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《应用气象学报》投稿模版
中国气象局优先发表展示本刊近期将出版的论文，这些论文目前正处于校对环节，可供引用。
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摘要
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2023, 34(5): 513-526.
DOI: 10.11898/1001-7313.20230501
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摘要:
针对CMA-GFS V3.3强降水预报偏弱、西北太平洋副热带高压等天气系统预报衰减偏快以及模式计算效率偏低等问题，对模式物理过程与动力框架关键技术开展研发改进。在预报性能方面，通过在云微物理方案中增加霰粒子相关的微物理过程、调整蒸发速率，并在积云对流方案中改进触发条件、卷入率、准平衡闭合假定等关键因子的参数化方法，缓解模式强降水预报不足和小雨过多的问题；采用质量守恒修正算法解决模式长时间积分质量损失问题，改善天气形势预报。在计算效率方面，研制二维参考廓线方案延长模式积分时间步长，开发预条件经典斯蒂菲尔迭代（PCSI）算法提高Helmholtz方程的求解效率，对辐射方案、预估-修正算法等进行计算效率优化。通过上述关键技术的研发和应用，CMA-GFS在降水和天气形势方面的预报技巧得到显著提升，计算效率提高1/3左右，满足模式在0.125°分辨率下业务运行的时效要求，为CMA-GFS V3.3升级到V4.0奠定了基础。
针对CMA-GFS V3.3强降水预报偏弱、西北太平洋副热带高压等天气系统预报衰减偏快以及模式计算效率偏低等问题，对模式物理过程与动力框架关键技术开展研发改进。在预报性能方面，通过在云微物理方案中增加霰粒子相关的微物理过程、调整蒸发速率，并在积云对流方案中改进触发条件、卷入率、准平衡闭合假定等关键因子的参数化方法，缓解模式强降水预报不足和小雨过多的问题；采用质量守恒修正算法解决模式长时间积分质量损失问题，改善天气形势预报。在计算效率方面，研制二维参考廓线方案延长模式积分时间步长，开发预条件经典斯蒂菲尔迭代（PCSI）算法提高Helmholtz方程的求解效率，对辐射方案、预估-修正算法等进行计算效率优化。通过上述关键技术的研发和应用，CMA-GFS在降水和天气形势方面的预报技巧得到显著提升，计算效率提高1/3左右，满足模式在0.125°分辨率下业务运行的时效要求，为CMA-GFS V3.3升级到V4.0奠定了基础。
2023, 34(5): 527-539.
DOI: 10.11898/1001-7313.20230502
摘要:
2022年夏季长江流域经历了罕见的高温酷暑天气。2022年8月高温区几乎覆盖整个长江流域，形成全流域型高温，并持续近1个月。持续高温与西北太平洋副热带高压（简称副高）的异常活动关系密切。8月副高西伸且稳定，其西端脊点到达90°E，比常年偏西近40个经度，控制了几乎整个长江流域，引起罕见的持续高温。导致副高稳定西伸的重要原因如下：热带环流的异常从南面支持副高的维持；8月西太平洋至南海地区赤道辐合带持续偏强，对流明显偏强；南海地区出现明显增强的Hadley环流，支持115°E以西副高的维持。此外，西风带环流的异常分布有利于副高西伸；欧亚地区500 hPa位势高度场上维持两脊一槽的形势，鄂霍次克海高压脊几乎与副高打通，形成稳定的高压坝；乌拉尔地区的高压脊不断向东南方向输送Rossby波能量，也对副高西段的维持和加强起重要作用。
2022年夏季长江流域经历了罕见的高温酷暑天气。2022年8月高温区几乎覆盖整个长江流域，形成全流域型高温，并持续近1个月。持续高温与西北太平洋副热带高压（简称副高）的异常活动关系密切。8月副高西伸且稳定，其西端脊点到达90°E，比常年偏西近40个经度，控制了几乎整个长江流域，引起罕见的持续高温。导致副高稳定西伸的重要原因如下：热带环流的异常从南面支持副高的维持；8月西太平洋至南海地区赤道辐合带持续偏强，对流明显偏强；南海地区出现明显增强的Hadley环流，支持115°E以西副高的维持。此外，西风带环流的异常分布有利于副高西伸；欧亚地区500 hPa位势高度场上维持两脊一槽的形势，鄂霍次克海高压脊几乎与副高打通，形成稳定的高压坝；乌拉尔地区的高压脊不断向东南方向输送Rossby波能量，也对副高西段的维持和加强起重要作用。
2023, 34(5): 540-551.
