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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(2): 129-141.
DOI: 10.11898/1001-7313.20230201
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利用CMA-BJ V2.0系统在2021年汛期（6—9月）华北地区预报的平均日降水量和24 h内逐时降水量，评估不同水平分辨率（3 km和9 km）在降水量、有效降水时次占比、降水强度、降水日变化等方面的预报性能。结果表明：9 km和3 km分辨率预报均可较好地反映降水量和落区，捕捉平均日降水量大于8 mm的降水区域分布特征，但降水量级的预报较观测偏大；对小时降水量和有效降水时次占比日变化的预报与观测基本一致，但对傍晚的峰值预报偏强，且多个时段空报，同时高估了小时降水量。与9 km分辨率预报相比，3 km分辨率预报对有效降水时次占比随累积降水量的变化趋势与观测更接近，对小时有效降水时次占比日变化、峰谷值出现时间的预报也与观测更接近。9 km分辨率预报对弱降水过程的预报能力更优，而3 km分辨率预报对强降水过程的预报能力更优。
利用CMA-BJ V2.0系统在2021年汛期（6—9月）华北地区预报的平均日降水量和24 h内逐时降水量，评估不同水平分辨率（3 km和9 km）在降水量、有效降水时次占比、降水强度、降水日变化等方面的预报性能。结果表明：9 km和3 km分辨率预报均可较好地反映降水量和落区，捕捉平均日降水量大于8 mm的降水区域分布特征，但降水量级的预报较观测偏大；对小时降水量和有效降水时次占比日变化的预报与观测基本一致，但对傍晚的峰值预报偏强，且多个时段空报，同时高估了小时降水量。与9 km分辨率预报相比，3 km分辨率预报对有效降水时次占比随累积降水量的变化趋势与观测更接近，对小时有效降水时次占比日变化、峰谷值出现时间的预报也与观测更接近。9 km分辨率预报对弱降水过程的预报能力更优，而3 km分辨率预报对强降水过程的预报能力更优。
2023, 34(2): 142-153.
DOI: 10.11898/1001-7313.20230202
摘要:
选取2022年川渝地区发生的16个强降水个例开展对流尺度集合预报批量试验，并通过对31组初值采用不同集合成员数时的降水集合预报技巧进行检验评估和综合分析。结果表明：集合成员的降水预报技巧总体上大致相当，因而采用不同成员数时预报技巧差异也不明显；表征降水总体分布特征的Talagrand分布和预报失误概率以及表征降水概率预报技巧的相对作用特征面积随着成员数的增加而逐渐改进，但当成员数达到一定数值后继续增大成员数对预报改进不明显。总体而言，对流尺度集合预报成员数设置为16~18最适宜。
选取2022年川渝地区发生的16个强降水个例开展对流尺度集合预报批量试验，并通过对31组初值采用不同集合成员数时的降水集合预报技巧进行检验评估和综合分析。结果表明：集合成员的降水预报技巧总体上大致相当，因而采用不同成员数时预报技巧差异也不明显；表征降水总体分布特征的Talagrand分布和预报失误概率以及表征降水概率预报技巧的相对作用特征面积随着成员数的增加而逐渐改进，但当成员数达到一定数值后继续增大成员数对预报改进不明显。总体而言，对流尺度集合预报成员数设置为16~18最适宜。
2023, 34(2): 154-165.
DOI: 10.11898/1001-7313.20230203
摘要:
选取2021年嫩江流域9个暴雨日，利用降水融合产品，采用CRA空间检验，对区域台风数值预报系统（CMA-TYM）和国家级智能网格指导预报（SCMOC）20：00起报的24 h降水预报产品进行检验。结果表明：CMA-TYM和SCMOC预报的最大降水量位置均偏西、偏北，CMA-TYM和SCMOC预报的降水落区均偏西，但前者偏北，后者略偏南，SCMOC预报优于CMA-TYM。误差分析表明：CMA-TYM和SCMOC预报的暴雨落区最大降水量和平均降水量比实况偏小，格点数、面积较实况偏大，但整体上，CMA-TYM预报更接近实况。CRA空间检验显示，CMA-TYM预报的降水强度和落区形态、SCMOC预报的降水落区位置和形态较接近实况，具有一定指示意义。
选取2021年嫩江流域9个暴雨日，利用降水融合产品，采用CRA空间检验，对区域台风数值预报系统（CMA-TYM）和国家级智能网格指导预报（SCMOC）20：00起报的24 h降水预报产品进行检验。结果表明：CMA-TYM和SCMOC预报的最大降水量位置均偏西、偏北，CMA-TYM和SCMOC预报的降水落区均偏西，但前者偏北，后者略偏南，SCMOC预报优于CMA-TYM。误差分析表明：CMA-TYM和SCMOC预报的暴雨落区最大降水量和平均降水量比实况偏小，格点数、面积较实况偏大，但整体上，CMA-TYM预报更接近实况。CRA空间检验显示，CMA-TYM预报的降水强度和落区形态、SCMOC预报的降水落区位置和形态较接近实况，具有一定指示意义。
2023, 34(2): 166-178.
