基于贵州省 1971-2020年气象观测资料中最高气温、最低气温、降水量、相对湿度及日照时数等要素,根据低温阴雨判别标准,对近 50 a发生在贵州省的区域低温阴雨天气过程进行统计,利用EOF、小波分析等方法,研究其时空演变特征及成因.结果表明:近 50 a,区域低温阴雨天气过程主要发生在贵州西北部,频数由西向东递减,同时自中部一线向南北两侧递减,平均影响范围占全省面积的 53.8%;该天气过程具有明显的 3 a、4 a和 10 a周期变化特征,年平均发生次数为 5次,平均持续时间为 7 d,最长持续时间为 51 d,持续 10 d以下的区域低温阴雨过程多发,占比 72.6%,区域低温阴雨过程开始日期和结束日期的年代际变化均不显著;区域低温阴雨过程发生异常年与北半球 500 hPa高度场、风场关系显著,其中南起地中海北至波罗的海、东起爱尔兰岛西至黑海的西欧、俄罗斯大部、五大湖向中大西洋海岭延伸的北半球广大地区位势高度异常偏高(低),对应同期贵州区域低温阴雨日数显著偏多(少).

Based on daily gauge station datum, monthly reanalysis datasets from NCEP/NCAR and monthly SST data from Hadley Center in UK（HadISST）, The climatic characteristics of freezing days and their causes have been studied on. It is found that there are 69 stations（85. 2%） of longest persistent days in the single freezing processes and 63 stations（77. 8%） of total winter freezing days occurred in 1976, 1983 and 2007, Weining’s 66 d（1976） and 39 d（2007） being the longest events respectively. The main mode of winter freezing days in Guizhou which the center is in central showed a consistent distribution in the whole region with a variance of 65. 04%. When the winter freezing days in Guizhou were abnormally large, the abnormally active Ural Mountain blocking high pressure and the abnormally strong East Asian Trough were conducive to the formation of stable meridional circulation in East Asia. while the low value system in Central Asia guided the cold air in front of the blocking high and the Mongolian cold high southward, formed a shallow abnormal cold pad in the lower troposphere of Guizhou and its north. At the same time, the warm and humid air flow in the middle and lower troposphere from the Bay of Bengal and the South China Sea crawled and uplifted along the edge of the cold air pile near the Yunnan-Guizhou Quasi-Stationary Front under the action of the abnormal circulation circle, and formed an unstable vertical stratification anomaly of warm up and cold down in the middle and lower troposphere over Guizhou, resulting in the formation of winter freezing in Guizhou. In addition, the wave disturbance energy propagation from North Atlantic and low latitude tropical played an important role in the formation and maintenance of the blocking situation in the middle and high latitudes and the anomaly of the low trough system in Eurasia. When the freezing days were abnormal less, the situation is opposite. Finally, there is a closely relationship between the winter freezing days anomaly in Guizhou with the La Ni?a event in the equatorial Middle East Pacific and the SST anomaly in the North Pacific, Indian Ocean, and South China Sea.

开展凝冻灾害危险性评估及应用,可为气候资源开发利用防灾减灾提供科学依据.基于贵州省1991-2020年84个气象站凝冻观测数据,采用数理统计、信息熵权和空间分析等方法,构建凝冻灾害危险性指数,开展凝冻灾害危险性评估,并将结果应用于风资源评估中.研究结果表明:在时间变化上,凝冻平均日数随时间变化呈递增变化趋势,频次和最长持续天数随时间变化呈递减的变化趋势;空间分布上,凝冻灾害各统计量与海拔高度显著相关,凝冻灾害危险性空间分布整体上呈现自西向东逐渐递减的变化趋势,高风险区主要分布于六盘水市的钟山区局地、毕节市的威宁和赫章西部、铜仁市的梵净山局地、黔东南州雷公山局地等地;根据危险性评估结果,选取从江县某风电场作为研究对象,开展风电场凝冻灾害风险评估.结果显示:风电场中的风机位置均处于较高风险的山脊处,凝冻灾害风险等级为较高等级.