DOI: 10.11898/1001-7313.20230503
摘要:
为开展云降水微物理过程机理和机制室内试验研究，设计建造北京气溶胶与云相互作用云室（Beijing aerosol and cloud interaction chamber，BACIC），搭建完整的气溶胶、云滴谱及常规气象要素测量系统，并于2019—2021年开展暖云试验。结果表明：BACIC能够模拟大气绝热膨胀成云过程，结果符合云微物理基本原理，云雾环境维持时间为5~10 min，达到开展相关科学问题研究的基本要求。利用环境气溶胶开展膨胀试验，测量显示气溶胶数浓度为10000 cm-3和2500 cm-3环境下，成云云滴数浓度分别为2500 cm-3和200~400 cm-3，云滴平均直径分别为8 μm和15~25 μm；上升速度为14.3 m·s-1和2.09 m·s-1时，气溶胶成云活化率分别为42%和17%；气溶胶成云活化率的敏感区域位于气溶胶数浓度小于5000 cm-3的区域；可定量化分析上升速度、气溶胶数浓度与云滴谱特征的相关关系。不同吸湿特性材料的暖云膨胀试验显示：污染背景下开展亚微米级别吸湿性催化剂播撒会导致云滴谱变窄，表明人工消减暖云或雾应采用大粒径催化剂。
为开展云降水微物理过程机理和机制室内试验研究，设计建造北京气溶胶与云相互作用云室（Beijing aerosol and cloud interaction chamber，BACIC），搭建完整的气溶胶、云滴谱及常规气象要素测量系统，并于2019—2021年开展暖云试验。结果表明：BACIC能够模拟大气绝热膨胀成云过程，结果符合云微物理基本原理，云雾环境维持时间为5~10 min，达到开展相关科学问题研究的基本要求。利用环境气溶胶开展膨胀试验，测量显示气溶胶数浓度为10000 cm-3和2500 cm-3环境下，成云云滴数浓度分别为2500 cm-3和200~400 cm-3，云滴平均直径分别为8 μm和15~25 μm；上升速度为14.3 m·s-1和2.09 m·s-1时，气溶胶成云活化率分别为42%和17%；气溶胶成云活化率的敏感区域位于气溶胶数浓度小于5000 cm-3的区域；可定量化分析上升速度、气溶胶数浓度与云滴谱特征的相关关系。不同吸湿特性材料的暖云膨胀试验显示：污染背景下开展亚微米级别吸湿性催化剂播撒会导致云滴谱变窄，表明人工消减暖云或雾应采用大粒径催化剂。
2023, 34(5): 552-561.
DOI: 10.11898/1001-7313.20230504
摘要:
利用2017—2022年江苏徐州农业气象试验站试验数据研究作物品种、土壤物理化学性质和管理措施均相同条件下，气候变暖对半冬性冬小麦品种产量结构和籽粒品质的影响。研究发现：不同播期冬小麦生长季平均气温升温幅度为0.1~1.7℃。平均气温升高对冬小麦产量结构造成影响，平均气温每升高1℃，冬小麦穗粒数减少14.7%；平均气温升高对籽粒蛋白质、脂肪和氨基酸含量造成负面影响，进而影响籽粒品质。平均气温与籽粒蛋白质含量相关系数为-0.72（达到0.01显著性水平），与脂肪含量相关系数为-0.52（达到0.05显著性水平）。此外，气温升高对16种氨基酸中的14种产生负面影响，其中对天冬氨酸和精氨酸含量负面影响达到0.05显著性水平。导致上述结果的主要原因是气候变暖夜间最低气温升高，冬小麦呼吸作用加强，不利于冬小麦同化作用和有机物积累；气候变暖导致冬小麦开花期到成熟期高温热害增多，影响冬小麦生理生化过程，特别是限制了冬小麦营养物质的吸收和合成。
利用2017—2022年江苏徐州农业气象试验站试验数据研究作物品种、土壤物理化学性质和管理措施均相同条件下，气候变暖对半冬性冬小麦品种产量结构和籽粒品质的影响。研究发现：不同播期冬小麦生长季平均气温升温幅度为0.1~1.7℃。平均气温升高对冬小麦产量结构造成影响，平均气温每升高1℃，冬小麦穗粒数减少14.7%；平均气温升高对籽粒蛋白质、脂肪和氨基酸含量造成负面影响，进而影响籽粒品质。平均气温与籽粒蛋白质含量相关系数为-0.72（达到0.01显著性水平），与脂肪含量相关系数为-0.52（达到0.05显著性水平）。此外，气温升高对16种氨基酸中的14种产生负面影响，其中对天冬氨酸和精氨酸含量负面影响达到0.05显著性水平。导致上述结果的主要原因是气候变暖夜间最低气温升高，冬小麦呼吸作用加强，不利于冬小麦同化作用和有机物积累；气候变暖导致冬小麦开花期到成熟期高温热害增多，影响冬小麦生理生化过程，特别是限制了冬小麦营养物质的吸收和合成。
2023, 34(5): 562-573.
DOI: 10.11898/1001-7313.20230505
摘要:
以2021年6—9月（季风期）藏东南水汽输送通道入口关键区墨脱布设的微雨雷达、降水现象仪和雨量计的观测数据为基础，对比不同仪器测量结果的一致性。将降水划分为对流云降水、层状云降水、浅层云降水3种类型，研究不同类型降水的雨滴谱分布、下落速度、降水率、液态水含量和雷达反射率因子的平均垂直分布特征。结果表明：微雨雷达、降水现象仪和雨量计测量结果一致性较好，微雨雷达和雨量计日降水量相关系数最高达到0.96，各相关系数的显著性水平较高；对流云降水的各微物理量特征值较大，雨滴在下落过程中碰并增长过程显著，雨滴数浓度迅速增加，在1~2 km高度处存在明显的上升气流；层状云降水回波强度较弱，反射率因子、降水率和液态水含量随高度降低有所增加，雨滴下落速度在垂直方向基本保持均匀，中等大小的雨滴浓度随高度不变，蒸发、破碎和碰并过程处于相对平衡状态；浅层云降水各微物理量较小，但随高度变化明显，垂直方向上为明显的负梯度变化，以雨滴的碰并过程为主。
以2021年6—9月（季风期）藏东南水汽输送通道入口关键区墨脱布设的微雨雷达、降水现象仪和雨量计的观测数据为基础，对比不同仪器测量结果的一致性。将降水划分为对流云降水、层状云降水、浅层云降水3种类型，研究不同类型降水的雨滴谱分布、下落速度、降水率、液态水含量和雷达反射率因子的平均垂直分布特征。结果表明：微雨雷达、降水现象仪和雨量计测量结果一致性较好，微雨雷达和雨量计日降水量相关系数最高达到0.96，各相关系数的显著性水平较高；对流云降水的各微物理量特征值较大，雨滴在下落过程中碰并增长过程显著，雨滴数浓度迅速增加，在1~2 km高度处存在明显的上升气流；层状云降水回波强度较弱，反射率因子、降水率和液态水含量随高度降低有所增加，雨滴下落速度在垂直方向基本保持均匀，中等大小的雨滴浓度随高度不变，蒸发、破碎和碰并过程处于相对平衡状态；浅层云降水各微物理量较小，但随高度变化明显，垂直方向上为明显的负梯度变化，以雨滴的碰并过程为主。
2023, 34(5): 574-585.
