论文

• 青藏高原地气间二氧化碳通量观测研究进展
• 马耀明, 李帷墨, 王宾宾, 胡泽勇, 马伟强, 王玉阳, 谢志鹏, 马彬, 姚楠, 赵文清, 石兴东, 孙丽君, 徐悦, 谈昌蓉, 张强, 周晓雯, 蔡征岭, 李轩
• 2026 Vol. 45 (4): 935-953.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2025.00117    CSTR:32265.14.gyqx.CN62-1061/P.2025.00117
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• 青藏高原作为全球重要的生态安全屏障和气候敏感区， 其陆地生态系统在区域乃至全球碳循环中发挥着重要作用。近年来， 伴随气候变暖和生态系统变化， 高原碳汇能力面临强化与削弱并存的复杂趋势。为准确评估青藏高原陆地生态系统二氧化碳通量格局及其变化机制， 科研人员从20世纪80年代起逐步构建了以涡动相关观测为核心的CO₂通量观测网络， 逐步覆盖草地、 灌丛、 湿地与湖泊等下垫面类型， 并借助卫星遥感和机器学习算法推动了从点位观测向区域估算的拓展。研究显示， 高寒草甸生态系统普遍表现为稳定且强烈的碳汇， 净生态系统碳交换（NEE）的年均值多小于-100 g·C·m⁻²·a⁻¹； 高寒草原则受降水控制显著， 碳汇能力相对较弱。湿地与沼泽类生态系统CO₂通量呈现高度时空异质性， 水文动态和季节冻融过程共同决定其由碳汇向碳源的转变规律。高原湖泊亦展现出碳汇功能， 但不同湖泊间CO₂通量交换差异显著， 反映出气候、 水文与湖滨带植被状况的综合调控作用。在区域尺度上， 东部和东北部草地碳汇强度显著高于西部干旱区， 反映出碳汇分布受温度、 降水和植被生产力等气候生态因子控制。高时空分辨率遥感反演产品表明， 过去数十年间青藏高原草地碳汇整体呈增强趋势， 暖湿化背景下生长季延长和植被覆盖度提升是其主要驱动机制。然而， 研究也揭示出若干不确定性来源， 包括通量观测站点在西部和高海拔区分布稀疏、 通量估算模型间参数差异大、 多年冻土区碳排放潜力尚未充分表征、 以及土地利用方式变化对CO₂通量影响尚缺系统评估等。此外， 生态系统生产力和土壤呼吸的年际变化给高原长期碳平衡的量化也带来了复杂性。未来研究亟需整合多源观测技术（如无人机、 遥感卫星反演、 地下剖面监测等）， 加强对地气反馈机制和生态过程的长期定位监测， 发展耦合人类活动与生态响应的机制模型， 为提升高原碳汇估算精度、 解析其演变规律和服务“双碳”战略提供科学基础。

• ERA5和MERRA2数据在青藏高原臭氧谷的适用性与差异分析
• 徐雯雯, 桑文军, 崔萌, 杨小龙, 郭栋
• 2026 Vol. 45 (4): 954-966.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2025.00134    CSTR:32265.14.gyqx.CN62-1061/P.2025.00134
• 摘要 ( ) PDF (3309KB) ( )

• 本研究基于OMI与MLS卫星观测数据， 系统评估了ERA5与MERRA2再分析数据在2005-2023年青藏高原及周边地区臭氧的空间分布、 垂直结构及时间演变特征的再现能力， 并结合夏季臭氧谷强中心区域的动力输送特征， 分析两套资料存在差异的可能原因。结果显示， ERA5与MERRA2均能较好刻画青藏高原臭氧谷的季节变化特征， 夏季低值最明显、 冬季最弱。其中ERA5整体优于MERRA2， 偏差主要在±1 DU以内， 而MERRA2在冬季存在低估， 最大偏差超过-5 DU。100~50 hPa为臭氧谷强中心区域， ERA5再现效果整体优于MERRA2； 30 hPa次中心两者差异较小， 差异产生主要与两中心形成机制及数据的同化策略不同有关。在时间演变上， ERA5对臭氧总量及趋势的模拟更接近观测， 而MERRA2对臭氧谷强中心区域臭氧浓度变化趋势的再现更为准确， 尤其在春、 夏季表现突出。夏季臭氧谷区域的趋势分析显示， ERA5甚至存在与观测相反的变化趋势， 反映其在动力主导的臭氧时间演变刻画上存在局限。在动力输送机制方面， 两套资料均能再现纬向与经向臭氧输送对臭氧谷的相反作用效果， 其中纬向输送降低臭氧浓度从而增强臭氧谷强度， 经向输送则起补偿作用而削弱臭氧谷。MERRA2的输送强度偏大， 尤其纬向输送作用明显强于ERA5， 导致臭氧谷中心浓度偏低； 而ERA5在动力输送刻画上能力较弱。臭氧谷强中心区域纬向输送散度呈缓慢下降趋势， 而经向输送散度逐渐上升， 故总输送散度呈上升趋势， 与MLS观测显示的夏季臭氧谷增强趋势一致， 进一步验证了动力输送在UTLS区臭氧低值形成与维持中的主导作用。总体而言， 两套资料在青藏高原上空均能较好再现臭氧低值特征， 但在低值中心强度及时间演变趋势上存在差异。二者受垂直分辨率及同化观测依赖影响在中高层普遍偏低， 其中MERRA2更依赖卫星同化数据， 在覆盖稀疏或高反照率地区易低估臭氧。此外， 差异还与两套资料化学-动力过程耦合方式不同有关。动力输送主导臭氧谷浓度变化， 化学过程起调节作用， 故ERA5在气候平均态再现上表现更优， 而MERRA2在局地时间演变趋势刻画上更准确。因此， 在研究臭氧谷气候特征时优选ERA5， 若关注其时间演变及趋势则MERRA2更佳。

