气候变化对中国大雾的影响

用中国602个台站1961年1月~2003年12月的地面观测大雾、气温、相对湿度资料,采用线性回归分析、相关分析和对比分析等方法,分析了43年来中国地区大雾日数与气温、湿度变化的关系。结果表明：大雾日数偏少 (多) 与气温偏高 (低)、相对湿度偏小 (大) 存在一定的对应关系。这种对应关系较好的区域是中国的西部、北部、川东、云贵高原和东南丘陵地区。     

气候变化对中国大雾的影响

1 Introduction The global environmental problem caused by climatic warming has attracted increasing attention of the scientific communities, the public and governments of various countries. The mean temperature of the recent decade is the highest of the p…     

综合湿度和温度影响的中国未来热浪预估

地面空气湿度直接影响人体驱散热负荷的效率,持续高温高湿天气将会严重影响人体健康。基于综合考虑温度和湿度协同作用的热胁迫指数——湿球黑球温度(WBGT)指数定义热浪,利用参考时期(1986—2005年)中国824个气象站点逐日平均气温和逐日相对湿度资料以及CMIP5多模式相应模拟数据,论文定量描述了未来时期(2076—2095年)不同排放情景下(RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5)中国大陆地区可能遭遇的热浪事件的空间分布特征及其变化。研究结果表明：① 最有效的减排情景(RCP2.6)和高排放情景(RCP8.5)下中国大陆地区的平均热浪日数分别是参考时期的3.4倍和6.6倍,平均热浪强度(一年内所有热浪事件中日平均WBGT指数的最大值)也相对升高了1.6 ℃和4.9 ℃,未来时期RCP8.5情景下中国东部和南部地区的最高年均热浪强度甚至将达到40 ℃;② 虽然青藏高原地区的热浪强度等级低,但是未来时期热浪日数的增加幅度较为显著;③ 华南、长江中下游以及少数西南地区是综合考虑气温和湿度协同作用对人体热舒适的影响下,未来时期可能发生热浪最严重的地区,如果不考虑湿度要素的影响,那么将极有可能低估热浪在中国华南和东部等湿度较高地区的强度和影响。     

Correlation of icing events with meteorological variables, and two statistical models to discriminate freezing days

In this paper, the characteristics of meteorological variables are statistically correlated with icing events (i.e., glaze and rime) in China, using daily observations of air temperature, relative humidity, wind speed, and weather phenomena from 700 stations in China from 1954 to 2008. The weather conditions most favorable for icing events are investigated and two statistical models are developed to discriminate potential freezing days. Low air temperature, high relative humidity, and low wind speed are shown to be important conditions for occurrence of icing events; also, the favorable daily mean air temperature is shown to have a decreasing trend from north to south in China, while the favorable relative humidity and wind speed varies little across the country. The statistical model developed with the daily mean temperature combined with precipitation, fog, and mist weather phenomena proved to be well able to determine the possible occurrence of freezing days. The accuracy of model outputs is well above 60% for northwestern Yunnan, Guizhou, northern Guangxi, southern Hunan, and southern Jiangxi, among other regions where icing events are more frequent, and the average false alarms are few. Using observations or forecast products of conventional meteorological variables, this model has high performance and is practical and applicable for early warning and monitoring of icing events.     

Spatiotemporal distribution characteristics of the fog regions in China

The spatial distribution and monthly/annual variation of foggy days in China are analyzed based on the monthly mean fog data collected from 604 observational stations for the period 1961–2000. Results show that there are six fog regions in China: the middle reaches of the Yangtze River, coastal areas, Yunnan-Guizhou Plateau, eastern Gansu–Shaanxi region, Huaihe River valley, Tianshan mountainous area and northern Xinjiang. On the whole the interannual variation trend of foggy days is descending, especially an obvious decline after the 1980s. The areas where the foggy days have obvious tendency present a southwest-northeast direction. The rising trend regions alternate with descending trend regions, forming a SE-NW directional wave structure. In general, the number of foggy days in autumn and winter is larger than in spring and summer over most fog regions. The monthly variation curves of foggy days are bimodal in the coastal area of the Yellow Sea and northern Xinjiang, and unimodal in other regions.     