DOI: 10.11898/1001-7313.20230506
摘要:
为探讨城市化对川渝地区极端气候事件的影响，利用1971—2020年川渝地区46个气象站的逐日气温和降水数据，以及社会经济、人口、土地利用、夜间灯光遥感数据，将气象站划分为城市站、城乡站和乡村站3类，得到近50年21个极端气候指数的时间序列，分析城市化对极端气候事件的影响和贡献率。结果表明：近50年川渝地区3类气象站极值指数和暖指数均呈上升趋势，而冷指数均呈下降趋势，极端降水量和极端降水强度均呈增加趋势。城市化影响对城乡站和城市站的最高和最低气温最小值、霜冻、热夜日数和日较差，以及城市站的冷夜和暖夜日数均影响较大，对其余指数的影响较小。城市化影响对城乡站和城市站的中雨日数、1 d和5 d最大降水量、强降水量和年降水量的贡献率均为100.00%，对城乡站大雨日数、城乡站和城市站特强降水量的贡献率较大，而对其余指数的影响相对较小。
为探讨城市化对川渝地区极端气候事件的影响，利用1971—2020年川渝地区46个气象站的逐日气温和降水数据，以及社会经济、人口、土地利用、夜间灯光遥感数据，将气象站划分为城市站、城乡站和乡村站3类，得到近50年21个极端气候指数的时间序列，分析城市化对极端气候事件的影响和贡献率。结果表明：近50年川渝地区3类气象站极值指数和暖指数均呈上升趋势，而冷指数均呈下降趋势，极端降水量和极端降水强度均呈增加趋势。城市化影响对城乡站和城市站的最高和最低气温最小值、霜冻、热夜日数和日较差，以及城市站的冷夜和暖夜日数均影响较大，对其余指数的影响较小。城市化影响对城乡站和城市站的中雨日数、1 d和5 d最大降水量、强降水量和年降水量的贡献率均为100.00%，对城乡站大雨日数、城乡站和城市站特强降水量的贡献率较大，而对其余指数的影响相对较小。
2023, 34(5): 586-597.
DOI: 10.11898/1001-7313.20230507
摘要:
2021年台风烟花（2106）移动路径复杂，经历多次移动方向和速度的异常变化，数值模式及主观综合预报对其路径预报均误差较大，模式对120 h预报误差最大达到400~800 km。通过研究导致模式对初次登陆时间及位置预报出现明显偏差的原因发现，高空冷涡的存在有利于副热带高压东退，使得影响台风烟花的引导气流减弱，移速明显减慢，24 h平均移动速度仅为3.6 km·h-1。随着副热带高压的继续北抬减弱，高空冷涡减弱后的西风槽前偏南气流引导是台风烟花移动路径出现明显偏北分量、登陆浙北地区的重要原因。通过对确定性预报和集合预报分析发现，数值模式对高空冷涡的预报仍存在较大误差和不确定性，是导致台风烟花路径预报误差较大的主要原因。
2021年台风烟花（2106）移动路径复杂，经历多次移动方向和速度的异常变化，数值模式及主观综合预报对其路径预报均误差较大，模式对120 h预报误差最大达到400~800 km。通过研究导致模式对初次登陆时间及位置预报出现明显偏差的原因发现，高空冷涡的存在有利于副热带高压东退，使得影响台风烟花的引导气流减弱，移速明显减慢，24 h平均移动速度仅为3.6 km·h-1。随着副热带高压的继续北抬减弱，高空冷涡减弱后的西风槽前偏南气流引导是台风烟花移动路径出现明显偏北分量、登陆浙北地区的重要原因。通过对确定性预报和集合预报分析发现，数值模式对高空冷涡的预报仍存在较大误差和不确定性，是导致台风烟花路径预报误差较大的主要原因。
2023, 34(5): 598-607.
DOI: 10.11898/1001-7313.20230508
摘要:
基于高时空分辨率的广州高建筑物雷电观测站双站（观测点1和观测点2）同步观测资料，对比分析2019年4月20日05：12（世界时）发生在广州塔上的一次上行闪电的先导二维和三维发展特征。分析表明：该上行闪电可三维重建的上行先导通道发展长度约为5.4 km，是对应两个观测点二维通道长度的1.5倍和1.38倍；由观测点1的高速摄像记录分析得到的上行先导二维发展速率变化范围为1.8×104~4.5×105 m·s-1（平均值为1.8×105 m·s-1）；对应的上行先导三维发展速率变化范围为3.8×104~7.2×105 m·s-1（平均值为2.8×105 m·s-1）；三维和二维发展速率之比变化范围为1~4.7，平均值为1.5；上行先导始发后10 ms内，三维与二维发展速率的变化趋势大致相同，均随高度增加而逐渐加快；10 ms后二维发展速率明显降低，平均值仅为10 ms内的42%，且随时间变化较小。而10 ms后的三维发展速率平均值为10 ms内的77%，随时间呈明显的不规则波动变化；先导通道与观测点间的距离以及通道发展方向与观测点视线方向的夹角是造成上行先导二维和三维发展速率差异的主要因素。
基于高时空分辨率的广州高建筑物雷电观测站双站（观测点1和观测点2）同步观测资料，对比分析2019年4月20日05：12（世界时）发生在广州塔上的一次上行闪电的先导二维和三维发展特征。分析表明：该上行闪电可三维重建的上行先导通道发展长度约为5.4 km，是对应两个观测点二维通道长度的1.5倍和1.38倍；由观测点1的高速摄像记录分析得到的上行先导二维发展速率变化范围为1.8×104~4.5×105 m·s-1（平均值为1.8×105 m·s-1）；对应的上行先导三维发展速率变化范围为3.8×104~7.2×105 m·s-1（平均值为2.8×105 m·s-1）；三维和二维发展速率之比变化范围为1~4.7，平均值为1.5；上行先导始发后10 ms内，三维与二维发展速率的变化趋势大致相同，均随高度增加而逐渐加快；10 ms后二维发展速率明显降低，平均值仅为10 ms内的42%，且随时间变化较小。而10 ms后的三维发展速率平均值为10 ms内的77%，随时间呈明显的不规则波动变化；先导通道与观测点间的距离以及通道发展方向与观测点视线方向的夹角是造成上行先导二维和三维发展速率差异的主要因素。
2023, 34(5): 608-618.
