1 強對流天氣的多普勒天氣雷達探測和預(yù)警

■俞小鼎（1卷3期）

Review 評述

強對流天氣的多普勒天氣雷達探測和預(yù)警

俞小鼎

(中國氣象局氣象干部培訓(xùn)學(xué)院，北京 100081)

摘要：

簡要介紹了強對流天氣（包括強冰雹、龍卷、雷雨大風(fēng)和暴洪）的多普勒天氣雷達識別和預(yù)警技術(shù)。

關(guān)鍵詞：

多普勒天氣雷達，強對流，識別與預(yù)警

Detection and Warnings of Severe Convection with Doppler Weather Radar

Yu Xiaoding
(CMA Training Center, China Meteorological Administration, Beijing 100081)

Abstract:

This paper presents classification of convective storms, subjective identification and warning techniques of severe convective events including large hail, tornadoes. strong wind gust, and heavy convective precipitation. Favorable environmental conditions for large hail are high value of CAPE between ?10°C and ?30°C, significant deep layer (0～6km) vertical wind shear, and moderate 0°C level height above the ground. The characteristics of large hail radar echo are the echo region with the reflectivity over 50 dBz extending vertically above the ?20°C level, the Weak Echo Region (WER) under the Echo Overhang, the Bounded Weak Echo Region (BWER) within the Echo Overhang, strong storm top divergence, and the Three Body Scattering Spike (TBSS), etc.

介紹了對流風(fēng)暴的分類、主觀雷達識別和預(yù)警技術(shù)以及主要客觀產(chǎn)品。指出強對流主觀識別技術(shù)和客觀算法基本都是從美國借鑒過來的。因此，在看到對流風(fēng)暴普遍性的同時，還要注意我國的局地氣候和地形特點。

決定對流產(chǎn)生的三個要素是大氣層結(jié)的垂直穩(wěn)定性、水汽條件和抬升（觸發(fā)）機制。大氣層結(jié)垂直穩(wěn)定度和水汽條件代表的雷暴潛勢通常通過兩個重要的參數(shù)對流有效位能CAPE和對流抑制CIN來代表。

T-logP 圖中分析對流潛勢，其中CAPE和CIN分別如圖中B＋和B－所示

2 近30年ENSO研究進展回顧

■任福民 袁媛 孫丞虎 曹璐（2卷3期）

ENSO不僅是造成全球氣候異常的一個重要原因，也是導(dǎo)致亞洲季風(fēng)異常和我國旱澇發(fā)生的關(guān)鍵因素。回顧了近30年國內(nèi)外ENSO研究的最新進展；重點從ENSO動力學(xué)理論、ENSO預(yù)測方法、ENSO的年代際變化特征、ENSO的分類、ENSO的指標(biāo)、ENSO的氣候影響和ENSO的業(yè)務(wù)現(xiàn)狀等七個部分進行了回顧和總結(jié)。ENSO循環(huán)不僅僅是一個熱帶問題，對于熱帶以外區(qū)域海氣系統(tǒng)對ENSO循環(huán)影響的機理方面還缺乏更深入的認識。因此，ENSO循環(huán)與熱帶外系統(tǒng)特別是整個亞澳季風(fēng)系統(tǒng)之間的相互作用將可能成為未來一個重要的研究課題。

3 近百年西南地區(qū)干旱的多時間尺度演變特征

■王林 陳文（2卷4期）

利用標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸散指數(shù)對我國西南地區(qū)近百年的干旱演變特征進行了分析；通過與年鑒資料對比，證明SPEI指數(shù)在西南地區(qū)具有較好的適用性。不同時間尺度的干旱可能是由不同的外強迫因子控制的。比如，某種外強迫因子的年代際異常導(dǎo)致了環(huán)流的年代際異常，從而導(dǎo)致西南地區(qū)長時間尺度的SPEI值在某個年代持續(xù)偏低。同樣，短時期的干旱也可能是由某種外強迫因子控制的。

4 集合預(yù)報方法在暴雨研究和預(yù)報中的應(yīng)用

■杜鈞 李?。?卷5期）

機理了解不夠和可預(yù)報性問題的忽略是暴雨預(yù)報不盡人意的兩大原因；文章主要討論第二方面，即如何面對和處理可預(yù)報性問題，這對如何提高現(xiàn)有數(shù)值預(yù)報的價值、做好氣象服務(wù)尤其重要。集合數(shù)值預(yù)報方法是一種專門用來定量估計預(yù)報誤差也即預(yù)報不確定性的動力學(xué)方法，因此，它在暴雨這類預(yù)報誤差很大的預(yù)報制作過程中大有作為。需要強調(diào)的是，集合預(yù)報的主要目的是針對某一特定的預(yù)報系統(tǒng)來實時定量地模擬該系統(tǒng)對任一氣象要素隨時間、空間以及天氣系統(tǒng)而變化的可能預(yù)報誤差的分布，并不是要做出一個更準(zhǔn)確的單一值預(yù)報。

