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青藏高原东北部一次层状云云滴谱宽度的飞机观测研究
1
作者 王研峰 奚立宗 +2 位作者 刘莹 庞朝云 李宝梓 《大气科学学报》 北大核心 2025年第4期653-662,共10页
云滴谱离散度是量化云微物理过程的参数之一,对气溶胶-云-降水过程研究至关重要。利用2022年4月27日在青藏高原东北部的飞行探测资料,分析了云内微物理量和云滴谱宽度分布特征。结果表明:1)低层夹卷作用和活化过程较弱导致此次过冷层状... 云滴谱离散度是量化云微物理过程的参数之一,对气溶胶-云-降水过程研究至关重要。利用2022年4月27日在青藏高原东北部的飞行探测资料,分析了云内微物理量和云滴谱宽度分布特征。结果表明:1)低层夹卷作用和活化过程较弱导致此次过冷层状云云滴谱宽度在云低层较大;中层大量气溶胶活化过程导致云滴竞争水汽限制了云滴尺度增长,云滴谱宽度减小;上层云滴凝结增长过程导致云滴谱宽度变小。2)当云中液态含水量和云滴数浓度分别低于0.025 g·m^(-3)和30个·cm^(-3)的阈值时,云滴谱离散度值分散(0.30~0.85);高于阈值时,云滴谱离散度减小并收敛在很小范围变化(0.3~0.5)。3)相对于云滴谱标准差,气溶胶变化对云滴平均半径的影响主导了气溶胶浓度与云滴谱离散度负相关程度。4)云雨自动转化率与云滴谱离散度之间存在正相关关系,说明云滴谱离散度越大,云水向雨水转化效率高。 展开更多
关键词 过冷层状云 云滴谱宽度 气溶胶浓度 飞机观测
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山西省2023年4月降水异常特征及成因分析
2
作者 王大勇 王晓琼 +3 位作者 柯宗建 张冬峰 陈颖 闫加海 《北京大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期478-486,共9页
利用山西省 1981-2023年 4月降水数据、NCEP/NCAR再分析大气环流和海温数据,基于经验正交函数分解、回归分析、合成分析和相关性分析方法,探讨山西省 2023年 4月降水异常特征及成因.结果表明,2023年 4月山西省降水量比常年同期增加 204.... 利用山西省 1981-2023年 4月降水数据、NCEP/NCAR再分析大气环流和海温数据,基于经验正交函数分解、回归分析、合成分析和相关性分析方法,探讨山西省 2023年 4月降水异常特征及成因.结果表明,2023年 4月山西省降水量比常年同期增加 204.4%,为 1961年以来历史同期最大降水.此次降水异常与海温外强迫因子导致的大气环流异常密切相关,后冬(1-2月)北大西洋海温由北至南"-+-"的异常分布,有利于4月北大西洋至东亚地区 500 hPa位势高度场"-+-+"异常波列的加强和维持,以及低层 850 hPa水汽向山西的辐合,这一有利的高低空环流配置是山西省 2023年 4月降水异常偏多的主要原因. 展开更多
关键词 降水异常 大气环流 海表温度 山西省
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最新版GSMaP与IMERG日降水产品在中国大陆的可利用性评估
3
作者 王银堂 高锐 +4 位作者 李伶杰 孙骞 王磊之 苏鑫 刘勇 《水文》 北大核心 2025年第2期63-72,共10页
基于中国大陆2 411个气象站日降水观测数据,从有雨无雨辨识、降水定量表征以及极端事件监测3个方面,对GPM时代最新GSMaP V8(GSMaP-NRT,GSMaP-Gauge-NRT)与IMERG V06(IMERGEarly,IMERG-Late)近实时日降水产品在中国大陆及八大地理气候分... 基于中国大陆2 411个气象站日降水观测数据,从有雨无雨辨识、降水定量表征以及极端事件监测3个方面,对GPM时代最新GSMaP V8(GSMaP-NRT,GSMaP-Gauge-NRT)与IMERG V06(IMERGEarly,IMERG-Late)近实时日降水产品在中国大陆及八大地理气候分区的可利用性进行系统评估。结果表明:(1)GSMaP-Gauge-NRT与IMERG-Late较同族产品在多数分区提升了分类和定量精度。(2)在有雨无雨辨识方面,GSMaP-Gauge-NRT在所有分区的临界成功指数均高于IMERG-Late,在华北(GSMaPGauge-NRT:0.491,IMERG-Late:0.416)和长江平原地区(GSMaP-Gauge-NRT:0.598,IMERG-Late;0.527)优势突出;在降水定量表征方面,除西南、华北和东南地区外,GSMaP-Gauge-NRT的改进KlingGupta效率系数均高于IMERG-Late,特别在青藏高原(GSMaP-Gauge-NRT:0.299,IMERG-Late:0.081)优势明显。(3)卫星降水产品倾向于低估持续干燥指数而高估持续湿润指数;GSMaP-Gauge-NRT与IMERG-Late监测的长江流域2022年夏季和新疆地区2023年夏季持续干燥指数的高值范围明显偏小;GSMaP-Gauge-NRT较好捕捉了珠江流域2022年和澜沧江流域2023年持续湿润指数的空间格局,但IMERG-Late监测的高值范围明显偏大。总体上,GSMaP V8已展现比IMERG V06更强的分类辨识和定量估计精度,但在极端事件监测方面仍存在不足。这些认识可为GPM时代合理选用卫星降水产品提供参考。 展开更多