DOI: 10.11898/1001-7313.20230509
摘要:
利用2015—2021年4—9月中国气象局全国地闪定位网的地闪观测资料与MERRA2气溶胶光学厚度再分析资料，分析长江三角洲及其周边地区（27.5°~35°N，115°~122.5°E）地闪活动与不同种类气溶胶的关系。结果表明：不同种类气溶胶与地闪活动的关系不同，有地闪日的硫酸盐气溶胶光学厚度更高，无地闪日的沙尘气溶胶光学厚度更高，地闪多发生在硫酸盐气溶胶光学厚度较高且沙尘气溶胶光学厚度较低的环境中。当硫酸盐气溶胶光学厚度低于阈值时，在一定相对湿度条件下地闪密度与硫酸盐气溶胶光学厚度为正相关关系，当硫酸盐气溶胶光学厚度高于阈值时，地闪密度有减小的趋势或趋势不明显，且不同月份的阈值不同。因此，气溶胶的云微物理作用与辐射效应的叠加使得气溶胶与地闪活动的关系更为复杂，而沙尘气溶胶与地闪密度在4—6月呈负相关关系，7—9月相关不显著。
利用2015—2021年4—9月中国气象局全国地闪定位网的地闪观测资料与MERRA2气溶胶光学厚度再分析资料，分析长江三角洲及其周边地区（27.5°~35°N，115°~122.5°E）地闪活动与不同种类气溶胶的关系。结果表明：不同种类气溶胶与地闪活动的关系不同，有地闪日的硫酸盐气溶胶光学厚度更高，无地闪日的沙尘气溶胶光学厚度更高，地闪多发生在硫酸盐气溶胶光学厚度较高且沙尘气溶胶光学厚度较低的环境中。当硫酸盐气溶胶光学厚度低于阈值时，在一定相对湿度条件下地闪密度与硫酸盐气溶胶光学厚度为正相关关系，当硫酸盐气溶胶光学厚度高于阈值时，地闪密度有减小的趋势或趋势不明显，且不同月份的阈值不同。因此，气溶胶的云微物理作用与辐射效应的叠加使得气溶胶与地闪活动的关系更为复杂，而沙尘气溶胶与地闪密度在4—6月呈负相关关系，7—9月相关不显著。
2023, 34(5): 619-629.
DOI: 10.11898/1001-7313.20230510
摘要:
京津冀及周边地区为我国北方强降水的多发区域。基于1966—2021年87个国家级气象站逐小时降水资料对比分析暖季5—9月一般性降水和短时强降水的空间分布及年际变化，并基于1980—2021年298个气象站分析日变化等特征。结果表明：京津冀及周边地区的渤海西侧平原区域存在短时强降水强度极端性显著区域。渤海西侧平原以外区域两类降水平均小时降水量、强度和降水时次百分比均呈增长趋势，但短时强降水的增幅更高，而渤海西侧平原区域趋势则均不明显。渤海西侧平原区域和渤海西侧平原以外区域的一般性降水平均小时降水量和降水时次百分比日变化幅度显著弱于短时强降水；7—9月渤海西侧平原区域降水夜发性更明显，且相比另一区域半峰持续时间多出约2 h。2005年后渤海西侧平原区域和渤海西侧平原以外区域短时强降水平均小时降水量和降水时次百分比下午时段均明显减弱，但午夜后至清晨明显增加。
京津冀及周边地区为我国北方强降水的多发区域。基于1966—2021年87个国家级气象站逐小时降水资料对比分析暖季5—9月一般性降水和短时强降水的空间分布及年际变化，并基于1980—2021年298个气象站分析日变化等特征。结果表明：京津冀及周边地区的渤海西侧平原区域存在短时强降水强度极端性显著区域。渤海西侧平原以外区域两类降水平均小时降水量、强度和降水时次百分比均呈增长趋势，但短时强降水的增幅更高，而渤海西侧平原区域趋势则均不明显。渤海西侧平原区域和渤海西侧平原以外区域的一般性降水平均小时降水量和降水时次百分比日变化幅度显著弱于短时强降水；7—9月渤海西侧平原区域降水夜发性更明显，且相比另一区域半峰持续时间多出约2 h。2005年后渤海西侧平原区域和渤海西侧平原以外区域短时强降水平均小时降水量和降水时次百分比下午时段均明显减弱，但午夜后至清晨明显增加。
2023, 34(5): 630-640.
