目前利用数值模式对延伸期以上时间尺度的沙尘天气进行客观定量预报还在尝试阶段,本文利用耦合了沙尘模块的区域气候模式RegCM-dust对我国北方一次典型强沙尘暴过程进行延伸期数值预报能力分析,并与NCEP再分析资料等分析结果进行对比。结果表明,模式模拟的起沙量大值区主要位于新疆南部、蒙古国和内蒙西部;模式对10 m风速具有一定的预报能力,但模拟风速比再分析资料风速偏小;模式模拟的沙尘柱含量和总沉降量变化能够反映沙尘暴天气过程特征;模拟的整层沙尘混合比与城市污染指数有一定对应关系,说明模式对沙尘引起的污染天气具有一定预报能力。
2023年1—6月我国西南、华北东部、华东北部、华中南部、华南及东北中部等地均发生不同程度的气象干旱,严重影响农业生产、制约当地经济发展。为提高应对旱灾能力,及时开展防灾减灾工作,应对旱情进行实时总结,本文利用K干旱指数、MCI指数、T-N通量和CABLE陆面模式,以及气象观测数据、再分析数据、土壤水分资料等,综合分析区域性干旱事件的时空分布特征及成因。结果显示:(1)2023年上半年,中国西南和内蒙古东部地区发生严重区域性干旱,西南地区经历了从持续型到骤发型的干旱转变,而内蒙古地区则持续干旱。(2)同期500 hPa高度场在中高纬度呈“两槽两脊”型,西太平洋副热带高压异常西伸北抬,欧亚中纬度Rossby波异常偏弱,导致中高纬地区的平直西风和冷空气影响减弱,造成西南地区和内蒙古东部地区降水偏少,进而引发区域性干旱。(3)2023年上半年,冬季La Niña事件转为春季El Niño事件,导致西南地区对流活动偏弱,诱发持续高温干旱天气;内蒙古地区的海温敏感区分布导致其上游高压脊稳定,造成内蒙古东部地区干旱少雨。
近年来,长江流域干旱事件频发,干旱灾害造成的损失越来越大,为进一步提升区域干旱灾害风险管理及防旱抗旱能力,开展典型旱区干旱时空演变规律研究具有重要意义。“衡邵娄干旱走廊”是湖南省干旱最严重区域,利用该区域33个气象站1971—2022年逐月降水量构建标准化降水指数(Standardized Precipitation Index,SPI)序列数据集,以邵阳县为示例,应用游程理论整合干旱事件,基于Gumbel-Copula函数构建干旱历时和强度联合分布函数,计算干旱联合重现期并推广至整个研究区域,在此基础上构建干旱等级划分标准,分析整个研究区域各等级干旱概率空间分布特征。主要结论如下:邵阳县Ⅰ型和Ⅱ型干旱历时和强度理论联合重现期峰值分别约97、27 a,表明长历时且高强度干旱事件发生概率很小,远低于长历时或高强度干旱事件发生概率,这是研究区干旱事件的共性。基于干旱历时和强度联合分布组合可有效避免单一变量在识别干旱等级时对干旱事件整体的分割,能够更准确评估干旱的复杂性及大范围影响。近52 a来,“衡邵娄干旱走廊”西部轻旱最频繁,重旱与特旱发生频率低,特旱主要分布在邵阳县、邵东县及双峰县一带。
近年来,黄河流域气候发生明显变化,对流域地表水文、生态等过程产生显著影响。研究黄河流域蒸散时空变化特征,对加深陆-气相互作用认识及区域水资源管理有重要意义。本文分别在黄河源区、河套地区以及黄河下游地区选取一个代表性站点[海北、SACOL(Semi-Arid Climate and Environment Observatory of Lanzhou University)和禹城站]的观测资料,检验欧洲中期天气预报中心ERA5-Land产品中蒸散资料在黄河流域的适用性。在此基础上,利用ERA5-Land资料中1980—2021年逐月潜热通量资料,结合经验正交函数分解(Empirical Orthogonal Function,EOF)、功率谱和回归分析研究近42 a黄河流域蒸散时空变化特征。结果表明:ERA5-Land资料能够反映海北、SACOL和禹城站蒸散变化特征,与观测资料的相关性较好,偏差和均方根误差较小,适用于黄河流域蒸散时空变化特征分析。黄河流域不同区域蒸散存在多时间尺度变化,显著振荡周期主要为5、15 a,有明显的年际和年代际变化。黄河流域不同区域年蒸散EOF分解第1模态表现出同位相变化,在2004年前后由增大转为减少趋势;第2模态为偶极子分布,空间分布表现反向变化特征。近42 a黄河流域年蒸散为明显减少趋势,不同区域减幅不同,下游减少速率最快,为-3.74 mm·a-1,河套地区为-2.82 mm·a-1,黄河源区减少速率相对平缓。夏季蒸散变率最大,河套和下游减少速率较大;冬季蒸散变率较小,黄河源区减少速率最大,为-0.48 mm·a-1。