DOI: 10.11898/1001-7313.20230204
摘要:
利用联合台风预警中心（Joint Typhoon Warning Center，JTWC）最佳路径资料、逐小时降水资料和ERA5再分析资料，研究2017年5月26—31日孟加拉湾风暴与高原低涡共同影响下青藏高原一次强降水过程，结果表明：风暴和南支槽共同作用下建立的孟加拉湾至青藏高原的水汽输送带为高原低涡-切变线区域的降水提供水汽。南支槽后冷气流在青藏高原南部陡坡下沉形成冷垫，孟加拉湾偏南暖湿气流首先沿冷垫向北抬升，爬上青藏高原后向北在高原切变线附近再次抬升，增加降水区地表至对流层高层大气中的可降水量。风暴偏南风暖湿气流与青藏高原北部干冷空气交汇产生锋生，大气湿斜压性显著增长，湿等熵线密集陡立导致垂直涡度剧烈发展，有利于高原低涡加强。风暴北上过程中其高层反气旋式出流加强青藏高原槽前西南风高空急流，辐散增强有利于低层切变线发展和高原低涡东移，产生大范围强降水。高原低涡切变线与风暴水汽输送的正反馈作用，为降水区提供持续视热源和视水汽汇，有利于青藏高原降水系统的维持和发展。
利用联合台风预警中心（Joint Typhoon Warning Center，JTWC）最佳路径资料、逐小时降水资料和ERA5再分析资料，研究2017年5月26—31日孟加拉湾风暴与高原低涡共同影响下青藏高原一次强降水过程，结果表明：风暴和南支槽共同作用下建立的孟加拉湾至青藏高原的水汽输送带为高原低涡-切变线区域的降水提供水汽。南支槽后冷气流在青藏高原南部陡坡下沉形成冷垫，孟加拉湾偏南暖湿气流首先沿冷垫向北抬升，爬上青藏高原后向北在高原切变线附近再次抬升，增加降水区地表至对流层高层大气中的可降水量。风暴偏南风暖湿气流与青藏高原北部干冷空气交汇产生锋生，大气湿斜压性显著增长，湿等熵线密集陡立导致垂直涡度剧烈发展，有利于高原低涡加强。风暴北上过程中其高层反气旋式出流加强青藏高原槽前西南风高空急流，辐散增强有利于低层切变线发展和高原低涡东移，产生大范围强降水。高原低涡切变线与风暴水汽输送的正反馈作用，为降水区提供持续视热源和视水汽汇，有利于青藏高原降水系统的维持和发展。
2023, 34(2): 179-192.