DOI: 10.11898/1001-7313.20230511
摘要:
为深度挖掘天气雷达数据应用价值，设计并建设了天气雷达空中生态监测系统。分析天气雷达晴空回波数据特征和空中生物散射特性，利用模糊逻辑算法识别天气雷达网数据中的生物回波，实现对生物密度、迁飞路径、时空分布等昆虫生态活动的实时动态监测。2022年5月天气雷达空中生态监测系统投入试运行，在实时监测期间发现昆虫活动具有明显的时空分布特征、昼夜活动和迁飞活动规律，8—9月全国昆虫活动呈现数量大、活动范围广的特点，是虫灾防治的重点关注时段，监测结果符合昆虫活动特征。该系统可有效服务空中生态实时监测，为虫灾精准防治提供监测技术与数据支持。
为深度挖掘天气雷达数据应用价值，设计并建设了天气雷达空中生态监测系统。分析天气雷达晴空回波数据特征和空中生物散射特性，利用模糊逻辑算法识别天气雷达网数据中的生物回波，实现对生物密度、迁飞路径、时空分布等昆虫生态活动的实时动态监测。2022年5月天气雷达空中生态监测系统投入试运行，在实时监测期间发现昆虫活动具有明显的时空分布特征、昼夜活动和迁飞活动规律，8—9月全国昆虫活动呈现数量大、活动范围广的特点，是虫灾防治的重点关注时段，监测结果符合昆虫活动特征。该系统可有效服务空中生态实时监测，为虫灾精准防治提供监测技术与数据支持。
摘要：
气候变化已成为当今科学界、各国政府和社会公众普遍关注的环境问题之一，气候变化可能对生态系统和社会经济产生灾难性影响，农业是受气候变化影响最直接的脆弱行业。因此，气候变化对农业生产的影响研究一直是气候变化研究领域中的热点问题之一。该文系统介绍了有关全球气候变化对中国农业生产影响研究的现状与进展，包括气候变化对农业影响的研究方法、大气中温室气体浓度增加对农作物的影响试验、气候变化对农业气候资源的影响、气候变化对农作物生长发育和产量的影响、气候变化对农业种植制度和品种布局的影响、气候变化对农作物气候生产潜力和气候资源利用率的影响等，指出当前在研究气候变化对农业影响评估中存在的问题，提出了今后应加强对气候变化情景和预测模式不确定性的研究、气候变化对农业影响的方法研究。此外，气候变化背景下极端天气气候事件对农业生产的影响以及气候变化对农业病虫害的影响研究等仍较薄弱，有待进一步加强和深入。
气候变化已成为当今科学界、各国政府和社会公众普遍关注的环境问题之一，气候变化可能对生态系统和社会经济产生灾难性影响，农业是受气候变化影响最直接的脆弱行业。因此，气候变化对农业生产的影响研究一直是气候变化研究领域中的热点问题之一。该文系统介绍了有关全球气候变化对中国农业生产影响研究的现状与进展，包括气候变化对农业影响的研究方法、大气中温室气体浓度增加对农作物的影响试验、气候变化对农业气候资源的影响、气候变化对农作物生长发育和产量的影响、气候变化对农业种植制度和品种布局的影响、气候变化对农作物气候生产潜力和气候资源利用率的影响等，指出当前在研究气候变化对农业影响评估中存在的问题，提出了今后应加强对气候变化情景和预测模式不确定性的研究、气候变化对农业影响的方法研究。此外，气候变化背景下极端天气气候事件对农业生产的影响以及气候变化对农业病虫害的影响研究等仍较薄弱，有待进一步加强和深入。
摘要：
为满足对海量气象数据管理和服务的需求，国家气象信息中心设计开发了全国综合气象信息共享系统 (CIMISS)。该文描述了系统基本设计思路、功能结构、基础平台体系结构、信息流程，阐述了系统为用户提供的基础数据使用环境。系统由数据收集与分发系统、数据加工处理系统、数据存储管理系统、数据共享服务系统、业务监控系统5个业务子系统组成，承担数据收集、加工处理、存储管理、共享服务和业务监控任务。系统设计和开发采用了一系列现代信息技术，包括基于消息和文件共享的平台内信息交换、气象数据标准化分类、数据处理作业调度和算法的动态扩展、元数据的设计和应用、公共配置信息管理、全流程业务监视和调度控制、面向服务的多维度数据存储策略、全局数据访问视图和统一访问接口设计等。该系统为我国国家级和省级气象业务提供了统一规范的气象数据使用环境。
为满足对海量气象数据管理和服务的需求，国家气象信息中心设计开发了全国综合气象信息共享系统 (CIMISS)。该文描述了系统基本设计思路、功能结构、基础平台体系结构、信息流程，阐述了系统为用户提供的基础数据使用环境。系统由数据收集与分发系统、数据加工处理系统、数据存储管理系统、数据共享服务系统、业务监控系统5个业务子系统组成，承担数据收集、加工处理、存储管理、共享服务和业务监控任务。系统设计和开发采用了一系列现代信息技术，包括基于消息和文件共享的平台内信息交换、气象数据标准化分类、数据处理作业调度和算法的动态扩展、元数据的设计和应用、公共配置信息管理、全流程业务监视和调度控制、面向服务的多维度数据存储策略、全局数据访问视图和统一访问接口设计等。该系统为我国国家级和省级气象业务提供了统一规范的气象数据使用环境。
摘要：
