新疆铁路沿线前百公里风区大风特征统计分析

基于2015—2017年新疆铁路沿线17个大风监测站的逐时观测资料,分析了南疆线前百公里风区的大风时空分布特征,并与著名的百里风区代表站十三间房气象站进行对比分析,结果表明:前百公里风区通常是指新疆著名的三十里风区和百里风区外又一强风区带,风速强劲,大风历时长,其间以铁泉西至三个泉大桥区段风速最大,代表站三个泉大桥瞬间极大风速比十三间房气象站平均大12.2 m/s;前百公里风区平均风速季节变化规律为夏季春季秋季冬季;5月达到月均风速的最大值,1月为最小值;平均风速日变化呈单峰形式变化。大风情况下前百公里风区沿线主导风向较稳定,为NW(西北风)至N(北风)之间。风区中铁路沿线呈东北—西南走向,正好与大风的主导风向相正交,形成横风,对列车运行可产生较大的危害。     

新疆铁路沿线最强风区大风特征对比分析

利用2015-2018年新疆境内兰新铁路沿线32个大风监测站逐小时风速资料,基于统计学方法、空间分析法,从平均大风日数、大风历时、不同风速的贡献率以及平均风速不同时间尺度和地域分布的变化特征等,对兰新铁路新疆段内两个最强风区带——百里风区和前百里风区的大风特征进行统计和对比分析。结果表明：较之百里风区,前百里风区更易出现极端大风天气（大于11级风）,同时具有风速"昼弱夜强"、地域分布差异性大、主导风向与兰新铁路运行方向基本垂直以致横风强劲等特点。该分析结果能够有效弥补前百里风区这一无人区气象规律探索的空白,可为探明特殊地域强风区大风最新变化规律、关键区的大风逐小时内精细化预报、专项试验研究、风速灾害预警阈值的制定等提供基础。     

通辽近地层风速变化浅析

1近地层风速的应用 近地层风的变化是判断临近天气变化的一个重要指标,如果近地层风速急剧变大预示着地面将很快出现大风,风向的变化对于降水的临近预报也很有帮助,同时近地层风的变化对于研究城市或区域     

汕尾浮标站的风况特征分析

利用广东省汕尾红海湾大型浮标站的近4年观测资料,统计分析汕尾红海湾近海海面风的日变化特征、季节变化特征和大风特点.分析表明：红海湾近海海面秋、冬风速大,夏季风速小,风向以东北风为主;平均情况下中午前后风速较小,早晚较大,风向以东北风为主;冷空气和热带气旋是造成红海湾近海大风的主要天气系统;大风平均阵风系数较小,最大阵风系数在热带气旋影响下出现.     

雷州半岛东部沿海风况的特征

统计雷州半岛东部海岛自动站的近4年观测资料,分析得到雷州半岛东部沿海海面风的时间变化特征和大风特点。结果表明:雷州半岛东部沿海风速冬季最大、夏季最小;日平均风速分布呈单峰型,且日较差较小,正午前后风速较大,傍晚到次日早上风速较小;全年主导风向为东南、东北和偏东风,春季的主导风向为东南、偏东风,夏季以东南风向为主,秋季主导风向为东北风和偏东风,冬季主导风向为东北风;热带气旋和冷空气是造成沿海大风的主要原因;热带气旋所致大风的平均阵风系数和离散度均明显大于冷空气样本。     

