-太平洋遥相关（EAP）年际变化特征，并揭示了欧亚中纬度波列在准双周EAP事件强度年际变化中的调制作用。统计结果显示，准双周EAP的年际差异主要体现在事件强度而非事件频率。强、弱年准双周EAP期间西北太平洋低层偶极型环流的强度差异显著，且在强、弱年EAP发展阶段欧亚中纬度波列活动明显不同。欧亚中纬度波列第一模态呈单波列结构，在弱年时有超前准双周EAP遥相关3天的显著相关；第二模态为双波列结构，在强年时有超前准双周EAP遥相关4天的显著相关。在强年准双周EAP事件的发展阶段，欧亚高层的双波列结构向西北太平洋频散波通量，与低层环流耦合，在菲律宾和日本以东海域低层形成显著的偶极型环流异常，为准双周EAP波列维持提供动力支持；而在弱年准双周EAP事件的发展阶段，欧亚高层为单波列模态，低层响应微弱且在EAP成熟阶段之前快速衰减，对准双周EAP波列的影响较弱。进一步对比分析表明，相较于单波列结构，中纬度双波列结构更有利于在急流出口处形成位涡南侵和波破碎事件，从而触发西北太平洋对流，促进准双周EAP的发展。由此可见，强年欧亚中纬度双波列模态通过相位叠加和波破碎这两种机制，能有效促进强准双周EAP事件的加强和维持。

• 华北平原一次破纪录大风事件的γ中尺度涡旋特征分析

  许长义, 章丽娜, 肖现

  优先出版日期:2025-04-29  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2504.24124

  摘要(260) HTML(0) PDF(4.83 M)( 235)

  摘要：2020年6月25日天津西青受伴随γ中尺度涡旋（mesovortex，以下简称MV）的对流风暴影响，发生了1957年有观测记录以来的最强阵风（41.4 m?s-1）。为了提高对此类中尺度涡旋的科学认识，本文利用雷达四维变分同化技术，结合多源观测资料，揭示出MV不同发展阶段的热动力结构特征及其与地面大风强度、位置的时空配置关系。结果表明：MV首先形成于对流层低层2 km附近，在向下拉伸过程中，旋转速度增强、涡旋直径收缩，对应近地面由暖干的气旋性涡旋转变冷湿的气旋性涡旋，极端大风出现在成熟阶段的MV西侧与后侧入流急流叠置区。MV的发展演变与对流风暴内不同性质的气流结构密切相关，成熟阶段，垂直环流由斜升气流、后侧入流急流、前部下沉气流和低层入流气流构成。MV发展加强下传及地过程中，雨水在下落过程中蒸发吸热，后侧入流急流的强度明显加强且不断向下伸展。在MV发展演变过程中，冷池与垂直风切变的配置起到重要作用：MV从形成到发展阶段，冷池与0-3 km的低层垂直风切变达到平衡态，从发展到成熟阶段，冷池与0-6 km的深层垂直风切变达到平衡态，在强的深层垂直风切变的拉伸作用下MV加强发展。与典型弓形回波的及地后侧入流急流结构区别明显，本次过程后侧入流急流并未及地，而是与MV的下沉气流在1 km高度附近耦合，产生垂直向下的扰动气压梯度力。同时，雨水的拖曳作用有利于下沉气流的加强，在其下降过程中蒸发吸热使得冷池不断增强导致地面风速加大，共同导致极端大风。

• 气溶胶对云和降水的微物理效应

  赵传峰, 李杰峰, 杨以坤

  优先出版日期:2025-04-01  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2503.25015

  摘要(342) HTML(0) PDF(1.52 M)( 316)

  摘要：气溶胶主要通过调节辐射能量收支，并通过气溶胶-云相互作用改变云滴性质，显著影响云和降水的发生与发展，本文主要就气溶胶对云的微物理效应开展了综述研究。作为云凝结核或冰核，气溶胶可以有效地改变云的辐射与微物理特性。在辐射收支方面，气溶胶的增多会使得云滴粒径减小，云对短波辐射的反照率增大，形成云反照率效应；同时，它也会使得薄云的长波辐射系数增强，将更多的地面长波辐射阻挡在云层之下，形成云长波辐射效应。但吸收性气溶胶可能会促进云滴蒸发，从而减小云的反照率。在降水方面，当水汽不充分或风切变较强时，云滴数目的增多伴随云滴有效半径减小，从而抑制了降水，延长了云的生命时间；但是当云发展较为深厚时，更多更小的云滴可以被输送到0 ℃层以上，通过冻结释放潜热，从而促进了对流降水的产生。因此，气溶胶的云微物理效应可以抑制弱降水的形成，促进强降水的发生，进而导致极端天气事件发生频率的增加。然而，有许多研究观测到了与以上理论不一致的现象。为了解释这些现象，本文通过总结前人的观测与理论研究成果，系统地提出了气溶胶-云相互作用背后的四种物理机理：单滴的水汽凝结与蒸发效应，群滴的水汽竞争效应、碰并效应和夹卷效应。这些机制的相互竞争导致了研究中观测到的不同结果。最后，本文指出了气溶胶-云-降水相互作用研究中的挑战及未来研究方向，主要包括提高数据观测能力，构建多因素影响下的气溶胶-云相互作用系统框架，优化参数化方案，以及推动人工智能在相关研究中的应用。

• 腾冲大气边界层高度变化特征及其影响因子分析

  金莉莉

  优先出版日期:2025-03-11  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2502.24135

  摘要(345) HTML(0) PDF(2.23 M)( 285)

  摘要：腾冲地处云贵高原，地形复杂，是一个典型的山区城市，特殊地理位置引起的边界层及其污染物跨境输送问题急需关注，研究腾冲长期边界层结构和气象条件变化特征具有重要意义。本文利用腾冲L波段无线电探空观测资料和理查森数方法计算得到的大气边界层高度（PBLH）验证了ERA5再分析资料，基于ERA5再分析资料，采用统计方法，分析了腾冲1980—2023年PBLH的时间特征及其影响因子。结果表明：腾冲ERA5的PBLH与观测的PBLH有较好的相关性，08:00和20:00ERA5的PBLH比观测的PBLH平均分别低3.7m和279.4m。腾冲PBLH呈现出显著的波动变化，夏季和秋季呈上升趋势（0.7 m/yr、0.2 m/yr），春季和冬季呈下降趋势（-0.1 m/yr、-0.2 m/yr），干季和湿季呈上升趋势（0.05 m/yr、0.3 m/yr）。白天PBLH，春季（1504m）>冬季（871m）>秋季（572m）>夏季（468m），干季（934m）>湿季（551m）；夜间PBLH，夏季（52m）>秋季（23m）>春季（27m）>冬季（19m），湿季（44m）>干季（21m）。白天PBLH波动较大，夜间较为稳定，午后14:00或15:00达到日峰值。干季PBLH可超过3500m、湿季可超过2000m。春季和干季日PBLH波动最大。PBLH在少云天最高，阴天最低，夜间则相反。在年尺度上，PBLH与10m风速、地表感热通量、地-气温差、地表温度、2m气温呈显著的正相关关系，与相对湿度、总云量、地表潜热通量、2m露点温度呈显著的负相关关系。在季节尺度上，春、秋、冬和干季PBLH主要受到10m风速的驱动，夏季和湿季则主要受到较高潜热通量、总云量、相对湿度和较低感热通量的热力作用驱动。在昼夜变化上，白天10m风速、地表感热通量和相对湿度是影响PBLH发展的主要因子，而夜间地表潜热通量则是影响PBLH发展的唯一显著因子。

• FY-3D卫星MWHS II资料直接同化对北京7·31暴雨预报的影响

  南京信息工程大学遥感与测绘工程学院, 杜涵, 平凡

  优先出版日期:2025-03-11  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2501.24107

  摘要(203) HTML(0) PDF(3.75 M)( 246)

  摘要：本研究以2023年北京7.31暴雨为例,深入探讨了FY-3D卫星MWHS II微波湿度计资料直接同化对极端降水预报的影响。通过设置同化前后的对比实验,并结合WRF数值预报模式,对同化效果进行了多尺度、多要素的系统分析。研究发现：MWHS II资料同化明显改善了极端降水的模拟效果,成功捕捉到了超过550毫米的降水极值中心,并更准确地模拟了降水的空间分布。研究还揭示了同化作用对多尺度系统的影响：同化显著改善了大尺度环境场,为极端降水事件创造了有利条件,使得关键区域的温度梯度增强,水汽分布得到优化(尤其是东部海域的水汽通道),气压场的南北梯度也同时增加,共同维持了稳定的利于降水的大尺度背景。另一方面,同化对对流系统的影响更为突出：北京区域垂直涡度结构被优化,中高层负涡度和低层正涡度的增强促进了上升运动；大气不稳定度增加(表现为低层相对湿度增大、中层减小,位温垂直梯度加大),为强对流的触发和维持提供了有利条件。同时,微物理过程得到改善：中高层雪和霰粒子形成增多,低层云水向雨水的转化加速,提高了整体降水效率。这些影响在模拟的前36小时内尤为明显,凸显了同化在降水初期和发展阶段的关键作用。

• 基于U-Net模型构建热带西太平洋西风爆发的参数化方案及与ENSO的关系分析

  周宇晟, 智 海, 张荣华, 杜双盈

  优先出版日期:2025-03-06  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2501.24080

  摘要(238) HTML(0) PDF(695.49 K)( 953)

  摘要：厄尔尼诺-南方涛动 (El Ni?o-Southern Oscillation, ENSO) 是影响热带太平洋海气耦合系统的最强年际气候模态，热带太平洋西风爆发 (Westerly Wind Bursts, WWBs) 是ENSO现象的重要前兆因子。人们通常使用基于统计学和动力学方法建立的模型对ENSO事件进行模拟和预测。然而，模型在合理地表征WWBs存在一定的困难，导致其对ENSO事件的模拟和预测性能受到了限制。本研究利用深度学习技术和神经网络模型构建了一种由海气多变量数据集驱动的U-Net模型重构热带太平洋海表纬向风异常场，进一步识别WWBs的时空演变特征并分析了WWBs与ENSO之间的联系。结果表明，在测试时段内 (2003-2022年)，U-Net模型能很好地模拟出与观测值较为一致的WWBs的时空分布特征，模型重构的WWBs发生次数和累计天数与观测值的偏差小于4.0%， WWBs发生概率 (P) 的时间序列与观测值之间的相关系数达到了0.87。同时，U-Net模型能较好地捕捉WWBs与ENSO之间的非线性响应关系。观测和模型重构结果均显示，WWBs与ENSO之间存在显著的超前-滞后关系，且WWBs的累计日数、纬向宽度和平均最大振幅等物理量均在El Ni?o事件期间达到峰值，模型重构的P值在El Ni?o年出现的峰值与观测值之间也更为接近。因此，与基于传统的WWBs与海表温度场之间近似线性关系所建立的WWBs参数化方案相比，U-Net模型在模拟WWBs方面具有显著优势，可得到更接近真实的参数化表征。

• 三频雷达遥感云参数能力的进一步模拟与分析

  霍娟

  优先出版日期:2025-03-06  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2407.24038

  摘要(277) HTML(0) PDF(691.73 K)( 271)

  摘要：本文在研究团队前期工作基础上,针对非降水云中多种形态的冰晶粒子开展了三种典型短波雷达(X波段-9.5GHZ-3cm、Ka波段-35GHZ-8mm、W波段-94GHZ-3mm)探测的模拟,对比分析了三种波长情况下粒子物理特征改变所引起的雷达回波变化情况,分析了联合利用三波长雷达探测数据识别冰晶形态的可能性。研究结果表明,W波段尽管波长短,灵敏度高,但是冰晶后向散射特征相比X波段和Ka波段要复杂很多,入射角度、粒子形态、粒子大小等的不同均会引起后向散射剧烈而复杂的改变,对基于统计或经验拟合法来提取云粒子微物理特征的反演方法带来挑战。已有分析结果亦显示,利用多波长雷达观测量之间的差异特征,有助于提供云内粒子微物理信息。例如,冰云中当W波段与Ka波段或W波段与X波段之间的反射率因子差值明显较大时,例如低于-3dBZ时,则很可能存在“长”粒子,这些工作为基于多波长雷达回波反演云微物理参数算法的建立和精度提高提供了参考和经验。

• 2023年6月1日辽宁龙卷风暴环境及演变特征分析

  杨磊, 郑永光, 袁潮, 才奎志, 王瀛, 蔡康龙

  优先出版日期:2025-03-06  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2410.24027

  摘要(357) HTML(0) PDF(2.53 M)( 259)

  摘要：利用多源观测和ERA5再分析资料，本文详细分析了2023年6月1日阜新EF1级和开原EF2级龙卷风暴的环境条件、演变特征和龙卷形成的可能机制。结果表明：辽宁位于东北冷涡西南象限和高空槽南侧，地面（或850 hPa）与500 hPa的强垂直减温率是造成本次过程的极端环境条件因子。阜新龙卷风暴具有钩状回波、下沉反射率因子核（DRC）和龙卷涡旋特征（TVS），由干线上生成的两个孤立风暴合并而成；其东侧强回波产生1小时降温超过6℃的强冷池，冷池出流与干线交汇，在强冷池的边缘形成三汇点；当钩状回波移到三汇点时，不太强的下沉气流产生强度适宜的冷池，加之三汇点处强辐合抬升的共同作用，在DRC和TVS下方生成龙卷。开原龙卷风暴为线状对流系统，是沿着地面辐合线上传播的多个风暴合并而成；由于开原位于低空急流内并具有更强的低空风切变，有利于地面辐合线上首先出现微气旋；微气旋的西侧风暴产生1小时降温达到10℃的冷池，其出流与地面辐合线交汇也形成了三汇点，但开原的辐合显著强于阜新；当微气旋经过三汇点时，在强辐合拉伸作用下，低层旋转达到生命期最强且首次达到TVS标准时，其下方产生龙卷。本次东北冷涡过程具有极端条件不稳定条件，由干线和辐合线上生成的风暴在龙卷生成区30 km附近区域产生强冷池，在强冷池边缘、地面1小时降温小于4℃的区域，改善了大气低层湿度条件，还形成三汇点加强了地面辐合，当TVS或微气旋经过这些三汇点时分别形成龙卷。

• 基于CALIPSO数据的FY-3D/HIRAS云检测方法评估

  田少龙, 肖贤骏, 徐忠燕, 平凡

  优先出版日期:2025-03-05  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2407.24057

  摘要(228) HTML(0) PDF(1.26 M)( 224)

  摘要：云检测是红外高光谱辐射观测应用中的一个关键步骤，云检测的优劣直接关系到卫星数据的应用效果。McNally于2003年提出了一种基于观测和模拟亮温差值进行通道云检测的方法，目前其广泛应用在数值天气预报的卫星资料质量控制。基于McNally通道云检测方法，本文首次利用CALIPSO（Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observations）云分类数据产品，采用精确度（Precision）和召回率（Recall）两种验证指标，实现了FY-3D HIRAS（High Spectral Infrared Atmospheric Sounder）通道云检测效果的定量评估，提升了FY-3D HIRAS产品的质量及可同化数据量。本研究结果表明：（1）FY-3D HIRAS通道云检测的精确度为97.19%，召回率为93.74%，且虚假晴空通道（将有云通道检测为晴空通道）导致的O-B（观测亮温减背景亮温）的均方根误差（RSM）为0.984 K，基本在数值预报中观测误差方差范围内。由此证明该云检测方法不会影响观测资料质量，可以有效应用于数值天气预报中。（2）根据CALIPSO的不同云类型分析，层云（St）、层积云（Sc）、碎积云（Cu fra）都具有很高的精确度，但召回率比较低。高积云（Ac）、高层云（As）和深对流云（DC）都具有较高精确度与召回率。

• SSP1-2.6“双碳”路径下不同土地利用变化对我国近地面气温的生物物理影响

  韦苗, 隋月, 刘博

  优先出版日期:2025-03-04  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2412.24030

  摘要(197) HTML(0) PDF(2.82 M)( 310)