其他高影響論文:

屈芳：環(huán)境氣象因素對呼吸系統(tǒng)疾病影響的研究進展（3卷6期）

陳葆德 王曉峰 李泓 張蕾：快速更新同化預(yù)報的關(guān)鍵技術(shù)綜述（3卷2期）

張鵬 楊虎 邱紅 馬剛 楊忠東 盧乃錳 楊軍：風(fēng)云三號衛(wèi)星的定量遙感應(yīng)用能力（2卷4期）

鄧濤 鄧雪嬌 吳兌 譚浩波 李菲 馮業(yè)榮 鄭君瑜 廖碧婷：珠三角灰霾數(shù)值預(yù)報模式與業(yè)務(wù)運行評估（2卷6期）

尹盡勇 徐晶 曹越男 張增海 趙偉 黃彬：我國海洋氣象預(yù)報業(yè)務(wù)現(xiàn)狀與發(fā)展（2卷6期）

趙亮 徐影 王勁松 丁一匯 肖子牛：太陽活動對近百年氣候變化的影響研究進展 （1卷4期）

楊軍 許健民 董超華:風(fēng)云氣象衛(wèi)星40年：國際背景下的發(fā)展足跡（1卷1期）

郭強 陳博洋 張勇 徐娜 馮絢 楊昌軍 王新 韓秀珍 李元 胡秀清 張志清：風(fēng)云二號衛(wèi)星在軌輻射定標(biāo)技術(shù)進展（3卷6期）

何金海 梁萍 孫國武：延伸期預(yù)報的思考及其應(yīng)用研究進展（3卷1期）

宗志平 代刊 蔣星：定量降水預(yù)報技術(shù)研究進展（2卷5期）

5 氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響及其適應(yīng)

■房世波 韓國軍 張新時 周廣勝（1卷2期）

分析了氣候變化中農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害時間變化趨勢，評述了未來氣候變化對農(nóng)作物生產(chǎn)的可能影響和適應(yīng)策略。中國大陸（西南地區(qū)除外）光溫生產(chǎn)潛力呈明顯增長趨勢，其中北方增幅大于南方，氣候變化對不同地區(qū)的不同作物的生產(chǎn)潛力影響不同。氣溫升高增加了各地的農(nóng)業(yè)熱量資源，促進了復(fù)種指數(shù)增加和農(nóng)業(yè)氣候帶向北向西推移，喜溫作物播種面積比例增加；同時我國北方干暖化趨勢，南方洪澇災(zāi)害頻發(fā)，也引起不同地區(qū)的種植制度發(fā)生變化。氣候變化背景下，我國近50年來因氣象災(zāi)害導(dǎo)致的農(nóng)業(yè)受災(zāi)面積不斷擴大，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟損失逐年升高，同時極端氣候事件發(fā)生的頻率和強度在加大，增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的風(fēng)險。

6 季節(jié)氣候預(yù)測的進展和前景

■丁一匯（1卷3期）

應(yīng)該指出，季節(jié)預(yù)報的可預(yù)報性主要來自海洋，因為海洋有很大的熱容量和慢變的動力學(xué)。但海洋的變化和長記憶也有不驅(qū)動大氣的部分，因而氣候模式中包括海洋不一定都會提高大氣可預(yù)報性，尤其是中緯度海洋，這點也是應(yīng)值得注意的。

圖為1990―2006年梅雨期110°―122°E緯向平均的觀測（a）和預(yù)報（b）的降水量（等值線，mm/d）、降水距平百分率（陰影）的時間―剖面圖。

7 我國臺風(fēng)業(yè)務(wù)現(xiàn)狀及其關(guān)鍵技術(shù)

■錢傳海 端義宏 麻素紅 許映龍（2卷5期）

回顧了國內(nèi)外近20年、尤其是21世紀十余年來臺風(fēng)業(yè)務(wù)取得的主要進展、關(guān)鍵技術(shù)以及存在的不足，并對今后我國臺風(fēng)業(yè)務(wù)發(fā)展進行了展望。

提高臺風(fēng)路徑、強度及風(fēng)雨預(yù)報準(zhǔn)確性和精細化水平，其最終目的是為了滿足國家防臺減災(zāi)的科學(xué)化和精細化需求。在美國，（單個）颶風(fēng)警報所覆蓋的海岸線長度平均為555 km，而實際遭受颶風(fēng)強度風(fēng)力襲擊的海岸線平均來說少于185 km，所以美國的颶風(fēng)警報所覆蓋區(qū)域有三分之二（約370 km海岸線）屬于“過度預(yù)警”。NHC的預(yù)報員和各級颶風(fēng)應(yīng)急管理部門的官員的共識之一就是要減少“過度預(yù)警”比率，他們希望將這個比率由當(dāng)時的3:1減少到未來的2:1，也就是將“過度預(yù)警”海岸線長度由370 km減少至185 km。