渤海大风特点以及海陆风力差异研究

利用2009年7月至今渤海浮标站观测资料,分析了渤海大风的特点.结果表明,2009年出现大风、强风57天,2010年为101天,2011年为38天.11月大风、强风日数最多,1月次之;夏季大风、强风日数较少.从风向来看,北风、东北风的大风、强风日数最多.浮标站与沿海两站风场的对比表明,大风日,东北、东风瓦房店站的最大风速更接近浮标站,其他风向旅顺站接近浮标站;强风日,8个风向都是旅顺站相对接近浮标站.从风速差最大值来看,沿海站比浮标站小2～4级.大风日与强风日的对比表明,大风日沿海站的风速更接近浮标站.对极大风速而言,沿海站与浮标站的风速相差较小,旅顺站的风速更接近浮标站.不同的大风过程由于影响系统不同,海陆风向风力会有很大的不同.但无论什么系统造成的大风,最大风速海陆差异都比极大风速海陆差异明显,最大风速海陆差异最小1级,最大5级,而极大风速只差1级左右.当北路、西路冷空气造成大风时,瓦房店站的风速更接近浮标站,最大风速小1～2级,极大风速小1级;当地面低压(包括热带气旋)造成南大风时,3个测站差别不大,最大风速小1级,极大风速相近.     

凉山州风资源分布特征分析

利用凉山州17站近40年10m风塔及部分区域站风的观测资料,对风速的年际变化、月变化、日变化及代表站点的风速频率、有效风时数、平均风能密度进行了计算和统计,并结合地形地貌进行了分析。结果表明:凉山州风资源地形效应显著、季节性强、风向稳定。以德昌为代表的安宁河沿线风资源较为丰富,是风资源可利用区;盐源、普格、喜德县境内一些风速较大的平坝、山口、河谷为风资源季节性可利用区;雷波、金阳、木里等县的大部分地区风资源贫乏。      

2014—2018年哈密巴里坤机场风特征分析

本文以大河气象站为代表站,对2014年7月～2018年6月巴里坤机场风的特征进行统计分析,结果表明：（1）巴里坤机场主导风向受地形影响,白天盛行W风,夜间盛行E风;（2）巴里坤机场风速具有明显的日变化和季节变化,白天风速大于夜间,春季风速大,冬季风速小;（3）巴里坤机场大风多出现在4-6月,风向频率多为偏西北风;（4）西北路径（经向型）和偏西路径（纬向型）的强冷空气造成巴里坤机场西北大风,冷平流强,气压梯度大,锋区明显。偏东大风时为“Ω”型环流,位于脊前出现东北大风,位于脊后出现东南大风,低层锋区不明显,东北大风时无明显冷暖平流,东南大风时暖平流较强。     

兰新高铁挡风墙防风效果分析评估

基于2012年6月至2013年5月兰新第二双线DK1518、DK1527两处高铁沿线挡风墙实验段8个梯度风逐时观测资料,通过对挡风墙外环境风和挡风墙内不同位置、不同高度风的监测资料对比分析,对挡风墙的实际防风效果进行总体评估。结果表明:挡风墙对环境风速、风向都有明显的改变,环境风吹至挡风墙遭阻挡翻越后,高于挡风墙顶部的风速增大,而低于挡风墙高度位置的风速呈明显减小,距离挡风墙越近风速衰减越明显,验证了挡风墙的防风效果。不同级别的大风情况下挡风墙防风效果依然显著,在挡风墙内的中下部区域对环境风速的减小可达72%。挡风墙对风向的阻挡作用表现为:低于挡风墙高度的低层位置(车体底部、车体中部)风向明显改变产生了绕流,而高于挡风墙的高层位置(接触网悬挂处、接触网导线),风向受挡风墙影响较小,与墙外环境风向基本一致。     

富春江浮标站风况特征及周边站点对比分析

利用富春江浮标站及周边站点的分钟和小时数据资料,对浮标站的风况特征进行了分析,并通过与周边自动站的对比,找到一些定性和定量的规律。结果表明:1)受江流分布影响,浮标站主导风向主要为东北方向和西南方向。2)浮标站风速的日变化,存在很明显的波动规律,午后到傍晚出现风速大值区,峰值出现在16时左右。3)浮标站风速的月变化,全年共出现两个峰值,一个是冬春转换季节3月份前后,另一个为台汛期。4)从浮标站与周边站点的风速对比分析看,周边站点存在同样的的季节变化,国家站对较大阵风的灵敏度要远高于其它站点,同时也发现浮标站与新沙岛站存在相对较好的一致性。5)从3次大风过程中发现当出现例如台风、寒潮等过程性的大风时,浮标站与新沙岛站有较好的拟合效果,而与国家站在阵风方面基本存在一个风力等级的差距,而当出现类似强对流这种突发性大风过程时,浮标站的风力变化具有一定的偶然性。     