  摘要：近百年来土地利用和土地覆盖变化主要通过生物地球化学和生物地球物理过程影响气候变化，但其对我国未来气温的生物物理影响存在不确定性。因此，我们利用6个第六次国际耦合模式比较计划的模式数据，预估了共享社会经济路径SSP1-2.6下“双碳”时期不同土地利用变化（即SSP3-7.0情景和SSP1-2.6情景的土地利用）对我国气温的生物物理影响，并定量解析各因子。结果表明，（1）SSP1-2.6“双碳”时期两个情景的土地利用在我国的主要差异为森林覆盖在秦岭—淮河以南增加、以北减少，且在碳中和时期（?10～10%）大于碳达峰时期（?8%～5%）；我国西部森林覆盖差异小。（2）全国平均而言，该土地利用差异在碳达峰时期降温贡献为5%，大于碳中和时期（?1%）。（3）土地利用变化在不同区域影响温度变化的因子不同：我国东部北方地区碳达峰时期的降温贡献（?3.2%）到碳中和时期的增温贡献（0.4%），是土壤热通量、晴空长波辐射和感热通量的增温作用增强以及地表反照率和潜热通量降温作用增强的综合结果。中国东部南方地区在两个时期均为降温贡献（?4.1%和?1.8%），主要是云辐射效应的降温作用。中国西部地区在碳达峰时期的增温贡献（4.9%）到碳中和时期的降温贡献（?1.8%），主要是土壤热通量和晴空辐射增温作用转为降温作用。总体上，相比于SSP1-2.6情景，SSP3-7.0情景的土地利用在SSP1-2.6“双碳”时期对我国整体起降温作用，但存在区域差异。

• 不同闪电日分布地区气溶胶对闪电活动影响

  汪海潮, 谭涌波, 师正, 郑天雪

  优先出版日期:2025-03-04  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2412.24048

  摘要(193) HTML(0) PDF(1.67 M)( 376)

  摘要：本研究基于2010-2018年夏季地闪定位和气溶胶光学厚度（AOD）数据，分析了四川盆地（区域1）和广东地区（区域2）的闪电活动与气溶胶的关系。结果表明，区域1和区域2中AOD与地闪频次之间的关系都随AOD的增加而变化，AOD的阈值分别为~0.5和~0.3。当AOD低于阈值时，两个区域的地闪频次均随AOD的增加而增加。当AOD高于阈值时，两个区域中地闪频次与AOD的关系均变得离散，但在区域1中，地闪频次整体上仍随AOD的增加而增加，而在区域2中，随着AOD的增加，地闪频次先变化不明显，之后呈现下降的趋势。区域1和区域2中闪电活动与气溶胶的关系分别由夜间和下午发生的闪电与气溶胶的关系所决定，结合气溶胶的辐射抑制作用在白天更强在夜间更弱，可能导致了高气溶胶含量条件下两个区域闪电活动与气溶胶之间不同的关系。此外，区域1和区域2中地闪频次的日分布在各个气溶胶含量条件下分别呈现双峰和单峰的形式，在较高的气溶胶含量条件下，区域1傍晚的峰值和区域2下午的峰值出现时间更迟。。

• 洱海湖滨农田生态系统的碳收支评估

  彭娟, 徐安伦, 李育, 杨澄, 张国涛, 杜群

  优先出版日期:2025-03-04  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2409.24072

  摘要(216) HTML(0) PDF(2.59 M)( 225)

  摘要：在洱海湖滨农田生态系统应用涡动相关技术开展水稻和蚕豆生长季CO₂通量的长期观测(2007—2012年),明确了两种作物轮作条件下农田生态系统的CO₂通量变化特征和生态系统的源/汇功能。结果表明：(1)洱海湖滨农田在水稻和蚕豆两种不同下垫面时的气候条件差异较大。在水稻生长季,有较高的气温(Ta)和相对湿度(RH),饱和水汽压差(VPD)呈现先下降后平稳的趋势,太阳总辐射(Rg)波动较明显,风速(WS)和摩擦速度(ustar)呈弱的下降趋势；在蚕豆生长季,Ta呈现先下降再上升的趋势,RH表现为逐渐下降,而VPD和Rg呈上升趋势,WS和ustar呈现先上升后下降的趋势。(2)洱海湖滨农田生态系统CO₂通量具有明显的日变化和季节变化特征,在日尺度表现为“U”型的日变化特征,在季节尺度表现为单峰双谷“W”型的变化特征。在水稻生长季,CO₂通量的峰值出现在拔节和抽穗期；在蚕豆生长季,CO₂通量的峰值出现在结荚至鼓粒期。(3)日尺度上,洱海湖滨农田生态系统CO₂通量变化的主要控制因子是RH,而小时尺度上是Rg。(4)水稻－蚕豆农田生态系统总体表现为碳汇。水稻生长季净碳交换为503.8 gC.m_-²,总初级生产力为866.6 gC.m_-2^；蚕豆生长季净碳交换为143.5 gC.m_-2^,总初级生产力为716.2 gC.m_-2^,水稻生长季的固碳能力约为蚕豆的3.5倍。

• 两类El Ni?o与长江中下游降水年际变化的协同演变

  徐博阳, 张荣华, 吴敏敏, 智海

  优先出版日期:2025-01-23  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2410.24055

  摘要(168) HTML(0) PDF(2.99 M)( 228)

  摘要：本文基于多窗谱分析—奇异值分解（MTM–SVD）方法对降水和海表面温度（SST）进行不同时间尺度信号的分离和时空重构，研究了年际时间尺度上与厄尔尼诺—南方涛动（ENSO）相关的热带太平洋SST强迫对长江中下游降水的影响及可能机制。结果表明，长江中下游地区降水和热带太平洋SST存在着准两年（2.4年）和准四年（3.7年）的协同变化周期，且这两个年际主导模态分别与El Ni?o的中太平洋（CP）型和东太平洋（EP）型有关。与两类El Ni?o事件相关的SST强迫会引发不同的东亚大气环流异常响应，均有利于长江中下游地区的降水偏多。在准两年周期上，CP El Ni?o成熟期会引发东亚-太平洋型大气遥相关；在准四年周期上，EP El Ni?o成熟期会产生经向偶极型分布的东亚大气活动中心。此外，两类El Ni?o事件成熟期均会激发西北太平洋异常反气旋。上述大气环流系统共同增强着南海向长江中下游地区的水汽输送，造成该地区降水在两类El Ni?o成熟期间偏多。对2002年中国降水事件的个例分析表明，准两年和准四年周期变率对同期长江中下游地区降水变化的相对贡献存在差异。准四年周期变率有利于2002年春季长江中下游降水的偏多，而准两年周期变率起到削弱作用；2002年秋季的情况与之相反。本研究结果有助于深化对热带太平洋SST多时间尺度强迫影响长江中下游降水年际变化机制的认识，提高长江中下游地区降水预测的准确性。

• 秋季北极海冰影响平流层极涡“动态年循环”的机理

  杨滟茹, 虞越越, 李亚飞, 吴宇峰

  优先出版日期:2025-01-21  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2501.24095

  摘要(169) HTML(0) PDF(2.46 M)( 272)

  摘要：本文利用ERA5再分析数据集和NOAA海冰密集度（SIC）数据，通过集合经验模态分解（EEMD）方法，精准捕捉了平流层极涡的动态年循环特征，分析了与极涡建立和崩溃日相关的海冰关键区，并从热力和动力双重维度，揭示了秋季海冰影响平流层极涡演变的物理过程和机理。结果表明：平流层极涡建立和崩溃时间均存在显著的年际变化，其中崩溃时间的年际差异更为显著。伴随极涡的建立偏晚（早）或崩溃偏早（晚），均有盛冬极涡偏强（弱）的特征；且极涡建立偏晚还与晚冬-早春平流层极区温度暖异常有关，这可能为极涡的提前崩溃提供有利条件。10月巴伦支海区域的SIC与极涡建立时间呈正相关，可能通过其对秋季行星波的调控和短波辐射的反射作用影响极区温度，但显著性均较低，表明海冰在极涡建立中作用有限。而10月东西伯利亚海的SIC与极涡崩溃时间呈显著负相关，前者影响后者的主要机制为：秋季异常偏低的东西伯利亚海海冰，通过抑制行星一波的上传，使得次极地平流层有Eliassen-Palm（E-P）通量辐散异常，平流层绕极西风加强，缓变的非绝热过程起主导作用，使得极涡崩溃时间偏晚；而秋季异常偏高的海冰，通过增强行星一波的上传，使得次极地平流层有E-P通量辐合异常，平流层绕极西风减弱，快变的动力作用起主导作用，使得极涡崩溃时间偏早。

• 基于二维视频粒子谱仪（2DVD）观测的北京降雪微物理特征研究

  罗丽, 陈羿辰, 于田甜, 陈明轩, 肖辉

  优先出版日期:2025-01-21  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2409.24083

  摘要(175) HTML(0) PDF(3.63 M)( 331)

  摘要：研究降雪微物理特征，对理解冬季降水机制和优化天气模式中的云微物理参数化方案具有重要意义。目前国内对于降雪微物理特征的相关研究仍比较缺乏，为了深入了解北京地区降雪微物理特征，本文利用2DVD观测数据对北京6次降雪过程的粒子谱（PSD）、下落末速度（V）、密度（ρ）和轴比（ar）以及它们与等效直径的关系进行了详细分析。结果表明：（1）中值粒径D0小于1.5 mm的雪粒子密度比其他文献中的结果更小，V(D)关系的系数与密度有关，系数随密度增大，且下落速度比科罗拉多州（南京地区）的略大（小）。（2）使用指数分布和标准化gamma分布拟合了每个降雪过程的5分钟PSD，两种分布模型的斜率Λ和数浓度参数（N0与Nw）随时间的变化基本一致，但gamma PSD得到的D0、总数浓度Nt和降雪率（SR）与2DVD实测结果之间的误差更小，一致性更好。（3）在降雪的Nw- D0关系中引入密度ρ使Nw- D0之间的相关性更好。（4）本文首次给出了北京地区的雪花轴比（ar），平均ar为0.76，直径大于2.5 mm时的ar ≈ 1，和其他文献中的雪花轴比非常一致。（5）当SR（Ze）相同时，Ze（SR）的减小（增加）伴随着密度ρ和Nw的增加和D0减小。在同一反射率情况下，本文得到的Ze=851SR1.33关系比南京地区反演的SR更小。

• 江南5月降水增多与南热带印度洋海温加速增暖的可能联系

  郭浩康, 李春

  优先出版日期:2024-12-25  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2410.24043

  摘要(174) HTML(0) PDF(2.65 M)( 264)

  摘要：基于1980年以来江南5月降水量整体呈上升趋势的事实，本文以1980–2021年江南5月降水为研究对象，采用CPC（Climate Prediction Center）降水、NCEP（National Centers for Environmental Prediction）大气环流以及Hadley中心海表面温度等数据资料，分析了江南5月降水趋势变化并进行水汽收支诊断，最后讨论了可能的物理过程。结果表明，江南5月降水动力分量较热力分量大一个量级，两者在1980–2005年均无明显趋势变化，而在2006–2021年均呈显著增长趋势。南热带印度洋5月海表面温度异常（sea surface temperature anomaly, SSTA）在2001年后加速增暖，与同期西北太平洋异常反气旋（Northwest Pacific anomalous anticyclone, WNPAC）建立起显著正相关关系。5月WNPAC趋势自2004年开始由显著减弱转为显著增强，并自2005年开始与江南5月降水异常增多建立显著相关关系。与WNPAC相关的南热带印度洋暖SSTA自2月维持至5月，5月WNPAC增强同时，南热带印度洋上空异常对流向东发展，产生的上升气流随Hadley环流在菲律宾海、南海以及中南半岛一带上空下沉，形成较1980–2005年更明显的对流偶极子结构。下沉气流使WNPAC增强，促进水汽向江南地区输送，江南5月异常降水热力分量增加。WNPAC增强后，其活动区域与江南地区之间上空的次级环流圈更为紧密，江南地区抬升作用增强，江南5月异常降水动力分量增加。与江南5月异常降水增多相关的南热带印度洋暖SSTA自2006年开始从3月维持到5月，WNPAC在其中起到纽带作用。若去除趋势变化，2006年以来南热带印度洋SSTA难以通过WNPAC影响到江南5月降水异常变化。

• 冬季东北冷涡多尺度特征及其季节内振荡 对东北-华北地区极端低温的影响

  王辰, 高庆九, 徐祺辉, 方紫璇

  优先出版日期:2024-12-24  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2411.24078

  摘要(314) HTML(0) PDF(9.88 M)( 543)

  摘要：采用欧洲中期天气预报中心（ECMWF）提供的ERA5逐日再分析数据集，对1979-2020年冬季东北冷涡（Northeast Cold Vortex，NECV）展开客观识别，探讨其生命期、强度、空间分布以及活动日数等气候特征，并定义冷涡指数（Northeast Cold Vortex Index，NECVI)分析冷涡活动多尺度特征，基于该指数使用SVD和回归分析讨论东北冷涡在季节内尺度对我国东北-华北地区（Northeast and North China，NE-N）冬季温度的影响。研究发现，42年间冬季在识别区内( 35°N -60°N，115°E -145°E) 共出现266次东北冷涡活动过程，主要位于识别区的北部（45°N-60°N，115°E-145°E），平均生命期为4.3天；东北冷涡活动没有明显的长期变化趋势和年代际变化特征，但存在明显的年际变化，主要周期为2.2-2.5a；冬季东北冷涡季节内振荡周期以10-40 d为主。SVD和回归结果表明当NE-N地区有大范围低频低温发生时，欧亚大陆自西欧高纬度地区至东北亚上空存在一个纬向“+”、“-”、“+”、“-”、“+”的低频波列，东北地区常伴随有很强的冷涡活动，且NE-N地区低频低温的发生落后于低频东北冷涡3-5d左右。

• 不同次季节尺度热量和动量输送对冬季乌拉尔山超长阻塞高压事件的影响

  徐彬羽, 姚素香

  优先出版日期:2024-12-11  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2408.23165

  摘要(285) HTML(0) PDF(4.14 M)( 527)

  摘要：冬季，长持续时间的阻塞高压往往造成更大强度的冷空气堆积，从而导致大范围强寒潮事件的发生，研究阻塞高压的建立和长时间维持机理具有重要的科学意义。本文基于欧洲中期天气预报中心（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts，ECMWF）提供的1979/1980-2019/2020年ERA5逐日再分析数据，从近41年冬季114次乌拉尔山阻塞高压（以下简称乌山阻高）事件中筛选出6次超长阻高事件（生命期≥10天），对比超长阻高事件与其他阻高事件的异同点，着重探究超长阻高事件发展和维持过程中不同次季节尺度的热、动量输送特征。结果表明：（1）乌山地区位势高度具有显著季节内振荡特征，超长阻高事件的建立和维持均以位势高度异常的季节内尺度分量（20~80天）为主，其他阻高事件的建立和维持则分别取决于位势高度异常的准双周尺度分量（10~20天）和季节内尺度分量。（2）在超长阻高事件发展阶段，定常热量通量梯度的准双周尺度分量和季节内尺度分量均有利于位势高度增加，并且准双周尺度热量输送贡献更大，而在阻高维持阶段贡献最大的是季节内尺度热量输送。相较而言，其他阻高事件中仅季节内尺度分量的热量输送有利于其建立，数值逐渐减小，不利于其维持。（3）动量输送对阻高事件的影响同样不可忽视。阻高事件的发展是准双周尺度和季节内尺度动量输送共同作用的结果，不同的是超长阻高事件中准双周尺度动量输送集中在发展阶段前期，季节内尺度动量输送贯穿整个发展阶段，而其他阻高事件中动量输送相对较小。维持阶段超长阻高事件以定常动量通量的季节内尺度分量为主，其他阻高事件则以定常动量通量的准双周尺度分量为主。

• 中南半岛夏季逐月降水年际变化的差异性特征分析

  霍佳楠, 任保华, 李超凡, 周星妍, 宋天元

  优先出版日期:2024-12-11  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2405.24031

  摘要(171) HTML(0) PDF(3.88 M)( 313)

