探究云海的时间变化特征,能够为当地生态旅游以及经济发展提供科学参考.以梵净山为例,基于 FY-4 A的云顶高度产品获取了有效的云顶高度数据,并分别按不同的判别规则提取梵净山景区范围内的云海日与金顶周边的可观赏性云海日,分析其季、月、时段的变化特征以及与温度和湿度的相关关系,并基于以上结果调取地面视频监测资料开展验证工作.结果表明:① 2020 年梵净山出现云海的天数总计 85 d,月均 7 d,其中在金顶周边可观赏到的云海天数为 62 d,占云海总日数 72.9％,月均 5 d;② 无论是云海还是可观赏性云海,季节特征为"春秋多,夏冬少",其中可观赏性云海主要集中在 2-4 月,凌晨 4 点至上午 8 点期间频率最高;③ 当相对湿度高且平均温度较低时,云海形成的概率较高,当相对湿度过高或者平均温度过低时云海均不易形成.因此,山间冬末春初时节,湿度增加,水汽充足,清晨与傍晚极易形成云海景观,是前往梵净山观赏云海的最佳时期.

基于卫星遥感数据和地面气象观测资料,通过权重加权方法构建同时反映植被覆盖和生产能力的综合生态质量指数.利用趋势分析、相关分析和残差分析等方法,对贵州喀斯特石漠化区植被生态质量变化及其驱动因素进行研究.结果表明:(1)2000-2021年喀斯特石漠化区植被综合生态质量指数呈上升趋势,增速为0.7 a-1,石漠化区内除省的西南部、中部和北部局地显著降低外,94.59％的区域植被生态质量均呈显著上升;(2)植被综合生态质量指数与降水、气温的偏相关系数均以正相关性为主,其中显著正相关区分别占17.48％、68.79％,与气候因子的复相关系数以正相关分布为主,显著正相关区占81.79％,石漠化区内气候变化的综合作用有利于植被生态质量的提高;(3)喀斯特石漠化区植被生态质量变化受气候变化和人类活动共同驱动,两者的贡献比例分布为18.84％、81.16％,人类活动起主导作用,近年来全省实施的生态建设工程对喀斯特石漠化区植被改善具有明显的促进作用.

第七次人口普查和第三次土地调查数据显示,我国人口呈现持续增长而耕地面积不断减少的局面,严重危害着国家粮食安全和社会稳定,为提高耕地利用率和耕地产出率,开展冬季土地资源利用情况监测势在必行.本文以遵义市为例,利用中分辨率成像光谱仪(MODIS)16d合成的归一化植被指数(NDVI)数据产品MOD13Q1以及土地利用数据,基于高分影像进行未种植耕地采样并计算采样阈值,同时结合耕地NDVI最小值计算最终未种植耕地的动态识别阈值,进而对遵义市2016—2021年冬季未种植耕地的空间分布和闲置时间进行提取分析.研究发现,遵义市耕地闲置时间主要为32～64d,受疫情等因素影响,2019—2020年冬季未种植耕地面积为近5a最大值即1458.25km2,占耕地总面积17.3％,主要分布在与重庆接壤的道真、务川、正安以及桐梓、习水等地区.2020—2021年冬季未种植耕地为48km2,相对上年同期减少了96.7％,其中遵义汇川区、桐梓、务川、道真等地减少明显.由于农业部门对耕地保护的监管力度不断加大,同时在政府的政策指导下,冬季耕地资源得到有效利用,未种植耕地呈减少趋势明显.因此,定期对耕地种植情况开展遥感识别与动态变化监测,能够为当地土地资源保护以及粮食生态安全提供科学参考.

为充分发挥卫星遥感在防灾减灾工作中的应用,该文以2020年遵义市正安县汛期发生的特大暴雨洪涝灾害为研究个例,通过卫星搭载的合成孔径雷达的遥感影像反演,识别强降水影响区域,分级标识灾害风险,探索山区的三个叫应,以期发挥卫星遥感在防灾减灾中的作用,为防汛救灾和流域的上下游联防提供参考.结果表明:①山区防汛指挥调度,既要关注强降雨区域,也要考虑河流走向、上下游降水增叠效应,尤其是对于高大山脉前海拔高差明显区域的地表径流汇流增强作用,应加强判断联动叫应;②降雨量大小和地表水体增加量、存在的灾害风险隐患未必成正比,防汛工作不能一味只根据降雨量大小来做出灾害防范决定;③该案例作为一次天气过程造成影响的试点分析,为进一步探索对应关系提供参考基础,叫应关系的最终确立需要更多天气过程案例的统计分析.研究结果对正安县洪涝灾害防御决策指挥具有重要补充意义.

