气象观测环境城市化对气候资料准确性影响情况分析

分析了贺州市观测环境变化过程中一些气象要素资料的变化情况和观测环境城市化中的变化趋势。结果表明,观测环境城市化使得贺州站的温度、风等多种要素资料发生跳跃性变化,观测资料达不到“三性”要求,城市化增温倾向率明显。     

吴川气象观测站环境变化对气象观测资料的影响

通过对吴川市1963～2004年的气温、相对湿度、蒸发量等观测资料的变化显著原因分析,说明了吴川城市化进程造成了气象站观测环境的变化,影响了气象观测资料的"三性".     

浅谈桂平气象站环境变化对气象观测资料的影响

通过对桂平市1954～2011年的气温、相对湿度、日照和雾天气现象日数等观测资料的显著性变化原因分析,说明桂平城市化造成了气象站观测环境的变化,影响了气象观测资料的“三性”.     

平原气象站观测资料序列分析

平原气象站为拟迁站,按照中国气象局的要求,对平原气象站资料进行观测资料序列区域一致性和均一性分析,表明：受城市化综合影响,1981年后相对湿度和风速区域一致性较差;2005年开始的人工站改自动站观测和环境变化对观测资料的均一性无影响,观测资料的均一性较好。     

河北城市化和观测环境改变对地面风速观测资料序列的影响

选用河北省143个气象台站1975-2004年10 m高年平均风速资料,以及1990年和2000年人口普查资料,根据人口增长、台站迁移、仪器高度变化、台站微观环境变化等影响地面风速变化的台站历史信息,把所有气象台站分为4类,并分别对其进行比较分析.结果表明:河北省绝大多数台站风速变化呈减小趋势;城市化进程、台站观测环境等因素均在不同程度上对地面平均风速变化趋势产生了影响,其中台站所在城镇城市化程度是风速减小趋势不可忽略的原因,其影响程度约在1/4左右;台站观测环境因素中观测场附近微观环境变化对风速减小趋势具有重要影响,超过了区域背景风速减小趋势.台站观测环境因素对风速资料序列均一性的影响也不容忽视,至少有1/3的平均风速序列非均一性断点是由观测环境变化产生的.     

我国地面气温参考站点遴选的依据、原则和方法

由于城市化和观测环境变化的影响,我国现有国家级气象台站网观测的地面气温资料许多已不能满足气候变化检测研究的要求。利用我国全部气象观测站网的台站信息,对地面气温资料序列质量进行了系统评价,遴选出可用于气温变化研究的参考站点。这项工作建立了地面气温参考站点遴选的原则、方法和步骤,并据此确定了138个地面气温参考站。这些台站可代表背景地面气温场,其长期气温观测资料可用作城市台站或国家级台站城市化增温评价的参考,也可直接用于我国地面气温变化的检测分析。     

我国西北干燥区地面气象站观测环境代表性思考

气候观测环境代表性和观测资料质量是开展大尺度气候变化监测和研究的前提。为了解我国干燥区气象观测环境变化和台站代表性，作者对河西走廊和北疆九个国家级气象站观测环境开展了调研。本文介绍了调研了解到的情况，并结合先前研究结果，从气候变化监测和研究的视角，讨论了西北干燥区地面观测站代表性问题。目前我国西北地区气象站地面观测，对于干燥区的城市和绿洲区域气候及其变化，具有较高的代表性，但对更广大的荒漠和半荒漠背景气候及其变化，代表性仍显不足。作者发现，早先研究中指出的北疆等地区城镇站地面气温序列负向城市化影响，应与观测场周围局地甚至区域尺度绿洲扩大有直接联系，较难反映绿洲以外干燥区地带性气温变化。针对地面观测环境调研所发现的问题，文章最后提出了几点建议，希望对未来国家基准气候站网设计和建设提供一定参考。     

不同城市化程度的城市气温变化研究——以福州和漳州为例

城市化发展对城市气候及环境的影响已成为气候变暖研究中最受关注的问题之一。基于1961—2013年福建省福州和漳州的城郊逐月气温观测数据和同时期的NCEP/NCAR R1再分析气温资料,通过线性回归、OMR方法等对两地平均气温、最高气温以及最低气温进行分析。着重探索不同城市化程度对气温变化的影响差异。结果表明,不同城市化程度的地区城郊气温差ΔT的大幅度变化存在时间差;随着城市化程度的加深,城市气温受下垫面的影响越大;不同城市化程度的地区平均气温、最低气温、最高气温以及四季气温受到城市化影响所导致结果各异。      