  摘要：本文主要研究了1979-2019年中南半岛夏季（6-9月）逐月降水的年际变化，发现不同月份降水呈现出明显的相互独立性。尽管夏季各月降水均受到来自热带太平洋的东风异常和来自印度洋的西风异常的共同影响，但各月引起这些环流异常的因子却明显不同。结果表明，热带西印度洋海温异常显著影响中南半岛6月降水，它通过影响辐合辐散环流来调节中南半岛附近的垂直运动，从而导致中南半岛降水异常。7月中南半岛降水与前冬热带中东太平洋地区海温异常联系紧密，前冬海温通过影响西北太平洋副热带高压活动来调节中南半岛降水。而8月降水主要受到同期热带西太平洋和海洋性大陆附近东西偶极型海温异常的影响，这些海温异常会通过引起局地Hadley环流异常和Rossby波来调节中南半岛降水。相对而言，9月没有对应明显的热带大尺度海温信号，但中南半岛的降水主要受到台风活动的重要影响，尤其是其东部沿海地区。本研究有助于深入认识中南半岛夏季各月降水年际变率，为中南半岛夏季降水气候预测提供科学参考。

• 华南暴雨模拟中物理过程参数化不确定性的量化分析

  周金炫, 王东海, 张春燕, 陈逸豪

  优先出版日期:2024-12-11  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2401.23167

  摘要(231) HTML(0) PDF(6.03 M)( 358)

  摘要：模式中物理过程的不确定性对预报准确率的影响受到越来越多的关注。本文使用多因素方差分析以及Tukey’s检验来量化与物理过程参数化相关的模式不确定性并挑选出最优参数化方案组合。以2020年5月21-22日一次华南暴雨为例,选择与降水密切相关的云微物理方案、边界层方案以及积云对流方案共进行了80组试验。方差分析结果显示云微物理方案对于降水模拟结果以及模式预报效果最为重要,且不同物理过程之间的相互作用对模拟结果的影响不可被忽略。利用Tukey’s检验对比同一物理过程中不同参数化方案的差异,并基于泰勒评分挑选出最优参数化方案组合,为WSM7云微物理方案+YSU边界层方案+GF积云对流方案。除此之外,本文对比了不同云微物理方案的差异,从水成物以及微物理转换过程出发,分析了云微物理方案差异对降水模拟误差的影响。发现雹在此次极端降水的模拟中扮演重要角色；雨滴比含水量的变化主要源自冰相粒子的融化项；而雨滴蒸发量通过潜热吸收的方式影响冷池强度,进而影响后续的降水传播,并最终作用于强降水落区的分布。

• 福建山地地区的云垂直结构和时间变化特征研究

  郑佳锋, 彭霆威, 刘艺华, 张浩然, 曾正茂

  优先出版日期:2024-12-09  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2410.24052

  摘要(200) HTML(0) PDF(2.94 M)( 322)

  摘要：云的观测和研究对数值模式发展、气候变化评估和人工影响天气等都至关重要，为进一步认识我国东南沿海山地地区的云结构特征和时间变化，本文利用福建北部建瓯地区2019~2022年的Ka波段毫米波云雷达观测资料，研究了该地区云发生率、垂直结构和参数的季节变化及日变化特征，并从水汽和热动力条件对观测的特征和差异进行了成因探讨。结果表明：（1）整体上，春季的云发生率最高，夏冬季依次随后，秋季最低；春夏季以低云和高云为主，秋冬季则以低云和中云为主。（2）春夏季的高云回波整体比低云更强，夏季云冰相层和液相层的回波都最强，春秋季依次随后，冬季最弱；夏季的云底高度和云顶高度都最高、云层最厚、云层间隙也最大，春秋季的依次随后，而冬季的云层则最低、最薄、间隙最小。（3）不同季节云垂直结构和参数的日变化特征显著，但也存在差异。相比春季，夏季对流启动更早、生命期更长、更为强烈，使得各个云参数在午后增大幅度和持续时间也更长。秋冬季逐时的云发生率、强度和其他云参数都低于春夏季，但秋季云的日变化趋势和夏季相似，冬季云的日变化趋势与春季相似。（4）该地区平均比湿、水平风场和对流有效位能的季节和日变化与云雷达观测的云相关变化特征都有很好的正相关。

• 1982~2016年高温干旱对中国极端植被生产力损失的影响

  赵冬苑, 张丽霞, 孙彦坤, 于晓晶

  优先出版日期:2024-11-21  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2406.23169

  摘要(209) HTML(0) PDF(4.26 M)( 354)

  摘要：研究高温干旱对极端植被生产力的影响有助于深入认识生态系统极端事件，进而更有效地应对气候变化以减轻高温干旱对农业生产和社会经济的负面影响。本研究基于五套总初级生产力(Gross Primary Productivity, GPP)资料、温度和土壤观测资料，从平均气候态和长期趋势角度研究了高温干旱事件对1982~2016年中国地区极端GPP损失的贡献。从平均气候态来看，中国地区区域平均极端GPP损失为-15.7 gC m-2 yr-1，高温和干旱的发生频率和贡献相当，干旱、高温和热旱事件对总GPP损失贡献分别为45%、41%和23%。从长期趋势来看，1982~2016年中国55%以上的地区极端GPP损失呈现增加趋势，中国区域平均增加了-2.46 gC m-2 35yr-1。高温、干旱和热旱事件频率的增加均显著贡献于该趋势，其中干旱发生频率的贡献最大(-2.47 gC m-2 35yr-1)，导致超过中国一半(61%)的地区呈现增加趋势。从区域分布特征来看，1982~2016年中国北方和中部地区极端GPP损失增幅最强且最显著，是受高温干旱影响的热点区域。本研究从极端GPP损失的变化特征出发，量化了近几十年中国地区高温干旱事件频率变化的贡献，指出高温干旱影响中国陆地生态系统碳汇功能的热点区域，有望为应对气候变化、保护生态环境以及社会经济可持续发展提供科学支持。

• 百米级快速融合预报RISE系统研发及其北京冬奥会应用评估

  宋林烨, 杨璐, 秦睿, 陈明轩, 程丛兰, 吴剑坤, 曹伟华, 高峰, 陈敏

  优先出版日期:2024-11-21  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2409.23139

  摘要(265) HTML(0) PDF(3.35 M)( 309)

  摘要：2022年北京第24届冬季奥林匹克运动会（简称北京冬奥会）对气象保障服务提出了“百米级、分钟级”的刚性需求，尤其是对平均风、阵风及温度、雨雪等的精细化精准预报。针对该需求，北京城市气象研究院研发了北京地区高时空分辨率快速融合无缝隙集成预报系统（Rapid-refresh Integrated Seamless Ensemble system，简称RISE/睿思），实现了百米尺度、高频更新的多源数据快速融合预报，在冬奥气象保障服务获得了全方位应用。本文首先总结了RISE系统的基本框架、核心算法和技术进展。该系统通过实时快速融合京津冀尤其是冬奥赛区加密自动站逐5分钟观测资料、天气雷达逐6分钟扫描资料及临近预报、中尺度数值预报、大涡模拟预报等多源数据，引入复杂地形降尺度、无缝隙融合技术、百米级偏差订正技术等，实现京津冀地区500米网格、冬奥山地赛区100米网格、逐10分钟更新循环的地面温、湿、风、阵风及降水、降水相态的精细化分析和未来0-24小时预报，以及冬奥六个室外核心场馆（群）67米分辨率、逐12小时更新的地面常规要素的未来0-10天预报。然后，基于长序列批量检验和若干典型天气个例，评估RISE产品在北京冬奥会测试及正式比赛期间的实时应用效果，给出当前北京及其周边复杂山地区域冬季天气的总体预报水平。最后，讨论了“百米级、分钟级”天气预报技术未来的发展方向和所面临的关键技术难点。研究成果可以为冬奥等重大活动气象保障决策提供精细、精准的客观预报支撑，也可以应用于日常天气预报预警服务以及能源、水文等交叉领域，具有重要的科学意义和业务应用价值。

• 浙北两次地面辐合线触发的极端暴雨对比分析

  沈晓玲, 周弘媛, 吴卓亨

  优先出版日期:2024-11-21  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2407.23158

  摘要(253) HTML(0) PDF(1.79 M)( 371)

  摘要：利用常规观测资料、双偏振雷达资料、ERA5(0.25o^×0.25o^{)再分析资料等,对比分析了}2023年7月16日、22日浙江两次极端暴雨过程的天气背景、环境条件、中尺度对流系统触发机制、雷达参量特征等,结果表明：(1)两次过程发生在500hPa相似的大尺度环流背景下,副高外围均有西风槽东移、南海存在台风或热带低压,且均由地面中尺度辐合线触发。(2)中低层环流背景及落区不同,过程1发生在850hPa冷切中,暴雨中心位于副高边缘,过程2发生在850hPa一致的西南气流中,暴雨中心位于副高环流内。(3)热动力条件不同,过程1暴雨出现在850和925hPa东南气流增强过程中,边界层气流作用更显著,大气层结不稳定性强,低层以水平锋生为主,中高层也有垂直锋生发展,过程2暴雨出现在925hPa西南气流增强过程中,中低层层结不稳定性弱,以垂直锋生为主。(4)中尺度对流系统及微物理特征不同,过程1前期由多个对流单体新生后北上合并成中β尺度的强降水云团造成,后期由中尺度降水云团“后向传播”和“列车效应”共同造成,降水粒子以浓度较高的小雨滴为主。,过程2前期由多个新生对流单体的“列车效应”造成,降水以直径大、浓度小的粒子为主,后期由系统性的线性对流与前期局地生成发展的对流云团合并加强造成,降水以直径小、浓度高的粒子为主。

• 若尔盖高寒湿地-大气间碳交换特征及驱动机制研究

  陈怡璇, 文军, 涂镇武, 颜晶

  优先出版日期:2024-11-20  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2408.24025

  摘要(269) HTML(0) PDF(2.26 M)( 264)

  摘要：在全球变暖背景下，高寒湿地生态系统的碳过程是复杂且敏感。然而，高寒湿地生态系统碳收支的长期动态及其驱动机制尚不清楚。本研究利用涡度协方差技术测量的二氧化碳（CO2）通量，分析了若尔盖高寒湿地2017-2021年间的CO2交换通量，以及CO2交换通量的动态变化和驱动机制。结果显示，在植被生长季（6-10月），若尔盖高寒湿地的年均生态系统总初级生产力（Gross Primary Productivity，GPP）和生态系统呼吸（Ecosystem espiration，Re）呈现出单峰型分布，而年均生态系统CO2交换（Net Ecosystem Exchange，NEE）则呈现V型趋势。若尔盖高寒湿地生态系统在生长季节是一个碳汇，即一个吸收比释放更多的陆-气间碳交换过程。多年日平均NEE、GPP和Re分别达到-3.10±4.61、4.78±5.61和1.65±1.56 umol/(m2·s)。在月度尺度上，回归分析了气温（Air Temperature，Ta）、土壤温度（Soil Temperature，Ts）、光合光子通量密度（Photosynthetic Photon Flux Density，PPFD）、降水量（Precipitation，PPT）、空气相对湿度（Air Relative Humidity，RH）和水汽压差（Vapor Pressure Deficit，VPD）分别对NEE、GPP和Re的影响，结果显示，Ts、Ta和VPD是月度NEE变化的主要决定因素，NEE与它们都呈负相关。Ts和Ta在很大程度上决定了每月GPP的变化，GPP与其呈正相关，Ts、Ta和PPT是月度Re变化的主要决定因素，Re与它们都呈正相关。利用分类回归树算法（Classification and Regression Tree，CART）分析了日尺度上各个要素对碳交换通量的影响，结果表明：土壤温度对日GPP和Re具有较大影响，气温是每日NEE的主要控制因素。本研究结果为理解高寒湿地生态系统碳收支提供了重要数据和参考依据。

• 台风“杜苏芮”（2305）残涡特大暴雨的多模式预报性能比较分析

  刘艳婕, 王晓聪, 刘屹岷, 王金成, 尹青, 缪昊, 王凯

  优先出版日期:2024-10-14  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2405.24037

  摘要(320) HTML(0) PDF(40.53 M)( 585)

  摘要：2023年7月29日至8月1日，受“杜苏芮”残余环流影响，华北地区发生特大暴雨。本文就此次降水事件，对包括欧洲中期天气预报中心业务预报系统（EC-IFS）、美国国家环境预报中心全球数值天气预报系统（NCEP-GFS）和中国气象局全球同化预报系统（CMA-GFS）在内的三个业务模式在不同时效的预报性能进行了评估，并分析了偏差产生的可能原因。研究表明：（1）三个模式均能提前48小时准确预报此次暴雨事件，预报能力整体随预报时效增加而降低，EC-IFS性能相对最优，预报时效24~120 h平均空间相关系数（SCC）大于0.5，NCEP-GFS 24~48 h时效SCC接近EC-IFS，72 h后明显降低且波动较大，CMA-GFS平均SCC在72 h后则降为负值。（2）在落区形态方面，EC-IFS与观测最为接近，能较好再现暴雨的东北—西南走向；NCEP-GFS落区偏南，其原因在于副高偏东，导致南风偏弱；CMA-GFS预报的降水落区偏东，是由于副高偏东的同时大陆高压偏西，残涡得以北上所致。在降水强度方面，三个模式均存在强降水极值的低估。（3）非绝热加热垂直结构表明，模式预报性能的差异主要源于模式物理过程参数化的不确定性。几乎所有模式都无法准确模拟出与观测一致的降水—?相对湿度倾斜增湿结构，表明模式在对流、云等次网格物理过程参数化方面的不足是引起模式预报偏差的主要原因。

• 冬奥赛期及同期北京两次雨雪过程的微物理特征及其积雪效率差异

  杜佳, 于波, 符娇兰

  优先出版日期:2024-09-04  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2407.23157

  摘要(308) HTML(0) PDF(4.53 M)( 1102)

  摘要：利用粒子谱观测、人工加密积雪观测和显微镜雪花观测，分析冬奥赛期及同期2月北京两次雨雪过程的微物理特征及积雪效率差异发现：粒子平均谱均呈单峰型，峰值浓度雪花谱最大，雨滴谱最小，而同一降雪过程中板状或柱状雪花峰值浓度高于辐枝状雪花。粒子平均下落速度降至2m/s以下可以作为转雪的指标，干雪的平均粒子下落速度不足1m/s。2020年2月13-14日雨转雪过程的环境温度相对较高，雨夹雪阶段的雪花增长主要来源于雪花凇附；随着低层温度降低至-8~-4℃，-18~-12℃温度层明显增湿，降水相态转为雪，雪花凇附现象依旧存在，雪花凇附和粘连聚并机制并存使得粒子最大直径达到19mm；此次过程以凇附的湿雪为主，积雪效率较小，仅0.6cm/mm。2022年2月13日冬奥赛期降雪过程中，温度更低，低层云区始终维持在-18~-12℃，雪花下落速度接近未凇附雪花的经典下落速度，整个过程均为未凇附的干雪，凝华增长、贝吉龙过程和攀附钩连的聚并机制共同发挥作用，粒子最大直径为11mm；冬奥现场观测发现雪花形态由辐枝状变为板状或柱状，辐枝状雪花的积雪效率高，加密观测积雪效率最高可达4cm/mm，随着雪花形态改变，对应的粒子数浓度极值增大而粒子谱宽明显减小，积雪效率也急剧下降。

• 局地土地利用结构低碳优化及其风热环境变化试验

  杨宝钢, 朱浩楠

  优先出版日期:2024-09-02  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2406.23160

  摘要(268) HTML(0) PDF(1.61 M)( 1006)

  摘要：建设低碳、宜居新型城市是城市发展的新理念新趋势,在城市规划建设中同步考虑低碳排放和气候适应性改善,对降低城镇化进程中的气候变化影响、提高城市生活品质具有重要意义。本文以重庆经济技术开发区为试验区,基于线性规划对试验区2025年规划土地利用结构进行低碳优化,通过微尺度数值模式模拟土地利用低碳优化+空间优化后试验区1月、7月风热环境的变化。结果表明:(1)土地利用结构低碳优化后,试验区减少了建设用地等土地碳源,增加了林地、草地等碳汇,年土地碳排放总量减少19.0×104t,降低了12.1%。(2)低碳优化+空间优化改善了试验区通风环境,1月、7月平均风速分别增加0.8%、1.7%,局地最大增幅8.0%、11.0%；61.1%、74.4%的地段平均风速增加；日逐小时序列中分别有12个时次、18个时次平均风速增加。(3)优化后试验区城市热岛趋于缓解,1月、7月平均气温分别下降1.3%、0.7%,局地最大降幅12.9%、5.0%；61.2%、57.7%的地段平均气温下降；日逐小时序列中所有时次平均气温都有所下降。对城市土地利用结构进行低碳优化和空间优化在一定程度上能够同时降低碳排放、改善风热环境、提高城市气候适应性,其模拟评估结果可以为制定定量化经济社会发展规划相关目标和城市总体规划相关指标提供参考。

