摘 要 2025 年 7 月,京津冀地区发生了持续时间长、影响范围广的罕见高温事件。本文系统分析京津冀地区 2025 年 7 月持续性高温时空演变特征,并从大气环流系统、前期海面温度(以下简称“海温”)异常及局地辐射对流条件等多因子协同影响方面揭示其形成和维持机理。结果表明:(1)2025 年 7 月京津冀地区平均日最高气温高于常年值的日数共有 27 d,平均日最高气温距平最大值高达 4.85 ℃;京津冀地区高温日数和日最高气温距平空间分布整体呈现“西北低、东南高”特征。(2)京津冀地区 2025 年 7 月持续性高温受异常偏北、偏西的西北太平洋副热带高压直接影响,前期(6 月)西北太平洋关键海区的暖海温异常为西北太平洋副热带高压异常维持提供重要外强迫条件。在海洋和大气协同影响作用下,京津冀地区上空云量显著偏少、晴空辐射持续增强,通过辐射对流正反馈机制进一步加剧高温的强度和持续时间。
摘 要 2025 年秋季河南发生致灾性连阴雨天气过程,对农业生产造成一定影响。利用河南国家级气象观测站逐日降水量、西北太平洋副热带高压指数、纬向环流指数等监测数据和 ERA5 再分析资料,对连阴雨期间的降水及环流特征进行分析。结果发现:(1)此次连阴雨具有持续时间长、间隔时间短、暴雨过程多、累计雨量大等特点。9 月 2 次连阴雨持续时间分别达 10 d 和 16 d,10 月连阴雨持续时间达 21 d;9 月和 10 月区域暴雨日有 11 个和 2 个,全省平均降水量是气候态的 3.8 倍和 3.4 倍,为 1961 年以来同期最大值和次大值。(2)从造成连阴雨的大气环流异常特征来看,500 hPa 中高纬度稳定维持的阻塞高压及偏西、偏北、偏强的西北太平洋副热带高压是连阴雨产生的大尺度环流背景;200 hPa 南亚高压呈带状型和东部型,较气候态偏北、偏东、偏强,东亚副热带西风急流较气候态偏北、偏强,为连阴雨的产生提供了有利的高空辐散条件。(3)对流层整层积分水汽通量和辐合较气候态偏强,为连阴雨的产生提供了充足的水汽条件。(4)西北太平洋副热带高压西伸脊点、西段脊线较气候态偏西、偏北,纬向环流指数整体较气候态偏小。
摘 要 基于 NCEP 再分析数据、NOAA 海温数据和山东 122 个国家级地面气象观测站数据,分析 2025 年山东秋季连阴雨降水过程及其环流特征,并与历史同期连阴雨过程展开对比分析。结果显示:(1)2025 年 10 月 1—13 日,山东发生了极端区域性连阴雨过程,持续时间、累计雨量和影响范围均为 1951 年以来历史同期之最。其间全省平均降水量达 141.3 mm,降水主要集中在鲁西北和鲁中北部,邹平等 20 站过程降水量超过 200 mm。(2)成因分析表明,赤道中东太平洋处于拉尼娜状态时,有利于乌拉尔山阻塞高压增强、中纬度中亚槽活跃、西太平洋副热带高压(以下简称“副高”)脊线位置偏北,为极端秋雨的发生提供了海气背景。(3)山东历史同期连阴雨过程期间,乌拉尔山高压脊和副高稳定维持,中纬度中亚槽携带冷空气东移南下,或东亚槽回流冷空气南下,孟加拉湾和太平洋水汽输送充沛,副高脊线位置偏北,水汽沿副高西侧外围向北输送,冷暖空气交汇于山东,有利于形成连阴雨。(4)与历史同期 4 次连阴雨过程的对比分析表明,2025 年秋季连阴雨期间,中高纬度环流形势和副高均稳定维持,副高持续性偏西偏北,强度也持续性偏强,导致此次连阴雨过程历时最久,降水量最多,其中,副高持续性偏强偏北是导致其极端性的关键差异。