• 三种再分析资料的气温在东昆仑山北部的适用性评估
• 胡嘉玥, 何清, 袁淑杰, 时一文
• 2026 Vol. 45 (4): 967-985.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2025.00128    CSTR:32265.14.gyqx.CN62-1061/P.2025.00128
• 摘要 ( ) PDF (15076KB) ( )

• 为探究三种再分析资料（ERA5、 JRA-55、 MERRA-2）的气温在东昆仑山北部及不同分区的适用性， 本文利用1980 -2023年东昆仑山北部28个国家气象站逐日平均气温观测资料， 采用气温直减率订正法对再分析资料的气温进行订正， 并选取相关系数（CC）、 平均偏差（MB）、 均方根误差（RMSE）和平均绝对误差（MAE）共4项评价指标， 结合气候倾向率法， 分别从区域、 站点尺度对年、 季三种再分析资料的气温在东昆仑山北部及不同分区的适用性进行评估。结果表明： （1）双线性插值优于最邻近插值， 经地形订正后， 三种再分析资料的MB绝对值平均降低0. 92~1. 81 ℃， RMSE平均降低0. 69~1. 34 ℃。（2）地形订正后， 三种再分析资料均能反映出研究区平均气温“东高西低、 东北最低”的空间分布特征， 但均存在部分高估。（3）区域尺度上， ERA5适用性最优， JRA-55次之， MERRA-2最差。仅ERA5春季气候倾向率高于观测， 其余均偏低， 增温特征均为“夏强冬弱”。（4）站点尺度上， JRA-55适用性最优， ERA5次之， MERRA-2最差。观测资料、 ERA5、 JRA-55的年、 季气候倾向率多集中在0. 30~0. 60 ℃·（10a）^-1， MERRA-2则集中在0. 15~0. 30 ℃·（10a）^-1； 三种再分析资料气候倾向率大体上均低于观测， 增温特征均为“夏强冬弱”。（5）三种再分析资料在不同分区适用性各有侧重， ERA5、 JRA-55和MERRA-2分别在东部农业区、 环青海湖区、 柴达木盆地适用性最好。三种再分析资料均能反映不同分区“夏强冬弱”的增温特征； 观测资料显示增温趋势排序为东部农业区［同德、 大通出现强增温， 同德年和各季气候倾向率≥0. 97 ℃·（10a）^-1］>柴达木盆地（茫崖出现强增温）>环青海湖区， ERA5在环青海湖区和东部农业区增温趋势与观测资料更接近， 表现最优； JRA-55次之； MERRA-2最差。（6）对于东昆仑山北部， 区域气候分析应优先考虑ERA5， 站点尺度的精细化研究应优先考虑JRA-55。

• 基于CMIP6未来气候变化情景下中国西北热浪事件动力降尺度预估
• 冯波, 胡芩, 洪苾璇, 孟宪红, 杨蕊菡, 杨显玉
• 2026 Vol. 45 (4): 986-997.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2025.00129    CSTR:32265.14.gyqx.CN62-1061/P.2025.00129
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• 基于未来气候变化情景， 分析了中国西北地区气温与相对湿度的时空变化特征， 并对该地区热浪事件的频率与持续时间进行了预估。研究中采用天气研究与预报模式（WRF模式）， 在基准时期（2012 -2020年）对美国国家环境预测中心第二代再分析数据（National Centers for Environmental Prediction-Department of Energy Atmospheric Model Intercomparison Project II Reanalysis， NCEP-DOE AMIP-II Reanalysis）进行动力降尺度模拟； 对未来时期（2046 -2055年）， 则对已进行偏差校正的高排放共享社会经济路径情景SSP5-8.5国际耦合模式比较计划第六阶段数据集（BC-CMIP6）进行了动力降尺度。通过对比分析两个时期的气温和相对湿度的变化， 进一步探讨了SSP5-8.5情景下未来西北地区热浪事件的发展状况。研究表明： （1）基准期模拟结果较好地再现了西北地区的气温与相对湿度空间分布， 气温整体呈现冷偏差， 相对湿度则表现为干偏差； （2）与基准期相比， 未来时期多年平均气温上升3.3±0.7 ℃， 平均相对湿度降低7.8%±1.3%， 反映出高排放情景下西北气候向“暖干化”转型； （3）未来热浪事件显著加剧， 影响范围扩大， 在新疆、 内蒙古西部、 陕西西部、 甘肃、 宁夏和青海中部地区广泛出现。上述区域热浪年均发生次数平均每年增加超5次， 持续时间平均每年增加超过50天。新疆吐鲁番仍是中国西北地区受热浪影响最严重的区域。