基于MODIS数据的土地覆盖资料对长三角城市群区域夏季高温模拟的影响评估

随着长三角地区经济发展的同时,人类活动对自然环境产生了很大影响,其中土地覆盖状况变化显著,尤以城市化扩展为主。为了评估土地覆盖资料对天气过程的数值模拟影响,了解土地覆盖变化对区域气象环境产生的作用,本文利用中尺度数值天气模式WRFV3.0/Noah/UCM,选取2005年250 m分辨率的MOD IS数据制作土地覆盖资料,针对2007年7月长三角地区一次夏季高温过程进行数值试验,分析表明:新的土地覆盖资料更真实地反映了长三角地区的下垫面结构,尤其体现出区域内城市群面积快速增长的特征。将模拟结果与高分辨率的气象站观测资料对比,统计结果显示精细化土地覆盖资料的引入明显改善了模拟效果,较真实的反映出城市化发展对区域气象环境的影响作用。     

基于MODIS数据的土地覆盖资料对长三角城市群区域夏季高温模拟的影响评估

随着长三角地区经济发展的同时,人类活动对自然环境产生了很大影响,其中土地覆盖状况变化显著,尤以城市化扩展为主。为了评估土地覆盖资料对天气过程的数值模拟影响,了解土地覆盖变化对区域气象环境产生的作用,本文利用中尺度数值天气模式WRFV30/Noah/UCM,选取2005年250 m分辨率的MODIS数据制作土地覆盖资料,针对2007年7月长三角地区一次夏季高温过程进行数值试验,分析表明：新的土地覆盖资料更真实地反映了长三角地区的下垫面结构,尤其体现出区域内城市群面积快速增长的特征。将模拟结果与高分辨率的气象站观测资料对比,统计结果显示精细化土地覆盖资料的引入明显改善了模拟效果,较真实的反映出城市化发展对区域气象环境的影响作用。     

观测环境对气温变化的影响

引言 地面观测环境的代表性和稳定性是获取代表性气象资料,做好业务服务工作的基础。随着经济振兴和城镇发展,使气象台站地面观测环境发生改变,对观测环境资料的代表性产生影响。观测环境的改变可对气温、降水量、空气湿度、蒸发量、日照时数,甚至风向风速等气象要素产生影响。本文以盐城市不同县站气温变化差异为例,分析观测环境变化对气象要素产生的影响,说明加强观测环境维护的重要性。     

基于OMR方法的城市化进程对辽宁省气温变化的影响分析

利用1961—2018年辽宁省61个国家级气象站逐日平均、最高、最低气温观测资料以及NCEP/NCAR再分析资料,定量分析了城市化对辽宁省气温变化的影响。结果表明：辽宁省气温呈显著增加趋势,观测资料的增温趋势较再分析资料明显;逐日平均、最高、最低气温均表现出冬季增温速率最快,春季、秋季次之,夏季增温速率最慢;在城市化影响贡献率上,秋季最大,夏季和春季次之,冬季相对较小;空间分布上,辽宁省绝大部分地区城市化影响呈上升趋势,呈现出中部大于外围,东部大于西部,南部大于北部的分布形势,城镇化发展水平越高的地区,观测与再分析方法的差值增加趋势越明显;平均气温、最高、最低气温的城市化影响分别是0.13℃/10 a、0.045℃/10 a、0.216℃/10 a,城市化影响贡献率分别为38.5%、19.5%、43.4%,说明快速的城市化进程是导致辽宁省气温增暖的重要因素。     

城市化进程对重庆夏季高温炎热天气的影响

利用重庆17站观测资料和NCEP/NCAR再分析资料,研究了城市化进程对重庆夏季高温炎热天气的影响。结果表明:随着城市化进程的加快,城区代表站沙坪坝高温和炎热日数呈减少趋势,与邻近的郊区呈现出明显差异。进一步分析其可能原因,沙坪坝日最高气温升温较郊区缓慢,相对湿度增加,均呈现较为显著的城市化效应,说明沙坪坝夏季高温和炎热日数与邻近郊区明显趋势不同的主要原因是由于城郊最高气温的变化差异。相关分析表明,随着城市化进程的加快,主城区炎热日数的变化与郊区的差异逐渐增大,也说明沙坪坝炎热日数的减少不是大尺度的区域气候变化造成的,而是城市化进程加快导致的。利用OMR方法分析了重庆都市圈观测气温与NNR气温的差异,城市化进程加快对平均气温和最低气温是增温影响,且以最低气温的影响较为明显,同时对最高气温的影响则为降温效果。     