DOI: 10.11898/1001-7313.20230205
摘要:
利用1981—2020年中国热带气旋最佳路径数据集、中国大气再分析资料（CMA-RA）、欧洲中期天气预报中心ERA5及美国NCEP/NCAR再分析资料（NCEP-Ⅰ），对比不同资料在表征影响南海热带气旋活动环流背景的能力，探讨CMA-RA的适用性。结果表明：不同资料基本刻画出与热带气旋活动密切相关的环流特征，包括南方涛动、菲律宾至南海低层纬向风、热带低层纬向风反向分布型、菲律宾至南海中东部低层涡度、热带西太平洋垂直风切变及南海至菲律宾以东海域中层湿度。它们对南方涛动、关键区纬向风和中层湿度的刻画较相似，CMA-RA和ERA5对南方涛动、低层纬向风及其与热带气旋关系的描述一致性高，较NCEP-Ⅰ密切，但低层经向风、关键物理量差异较大。对极端年环流具有相似的表现能力，但异常程度存在差异，海平面气压、低层纬向风高度一致，以CMA-RA与ERA5最接近；中层湿度CMA-RA与ERA5接近，较NCEP-Ⅰ偏小；关键物理量差异较大。CMA-RA对南海热带气旋环流的刻画具有与ERA5和NCEP-Ⅰ相当的性能，并与ERA5一致性较高，可为相关工作提供可替换的再分析资料集。
利用1981—2020年中国热带气旋最佳路径数据集、中国大气再分析资料（CMA-RA）、欧洲中期天气预报中心ERA5及美国NCEP/NCAR再分析资料（NCEP-Ⅰ），对比不同资料在表征影响南海热带气旋活动环流背景的能力，探讨CMA-RA的适用性。结果表明：不同资料基本刻画出与热带气旋活动密切相关的环流特征，包括南方涛动、菲律宾至南海低层纬向风、热带低层纬向风反向分布型、菲律宾至南海中东部低层涡度、热带西太平洋垂直风切变及南海至菲律宾以东海域中层湿度。它们对南方涛动、关键区纬向风和中层湿度的刻画较相似，CMA-RA和ERA5对南方涛动、低层纬向风及其与热带气旋关系的描述一致性高，较NCEP-Ⅰ密切，但低层经向风、关键物理量差异较大。对极端年环流具有相似的表现能力，但异常程度存在差异，海平面气压、低层纬向风高度一致，以CMA-RA与ERA5最接近；中层湿度CMA-RA与ERA5接近，较NCEP-Ⅰ偏小；关键物理量差异较大。CMA-RA对南海热带气旋环流的刻画具有与ERA5和NCEP-Ⅰ相当的性能，并与ERA5一致性较高，可为相关工作提供可替换的再分析资料集。
2023, 34(2): 193-205.
DOI: 10.11898/1001-7313.20230206
摘要:
负氧离子是评价空气新鲜和清洁程度的重要指标。利用2018—2021年福建省负氧离子观测站数据分析负氧离子浓度的时空变化特征，并采用多元线性回归方法、多元逻辑回归方法和LightGBM机器学习方法建立负氧离子浓度预测模型。结果表明：福建省负氧离子资源十分丰富，中海拔区（350~550 m）年平均负氧离子浓度最高，低海拔区次之，高海拔区最小。负氧离子浓度日变化特征呈一峰一谷型，04：00—06：00（北京时，下同）达到峰值，12：00—13：00达到谷值；中海拔区负氧离子浓度季节变化较大，季节平均浓度从大到小依次为春季、夏季、冬季、秋季，而高、低海拔区季节变化相对较小。福建省不同海拔地区负氧离子浓度与湿度、降水和能见度均呈显著正相关，负氧离子浓度与气温、风速和气压显著相关，但不同海拔地区的相关性有所不同。机器学习方法对不同海拔地区负氧离子浓度数值的拟合效果比多元线性回归方法有明显提升，对负氧离子浓度等级拟合的准确率比多元逻辑回归方法提高7%~12%，且在绝大部分等级上的准确率均高于多元逻辑回归方法。
负氧离子是评价空气新鲜和清洁程度的重要指标。利用2018—2021年福建省负氧离子观测站数据分析负氧离子浓度的时空变化特征，并采用多元线性回归方法、多元逻辑回归方法和LightGBM机器学习方法建立负氧离子浓度预测模型。结果表明：福建省负氧离子资源十分丰富，中海拔区（350~550 m）年平均负氧离子浓度最高，低海拔区次之，高海拔区最小。负氧离子浓度日变化特征呈一峰一谷型，04：00—06：00（北京时，下同）达到峰值，12：00—13：00达到谷值；中海拔区负氧离子浓度季节变化较大，季节平均浓度从大到小依次为春季、夏季、冬季、秋季，而高、低海拔区季节变化相对较小。福建省不同海拔地区负氧离子浓度与湿度、降水和能见度均呈显著正相关，负氧离子浓度与气温、风速和气压显著相关，但不同海拔地区的相关性有所不同。机器学习方法对不同海拔地区负氧离子浓度数值的拟合效果比多元线性回归方法有明显提升，对负氧离子浓度等级拟合的准确率比多元逻辑回归方法提高7%~12%，且在绝大部分等级上的准确率均高于多元逻辑回归方法。
2023, 34(2): 206-219.