关键词 GSMaP V8 IMERG V06 日降水 精度评估 中国大陆
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华南“龙舟水”强度异常与大气环流和海温异常的关系分析
4
作者 伍红雨 吴遥 《气象学报》 北大核心 2025年第2期226-239,共14页
每年端午节前后龙舟竞渡之时,是华南前汛期降水最多、最集中的时期,强降水常引发严重洪涝灾害。对近62年华南“龙舟水”强度异常的气候成因进行分析是防灾、减灾的迫切需求。利用1961—2022年华南192个国家级气象观测站逐日降水资料,构... 每年端午节前后龙舟竞渡之时,是华南前汛期降水最多、最集中的时期,强降水常引发严重洪涝灾害。对近62年华南“龙舟水”强度异常的气候成因进行分析是防灾、减灾的迫切需求。利用1961—2022年华南192个国家级气象观测站逐日降水资料,构建一个表征华南“龙舟水”强度的年景指数,采用线性趋势分析、小波分析等方法分析其变化特征。利用NCEP/NCAR再分析资料和海表温度资料,采用相关和合成分析方法,分析了近62年华南“龙舟水”强度异常与同期大气环流和前期海温异常的关系。结果表明,近62年来,华南“龙舟水”强度年景指数具有明显的年际和年代际变化,且呈明显线性上升趋势。1993年以前主要存在4—5 a的年际变化周期,1993年后,除存在准2 a和准6 a的年际周期外,还存在准16 a的年代际周期。相关分析表明,在“龙舟水”期间(5月21日—6月20日),对流层高层北太平洋中纬度地区位势高度降低,中层东亚大槽南段偏强,华南北部位势高度降低,南支槽偏强,低层菲律宾以东异常反气旋的存在,地面鄂霍次克海阻塞高压加强、东北太平洋高压减弱有利于华南“龙舟水”偏强。“龙舟水”期间,1993年之前和之后不同年代际背景下,华南“龙舟水”异常强、弱年的大气环流存在明显差异。1993年后,高层华南上空辐散更强,低层从西太平洋、中国南海和孟加拉湾到华南的水汽输送更为突出,而北方南下的冷空气更强,致使华南的水汽辐合和上升运动更强,导致1993年后“龙舟水”强度更强。相关分析表明,上一年夏季、秋季到冬季热带大西洋海温持续偏低,上一年夏季到秋季海洋性大陆海温偏低、东北太平洋海温偏高,当年春季热带北太平洋日界线附近海温偏低,有利于华南“龙舟水”强度偏强。华南“龙舟水”异常强、弱年与前期赤道中东太平洋海温的关系具有不对称性,异常强年在1993年及以前主要是厄尔尼诺的持续或衰减年,1993年以后主要是拉尼娜的持续或衰减年。 展开更多
关键词 “龙舟水” 强度 大气环流 海温 华南
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基于Liang-Kleeman信息流和小波相干的总云水含量信息熵因果分析
5
作者 吴香华 黎亚少 +2 位作者 金芯如 任苗苗 王巍巍 《大气科学学报》 北大核心 2025年第4期626-636,共11页
基于云微物理量信息熵的因果分析是表征云微物理特征和探索降水云系发展影响机制的有效手段。本文选取中国东北地区的一次云降水过程,分析了总云水含量(total cloud water content,TWC)信息熵与协变量信息熵的多尺度因果关系。通过TWC... 基于云微物理量信息熵的因果分析是表征云微物理特征和探索降水云系发展影响机制的有效手段。本文选取中国东北地区的一次云降水过程,分析了总云水含量(total cloud water content,TWC)信息熵与协变量信息熵的多尺度因果关系。通过TWC信息熵,评估云系发展过程中的自组织情况;利用小波相干,研究TWC信息熵与协变量信息熵在不同时域、频域下的局部相干特征;利用小波分解,将各变量信息熵序列分解成多时间尺度的子序列,基于VAR(vector autoregression)模型得到各子序列的线性Granger因果关系,并利用Liang-Kleeman信息流量化因果关系的强度。结果表明,TWC信息熵先增后减,与云系的生成和发展阶段相比,在云系成熟阶段呈现出更显著的减熵和自组织;TWC信息熵在2 h时间尺度上与各个协变量信息熵均呈双向Granger因果。大气可降水量信息熵在多时间尺度上与TWC信息熵存在因果关系,在较大时间尺度(4 h、8 h)上Liang-Kleeman信息流流速最大,是解释TWC信息熵变化的最佳变量;向上长波辐射信息熵,在小时间尺度(1 h、2 h)上信息流流速最大,是TWC信息熵的主要影响因子;此外,雷达回波信息熵、垂直气流速度信息熵与TWC信息熵也呈现出一定的因果关系。 展开更多