灾害性天气与短期气候预测

• 内蒙古复合干旱和热浪事件特征及其归因
• 郭佳丽, 郭恩亮, 王永芳, 王俊
• 2026 Vol. 45 (4): 998-1010.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2025.00112    CSTR:32265.14.gyqx.CN62-1061/P.2025.00112
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• 全球气候变暖背景下， 复合干旱和热浪事件（Compound Drought and Heatwave， CDHW）正以高频率、 高强度和高历时对全球多个地区产生深远影响。本研究以内蒙古为研究区， 基于1961 -2021年逐日气温与降水数据， 运用日尺度标准化指数对研究区不同CDHW事件进行识别， 在此基础上， 采用气候倾向率、 偏相关分析和地理探测器等方法， 对不同CDHW事件的时空演变特征及影响因素进行研究。结果发现， 1961 -2021年内蒙古四类CDHW事件的历时、 频次、 干旱强度和热浪强度由西南向东北逐渐增大； 四类CDHW事件特征指标总体呈上升态势， 其中交集型（d-and-h）和热浪干旱型（h-cond-d）事件上升趋势显著； 降水与四类CDHW事件变化的相关性更高， 其显著性检验占比均达到97%以上； 土壤类型和地表下行短波辐射是不同类型CDHW事件历时和频次的主要驱动因子， 通过交互作用不同驱动因子对历时和频次的解释力均呈现增强效应， 且对历时的影响更高。

• 四川盆地2023年7月11 -13日一次持续性大暴雨的物理机制分析
• 肖丹, 谌芸, 孙自川, 胡超, 李欣蔚, 查婕
• 2026 Vol. 45 (4): 1011-1026.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2026.00027    CSTR:32265.14.gyqx.CN62-1061/P.2026.00027
• 摘要 ( ) PDF (16320KB) ( )

• 2023年7月11 -13日四川盆地出现了一次持续性大暴雨天气过程， 最大累计雨量达到656.5 mm， 与历史最高值持平， 第2位累计雨量达到650.4 mm， 打破本站观测记录。本研究使用地面加密自动观测降水资料、 温江站探空资料、 ERA5再分析资料和FY-4A卫星黑体亮度温度（Temperature of Brightness Blackbody， TBB）数据， 对此次持续性暴雨过程的大气环流背景及形成的物理机制进行了分析。结果表明， 南亚高压控制四川地区， 西太平洋副热带高压（以下简称副高）在四川外围稳定维持， 高空槽东移； 南海和孟加拉湾水汽持续输入盆地， 为强降水提供了充足的水汽； 低层大气显著增温增湿导致大气层结不稳定， 大尺度环流背景为持续性大暴雨的发生提供了有利条件。7月10日21:00（北京时， 下同）至11日03:00， 气流惯性震荡使云贵高原东部出现低空急流， 增强盆地风速和水汽输送。东南风受盆地西部山脉阻挡在山前产生锋生和水汽辐合， 并出现对流不稳定。气流沿山爬升， 盆地形成垂直环流圈， 地形抬升和垂直环流圈触发对流。持续东南风因地形屏障形成偏北绕流， 与东南风交汇生成切变线， 促使对流组织化发展， 喇叭口和峡谷地形使降水增幅。7月11 -12日， 副高增强， 南支气流、 高原下滑槽东移受阻， 配合云贵高原东部急流输送， 盆地南部辐合增强并发展为西南涡。潜热加热为西南涡发展提供热力条件， 散度与垂直输送提供动力条件。在副高外围气流引导及潜热加热作用下， 西南涡向西移动并导致对流强烈发展。7月13日02:00， 高空槽东移引导冷空气沿盆地西部南下。冷暖气流交汇产生强烈锋生， 触发锋前暖区降水。冷空气增强促进了冷锋发展， 并延长西南涡生命史， 导致降水强度增大， 大暴雨范围明显东扩。

• 川西高原夏半年数值模式降水预报分区分型精细化检验评估
• 武敬峰, 徐晓芳, 阳春芳, 黄楚惠, 张雷, 张其圣
• 2026 Vol. 45 (4): 1027-1043.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2025.00119    CSTR:32265.14.gyqx.CN62-1061/P.2025.00119
• 摘要 ( ) PDF (23439KB) ( )

• 为检验数值模式在复杂地形区的预报性能并提升川西高原夏半年降水预报能力， 本文以2022 -2024年夏半年（5 -10月）川西高原116次强降水过程作为研究对象， 在结合REOF分区和降水的主要影响环流分型基础上， 采用常规检验、 分数技巧评分（FSS）和MODE检验方法， 对ECMWF、 CMA-GFS、 CMA-MESO和SWC-WARR 4类数值模式的降水预报性能开展精细化评估， 初步剖析了导致模式偏差的可能原因。结果表明： 全球模式ECMWF全域TS和FSS得分最高， 在川西北空报率最低， 对极端降水漏报显著， 强度系统性偏弱； CMA-GFS在高原低涡型中强度预报较准确， 两模式在高原低槽型和高原切变型中落区预报较准确； 区域模式CMA-MESO命中率高、 SWC-WARR形态匹配最佳， 二者在川西南复杂地形区对高压影响型等中尺度过程预报更好， 但普遍存在范围偏大， 湿偏差明显， 降水开始时间偏早等系统性偏差， 导致空报率高、 TS评分偏低。FSS日变化在11:00 -14:00（北京时）达到峰值， 源于区域模式预报提前与全球模式预报偏晚在午后与实况重叠所致； 剖面分析进一步揭示， 模式湿偏差源于中低层湿度模拟偏强、 地形抬升响应过度、 水汽辐合中心偏移及关键系统位置模拟的偏差， 且对流酝酿期过早建立辐合是时间偏早主因。业务上大尺度过程优先参考ECMWF/CMA-GFS确定过程范围， 中小尺度对流侧重CMA-MESO/SWC-WARR定位强中心， 并对区域模式产品进行空间范围收缩和预报起始时间后调2~4 h， 以匹配川西高原午后对流触发特征。

• 云南省极端降水多模式可预报性评估
• 黎文懋, 晏红明
• 2026 Vol. 45 (4): 1044-1056.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2025.00125    CSTR:32265.14.gyqx.CN62-1061/P.2025.00125
• 摘要 ( ) PDF (8135KB) ( )