对武汉、宜昌两市城市化增温效应的分析

使用武汉(1953-1999年)、宜昌(1958-1999年)两站逐年逐月地面气温观测资料及同期850hPa平均气温资料，分析了两市城市化增温效应的变化趋势。结果表明，近40多年来，武汉、宜昌随城市化进程加快，其年(季)平均气温有增加的趋势，其城市化增温倾向率分别为0．1501℃／lOa和0．1215℃／10a，且不同季节城市化增温倾向率有所不同。     

无锡市气温变化特征和城市化的影响分析

利用无锡市1959~2003年的逐日平均气温和逐日最高、最低气温资料,采用线性拟合和谐波分析等方法分析了无锡气温和气温变化的基本特征。针对气温异常的冬季和夏季,给出了典型距平场。经过分析认为,形势场异常在一定程度上决定了气温演变。在分析气温变化原因时,着重比较了城市化和观测环境恶化对气温的影响。     

博罗气象站探测环境变化对气象要素的影响

利用历史资料对比分析了博罗站建站以来探测环境的变化情况,以及探测环境的变化对各气象要素的观测记录所造成的影响.分析表明,随着探测环境的严重破坏,各气象要素的值也发生很大的变化,观测的记录虽然反映测点的气象状况,但是并不能反映测点周围一定范围内的平均气象状况,因此观测记录也就失去了代表性.此外,探测环境的改变也影响了观测资料的准确性.     

黄淮海平原地区中尺度环境对气温观测的影响

随着城市化的迅猛发展,气象台站观测环境受到不同程度影响,有些台站甚至已经处于城市中心,影响了台站观测资料的代表性和准确性。本文利用2007年黄淮海渭河区199个气象台站20 km环境调查资料以及2005—2007年气温观测资料,对比分析了居民区台站和农田区台站气温观测值的差异。结果表明:居民区台站气温平均高于农田区台站0.662℃;台站周围建筑物对最低气温观测影响最大,对最高气温观测影响最小;不同季节的影响程度从大到小依次为冬季、春季、秋季、夏季;观测场周围建筑物对不同时刻气温观测的影响程度从大到小依次为02:00,20:00,08:00,14:00;随着下垫面比例的增大,两类台站的气温差不断加大。     

河北地区边界层内不同高度风速变化特征

为了研究城市化进程对风速变化的影响,利用1971-2006年河北省境内邢台、张家口和乐亭3个探空站高空风观测资料和对应地面站风观测资料,统计分析了边界层内距地面10m、300m、600m、900m 4个高度的长期风速变化特征,比较了不同高度风速变化趋势的异同.分析结果表明:3站年和季节平均风速随着距地面高度的增加而变大,但最大的风速垂直递增率出现在从10m到300m之间;各站各高度层月平均风速具有明显的季节变化特征,春季风速最大,夏季较小;在近36年里,3站平均的地面(10m高)年和季节平均风速变化存在显著的减少趋势,300m以上各高度层平均风速一般也降低,但远没有地面明显;不同高度平均风速变化趋势的差异可能主要是由城市化以及台站附近观测环境的改变引起的,这使得地面风速明显减弱;但地面以上各层平均风速同样存在一定减弱现象,说明背景大气环流的变化也是地面风速下降的原因之一.     

极干旱区域台站迁徙前后资料的差异分析——以东疆托克逊站为例

采用新疆托克逊站和参考站(尉犁、东坎两站)1974—2014年观测资料,分析了城市化对托克逊站气候资料的影响,结果表明:地处极干旱区域的托克逊站气温、相对湿度和平均风速与参考站一致性较差,其中,由于城市化发展造成托克逊县的升温率为0.44℃·(10 a)~(-1);均一性检测发现,由于城市化的影响,平均气温、相对湿度、风速均产生了断点。新站与旧站观测资料对比分析发现,由于新旧站环境差异大,使得年相对湿度新站比旧站低4.0%;年平均风速新站偏大1.3 m·s~(-1),年风向相符率低只有49.01%,平均风速全年各月在显著性水平0.05的条件下资料不连续。     

南宁市城市热岛效应特征分析

对城郊地面站常规观测及地面自动观测气温资料进行统计分析，结果表明：南宁市城市热岛效应有逐年增强的趋势，秋季的热岛效应最强，热岛效应的日变化较明显，“夜热岛”强于“日热岛”；城市热岛效应的空间分布与不同下垫面环境密切相关。