该文将贵州省高温易发区分为北部、东北部、东南部、南部4个区域,选取其中主要的38个国家级气象观测站1961-2019年逐日最高气温,描述高温分布特征,并基于信息扩散理论对灾害危险性风险进行分析.结果表明:①研究区域的高温主要出现在4-9月;平均日最高气温总体呈上升趋势,年际变化先降后升;平均年高温日数为10.7 d,主要集中在7、8月,年际变化呈现波动式,但整体呈上升趋势;极端高温大部分地区在38.0～42.0℃之间,大部分地区极端高温呈维持—升高态势.②赤水、沿河、榕江、罗甸4个代表站的高温度数风险概率曲线均为单弧线型,区域风险面积随等级的增加逐渐减小;4个代表站的最长连续高温日数风险概率曲线为多峰型,大部分地区连续高温日数出现5 d以下的概率较大,16 d以上高风险值的几率很小.③4个高温易发区中,北区除赤水外,高温风险整体最低,且连续高温日数短;东北区高温风险在4个区域中风险最高,连续高温风险随连续日数的增大而增大;东南区高温风险呈南高北低态势;南区除罗甸高温风险较高外,其他站点整体为中低风险.

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.

该文利用卫星遥感技术,采用30 m DEM及16 m GF1号卫星遥感数据,选取镇宁县、紫云县和关岭县区域内坡度、坡向及石漠化情况进行卫星遥感反演.结合气象站点日照资料,运用ArcGIS软件对3个县石漠化区域光伏利用潜力分布进行空间分析,计算光伏项目建设适宜容量,得到光伏电站建设的空间适宜性分布.通过研究表明,关岭县适宜建设面积为149.6 km2,占总面积42.3％;镇宁为85 km2,占24％;紫云为119.1 km2,占33.7％;3个县总适宜装机容量达3315.9万kW,关岭、镇宁、紫云分别为1402.5万kW、796.9万kW、1116.6万kW.精细化提取石漠化区光伏建设适宜区域并定量估算装机容量,能够为该区域进行太阳能资源开发提供科学依据.

利用贵州省2020年汛期(4月15日—9月30日)的小时降雨资料,对汛期不同时间尺度降雨的时空特征进行了分析.结果表明:2020年汛期总降雨量异常偏多,为1981年以来第一高位,较常年偏多近三成,其中9月降雨距平百分率达208.6％.全省16.7％的县总降雨量突破历史极值,3.9％、47.1％、96.5％站点的日最大降雨量分别超过200 mm、100 mm、50 mm;最大日降雨量达366.25 mm、最大小时降雨量达163.3 mm,均破贵州历史极值;2020年汛期20—08时的总降雨占每日总降雨的69.24％,小时强降雨站次占76.3％.2020年汛期6 h暴雨出现的站次最多,发生频率为6.34％;全省93.47％的站点出现了不同程度的突发性暴雨过程;区域性暴雨较常年偏多53.3％.

利用贵州省常规气象资料以及多源卫星遥感影像,对贵州省植被生态质量、大气环境、火点、遥感干旱、草海湿地水体面积以及贵阳市城市热岛进行监测评估,得到2019年贵州省生态气象遥感监测评估报告. 1 气候概况 2019年贵州省年平均气温为16.1℃,较气候背景年(1981-2010)偏高0.5℃;年总平均降水量为1 292.3 mm,较气候背景年偏多近一成;日照时数为1 167.5 h,与常年及2018年基本相当;生态气象条件总体有利于植被生长.

采用贵州省84个国家级气象观测站1961-2017年逐日降水量,根据拟定的强降水过程判断条件,对区域性强降水过程进行识别,选取气候标准期内每次过程的持续天数、总雨量、总站次、暴雨量、暴雨站次5个指标,进行正态化和标准化处理.采用主成分分析方法确定各指标权重,得到贵州省区域性强降水过程的综合强度评估模型,并进行等级划分.结果 表明,综合强度评估值与历史强降水事件具有较好的一致性,为强降水定量评估提供了一定的科学依据和基础.