• 极端降水常引发严重的人员伤亡和经济损失， 提高其预报准确率意义重大。鉴于当前数值模式在预报业务中的核心地位， 深入掌握模式性能是提高预报准确率的基础。本研究采用均方根误差（Root Mean Square Error， RMSE）、 空间TS评分（Threat Score， TS）和空间相关系数（Correlation Coefficient， COR）， 评估交互式全球大集合预报系统（THORPEX Interactive Grand Global Ensemble， TIGGE）资料集下中国气象局（China Meteorological Administration， CMA）、 美国国家环境预报中心（China Meteorological Administration， NCEP）、 欧洲中期天气预报中心（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts， ECMWF）集合预报对2014 -2024年云南发生的21次极端降水事件的可预报性。结果表明： 总体上模式可预报性NCEP>ECMWF>CMA。集合90%分位值预报（ES90）和集合75%分位值预报（ES75）在3个模式中的可参考性均较高。进一步分析发现ES75（ES90）在降水量级（落区）方面具有更高的可预报性， 其中ECMWF>NCEP>CMA。在预报与实况的空间协同性方面ES75优于ES90。对于中雨、 大雨、 暴雨和大暴雨落区， 可预报性最高的分别是ECMWF-ES75、 ECMWF-ES90、 NCEP-ES90和CMA-ES90。不同模式的可预报性有明显的季节差异， 冬季ECMWF可预报性最高， 其他季节NCEP可预报性最高。不同系统影响下的极端降水事件可预报性也有一定差异， 对于槽前降水型， ECMWF可预报性最高， 对于其他影响系统型， NCEP的可预报性最高。进一步分析发现模式对极端降水事件的可预报性主要依赖于对影响系统的预报能力， 对系统范围和位置的可预报性决定了雨带位置的可预报性， 对系统强度和水汽输送的可预报性决定了降水量级的可预报性。模式对于大尺度系统影响下的降水预报效果要优于较小尺度系统。

• 基于平均风分量的阵风风速参数化方法研究
• 胡海川, 杨康权, 邢星
• 2026 Vol. 45 (4): 1057-1071.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2025.00132    CSTR:32265.14.gyqx.CN62-1061/P.2025.00132
• 摘要 ( ) PDF (7622KB) ( )

• 为提升强阵风预报效果、 降低大风灾害风险， 本文针对四川及周边358个国家级观测站点， 利用2022年1月至2023年12月欧洲中期天气预报中心（ECMWF）24 h预报时效的10 m风场数据、 中国气象局地面观测的小时最大阵风风速及风向数据， 在分析传统阵风系数方法局限性的基础上， 提出一种基于平均风分量的阵风风速参数化方法， 并利用2024年1 -11月数据进行独立样本检验。该方法首先将阵风观测风向调整至与数值模式预报风向一致， 再按模式预报u、 v风的正负号分类， 计算经风向调整后的阵风观测与模式预报u、 v风速平方在特定分位数上的阵风系数， 最终构建参数化模型。检验结果表明： 建模前将阵风观测风向调整至与数值模式预报风向一致、 分别针对u、 v风进行参数化以及基于分位数计算阵风系数三项改进措施， 均能有效降低强阵风低估； 在预报误差和准确率等指标中， 该方法对13. 9 m·s^-1及以上阵风的预报表现最优， 预报准确率为16. 1%， 远高于传统阵风系数方法的6. 0%； 在2024年3月冷空气大风过程验证中， 同样表现出优于传统方法的预报性能。

• 基于三台测风激光雷达的峡口城市三维风场特征及其与大气污染变化的关系
• 程凯, 李霞, 牟欢, 毛姈·阿依提看, 李淑婷, 钟玉婷
• 2026 Vol. 45 (4): 1072-1085.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2025.00121    CSTR:32265.14.gyqx.CN62-1061/P.2025.00121
• 摘要 ( ) PDF (7577KB) ( )

• 针对天山北坡峡口地形城市乌鲁木齐的复杂风场， 于2023年11月1日至2024年3月31日沿市区南北向不同海拔分别布设了3台测风激光雷达开展了同步观测试验。通过与同期探空数据的对比， 评估了测风激光雷达数据的适用性， 并分析了城市南部、 中部和北部风场垂直结构变化特征及其与大气污染变化的联系。结果显示， 乌鲁木齐市冬季PM_{2. 5}浓度呈现北高南低的空间分布特征， 市区轻度以上污染日累积达50 d， 重度以上污染日为7 d， 大气污染形势严峻。测风激光雷达的风速和风向数据与探空资料相关性很高（R>0. 95）且偏差较小， 证实了测风激光雷达数据质量的可靠性。乌鲁木齐上空气流呈现明显的三层结构， 500 m以下以偏北（日间谷风）或偏西风为主， 500~2000 m以东南方向的焚风为主， 2000 m以上则盛行西北风。低空型焚风在全市都存在， 但是焚风气流厚度和风速从城南到城北依次减弱。乌鲁木齐13:00（北京时） -20:00盛行谷风， 谷风气流厚度在城北最高， 可达到800 m， 但持续时间和强度均低于城南和城中。冬季城南整体以上升运动为主， 城中和城北以下沉运动为主， 但垂直运动均较弱。空气质量优等日以西北风为主导， 风速随高度的上升而增加。随着污染等级的升高， 低层小风速（<2 m·s^-1）高度不断上升， 近地面趋于静稳， 谷风气流高度和强度均有所下降， 而焚风气流明显增强， 急流轴高度降低。低空风场垂直变化揭示， 重度污染期间近地面小风速频率达到70%， 配合低空型焚风诱发的强逆温效应导致了污染物的局部累积。