8 我國風(fēng)云四號氣象衛(wèi)星與日本Himawari-8/9衛(wèi)星比較分析

■張鵬 郭強 陳博洋 馮絢（6卷1期）

從觀測儀器種類、觀測波段設(shè)置、觀測時空分辨率、儀器靈敏度、儀器定標(biāo)精度、數(shù)據(jù)服務(wù)能力等六個方面；比較和分析了我國風(fēng)云四號（FY-4）試驗星與日本Himawari-8/9衛(wèi)星的水平和差距。FY-4試驗星將首次在靜止軌道上同時實現(xiàn)紅外高光譜垂直探測和閃電探測。Himawari-8/9衛(wèi)星則主要關(guān)注于對天氣氣候系統(tǒng)的輻射成像觀測。Himawari-8/9 AHI在觀測波段設(shè)置和時空分辨率方面，略優(yōu)于FY-4試驗星AGRI。在定量化應(yīng)用水平方面，除FY-4 AGRI反射波段靈敏度稍低，Himawari-8/9 AHI和FY-4 AGRI在儀器靈敏度和定標(biāo)精度等性能上基本相當(dāng)。在數(shù)據(jù)服務(wù)能力方面，F(xiàn)Y-4衛(wèi)星采用傳統(tǒng)的衛(wèi)星直接廣播和借助通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)兩種模式。Himawari-8/9衛(wèi)星則采用了以更為靈活的互聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)方式為主，并兼顧通過通信衛(wèi)星來實現(xiàn)對HRIT/LRIT低分辨率資料的HimawariCast廣播方式。需要指出的是，Himawari-8/9數(shù)據(jù)服務(wù)模式需要用戶有高速互聯(lián)網(wǎng)接入能力，建議FY-4衛(wèi)星可在未來條件成熟的時候借鑒采用。

9 我國精細化客觀氣象要素預(yù)報進展

■趙聲蓉 趙翠光 趙瑞霞 曾小青 邵明軒（2卷5期）

以國家氣象中心精細化氣象要素客觀方法為主，總結(jié)了近年來精細化客觀氣象要素預(yù)報方法的研究進展并對未來精細化氣象要素預(yù)報技術(shù)方法的研究進行了展望。

國家級精細化氣象要素預(yù)報業(yè)務(wù)流程的建立更是進一步推動了氣象要素預(yù)報的發(fā)展，基于數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品釋用技術(shù)的精細化客觀氣象要素預(yù)報取得了比較好的效果，并在預(yù)報業(yè)務(wù)中發(fā)揮了重要的作用。精細化氣象要素客觀預(yù)報產(chǎn)品中，部分要素的預(yù)報效果比較令人滿意，例如最高、最低溫度和相對濕度等。但有些要素預(yù)報效果不是很理想，例如云量、降水量、降水類型、能見度等特殊要素，以及沙塵、大霧、強對流天氣等天氣現(xiàn)象，可以說天氣現(xiàn)象這個要素是最難預(yù)報的。

10 大氣低頻振蕩在延伸期預(yù)報中的應(yīng)用進展

■孫國武 馮建英 陳伯民 信飛 何金海楊瑋（2卷1期）

大氣低頻振蕩用于延伸期預(yù)報的方法之一——低頻天氣圖預(yù)報方法，目前已有近10個區(qū)域中心、省氣象局的業(yè)務(wù)、研究單位進行應(yīng)用試驗和研究。其發(fā)展趨勢：繪制低頻天氣圖提取低頻信號的濾波技術(shù)能進一步改進；低頻天氣圖的層次、要素和預(yù)報方法會進一步完善；低頻天氣圖的預(yù)報內(nèi)容將不僅限于夏季強降水過程，可能會包括寒潮、持續(xù)低溫、冰凍雨雪、沙塵暴和干旱等天氣過程。隨著低頻天氣系統(tǒng)的演變特征和規(guī)律的深入研究及其與所反映的天氣實體（即未進行濾波處理的大氣環(huán)流系統(tǒng)）的對比分析，將更多揭示低頻系統(tǒng)及其相對應(yīng)的天氣實體的大氣環(huán)流演變過程。如亞洲夏季風(fēng)及其夏季風(fēng)系統(tǒng)、青藏高原季風(fēng)系統(tǒng)、南亞高壓、東亞大槽、西太平洋副熱帶高壓和AO、ENSO等。隨著低頻系統(tǒng)機理研究的開展，如大氣波動理論、低頻系統(tǒng)的準(zhǔn)定常性與下墊面的作用，天氣尺度渦旋與低頻氣流的相互反饋等方面進行診斷、模擬和理論分析，以及大氣可預(yù)報性、大氣持續(xù)性和外強迫的深入研究等有可能發(fā)展成為一門低頻動力學(xué)。