• 中国降水年景指数的改进及其预测因子研究

  马康杰, 龚海楠, 王林, 李钰岚

  优先出版日期:2024-08-28  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2405.24013

  摘要(320) HTML(0) PDF(5.71 M)( 905)

  摘要：气候年景是一年气候的综合表征，可以反映某年内主要气候要素偏离气候平均值的程度。降水年景作为气候年景的一个重要组成部分，综合体现某年内降水偏离气候平均值的情况。本文利用观测资料和再分析资料评估了前人定义的降水年景指数，指出前人定义的降水年景指数在计算全国降水年景时，由于所有格点等权重的区域平均，有些年份因西部地区降水年景差导致的全国降水年景差，与公众认知并不相符。因此本文综合降水气候态和人口密度作为权重，改进了降水年景指数，并利用历史气候资料对改进的指数进行验证，结果表明基于改进后的降水年景指数挑选的好差年景年份与历史实况基本相符。此外，本文分析了好差年景年的特点和前兆信号，结果表明，好年景年的海温、850 hPa风场与气候态十分相似，差年景年海温、850 hPa风场与气候态的差异较大。根据降水距平百分率的区域平均值将差年景年分为旱年和涝年，发现旱年西北太平洋海温显著偏冷，中国中东部地区出现显著的偏北风异常，从而不利于降水发生；涝年西北太平洋、热带印度洋海温显著偏暖，中国南方地区出现显著的西南风异常，异常西南风带来充沛的水汽条件，从而有利于降水发生。前兆信号的结果表明次年降水年景可以利用前秋西印度洋海温距平绝对值进行预测，两者为显著的正相关关系，其原因可能是前秋热带中东太平洋的厄尔尼诺事件与春季、夏季印度洋海温一致模态的接力作用，导致菲律宾、中国南海上空异常反气旋的维持，从而在对流层低层的东亚沿岸地区出现显著的西南风异常，输送水汽，使得中国降水增加。此外，通过前秋海温验证了厄尔尼诺和拉尼娜对我国旱涝年影响的不对称性，旱年多小旱，涝年多大涝。本文的研究结果对理解和预测降水年景具有一定参考意义。

• 青藏高原东南一次典型降水性层状云的水凝物分类和过冷液态水含量分布特征

  谭杰, 付丹红, 郭学良, 樊昌元, 苏德斌

  优先出版日期:2024-07-05  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2403.23134

  摘要(253) HTML(0) PDF(138.21 M)( 1354)

  摘要：云中水凝物和过冷液态水含量分布特征对于揭示云和降水形成的微物理机制，建立和检验数值模式云物理参数化方案均具有重要作用。基于第二次青藏高原科考在林芝获得的Ka波段云雷达观测数据，在进行质量控制的基础上，研究了2019年9月16～17日一次典型降水性层状云的水凝物分类和过冷液态水含量时空分布特征。 研究结果表明，基于 “K?领域频数法” 的数据去噪率达到1.5～5.0 %，补值率达到3.5～7.0 %。使用 “逐库订正法” 对雷达衰减订正前后的差值为0～5 dBZ。研究发现，该地区典型的层状云降水形成机制具有独特性，是由大尺度环流抬升形成的中高层云和地形抬升形成的低云上下耦合、合并后产生。在初始形成阶段，云顶海拔高度达到12 km，上下层云明显分离，无融化层亮带形成。云内水凝物分布比较均匀，中高层冷云区主要由冰晶、雪组成，存在较高过冷云水含量。在成熟阶段，上下层云实现合并，降水形成，云顶高度下降到10 km左右。云内不均匀性显著增加，形成了明显的融化层亮带和弱对流泡。云内以冰雪粒子为主，对流泡区也存在少量霰粒子，过冷云水主要分布在对流泡区，最大可达到0.5～0.6 g m-3。在衰减阶段，大尺度天气系统过境后造成高层冷云快速减弱，以低层地形云产生的弱暖性降水为主，融化层亮带消失。融化层以上存在很浅薄的冰雪层。

• 阿拉伯海和南海附近的对流异常对2022年夏季长江流域极端高温的调控作用

  郑子谦, 施春华, 郭栋

  优先出版日期:2024-07-05  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2405.23168

  摘要(473) HTML(0) PDF(8.85 M)( 1239)

  摘要：2022年7~8月长江流域经历了破纪录的极端高温事件。利用ERA5再分析资料、CN05.1格点资料等，通过频谱分析确定了本次高温事件中包含30–64天的低频特征。线性回归表明欧亚大陆的副热带波列遥相关及两个关键区的热带对流活动与本次高温事件有重要联系。进一步的线性斜压模式结果表明：阿拉伯海-巴基斯坦和南海两地的异常对流在高温事件不同阶段通过大气遥相关调控了长江流域的大气环流。具体而言，高温事件低频周期的正、负位相期间，加强的对流均活动于阿拉伯海-巴基斯坦附近，其热源强迫调控了北侧对流层上部的副热带Rossby波列，进而向东影响下游的长江流域环流异常；南海附近的对流异常激发的Rossby波，通过类太平洋-日本遥相关波列进而影响其北侧的长江流域。气温低频负位相期间，南海对流减弱的响应在长江流域起主导作用，长江流域位于异常正涡度气旋性环流内，纬向冷平流促进了该地区的降温；而气温低频正位相期间，南海对流加强和阿拉伯海对流加强的响应在长江流域是同位相叠加的，长江流域位于异常负涡度反气旋性环流内的偏南侧，下沉运动绝热加热和东南风暖平流加强了该时期的气温正异常。本研究结果有助于进一步理解长江流域极端高温事件的影响机制，为未来夏季极端高温预测提供借鉴。

• 一次华南暖区暴雨的实际可预报性及其预报误差增长特征*

  韦金逢, 孙璐, 时洋, 王秋萍, 马旭林

  优先出版日期:2024-05-22  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2402.23166

  摘要(299) HTML(0) PDF(4.59 M)( 1033)

  摘要：受弱天气系统强迫影响,较弱的前兆信号使得华南暖区暴雨预报面临较大挑战。为研究华南暖区暴雨的可预报性,并进一步探讨不同尺度下暖区暴雨的误差增长特征,选取2021年5月30至31日发生在广东地区的一次双雨带降水过程,基于WRF中尺度数值预报模式开展了高分辨率集合预报试验。试验结果显示,本次华南暖区暴雨过程的对流触发条件主要为低层强风速辐合,华南海陆交界处的中尺度辐合线以及强西南边界层急流有利于促进对流的发展。暖区暴雨区的不同空间尺度的预报误差大小及其增长速率均有明显差异,对初始扰动振幅的微小变化的敏感性较弱。对流触发后,误差增长呈现出更为明显的非线性特征,小尺度误差升尺度快速增长,后以中尺度误差增长为主。上述研究表明,本次华南暖区暴雨的可预报性受多种因素的限制,湿对流过程可加速中小尺度预报误差的增长。不同尺度天气系统的预报误差增长的强非线性特征直接限制了其可预报性。

• 巴伦支海地区秋季海冰偏少对西伯利亚地区反气旋活动的影响

  卢楚翰, 夏平, 张煜敏, 信飞

  优先出版日期:2024-04-29  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2403.23123

  摘要(450) HTML(0) PDF(1.51 M)( 1111)

  摘要：全球变暖背景下，北极地区大幅升温、海冰急剧退缩，以往研究揭示了秋季巴伦支海区域的海冰状况是后期冬季欧亚大陆气温异常的显著前兆因子，而西伯利亚冬季低层反气旋的活动与冷空气变化密切相关，但北极海冰对西伯利亚地区冬季低层反气旋/冷高压活动是否以及如何产生影响仍有待进一步研究。本文利用欧洲中期天气预报中心再分析资料ERA5及海冰资料，研究了巴伦支海地区秋季海冰偏少对西伯利亚地区反气旋活动的影响及途径。结果表明：（1）巴伦支海地区秋季海冰密集度的年际变化对西伯利亚地区冬季反气旋及其携带的冷空气质量作用明显，当秋季海冰较少时，反气旋活动增强，其携带冷空气增多。（2）秋季海冰面积指数减少将导致后期更多海洋热量向大气传递，从而降低冬季极区与中纬度间的经向温度梯度，进而减弱中纬度西风，造成欧亚大陆反气旋活动增强。（3）利用大气环流模式CAM6，设计了巴伦支海区域海冰变化的敏感性试验，其结果也显示在海冰偏少条件下，除贝加尔湖以东和中国东北部地区，欧亚大陆大部分地区均呈现反气旋频次增多、反气旋中心气压增强。其中，海冰减少引起了位涡经向梯度的显著降低，从而导致东欧平原、乌拉尔山以及东亚地区的阻塞发生频率增大，使得欧亚大陆中纬度大部分区域反气旋活动增强，气温下降。

• 北半球春季海洋大陆对流的年际变化一致性及热带海温的可能影响

  董心雨, 施晓晖, 温敏

  优先出版日期:2024-04-19  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2404.23124

  摘要(206) HTML(0) PDF(10.34 M)( 1039)

  摘要：海洋大陆对流活动在北半球春季的季节转换可以在很大程度上影响到亚洲夏季风的建立,但海洋大陆对流季节转换过程的年际变化及其成因仍然不够清楚。本文根据对流季节转换的气候特征,定义了对流和环流的特征指标,进一步分析了海洋大陆对流活动季节转换的年际变化特征,并探讨了热带地区海温异常的可能影响及其机理。研究结果表明,海洋大陆对流季节转换和周边地区环流演变的年际变化具有较高的整体一致性,ENSO事件对其具有重要的调控作用,但特殊年份的热带东印度洋海温异常分布也有可能激发局地异常大气环流,最终对海洋大陆对流活动产生一定的影响。

• 东亚-太平洋及欧洲-大西洋海陆热力差异对中国夏季降水均值和变率的影响

  宁科, 张杰, 吴彬

  优先出版日期:2024-04-19  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2404.23129

  摘要(321) HTML(0) PDF(31.03 M)( 1168)

  摘要：中国夏季降水主要受东亚夏季风的影响，而影响季风的主要因素为海陆热力差异。本文基于1979-2022年的ECMWF/ERA5再分析资料和CN05.1格点化降水数据集，定义了欧洲-大西洋海陆热力差异和两类东亚-太平洋海陆热力差异：东亚-北太平洋和东亚-副高热力差异，研究了三个海陆热力差异特征和中国夏季降水的时空特征，分析了海陆热力差异对中国夏季降水均值和变率的作用以及变率对极端降水的影响。结果表明：（1）东北地区、长江下游地区，青藏高原地区的降水受海陆热力差异的影响较为显著，这些地区夏季降水均值和变率的变化使得这些地区的极端降水发生的概率发生显著变化。（2）欧洲-大西洋和两类东亚-太平洋海陆热力差异在过去40年里保持增加的趋势并在未来中排放情景下呈显著的增加，且陆面增温高于海洋。（3）东北地区降水产生及变化的主要贡献是东亚-北太平洋和东亚-副高海陆热力差异；影响长江下游地区降水的主要贡献是东亚-北太平洋海陆热力差异；对高原地区降水造成影响的主要是东亚-副高和欧洲-大西洋海陆热力差异。最后，LBM模拟的结果进一步证实了欧洲-大西洋热力差异使得高原西部降水增多，东部降水减少。这些发现为深入理解中国夏季降水的时空变化及其背后的物理机制提供了重要依据。

• 斜脊斜槽与瞬变波相互作用对我国干旱半干旱区极端低温的影响

  李妍, 谢作威, 丁敏, 布和朝鲁, 王月, 韩琛惠

  优先出版日期:2024-04-17  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2404.23141

  摘要(292) HTML(0) PDF(5.62 M)( 1180)

  摘要：本文利用ERA5再分析资料，重点分析了我国干旱半干旱区（简称旱区）冬半年三类极端低温事件的大气环流配置及其演变过程，并研究了不同环流配置下瞬变波的活动特征以及其对异常环流的反馈强迫作用。结果表明，欧亚大陆上一对斜脊斜槽的持续发展是造成旱区极端低温事件的关键原因，其维持的主要原因是低频Rossby波能量的注入；在其影响下，斜脊斜槽南北两侧的瞬变波异常活跃，其中，斜槽南部的瞬变扰动引导小股冷空气分裂南侵，进一步加强了极端低温事件；同时，瞬变涡动通量的辐合辐散又使得斜脊斜槽持续维持。斜脊斜槽的维持有利于低层西伯利亚冷高压加强并向东扩展，从而使极端低温影响整个旱区。当这一对脊槽表现为经向伸展时，乌拉尔山高压脊随着Rossby波能量向下游频散而减弱东移，与此相应，低层西伯利亚冷高压也表现出东移的特征，瞬变波活动也受到抑制，极端低温主要分布于旱区的东部地区。

• 陕西汛期5类天气环流降水雨滴谱分布统计特征对比研究

  胡启元, 覃章才, 戚友存, 朱自伟, 冯典, 张黎

  优先出版日期:2024-04-09  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2403.23117

  摘要(240) HTML(0) PDF(2.63 M)( 1170)

  摘要：雨滴谱作为直接描述雨滴尺寸、数量等特征的高频次观测资料，已被广泛应用到不同天气、不同类型雨滴变化的精细化评估分析中。本研究利用2019-2022年陕西地区近4年雨滴谱观测资料，分析了5种天气环流影响下陕西降水总体特征、暴雨过程和非暴雨过程滴谱特征以及对流降水和层云降水滴谱特征。研究结果表明，雨强＞5mm h-1的降水对过程总雨量贡献度在各环流之间差异明显，雨滴在不同直径区间的数浓度及降雨率贡献程度不同是带来这种总体特征差异的主要原因，例如西南气流型多为长时间高浓度小雨滴形成稳定降水，西北气流型多为短时间高浓度大雨滴形成强降水。不同环流暴雨降水与非暴雨降水之间的滴谱差异特征进一步增大，高雨强降水对雨滴谱参量有明显促进作用。雨滴数浓度随直径变化的特征显示，各环流天气暴雨过程中雨强＞5mm h-1的对流降水雨滴数量比例和直径谱宽普遍高于非暴雨降水。各环流类型的对流降水之间和层云降水之间的Dm-Nw分布范围、量级等特征接近，差别在于平均值点及大值区位置。对比昭苏、珠海及帕劳岛等类似地区对流降水特征，陕西大部分对流降水偏向海洋性对流降水特征，少数大陆性对流降水多出现在平直气流型和西北气流型天气中。本研究基于上述分析，在传统Z-R经验关系的基础上，基于雨滴谱优化拟合了陕西各环流降水的Z-R估测降水关系式，有助于提升当地不同天气场景下雷达估测降水的准确率。

• 梅雨期东亚副热带西风急流纬向振荡特征

  郑淇丹, 张耀存

  优先出版日期:2024-04-03  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2403.23106

  摘要(236) HTML(0) PDF(8.52 M)( 1375)

  摘要：利用1979-2020年EAR5逐日再分析资料和中国站点降水观测资料，分析了梅雨期东亚副热带西风急流的纬向振荡特征及其与东亚大气环流和梅雨期降水的联系。通过对比200 hPa纬向风标准差大值区（37o~47oN, 100o~120oE）与西太平洋（37o~47oN, 140o~160oE）、青藏高原（37o~47oN, 80o~100oE）上空两个急流中心区域平均纬向风速距平值发现，梅雨期间东亚副热带西风急流主要存在两种强度和位置变化类型，第一种类型前期急流中心位于西太平洋上空，随后强度减弱，并在其西侧出现一个增强的急流中心，最大纬向风表现为快速西进特征，称为快速西进型；第二种类型前期急流中心位于青藏高原上空，随后逐渐增强并东移，最大纬向风表现为渐进东移特征，称为渐进东移型。分析两种急流振荡类型对应的环流及降水演变发现，与急流快速西进类型相对应，南亚高压东伸脊点位置偏东，西太平洋副热带高压强度增强西伸，中高纬环流形势为“两槽一脊”型，伴随200 hPa辐散经向增强，700 hPa水汽输送向北抬升，雨带出现由南向北的位置变化；而与急流渐进东移型相对应，南亚高压东伸脊点位置偏西，西太平洋副热带高压强度减弱东缩，中高纬环流形势为“两脊一槽”型，鄂霍次克海出现阻高的频数偏多，同时长江下游高层辐散减弱，而长江上游的高层辐散和低层水汽输送加强，从而在长江上游和长江下游地区形成降水强度的反相变化。