• 1961 -2022年长江流域干旱热浪复合事件与其单一事件的特征差异及成因分析
• 陈笑笑, 黄治勇, 胡一阳, 秦鹏程
• 2026 Vol. 45 (4): 1086-1100.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2025.00111    CSTR:32265.14.gyqx.CN62-1061/P.2025.00111
• 摘要 ( ) PDF (7439KB) ( )

• 全球变暖加剧了干旱热浪事件的发生频次和强度， 对社会经济发展产生深远影响。本文基于1961 -2022年长江流域暖季（5 -9月）地面观测资料和ERA5再分析资料， 对比分析了长江流域热浪、 干旱及干旱热浪复合事件的气候演变特征， 并初步探讨了可能影响三类事件的成因及差异。研究表明： 空间分布上， 热浪事件在上游三江源地区和下游长三角地区发生频次和持续日数最高， 达2次·a^-1、 13 d·a^-1以上， 干旱和干旱热浪复合事件在四川盆地及长江干流附近发生频次和日数较高， 其中干旱持续日数约是热浪的9倍， 发生频次仅占热浪事件的0.6~0.8倍； 中下游南部地区复合事件频次和日数相对较低， 川西高原发生热浪、 干旱事件频率均较高。1961 -2022年长江流域热浪、 干旱及复合事件整体呈增加趋势， 干旱事件持续日数除外， 其中上游地区增长速率最快， 进入21世纪后， 增加趋势显著， 且极端性增强。西太平洋副热带高压和南亚高压强度与长江流域热浪事件相关性最高可达0.472、 0.484， 对应西太平洋副热带高压位置越西， 面积、 强度越大， 南亚高压中心强度越强、 位置越北， 热浪及复合事件持续日数越长， 特别是上游地区， 而与干旱事件的相关性较弱。热带印度洋海温越高， 长江流域干旱热浪事件持续日数越长， 且对上游地区热浪事件影响更为显著， 相关系数高达0.5以上； 赤道附近太平洋海温越低， 对应持续日数越短， 干旱事件除外。此外， 上游地区干旱热浪事件在21世纪以前， 以地表感热加热为主， 之后潜热释放占主导， 中下游地区则以地表蒸发潜热释放为主， 其中热浪事件持续日数与陆面作用相关性更强。

• 新疆暖季小时极端降水特征及其对12 h暴雨的贡献
• 樊星, 刘兆旭, 徐洁, 刘晶, 马亚伟
• 2026 Vol. 45 (4): 1101-1109.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2026.00001    CSTR:32265.14.gyqx.CN62-1061/P.2026.00001
• 摘要 ( ) PDF (7730KB) ( )

• 新疆暴雨造成的灾害十分严重， 深入理解新疆小时极端降水与暴雨发生之间的关联性有助于提升对极端降水事件的监测预警能力。本文基于站点小时降水数据， 分析了小时极端降水、 12 h暴雨以及小时极端降水对12 h暴雨贡献率的时空变化特征， 并结合地形因子， 进一步分析了海拔和坡度对贡献率的影响。结果表明， 小时极端降水量在6月最高， 占比高达27. 61%； 9月最低， 占比仅为9. 39%。08:00（世界时， 下同） -19:00的小时极端降水量明显高于20:00至次日07:00， 且降水主要集中发生在10:00 - 12:00。08:00 -19:00小时极端降水量高值区主要分布在伊犁西南部、 博州西部、 乌鲁木齐西部及阿勒泰北部； 20:00至次日07:00， 降水量虽然整体减小， 但在乌鲁木齐西部与阿勒泰北部仍相对较高， 而伊犁的降水量高值区位置向东偏移。12 h暴雨与小时极端降水的时空分布相似， 二者在降水的演变过程中具有明显的同步性。小时极端降水对12 h暴雨的贡献率在7月最高， 其中位数高达79. 35%， 均值高达69. 69%； 5月和9月贡献率不仅偏低， 而且波动较大， 12 h暴雨更多由中等强度或持续性的降水积累形成。贡献率高值区主要分布在山地及其周边地带， 相较20:00至次日07:00， 08:00 -19:00海拔、 坡度对贡献率的影响更大， 贡献率高值区在08:00 -19:00主要集中于中低海拔（1000~1500 m）、 缓坡（2°~5°）地区， 在20:00至次日07:00则主要集中于低海拔（<1000 m）、 缓坡（2°~5°）地区。