中国雾区的分布及其季节变化

1 Introduction Fog is a weather phenomenon that horizontal visible distance is reduced within 1 km by plenty of water drops and particles of ice crystal. It not only has unfavorable influence on the traffic of water, land and air, but also brings serious …     

东北高空湿度变化特征及其与地面气温和降水的关系

利用1971~2005年探空和地面观测资料,详细分析了东北地区高空比湿和相对湿度的时空变化特征,并探讨了比湿和相对湿度与地面气温、降水量的关系。结果表明：东北地区比湿空间分布主要受到水汽来源的影响,地面由东南向西北递减,高空由南向北递减;相对湿度受水汽、海拔高度和纬度的共同影响,地面和对流层下层由南向北先减后增,对流层中层由南向北递增,赤峰向通辽延伸的西南-东北向干舌地面最明显,随高度增加逐渐减弱。1971~2005年,东北地区比湿从地面到高空均为增加趋势,对流层中下层的增加趋势更加显著;相对湿度在地面呈显著减小趋势,对流层中层呈显著增加趋势。大气比湿与地面气温在年、季尺度上存在一致的显著正相关关系,大气相对湿度与地面气温在季节尺度上存在显著负相关关系;对流层中下层相对湿度与降水量相关最显著;地面气温升高对东北气候趋于干旱化起了重要作用,高空相对湿度增加有利于降水增加,气温与比湿的相互消长,影响了气候的干、湿变化。     

基于因子分析方法的中国植被NDVI与气候关系研究

利用1982~2000年NDVI数据和气象台站资料,对我国几种植被型组和气候的相关关系进行了研究。首先利用NDVI结合植被类型图将我国植被划分为9种植被型组;然后利用因子分析方法进行了气候指标的选择并采用相对湿度、平均最高温度和平均风速作为本研究的气候因子;最后对7种植被型组NDVI值同相应季节及其前三个季节的气候指标进行了相关分析。结果表明,利用因子分析方法选择的气候指标可以较好地进行植被气候关系分析;在我国温度条件比水分条件更明显地影响植被的生长,水分条件较其他气候因素对植被生长表现了更明显的滞后效应;而平均风速则对我国荒漠植被生长有较大的影响。     

中国雾区的分布及其季节变化

用中国范围604个台站1961年1月~2000年12月的地面观测雾日资料,分析了雾的地理分布,讨论了不同区域雾的月年变化特征。结果表明：中国地区主要有6个雾区：长江中游区、海岸区、云贵高原区、陇东-陕西区、淮河流域、天山及其北疆区。大多数区域雾日年际变化有下降的趋势,特别是20世纪80年代之后下降趋势更明显,雾日显著趋势区呈西南-东北走向,上升和下降趋势区相间分布,自东南向西北呈波列结构;中国大多数雾区秋冬季雾日最多,春夏季雾日较少。黄海岸区和北疆月际变化相似,都呈双峰型分布,其他区域为单峰型分布。     

近39 a宁夏旅游气候适宜期及变化分析

利用宁夏全域5个地市1980—2018年逐日白昼气温、相对湿度、风速、日照时数等气象资料，运用温湿指数、风寒指数、着衣指数和综合舒适指数模型，计算出旅游气候适宜期天数，并对其变化趋势及变化原因进行分析。综合舒适指数模型结果表明：石嘴山、银川、吴忠、中卫4市的旅游气候适宜期较为一致，为3月10日～11月7日，持续时长为243 d。固原的旅游气候适宜期为3月27日～10月29日，持续时长为217 d；石嘴山、吴忠、中卫全年旅游适宜天数变化不显著，是由始期、终期适宜天数增加幅度与“凹”面期适宜天数的减少幅度相当所致。银川、固原全年旅游适宜天数显著增加，主要是始期、终期适宜天数增加幅度大于“凹”面期适宜天数的减少幅度所致；各地始期、终期适宜天数显著增加是由气温升高、相对湿度降低和其他要素的差异变化共同作用所致。“凹”面期适宜天数显著减少是由气温升高(高温日数增多)、相对湿度降低和其他要素的差异变化共同作用所致；各地始期、终期、“凹”面期，气温的显著变化对适宜天数显著变化的影响权重最大，达到50%以上，相对湿度、风速、日照时数的影响权重各有差异。     