关键词 总云水含量 信息熵 Liang-Kleeman信息流 线性Granger因果 小波相干
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江淮流域梅雨降水特征及影响因素分析
6
作者 张洁 杨秀芹 +4 位作者 滑申冰 刘晓琳 姚德贵 李哲 朱德华 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第3期15-29,共15页
【目的】梅雨是东亚特有的天气现象,梅雨期间的降水情况影响着夏季旱涝灾害的形成及发展,对社会经济造成严重的损失。因此需要对江淮流域梅雨期降水特征及影响因素进行分析,为该地区旱涝灾害预警提供参考。【方法】基于江淮流域239个站... 【目的】梅雨是东亚特有的天气现象,梅雨期间的降水情况影响着夏季旱涝灾害的形成及发展,对社会经济造成严重的损失。因此需要对江淮流域梅雨期降水特征及影响因素进行分析,为该地区旱涝灾害预警提供参考。【方法】基于江淮流域239个站点1961—2020年日降水资料、全球海表温度、Nino3.4指数和水汽通量资料,分析近60 a江淮流域梅雨期无雨日和特大暴雨频次,通过正交经验函数分析法(EOF)分析江淮流域梅雨期的降水特征及其与海温和水汽通量的关系。【结果】1961—2020年江淮流域梅雨期多年平均无雨日数由南向北递增分布,并且在江淮区(Ⅲ区)呈显著的增加趋势;期间累计发生特大暴雨47次,且梅雨期间各日期日降水量达特大暴雨等级的站点个数有显著的上升趋势。通过EOF分析得出江淮流域梅雨期降水空间分布类型主要有两种,第一模态呈现全流域降水变化趋势一致性,且呈显著的增加趋势,第二模态流域降水呈南北反相分布特征。【结论】江淮流域梅雨期局部地区无雨日数及达特大暴雨等级降水量的站点个数的增多需引起关注;Nino3.4指数出现较高(低)值的次年,江淮流域梅雨期降水的偏多(少)。江淮流域梅雨期降水的变化与热带印度洋、热带中东太平洋、热带大西洋海区在前期冬季、春季和同期的海表温度异常有显著正相关,即当这些海区海温为正异常时,江淮流域梅雨期降水往往偏多;反之,则偏少。影响江淮流域梅雨期降水的水汽输送主要来自孟加拉湾、南海和西太平洋副热带高压西侧,6月南海和西太平洋水汽输送汇合形成强烈的水汽通量带,到了7月,水汽通量带因南海和孟加拉湾水汽输送的汇合而进一步增强。 展开更多
关键词 江淮流域 梅雨 EOF分析 海温 水汽输送 降水 气候变化 影响因素
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近25年云南5月降水多寡的年代际异常特征及其成因
7
作者 周建琴 陶云 +2 位作者 周杰 李蒙 窦小东 《大气科学学报》 北大核心 2025年第2期267-277,共11页
近25年来云南5月降水年际变化特征减弱而年代际变化特征明显,在1999—2008年和2009—2023年发生了一次明显的由多转少的年代际变异,本文分析了这两个时段降水的持续异常特征及其环流成因。结果显示:1)1999—2008年和2009—2023年两个时... 近25年来云南5月降水年际变化特征减弱而年代际变化特征明显,在1999—2008年和2009—2023年发生了一次明显的由多转少的年代际变异,本文分析了这两个时段降水的持续异常特征及其环流成因。结果显示:1)1999—2008年和2009—2023年两个时段的全省性降水差异明显,平均的云南5月降水距平百分率分别为37.9%和-19.7%,且大部地区的降水量差值超过20 mm,其中中西部地区超过了60 mm。2)1999—2008年中高纬度环流有利于冷空气南下影响云南,阿拉伯海和孟加拉湾500 hPa高度场偏低,700 hPa风场为异常气旋环流,输送到云南境内的水汽偏多,降水偏多,而2009—2023年则与之相反。3)1999—2008年和2009—2023年两个时段环流差异明显的区域位于中低纬度。1999—2008年阿拉伯海季风和印缅槽同时偏强,云南5月降水主要受阿拉伯海季风强弱的影响。2009—2023年阿拉伯海季风和印缅槽偏强的时段不对应,同时西太平洋副热带高压偏强,其南侧的异常东风对来自印度洋的水汽输送有阻挡作用,其北侧的西风异常位于云南和华南一带,也不利于北方冷空气影响云南。4)利用欧拉方法计算的两个时段的云南水汽输送通量特征表明,1999—2008年5月60°E附近越赤道气流偏强,到达云南的印度洋暖湿水汽输送偏强,水汽辐合增强,而2009—2023年则与之相反。1999—2008年来自南(西)边界的水汽大(小)于2009—2023年;基于拉格朗日方法计算的700 hPa和500 hPa云南水汽输送轨迹特征显示,1999—2008年来自印度洋(西风带)的水汽输送轨迹数比2009—2023年分别偏多21%和25%(偏少2%和41%)。 展开更多