Based on the climate simulations from 8 CMIP5(Coupled Model Intercomparison Project Phase 5) models,their simulation capabilities for air temperature in Guizhou have been examined by using Taylor diagram for period of 1986-2005.Future changes in extreme temperature events under the RCPs(Representative Concentration Pathways)scenarios with the simple multi-model ensemble method are presented for the 21st century over Guizhou. Results show that the simple multi-model ensemble method from the 8 CMIP5 modes can well simulate the spatial distribution of daily average temperature,daily minimum temperature and daily maximum temperature,which are necessary to compute the indexes of extreme temperature events.Project results show that in the 21st century, Guizhou's maximum temperature days(SU),values of extreme minimum temperature(TNN),and days of growing season length(GSL)are likely to increase;while the frost days(FD)are likely to decrease;moreover,the increas-ing and decreasing trends are more obvious with more gas emission.Relative to period of 1986-2005,the linear vari-ation trends of Guizhou's SU,TNN,FD and GSL during 2006-2099 are likely to be 8.06-1.30 d/(10 a),0.49-0.07 ℃/(10 a),-4.99--0.97 d/(10 a),and 3.33-0.04 d/(10 a),respectively,under the RCPs scenarios.

基于1981-2010年气候统计资料,通过温湿指数、风效指数和着衣指数首次对贵州省舒适期进行分析,通过各月综合旅游舒适度与旅游资源丰度对贵州省旅游潜力进行系统分析.结果表明:全省气候舒适期长度呈现东北向西南逐渐递增的分布形势;其中中部至西南部地区属于长舒适期类,舒适期为7～9个月,东部和东北部地区的气候舒适期为5～6个月,属于中舒适期类.春、秋季全省各地综合气候舒适度等级好,夏季中部至西部地区综合气候舒适度等级好,南部边缘地区在整个冬季舒适度等级均较好.旅游资源丰度分布上,遵义市旅游资源丰度值最高,主要是珍贵的红色文化旅游资源,而黔西南州旅游资源丰度最低,主要是独特的喀斯特地貌.各地州市在旅游业的发展中应合理利用旅游资源,加强消夏和避寒旅游项目的开发,打造旅游知名品牌,提高旅游产品质量.

利用贵阳国家基准气候站1961 ～ 2014年逐分钟降水资料,选取并计算5、10、15、20、30、45、60、90、120、150、180m in共11个时段逐年最大降雨量样本,依据《室外排水设计规范》(GB50014-2006,2014版)和《城市暴雨强度公式编制和设计暴雨雨型确定技术导则》(2014版)技术要求,对贵阳暴雨强度公式进行推求,得到以下结论:三种频率分布曲线拟合结果表明耿贝尔分布曲线优于皮尔逊Ⅲ型和指数分布;在形式上分别给出了贵阳市暴雨强度总公式、单一重现期暴雨强度公式和区间(任意重现期)暴雨强度公式;计算贵阳市暴雨强度区间公式和总公式重现期2～20 a暴雨强度平均绝对均方误差及平均相对均方误差,结果均满足《室外排水设计规范》(GB50014-2006,2014版)提出的精度要求,但区间公式精度明显优于总公式,因此在实际应用中推荐使用贵阳市暴雨强度区间公式.

利用贵阳市环境监测站提供的贵阳市9个环境监测站点2013-2014年1-12月PM2.5浓度逐时资料,对2013-2014年贵阳市其PM2.5浓度分布及变化情况进行描述,结合同时段贵阳市逐时降水资料进行对比统计分析探讨降水对PM2.5浓度的影响.研究表明:贵阳市PM2.5年均浓度约为33～55 μg/m3,秋冬季及初春逐月污染浓度高,夏季低,PM2.5浓度日变化呈典型的双峰值结构,早晚高峰期污染浓度都较高;有降水时的年均浓度比无降水时低近2成,雨日PM2.5浓度均低于非雨日,在有降水日,尤其在夜间及上午时段的PM2.5浓度降低较明显,与贵阳市多夜雨的降水特征相关联;与不足1 mm的轻微降水相比,大于1 mm的较强降水对PM2.5的清除和抑制效果显著.

该文利用贵阳站1951-2013年逐日降水量及1961-2013年逐分钟降水量资料,对贵阳市暴雨变化趋势进行分析,其结果显示贵阳市暴雨平均雨量整体呈上升趋势,暴雨日数及总暴雨量总体呈现出下降趋势,21世纪以来贵阳市暴雨强度有所增强,近30 a的降水极端性及降水强度较强.以1981-2013年逐分钟降水资料为数据基础,依据《室外排水设计规范》(GB50014-2006,2014版)及《城市暴雨强度公式编制和设计暴雨雨型确定技术导则》(2014版)要求新修编的贵阳站暴雨强度公式,采用芝加哥雨型法确定贵阳市短历时暴雨雨型,雨峰综合系数为0.405,即雨峰位于整个降雨过程的终端偏前的时刻.