利用贵州省84个台站常规观测资料、NCEP/NCAR逐日再分析资料以及NOAA逐月海表温度资料，对2008年和2011年贵州省出现的两次超强凝冻过程的降温幅度、影响站次、海温背景、环流场、温度场等进行了对比分析。结果表明：中等强度的东部型拉尼娜事件是两次过程的有利气候背景，东亚地区500 hPa西高东低的距平分布、850 hPa切变线的稳定维持、700 hPa西南急流、温度场上逆温区以及温度垂直剖面图的800～600 hPa之间的融化层均是两次过程的有利的形势条件。而2008年过程对应850 hPa切变线位置更为靠北，且其西南急流范围/强度、逆温区面积/强度、冷平流强度、融化层厚度/持续时间/中心温度均较2011年的明显偏强，这是导致2008年冬季凝冻过程影响更为明显的原因。

该文利用1961—2020年贵州省84个气象台站5月20日—7月10日的降水资料与NCEP/NCAR再分析资料,分析了贵州省初夏降水异常时空分布特征及其与海洋、大气环流的联系,以及对比2020年与历史相似年影响因子的异同.对比历史相似年,当初夏降水偏多时,大气环流纬向分布呈"两槽一脊"分布型,低压槽稳定维持在东亚中高纬附近.西太平洋副热带高压西伸脊点明显偏西,面积偏大,强度偏强.850 hPa水汽输送场上通过西北太平洋异常反气旋产生的异常西南风,向长江及其以南地区输送水汽,低层水汽输送偏强且辐合带位置相对稳定.前期春季热带印度洋偏暖和太平洋西暖东冷的异常海温加强了菲律宾反气旋,使西太副高稳定维持在西太平洋和东南亚地区,导致贵州省初夏降水偏多.

利用2017年1月—2019年5月逐日08:00(北京时,下同)、20:00贵阳地基微波辐射计和无线电探空仪、地面自动站观测数据,评估了微波辐射计在晴空时温度廓线的反演误差及误差的标准差的季节变化以及逆温与误差的关系,结果显示:(1)从春季到冬季4个季节垂直温度廓线的误差分别为-1.71～1.35℃、-1.69～0.78℃、-2.24～1.29℃、-4.98～1.49℃,误差的标准差分别为1.13～2.93℃、0.43～1.86℃、0.76～1.92℃、0.62～3.48℃,春季到秋季的误差及误差的标准差在垂直方向的变化较为一致,冬季误差和误差的标准差均大于其它季节.(2)逆温与误差有较好的相关性.在逆温的3种表达方式中,逆温层厚度为490～740 m时,逆温层厚度与误差有最优的相关系数,最大相关系数出现在逆温层厚度为650 m时;逆温层厚度小于490 m或大于740 m且逆温差阈值为1.2℃时与误差有最优的相关系数.(3)逆温平均高度和误差平均高度的拟合度较差,不能由逆温发生的高度推测误差所在高度.

该文基于铜仁市10个国家自动观测站1981—2020年近40 a降水资料,计算多时间尺度标准化降水指数(SPI),确定旱涝程度,分析旱涝时空分布特征,筛选典型旱、涝年进行环流分析.结果表明:①铜仁市20世纪80年代后期总体偏旱,90世纪后期总体偏涝.铜仁市夏季呈现出旱涝交替的变化特征.②铜仁市中西部、东北部干旱相对频繁,并向四周逐渐减弱;市中西部、东南部发生雨涝的频率相对较高,西北部最低.夏季的干旱和雨涝均以轻、中程度为主,特重程度很少.③夏季偏涝年整个欧亚中高纬均为位势高度的负异常,偏旱年欧亚中高纬的乌拉尔山和中国东北的位势高度异常中心转为正异常分布.④赤道中东太平洋的厄尔尼诺现象与南、北太平洋海温异常分布与铜仁夏季偏涝现象的发生发展有密切关系;赤道中东太平洋拉尼娜现象、印度洋及西太平洋的海温异常分布与铜仁夏季偏旱现象的发生发展有密切关系.

利用贵州省83个气象观测站点1961—2021年逐日降水数据,定义贵州省单站秋绵雨过程,构建了综合考虑秋绵雨最长时段日数、其余时段累计日数、9—10月雨量占年雨量比例的秋绵雨综合强度评估指标,通过小波分析、突变分析、合成分析、相关分析等方法,对贵州秋绵雨的时空特征及其与北半球500 hPa高度场、全球海温场的关系进行了研究.结果表明:秋绵雨指数大致呈东北—西南向的条带状分布,自西北部向东南部递减;秋绵雨指数年际波动大,近61 a来以0.064/10a的速率呈下降趋势;秋绵雨指数EOF分析第1模态空间型表现为全区一致分布型,是贵州秋绵雨气候变率的主模态;贵州省秋绵雨存在2～4 a的年际变化周期;1997年为贵州秋绵雨突变点;重秋绵雨年500 hPa高度场欧亚大陆上空位势高度距平呈"北正南负"的距平分布,有利于北方冷空气南下,850 hPa距平风场南海及其周边地区为显著的反气旋性环流,加强了西南暖湿气流的输送;ENSO对贵州秋绵雨的影响是非对称的,当前期8月热带东太平洋偏暖、热带西太平洋偏冷时,对应El Ni?o年贵州秋绵雨偏重.