关键词 云南5月降水 年代际变化 大气环流机制
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南昌市降水结构时空特征及其与大尺度气候的关联机制
8
作者 刘卫林 胡林浩 +1 位作者 张景嵘 郭强 《水电能源科学》 北大核心 2025年第4期40-44,共5页
为揭示南昌市降水结构时空特征及其与大尺度气候的关联机制,基于南昌市1965~2017年13个降水站点的逐日降水数据,采用线性趋势、滑动t检验、Morlet小波分析、小波相干、反距离插值法对南昌市各级别降水指标进行了时空特征分析,探讨了其... 为揭示南昌市降水结构时空特征及其与大尺度气候的关联机制,基于南昌市1965~2017年13个降水站点的逐日降水数据,采用线性趋势、滑动t检验、Morlet小波分析、小波相干、反距离插值法对南昌市各级别降水指标进行了时空特征分析,探讨了其与全球大尺度气候指标的相关性。结果表明,南昌市西北、东南地区各等级降水量、降水日数高于其余地区;暴雨、总降水雨量呈增加趋势,中雨呈减少趋势;暴雨雨强呈增加趋势;小雨、中雨降水量与降水日数存在28年周期,大雨、暴雨降水量与降水日数存在18年周期;各等级降水雨强均有明显的28年周期长度;南昌市降水与北大西洋涛动(NAO)、厄尔尼诺暖流(Nino3.4)、南方涛动指数(SOI)、副热带高压脊线及夏季季风指数(SASMI)均存在显著线性关系,其中SOI、Nino3.4及副高脊线在2000年前后对于暴雨等级降水均表现出时滞相干性。研究结果有助于南昌市防汛抗旱,并为适应大尺度气候变化的水资源管理提供了理论依据。 展开更多
关键词 南昌市 不同量级降水 时空变化 大尺度气候特征指标
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中国高温、干旱及其复合事件的研究进展和展望 被引量：2
9
作者 祝亚丽 刘洋 +5 位作者 孔祥慧 王晓欣 张梦琪 洪晓玮 陈活泼 孙建奇 《大气科学学报》 北大核心 2025年第1期26-36,共11页
干旱是全球最主要、影响最严重的气象灾害之一。随着全球变暖,干旱更易与高温同时发生,干旱与高温的正反馈过程导致极端事件持续更久、强度更强,形成高温干旱复合极端事件,对农业、生态环境等造成更为严重的影响。本文通过对中国高温、... 干旱是全球最主要、影响最严重的气象灾害之一。随着全球变暖,干旱更易与高温同时发生,干旱与高温的正反馈过程导致极端事件持续更久、强度更强,形成高温干旱复合极端事件,对农业、生态环境等造成更为严重的影响。本文通过对中国高温、干旱及其复合事件研究进展的回顾,总结了中国高温、干旱及其复合事件的变化事实,并对影响中国高温、干旱的关键因子及物理机制进行了梳理;指出了当前研究存在的不足,并提出系统研究海温-陆面-海冰-大气多因子、多过程协同影响中国复合高温干旱事件的必要性;最后,对当前高温干旱的预测现状进行了简要回顾,指出在系统认识复合高温干旱事件发生发展机制的基础上,亟须发展动力-统计相结合的方法,以提升其预测水平。 展开更多
关键词 热浪 干旱 极端事件 复合高温干旱事件 复合事件
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三峡水库旱限水位确定及运用方式 被引量：2
10
作者 严子奇 刘至一 +4 位作者 周祖昊 吴碧琼 周丽垚 曹辉 程雅平 《水科学进展》 北大核心 2025年第3期469-480,共12页
三峡水库作为长江流域骨干枢纽性水利工程,在长江中下游干旱防御中发挥着重要作用。目前三峡水库在抗旱调度中缺乏针对性的控制性水位指标和有效的抗旱调度规则,一定程度上影响了水资源综合效益的发挥。针对上述问题,本文提出了三峡水... 三峡水库作为长江流域骨干枢纽性水利工程,在长江中下游干旱防御中发挥着重要作用。目前三峡水库在抗旱调度中缺乏针对性的控制性水位指标和有效的抗旱调度规则,一定程度上影响了水资源综合效益的发挥。针对上述问题,本文提出了三峡水库旱限水位的功能定位和分期旱限水位确定思路,结合汛期水位临时抬升、枯水期逆序递推、蓄水期保障蓄满的角度进一步提出了分期旱限水位的确定方法及运用方式,以2022年为典型年计算得到三峡水库汛期旱限水位(156.6 m)以及蓄水期和枯水期逐日旱限水位。结果表明:与现行调度方案对比,采用分期旱限水位和运用方式控制三峡水位下泄流量,在汛末提前蓄水,可以有效抬升三峡水位,各方案中水位最高抬升13.01 m,发电量最高增加35亿kW·h,下游各行业用水保障天数最高增加34 d。研究成果不仅为三峡水库旱限水位设计和运用提供了技术参考,亦可为中国其他大型综合性水利枢纽工程旱限水位确定和应用提供科学支撑。 展开更多
关键词 旱限水位 抗旱调度 调度规则 三峡水库
