雨滴谱分布函数的选择:M-P和Gamma分布的对比研究

M-P分布和Gamma分布是常用的两种雨滴谱分布函数。利用PMS GBPP-100型雨滴谱仪2003年7-8月在沈阳观测的雨滴谱资料,采用阶矩法对两种分布函数进行拟合,对比分析两种分布函数对谱及数浓度、雨强和雷达反射率因子的拟合效果。结果表明,在降水较弱、小滴偏少时Gamma分布会低估小滴,而M-P分布会高估小滴;降水强时,两种分布均低估小滴。M-P和Gamma分布对数浓度、雨强和雷达反射率因子这些特征量的拟合效果,在降水较强时差异很小,在降水较弱时差异较大。Gamma分布的代表性更好。此外,还讨论了两种分布的参数和雨强的关系。     

山地旅游区气候舒适度的时空特征分析

本文以浙江省仙居县多年气象资料为基础,对气温作了短序列订正,结合GPS的定位资料和仙居县1∶1万数字高程模型对气温作了空间推算。在此基础上,结合相对湿度和风速,完成了仙居县的气候舒适度空间分布图,同时结合DEM的高程分级资料,统计各代表月份地形舒适区域分布面积,分析了空间分布特征。结果表明,在时间分布上,5—10月,气候舒适;在空间分布上,以7月为例,舒适区域主要集中分布于丘陵和低山。     

石家庄地区夏季气溶胶飞机探测资料分析

利用石家庄地区2005年6月21日的一次晴空飞机探测资料,分析了气溶胶粒子的垂直分布特征及粒子谱分布特征,并初步讨论了气象因子对气溶胶分布的影响。结果表明,边界层内气溶胶平均数浓度达到4902cm-3,主要是由霾造成的。高空风场对气溶胶浓度的分布有着重要影响,风速较大的情况下,气溶胶在该层的水平输送较为活跃,出现气溶胶浓度低值带;城市的地理位置以及城市热岛效应也影响气溶胶粒子的分布,同一高度上往往市区内气溶胶的浓度比郊区要高。气溶胶粒子谱呈单峰分布,高度越高,粒子数浓度变化越小;低层尺度谱最宽,中高层较窄。利用幂函数N(D)=AD-B可以很好的对不同高度的气溶胶粒子谱进行拟合。     

一次霾条件下石家庄上空气溶胶的观测研究

利用2010年9月1日石家庄市区一次飞机探测的气溶胶资料,分析了石家庄市区上空大气气溶胶的数浓度与直径的垂直、水平分布特征及粒子谱分布。结果表明:600—3000 m高度范围内,气溶胶粒子平均数浓度为1443.1个/cm~3,粒子平均直径为0.194μm。3000—6900 m高度范围,气溶胶粒子平均数浓度为95.3个/cm3,粒子平均直径为0.192μm。气溶胶数浓度随着高度增加而迅速减少,受逆温层与云区分布的影响,数浓度曲线呈现一定程度的波动。由于探测当天高空风的影响,粒子数浓度明显比其他霾天气条件下的研究结果要低。云中,气溶胶数浓度与粒子平均直径数呈负相关性。云层对气溶胶的垂直分布影响较大。气溶胶粒子谱覆盖了0.10~1.05μm的尺度范围,粒子主要集中在0.1~0.3μm的范围内。600 m、1200 m、1800 m和3000 m的气溶胶粒子谱呈双峰分布,粒子谱谱型较为相似,4500 m和6900 m粒子谱呈单峰分布。气溶胶粒子尺度谱峰值随高度增加而减少,谱变窄。气溶胶粒子浓度水平变化幅度远小于垂直方向上的变化幅度,受天气条件及下垫面、云区等局地影响因子的影响较大。     

天津市大气环境污染特征分析

结合环境监测资料和同步气象资料分析了天津市大气污染的分布规律,结果表明,在气象条件和污染源排放综合作用下,天津市大气污染物的地面浓度具有明显的时空分布规律:时间上,冬强夏弱,早晚污染严重;年际上SO2趋势减弱,NO2呈增强趋势,TSP趋势基本趋于增强同时也存在波动.空间上,污染物浓度分布不均.     