• 地形-土壤参数对攀西与成都地闪的影响差异
• 余海蓉, 卜俊伟, 张远扬
• 2026 Vol. 45 (4): 1110-1123.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2025.00120    CSTR:32265.14.gyqx.CN62-1061/P.2025.00120
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• 攀西高原作为青藏高原东缘向四川盆地过渡的关键地带， 与成都平原形成“高原-平原”阶梯过渡带， 因地形起伏剧烈、下垫面性质复杂， 土壤电阻率空间分异显著， 已成为我国西南地区雷电活动最活跃且灾害风险最高的区域之一。该区域雷电活动不仅受大尺度环流系统（如南亚夏季风、高原季风）调控， 更与局地地形抬升、下垫面差异引发的中小尺度对流过程密切相关。目前， 针对该过渡带雷电活动对海拔、土壤电阻率等关键地理因子的响应规律与驱动机制的研究尚不充分， 尤其缺乏基于长时序观测数据的量化建模与区域对比分析， 难以支撑复杂地形条件下雷电灾害防护的精准需求。本研究基于2010 -2020年四川省ADTD（Advanced TOA and Direction System）闪电定位系统观测的地闪资料、数字高程数据及土壤电阻率资料， 采用空间叠加分析和二次多项式回归方法， 以攀西高原与成都平原这一典型地理单元为对象， 开展雷电活动对关键地理参数（海拔、土壤电阻率、地形-环流协同作用）的响应规律研究。结果表明： （1）地闪活动与海拔呈现明显的抛物线关系（R²>0.79）， 但响应特征存在明显区域异质性。成都平原地闪频次随海拔升高呈单调递减趋势， 主要因低层高湿空气抑制对流发展， 导致闪电活动在低海拔区域更为活跃； 而攀西高原则在地形强迫抬升与局地不稳定能量的协同作用下， 在1500~3000 m海拔带内出现地闪频次峰值， 反映出高原-盆地过渡带独特的热力动力配置对雷电发生过程的差异化调控。（2）土壤电阻率是控制地闪活动空间分异的关键因子， 在成都平原， 中电阻率区（250~500 Ω·m）地闪占比达87.9%， 密度为2.67 次·km^-2·a^-1； 而在攀西高原， 高电阻率区（>500 Ω·m）地闪占比94.8%， 密度为1.57 次·km^-2·a^-1。这一结果表明高电阻率区域因电荷难以扩散， 易形成强电场， 提高地闪发生概率， 表现出明显的电荷累积阈值效应。通过分析发现， 土壤电阻率与地闪强度之间也存在明显正相关关系， 特别是在攀西高原地区， 高电阻率条件下的正地闪强度明显增强。（3）地形-电阻率-环流多因子耦合作用明显， 成都平原总地闪平均密度比攀西高原高1.16倍， 但闪电强度呈现出区域差异： 攀西高原正、负地闪峰值电流较高， 主要源于强电荷积累（独特热力动力条件）与高电阻率抑制先导（需更强击穿能量）的协同机制。本研究不仅深化了对复杂地形下雷电形成机制的认识， 更重要的是为西南地区雷电灾害风险区划和防雷设计提供了重要的理论支持。

中小尺度天气现象及天气过程分析

• 季风涌背景下福建暴雨过程的触发机制研究
• 杨勤, 王磊, 李谢辉
• 2026 Vol. 45 (4): 1124-1139.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2025.00124    CSTR:32265.14.gyqx.CN62-1061/P.2025.00124
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• 基于常规气象观测资料、 ERA5高空再分析场数据、 FY-2G红外云图和FY-4A卫星云顶亮温TBB资料， 利用中尺度模式WRF， 对2022年6月13 -14日发生在福建、 江西等地区的一次切变型暖区暴雨过程进行了数值模拟和诊断分析。结果表明： （1）低空切变线是本次暴雨发展的主要中尺度系统， 其东移加强对暴雨对流系统的触发起到了关键作用。（2）季风槽及东侧前沿存在明显的季风涌， 为此次暴雨提供了充沛的水汽， 增强西南暖湿气流， 与高空槽引导的西北干冷气流在武夷山东南部辐合触发强对流。（3）此次暴雨发生在有利的层结条件和垂直环流背景下， 低层暖湿气流的持续输送， 显著的高空辐散与低空辐合结构导致强烈的垂直上升运动， 使得对流层中低层层结持续不稳定， 不断激发新生对流， 导致暴雨持续发展。（4）WRF模式较好地再现了降水时空分布特征， 暴雨量级（≥50 mm）24 h累积降水， TS score=0.33， Bias=0.79。此外， 位涡能够较好地揭示此次暴雨过程的动力与热力特征。位涡异常高值区与暴雨区在空间上呈现一定对应关系， 暴雨中心多出现在位涡异常高值区的南侧附近。

• 暖季重庆大官山南坡降水日变化特征分析
• 刘思佳, 李巧萍, 卢萍, 谌芸
• 2026 Vol. 45 (4): 1140-1152.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2025.00116    CSTR:32265.14.gyqx.CN62-1061/P.2025.00116
• 摘要 ( ) PDF (8259KB) ( )

• 利用重庆大官山南坡科学观测试验中4个梯度站在2019 -2022年暖季（5 -9月）的观测资料， 分析了山地梯度降水的时空变化特征及其与地形的关系。结果表明： （1）降水量月际变化呈单峰型， 与东亚夏季风活动一致， 降水量和降水频次的月际变化与日变化均与海拔呈显著正相关； （2）降水量和降水频次日变化为清晨和傍晚双峰型， 降水强度为清晨单峰型， 高（低）海拔站点降水量多（少）、 降水频次高（低）但强降水中心分散（集中）； （3）地形热力环流（上坡风和下坡风）驱动降水峰值变化， 上午太阳辐射作用形成上坡风导致降水峰值， 傍晚辐射冷却转回下坡风导致谷底辐合抬升而出现降水次峰值； （4）降水前冷空气侵入引发降温增压， 海拔越低， 降温越明显。（5）大官山降水过程以短历时降水频次为主， 短历时降水量在半夜出现峰值， 长历时降水贡献总降水量的80%以上， 短历时降水频次（长历时累计降水量）随海拔的增加呈增大（减小）的趋势。本研究为复杂地形降水预报提供了科学依据。

• 基于流域降水空间分布作用机制的降尺度研究
• 魏地博, 董晓华, 马耀明, 胡雪儿, 蒋润华, 魏冲, 喻丹
• 2026 Vol. 45 (4): 1153-1166.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2025.00113    CSTR:32265.14.gyqx.CN62-1061/P.2025.00113
• 摘要 ( ) PDF (8541KB) ( )