Rate constants for the reactions of the NO3 radical with HCOOH/HCOO− and CH3COOH/CH3COO− in aqueous solution between 278 and 328 K

The kinetics of the aqueous phase reactions of NO₃ radicals with HCOOH/HCOO^– and CH₃COOH/CH₃COO^– have been investigated using a laser photolysis/long-path laser absorption technique. NO₃ was produced via excimer laser photolysis of peroxodisulfate anions (S₂O ₈ ^2– ) at 351 nm followed by the reactions of sulfate radicals (SO ₄ ^– ) with excess nitrate. The time-resolved detection of NO₃ was achieved by long-path laser absorption at 632.8 nm. For the reactions of NO₃ with formic acid (1) and formate (2) rate coefficients ofk ₁=(3.3±1.0)×10⁵ l mol^–1 s^–1 andk ₂=(5.0±0.4)×10⁷ l mol^–1 s^–1 were found atT=298 K andI=0.19 mol/l. The following Arrhenius expressions were derived:k ₁(T)=(3.4±0.3)×10¹⁰ exp[–(3400±600)/T] l mol^–1 s^–1 andk ₂(T)=(8.2±0.8)×10¹⁰ exp[–(2200±700)/T] l mol^–1 s^–1. The rate coefficients for the reactions of NO₃ with acetic acid (3) and acetate (4) atT=298 K andI=0.19 mol/l were determined as:k ₃=(1.3±0.3)×10⁴ l mol^–1 s^–1 andk ₄=(2.3±0.4)×10⁶ l mol^–1 s^–1. The temperature dependences for these reactions are described by:k ₃(T)=(4.9±0.5)×10⁹ exp[–(3800±700)/T] l mol^–1 s^–1 andk ₄(T)=(1.0±0.2)×10¹² exp[–(3800±1200)/T] l mol^–1 s^–1. The differences in reactivity of the anions HCOO^– and CH₃COO^– compared to their corresponding acids HCOOH and CH₃COOH are explained by the higher reactivity of NO₃ in charge transfer processes compared to H atom abstraction. From a comparison of NO₃ reactions with various droplets constituents it is concluded that the reaction of NO₃ with HCOO^– may present a dominant loss reaction of NO₃ in atmospheric droplets.     

Kritische Bemerkung zur Frage der Temperatur-abhängigkeit der Ozonverteilung

Zusammenfassung A. undE. Vassy haben in der Frage der Temperatur-abhängigkeit des Ozongehalts der Atmosphäre aus der Gleichung loge _n –logJ _n logK(T _n ) geschlossen, daß auch die Gleichung loge _n logJ _n +logK(T _n ) gültig sei. Es wird hier nun gezeigt, daß die bei der ersten Gleichung erlaubten Vernachlässigungen bei der zweiten zu großen Fehlern führen können und daß daher von A. undE. Vassy kein Beweis für die Richtigkeit der Beziehunge=J.K(T) erbracht ist.

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Summary In the question of temperature dependence of ozone content of the atmosphere A. andE. Vassy have concluded from the equation loge _n –logJ _n logK(T _n ) that also the formula loge _n logJ _n +logK(T _n ) must be valid. In this paper it is proved that the neglections which may be admitted for the first equation, can conduct to great errors. Therefore A. andE. Vassy have not produced a proof for the correctness of the equatione=J.K(T).