华南前汛期暴雨预报一直是我国大气科学界的一个研究热点，特别是发生在锋前的暖区暴雨，由于其天气尺度斜压性强迫不明显，环境大气水汽含量丰富，热动力不稳定性强，边界层触发机制复杂，以及特殊的地形和海陆热力差异的外强迫作用，导致暴雨突发性强，地域性特征显著，也是困扰预报业务人员的难点问题。目前我国预报业务中使用的全球数值预报模式对暖区暴雨的预报能力十分有限，高分辨率中尺度数值模式的预报效果也不尽人意。该文回顾了近40年华南前汛期暴雨大部分研究成果，针对华南暖区暴雨的提出及典型背景场、暖区暴雨与低空急流的关系、暖区中尺度对流系统的形成及传播、暖区暴雨触发机制等独特的天气动力学特征进行了系统梳理与分析，并依据前人研究成果及中央气象台预报实践经验，总结提炼了3类华南暖区暴雨类型——边界层辐合线型、偏南风风速辐合型，以及强西南急流型的天气系统配置及触发因子。最后提出针对华南暖区暴雨需要进一步研究的科学问题。
华南前汛期暴雨预报一直是我国大气科学界的一个研究热点，特别是发生在锋前的暖区暴雨，由于其天气尺度斜压性强迫不明显，环境大气水汽含量丰富，热动力不稳定性强，边界层触发机制复杂，以及特殊的地形和海陆热力差异的外强迫作用，导致暴雨突发性强，地域性特征显著，也是困扰预报业务人员的难点问题。目前我国预报业务中使用的全球数值预报模式对暖区暴雨的预报能力十分有限，高分辨率中尺度数值模式的预报效果也不尽人意。该文回顾了近40年华南前汛期暴雨大部分研究成果，针对华南暖区暴雨的提出及典型背景场、暖区暴雨与低空急流的关系、暖区中尺度对流系统的形成及传播、暖区暴雨触发机制等独特的天气动力学特征进行了系统梳理与分析，并依据前人研究成果及中央气象台预报实践经验，总结提炼了3类华南暖区暴雨类型——边界层辐合线型、偏南风风速辐合型，以及强西南急流型的天气系统配置及触发因子。最后提出针对华南暖区暴雨需要进一步研究的科学问题。
摘要：
强对流天气预报业务包括监测、分析、预报、预警和检验等方面。对流初生识别、对流系统强度识别和对流天气类型识别等监测技术取得新进展，综合多源资料的监测技术已应用于中国气象局中央气象台业务。对流系统的触发、发展和维持机制等获得了新认识，我国不同类型强对流天气及其环境条件统计气候特征、分析规范及相应业务产品等为业务预报提供了必要基础和技术支撑。光流法、多尺度追踪技术以及应用模糊逻辑方法的临近预报技术等有明显进展，融合短时预报技术得到广泛应用，对流可分辨高分辨率数值 (集合) 预报及其后处理产品预报试验取得了显著成效，基于数值 (集合) 预报应用模糊逻辑方法的分类强对流天气短期预报技术为业务预报提供了技术支撑。强对流天气综合监测和多尺度自适应临近预报技术、多尺度分析技术以及融合短时预报技术、发展并应用模糊逻辑等方法的、基于高分辨率数值 (集合) 模式的区分不同强度等级和极端性的分类强对流天气精细化 (概率) 预报技术等是未来发展的主要方向。
强对流天气预报业务包括监测、分析、预报、预警和检验等方面。对流初生识别、对流系统强度识别和对流天气类型识别等监测技术取得新进展，综合多源资料的监测技术已应用于中国气象局中央气象台业务。对流系统的触发、发展和维持机制等获得了新认识，我国不同类型强对流天气及其环境条件统计气候特征、分析规范及相应业务产品等为业务预报提供了必要基础和技术支撑。光流法、多尺度追踪技术以及应用模糊逻辑方法的临近预报技术等有明显进展，融合短时预报技术得到广泛应用，对流可分辨高分辨率数值 (集合) 预报及其后处理产品预报试验取得了显著成效，基于数值 (集合) 预报应用模糊逻辑方法的分类强对流天气短期预报技术为业务预报提供了技术支撑。强对流天气综合监测和多尺度自适应临近预报技术、多尺度分析技术以及融合短时预报技术、发展并应用模糊逻辑等方法的、基于高分辨率数值 (集合) 模式的区分不同强度等级和极端性的分类强对流天气精细化 (概率) 预报技术等是未来发展的主要方向。
摘要：
对21世纪以来定量降水预报技术流程中的数值模式预报、统计后处理、检验评估和预报员作用4个方面的研究工作进行了归纳，主要进展包括：业务全球模式对于降水的预报能力持续提升，而发展高分辨率模式 (尤其是对流尺度模式) 和集合预报是提高定量降水预报精准化水平的主要途径，且将两者相结合以促进短期降水预报是发展趋势；统计后处理技术已发展到应用数据挖掘方法对海量预报数据中有效信息进行提取和集成，而再预报资料的出现将进一步促进统计后处理技术的发展；为解决评估精细化定量降水预报面临的新问题，多种新的检验技术得到发展和应用，如极端降水检验评分、空间检验技术及概率检验方法等；预报员在模式和后处理方法上能够提供的附加值越来越有限，但在预报流程中仍将处于核心地位，其角色将逐渐向帮助用户进行决策方向转变。文章指出，定量降水预报技术的发展所面临的挑战包括大气水汽观测及同化技术改进、暖区和复杂地形下暴雨预报等科学问题的解决。
对21世纪以来定量降水预报技术流程中的数值模式预报、统计后处理、检验评估和预报员作用4个方面的研究工作进行了归纳，主要进展包括：业务全球模式对于降水的预报能力持续提升，而发展高分辨率模式 (尤其是对流尺度模式) 和集合预报是提高定量降水预报精准化水平的主要途径，且将两者相结合以促进短期降水预报是发展趋势；统计后处理技术已发展到应用数据挖掘方法对海量预报数据中有效信息进行提取和集成，而再预报资料的出现将进一步促进统计后处理技术的发展；为解决评估精细化定量降水预报面临的新问题，多种新的检验技术得到发展和应用，如极端降水检验评分、空间检验技术及概率检验方法等；预报员在模式和后处理方法上能够提供的附加值越来越有限，但在预报流程中仍将处于核心地位，其角色将逐渐向帮助用户进行决策方向转变。文章指出，定量降水预报技术的发展所面临的挑战包括大气水汽观测及同化技术改进、暖区和复杂地形下暴雨预报等科学问题的解决。