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基于REOF的不同量级降雨侵蚀力时空变化——以重庆市为例 被引量：1
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作者 靳军英 王林 +1 位作者 金铁生 张卫华 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2025年第1期163-177,共15页
研究重庆市不同地理分区内各量级降雨侵蚀力的时空变化特征,为该地区进行更加精准的区域性水土流失防治工作提供理论依据。选取1981-2020年重庆市31个站点逐日降雨数据,利用旋转经验正交函数(Rotated Empirical Orthogonal Function,RE... 研究重庆市不同地理分区内各量级降雨侵蚀力的时空变化特征,为该地区进行更加精准的区域性水土流失防治工作提供理论依据。选取1981-2020年重庆市31个站点逐日降雨数据,利用旋转经验正交函数(Rotated Empirical Orthogonal Function,REOF)对降雨侵蚀力进行地理分区,并结合R/S、5年滑动平均、Mann-Kendall检验等方法,分析各分区不同量级降雨侵蚀力时空变化。结果表明:①重庆市降雨侵蚀力可分为6个地理区域(Ⅰ-Ⅵ区);②重庆市多年平均降雨侵蚀力为5784.04 MJ·mm/(hm^(2)·h·a),不同降雨侵蚀力从大到小依次为:大雨、暴雨、中雨、大暴雨;③大雨侵蚀力在Ⅰ-Ⅲ区和Ⅴ-Ⅵ区占主导优势,暴雨侵蚀力在Ⅳ区占主导优势。各分区中,中雨、大雨及暴雨侵蚀力主要集中在5-9月,大暴雨侵蚀力集中在6-8月;④各区不同量级降雨侵蚀力年际变化从小到大依次为:中雨、大雨、暴雨、大暴雨;同一量级降雨侵蚀力的整体变化趋势均不显著;Hurst指数表明,中雨侵蚀力在Ⅰ和Ⅴ区、大雨侵蚀力在Ⅱ和Ⅴ区、大暴雨侵蚀力在Ⅰ和Ⅲ区呈强持续上升趋势;⑤中雨、大雨及大暴雨侵蚀力在渝东南、渝东北占主导优势,暴雨侵蚀力在渝西以及重庆中部占主导优势,且Ⅰ区酉阳和秀山、Ⅱ区开州、Ⅲ区北碚和铜梁、Ⅳ区璧山和永川、Ⅴ区巫溪和云阳及Ⅵ区忠县是不同量级降雨侵蚀力的高峰中心。通过对重庆各分区不同量级降雨侵蚀力的分析,明确了可能引起土壤侵蚀的主要雨型、高发时期和潜在风险较高的地区,可为区域水土流失动态监测和水土保持措施的合理制定提供参考。 展开更多
关键词 降雨侵蚀力 时空变化 旋转经验正交分解法 MK非参数趋势检验 R/S分析法
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1981-2020年陕西省暖季不同历时强降水时空变化特征 被引量：1
12
作者 蔡新玲 蔡依晅 +3 位作者 叶殿秀 李茜 户元涛 胡琳 《干旱区地理》 北大核心 2025年第1期1-10,共10页
利用1981—2020年陕西省暖季(5—9月)95个国家气象观测站小时降水量资料,结合多种数理统计方法分析4个历时(1h、3h、6h、12h)强降水的时空变化。结果表明:(1)陕西省短历时强降水主要集中在7—8月,4个历时强降水高发区均位于陕南秦巴山区... 利用1981—2020年陕西省暖季(5—9月)95个国家气象观测站小时降水量资料,结合多种数理统计方法分析4个历时(1h、3h、6h、12h)强降水的时空变化。结果表明:(1)陕西省短历时强降水主要集中在7—8月,4个历时强降水高发区均位于陕南秦巴山区,稀发区位于关中平原中部和陕北长城沿线。(2)各历时降水极值的空间差异均较大,历时越短,极值分布的局地性越强。(3)近40a,陕西省各历时强降水均呈增多增强趋势,尤以3h强降水的增加最为显著。(4)各历时强降水的趋势变化在空间上表现为非均一性,陕北黄河沿线和陕南中南部强降水呈增多趋势,陕北南部和关中平原中部呈减少趋势,且历时越短,强降水呈增多趋势的范围越大。(5)强降水日变化南北不同,历时越短,强降水的日变化越明显,特别是陕北短历时强降水日变化最为突出,且在傍晚或夜间易发生强降水事件,其危害更大。 展开更多
关键词 短历时强降水 变化趋势 时空分布 陕西省
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中国区域气候变化预估研究进展 被引量：1
13
作者 周佰铨 杨婷婷 +3 位作者 周波涛 孙建奇 王倩 翟盘茂 《气象学报》 北大核心 2025年第3期716-728,共13页