摘 要 2025 年 10 月 1—18 日秋收秋种期间山东出现罕见的持续性阴雨寡照天气, 具有持续时间长、阶段性、累计雨量大和连阴雨叠加局地暴雨的特征。利用地面气象观测资料、NCEP 再分析资料、ERA5 资料和 HYSPLIT 模型, 对连阴雨天气的成因进行分析。结果表明: (1) 此次连阴雨过程中, 西太平洋副热带高压强度显著偏强, 脊线位置较常年同期偏北 4.5 个纬度, 西伸脊点较常年偏西 10.2 个经度。与此同时, 西伯利亚高压先后经历 2 次增强过程, 异常偏强的副热带高压和不断增强的西伯利亚高压共同构成此次连阴雨天气的气候背景。(2) 欧亚大陆整体呈现“两槽一脊”的典型环流形势, 700 hPa、850 hPa 层存在显著的西南气流距平与气温正距平特征, 200 hPa 高空西风急流强度较常年同期明显偏强, 位置偏北 5~10 纬距, 大尺度环流配置有利于此次连阴雨天气的持续维持与阶段性发展。(3) 此次天气过程水汽输送按照水汽贡献率主要来源依次为东海、孟加拉湾、南海及大西洋, 与海上热带气旋活动有密切关系。(4) 连阴雨强降雨期间, 对流层低层湿斜压项 (MPV2) 小于 0, 存在弱的条件对称不稳定, 为降雨的增强提供了不稳定层结条件。
摘 要 利用 1980—2025 年山东 122 个国家级地面气象观测站逐日降水量、日照时间和 ERA5 再分析资料,对山东连阴雨的时空演变特征及环流分型进行分析。结果表明:(1)山东单站连阴雨过程年平均发生 80 次,其降水量占年总降水量的 11.78%,连阴雨过程平均持续时间为 6.98 d,最长为 18 d(2025 年)。连阴雨在秋季最为显著,9 月频次最高,10 月持续时间最长;夏季 7—8 月单次过程降水量最大;冬季以雪为主,降水量最少;春季频次最低。(2)鲁南地区连阴雨过程频次高、累计降水量大且总持续时间长;山东半岛沿海单次过程降水量大且平均持续时间长。区域连阴雨过程最长持续 13 d,最大影响范围超 100 站。(3)依据 500 hPa 环流形势可分为 3 类,乌拉尔山阻高型最为常见,多波型次之,乌拉尔山低槽型最少。3 类连阴雨共性特征为南支槽活动显著,山东及环渤海区域均对应正标准化位势高度异常,低层水汽呈“南多北少”的趋势,以偏南或西南暖湿气流为主要水汽输送载体。主要差异表现为乌拉尔山阻高型与乌拉尔山低槽型连阴雨过程的水汽来源于南海,多波型连阴雨过程的水汽来源于孟加拉湾和南海 2 支暖湿气流。(4)典型个例中乌拉尔山阻高、冷涡和低压槽的配置引导冷空气逐步南下,南支槽与西太平洋副热带高压共同作用为山东地区持续输送暖湿空气,冷暖交汇形成稳定锋区,构成连阴雨的大尺度环流背景;低层风场切变和高湿环境则为降水提供了有利的动力和水汽条件。
摘 要 为分析黑龙江2025年高温对农业的影响,基于1981—2025年黑龙江地面气象观测站6—8月逐日气温资料,引入日最高气温 临界阈值识别高温,采用皮尔逊相关性分析等方法,分析高温频次、集中时段、日数、时空分布特点及演变规律,揭示高温对春玉米生长发育的影响。结果表明:(1)2025年夏季研究区极端高温天气过程分为3个时段,高温日数较常年多4 d。(2)2025年夏季日平均最高气温空间变化呈北低南高分布,高温日数呈现由中部向南北逐渐增多的趋势;仅7月出现接近异常偏暖,站点主要分布在黑龙江东南部,与春玉米生育期缩短的区域重叠。(3)生育期日数呈现随最高气温升高而减少的趋势,一定程度上表明高温条件对春玉米生长有促进作用;2025年总体气象条件较优,利于春玉米生长发育。