摘要：
农业气象灾害的监测预测是灾害评估和防控的基础和前提, 因此，农业气象灾害的监测预测研究长期以来一直是农业气象研究工作的重点领域。该文系统回顾了我国农业气象灾害的指标、监测技术和预测预警技术等方面的相关进展和成果，提出当前存在的主要问题：农业气象灾害的基础性研究仍然十分薄弱, 农业气象灾害指标对致灾因子的概括性尚不足, 农业气象灾害监测的精细化程度有待进一步提高, 临近预警技术缺乏, 气候变化背景下农业气象灾害的新规律揭示不够。该文同时指出未来应加强农业气象灾害综合指标的研究, 强化农业气象灾害的预测预报研究, 构建农业气象灾害实时预警技术体系, 构建农业气象灾害立体、动态监测体系, 关注气候变化背景下农业气象灾害风险变化评估研究, 加强气象或气候预测信息在农业气象灾害预测中的应用技术研究。
农业气象灾害的监测预测是灾害评估和防控的基础和前提, 因此，农业气象灾害的监测预测研究长期以来一直是农业气象研究工作的重点领域。该文系统回顾了我国农业气象灾害的指标、监测技术和预测预警技术等方面的相关进展和成果，提出当前存在的主要问题：农业气象灾害的基础性研究仍然十分薄弱, 农业气象灾害指标对致灾因子的概括性尚不足, 农业气象灾害监测的精细化程度有待进一步提高, 临近预警技术缺乏, 气候变化背景下农业气象灾害的新规律揭示不够。该文同时指出未来应加强农业气象灾害综合指标的研究, 强化农业气象灾害的预测预报研究, 构建农业气象灾害实时预警技术体系, 构建农业气象灾害立体、动态监测体系, 关注气候变化背景下农业气象灾害风险变化评估研究, 加强气象或气候预测信息在农业气象灾害预测中的应用技术研究。
摘要：
该文回顾了中国气象局全球中期数值天气预报系统GRAPES_GFS的研发历程，重点介绍了近年来在GRAPES_GFS研发过程中的重要进展，概要阐述了这些进展对GRAPES_GFS业务：化的贡献。动力框架方面的改进主要包括位温垂直平流的算法、极区滤波方案、标量平流方案、垂直速度衰减（damping）算法、提高模式分辨率等，改善了模式框架的稳定性、计算精度以及质量守恒性。物理过程方面的改进主要包括RRTMG辐射方案、CoLM陆面过程方案、积云对流、边界层过程、双参数云物理方案，以及物理过程的调用计算等，全面提升了模式物理过程的预报能力。全球三维变分同化方面，研发了模式空间三维变分（3DVar）系统、资料质量控制和偏差订正技术、卫星资料同化方面的相关技术等。同时，对目前GRAPES_GFS2.0的预报能力进行了评估，总体来说，该系统各项预报指标全面超越GRAPES_GFS1.0，与T639相比等压面要素预报在对流层也有明显优势，降水、2 m温度等预报也优势明显。
该文回顾了中国气象局全球中期数值天气预报系统GRAPES_GFS的研发历程，重点介绍了近年来在GRAPES_GFS研发过程中的重要进展，概要阐述了这些进展对GRAPES_GFS业务：化的贡献。动力框架方面的改进主要包括位温垂直平流的算法、极区滤波方案、标量平流方案、垂直速度衰减（damping）算法、提高模式分辨率等，改善了模式框架的稳定性、计算精度以及质量守恒性。物理过程方面的改进主要包括RRTMG辐射方案、CoLM陆面过程方案、积云对流、边界层过程、双参数云物理方案，以及物理过程的调用计算等，全面提升了模式物理过程的预报能力。全球三维变分同化方面，研发了模式空间三维变分（3DVar）系统、资料质量控制和偏差订正技术、卫星资料同化方面的相关技术等。同时，对目前GRAPES_GFS2.0的预报能力进行了评估，总体来说，该系统各项预报指标全面超越GRAPES_GFS1.0，与T639相比等压面要素预报在对流层也有明显优势，降水、2 m温度等预报也优势明显。
摘要：
针对GRAPES_Meso V3.0存在的降水量偏大、模式运行不稳定、近地面温度预报偏差较大、可同化资料偏少以及分辨率偏低等问题，开展了多方面的改进工作：引入变分质量控制以及探空湿度的偏差订正，实现了GPS/PW资料、FY-2E云导风资料以及无线电掩星资料的同化应用，提高了模式分辨率，引入四阶水平扩散方案，调整了微物理参数化方案与动力框架的耦合方案，完善了地面辐射能量平衡方程以及优化了后处理雷达组合反射率因子的诊断方案，并集成所有改进成果形成新的业务化GRAPES_Meso V4.0。批量试验结果表明：GRAPES_Meso V4.0降水ETS评分普遍提高，同时预报偏差明显降低，月平均降水更接近实况，且能够较好地刻画雨带细节；2 m温度预报偏差有较为显著的改善，大部分地区24 h预报有1~2℃左右的降低，有些地区有3~5℃的降低；GRAPES_Meso V4.0对高度场、温度场和风场的改进效果比较显著，500 hPa的温度、风速、位势高度场的相关系数均有显著提高，850 hPa的均方根误差也明显降低，整体性能明显高于GRAPES_Meso V3.0。