气候变化预估研究致力于为决策者提供更可靠、不确定性更小的未来气候变化信息。该综述梳理回顾了近10年来中国在气候变化预估方面的主要进展,并对预估研究的未来发展进行了展望。预估表明,未来中国区域平均气温将升高、降水将增加,且... 气候变化预估研究致力于为决策者提供更可靠、不确定性更小的未来气候变化信息。该综述梳理回顾了近10年来中国在气候变化预估方面的主要进展,并对预估研究的未来发展进行了展望。预估表明,未来中国区域平均气温将升高、降水将增加,且在高排放情景下的增幅最大。未来中国区域极端冷事件将减少,极端高温将增多;极端降水明显增多且强度增强。未来中国区域复合型极端事件也将显著增多,且越罕见的极端事件在未来增多越显著。统计订正、模式加权、基于归因结论的约束和萌现约束等观测约束方法在中国区域气候变化预估中的应用已比较广泛。整体来说,约束预估不会改变模式原始预估的定性结论,但在变化幅度上有所调整。观测约束方法在不同区域、不同变量的约束预估中体现出了减小预估不确定性的能力。为进一步推动中国区域气候变化预估研究的进步,需深化对气候系统及其反馈过程的理解与认识,提升观测资料的质量与气候模式的模拟效果,并加强机器学习等新兴技术的应用。 展开更多
关键词 气候变化预估 极端事件 观测约束 模式加权 萌现约束
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极端暴雨过程对海河流域暴雨分布特征的影响 被引量：1
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作者 程宸 房小怡 +5 位作者 张硕 于瀛 杨舒楠 李雁 刘家宏 梅超 《大气科学学报》 北大核心 2025年第2期289-299,共11页
为研究极端暴雨过程对海河流域暴雨空间分布特征的影响,利用流域内252个国家气象站1961—2023年日降雨量数据划分了暴雨过程,计算总暴雨日数(I_(day))、累积降雨量(I_(pre))、平均日降雨量(I_(24pre))和最长持续天数(I_(dur))4个暴雨特... 为研究极端暴雨过程对海河流域暴雨空间分布特征的影响,利用流域内252个国家气象站1961—2023年日降雨量数据划分了暴雨过程,计算总暴雨日数(I_(day))、累积降雨量(I_(pre))、平均日降雨量(I_(24pre))和最长持续天数(I_(dur))4个暴雨特征变量,分析了流域历史时间段和“23.7”“63.8”两次极端暴雨过程的空间分布特征,进而采用K均值聚类分析了两次极端暴雨过程对流域暴雨空间分布特征的影响,定量评估了影响贡献率。结果显示,海河流域在太行山前西南至东北一线的气象站历史时间段I_(day)相对少,但I_(pre)更多,暴雨过程极端性更强。“23.7”暴雨过程覆盖范围比“63.8”过程大,超过50%的气象站I_(day)≥3 d,I_(dur)最长为6 d,单站最大I_(pre)和I_(24pre)分别为1009.7 mm和452.7 mm·d^(-1)。若无两次极端暴雨过程,海河流域暴雨分布特征将更均质化,由“山区-山前平原-平原”分布变为“山区-山前及平原”分布。单次极端暴雨过程对流域暴雨特征变量的贡献率可超过10%。 展开更多
关键词 极端暴雨过程 海河流域 空间分布特征 聚类分析 贡献率
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温州市不同海拔极端降水时空演变 被引量：2
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作者 毕可心 董增川 +3 位作者 李大勇 贾海勇 朱圣男 戴钰 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期31-40,130,共11页
基于温州市58个雨量站点1970—2020年的降水资料,采用滑动平均、Mann-Kendall趋势检验、反距离加权插值和Spearman秩相关检验等方法,分析了9个极端降水指数在不同海拔的时空演变特征,并对指数的变化进行了归因分析。结果表明:极端降水... 基于温州市58个雨量站点1970—2020年的降水资料,采用滑动平均、Mann-Kendall趋势检验、反距离加权插值和Spearman秩相关检验等方法,分析了9个极端降水指数在不同海拔的时空演变特征,并对指数的变化进行了归因分析。结果表明:极端降水指数与海拔呈正相关关系,各极端降水指数随海拔的升高而增加;年降水量、极端降水量和1日最大降水量等极端降水指数都随时间表现出不同程度的上升趋势;极端降水量、极端降水频次和降水日数等指数在温州市的空间分布上由西向东递减;极端降水阈值在空间上差异明显。 展开更多
关键词 极端降水 海拔梯度 时空变化 温州市
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基于集成学习算法的全国降水量分布制图研究 被引量：1
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作者 王妍 赵文旻 +4 位作者 虞亚楠 李林 任杰 赵玲妹 李珈慧 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第3期55-60,70,共7页