基于1961～2019年贵州省84站逐日雨凇观测资料,确定了贵州省区域性凝冻过程指标,并根据新标准对区域性凝冻过程的时空特征进行了分析.结果表明:1961～2019年贵州省区域性凝冻过程次数与累积天数均呈减少趋势,在年代际时间尺度上均呈"偏多—偏少—偏多—偏少"的变化特征,在年际时间尺度上均存在7～8a与3～4a的变化周期.贵州省区域性凝冻过程频发区及中心站点高频区主要集中在中部一线,在东北部和南部部分地区发生频率较低.贵州省区域性凝冻过程可分为中东部型、中部型、中西部型、西部型及全省型共5类,其中以中西部型和全省型为主.

2020年贵州省平均气温为16℃,偏高0.4℃,全省平均年降水量1 449 mm,偏多2成以上,为1961年以来最大值,同时气候事件与灾害性天气多发,总体气候年景偏差.其中冬季(1-2月)、春季、夏季平均气温整体偏高,暖冬、冰雹及区域性高温过程等暖异常事件频发,而秋季及12月平均气温偏低,低温阴雨天气持续;降水方面,汛期(5-9月)降水量异常偏多3成,突破了近60 a同期降水历史极值,并且存在夏季与秋汛两个降水峰值.通过异常气候事件的成因分析,发现拉尼娜事件、印度洋海温及副热带高压异常是影响贵州省2020年气候特征的主要因子.

采用1961-2016年西南区域4省(市)的地面观测资料、NCEP/NCAR再分析资料以及全球海温资料,对西南区域降水的时空分布特征以及其持续性干旱事件的气候特征及其环流成因进行了分析.结果表明:①西南区域的降水呈现东部南部多、西北少的空间分布特征,1986年为降水显著突变点,此点至今降水明显下降;西南区域的年降水存在显著的准3 a和准8 a的振荡周期;②近56 a西南区域共有8次持续性干旱事件发生,最多时段是20世纪60年代,春旱和冬旱最频繁,秋旱其次;③孟湾北部的异常反气旋环流和南海的异常气旋环流隔断了西南区域必要的水汽通道,水汽通量辐散;西南区域上空的异常反气旋环流,以及贝湖至中西伯利亚的异常气旋环流使得冷空气的活动区域被限制在中高纬地区,印缅南支槽偏弱,副高位置偏东偏南、强度偏弱,西南区域处于明显的下沉运动控制之下,配合海平面气压的负异常特征,使得温度持续偏高,从而导致西南区域持续性干旱的发生;前期中东太平洋的拉尼娜现象和中国近海地区的海温异常分布可作为西南区域持续性干旱事件的长期预测线索.

利用贵州省85个国家气象观测站1981-2010年逐日降水量、最高气温、MCI指数资料,区域站2009年4月-2020年8月日降水量,对区域性暴雨、高温、干旱相关监测与评价指标阈值进行确定.结果显示:某日贵州境内有6个及以上国家站(或5个及以上国家站且6％及以上的全部站)日降水量≥50 mm则为一个区域性暴雨日;日最高气温≥35℃的站点数百分比≥12％为一个区域性高温日,持续出现3 d及以上为一次区域性高温过程.出现中度及以上强度干旱(MCI≤-1.0)的站点数百分比≥12％为一个区域性干旱日,当某日与前一日区域性干旱站点的重合率≥50％,且持续时间≥15 d,则为一次区域性干旱过程开始;当连续5 d出现中旱或以上强度的站点数百分比＜12％或者与前一干旱日的站点数重合率＜50％,则该次区域性干旱过程结束.对于贵州省范围内区域性暴雨、高温、干旱过程监测与评价,不再考虑相邻站点距离以及高温过程中站点重合率≥50％的要求.