基于趋势面分析的男性肺一氧化碳弥散量与地理因素

运用相关分析法研究中国健康成年男性肺一氧化碳弥散量参考值与海拔高度、年日照时数、年平均气温、气温年较差、年平均相对湿度、年降水量、年平均风速、年平均总云量关系.海拔高度是影响成年男性肺一氧化碳弥散量参考值最主要的因素.以多元回归分析理论为基础,构造趋势面回归数学模型.应用GIS内插成年男性肺一氧化碳弥散量参考值空间趋势图,知晓中国某地地理坐标,用此模型可估算该地成年男性肺一氧化碳弥散量参考值,从空间趋势图可得任意地区肺一氧化碳弥散量参考值.     

荒漠河岸林胡杨和柽柳群落小气候特征研究

在内蒙古额济纳旗运用微气象学方法以多路传感器同步观测的方式对极端干旱区荒漠河岸林小气候进行了观测。对我国极端干旱区荒漠河岸林胡杨和柽柳群落内的小气候特征与空旷地的差异进行了初步的探讨,并分析了产生这些差异的原因。结果表明:荒漠河岸林具有独特的小气候作用。具有改变太阳辐射、调节近地层地表及地下温度、缩小温差、降低风速、增加土壤湿度和提高空气湿度等重要生态作用。(1)胡杨和柽柳群落均起到了改变太阳辐射的作用,林冠层顶部的太阳总辐射量月平均值分别为341.72MJ·m^-2、345.14MJ·m^-2,林冠遮蔽使胡杨和柽柳林内总辐射比林外分别减少49.8%、49.3%;(2)生长季胡杨和柽柳林内的气温均低于林外,胡杨林平均比对照低1.62℃,柽柳林平均比对照低0.83℃,而且森林覆盖率越高降温作用越明显;群落上层气温高于群落下层,气温随高度增加而增加;(3)林内平均大气相对湿度均高于林外,胡杨林生长季比对照平均高8.5%,柽柳林平均比对照大4.2%。胡杨林地空气相对湿度各月值高于柽柳林地,平均湿度比柽柳高4.33%;(4)柽柳林月平均土壤温度(19.43℃)高于胡杨林地(18.20℃);(5)林内风速低于林外,胡杨林地平均风速为0.33m·s^-1,比林外降低了2.7m·s^-1;柽柳林平均风速为0.72m·s^-1,比林外降低了2.31m·s^-1。胡杨林比柽柳林对风的阻挡作用强。     

Experimental simulation of rapid rock block disintegration by sodium chloride in a foggy coastal desert

An environmental chamber was used to simulate a 24-h cycle of rock surface temperature and relative humidity, a stone pavement with differing levels of sodium chloride content, and differing levels of fog precipitation to assess some of the controls of rock weathering in the vicinity of Swakopmund in the Namib Desert. The rock employed was Cretaceous Chalk. Some treatments were effective at causing disintegration after 76 temperature/humidity cycles and 10 fog cycles. Small amounts of fog moisture (0.5 mm per event) were associated with the greatest amounts of breakdown, whereas the amount of salt in the simulated pavements appeared to be of less significance. The experiment showed that sodium chloride can be an effective agent of weathering in a coastal foggy environment.     