辽宁地区大气气溶胶粒子的垂直分布特征

详细分析了１９９６、１９９７年春末夏初在辽宁省进行的大气气深胶飞机观测的０～５ｋｍ气深胶粒子数深度和尺度谱分布的垂直、水平变化,初步讨论了它们与温度和相对温度的关系。结果表明,混合层顶上下粒子数深度具有不同的垂直分布特征;粒子谱受不同形成机制影响,表现为多峰分布;水平方向上气溶胶粒子数浓度存在显著变化;温度层结和相对温度对气溶胶粒子的浓度和谱分布有明显影响。     

降水量Γ分布模式的普适性研究

本文应用概率论中著名的多项分布结合统计物理学观点证明降水量频数的最可几分布必然为Γ分布。又据实测资料验证降水量频数分布的最佳模式为Γ分布。从而提出适用于各地任意时段和任意月份的降水量Γ分布通用模式。文中还就有关问题作了有益的讨论。     

呼和浩特地区40a沙尘天气时空分布规律及演变趋势

文章利用呼和浩特地区1971—2010年扬沙、沙尘暴资料,采用线性倾向估计、多项式拟合、经验正交函数分解、小波分析、Mann-Kendall检验、滑动t检验、Yamamoto法等分析了1971—2010年呼和浩特地区扬沙、沙尘暴日数的时空分布特征及演变规律。结果表明：⑴呼和浩特各地区扬沙、沙尘暴日数空间分布具有高度的一致性,由西到东呈现出高—低分布特点。⑵春季（3—5月）是扬沙、沙尘暴天气现象最频发季节,不频发时段是秋季（9—10月）,沙尘暴的季节分布基本上是春多秋少。⑶从年际分布特征来讲,扬沙、沙尘暴日数总体呈现显著地下降趋势,但在总体下降的同时到21世纪初期又有所上升。⑷扬沙日数序列研究时段内显著存在着5~8a周期振荡;沙尘暴日数序列的周期特征不明显。⑸通过突变检测得知：沙尘天气在20世纪70年代末、80年代初开始突变减少,之后整体呈现波动减少的趋势。⑹20世纪70年代呼和浩特地区扬沙、沙尘暴发生最多,80年代沙尘天气在逐步减少,90年代达最少,到了21世纪前10年扬沙、沙尘暴发生日数均较20世纪90年代有所增多。     

广西一日最大降水量的极值分布

本文讨论了用Ⅰ、Ⅱ型极值分布和韦伯尔分布来拟合一日最大降水量的概率分布函数的方法。为广西一些台站的一日最大降水量选配了分布函数,并讨论了拟合效果。根据所配的分布函数,计算了广西一些台站部分重现期对应的一日最大降水量极值及确定任一极值的重现期的方法。     

一次晴空条件下华北中南部上空气溶胶的飞机观测及特征分析

利用2008年5月4日在晴空条件下对石家庄市区及其东南部县城柏乡县的一次飞机探测资料,分析了石家庄市区及其附近乡村气溶胶粒子的垂直分布特征及粒子谱分布特征,比较了城市与城市附近乡村的气溶胶粒子分布变化情况。结果表明:气溶胶浓度随着高度的增加而递减;边界层以内,石家庄市上空和柏乡县上空的气溶胶粒子浓度都比较高,虽然石家庄市上空低层气溶胶粒子浓度高于柏乡县上空低层气溶胶粒子浓度,但两者差异不大。气溶胶在低层粒子谱比较宽,中高层较窄,两地气溶胶粒子平均直径均比较小,小于0.2μm。     

东北冷涡天气系统的雨滴谱特征

为了对东北冷涡天气下的人工增雨作业和效果评估提供背景资料,采用GBPP-100型地面雨滴谱仪在辽宁对2002年7—8月和2003年7—8月几次冷涡降雨过程进行了观测。利用观测资料,分析了东北冷涡天气系统下层状云、积层混合云和积雨云降雨的微物理特征、各微物理参数随时间的变化以及各参量间的相关性。用Г分布函数拟合了这三类云降雨的平均雨滴谱,分析了Г分布函数中各拟合参数随时间的变化以及各拟合参数与雨滴各微物理参量间的相互关系。     

W-3参数方程组的数值解法

从Ｗ－３风频模型的期望值及其拟合误差出发,分别用矩法和极值法导出关于Ｗｅｉｂｕｌ参数的两组方程。结合实测风况资料用数值法求解,获得相应的Ｗ－３风频参数,通过几个气象台站的实测资料计算、比较,证明这两种方法给出的参数其拟合精度均高于Ｗ－２模型给出的结果。     

L-矩估计方法在极端降水研究中的应用

本文引进具有高精度优良特性的L-矩参数估计方法,应用Gumbel分布模式拟合我国东部地区的极端降水量。结果表明,参数的L-矩估计法使Gumbel分布拟合极端降水的优度有较大的提高,同时在给定重现期条件下估计极值分位数具有良好的效果。相对而言,对短样本序列,L-矩估计比常规矩估计具有明显的优势。     