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Résumé A. etE. Vassy en étuidant le problème de la teneur de l'ozone atmosphérique en relation avec la température ont admis que l'équation loge _n –logJ _n logK(T _n ) entraînait aussi la relation loge _n logJ _n +logK(T _n ). On montre ici que les simplifications admises pour la première équation conduisent pour l'application de la seconde à de fortes erreurs, et que par conséquent ces auteurs n'ont pas fourni de preuve de la justesse de la relatione=J.K(T).

     

Characteristics of ionic components in precipitation in Kitakyushu City,Japan

Precipitation samples were collected by filtrating bulk sampler in Kitakyushu City, Japan, from January 1988 to December 1990. Volume weighted annual mean of pH was 4.93, but the pH distribution indicated that most probable value lay in the range pH 6.0–6.4. Volume weighted annual mean concentrations of major ionic components were as follows; SO ₄ ^2– : 84.2, NO ₃ ^– : 28.1, Cl^–: 86.3, NH ₄ ⁺ : 45.5, Ca²⁺: 63.3, Mg²⁺: 27.0, K⁺: 3.4, Na⁺: 69.0 µ eq l^–1. The highest concentrations of these ionic components were observed in winter and the lowest occurred in the rainy season. The ratio of ex-SO ₄ ^2– /NO ₃ ^– exhibited the lowest ratio in summer, and the highest ratio in winter. Good correlations were obtained between Cl^– and Na⁺, ex-SO ₄ ²⁺ and ex-Ca²⁺, NO ₃ ^– and ex-Ca²⁺, and NH ₄ ⁺ and ex-SO ₄ ^2– , respectively. However, no correlation between Cl^– and Na⁺ with Ca²⁺ was observed. The relationship of H⁺ with (ex-SO ₄ ^2– + NO ₃ ^– ) - (ex-Ca²⁺ + NH ₄ ⁺ ) indicated positive correlation.     

Regional effects of large-scale extreme wind events over orographically structured terrain

Summary ?Above orographically structured terrain considerable differences of the regional wind field may be identified during large-scale extreme wind events. So far, these regional differences could not be resolved by climate models. To determine the relationships between large-scale atmospheric conditions, the influence of orography, and the regional wind field, data measured in the upper Rhine valley within the framework of the REKLIP Regional Climate Project were analyzed and calculations were made using the KAMM mesoscale model. In the area of the upper Rhine valley, ratios of the wind velocity in the Rhine valley at 10 m above ground level, ν_val, and the large-scale flow velocity, ν_lar, are between ν_val/ν_lar ≈ 0.1 and ν_val/ν_lar ≈ 1. The ν_val/ν_lar ratio exhibits a strong dependence on thermal stratification, δ, and decreases from ν_val/ν_lar ≈ 1 at δ = 0 K m⁻¹ to ν_val/ν_lar ≈ 0.2 at δ = 0.0075 K m⁻¹. In areas, where the lateral mountainous border of the Rhine valley is interrupted, the ν_val/ν_lar ratio increases again with increasing stability or decreasing Froude number. This is obviously due to flow around the Black Forest under stable stratification. It is demonstrated by model calculations that a complex wind field develops in the Rhine valley at small Froude numbers (Fr < 1) irrespective of the direction of large-scale flow. The ν_val/ν_lar ratio is characterized by small values in the direct lee side (ν_val/ν_lar ≈ 0.2) and high values on the windward side of the lateral mountainous border of the Rhine valley (ν_val/ν_lar ≈ 0.8). Received October 22, 2001; revised June 18, 2002; accepted June 23, 2002     

Kinetics of the Gas-Phase Reactions of OH Radicals, NO3 Radicals and O3 with Three C7-Carbonyls Formed From The Atmospheric Reactions of Myrcene, Ocimene and Terpinolene