石羊河流域1961-2005年蒸发皿蒸发量变化趋势及原因初探

 利用1961—2005年石羊河流域上、中、下游当地气象站的逐月20 cm口径蒸发皿蒸发量、平均气温、平均相对湿度、降水量、平均风速、日照时数、最高气温和最低气温资料,研究了近45 a石羊河流域蒸发皿蒸发量变化趋势及原因。结果表明,45 a来,石羊河流域及上、下游年蒸发皿蒸发量呈上升趋势,中游年蒸发皿蒸发量呈下降趋势,上游上升趋势最明显。四季中,春、秋、冬季蒸发皿蒸发量呈上升趋势,上升最明显的是冬季,其次为秋季,春季变化不明显,夏季蒸发皿蒸发量变化呈下降趋势。石羊河流域在不同时段不同区域年蒸发皿蒸发量都存在明显的6～7 a周期和1～2 a的短周期,并都发生了突变。相关系数法分析表明,影响石羊河流域及中、下游年蒸发皿蒸发量变化的主要影响因子是相对湿度和降水,上游的主要影响因子是相对湿度和气温。四季中,春季的主要影响因子是相对湿度和降水;夏季影响石羊河流域及上、中蒸发皿蒸发量变化的主要因子是相对湿度和气温,下游的主要影响因子是相对湿度和降水;秋季影响石羊河流域及中、下游蒸发皿蒸发量变化的主要影响因子是相对湿度和气温日较差,上游其主要影响因子是相对湿度和降水;冬季的主要影响因子是气温和相对湿度。影响年以及春、夏、秋最显著的因子是相对湿度,冬季最显著的影响因子是气温。     

北极扬马延岛大气边界层高度的气候特征分析

基于1973—2015年间的全球综合无线电探空资料(IGRA),采用总体理查逊数(Bulk Richardson Number)方法,分析了北极扬马延岛43年间的大气边界层高度变化特征,并对其多年月均大气边界层高度变化以及年均大气边界层高度变化进行深入分析探讨。结果显示,扬马延岛白天对流边界层高度高于夜晚稳定边界层高度,夏季多年月均大气边界层高度远低于冬春季节的高度,夏季平均高度仅为262 m,而冬春季节高度在600 m附近。大气边界层高度的变化与地面相对湿度的变化呈现较好的反相关关系。由于受到墨西哥湾暖流的影响,岛屿全年温差较小,夏季的相对湿度较大,导致潜热通量较多,抑制了边界层内的对流过程,造成夏季大气边界层高度较低。此外,其年均高度在1973—1988年间出现波动下降,而后在1988—1995年快速上升,最后于1995—2015年间变化平稳。     

民勤荒漠区气候变化对全球变暖的响应

 近年来,全球变暖已成为一个全世界广泛关注的问题。那么,荒漠气候是如何响应全球变暖的呢？以中国西北典型荒漠地区民勤为例进行了分析。结果表明,民勤荒漠区年平均气温的抬升速率高于20世纪全球气温抬升速率和中国近100 a气温抬升速率;2—6月和11—12月月平均气温表现为不同程度增温趋势,其中,2月增温最明显;从20世纪全球最暖的80—90年代开始极端最高气温变幅明显增大,极端最低气温间歇式下降,极端最高气温和极端最低气温的不稳定性增大;在变暖的同时,降水量表现为增加趋势;1956年以来当地沙尘暴发生日数表现为减少趋势,其原因主要是1961年以来当地的空气相对湿度增大,暖湿气候是导致沙尘暴减少的主要原因之一。     

上海市PM2.5浓度变化特征及其气象因子分析

对上海市2012-2016年PM_2.5质量浓度、气象因素数据资料进行整理统计,通过定性分析与定量计算相结合的方法,揭示近年来上海市PM_2.5浓度的变化特征及其污染状况;采用相关性分析,从温度、气压、相对湿度、风向、风速和降水量等方面探讨了PM_2.5浓度与气象因素之间的关联性。结果表明：上海市近5 a空气质量主要为优和良,污染天数所占全年比例在减少。PM_2.5浓度呈现出夏季低,冬季高的季节特征,而且8月PM_2.5浓度最低,处于16~36 μg·m^-3;PM_2.5的日变化呈现出双峰双谷结构,浓度峰值出现于8~9时和19~20时,且后者浓度更高。气温、气压、相对湿度的阈值分别出现在9.8℃、1 021.6 hPa、83%,最大PM_2.5在阈值处出现显著变化;最大PM_2.5浓度与累积风速和降水量呈现出对数关系,并且东北风和东南风的累积风速达到350 m·s^-1以上时,PM_2.5浓度基本减少至35 μg·m^-3;降水量越大,PM_2.5浓度越低。     