利用常规观测、NCEP再分析及FY-2G TBB等资料,对贵州2020年1月24—25日的冰雹、雨雪共存天气进行分析,结果表明:(1)此次复杂天气主要由南支槽前强上升运动把低空急流带来的充沛水汽强迫抬升至-10℃以上,前期能量集聚使得大气不稳定度迅速加大,滇黔静止锋触发贵州南部不稳定能量释放,共同造成了此次天气.(2)冰雹是由高架雷暴造成的,暖湿逆温层、强垂直风切变、强不稳定层结和合适的温度垂直分布是发生强对流的主要原因.(3)冷锋及深厚南支槽是降雪发生的主要环流形势,中层水汽辐合的强度及厚度不断增长、槽前动力抬升使得水汽伸展到-10℃以上,配合气温不断下降共同造成了暴雪天气.(4)贵州西部较充沛的外部水汽输送为降雨提供有利条件,高低空急流的有效叠加及典型的低层辐合、高层辐散加大降水强度.(5)强上升运动在降雪前8 h出现、涡度平流在降雪前24 h出现跃增,低层辐合的强度大于高层辐散;较之冰雹、暴雪区,大暴雪区饱和区伸展更高、上升运动更强、涡度平流更强,但水汽辐合稍弱;大暴雪区表现为稳定的低冷高暖,冰雹区、暴雪区则表现为由低到高的"冷—暖—冷"结构.(6)降雪区TBB纹理较均匀,大部在-20～-32℃,TBB低值区对应降雪强度较大,降雪最强时段TBB达-52℃.

利用1961～2019年贵阳8个地面观测站冬季(12月～次年2月)雨凇观测资料和北半球500hPa高度场、全球气温场及欧亚水平风场资料,通过EOF、M-K、小波及合成分析方法,对贵阳冬季凝冻日数的时空特征及其与北半球500hPa高度场、全球海温场及欧亚水平风场的关系进行了探讨.结果表明:近59年贵阳市冬季及各月平均凝冻日数为10.7d,由西南部向东北部逐渐增多,开阳东北部凝冻日数达到20d以上;凝冻日数变化趋势具有高度一致性,12月与冬季凝冻日数变化为显著正相关,突变多发于20世纪70～80年代末,在1980～1990年及2005～2015年出现4a的显著周期变化;强凝冻年500hPa高度距平合成场欧亚大陆的位势高度呈现"北高南低"分布,强弱年差值距平场欧亚大陆中高纬地区表现为"北正南负",北半球高纬度地区格陵兰、北美及乌拉尔山-西伯利亚一带为正距平;强凝冻年赤道中东太平洋秋季海温距平为负,引起纬向环流加强,水汽交换增加;高层辐散低层辐合以及偏北强风带南下低空冷锋生成,利于西南水汽输送到云贵高原东北部与北方的冷空气交汇,为凝冻产生创造了条件.

利用1961-2016年贵州省地面气象观测降水资料、ERSST全球月平均海温资料、NCEP/NCAR再分析资料以及国家气候中心提供的环流特征量资料,分析了1961-2016年贵州省持续干旱事件的变化特征及其成因,结果表明:从年代际统计特征来看,贵州省持续性干旱事件以冬旱、春旱发生次数最多,秋旱其次,夏旱最少,但本世纪以来秋旱有增加的趋势;孟加拉湾北部出现的异常反气旋式环流以及南海地区的异常气旋式环流阻断了贵州地区水汽来源,使得贵州大部分地区的降水异常偏少;此外,东亚地区中低纬度高层大气和西伯利亚地区的高层大气的异常环流系统导致冷空气集中在高纬度地区,南支槽和副热带高压偏弱,不利于降水的形成;贵州持续性干旱事件与东太平洋拉尼娜现象、北太平洋以及北大西洋地区的海温异常分布存在密切关系,东太平洋及大西洋地区的海温异常可作为预测贵州持续性干旱事件的一个重要前期信号.

喀斯特石漠化是我国南方突出的生态问题,开展石漠化气候效应研究,有助于对石漠化过程中气候作用的辨识.运用野外观测与对比分析、数值模拟分析和气候变化与生态模拟,开展贵州省喀斯特石漠化气候效应研究.研究表明,随着石漠化程度加剧,使得石漠化区域降水的变率加大、地面温度上升、温度日较差大、地面相对湿度下降、陆面蒸发量增加、近地层大气不稳定性的增加,进而使该地和周边地区发生干旱和洪涝的概率明显增加.气候变化背景下,森林、草地植被NPP年变化与降水年变化趋势相一致,森林、草地植被NPP年变化与温度变化趋势相一致,近年以来,由于干旱频率增加,森林、草地植被NPP出现一定的下降趋势.