摘 要 基于山东122个国家级地面气象观测站数据、土壤水分观测站和农情数据以及NCEP/NCAR再分析资料,对比分析2021年与2025年秋季阴雨的时空分布、强度差异、环流特征及农业影响。结果表明:(1)2021年与2025年秋季山东降水均显著偏多,但阴雨过程特征差异明显。2025年9月11日—10月20日全省平均降水量和降水日数分别为317.8 mm和23.2 d,均居1961年以来同期第1位;2021年分别为208.1 mm和16.1 d,均居同期第2位。2025年连阴雨发生站点比例更高、区域一致性更强,强度指数较2021年偏高31.6%,表明其持续性和累积影响均强于2021年。(2)2021年和2025年阴雨过程均发生在欧亚中高纬“两脊一槽”型环流稳定维持、西太平洋副热带高压(以下简称“副高”)偏强偏北及低层暖湿气流输送增强的背景下。与2021年相比,2025年副高控制范围更大、脊线更北,山东上空低层辐合更明显,水汽输送和上升运动条件更优,是其降水持续时间更长、影响范围更广的重要原因。(3)2021年农田过湿持续时间较短,因冬前热量补偿充分,2022年冬小麦产量未受明显影响;2025年农田过湿范围更广、持续时间长,秋收秋种进度较2021年显著推迟,晚播导致热量不足,小麦冬前苗情明显偏弱,增加了后期管理难度和稳产不确定性。
摘 要 利用 ERA5 再分析资料、多源观测数据和水汽后向追踪模式对 2024 年 4 月 12—15 日黄渤海一次持续性海雾过程不同阶段的成因进行对比分析。结果表明: (1) 此次海雾过程可分为高压后部平流雾 (12 日凌晨至 14 日白天) 和气旋后部锋面雾 (14 日夜间至 15 日白天) 2 个阶段, 其成因和典型物理量特征差异显著。(2) 平流雾阶段, 持续偏南暖湿气流在冷海面降温和增湿效应共同作用下达到饱和, 配合强逆温层结形成大范围、长时间海雾, 黄海出现持续 38 h 能见度低于 200 m 的强浓雾 (最低能见度为 85 m), 渤海部分海域海雾日变化显著且能见度大于 200 m。(3) 锋面雾阶段, 前期暖湿气流提供高湿背景, 气旋东移引导低层冷气团渗透南下, 降温效应使近海空气达到饱和, 在双层逆温稳定层结下, 气旋后部的渤海和黄海北部形成海雾, 强浓雾仅持续 7 h (最低能见度为 71 m)。(4) 整个过程气海温差均维持在 0~3 ℃, 1 000 hPa 相对湿度大于 95% 高湿区与雾区高度吻合, 可作为海雾预报重要参考指标。
摘 要 利用自动气象站、降水天气现象仪、海洋浮标站、船舶气象站、闪电定位仪、风廓线雷达、双偏振雷达、FY-4B卫星数据和ERA5再分析数据,分析2024年12月7日发生在渤海海峡一次罕见强冷流降雪的成因。结果表明:(1)此次冷流强降雪主要出现在渤海海峡,落区罕见,伴有明显闪电。(2)降雪发生在高空冷涡后部横槽转竖形势下,对流层低层存在中尺度涡旋,使得上升运动增强,是渤海海峡产生强降雪的有利动力条件。(3)冷流强降雪发生时大气低层不稳定增强,浮标站数据显示海气温差增大,感热通量跃增。(4)闪电及强降雪均发生在涡旋成熟阶段,闪电出现在最强上升运动出现之后,闪电频次峰值与最大降雪强度出现时间吻合。风廓线雷达显示闪电发生时近地面风向由西—西南风转为偏北风。(5)闪电位置主要在地面中尺度辐合线北侧,对应雷达回波上涡旋低压中心附近30 dBZ以上强度的反射率因子。(6)降雪期间空气中过冷水丰富,存在淞附现象。降雪粒子主要表现为双峰谱特征,有霰粒子和攀连的雪晶并存;霰粒子具有阵性,主要出现在闪电较密集时次,云内粒子特征满足非感应起电机制条件。
摘 要 利用 2016—2021 年黄海中部 11 个观测站(2 个沿海站、9 个浮标站)的风场资料、ECMWF 细网格风场预报资料,运用相关性分析、TS 评分以及误差检验方法,系统评估中韩航线海域灾害性大风数值模式预报的偏差特征。结果表明:(1) ECMWF 模式与实况风速相关性较高( R=0.81,通过 0.01 水平的显著性检验),但风速预报系统性偏强 1m?s-1,TS 评分值随风力增大呈显著下降趋势,8 级以上大风空报率、漏报率均超过 50%。(2)风向预报呈逆时针偏转特征,风综合预报准确率不足风向、风速单独准确率的 50%。(3)空间分布显示,近海站点风速误差显著高于远海,南部沿海站点更加明显。