DOI: 10.11898/1001-7313.20230207
摘要:
获取准确的云高及其变化特征，对于揭示天气系统的演变以及改进气候模式具有重要作用。由于不同设备观测云高的不确定性，将锋区要素不连续变化理论引入云高分析中，将云底部、云顶部大气的交界过渡带区域视为云锋区，研究探空、毫米波雷达、风廓线雷达等不同类型设备观测要素在云锋区及云外环境大气的变化特征。对流云和层状云个例研究表明：在云锋区，温湿度及雷达反射率因子随高度的一阶、二阶导数均呈不连续现象（即一阶、二阶导数值在云内外和云锋区表现为不相等），风廓线雷达信噪比垂直梯度也出现突变，因此不同设备观测云高具有较好空间一致性，并得到云底和云顶高度的合理范围和相应判据；相对于层状云，对流云内外温度梯度差异以及云体内反射率因子二阶导数的脉动变化幅度均偏大，因此可作为区分二者的参考指标。
获取准确的云高及其变化特征，对于揭示天气系统的演变以及改进气候模式具有重要作用。由于不同设备观测云高的不确定性，将锋区要素不连续变化理论引入云高分析中，将云底部、云顶部大气的交界过渡带区域视为云锋区，研究探空、毫米波雷达、风廓线雷达等不同类型设备观测要素在云锋区及云外环境大气的变化特征。对流云和层状云个例研究表明：在云锋区，温湿度及雷达反射率因子随高度的一阶、二阶导数均呈不连续现象（即一阶、二阶导数值在云内外和云锋区表现为不相等），风廓线雷达信噪比垂直梯度也出现突变，因此不同设备观测云高具有较好空间一致性，并得到云底和云顶高度的合理范围和相应判据；相对于层状云，对流云内外温度梯度差异以及云体内反射率因子二阶导数的脉动变化幅度均偏大，因此可作为区分二者的参考指标。
2023, 34(2): 220-233.
DOI: 10.11898/1001-7313.20230208
摘要:
利用风云四号气象卫星A星（FY-4A）红外云图，基于生成对抗网络方法，提出了红外云图外推预报模型，实现了华东区域未来3 h的云图预报，预报的时空分辨率分别为1 h和4 km。结果表明：该外推模型预报的云图可较好描述云团移动、发展和减弱趋势，对研究区域内云团的强度、位置和形态得到较为理想的预报效果。为了验证提出的云图外推模型的有效性，将其与光流法和轨迹门控循环单元模型进行比较。对比试验结果表明：该云图外推模型具有最优的预报效果，说明使用生成对抗网络进行云图外推具有较好的可行性，能有效应用于气象业务中监测云团的生消和移动并提前预警灾害性天气的发生，为天气预报提供重要的参考依据。
利用风云四号气象卫星A星（FY-4A）红外云图，基于生成对抗网络方法，提出了红外云图外推预报模型，实现了华东区域未来3 h的云图预报，预报的时空分辨率分别为1 h和4 km。结果表明：该外推模型预报的云图可较好描述云团移动、发展和减弱趋势，对研究区域内云团的强度、位置和形态得到较为理想的预报效果。为了验证提出的云图外推模型的有效性，将其与光流法和轨迹门控循环单元模型进行比较。对比试验结果表明：该云图外推模型具有最优的预报效果，说明使用生成对抗网络进行云图外推具有较好的可行性，能有效应用于气象业务中监测云团的生消和移动并提前预警灾害性天气的发生，为天气预报提供重要的参考依据。
2023, 34(2): 234-245.