• 高精度降水数据对流域水资源管理、 生态保护和水文模拟至关重要。然而， 现有卫星遥感降水产品在复杂地形区域的空间分辨率较低， 难以准确表征降水的空间异质性。为此， 本文以三江源流域为研究区域， 基于热带降雨测量卫星产品（Tropical Rainfall Measuring Mission， TRMM）的广泛适用性， 首先采用地理探测器（Geodetector）分析归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index， NDVI）、 实际蒸散发（Actual Evapotranspiration， AET）、 地表温度（Land Surface Temperature， LST）、 风速（Wind Speed， WS）、 总云量（Total Cloud Cover， TCC）、 高程（Digital Elevation Model， DEM）、 坡度Slope、 坡向Aspect、 经度（Lon）和纬度（Lat）共10个环境因子对降水空间分布的解释力， 并探讨因子交互作用的增强或削弱效应， 为降尺度模型的数据输入提供科学依据。随后， 构建地理加权回归（Geographically Weighted Regression， GWR）和多尺度地理加权回归（Multiscale Geographically Weighted Regression， MGWR）模型， 将TRMM降水数据的空间分辨率从0.25°×0.25°提升至1 km×1 km， 并对比两种模型的降尺度精度。研究表明： （1）根据Geodetector月、 季、 年尺度下结果， 选取NDVI、 WS、 AET、 Slope、 TCC、 LST和DEM共7个对三江源流域降水空间分布影响较强的环境因子作为输入MGWR和GWR模型的输入变量。（2）基于12个站点数据进行降尺度结果评价显示， TRMM降水产品在三江源流域具有较高的适用性。MGWR模型在R²、 BIAS和RMSE等指标上均优于GWR模型， 尤其在干旱年和湿润年对比中， MGWR的降尺度精度更高。MGWR模型在月、 季、 年三个尺度上的表现均优于GWR模型， 在一定程度上降低了TRMM降水产品的误差， 尤其在高降水量区域和地形复杂区域， MGWR模型能够更精准地捕捉降水空间细节， 其带宽优化策略揭示了不同环境因子作用尺度的差异性。（3）在不同地形地貌区（澜沧江源、 黄河源、 长江源）MGWR降尺度结果在三个源区的总体拟合度均超过0.85， 表明该方法在多样地形条件和不同降水水平下的适用性和精确性。本研究构建的Geodetector-MGWR降尺度框架， 能够有效提升复杂地形区域的降水空间分辨率。

• 基于动态合成的东移路径西南涡及降水特征研究
• 诸德强, 白爱娟, 程志刚, 白锦丰, 张煜轩
• 2026 Vol. 45 (4): 1167-1180.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2025.00114    CSTR:32265.14.gyqx.CN62-1061/P.2025.00114
• 摘要 ( ) PDF (11879KB) ( )

• 基于1998 -2021年《西南低涡年鉴》的西南涡个例， 利用再分析数据ERA5和逐日降水数据CHM_PRE， 分析了东移路径的西南涡源地和降水特征， 并采用动态合成方法从低涡环流形势和空间结构两个方面， 探究东移路径西南涡强降水形成条件。研究表明： （1）东移路径的西南涡， 其涡源主要在四川盆地（以下简称盆地）， 其次是九龙县和小金县。东移路径的西南涡源地集中， 且倾向于盆地西部和北部， 以及小金县和九龙县的东部。（2）东移路径西南涡以长生命史为主， 降水区随低涡中心路径移动， 主要影响四川盆地、 长江中下游及以南地区。东移西南涡降水强度大， 35例中仅有2例为小到中雨， 其余均达到大雨及以上量级。该类西南涡有12例强降水中心位于路径南北两侧， 属南北侧降水型； 有20例强降水中心位于路径的南侧， 属南侧降水型。（3）对两类强降水型西南涡的环流形势进行合成分析， 发现在对流层中层都受到青藏高原北侧西北气流和高原南侧位于孟加拉湾的南支槽前西南风影响， 两股气流在高原以东汇合， 形成西风引导西南涡东移。南北侧降水型的低空西南气流和位于孟加拉湾的南支槽均强于南侧降水型， 导致水汽向盆地和长江流域输送更强。南北侧降水型的西南涡环流中， 高空强大的南亚高压主体偏北， 盆地上空对流层顶的辐散作用更强， 与低层气流辐合的抽吸上升作用更强， 有利于降水到达低涡北侧， 形成南北侧降水型。（4）对东移型西南涡空间结构的合成分析， 发现低涡在初生时呈近圆形， 发展成熟时长短轴明显， 具有低层冷和高层暖的结构， 低涡的东南部有强上升运动中心。两类西南涡的差异表现为， 南北侧降水型低涡的低层水汽更充足， 正涡度中心更强， 低层辐合和高层辐散耦合更明显， 动力条件和水汽条件促进降水增强， 有利于雨区向北跨越到低涡北侧。

• 积层混合云碘化银催化人工增雨数值模拟敏感性试验
• 许文卿, 付丹红, 郭学良, 苏德斌
• 2026 Vol. 45 (4): 1181-1193.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2025.00118    CSTR:32265.14.gyqx.CN62-1061/P.2025.00118
• 摘要 ( ) PDF (8579KB) ( )