Rate constants for the gas-phase reactions of OH radicals, NO₃ radicals and O₃ with the C₇-carbonyl compounds 4-methylenehex-5-enal [CH₂=CHC(=CH₂)CH₂CH₂CHO], (3Z)- and (3E)-4-methylhexa-3,5-dienal [CH₂=CHC(CH₃)=CHCH₂CHO] and 4-methylcyclohex-3-en-1-one, which are products of the atmospheric degradations of myrcene, Z- and E-ocimene and terpinolene, respectively, have been measured at 296 ± 2 K and atmospheric pressure of air using relative rate methods. The rate constants obtained (in cm³ molecule^–1 s^–1 units) were: for 4-methylenehex-5-enal, (1.55 ± 0.15) × 10^–10, (4.75 ± 0.35) × 10^–13 and (1.46 ± 0.12) × 10^–17 for the OH radical, NO₃ radical and O₃ reactions, respectively; for (3Z)-4-methylhexa-3,5-dienal: (1.61 ± 0.35) × 10^–10, (2.17 ± 0.30) × 10^–12, and (4.13 ± 0.81) × 10^–17 for the OH radical, NO₃ radical and O₃ reactions, respectively; for (3E)-4-methylhexa-3,5-dienal: (2.52 ± 0.65) × 10^–10, (1.75 ± 0.27) × 10^–12, and (5.36 ± 0.28) × 10^–17 for the OH radical, NO₃ radical and O₃ reactions, respectively; and for 4-methylcyclohex-3-en-1-one: (1.10 ± 0.19) × 10^–10, (1.81 ± 0.35) × 10^–12, and (6.98 ± 0.40) × 10^–17 for the OH radical, NO₃ radical and O₃ reactions, respectively. These carbonyl compounds are all reactive in the troposphere, with daytime reaction with the OH radical and nighttime reaction with the NO₃ radical being predicted to dominate as loss processes and with estimated lifetimes of about an hour or less.     

Über die Voraussage zeitlich gemittelter Höhenkarten für Zwecke mittelfristiger Wetterprognosen

Zusammenfassung Eine Überprüfung der vonNamias abgeleiteten Formel zur Konstruktion sogenannter Trendkarten an Hand 20 ausgewählter Höhenkarten in der Zeit vom November 1955 bis Mai 1956 ergab eine vollkommene Bestätigung der vonNamias für Amerika angegebenen Korrelationskoeffizienten und des Faktors der entsprechenden Regressionsgleichung für den mitteleuropäischen Raum, obwohl die Untersuchungen sich auf die 850 mb-Topographie bezogen zum Unterschied vonNamias, der die 700 mb-Fläche zugrunde legte. Durch eine sinngemäße Kombination der in der synoptischen Praxis üblichen Konstruktionsmethode für 24 stündige Vorhersagekarten mit statistischen Überlegungen über die Abweichungen vom Normalwert gelingt die Ableitung einer Prognosenformel für eine dreitägige Mittelkarte, die als Grundlage für mittelfristige Wetterprognosen (Halbwochenprognosen) Verwendung findet. Die Formel weist gegenüber der Trendformel vonNamias den Vorteil auf, daß sie mit praktisch derselben Treffergenauigkeit einen wesentlich größeren Vorhersagezeitraum erfaßt.

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Summary Using 20 different contour charts during the period from November 1955 to May 1956 the formula for the construction of socalled trendcharts, primarily derived byNamias, has been verified for Central Europe though the investigations were based upon data from the 850 mb-level instead of the 700 mb-level used byNamias. Through a combination of the synoptic method for construction of forecast maps 24 hours in advance with statistic considerations about the departure from normals a formula is finally derived for a forecast of a three day mean chart. This formula has been successfully used for an extended forecast half week in advance. The described method shows an essential improvement upon theNamias procedure since a much greater forecast period can be obtained with almost the same accuracy.