• 中美大陆区域气溶胶成分消光贡献研究综述

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  优先出版日期:2023-12-26  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2312.23316

  摘要(504) HTML(0) PDF(2.12 M)( 1308)

  摘要：气溶胶消光作用是影响大气能见度的主控因素，气溶胶浓度和成分与散射和吸收特性的非线性关系导致其对能见度的影响存在较大不确定性。1988–2008年美国IMPROVE（the Interagency Monitoring of Protected Visual Environments）能见度监测网络各区域的重构细颗粒物（RCFM）浓度范围为1.4–19.4 μg m–3，重构气溶胶消光系数为10.0–172.5 Mm–1。2006–2018年中国各地区已有观测的平均细颗粒物PM2.5浓度为14.3–188.3 μg m–3，对应的重构消光系数为52.6–1044.0 Mm–1。美国地区PM2.5浓度水平与我国三亚地区相当，硫酸盐是气溶胶消光的最大贡献成分，占比可高达77%，其次是有机物，最大可达50%，而硝酸盐只有在南加州对气溶胶消光的贡献较大，超过了30%。在我国，由于东部的相对湿度高于西部，因此东部和西部的消光差异比气溶胶浓度的差异更显著；硫酸盐和有机物同样是消光的主要成分，贡献分别为21%–57%和21%–39%，硝酸盐只在华中地区是主要的消光成分，超过了30%。我国气溶胶浓度和消光水平显著高于美国地区，当前广泛使用的气溶胶消光IMPROVE方程存在较高误差，消光系数低值高估和高值低估范围可达-60%–35%；并且污染越严重，消光低估越显著。气溶胶消光算法的较大误差将直接影响我国大气污染防治与蓝天计划的准确实施，急需开展针对我国各类环境气候区域气溶胶成分消光的精准核算与大气能见度提升的溯源研究工作。

• 物理参数化方案联合扰动对集合预报质量的影响

  魏莉青, 闵锦忠, 张璐, 徐渊, 杨婷

  优先出版日期:2023-12-20  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2306.22219

  摘要(305) HTML(0) PDF(8.82 M)( 1273)

  摘要：云微物理方案参数众多且参数间约束关系复杂,在集合预报中选择什么参数、如何进行参数组合扰动一直没有定论,本文基于WRFv4.2模式,选择WSM6方案8个参数对2020年一次梅雨锋强降水过程进行参数扰动集合预报试验。对比分析不同参数、不同扰动范围组合对预报的影响,尝试将云微物理方案和边界层方案的敏感参数进行联合扰动。结果表明：4个云微物理方案敏感参数的组合扰动在预报试验中表现最优,减小了暴雨概率预报的空报率,提升了湿度场、纬向风、低层温度场、对流层中层经向风的集合离散度；雨滴截断参数与云冰直径的有限最大值联合扰动后呈协同共振作用,能有效改进集合预报效果；而霰截断参数与霰密度、截断参数间的组合扰动显示,扰动能量并没有随扰动参数的增加而增强,参数间的拮抗作用会制约集合预报技巧的提升；MRF边界层方案三个参数的扰动对低层湿度场的集合预报技巧改善明显,且三个参数组合扰动比单个扰动集合预报技巧更高；同时将云微物理参数扰动方案和边界层参数扰动方案进行联合,效果最优。说明参数扰动时参数的选择、扰动的范围都会对集合预报的效果产生影响,呈协同关系的参数组合易取得较优的预报效果,存在拮抗作用的参数组合则呈现负技巧。考虑参数间依赖关系、扰动范围的多参数扰动更有利于集合预报效果的提升,为今后参数扰动中参数的选择提供了有价值的参考。

• 位涡源汇和位涡环流及其天气气候意义

  吴国雄, 刘屹岷, 毛江玉, 何编, 包庆, 谢永坤, 生宸, 马婷婷, 李言蹊

  优先出版日期:2023-12-07  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2306.23319

  摘要(387) HTML(0) PDF(3.90 M)( 1317)

  摘要：在扼要回顾地表位涡研究进展的基础上，本文介绍了复杂地形下的位涡及位涡制造的计算及近年来关于位涡源汇和位涡环流的研究进展，侧重介绍青藏高原表层位涡的特殊性及其对天气气候的重要影响。阐明对于绝热和无摩擦大气运动，由于位涡本身的结构重组（位涡重构）可以引起垂直涡度的发展，在夏季可以激发高原涡形成；冬季使高原东部成为重要的表面涡源。基于导得的包括非绝热加热作用的、与等熵面的位移相联系的垂直运动（）方程，进一步阐明青藏高原制造的正位涡沿西风气流东传会引起下游地区低空气旋性涡度、偏南风、和上升运动发展，导致位涡平流随高度增加，激发极端天气气候事件发生发展。指出青藏高原地表加热和云底的潜热释放的日变化显著地影响着地表层位涡的日变化，导致青藏高原的低涡降水系统多在午后至夜间发生发展。证明与传统的青藏高原感热加热指数相比，青藏高原地表层位涡指数能够更好地刻画关于降水的季节变化，与亚洲夏季风降水相关更密切。 本文还简单介绍了位涡环流（PVC）的概念。指出由于区域边界面的PVC的辐散辐合的变化直接与区域位涡的变化相关联，为保持北半球位涡总量的相对稳定，跨赤道面上的PVC变化与地表PVC的变化必须相互补充，因此跨赤道面上的位涡环流的变化可以成为监测近地表气候变化的窗口。近赤道的海气相互作用能够直接造成跨赤道垂直面上的纬向风垂直切变的变化，激发跨赤道位涡环流异常，从而通过大气内部PVC的变化和青藏高原的调控影响北半球近地表的气候变化。分析表明位涡环流分析为建立热带和热带外大气环流变化的联系开辟了新的蹊径，有着广阔的应用前景。

• 近十年我国涡旋系统的研究进展

  孙建华, 周玉淑, 傅慎明, 杨帅, 张元春, 汪汇洁, 黄玥

  优先出版日期:2023-12-07  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2311.23323

  摘要(523) HTML(0) PDF(4.14 M)( 1513)

  摘要：近年我国暴雨和强对流等中小尺度灾害性天气频发,涡旋是产生这些灾害天气的重要天气系统之一。为了不断提高对我国涡旋及其产生的暴雨和强对流天气发生发展机理的认识和预报准确率,本文对容易引发长江流域沿线灾害天气的三类涡旋(高原低涡、西南低涡和大别山涡)及对北方地区暴雨、强对流天气有重要影响的东北冷涡、中亚低涡的主要研究成果进行了梳理。主要回顾了近十年这些涡旋的识别方法、时空分布统计特征、三维结构以及产生的暴雨、强对流天气的机理。最后,对与涡旋系统以及相关天气的研究与预报中的问题、未来发展方向进行了简要讨论和展望。

• 西太平洋暖池海洋热浪在2020-2022三年拉尼娜事件爆发背景下的演变特征、爆发机制及其影响研究

  郑飞, 张小娟, 曹庭伟

  优先出版日期:2023-12-07  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2311.23325

  摘要(603) HTML(0) PDF(2.17 M)( 1427)

  摘要：在全球变暖的影响下,持续增长的海洋热浪事件(marine heatwaves,MHW)对气候系统和社会经济产生了严重影响,其中西太平洋暖池区域是MHW特征显著变化的典型区域。本文基于已建立的MHW高分辨率数据、美国国家环境预报中心(NCEP)提供的大气海洋再分析资料、美国宇航局(NASA)Aqua卫星和生物地球化学Argo浮标提供的叶绿素-a浓度资料,利用统计分析和奇异值分解(SVD)等方法,探讨了2020-2022年西太平洋暖池MHW的演变特征、爆发机制及其生态影响。结果表明,西太平洋暖池MHW的爆发频率和强度等在近30年显著增加,其特征属性的变化与连续La Ni?a事件的爆发密切相关。尤其在2020-2022年连续三年La Ni?a事件背景下,西太平洋暖池区MHW爆发频次达到全球最高,且其覆盖面积、爆发频次、总天数、累积强度均是1982年以来最显著的。通过对西太平洋暖池区域混合层热收支的分析,2020-2022年期间MHW爆发主要是净海表热通量中的向下短波辐射项和海洋动力过程中的纬向平流项共同主导。此外,研究也揭示了在西太平洋暖池区域,MHW与海洋生态指标叶绿素-a浓度时空尺度上呈现负相关协同变化的特征,尤其是2020-2022年的MHW事件使该区域海洋上层浮游生物量整体呈显著下降趋势。

• 青藏高原东南缘不同类型生态系统碳、水交换特征

  刘辉志, 杜群, 许鲁君, 刘阳, 蒙小妮, 邵雅梅, 郑颖祺

  优先出版日期:2023-11-29  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2309.23315

  摘要(429) HTML(0) PDF(2.40 M)( 1290)

  摘要：青藏高原东南缘横断山脉地区是南亚和东亚季风的交汇处，也是大气变化的敏感区和热源区。开展该地区地气相互作用对区域水热过程影响机制及其参数化研究，对于研究青藏高原大气水汽传输的关键过程问题有重大意义。本文介绍了基于涡动观测法开展的青藏高原东南缘地区的地气相互作用观测试验，并总结了洱海湖面、丽江高山草甸及腾冲北海湿地的地气交换特征，以及利用数值模式开展复杂山地局地环流特征的研究工作。目前已初步明确和揭示青藏高原东南缘横断山脉不同类型下垫面的地气交换特征及其影响因素，主要结论如下：青藏高原东南缘高山草甸的碳、水交换过程受降水分布影响显著，“浮毯型”湿地（水面常年覆盖有“浮毯”状苔草草排）的碳、水交换除了受气象因素影响外，也受到下垫面植被和水体比例变化的影响。不同类型生态系统的碳、水交换过程在不同时间尺度的影响因子存在差别。风速始终是湖泊潜热和CO2交换的关键影响因子，而降水在较长时间尺度对湖泊CO2通量也有显著影响。此外，青藏高原东南缘的复杂地形对于生态系统的碳、水交换过程也有显著影响。复杂地形产生的不同类型的局地环流对于生态系统的碳、水交换过程有不同的影响。

• 青藏高原-印度洋热力差对南亚季风活动的多尺度影响

  肖子牛, 李张群

  优先出版日期:2023-11-24  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2310.23324

  摘要(589) HTML(0) PDF(2.87 M)( 1334)

  摘要：海陆热力差异是季风形成和演变的根本驱动力，青藏高原与印度洋热力差异是影响南亚季风活动的重要因素。本文围绕次季节、季节、年际和年代际等不同时间尺度上青藏高原与印度洋的热力差异对南亚季风活动的影响，回顾和总结了相关研究成果。在次季节尺度上，主要聚焦在两者的热力差异对南亚季风爆发的影响；在年际尺度上，着重阐释了其对南亚季风强度年际变化的指示意义；在年代际尺度上，考察了热力差异和南亚季风降水关系的年代际变化。同时，本文对该领域一些需要进一步研究的问题进行了讨论。

• 北半球夏季急流遥相关：进展与展望

  王林, 徐霈强

  优先出版日期:2023-11-24  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2311.23322

  摘要(420) HTML(0) PDF(2.78 M)( 1502)

  摘要：急流遥相关是沿急流波导传播的准静止行星尺度波列，在大气环流的维持和演变中有重要作用，其异常活动常伴随极端天气气候事件的发生。研究急流遥相关在不同时间尺度的变异特征和机理不仅可以加深对大气环流变化规律的理解，还可以为相应时间尺度上的天气预报、气候预测乃至气候预估提供科学依据。根据波导的性质，北半球夏季的急流波导可以分为以正压效应为主要维持机制的副热带急流波导和以斜压效应为维持机制的极锋急流波导。本文聚焦夏季急流遥相关活动最为活跃的欧亚大陆地区，在回顾急流遥相关理论的基础上，简要总结了近年来关于夏季副热带急流遥相关和极锋急流遥相关的形成条件、动力机制、气候影响和未来变化的研究进展，并展望了一些未来值得继续深入研究的问题。

• 从能量学角度理解气候背景场对ENSO热带和热带外遥相关的影响

  黄刚, 胡开明, 唐颢苏, 汪亚, 屈侠, 赵桂洁

  优先出版日期:2023-11-20  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2305.23304

  摘要(342) HTML(0) PDF(2.00 M)( 1346)

  摘要：厄尔尼诺-南方涛动 (El Ni?o-Southern Oscillation, ENSO) 通过遥相关过程影响全球天气气候。在热带地区，ENSO能通过影响热带对流层温度导致遥远海盆降水和海表温度异常；在热带外，ENSO能通过激发准定常罗斯贝波动造成北美、亚洲等地区气候异常。气候背景场对ENSO热带和热带外遥相关有重要影响。一方面，气候背景大气环流场可以通过正压和斜压能量转换影响ENSO遥相关波列的位置和强度。另一方面，热带气候背景海温和对流场会通过影响湿静力能分布影响ENSO热带遥相关过程。这些研究表明分析能量过程有助于理解气候背景场影响ENSO遥相关的机理。本文回顾了近几十年来国内外关于气候背景场对ENSO热带与热带外遥相关影响的能量分析研究进展，在此基础上，回顾了全球变暖背景下ENSO遥相关的可能变化，并提出了一些未来该领域内需要进一步研究的科学问题。

• 北极-中纬度联系与北极海冰变化的关系研究新进展

  武炳义

  优先出版日期:2023-11-20  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2309.23305

  摘要(403) HTML(0) PDF(4.96 M)( 1782)

  摘要：本文概要介绍了近年来(2018-2023年)，北极-中纬度联系与北极海冰变化的关系研究新进展。主要包括以下几个方面：（1）对北极海冰融化在欧洲极端降雪个例中的贡献有了实质性的认识,这是以往研究提出的北极海冰影响大气环流的机制所无法解释的。（2）冬季亚洲区域气温对北极海冰持续融化的响应有显著的低频振荡特征。北极海冰持续融化，有利于冬季暖北极-冷欧亚（2004/05-2012/13）和暖北极-暖欧亚(2013/14-2016/17)交替出现。前一阶段北极-中纬度联系加强，而暖北极-暖欧亚阶段北极与东亚的联系减弱了，但海冰融化影响北极-欧亚大陆联系强弱变化的机理不清楚。（3）在夏季平均和季节内时间尺度上，东亚中、低纬度区域夏季高温热浪极端天气事件与同期北极对流层中、低层冷异常有直接的动力联系。北极夏季对流层中、低层冷异常不仅有利于减缓北极海冰融化，而且成为预测后期东亚冬季风趋势的前兆因子。（4）北极夏季海冰融化异常，对我国华北以南区域夏季降水并无实质性影响。（5）尽管诸多研究强调了平流层-对流层相互作用，在连接北极海冰融化与中纬度天气气候中起重要作用，但因果联系依然偏弱，不确定性大于对流层过程。（6）区分北极海冰强迫与大气内部变率在天气事件和气候变率中的不同作用已无实际意义。未来关注北极海冰融化的影响，更应注重其在大气环流低频变化中的作用，以及北极海冰异常空间分布差异和不同异常振幅的影响，同时需要定量化研究北极海冰融化在极端天气和气候事件中的作用。

• 中国夏季月际—季节平均降水动力和统计结合实时预测模型

  范可, 田宝强, 戴海霞

  优先出版日期:2023-11-20  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2308.23312

  摘要(364) HTML(0) PDF(7.83 M)( 1534)