Characteristics of the stem sap flux of Populus euphratica in the lower reaches of the Heihe River Basin, Northwest China

Populus euphratica trees are the sole natural perennial riparian woodlands native to the river oases in the lower reaches of Heihe River Basin in northwestern China.This study investigated characteristics of the stem sap flux of Populus euphratica and its rela-tionship to environmental factors using the thermal dissipation probe(TDP) method.The results showed that(1) daily variation of sap flow of P.euphratica on clear days exhibited an obvious unimodal curve;sap flow rates in June,July,August,and September were 13.39,12.07,12.69,and 5.10 L/d,respectively;(2) the average transpiration of the Populus euphratica from June through September amounted to 1,309.84 L;(3) stem sap flow can be affected by a number of environmental factors that,in terms of the influential degree,can be arranged in the descending order of air temperature,soil moisture,relative humidity,total solar radiation,soil temperature,and wind velocity.     

Fractionation mechanism of stable isotope in evaporating water body

Under Rayleigh equilibrium condition, stable isotopic ratio in residual water increases with the decrease of the residual water proportion f exponentially, and the fractionation rate of stable isotopes is inversely proportional to temperature. However, under kinetic evaporation condition, the fractionation of stable isotopes is not only related to the phase temperature but also influenced by the atmospheric humidity and the mass exchange between liquid and vapor phases. The ratio δ in residual water will not change with f after undergoing evaporation of a long time for great relative humidity. The rate that the evaporating water body reaches isotopic steady state is mainly dependent on the relative humidity in atmosphere. The analysis shows that the actual mean linear variety rates, about -30.0, of the δ18O in residual water versus the residual water proportion at Nagqu and Amdo stations are consistent with the simulated process under temperature of 20 oC and relative humidity of 50%. The distillation line simulated under Rayleigh equilibrium condition is analogous to the global meteoric water line (MWL) as the temperature is about 20 oC. Under non-equilibrium condition, the slope and constant values of distillation line are directly proportional to temperature and relative humidity. According to the basic data, the simulated distillation line is very consistent with the actual distillation line of Qinghai Lake.     

极端干旱地区绿洲小气候特征及其生态意义

运用微气象学方法对极端干旱区荒漠绿洲小气候进行了观测,分析我国极端干旱区荒漠绿洲的微气象特征并与林地外进行了对比。同时讨论晴天、阴天和沙尘暴天气的PAR的差异．分析了产生这些差异的原因。结果表明荒漠绿洲具有改变太阳辐射、调节近地层地表及地下温度、缩小温差、降低风速、提高土壤及大气湿度等重要生态作用。绿洲内部的太阳总辐射比林冠层顶部减少49．3％-49．83％：生长季胡杨和柽柳林内的气温均低于林地外．胡杨林平均比林外低1．62℃,柽柳林比林外低0．83℃,而且森林覆盖率越高降温作用越明显：群落上层气温高于群落下层,气温随高度增加而增加;林内大气相对湿度均高于林地外．生长期,胡杨林内比林地外高8．5％,柽柳林高4．2％;胡杨林地平均风速为0．33m／s．比林地外低2．7m／s：柽柳林平均风速为0．72m／s,比林地外低2_3lm／s。在沙尘暴日,PAR明显小于阴天日和晴天日下的值．而ηQ非常大,且变化不稳定,该结论对研究大气层的稳定性有极其重要的意义。