摘 要 中国位于欧亚大陆东部、太平洋西岸,是全球受台风灾害影响最严重的国家之一。基于1951—2024年热带气旋数据,综合运用线性回归、Morlet小波分析、偏相关分析与地统计学方法,系统探究中国登陆台风的时空演变特征。结果表明:(1)中国年均登陆台风数量为8.9个,1952年最多,1997、2015年最少,明显呈下降趋势,二次登陆台风数量变化不大;华南地区登陆台风频数明显下降,华东地区登陆台风频数占比略有上升。(2)台风登陆主要集中于6—9月,10月登陆频数呈上升趋势,增幅为0.1(10 a) -1 ;台风登陆地点主要集中在广东、海南和台湾3省,二次登陆频数最多的省是福建。研究结果揭示中国登陆台风的最新演变规律,对提升灾害预报能力、优化防灾减灾策略具有重要科学价值和现实意义。
摘 要 为进一步对比由不同高度 CAPPI 产品反演而成的雷达定量降水估测 (quantitative precipitation estimation, QPE) 组网产品在广东不同区域的监测能力, 基于站点逐时观测降水资料, 利用 Taylor 评分、综合评分等评估指标对广东前汛期逐时雷达 QPE 产品进行分区检验对比, 并从中选取不同类型降水个例进行对比。结果表明: (1) 广东全省双偏振 QPE 质量优于单偏振 QPE, 随着降水强度的增大, 双偏振 QPE 的估测精度表现越好, 其中基于双偏振 2.5 km 高度的 CAPPI 产品反演获得的 QPE 产品 (QPE_2.5) 的综合表现能力最好。(2) 沿海区和过渡区 QPE_2.5 和 QPE_1.5 表现更好, 内陆区 QPE_2.5 和 QPE_3.0 表现更好。(3) 由不同类型降水的个例对比可知, 单、双偏振 QPE 对季风型降水的整体评分优于锋面型降水, 其中双偏振 QPE 对季风型降水表现更为稳定, 季风型降水为 QPE_2.0 质量更佳, 锋面型降水为 QPE_1.5 的表现更佳。
摘 要 为揭示山东降水相态的长期变化规律及区域差异,本研究基于1970—2024年山东116个国家级地面气象观测站主要相态降水量日值产品,分析纯雨、纯雪和雨雪混合三类降水相态的时空分布特征,揭示全省及其各地区降水相态的主要类型及其成因。结果表明:(1)山东纯雨呈“南多北少”的空间分布特征,年均纯雨量占比超96%;鲁南地区为全省纯雨高值中心(年均纯雨量为719.3 mm,年均纯雨日数为71.2 d)。纯雪及雨雪混合集中分布在半岛地区,其北部沿海形成高值区(纯雪量≥20 mm、纯雪日数≥13 d)。(2)年际尺度上,全省呈现降水量弱增 [14.1mm?(10a)-1] 、日数趋减 [-1.6d?(10a)-1] 的特征;半岛地区为相态变化最敏感地区,冬季降水相态向纯雨与纯雪两极分化,其北部降雪强度明显高于南部。月际尺度上,全省夏半年以纯雨为主(5—9月纯雨日数占全年总降水日数的57.1%~63.9%),冬季纯雪日数增多;雨雪混合则集中出现于冬春、秋冬过渡季。(3)两类降雪比指标表明,山东以纯雨相态为绝对主导。半岛地区为降雪季内全省唯一降雪日数超过纯雨日数的地区(降雪日数比为0.5),但纯雨占比仍持续上升[降雪日数比气候倾向率为 -0.02(10a)-1 ,降雪量比气候倾向率为 -0.04(10a)-1 ]。本研究可为山东水资源管理及冬季海效应暴雪灾害防御提供科学依据。