针对传统空间插值模型对样本数据的依赖性及其预测偏差的缺陷,提出一种新的降水量空间分布数字制图方法——集成学习(Ensemble Learning, EL)算法。基于降水量分布随多元地理环境因素(地理位置、地表覆盖、地形特征)变化的假设,以中国地... 针对传统空间插值模型对样本数据的依赖性及其预测偏差的缺陷,提出一种新的降水量空间分布数字制图方法——集成学习(Ensemble Learning, EL)算法。基于降水量分布随多元地理环境因素(地理位置、地表覆盖、地形特征)变化的假设,以中国地区2019年的618个气象站点年降水量观测资料为样本数据,建立基于EL降水量空间制图模型,该EL模型以广义线性回归(Generalized Linear Regression, GLM)模型为元学习机来整合样条函数(Anusplin)、地理加权(Geographically Weighted Regression, GWR)和高斯过程(Gaussian Process Regression,GPR)模型产生的初级预测,最后制取全国1 km空间分辨率的降水量栅格面。结果显示,EL模型取得较可靠的预测结果,模型验证精度决定系数(Determination Coefficient, R2)达0.96,均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)仅为55.17 mm;EL模型性能优于其他模型,比传统的GPR、GWR和Anusplin模型的RMSE分别降低了10.95%、16.54%、18.02%。本文提出的EL模型在大尺度范围的站点式气候要素空间制图领域中显示出良好的应用潜力。 展开更多
关键词 集成学习 单一模型 降水量 空间制图
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1960—2020年滇中地区极端降水指标时空演变规律研究 被引量：2
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作者 李加顺 赵伟华 +1 位作者 刘丽 周彩霞 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第1期1-14,共14页
【目的】极端降水是产生洪涝灾害的首要原因之一,对农业生产有重要影响,为探讨云南省滇中地区极端降水指标的时空演变规律,【方法】利用1960—2020年滇中地区44个气象台站日降水数据,采用Mann-Kendall趋势分析、Sen斜率估计、连续小波... 【目的】极端降水是产生洪涝灾害的首要原因之一,对农业生产有重要影响,为探讨云南省滇中地区极端降水指标的时空演变规律,【方法】利用1960—2020年滇中地区44个气象台站日降水数据,采用Mann-Kendall趋势分析、Sen斜率估计、连续小波分析研究了极端降水指标的年内、年际及周期性变化特征。【结果】结果显示:60年来,发现在年内1 d最大降水量(Rx1day)、5 d最大降水量(Rx5day)、降水强度(SDII)、中雨以上日数(R10)、大雨以上日数(R20)、持续湿期日数(CWD)、强降水量(R95p)和特强降水量(R99p)均呈现先增加后减小的趋势;持续干期日数(CDD)表现为先减小后增加的趋势。在年尺度上,Rx1day、SDII、R99p呈显著增加的趋势,CDD、Rx5day、R10、R20、R95p和总降水量(PRCPTOT)变化趋势不显著,CWD呈显著减小的趋势;Rx1day、Rx5day、R10、R20、R95p、R99p和PRCPTOT高值区位于滇中地区的西北部、东北部及东南部,低值区位于滇中地区的中偏西部;SDII高值区位于滇中地区的西北部,低值区位于滇中地区的中偏西部;CDD呈自西北向东南逐渐减小的趋势;CWD高值区位于滇中地区的西北部、东南部和中部,低值区位于滇中地区的中偏西部;小波分析显示Rx1day、Rx5day、R10、R20、SDI、CDD、CWD、R95p、R99p和PRCPTOT均存在8a内的周期特性。【结论】结果表明:Mann-Kendall趋势分析对于降水要素时间序列变化趋势和突变点分析,能发挥重要的作用;Sen斜率估计针对降水要素长时间序列数据的趋势分析,起到至关重要的作用;连续小波分析能够推断出降水要素存在的周期性变化,有很大的推广应用价值。通过对滇中地区极端降水指标时空演变规律研究,可为滇中地区灌溉排水规划及防灾减灾提供参考依据。 展开更多
关键词 极端降水指标 Mann-Kendall趋势分析 Sen斜率估计 连续小波分析 滇中地区 气候变化 时空分布 降雨
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条块联动与松散耦合:城市突发自然灾害应急协作网络的动态演变——来自郑州“7·20”特大暴雨灾害的案例分析 被引量：1
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作者 王永杰 陈渝 《理论探讨》 北大核心 2025年第2期112-122,共11页