  摘要：中国夏季降水大幅度月际尺度变化往往造成极端旱涝事件交替或转折，但其月际异常会被季节平均掩盖，影响季节尺度气候预测准确度，因此亟需考虑月际气候预测，提升月际—季节尺度气候预测准确度。本文首先采用年际增量和场信息耦合型预测方法研制中国夏季6～8月月际尺度降水动力和统计结合气候预测模型，之后根据月际尺度降水预测，开展季节平均降水预测。首先，基于前期观测信息和美国第二代气候预测系统（CFSv2）预测结果，选取前期12月观测的南太平洋中高纬关键区海温、1月北极关键区海冰密集度以及CFSv2 预测系统2月起报的夏季同期关键区海温作为月际尺度降水预测因子，分别研制以上具有物理意义的单预测因子预测模型，并采用奇异值分解（SVD）误差订正方法对其改进；之后，利用多因子择优集合方案，研制预测效能较高且稳定的中国160站夏季月际尺度降水动力和统计结合预测模型，进而基于月际尺度预测开展夏季季节平均气候预测。1983～2022年夏季（6～8月）中国160站逐月降水预测模型的交叉检验结果表明：逐月回报与观测降水距平百分率的时间相关系数通过90%置信水平的站点占比分别为90%，88%，82%，多年平均的空间相关系数分别为0.39、0.40和0.39，均通过99%置信水平。针对2020～2022年连续三年同样拉尼娜背景下但不同中国夏季降水形势，开展月际—季节独立回报检验，其结果显示，2020～2022年6、7、8月预测降水距平百分率的Ps平均分分别为75、75和70分；夏季季节平均降水的Ps评分分别为72、76和73分，均高于多年业务预测平均分。由此，考虑月际异常开展季节尺度气候预测是提升月际—季节尺度气候预测准确度的一个有效途径。

• 高分辨率气候系统模式研制与应用综述

  俞永强, 安博, 刘海龙, 包庆, 林鹏飞, 何编, 郑伟鹏, 栾贻花, 白从蓉, 李恬燕

  优先出版日期:2023-11-20  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2308.23317

  摘要(518) HTML(0) PDF(20.62 M)( 1521)

  摘要：当今气候系统模式发展的重要趋势之一，是通过提高模式的空间分辨率，改进对气候系统中多尺度相互作用过程和极端事件的模拟能力。过去5年里，中国科学院大气物理研究所发展并完善了25公里分辨率大气环流分量模式FAMIL2.2、1/10度分辨率海洋环流分量模式LICOM3.0，并以此为基础建立了高分辨率气候系统模式FGOALS-f3-H。利用上述高分辨率模式，开展了大量的数值模拟和气候预测研究，其中包括国际耦合模式比较计划第六阶段（CMIP6）的高分辨率模式比较子计划（HighResMIP），建立了海洋环流预测系统（LFS）等。初步评估分析表明，相对于低分辨率模式，高分辨率模式可以更好地模拟台风、极端降水事件、海洋中尺度涡旋以及中尺度海气相互作用过程等重要的天气和气候事件。

• 解析北京郊区一次典型臭氧污染的物理化学过程

  贾龙, 于姗杉, 徐永福

  优先出版日期:2023-11-17  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2311.23309

  摘要(524) HTML(0) PDF(4.17 M)( 1638)

  摘要：臭氧污染是我国当前面临的重要大气环境问题，其不仅取决于大气化学反应过程，而且会受大气物理过程和各气象要素的影响，因此需要从化学和物理两个方向来研究近地面臭氧污染问题。本研究结合外场观测和欧拉光化学模式，解析了2022年秋季北京怀柔城区的一次光化学污染周期内的物理和化学过程。给出了温度、湿度和风速等气象因子，以及臭氧及其前体物挥发性有机物（VOCs）和氮氧化物（NOx，x=1，2）在此期间的日变化特征。通过源解析得到VOCs主要来源为交通排放（46%）、植物源（25%）、溶剂挥发（23%）和燃烧源（9%）。通过欧拉光化学模式确定了区域传输和本地VOCs对臭氧的贡献，结果显示强北风天气条件下，怀柔区臭氧以外来水平输送为主（贡献超过70%）；当以弱的南风或东南风为主时，天气处于稳定状态，臭氧主要来自VOCs和NOx的二次转化。根据VOCs的臭氧潜势，在所有VOCs中对臭氧贡献最大的物质为烯烃，其贡献为67%，其次为芳香烃（16%）。通过敏感度分析，发现臭氧生成对物理因子中的光强、温度和边界层高度最敏感；在臭氧前体物中，活性较强的烯烃类物质的敏感度最高，烷烃最低。基于本地VOCs特征的EKMA曲线，提出了控制臭氧污染的减排策略。

• 大气氧化能力量化研究

  王跃思, 刘子锐, 胡波, 王润玉

  优先出版日期:2023-11-17  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2311.23318

  摘要(529) HTML(0) PDF(2.61 M)( 2250)

  摘要：大气氧化能力(AOC)通常是指大气通过氧化过程去除大气中微量气体成分的速率总和。在对流层和近地层大气中,AOC主要表观为对污染气体的清除能力或净化能力,亦称大气氧化性。AOC是地球大气自洁净的核心能力,但一直缺乏对其内涵的深入认知和对其指标的量化描述。本文作者通过承担国家重点研发计划“区域大气氧化能力与空气质量的定量关系及调控原理”研究等项目,从大气化学基本理论入手,对AOC开展了系列研究,并在其量化表达方面取得了突破性进展。本文将围绕“大气氧化能力量化研究”,对这些进展进行一个简要的描述。首先是在深入认知AOC内涵的基础上,分别从大气化学的热力学和动力学基本原理出发,构建了大气氧化能力表观指数(AOIe)和潜势指数(AOIp),并通过二者归一化指数日变化闭合研究,发现了非均相化学过程对AOC的贡献不容忽视。随着PM_2.5污染的加重,无论夏季还是冬季,AOIe亦随之增加,但AOIp冬季则出现了相反的情景,表现出AOIp的变化更受气象条件的影响。AOC闭合研究思路用于大气OH自由基的储库分子HONO“未知源”研究,发现了北京大气HONO的重要非均相来源,阐释了MCM机制对冬季AOC低估的重要原因。AOIp用于预测我国大气臭氧污染潜势格局,发现AOIp_O₃与J(NO₂)直接相关,全国J(NO₂)的年均值为4.39×10_-3 ^s_-1^,高值区主要分布在四川、贵州、重庆和湖南等地。与其他化学反应氧化性指数对比,AOIe与AOIp组合指数更具准确性、普适性和实用性,可评价已发生的污染过程AOC的变化,亦可预测城市或区域重污染发生的可能性及其变化和格局。

• 大气热带波动研究进展

  武亮, 冯涛, 黄荣辉

  优先出版日期:2023-11-08  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2310.23321

  摘要(443) HTML(0) PDF(2.66 M)( 1710)

  摘要：本文简要回顾了热带波动的浅水理论解及对应的波动特征。系统回顾了从观测资料中区分和分离热带波动的信号的方法,指出近年来在热带波动观测和分离研究方面取得了明显进展,许多不同于经典波动理论的新特征被揭示。在此基础上回顾了几种影响波动演变的机制(如波流相互作用、波动-积云对流相互作用、水汽作用等)来部分解释观测热带波动与理论的差异的可能原因。这些研究表明局地大尺度环流和湿对流等在热带波动结构演变、强度和位置中有着重要作用。文中还综述了热带波动对热带气旋生成及路径影响及机制,这表明热带波动的变化能够较好解释热带天气如热带气旋活动的变化特征。最后,大气热带波动研究依然有许多科学问题亟待解决,它对于大气科学发展具有重要科学意义。

• 缅怀我们的恩师—叶笃正先生的学术成就和治学精神

  黄荣辉, 黄刚

  优先出版日期:2023-11-08  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2310.23302

  摘要(640) HTML(0) PDF(1020.59 K)( 1345)

  摘要：本文是为纪念我们的恩师—叶笃正先生逝世10周年及他对我国大气科学和中国科学院大气物理所发展的重大贡献而写。本文简要地回顾他对大气科学的主要贡献，在70多年的研究生涯，他提出了罗斯贝波能量频散理论，此理论已是动力气象学的经典理论之一；并且他创立了东亚大气环流理论和青藏高原气象学；特别是他提出了大气运动过程适应的尺度理论以及全球增暖适应的新概念。本文还简单回顾了他对大气物理研究所发展的杰出贡献和他严谨、认真的科学精神。

• 中国近海变暖和海洋热浪演变特征及气候成因研究进展

  蔡榕硕, 谭红建

  优先出版日期:2023-11-08  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2310.23313

  摘要(1121) HTML(0) PDF(2.60 M)( 1827)

  摘要：近几十年来,气候变化背景下中国近海海表面温度(SST)显著上升且极端高海温事件(海洋热浪)频发,时常引发海洋生物大规模死亡和赤潮暴发等生态灾害。为此,回顾了中国近海变暖及海洋热浪的相关研究进展,包括海温变化趋势和变率、海洋热浪演变特征和气候成因,以及相关的影响,并探讨了应对策略。分析结果表明,1960–2022年,中国近海尤其是东中国海(渤、黄和东海)对气候变化的响应显著,SST分别上升了1.02 ±0.19°C、1.45±0.32°C,并有明显的年代际和年际变率；SST的变化除了受到ENSO、PDO等大尺度海气相互作用的影响,还受到东亚季风变化与黑潮经向输运的直接影响和共同作用。中国近海变暖还引起了地理等温线明显向北迁移,导致季节性物候发生变迁(春季提前和秋季滞后),并影响海洋生物生长节律、地理分布、群落结构和生态服务功能,而频繁发生的海洋热浪也对珊瑚礁等海洋生态系统和海水养殖业造成灾难性的影响。分析还揭示,未来中国近海较高纬度海区将暴露于更强烈的升温、热浪、酸化、缺氧和生产力降低等综合影响下,海洋生态系统尤其是中国南海珊瑚礁生态系统面临突破气候临界点的风险。当前除应加强对中国近海变暖和海洋热浪物理过程、可预报性及预测预警等研究外,还亟需采取变革性的海洋气候行动及应对措施,增强海洋生态系统的气候恢复力,应对未来气候变化的影响。

• 东亚夏季风与热带海气相互作用研究进展

  陈文, 于甜甜, 冯娟, 陈尚锋, 朴金玲

  优先出版日期:2023-11-08  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2310.23310

  摘要(377) HTML(0) PDF(2.37 M)( 1605)

  摘要：在东亚夏季风变异的众多影响因子中,热带海温是影响夏季风系统变化的主要原因。近年来,国内外学者在热带海温异常对东亚夏季风影响的研究方面取得了很大进展。本文从季节内、年际到年代际时间尺度,简要回顾了近年来关于热带海气相互作用影响东亚夏季风变异及其机理的研究进展,特别综述了关于ENSO、热带印度洋和大西洋海温异常对东亚夏季风系统的影响和机理方面的主要研究进展。此外,本文还系统回顾了热带海温对东亚夏季风与冬季风关联的影响及过程。最后,提出了在热带海温异常影响东亚夏季风季节内尺度变化、全球变暖下热带海温的变化及其对东亚夏季风的影响等方面值得深入探讨的科学问题。

• 海气关系的季节变化和时间-空间尺度依赖性

  WU RENGUANG, 孙小山

  优先出版日期:2023-11-08  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2310.23303

  摘要(395) HTML(0) PDF(1.13 M)( 1679)

  摘要：本文根据近年来对于表面湍流热通量和海表面温度变化关系的分析回顾了海气关系的季节变化和时间-空间尺度依赖性。内容包括表面湍流热通量和海表面温度变化关系的表征方法、区域变化、季节变化和随时间、空间尺度的变化，以及表面风速和海气湿度差对表面潜热通量和海表面温度变化关系的相对贡献。表面湍流热通量和海表面温度变化关系在中纬度海洋锋区和副热带涡旋区显著不同。在中纬度海洋锋区，海洋过程对海表面温度变化的贡献占主导地位，因而表现为海洋强迫作用，并且冬季比夏季更大。在副热带涡旋区，表面湍流热通量对海表面温度变化的作用更为显著，因而表现为大气强迫作用，并且夏季比冬季更为明显。在阿拉伯海西部地区，夏季海洋过程对海表面温度变化影响明显，表现出海洋强迫作用，而冬季以表面湍流热通量影响为主，表现为大气强迫情况。在孟加拉湾、南中国海和菲律宾海地区，无论冬夏季都表现为大气强迫作用。在中纬度海洋锋区冬季和阿拉伯海西部地区夏季，海洋强迫随时间尺度增长而增强，而在其它地区和季节，存在由较短时间尺度的大气强迫为主向较长时间尺度的海洋强迫变得重要的转换，转换的时间尺度大约在20-40-天。在中纬度海洋锋区，海洋强迫作用随空间尺度增大而减弱，并向大气强迫情况转换，转换的空间尺度夏季比冬季小。一般而言，大气强迫作用随空间尺度增大而增强。

• 关于亚洲中高纬区极端气候的研究 ——国家自然科学基金重大项目内容及阶段进展简介

  王会军

  优先出版日期:2023-11-08  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2310.23301

  摘要(362) HTML(0) PDF(605.02 K)( 1425)

  摘要：近年来极端气候的发生频率和强度有明显增强的趋势，在我国尤为突出（Yin et al., 2023b），造成了越来越大的对经济社会和人民生命安全的威胁。我国科学家也越来越关注我国及东亚区域的极端气候问题。对比而言，亚洲中高纬区虽然也是气候变化的高敏感区，受到的关注却相当少，可能是源于气候资料的相对欠缺，也可能和亚洲高纬度区域（特别是西伯利亚地区）人口少、经济社会发展之后有关。实际上，随着对于北极放大效应的研究的深入，极其有必要开展对整个亚洲中高纬区开展气候变化影响和极端气候研究，把我国科学家高度关注的研究区域从东亚区向北延伸。其中有很多关键科学问题需要研究，特别是该区域极端气候的形成与变异过程、机制以及可预测性，极端气候对生态系统的影响，极端气候的未来演变趋势，等等。因此，国家自然科学基金委地学部在择优的基础上以重大项目的力度支持了这个方面的研究（项目执行期为2020-2024年）。本文概要介绍了该项目的框架和若干初步研究进展。

• 2002年至今北京大气气溶胶光学特性的地基遥感连续观测

  陈洪滨, 施红蓉, 范学花, 夏祥鳌

  优先出版日期:2023-10-26  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2309.23320

  摘要(379) HTML(0) PDF(2.01 M)( 2660)

  摘要：长时间序列的气溶胶光学特性观测资料是定量研究气溶胶辐射和气候效应的重要基础,也是空气质量和环境健康研究重要数据来源。本文系统评述了全球AERONET观测网,并介绍了我国最长观测时间的AEROENT北京站(IAP)发展状况和一些研究成果；使用北京站长达20余年的观测数据,针对AERONET光学辐射产品的多时间尺度变化特征进行系统分析,讨论了长期观测的重要性和迫切性。

• 春季青藏高原积雪年际变率的年代际转型对东亚夏季风影响的研究

  张超, 段安民

  优先出版日期:2023-10-26  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2309.23306

  摘要(385) HTML(0) PDF(1.98 M)( 1680)

  摘要：冬春青藏高原积雪异常是东亚夏季风的重要预测因子之一。本文系统回顾了近20年关于高原积雪年际变率的年代际转型影响东亚夏季风的相关研究，主要结论如下：(1)1990s初春季青藏高原积雪的年际变率从东西偶极型转变为全区一致型，这主要受北太平洋、热带大西洋海温异常变化的影响，也与南极涛动、北极涛动的变化密切相关；(2)春季青藏高原积雪年际变率的年代际转型可通过影响东亚高层的副热带西风急流和低层的水汽输送，进而影响东亚夏季风降水格局变化；(3)青藏高原积雪异常可通过“高原大气河”的机制影响梅雨雨带；(4)大西洋年代际振荡可调节春季青藏高原积雪与梅雨降水关系的年代际变化，当大西洋年代际振荡为正(负)位相时，春季青藏高原积雪与梅雨的关系加强(减弱)。最后，本文对青藏高原积雪异常影响东亚季风变化的关键科学问题进行了讨论与展望。

• 陆地高分辨率水文-生物地球化学过程三维模型CNMM-DNDC的研发及应用进展

  郑循华, 李思琪, 张伟, 刘春岩, 姚志生, 韩圣慧, 王睿, 王凯, 李勇

  优先出版日期:2023-10-26  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2305.23314

  摘要(603) HTML(0) PDF(4.46 M)( 1660)