DOI: 10.11898/1001-7313.20230209
摘要:
冰雹是对流性天气常见的灾害之一，雷达是识别冰雹强有利的工具，为克服现有方法主观性强、特征量阈值不明确以及虚警率高的不足，探究机器学习算法用于冰雹识别的可行性，基于决策树算法利用2015年1月1日—2021年12月31日鄂东地区冰雹灾情资料、武汉多普勒天气雷达以及探空资料，将湿球温度高度引入冰雹识别因子中，并根据命中率、虚警率和临界成功指数定量评估其识别能力。结果表明：仅包含回波强度的决策树（强度决策树）和包含回波强度和湿球温度高度的决策树（强度-高度决策树）均能有效识别冰雹，强度-高度决策树较强度决策树的命中率和临界成功指数均小幅提高，且虚警率明显降低；强度决策树识别冰雹的关键因子为组合反射率因子，底层多为0.5°和1.5°仰角反射率因子，强度-高度决策树的关键因子为0.5°仰角反射率因子，底层多为风暴的整体强度属性；个例分析显示强度-高度决策树减少了湿球0℃层高度较高时的虚警次数，展现出良好的应用前景。
冰雹是对流性天气常见的灾害之一，雷达是识别冰雹强有利的工具，为克服现有方法主观性强、特征量阈值不明确以及虚警率高的不足，探究机器学习算法用于冰雹识别的可行性，基于决策树算法利用2015年1月1日—2021年12月31日鄂东地区冰雹灾情资料、武汉多普勒天气雷达以及探空资料，将湿球温度高度引入冰雹识别因子中，并根据命中率、虚警率和临界成功指数定量评估其识别能力。结果表明：仅包含回波强度的决策树（强度决策树）和包含回波强度和湿球温度高度的决策树（强度-高度决策树）均能有效识别冰雹，强度-高度决策树较强度决策树的命中率和临界成功指数均小幅提高，且虚警率明显降低；强度决策树识别冰雹的关键因子为组合反射率因子，底层多为0.5°和1.5°仰角反射率因子，强度-高度决策树的关键因子为0.5°仰角反射率因子，底层多为风暴的整体强度属性；个例分析显示强度-高度决策树减少了湿球0℃层高度较高时的虚警次数，展现出良好的应用前景。
2023, 34(2): 246-256.
DOI: 10.11898/1001-7313.20230210
摘要:
在气候变化背景下，农田净生态系统生产力变化趋势和影响因素不确定性大，为有效评估农田生态系统的固碳潜力，利用2005—2020年东北雨养春玉米田涡动相关数据分析该区域碳通量年际变化趋势及其气象、土壤和生物影响因素。结果表明：东北雨养春玉米田净生态系统生产力为272±109 g·m-2·a-1，且无显著变化趋势；与生态系统呼吸相比，净生态系统生产力年际变化主要受总生态系统生产力影响。气象因素的降水量和生物因素的作物水分利用效率是净生态系统生产力年际变化的主要影响因素，影响权重分别为28.4%和31.4%；气象、土壤和生物因素对总生态系统生产力年际变化的影响权重分别为61.0%，43.8%和62.8%；土壤因素和生物因素是生态系统呼吸年际变化的主要影响因素，且土壤因素对生态系统呼吸年际变化的影响权重（39.3%）大于生物因素（29.2%）。在气候变暖背景下，东北雨养春玉米田对水分更为敏感，同时日照和温度通过影响饱和水汽压差和土壤湿度间接影响净生态系统生产力的年际变化。
在气候变化背景下，农田净生态系统生产力变化趋势和影响因素不确定性大，为有效评估农田生态系统的固碳潜力，利用2005—2020年东北雨养春玉米田涡动相关数据分析该区域碳通量年际变化趋势及其气象、土壤和生物影响因素。结果表明：东北雨养春玉米田净生态系统生产力为272±109 g·m-2·a-1，且无显著变化趋势；与生态系统呼吸相比，净生态系统生产力年际变化主要受总生态系统生产力影响。气象因素的降水量和生物因素的作物水分利用效率是净生态系统生产力年际变化的主要影响因素，影响权重分别为28.4%和31.4%；气象、土壤和生物因素对总生态系统生产力年际变化的影响权重分别为61.0%，43.8%和62.8%；土壤因素和生物因素是生态系统呼吸年际变化的主要影响因素，且土壤因素对生态系统呼吸年际变化的影响权重（39.3%）大于生物因素（29.2%）。在气候变暖背景下，东北雨养春玉米田对水分更为敏感，同时日照和温度通过影响饱和水汽压差和土壤湿度间接影响净生态系统生产力的年际变化。
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：
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：
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：
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：
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。
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。
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