针对GRAPES_Meso V3.0存在的降水量偏大、模式运行不稳定、近地面温度预报偏差较大、可同化资料偏少以及分辨率偏低等问题，开展了多方面的改进工作：引入变分质量控制以及探空湿度的偏差订正，实现了GPS/PW资料、FY-2E云导风资料以及无线电掩星资料的同化应用，提高了模式分辨率，引入四阶水平扩散方案，调整了微物理参数化方案与动力框架的耦合方案，完善了地面辐射能量平衡方程以及优化了后处理雷达组合反射率因子的诊断方案，并集成所有改进成果形成新的业务化GRAPES_Meso V4.0。批量试验结果表明：GRAPES_Meso V4.0降水ETS评分普遍提高，同时预报偏差明显降低，月平均降水更接近实况，且能够较好地刻画雨带细节；2 m温度预报偏差有较为显著的改善，大部分地区24 h预报有1~2℃左右的降低，有些地区有3~5℃的降低；GRAPES_Meso V4.0对高度场、温度场和风场的改进效果比较显著，500 hPa的温度、风速、位势高度场的相关系数均有显著提高，850 hPa的均方根误差也明显降低，整体性能明显高于GRAPES_Meso V3.0。
摘要：
农业洪涝灾害是国内外灾害研究的重要分支领域。该文采用分类归纳总结已有研究成果并与观测事实相佐证的方法，从农业洪涝相关概念出发，系统阐述了中国农业洪涝灾害的研究进展，评述了气候变暖对中国农业洪涝灾害的影响。基于影响作物及发生时段，中国农业洪涝灾害可分为影响越冬作物的春涝、影响夏播夏收和夏季作物生长的夏涝及影响秋播秋收作物的秋涝。农业洪涝灾害的形成及强度，是天气气候、作物抗涝性、地形地貌、土壤结构及人类活动等多种因素综合作用的结果；气候变暖背景下，中国农业洪涝成灾率呈南方增强北部减缓的趋势，总体呈上升趋势；一方面与极端降水事件的变化有直接关系，另一方面受作物气候适宜性变化等的间接影响。农业洪涝灾害的致灾机理包括物理性破坏、生理性损伤及生态性危害。其影响包括对农业生产环境、作物生态生理和生长发育的影响及诱发病虫害等。气候变化背景下的农业洪涝综合性指标、基于灾变过程的综合风险评估及气候变暖对不同作物洪涝灾害的影响事实将是未来重点研究方向。
农业洪涝灾害是国内外灾害研究的重要分支领域。该文采用分类归纳总结已有研究成果并与观测事实相佐证的方法，从农业洪涝相关概念出发，系统阐述了中国农业洪涝灾害的研究进展，评述了气候变暖对中国农业洪涝灾害的影响。基于影响作物及发生时段，中国农业洪涝灾害可分为影响越冬作物的春涝、影响夏播夏收和夏季作物生长的夏涝及影响秋播秋收作物的秋涝。农业洪涝灾害的形成及强度，是天气气候、作物抗涝性、地形地貌、土壤结构及人类活动等多种因素综合作用的结果；气候变暖背景下，中国农业洪涝成灾率呈南方增强北部减缓的趋势，总体呈上升趋势；一方面与极端降水事件的变化有直接关系，另一方面受作物气候适宜性变化等的间接影响。农业洪涝灾害的致灾机理包括物理性破坏、生理性损伤及生态性危害。其影响包括对农业生产环境、作物生态生理和生长发育的影响及诱发病虫害等。气候变化背景下的农业洪涝综合性指标、基于灾变过程的综合风险评估及气候变暖对不同作物洪涝灾害的影响事实将是未来重点研究方向。
摘要：
全国综合气象信息共享平台（CIMISS）是依托天气雷达数据共享平台工程项目建成的国省统一数据环境，实现各类气象数据的规范管理，直接支撑气象业务应用。该文介绍了CIMISS架构设计及核心内容，结合业务应用效果的实例分析，阐述架构设计如何有效提升数据和应用的集约高效。借鉴企业架构（EA）方法，建立了业务架构、数据架构、应用架构、技术架构和标准规范体系。采用一系列架构优化设计，包括实现元数据统一管理同步、数据质量控制、统一业务监控、异构数据库统一数据服务、优化信息流程、分层设计和集群技术应用等，满足CIMISS标准性、扩展性、稳定性等需求，获得良好的全流程数据服务时效，核心资料接收入库总耗时均小于3 min，数据访问效率较国家级气象资料存储检索系统提升2~5倍。继承现有CIMISS架构设计成果，正在设计中的气象大数据平台整体技术架构将向云平台、分布式存储等新技术升级。
全国综合气象信息共享平台（CIMISS）是依托天气雷达数据共享平台工程项目建成的国省统一数据环境，实现各类气象数据的规范管理，直接支撑气象业务应用。该文介绍了CIMISS架构设计及核心内容，结合业务应用效果的实例分析，阐述架构设计如何有效提升数据和应用的集约高效。借鉴企业架构（EA）方法，建立了业务架构、数据架构、应用架构、技术架构和标准规范体系。采用一系列架构优化设计，包括实现元数据统一管理同步、数据质量控制、统一业务监控、异构数据库统一数据服务、优化信息流程、分层设计和集群技术应用等，满足CIMISS标准性、扩展性、稳定性等需求，获得良好的全流程数据服务时效，核心资料接收入库总耗时均小于3 min，数据访问效率较国家级气象资料存储检索系统提升2~5倍。继承现有CIMISS架构设计成果，正在设计中的气象大数据平台整体技术架构将向云平台、分布式存储等新技术升级。
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