• 数值模式对于揭示人工增雨催化剂扩散、 增雨机理和效果检验均具有重要作用。利用含碘化银催化模块的中尺度数值模式， 对2023年5月3日河南商丘一次积层混合云降雨过程开展了碘化银催化剂扩散、 与云微物理作用过程、 增雨机理的研究， 并针对不同播撒位置、 播撒剂量的人工增雨效果进行了敏感性试验。研究表明， 积层混合云中的过冷水云含量呈分散性分布特征， 对流泡区的过冷水云含量较高。在较高核化率的温度区和高过冷水含量区播撒碘化银催化剂时， 云中过冷水含量快速减少， 而冰晶含量显著增加， 导致云中雪、 霰混合比和地面雨量增加。数值敏感性试验表明， 播撒区温度、 过冷水含量和催化剂量均对地面增雨效果有显著影响， 最佳的播撒方法应在满足碘化银核化温度阈值和具有较高过冷水含量的区域， 播撒适当剂量的催化剂。对积层混合云而言， 在对流泡区播撒， 即使该区域不满足碘化银核化温度要求， 但由于存在较大的上升气流， 也能将催化剂带到高层低温区实现核化， 达到增加降水的目的。

• 一次台风外围环流诱发绵阳机场中尺度对流研究
• 龙妍妍, 陈固昊, 杜科
• 2026 Vol. 45 (4): 1194-1208.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2025.00135    CSTR:32265.14.gyqx.CN62-1061/P.2025.00135
• 摘要 ( ) PDF (20067KB) ( )

• 为揭示台风外围影响下四川盆地西北部中尺度对流系统的活动规律， 提升机场航空安全与低空经济运行的气象保障能力， 本文基于绵阳机场自动观测系统、 FY4A卫星、 双偏振天气雷达及ERA5再分析等多源资料， 采用天气诊断分析方法及短临预报方法， 对2025年7月11日台风“丹娜丝”外围环流诱发的绵阳机场雷暴伴强降水过程展开系统研究， 旨在揭示其触发与发展机制， 为航空安全及低空经济气象保障提供支撑。结果表明： （1）此次过程由第4号台风“丹娜丝”外围环流与本地环流共同作用引发， 500 hPa副热带高压（以下简称副高）北抬西伸、 新疆高空槽引导冷空气南下， 700 hPa偏东气流增强带来充足水汽， 地面辐合线为对流触发关键条件。（2）探空指标显示， 过程前温江站对流有效位能（CAPE）达2547. 5 J·kg^-1、 对流抑制能量（CIN）为0、 K指数为44. 7 ℃， 且垂直风切显著， 预示强对流潜势； 动力条件上， 高层辐散与低层辐合配置推动深厚上升运动； 热力与水汽条件方面， 700 hPa和850 hPa假相当位温较高， 整层水汽通量较大， 500 hPa相对湿度超90%， 为对流发展提供能量与水汽保障； 湿位涡分析显示， 过程前低层存在负MPV1中心， 对对流启动具有指示意义。（3）FY4A卫星云图监测到过程前1 h机场东北侧生成中尺度对流云团， 雷暴前云顶亮温达215. 78 K， 对应强对流旺盛期。对流云团的形态变化及云顶亮温可判断对流发展阶段。（4）双偏振雷达显示， 雷暴发生前机场东侧20 km处出现60 dBz弓形回波， 以20 km·h^-1西移， 雷暴发生时覆盖机场， 回波顶高7 km。径向速度图中， 正负速度对、 逆风区、 中β尺度辐合气旋及辐散特征对应了对流各阶段。基于上述分析构建“中短期-短时-临近”三级机场强对流预报体系， 结合多源资料实现过程精准预判， 提前发布预警， 可为类似台风外围环流诱发的机场强对流天气预报预警提供科学依据， 有效降低机场运行风险， 助力提升机场运行效率与低空飞行安全保障能力。

• 青藏高原东南缘九龙地区风廓线雷达与无线电探空资料的对比分析
• 刘莹, 曾波, 陈莹, 陈朝平, 周秋雪, 胡迪, 邓佳
• 2026 Vol. 45 (4): 1209-1220.  DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2025.00127    CSTR:32265.14.gyqx.CN62-1061/P.2025.00127
• 摘要 ( ) PDF (7523KB) ( )

• 为验证青藏高原东南缘九龙地区风廓线雷达（Wind Profiler Radar， WPR）资料的可用性， 以提高复杂地形下WPR资料的应用价值。本文对2015 -2022年九龙地区的WPR资料和每日4次［02:00（北京时， 下同）、 08:00、 14:00、 20:00］的西南涡加密探空资料的水平风进行对比分析， 在时间匹配上WPR资料采用单时次数据和多时次数据平滑2种不同方案。结果表明： （1）WPR数据获取率随高度呈“先降后升再骤降”的特征， 以0. 8作为水平风有效数据获取率的有效探测高度存在日变化， 以20:00最高， 08:00最低。（2）WPR与探空资料整体相关性较好， 多时次平均WPR可进一步提升相关程度。（3）WPR与探空u、 v分量的相关系数和差值的标准差随高度变化表现出两者在高层的相关性大于低层， 而低层稳定性则更高； WPR多时次平均得到的u、 v分量和风向数据质量优于单时次， 多时次平均显著提升3000 m以下u、 v分量质量， 但风向改善有限。（4）2种方案得到的WPR与探空u、 v分量和风向差值均呈近似正态分布； 时次对比表明08:00 u、 v分量数据质量最优， 14:00风向误差最大。（5）WPR 2种方案风向、 风速的发生频率与探空基本一致， 多时次平均WPR与探空风更为接近， 但2种方案的东南风频率均略低于探空风， 差异在14:00最为明显。