  摘要：CNMM-DNDC是本文作者团队研发的陆地高分辨率水文-生物地球化学过程三维模型。本文系统介绍了建模背景和理念、核心过程和模型特点、模拟功能和观测验证、多尺度区域或流域初步应用以及未来发展展望。自2018年刊发其首个版本以来，该模型经过了多方面科学过程改进和模拟功能扩展，在元素化学反应、物质相变和机械迁移等基本理化生过程层面，完成了对陆地表层系统碳氮磷水循环全耦合的精细刻画。迄今开展的观测验证表明，CNMM-DNDC基本普适于不同生物气候带（从热带到寒区多年冻土地带）的流域或区域长时间序列“三高”（即时间、空间和过程高分辨率）综合模拟，实现对陆地生态系统的碳氮磷水三维运移、水土流失、水力驱动溶解态和颗粒态碳氮磷横向迁移、碳氮温室气体和污染气体排放、生态系统生产力、水分蒸散发和水分能量平衡等众多可持续发展目标表征变量的预测。该模型广泛推广应用于多尺度区域或流域的复杂过程虚拟科学试验研究和服务于面向生态环境建设与减污降碳的优化调控决策，可望为协同落实多个联合国可持续发展目标提供先进的数值模拟技术支撑。

• CMIP6模式关于中国LAI对温度和降水变化敏感性的模拟能力评估

  王丹云, 曾晓东, 宋翔

  优先出版日期:2023-10-20  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2304.22067

  摘要(532) HTML(0) PDF(3.05 M)( 2321)

  摘要：评估地球系统模式对气候和植被的模拟能力是利用地球系统模式进行气候变化、陆地生态系统、碳循环研究的基础。基于观测和遥感数据,本文评估了第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)中18个全球耦合模式对中国生长季温度、降水和叶面积指数(Leaf Area Index, LAI)的模拟性能；采用多元线性回归模型,定量植被对温度、降水的敏感性,并评估CMIP6模式对植被敏感性在地理和气候空间上的模拟能力。研究结果表明,(1)大部分模式可较好地模拟生长季温度、降水和LAI的气候态空间分布特征,但普遍高估全国平均LAI,且各模式对气候和植被变化趋势的模拟结果存在较大偏差；(2)与观测数据相比,大多数模式可模拟出植被敏感性正负符号的空间分布特征,但模式对植被敏感性幅度及其在气候态空间的分布(即：与气候场的对应关系)的模拟能力仍有待进一步提高；(3)基于模式在生长季的温度、降水、LAI及其敏感性方面的综合排名,四个模拟性能最佳的模式分别为CanESM5-CanOE、INM-CM5-0、IPSL-CM6-LR和MPI-ESM1-2-LR。

• 大西洋多年代际振荡对东亚气候影响的综述

  姜大膀, 司东, 缪家鹏

  优先出版日期:2023-10-10  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2307.23311

  摘要(838) HTML(0) PDF(1.39 M)( 2854)

  摘要：本文综述了近年来有关大西洋多年代际振荡（AMO）及其对东亚气候影响的研究进展，主要包括AMO的形成机制与指数定义、AMO对东亚夏季和冬季气候的影响、AMO与其他大洋的协同作用。目前，关于AMO的形成机制仍有不同意见，传统观点认为AMO是气候系统内部过程尤其是大西洋经向翻转流造成的，但近期有工作指出AMO是气溶胶、火山喷发等外强迫驱动产生或是海洋对大气随机强迫的一种响应。AMO可以通过三种途径调制东亚夏季气候，当AMO处于正位相时，东亚夏季风加强、降水增多、气温升高，反之亦然。同时，AMO正位相有利于东亚冬季风偏强，欧亚大陆中纬度及中国北方偏冷；负位相时则大体相反。鉴于AMO的重要作用，加深理解AMO形成机制及其对东亚气候影响有益于提升东亚气候的年代际预测水平。

• 泛南海地区极端降水的历史分布和未来演变特征

  杨崧, 徐连连

  优先出版日期:2023-08-29  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2307.23308

  摘要(361) HTML(0) PDF(4.11 M)( 1227)

  摘要：泛南海地区是全球海-陆-气相互作用最敏感的区域之一，该区域极端降水释放的潜热加热可以调节局地的温度和湿度廓线对大气环流进行调整，进而影响周边地区甚至全球的天气气候。因此，泛南海地区极端降水的时空变化特征及变异机理一直是国内外学者关注的焦点。本文利用观测数据（1951-2014年）和CMIP6两种共享社会经济路径（SSP1-2.6和SSP5-8.5）的统计降尺度数据（2015-2100年），分析了泛南海地区年平均和季节平均的日降水的最大值（RX1day）、连续5日降水的最大值（RX5day）、极端强降水天数（R20）和非常湿润天（R95p）的时空变化特征。RX1day、RX5day、R20和R95p常用于表征极端强降水、持续性强降水、极端强降水的频率和极端累计降雨量的特征。1951-2014年泛南海地区年平均和季节平均的四个极端降水指数的较大值均分布在东南亚、中国东南部以及青藏高原南坡地区，即这些区域不仅是极端强降水发生的区域，也是持续性强降水以及高频极端降水发生的区域。季节平均的极端降水指数特征表现为：东南亚一年四季都极易发生强降水、持续性强降水和高频极端降水；南亚、青藏高原以及东亚的各个极端降水指数在夏季最大，秋季和春季次之，冬季最小。SSP1-2.6和SSP5-8.5情景下2015-2100年泛南海地区年平均和季节平均的四个极端降水指数的空间分布与历史时期相似，且对整个区域而言，各个指数均呈显著增加的趋势。由各个指数在未来三个时段（2016-2035年，2046-2065年和2080-2099年）相比于1995-2014年的百分比变化可知，南亚和青藏高原是泛南海地区未来强降水、持续性强降水以及高频极端降水变化最显著的区域。由此可知，虽然东南亚是历史时期四个极端降水指数的大值区，但该区域各个极端降水指数在未来三个时段的变化没有其他区域明显。此外，以东南亚为例，本文分析了该区域1979-2019年夏季极端降水的形成机理，发现印度洋冷海温异常、热带北大西洋暖海温异常以及热带太平洋和大西洋海温异常是造成东南亚夏季极端降水呈北湿南干、全区一致偏湿和北干南湿的关键因子。

• 我国大气电学研究的最新进展

  郄秀书, 朱江皖, 底绍轩, 骆烁名, 黄子凡, 刘冬霞, 张鸿波, 袁善锋, 刘明远, 孙竹玲, 徐晨, 孙春发, 王东方, 蒋如斌, 杨静

  优先出版日期:2023-08-09  DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2306.23307

  摘要(672) HTML(0) PDF(2.23 M)( 2540)

  摘要：大气电学主要研究地球大气和近地空间发生的电学过程及其机理和影响，其核心研究内容是雷电物理和雷暴电学。自1980年代以来，中国大气电学研究不断取得新的进展。得益于高时间分辨率雷电探测技术的进步，大气电学研究不仅在雷电物理学和雷暴云电荷结构方面取得了重要成果，也在雷电和雷暴对近地空间的影响、强对流天气的雷电特征、以及雷电资料同化和预警预报等方面取得了重要进展。本文从六个方面对近五年来大气电学的主要研究进展进行回顾，包括高精度雷电探测和定位技术、雷电物理过程和机制、雷暴对中上层大气的影响、雷暴云电荷结构的观测和数值模拟、强对流天气的雷电特征与预报、雷电对气候变化的影响与响应等，最后对大气电学未来发展进行展望。

• 气候突变的定义和检测方法

  符淙斌, 王强

  1992,16(4):482-493, DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.1992.04.11

  摘要 (14308) HTML (0) PDF (0.00 Byte) (9417)

  摘要：气候突变现象及其理论的研究是近代气候学一个新兴的研究领域.本文是气候突变研究评述的第一部分,着重讨论了突变,主要是气候突变的定义和气候突变信号的各种检测方法.把气候突变归纳为四类,即均值突变、变率突变、转折突变和翘翘板(seasaw)突变.并通过Mann-Kendall法的检测,发现在本世纪20年代经历了一次全球范围的气候突变.

• 2009年秋至2010年春我国西南地区严重干旱的成因分析

  黄荣辉, 刘永, 王林, 王磊

  2012,36(3):443-457, DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2011.11101

  摘要 (11668) HTML (0) PDF (7.74 M) (7796)

  摘要：我国西南地区从2009年秋季到2010年春季发生了严重干旱, 这次干旱无论持续时间和发生区域或降水减少程度都是近50年来所罕见的, 因而本文利用NCEP/NCAR再分析资料和海温资料从热带西太平洋和热带印度洋热力异常对热带西太平洋和南亚上空大气环流的影响来分析了这次西南地区干旱发生的成因。分析结果表明: 从2009年秋到2010年春季, 热带西太平洋和热带印度洋处于升温状态, 它使得热带西太平洋上空产生反气旋异常环流, 造成了西南气流异常在我国东南沿海加强, 而华南和华中地区上空处于低槽控制, 因而在高原东部为槽后西北气流和下沉气流所控制, 造成了从孟加拉湾来的水汽很难到达云贵高原, 从而引起了此区域降水长期偏少。并且, 分析结果还表明了中高纬度地区的环流异常对此次严重干旱也有重要影响。由于从2009年冬季到2010年春季中高纬度准定常行星波传播的极地波导偏强, 而低纬波导偏弱, 这导致波的E-P通量在60°N附近对流层和平流层为辐合, 而在35°N附近对流层中、上层为辐散, 从而引起纬向平均西风在60°N附近对流层和平流层减弱, 而在35°N附近对流层中、上层加强, 造成了北极涛动 (AO) 为很大的负值。由于AO为负值, 东亚冬季冷空气活动强且路径偏东, 使得到达西南地区冷空气偏弱, 从而引起西南地区持续性严重干旱的发生。

• 夏季热带西太平洋上空的热源异常对东亚上空副热带高压的影响及其物理机制

  黄荣辉, 李维京

  1988,12(s1):107-116, DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.1988.t1.08

  摘要 (11195) HTML (0) PDF (0.00 Byte) (419)

  摘要：

• APHRODITE高分辨率逐日降水资料在中国大陆地区的适用性

  韩振宇, 周天军

  2012,36(2):361-373, DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2011.11043

  摘要 (11119) HTML (0) PDF (12.25 M) (7720)

  摘要：日本APHRODITE (Asian Precipitation-Highly Resolved Observational Data Integration Towards Evaluation of Water Resources) 研究计划建立了一套高分辨率的逐日亚洲陆地降水数据集 (简称APHRO), 时间从1951年到2007年, 空间分辨率为0.25°×0.25°。本文从气候态、 不同等级降水量分布以及长期变化等方面分析, 通过与中国559个台站观测资料对比, 考察了该降水资料在中国地区的适用性。结果表明: (1) 气候态分布方面, APHRO降水量与台站资料一致, 并且可以准确表征雨带的季节性移动; 但是, 与台站资料相比, 这套资料的降水强度偏小, 而降水频率偏大。 (2) 考察不同等级降水量的分布发现, APHRO资料的暴雨年降水量相对偏少, 而小雨和中雨的年降水量偏多。 (3)APHRO资料揭示的近50年降水量的变化趋势与台站资料大致相同, 并能反映年平均降水频率 “西增东减” 的趋势; 两套资料近50年的年平均降水强度在东南沿海和西北部等区域都呈增加趋势, 但APHRO在华北、 东北和江淮区域的降水强度变化趋势与台站资料差异显著。此外, 在年代际变化方面, APHRO资料对中国东部降水夏季 “南涝北旱” 和 “江南春旱” 强度的描述与台站资料有所不同, 降水量的变化趋势偏弱。

• 我国东部夏季降水异常主模态的年代际变化及其与东亚水汽输送的关系

  黄荣辉, 陈际龙, 刘永

  2011,35(4):589-606, DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2011.04.01

  摘要 (10608) HTML (0) PDF (6.09 M) (8912)

  摘要：本文利用1958～2000年ERA-40再分析每日资料和我国516台站降水资料以及EOF方法, 分析了我国东部季风区夏季降水异常主模态的年代际变化特征及其与东亚上空水汽输送通量时空变化的关系。分析结果表明了我国东部季风区夏季降水的时空变化存在两种主模态: 第1主模态不仅显示出明显的准两年周期振荡的年际变化特征且也有明显的年代际变化, 在空间上具有经向三极子型分布; 第2主模态显示出明显的年代际变化特征, 且在空间上具有经向偶极子型分布。这表明了这两主模态有明显的年代际变化, 在1958～1977年期间我国东部夏季降水异常分布为从南到北 “＋－＋” 经向三极子型分布, 而在1978～1992年期间降水异常出现了与1958～1977年相反的分布, 为从南到北 “－＋－” 经向三极子型分布。然而, 在1993～1998年期间, 由于第2主模态的作用增大, 我国东部夏季降水异常为从南到北经向三极子型与 “＋－” 偶极子型模态的结合, 这使华南夏季降水明显增加。并且, 分析结果还表明: 这两主模态的年代际变化与东亚上空夏季水汽输送通量的时空变化密切相关, 它不仅与东亚和西北太平洋上空似如东亚/太平洋型 (EAP型) 遥相关波列分布的夏季水汽输送通量异常年代际变化有关, 而且与欧亚上空中高纬度西风带似如欧亚型 (EU型) 遥相关波列的夏季水汽输送通量异常年代际变化密切相关。

• 大气边界层物理与大气环境过程研究进展

  张美根, 胡非, 邹捍, 等

  2008,32(4):923-934, DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2008.04.18

  摘要 (10161) HTML (0) PDF (1.90 M) (21844)

  摘要：总结了近5年来中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室(LAPC)在第二代超声风速温度仪研制、城市边界层研究、复杂地形大气边界层探测与数值模拟、湍流机理研究、大气污染模式发展与应用等领域的主要进展，其中，第二代超声风速温度仪的野外对比测试结果表明其主要性能完全达到了国际先进水平；北京城市化发展使得北京325 m气象塔周边近地面流场已经具备了典型城市粗糙下垫面的流场特征，近地面夏季平均风速呈现非常明显的逐年递减趋势；北京沙尘暴大风时期湍流运动主要是小尺度湍涡运动，而大风的概率分布偏离高斯分布，风速较大的一侧概率分布呈指数迅速衰减，大风中风速很大的部分具有分形特征；珠穆朗玛峰北坡地区两次综合强化探测实验是迄今为止在青藏高原大型山地中实施的针对山地环流和物质／能量交换最为全面和连续的大气过程探测实验；白洋淀地区的观测研究表明，非均匀边界层具有一般边界层不具备的特点，无论是边界层结构还是湍流输送方面，水、陆边界层之间存在一定的差异，凸显其地表非均匀性的作用；为了解决不同尺度、不同类型的大气污染问题和实际应用，研制或发展完善了多套大气污染模式系统，包括全球大气化学模式、区域大气污染数值模式、城市大气污染数值模式和微小尺度(如街区尺度)范围内污染物输送扩散模式。

• 大气边界层和大气环境研究进展

  胡非, 洪钟祥, 雷孝恩

  2003,27(4):712-728, DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2003.04.18

  摘要 (9962) HTML (0) PDF (736.82 K) (12297)

  摘要：大气边界层物理和大气环境是大气科学的重要领域,中国科学院大气物理研究所自成立以来在这一研究领域取导了丰硕的成果.作者重点介绍最近十多年来在大气边界层探测、大气边界层结构特征、大气湍流理论、城市和区域大气污染预测预报模式研究等方面取得的重要进展,并对大气边界层和大气环境研究的未来发展作了展望.

• 太平洋年代际振荡的研究进展

  杨修群, 朱益民, 谢倩, 任雪娟, 徐桂玉

  2004,28(6):979-992, DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2004.06.15

  摘要 (9744) HTML (0) PDF (1.32 M) (13198)

  摘要：作者以太平洋年代际振荡(PDO)现象为重点,系统地回顾了太平洋年代际变率观测、模拟和理论研究的国内外进展.在PDO时空结构方面,总结了PDO的基本观测事实,在PDO成因方面,从海洋大气相互作用观点出发比较了三类PDO形成机制的理论或假说,讨论了现有理论或假说中存在的若干问题,并提出了未来研究的方向和需要解决的关键科学问题.作者也简要介绍了东亚及中国气候年代际变化的特征及其和太平洋海表温度异常的联系,并讨论了东亚大气环流异常在PDO形成中的可能作用.