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Résumé La formule établie parNamias en vue de construire les cartes d'évolution a fait l'objet d'un examen critique fondé sur la discussion de vingt cartes d'altitude de la période de novembre 1955 à mai 1956. Les valeurs des coefficients de corrélation données par cet auteur pour l'Amérique du Nord ainsi que le coefficient de l'équation de régression correspondante ont été confirmés pour l'espace européen, bien que les topographies étudieés n'aient pas été les mêmes (850 mb au lieu de 700 mb). Combinant les méthodes usuelles de construction des cartes de prévision de vingt-quatre heures à des critères statistiques d'écart à la normale, l'auteur établit une formule de prévision destinée à calculer une carte moyenne de trois jours servant de base à la prévision à moyenne échéance. Cette formule présente sur celle deNamias l'avantage d'atteindre une plus longue période de prévision avec une égale exactitude.

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Herrn Prof. Dr.H. Ficker zum 75. Geburtstag gewidmet.     

Ein Kurzverfahren zur Bestimmung der langwelligen Ausstrahlung dicker Atmosphärenschichten

Zusammenfassung Für eine Reihe von Atmosphärenmodellen, die untereinander gleiche Temperaturschichtung und konstante relative Feuchtigkeit, aber verschieden hohe Temperatur und Feuchtigkeit im festen Niveau haben, wird der NettostrahlungsstromE in 400 mb und am Boden durch Berechnungen in den bekannten Strahlungsdiagrammen bestimmt. Es läßt sich zeigen, daßE ₄₀₀ (E _B ) als Funktion der Temperaturt ₄₀₀ (t _B ) und der Feuchtigkeit bzw. des Taupunktes ₄₀₀ ( _B ) dargestellt werden kann [Abb. 1 und 3, Gl. (1) und (3)], ählich, wie das für die effektive Strahlung des BodensE _B bereits früher durch die Formeln vonÅngström, Brunt u. a. geschehen ist. Wolkenschichten können durch Korrektionsfaktoren berücksichtigt werden. Die Abweichungen zwischen den so gewonnenen Strahlungssummen und den durch Planimetrieren im Strahlungsdiagramm berechneten sind im Durchschnitt kleiner als 3,5% (11%), für die Differenz E=E ₄₀₀–E _B sind sie kleiner als 6%.

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Summary For a series of model atmospheres which have the same stratification of temperature and constant relative humidity but different temperatures and humidities at a fixed level, the net radiation fluxE at 400 mb and at the surface are determined by computations in the well known radiation charts. It is shown thatE ₄₀₀ (E _B ) can be represented as a function of the temperaturet ₄₀₀ (t _B ) and humidity resp. dew point ₄₀₀ ( _B ) [Fig. 1 and 3, formula (1) and (3)], in a similar manner as the outgoing radiationE _B is already approximated by the formulae ofÅngström, Brunt, a. o. Cloud layers may be accounted for by correction factors. The differences between the radiation fluxes found in this way and those computed by integration in a radiation chart are in the average smaller than 3.5% (11%); with E=E ₄₀₀–E _B , the differences are smaller than 6%.

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Résumé Pour plusieurs modèles de l'atmosphère qui ont la même structure par rapport à la température et une humidité relative constante, mais à un niveau fixe des températures et humidités différentes, on calcule à l'aide de diagrammes de radiation connus le flux net de radiationE pour 400 mb et au sol. On peut montrer queE ₄₀₀ (E _B ) peut être représenté comme fonction de la températuret ₄₀₀ (t _B ) et de l'humidité, resp. du point de rosée ₄₀₀ ( _B ) [Fig. 1 et 3, formules (1) et (3)], tout comme cela a déjà été fait pour la radiation effective au solE _B grâce aux formules d'Ångström, deBrunt et d'autres. Par un facteur de correction on tient compte des couches de nuages. Les écarts entre les sommes de radiation ainsi obtenues et celles calculées à l'aide des diagrammes de radiation sont en moyenne plus petits que 3,5% (11%), la différence E=E ₄₀₀–E _B ne dépasse pas 6%.

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Mit 4 Textabbildungen.