该文利用1951-2013年贵阳站逐日降水量观测资料分析其极端降水日数的气候特征,结合DERF2.0月动力延伸预测模式输出的500hPa高度场格点资料,将高度距平场与该站极端降水日数距平值利用线性回归及逐步回归的方法建立5月26日起报1 ～40 d的预测模型,并对预测效果进行检验.结果表明:贵阳站20世纪80年代中期至90年代中期是极端降水日数偏多的时段,其余时段呈现偏少特征,在21世纪10年代之后极端降水日数呈增加趋势;影响贵阳站各旬极端降水日数的天气系统在月内具有阶段性的调整和变动,相比月尺度大气环流信号的稳定性较弱;对比固定时段建模和滑动时段建模下极端降水日数的预测结果,发现固定时段建模的预测结果与实况较为一致,尤其是月尺度预测值与实况值的相关系数较稳定,旬尺度预测值与实况值的稳定性较弱.

利用贵州省81个测站1961-2013年53 a的逐日降水量资料,采用一元线性回归和百分位阈值法分析了近53a贵州省极端降水的基本变化特征.结果表明:①贵州的极端降水事件阈值的空间分布存在地域差异,南部多于北部,东部多于西部;5-9月是极端降水事件集中出现的月份,特别是7月和6月.②贵州的极端降水事件趋多、趋强,极端降水量占总降水量比例趋于增大.③年暴雨日数整体变化趋势不明显,21世纪至今呈相对明显的下降趋势.④暴雨量整体上呈增长趋势,21世纪开始至今表现为较明显的减少趋势,但暴雨降水量比例呈上升趋势.⑤5 min极端降雨量强度多为中雨,局地出现大雨,10～20 min大部分达到大雨,局地出现暴雨,30～60m in大部分地区为暴雨,局地出现大暴雨;60～90 min大暴雨范围扩大,90～180 min大暴雨范围扩大到全省大部分.

该文利用贵州省76个气象站的资料,对空气密度理论值跟海拔高度进行了拟合分析,得出了在没有温度气压观测的贵州省分散式风电场的的空气密度计算的高度公式.同时,结合贵州省测风塔实例进行了对比验证分析,结果显示:海拔高度和空气密度间存在明显的指数关系,空气密度随着海拔高度的增高而减小;通过气象站资料得到的计算空气密度的高度公式与理论公式间误差较小,适合贵州省分散式风电场的空气密度计算.

该文采用CFD软件Meteodyn WT,对贵州中部某分散式风电场进行模拟,模拟时段为2013年1-12月,水平分辨率100 m,垂直分辨率10 m,通过对比实测资料与模拟数据,研究基于CFD的数值模拟方法对复杂地形风能资源数值模拟的适用性,探索其服务于分散式风电开发发展规划制定的可行性.研究结果表明该方法应用于贵州复杂地形是可行的,在没有测风塔观测或者测风塔资料较少的情况下,可得到高分辨率的区域风能资源分布,为分散式风电发展规划的制定和风电场前期建设的选址提供科学依据.

本文利用区域气候模式RegCM4对贵州省2008年初(1月13日～2月14日)的凝冻过程的温湿特征进行了模拟,将模拟结果与NCEP/NCAR再分析资料的对比,发现模式对凝冻过程期间冷空气路径、逆温层和低层流场具有一定的模拟能力,特别是对逆温层垂直结构的模拟较为准确.结果表明,RegCM模式对贵州区域平均气温的水平和垂直结构分布型都能得到与实况较为一致的模拟结果,水平分布上能刻画出平均气温“北负南正”分布,特别是对贵州西北部区域冷空气路径、中心强度、位置和范围都较为准确地模拟出来.垂直结构上能刻画出凝冻过程初期逆温层的形成、维持和消失及后期强冷空气渗透扩散的天气特征,特别是时间结点模拟较为准确.RegCM模式对贵州区域低空流场的模拟结果与实况较为一致的刻画出了凝冻过程期间来自高纬地区的强冷空气主要从东北路径入侵贵州地区与热带洋面向北输送的暖湿空气在贵州西部汇合这一天气特征,但对贵州西部的南北向温度锋区模拟位置偏东偏北,与实况存在一定的差异,这与西南风模拟值偏大有关.