上级政府(部门)特别是中央部委在重大自然灾害中的介入指导,是我国应急管理体系的重要优势,但对于中央部委如何在介入过程中重启条块关系并推动协作网络演变的研究很少。基于整体性治理理论,运用社会网络分析方法,对河南郑州“7·2... 上级政府(部门)特别是中央部委在重大自然灾害中的介入指导,是我国应急管理体系的重要优势,但对于中央部委如何在介入过程中重启条块关系并推动协作网络演变的研究很少。基于整体性治理理论,运用社会网络分析方法,对河南郑州“7·20”特大暴雨灾害中应急协作网络的动态演变进行分析,研究发现:面对复杂多变的突发自然灾害,应急网络需要相时相机而动,保持条块联动与松散耦合;上级政府尤其是中央部委的介入,对于推动应急网络的条块联动和重新耦合具有关键性的作用;地方政府在应急网络中的参与不足是应急处置出现问题的关键原因。据此,应建立健全均衡的应急管理全过程机制,在应急过程中充分发挥条块上部门的各自优势,同时应加强地方政府的应急防范意识和机制,大力推动“关口前移”和“重心下移”,以整体性治理塑造新安全格局。 展开更多
关键词 城市突发自然灾害 条块联动 应急协作网络 动态演变
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暖季东北冷涡强降水日变化特征及成因分析 被引量：1
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作者 任丽 刘颖 《高原气象》 北大核心 2025年第4期961-973,共13页
使用黑龙江省80个国家站小时降水量资料、NCEP/NCAR和EC-ERA5再分析资料,统计1981-2022年暖季(5-9月)东北冷涡强降水(小时降水量≥5 mm)日变化特征,选取一天4个时次多个典型个例进行合成,用于消除单个个例系统生消过程引发强度变化的影... 使用黑龙江省80个国家站小时降水量资料、NCEP/NCAR和EC-ERA5再分析资料,统计1981-2022年暖季(5-9月)东北冷涡强降水(小时降水量≥5 mm)日变化特征,选取一天4个时次多个典型个例进行合成,用于消除单个个例系统生消过程引发强度变化的影响,分析产生强降水日变化特征的原因。结果表明:(1)暖季强降水集中出现在6-8月,又以7月最多,降水极值6月和8月最大。强降水的高频区位于冷涡东南象限,其次是东北象限。(2)与大范围强降水对应的冷涡中心位置和强度有明显的日变化特征:夜间冷涡偏强,位置偏北偏西;白天冷涡偏弱,位置偏南偏东。大范围强降水与高低空急流耦合相伴出现:强降水区位于高空急流核右后侧或左前侧、低空急流前侧和左前侧。高低空急流分布具有显著的日变化特征:下午全天最强,动力条件最好;夜间高空急流最弱,相应的高层辐散条件最弱。夜间以偏南气流水汽输送为主;白天西南气流水汽输送作用显著增强,到下午以西南气流水汽输送为主。(3)大范围强降水与较强气旋相对应,各时次气旋中心位置相差不大。气旋强度和地面露点温度均有显著的日变化特征。强降水高频区一般出现在气旋中心及其北侧或东侧的气压梯度大值区内,与较大的露点温度相对应。(4)高频次强降水与局地地形分布相关。夜间中小尺度垂直环流对冷涡东侧强降水的量级及高频区分布作用更突出。夜间冷空气更活跃,降水空间梯度大,强降水局地性更强、受地形影响更显著;白天地形对降水的增幅作用不明显。山脉背风坡降水量普遍大于迎风坡。 展开更多
关键词 东北冷涡 日变化 空间分布 地形 强降水
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华南前汛期降水延伸期预报的研究进展
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作者 胡娅敏 丁一汇 +5 位作者 姜晓岑 谢洁宏 王娟怀 汪明圣 杜晖 雷旗浩 《热带气象学报》 北大核心 2025年第5期601-611,共11页
华南前汛期降水量大,且常出现持续3天以上、甚至长达10天以上的持续性强降水事件(Persistent Heavy Rainfall Event,PHRE),给该地区带来严重的洪涝灾害,提升前汛期降水的延伸期(提前10~30天或2~6候)预报水平至关重要。重点论述华南降水... 华南前汛期降水量大,且常出现持续3天以上、甚至长达10天以上的持续性强降水事件(Persistent Heavy Rainfall Event,PHRE),给该地区带来严重的洪涝灾害,提升前汛期降水的延伸期(提前10~30天或2~6候)预报水平至关重要。重点论述华南降水延伸期预报可预报性的来源,以及当前数值模式、动力-统计释用和机器学习在延伸期预报领域的应用情况,以期了解华南前汛期降水延伸期预报的主要进展。 展开更多
关键词 华南前汛期 持续性强降水 延伸期预报 人工智能 机器学习 深度学习
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