• 7个IPCC AR4模式对中国地区极端降水指数模拟能力的评估及其未来情景预估

  江志红, 陈威霖, 宋洁, 等

  2009,33(1):109-120, DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2009.01.10

  摘要 (9435) HTML (0) PDF (806.32 K) (8051)

  摘要：利用中国区域550个站点1961～2000年日降水量资料, 考察参与政府间气候变化委员会(IPCC)第四次评估报告的7个新一代全球模式及多模式集合对现代气候情景下(20C3M)5个极端降水指数的模拟能力, 同时进行中国区域未来不同排放情形下极端降水事件变化的预估, 结果表明: 最新全球模式能较好地模拟出极端降水指数气候场的空间分布及其中国区域的线性趋势, 且模式集合模拟能力优于大部分单个模式, 但在青藏高原东侧、 高原南部存在虚假的极端降水高值区, 模拟的东部季风区的极端降水强度系统性偏低, 区域平均序列年际变率的模拟能力也较低。中国地区21世纪与降水有关的事件都有趋于极端化的趋势, 极端降水强度可能增强, 干旱也将加重, 且变化幅度与排放强度成正比。

• 30年来我国大气气溶胶光学厚度平均分布特征分析

  罗云峰, 吕达仁, 周秀骥, 李维亮

  2002,26(6):721-730, DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2002.06.01

  摘要 (9337) HTML (0) PDF (0.00 Byte) (7475)

  摘要：利用北京等46个甲种日射站1961～1990年逐日太阳直接辐射日总量和日照时数等资料,反演了30年来各站逐年、逐月0.75μm大气气溶胶光学厚度(Aerosol OpticalDepth,简称AOD)平均值,分析了我国大气气溶胶光学厚度的年、季空间分布特征和年代际之间的变化.结果表明:我国大气气溶胶光学厚度的多年平均分布具有典型的地理特征,除个别大城市外,100°E以东,AOD以四川盆地为大值中心向四周减少;100°E以西,南疆盆地为另一个相对大值中心.气溶胶光学厚度的各季分布具有各自的特征.20世纪60年代,我国大气气溶胶光学厚度的平均分布特征是以四川盆地和南疆盆地为两个大值中心向四周减少;70年代,绝大多数地区AOD值增加,其中从四川盆地到长江中下游地区以及华南沿海等地,AOD增加较为明显,AOD的分布和60年代较相似;到80年代,我国大范围地区AOD继续呈增加趋势,其中长江中下游地区,AOD增加相当明显,气溶胶光学厚度的分布发生了一定的变化.

• 夏季东亚季风区水汽输送特征及其与南亚季风区水汽输送的差别

  黄荣辉, 张振洲, 黄刚, 任保华

  1998,22(4):460-469, DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.1998.04.08

  摘要 (9129) HTML (0) PDF (0.00 Byte) (7450)

  摘要：利用ECMWF所分析的1980～1989年每日各层的水汽和风场资料分析了东亚季风区夏季风的水汽输送特征，并与印度季风区夏季水汽输送进行比较。分析结果表明了东亚季风区夏季水汽输送特征明显不同于印度季风区夏季水汽输送，东亚季风区夏季水汽输送经向输送要大于纬向输送，而印度季风区夏季水汽输送则以纬向输送为主。分析结果还表明东亚季风区由于夏季水汽分布是南边大、北边小，偏南季风气流所引起的水汽平流是湿平流。因此，水汽的辐合主要由季风气流所引起的水汽平流所造成，而印度季风区季风气流所引起的水汽平流是干平流，它利于水汽输送的辐散，水汽的辐合主要是由于风场的辐合所造成。

• ENSO循环与中国东部地区夏季和冬季降水关系的研究

  金祖辉, 陶诗言

  1999,23(6):663-672, DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.1999.06.03

  摘要 (9018) HTML (0) PDF (413.03 K) (7732)

  摘要：用中国160个站月平均降水量和赤道东太平洋Ni?o 3区海温资料研究了ENSO循环过程的不同位相与中国降水的关系。结果显示ENSO循环对中国冬、夏季降水丰或欠及时空分布有密切关系，ENSO发展年的夏季我国东部地区以雨量偏少为主，一些地区可偏少3～5成，多雨带位于江淮之间；ENSO恢复年的夏季长江及江南地区雨量偏多，其南北两边偏少；反ENSO年的夏季长江—黄河之间及东南部雨量偏少，其北边和西南正常偏多；在ENSO的准常态年夏季，长江以北为正偏差，江南除少部分地区外降水分布接近正常。还发现ENSO暖位相与中国冬季降水也有很好关系。由于本文用准常态年降水平均值代替通常的气候平均值，因而有利于更好地揭示ENSO与中国气候变化的关系。

• 冬季北极喀拉海、巴伦支海海冰面积变化对东亚冬季风的影响

  武炳义, 黄荣辉, 高登义

  1999,23(3):267-275, DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.1999.03.02

  摘要 (8878) HTML (0) PDF (0.00 Byte) (6358)

  摘要：通过大量的数据分析发现，冬季喀拉海、巴伦支海海区是影响东亚以及北半球气候变化的关键区之一，该海区海冰面积变化与大气500 hPa高度场的EU遥相关型以及东亚冬季风强、弱之间存在密切的关系。冬季该海区海冰偏多，则500 hPa高度场容易出现EU遥相关型（日本及西欧500 hPa高度场偏高），亚洲大陆上的冷高压减弱，而北太平洋海域海平面气压升高，致使东亚冬季风偏弱以及2月份入侵我国的冷空气次数减少；而冬季该海区海冰偏少时，情况正好相反。

• 北太平洋涛动的季节演变及其与我国冬春气候异常的联系

  王林, 陈文, 冯瑞权, 等

  2011,35(3):393-402, DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2011.03.01

  摘要 (8868) HTML (0) PDF (4.18 M) (7880)

  摘要：本文利用NCEP/NCAR再分析资料和我国160站的观测资料, 首先定义了季节平均的北太平洋涛动 (NPO) 指数, 在此基础上分析了不同季节中NPO的时空变化特征, 特别对冬季和春季NPO与我国气温、降水异常的关系作了研究。结果表明, 作为北太平洋地区海平面气压 (SLP) 年际变化的第二模态, NPO具有相当正压的结构, 在地面表现为阿留申群岛附近和夏威夷群岛西北部附近SLP场的反相变化, 在对流层中层的结构与西太平洋型遥相关类似。随着季节的变化, NPO的两地面中心有一定的移动, 其中南部中心在东西方向的移动较明显, 而北部中心在南北方向的移动较明显。在年际变化的时间尺度上, 当NPO处于正 (负) 位相时, 东亚副热带急流轴向北 (南) 偏移, 并伴有急流出口区向下游东北 (东南) 方向的伸展。分析NPO与我国冬、春气候的关系表明, 当冬季NPO处于正 (负) 位相时, 东亚沿岸的北风有较显著的减弱 (加强), 异常的偏南 (北) 气流会带来暖湿 (干冷) 的空气, 从而导致我国东部的大部分地区显著升温 (降温), 同时江淮、长江以南地区以及西北部分地区的降水也有显著增加(减少)。而在春季, 当NPO处于正 (负) 位相时, 受到华南地区异常西南 (东北) 气流以及东亚急流入口区异常次级环流引起的上升 (下沉) 运动的共同作用, 华北地区降水会显著增加 (减少), 而气温则略有下降 (升高)。进一步分析表明, 前期冬季的NPO与我国春季的气候异常间存在紧密的联系, 若冬季NPO处于正 (负) 位相, 则在随后的春季, 我国西南部地区和北方大范围地区的气温会显著偏高(低), 而西北地区的降水会显著增加(减少), 因此, 冬季NPO对我国春季气候异常有一定的预测意义。

• 数值积分过程中截断误差和舍入误差的分离方法及其效果检验

  王鹏飞, 黄荣辉, 李建平

  2011,35(3):403-410, DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2011.03.02

  摘要 (8846) HTML (0) PDF (403.54 K) (6977)

  摘要：本文讨论数值积分过程中截断误差和舍入误差的分离方法和理论, 解析地给出某些数值计算方法的理论截断误差, 并以此来分离计算结果中的误差。然后引入参考解的办法, 用来分离更为一般的微分方程求解过程中的截断误差和舍入误差。以参考解算法为基础, 对一个偏微分方程的数值解进行计算, 所得结果与采用理论截断误差得到的结果进行了对比, 发现：(1) 当使用迎风差和中央差格式时, 理论截断误差和近似截断误差在数值上高度一致, 说明了参考解方法的正确性; (2) 对于一阶的波动方程, 迎风差和中央差格式的理论截断误差在形式上也具有波动的周期特征, 振幅的大小与计算参数有关; (3) 理论截断误差可以适用于任意t时刻, 而近似截断误差的适用时间范围为一个有限的时间段, 不过它可以很容易的获取一般微分方程的截断误差, 而不需要复杂的理论推导。

• 亚洲夏季风的年际和年代际变化及其未来预测

  丁一汇, 孙颖, 刘芸芸, 司东, 王遵娅, 朱玉祥, 柳艳菊, 宋亚芳, 张锦

  2013,37(2):253-280, DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2012.12302

  摘要 (8724) HTML (0) PDF (7.98 M) (12299)

  摘要：本文是对我们近五年在亚洲夏季风年代际与年际变率及其未来预测方面研究的一个综述。主要包括下列三个问题：
  (1)根据123年中国夏季降水资料和印度学者的分析,检测出亚洲夏季风具有明显的年代际尺度减弱,这种年代际变化使中国东部(包括东亚)和南亚夏季降水的格局在过去60年中发生了明显变化。在东亚,从1970年代后期开始,主要异常雨带有不断南移的趋势,结果造成了南涝北旱的降水分布,这主要受到60～80年年代际振荡的影响。青藏高原前冬和春季积雪的年代际减少与热带中东太平洋海表温度的年代际增加是东亚降水型改变的主要原因,这是通过减弱亚洲地区夏季海陆温差与夏季风强度而实现的。未来亚洲夏季风的预测表明,东亚夏季风和南亚夏季风对气候变暖有十分不同的响应。东亚夏季风在本世纪将增强,雨带北推,尤其在2040年代之后；而南亚夏季风环流将继续减弱。这种不同的变化是由于两者对高低层海陆热力差异的不同响应造成。
  (2)年际尺度的变率在亚洲夏季风区主要表现为2年与4～7年的振荡。本文着重分析了2年振荡(TBO)形成的过程、机理及其对东亚降水的影响。对TBO—海洋机理进行了具体的改进,说明了东亚夏季风降水深受TBO影响的原因,尤其是阐明了长江型(YRV)TBO和淮河型(HRV)TBO的特征及其形成的循环过程。
  (3)在总结亚洲夏季风时期遥相关型的基础上,本文提出了季节内和年际尺度的低空遥相关型：即西北太平洋季风的遥相关型与印度“南支”和“北支”遥相关型。它们基本上反映了沿低空夏季风强风速带Rossby波群速度传播的结果。据此可以根据西北太平洋和印度夏季风的变化分别预测中国梅雨和华北雨季来临和降水异常。最后研究还表明,在本世纪亚洲夏季风可能更显著地受到人类活动造成的全球变暖的影响,未来的亚洲夏季风活动是人类排放的CO₂引起的全球变暖与自然变化(海洋和陆面过程(积雪))共同作用的结果。

• 地球系统动力学模式及模拟研究

  曾庆存, 周广庆, 浦一芬, 等

  2008,32(4):653-690, DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2008.04.01

  摘要 (8702) HTML (0) PDF (13.53 M) (16207)

  摘要：将地球上大气、海洋、地理环境和生态各圈看成一个有机的整体进行研究，并统一协调全球气候、生态与环境变化的有关研究（如WCRP、IGBP、IHDP、DIVERSITAS及IPCC、Global Change等)，现称为地球系统动力学。它是新兴的学科，其核心之一就是要建立地球系统动力学理论模式并作模拟研究。本文主要概述了我国地球系统动力学模式研制和发展的有关现状及近年来特别是中国科学院“三期创新”资源和海洋科技创新基地重要方向项目群“地球系统动力学模式研究”启动前后所取得的阶段性成果及主要进展，指出了我国地球系统动力学模式发展应重点研究和解决的科学问题及其主要特色，其中有不少结果是新颖的和具有我国特点的。

• 我国热带气旋研究十年进展

  陈联寿, 孟智勇

  2001,25(3):420-432, DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2001.03.11

  摘要 (8657) HTML (0) PDF (0.00 Byte) (10727)

  摘要：90年代初，国内外开展了几次大规模的热带气旋现场试验，取得了许多宝贵的加 密观测资料。利用这些资料，对热带气旋尤其是异常热带气旋开展了一系列的研究。我国科学家在国家科技攻关85-906项目中的“台风科学、业务试验和天气动力学理论的研究”等与热带气旋有关的课题和国际热带气旋研究合作项目“SPECTRUM(SpecialExperimentConcerningTyphoonRecurvatureandUnusualMovement)”中对台风的突变现象和预报技术进行了重点研究。从而在过去10年中，在台风运动突变、结构和强度突变、台风暴雨的突然增幅、热带气旋路径预报方法研究等方面都取得了新的进展。作者将对这些进展作简要综述。

• 东北冷涡及其气候影响

  胡开喜, 陆日宇, 王东海

  2011,35(1):179-191, DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2011.01.15

  摘要 (8620) HTML (0) PDF (3.07 M) (5868)

  摘要：基于自动识别、追踪方法得到的近50年东北冷涡数据集, 本文研究了东北冷涡的年际变率及演变趋势, 并分析了其持续性活动对我国气候的影响及相关联的大尺度环流异常特征。结果表明, 东北冷涡具有很明显的年际变率, 且存在2.5年左右的主振荡周期, 但没有显著的长期变化趋势。东北局地在持续性冷涡控制下, 四季气温均明显偏低, 并在春季和夏季能造成局部降水偏多。在东北冷涡活跃的夏季, 长江流域往往降水显著偏多; 而在冬季东北冷涡频繁活动时, 我国大部分地区往往低温少雨, 这与强盛的东亚冬季风密切相关。研究结果表明, 冬季东北冷涡活动和东亚冬季风强度之间的相关系数达到99%的信度水平。在东北冷涡活跃的夏季, 东亚地区对流层维持着深厚的偶极型位势高度异常, 高空急流向南偏移并略加强, 低层西北太平洋反气旋异常和中纬度地区的东风异常有助于局地的水汽通量的辐合, 进而有利于降水的偏多。

• ENSO与中国夏季降水年际变化关系的不稳定性特征

  宗海锋, 陈烈庭, 张庆云

  2010,34(1):184-192, DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2010.01.17

  摘要 (8575) HTML (0) PDF (2.75 M) (6727)

  摘要：根据1951～2007年中国160站月降水量资料和Niño 3区月平均海表温度资料， 采用滑动相关分析和合成分析等方法， 探讨了中国夏季降水与前期冬季Niño 3区海温年际变化关系的不稳定性问题。结果表明， 它们之间年际变化关系的长期变化具有明显的地域性， 东北和西北地区相关的不稳定性比东部地区大， 与预测经验吻合。同时也有明显的阶段性， 1951～2007年据滑动相关系数序列可分成1962～1977年、 1978～1992年和1993～至今三个时期。各个时期平均约为16年。它们从一个阶段向另一个阶段过渡的时间很短， 是以气候跃变的形式来完成的。近50多年来在1960年代初、 1970年代末和1980年代末1990年代初共发生了3次明显的跃变过程。跃变前后某些地区滑动相关系数的符号或强度都有显著的差异。研究还表明， 不同时期， 尽管同样是El Niño事件， 它们对中国夏季降水的影响有不同的表现。1962～1977年时间的相关模型有两条多雨带： 一条位于华北、 东北平原和内蒙古东部一线， 另一条在长江中游地区。秦岭[CD*2]大巴山区和江淮流域降水偏少。1978～1992年时期只有一条多雨带， 位于秦岭－大巴山区、 长江中游和下游一线。黄淮地区及华北至东北南部降水偏少。目前我们所处的时期 （1993～至今） 雨带分布与1962～1977年时期的模型基本相似， 也为南、 北两条多雨带， 但其北支雨带南移， 位于从川渝地区经黄淮地区、 黄河下游至东北平原一带， 湖北北部和长江下游降水偏少。呈现北方降水偏多、 南方降水相对偏少的分布。所以， 利用ENSO事件做我国汛期降水预报， 不能只考虑其平均情况的年际变化关系， 还应注意它们之间关系的不稳定性问题。