[目的]确定遵义市不同地质灾害易发区的滑坡临界雨量,建立阈值模型并对其进行检验评估,为该地区滑坡预测提供科学依据.[方法]利用遵义市2010-2016年59次滑坡事件对应的逐小时降雨资料,采用统计方法对不同地质灾害易发区的滑坡临界雨量的历时、降雨类型对比分析,建立阈值模型并对其进行检验评估.[结果]中锋型是主要的降雨类型;大于10和20 mm/h强降雨基本来自滑坡发生当天,但中易区降雨历时均长于高易区的降雨历时.对于高易区来说,滑坡当日1h最大雨量与前期3d的有效雨量组合的阈值模型预报准确率最大,因此将滑坡当天1h最大雨量作为高易区滑坡发生的激发雨量.而对于中易区来说,滑坡当天3h最大雨量是其滑坡发生的激发雨量.[结论]不同等级地质灾害易发区其滑坡临界雨量不同.对已经确定的滑坡阈值模型需根据新增滑坡信息进行检验评估,如果预测模型对新增滑坡预测不准确,需调整其滑坡判别线,从而对阈值模型进行订正.

利用贵州省内81个站点1967-2016年夏季的逐日观测资料,利用百分位法定义了不同等级的区域性强降水事件,并对近50 a来贵州夏季不同等级区域性强降水事件的气候特征进行了统计分析,结果表明:贵州夏季降水量及其年际变率大致呈东北向西南递增的分布特征;贵州夏季较强的4个等级(99％、95％、90％和75％)的区域性强降水事件降水阈值分别为37.1 mm、23.7 mm、17.9 mm和9.7 mm,其中75％分位的区域性强降水事件对贵州夏季降水量的贡献率最大,99％分位最小.在所有等级的强降水事件中,夏季中前期(6月上旬-7月中旬)的降水频数还是降水量均明显多于后期,99％分位、95％分位和90％分位尤为明显.近50 a来,贵州夏季99％分位区域性强降水事件的降水频数呈显著的增多趋势,其余强度的降水频数则表现出一定程度的减少.各个等级的强降水事件均存在2 ～4a的活动周期,但出现的时段有所不同.此外,贵州夏季累计降水量峰值出现于10.7 mm/d所带来的181.9 mm,总体看来,各个范围内的日降水量所带来的累计降水量较为平均,均对贵州的夏季降水有同等重要的贡献.

By the use of summer precipitation data of 81 stations,NCEP/NCAR monthly data reanalysis and SST data provided by Hadley Centre,we have introduced a new approach to constructing drought index based on the Generalized Extreme Value (GEV) distribution.Meanwhile the circulation background of summer drought in Guizhou has been analyzed.The results show that the precipitation in Guizhou parallels Weibull distribution pattern,and distribution scale parameters show that the summer precipitation south and northeast Guizhou has great interannual variability.Summer drought index of Guizhou witnesses obvious interannual variations,and can monitor the distribution of drought to a certain extent.The summer drought index of Generalized Extreme Value (GEV) in Guizhou can help us to analyze the summer drought anomalous cyclonic circulation formation.The lower troposphere in the Indo China Peninsula and the South China Sea and the Pacific Northwest,over the Southern Ocean anomalies over the anticyclonic circulation can reduce water vapor transport in the area of the bay of Bengal and India ocean,and result in water vapor flux divergence in Guizhou,which is not conducive to the formation of the local precipitation.At the same time,the abnormal vertical circulation in Guizhou is significant in sinking motion control,whether it is from the South warm moist air flow or northern cold air is often an average somewhat weak,leading to drought.Finally,the drought index in the same period in the northern Indian Ocean and Northwest Pacific SST presents close relationship.The anomaly SST in the northwest Pacific and Indian Ocean can be used as an early signal to predict summer drought of Guizhou region.

Based on the six outputs of models estimated by the multi-model downscaling ensemble prediction system (MODES),temperature and precipitation were evaluated in the prediction performance and analyzed by using the symbol consistency method (Pc).According to the results of the evaluation,the equal-weight averaging scheme and the optimal scheme are used to statistically integrate the six model products for local application from 2012 to 2015.The results indicate that the prediction performance of the model products is different,and the prediction performance of ECMWF is higher than that of NCC and NCEP.By comparing the two schemes,the scores of the optimal scheme are higher than the average score of six outputs and the equal-weight averaging scheme no matter temperature or precipitation.Meanwhile,the scores of the optimal scheme are higher than those of the released prediction products.Therefore,using the optimal scheme can effectively improve the effect of MODES on predicted performance.