降雨型滴谱与反射率因子及雨强关系研究

利用C＋＋Builder对激光降水粒子谱仪的原始雨滴谱数据进行解码,应用M-P分布对2008年6月8—9日庐山的一次降雨过程进行拟合。结果表明,M-P分布的拟合曲线与雨强有关,但不利于对比分析雨滴谱。以无量纲粒子直径和无量纲粒子密度分布的自然对数为自变量和因变量,建立M-P分布、线性最小二乘拟合、Γ分布的雨滴谱拟合关系式,通过误差分析得到Γ分布相对最优。比较雨滴谱反演的回波强度和南昌雷达观测取样点上的回波强度,发现它们随时间的变化趋势大体一致,但反演的回波强度略大于雷达观测。按平均直径、中数体积直径对降雨进行分类,分别建立层状云和对流云降雨的反射率因子和雨强之间的关系式（Z-I关系式）,2种降雨类型关系式的系数存在明显的不同。     

甘肃中部春小麦生育期净辐射的估算

利用定西综合气象试验站观测的春小麦生育期净辐射和总辐射资料,通过回归分析,发现两者之间存在很好的线性相关、进而建立适宜本地区的用总辐射估算净辐射的经验方程。利用当地的常规气象资料,对推算辐射的ＦＡＯ－ＰＭ法和Ｌ法进行对比分析表明：两种推算方法都能较为准确的推算净辐射,但是必须经过订正,从订正后的拟合误差看,ＦＯＡ－ＰＭ方法优于Ｌｉｎａｃｒｅ方法。     

MODIS卫星遥感北京地区气溶胶光学厚度及与地面光度计遥感的对比

介绍MODIS卫星遥感气溶胶的方法,利用北京大学地面多波段太阳光度计的观测进行了对比,二者的相关性比较好.给出了描述北京地区气溶胶光学厚度分布的几幅图片.卫星遥感对于更好地研究空气污染提供了一种新手段,卫星遥感的气溶胶光学厚度弥补了地面观测空间覆盖不足的缺陷.卫星遥感的气溶胶资料不仅对全球和区域气候研究而且对城市污染分析提供了丰富的资料.     

Modeling distribution of temporal sampling errors in area-time-averaged rainfall estimates

In this paper, the authors examine models of probability distributions for sampling error in rainfall estimates obtained from discrete satellite sampling in time based on 5 years of 15-min radar rainfall data in the central United States. The sampling errors considered include all combinations of 3, 6, 12, or 24 h sampling of rainfall over 32, 64, 128, 256, or 512 km square domains, and 1, 5, or 30 day rainfall accumulations. Results of this study reveal that the sampling error distribution depends strongly on the rain rate; hence the conditional distribution of sampling error is more informative than its marginal distribution. The distribution of sampling error conditional on rain rate is strongly affected by the sampling interval. At sampling intervals of 3 or 6 h, the logistic distribution appears to fit the conditional sampling error quite well, while the shifted-gamma, shifted-weibull, shifted-lognormal, and normal distributions fit poorly. At sampling intervals of 12 or 24 h, the shifted-gamma, shifted-weibull, or shifted-lognormal distribution fit the conditional sampling error better than the logistics or normal distribution. These results are vital to understanding the accuracy of satellite rainfall products, for performing validation assessment of these products, and for analyzing the effects of rainfall-related errors in hydrological models.     

北京地区低空风、温度层结对大气污染物垂直分布影响初探

2001年1月5～12日,2月21日～3月1日两次在北京方庄居住小区内进行了大气污染物(二氧化硫、氮氧化物)与气象要素垂直探测,历时16天.共获取了83次(一天8次)边界层垂直温、压、湿、风连续的探空资料以及不同高度(地面、100m、500m)逐时大气污染物浓度监测数据306个.该文分析了低空风日变化规律、时空分布规律、边界层气象条件对污染物垂直分布影响等等;并对1月12日、2月27日两天高浓度污染目的天气特征、温度层结和低空风以及2月25～26日出现100m浓度值高于地面现象都进行了详细分析.观测结果对于了解和研究北京地区冬季低层空气中环境化学污染物质在空中的垂直分布情况及随时间变化规律具有重要的参考价值.     

IMPACT OF LARGE-SCALE CIRCULATION ON THE INTERDECADAL VARIATIONS OF THE WESTERN NORTH PACIFIC TROPICAL CYCLONE

Based on the annual frequency data of tropical cyclones from 1960 to 2005 and by the polynomial fit and statistical analysis, this work has discovered that TC activity in the 46a exhibits significant decadal- scale variability. It has two high frequency periods (HFP) and two low frequency periods (LFP). Significant differences in the number of TCs between HFP and LFP are found in active TC seasons from July to October. Differences of large-scale circulation during HFP and LFP have been investigated with NCEP/NOAA data for the season. In HFP, the condition includes not only higher sea surface temperature,lower sea level pressure, larger divergence of upper air, larger relative vorticity at low levels and smaller vertical shear, but also 500-hPa wind vector being more available for TC activity and moving to western North Pacific, the position of the subtropical anticyclone over the western Pacific shifting more northward,and South Asian Anticyclone at 100-hPa being much smaller than that in LFP. The precipitation of western North Pacific has no clear influence on TC activity.