摘 要 利用天津地区 2016—2021 年的气象观测数据和气象相关的输电线路故障数据,分析不同类型输电线路气象风险的时空分布特征,通过计算不同气象等级故障率、灾害停运时间及故障重合率 3 类影响指标分析灾害故障特征。结果表明:天津地区输电线路气象风险主要来自于大风、雷击和覆冰灾害。在故障率中,3 类输电线路中雷击(大风)灾害故障率最高(低);在灾害平均停运时间中,覆冰导致的平均停运时间最长,大风次之,雷击最短,且较低电压等级(35 kV 和 110 kV)线路受气象灾害影响造成的停运时间较长,而高电压等级(220 kV)线路在各类灾害中的平均停运时间最短;在故障重合率中,3 类输电线路均表现为雷击最大,大风次之,覆冰最短。基于此,分别建立不同气象灾害、不同输电线路类型的故障率模型,选取故障率、灾害停运时间及故障重合率 3 类影响指标,构建主客观结合的多气象要素综合风险评估模型,形成以日输电总量减少值为依据的 4 级风险划分方法。同时,将建立的风险模型应用于某雷雨大风日 3 类输电线路的风险分析,验证了该评估方法的有效性。
摘 要 基于2010—2022年暖季(5—9月)ERA5再分析资料和国家级气象观测站小时降水数据,采用气旋自动识别与追踪方法,对影响泰山地区的温带气旋活动特征及其降水影响进行系统分析。研究发现,暖季影响泰山地区的温带气旋活动特征在不同月份存在差异,6月气旋发生频数最高,7月气旋的影响时间最长,年均影响日数约为7.5d。根据气旋中心位置与环流覆盖范围,将温带气旋划分为蒙古气旋(C1)、黄河气旋(C2)、黄淮/黄河气旋(C3)3类,其中气旋中心靠近泰山、持续时间较长的黄河气旋是导致该地区气旋暴雨的主要类型。统计表明,温带气旋降水仅占暖季总雨量的15%,但对暴雨日的贡献显著,在泰山西南部站点的贡献率高达42%。通过聚类分析进一步将18个气旋暴雨日划分为西部型、北部型和南部型,明确各类暴雨在发生时段、空间分布及降水强度方面的差异。环流背景的合成分析表明南部型与北部型暴雨均出现在高空槽前和地面气旋暖锋附近,暴雨落区与气旋移动路径紧密相关,而降水强度的差异则由低层辐合条件与大气斜压性强迫的强度不同所致。
摘 要 从一次极端暴雪过程的主要降雪区中选择10个站点,协同各站天气现象观测记录、称重式雨量计分钟降水量和DSG5型降水天气现象仪(以下简称“DSG5”)降水粒子谱资料,分析称重式雨量计和DSG5对暴雪天气的适应性,探讨称重式雨量计和DSG5在暴雪探测中存在的问题,并提出改进思路。结果表明:(1)暴雪期间加密观测的每小时积雪深度增量不能很好地与称重式雨量计测得的小时降水量相协调。(2)在强降雪时间段,称重式雨量计承水器内壁易黏连积雪,积雪随后崩塌,影响雨量的及时性和准确性;强降雪易对DSG5产生不利影响,严重时导致粒子谱中断,影响资料的完整性。(3)称重式雨量计承水器内壁在气温稍低于0℃、相对湿度较大时易黏连积雪,导致降水量观测产生明显滞后,为解决此问题,可在称重式雨量计承水器内壁加装主动加热装置。(4)称重式雨量计和DSG5同时受到暴雪影响的比例较小,协同分析称重式雨量计分钟降水量和DSG5降水粒子谱资料,可以最大限度地克服单一观测设备的局限,更好地把握降雪过程细节。
摘 要 2026 年春季(3—5 月)北半球大气环流特征为:极涡呈偶极型,核心区分布呈长条状,强度较常年平均明显偏强;中高纬环流呈4波型分布。季内中国近海冷空气活动较弱,海雾过程相对较多。8级以上大风过程出现5次,包括3次冷空气大风过程、1次入海温带气旋大风过程、1次冷空气与温带气旋共同作用的大风过程。比较明显的海雾过程出现8次,其中3月3次、4月3次、5月2次。全球共有8个热带气旋生成,其中4个