论江西省大气成分观测与服务系统建设

在介绍国内外大气成分观测与研究进展的基础上，对建设江西省大气成分观测与服务系统的必要性和可行性进行了科学的分析，并从系统建设的原则、目标、内容、技术路线、监测方案，以及系统研究的主要内容和提供的产品等方面，对拟建的江西省大气成分观测与服务系统进行了全面的阐述。研究结果认为，随着江西经济建设的快速发展，建设江西省大气成分观测与服务系统，有利于了解和掌握江西大气物质成分分布特征及变化情况；有利于提高江西天气气候预报预测准确率，提升江西气象公共服务的能力和水平；可为预防大气化学灾害和控制区域大气环境质量，提供科学的决策依据，具有显著的社会、经济效益和生态效益。     

沈阳大气成分观测站站址环境特征分析

根据沈阳地理位置、地形特点和区域环境及气候环境等,对沈阳大气成分站所处站址环境进行探讨。并利用2004—2006年逐时气象观测数据对周围地物影响以及周围大气污染源对观测数据可能产生的影响进行了分析。结果表明:沈阳大气成分站的站址设置基本符合建站要求,颗粒物和黑炭浓度的观测数据可以反映出沈阳地区大气环境特征与大气成分变化情况。     

国家级、区域级和省级大气成分业务建设

国家级、区域级和省级大气成分轨道建设包括各类大气成分的观测分析、预警预报、评估与服务。2006年在全国范围有力地推进各级大气成分轨道建设，在我国开始了真正意义上的大气成分网络化观测，包括观测网的规划设计、科技支撑、质量保证、人员分级培训；观测与分析技术和标校方法的研发、系列标准规范的编制；大气成分预报预测方法及预报系统的研发，形成了多项预报与服务业务产品。     

大气化学与大气成分观测与服务研究进展

作为影响气候变化的重要因素,大气成分的观测和研究受到格外的重视,特别是在政府间气候变化专业委员会历次评估报告中均有充分体现。2009年大气成分中心圆满完成了承担的各项任务,在大气本底站温室气体在线观测系统完善、大气化学实验室标校体系建设、大气成分站的技术支持标校、科研、国际合作交流、60周年国庆气象服务、决策气象服务等方面取得了一定的成绩。     

大气成分监测仪器常见故障排除和维护技巧

大气成分观测项目是近年来开展的一项新型特种观测业务。全国现有大气成分观测站30个,我省泾河和榆林大气成分站于2006年1月1日建站并业务化运行,主要观测黑碳气溶胶的吸收特性和颗粒物质量浓度、数浓度及大气的光学厚度等要素。由于观测仪器均为进口仪器,对观测员的要求与传统的气象观测业务相比较高,     

中国大气本底观测:减污降碳背景下主要大气成分变化趋势

大气成分变化对天气气候、环境生态,以及人体健康、社会生活等都有重要影响.只有通过长期观测,了解这些大气成分的浓度水平、变化趋势、相关源汇过程,才能准确地评估人类活动对当前地球气候、环境和生态系统造成的影响,保护人类发展和生存条件.本文概括介绍了世界气象组织全球大气监测计划(WMO/GAW)和我国开展大气本底观测的发展历...     

阿克达拉区域大气本底站反应性气体在线观测

为了促进大气成分业务观测水平的提高,对阿克达拉区域大气本底站新建设的NO_x、SO_2、CO和O_3 4种反应性气体集成观测系统的构造、功能以及质量控制方法进行了介绍,分析了在站址科学论证期间观测到的O_3和CO的浓度水平和变化特征,并与其他本底站的观测结果进行了比较,给出了新观测系统的一些初步观测结果。结果表明,阿克达拉站观测到的O_3和CO的浓度水平及其变化特征有别于中国东部几个大气本底站的观测结果,反映了该站与其他站的差异;新的观测系统自动化程度较高、易于实现质量控制,其性能指标能够满足该偏远站点观测的需求。     

国家大气成分本底观测研究台站体系建设

2005年，科技部在“生态与环境国家野外科学观测研究台站专家组”基础上，吸收了来自有关部门的部分专家，组成“大气成分本底”初评专家组，根据国家野外站申报指南、遴选方法、遴选指标和评分标准，配合终评专家组，具体指导、实施国家野外台站的评审和遴选工作，新增了3个大气成分本底国家野外站（北京上甸子、浙洫临安、黑龙江龙凤山）。2006年，青海瓦里关大气成分本底站通过科技部组织的评估认证，正式进入了国家野外站系列。     

电导率加和性质及其在酸雨观测数据质量评估中的应用

大气降水中离子成分的电导率具有可加和性, 国际上已经普遍应用该原理对大气降水离子成分观测的数据质量进行分析和评估, 即所谓的相对电导率差 (conductance percent difference, CPD) 方法。该文应用CPD方法对我国4个大气本底观测站的电导率和降水离子成分数据进行了数据质量分析, 针对我国的降水电导率范围偏高等特点, 对国外推荐的CP D统计检验指标的适用性进行了讨论, 指出在我国应用CPD方法时宜采取pH值分组的方式, 并根据这种分组方式的统计分析, 估计4个大气本底观测站的部分pH值观测数据可能存在-0.05左右的测量误差。该文还依据降水中离子成分电导率的可加和性原理, 提出K-pH不等式方法, 可以用于中国气象局酸雨观测站网的pH值和电导率数据的现场校验和数据质量的分析评估。应用K-pH不等式方法对观测数据进行现场质量检验时, 对pH值小于5.0范围的酸性降水效果尤其显著。应用K-pH不等式方法对1992—2005年间全国酸雨观测站观测数据的统计分析显示, 部分酸雨观测站的pH值测量数据可能存在-0.1~-0.3左右的系统性负偏差。     

自动与人工观测数据的差异分析

自动与人工两种观测技术体制所获取的气象数据之间的差异,是仪器原理差异、观测的时空差异、采样方式与样本数的差异、观测时次的差异等造成的.自动观测的数据优于人工观测,更能反映大气的真实状况.     

Transformational adaptation on the farm: Processes of change and persistence in transitions to ‘climate-smart’ regenerative agriculture

Regenerative agriculture, an alternative form of food and fiber production, concerns itself with enhancing and restoring resilient systems supported by functional ecosystem processes and healthy, organic soils capable of producing a full suite of ecosystem services, among them soil carbon sequestration and improved soil water retention. As such, climate change mitigation and adaptation are incidental to a larger enterprise that employs a systems approach to managing landscapes and communities. The transformative potential of regenerative agriculture has seen growing attention in the popular press, but few empirical studies have explored the processes by which farmers enter into, navigate, and, importantly, sustain the required paradigm shift in their approach to managing their properties, farm businesses, and personal lives. We draw on theories and insights associated with relational thinking to analyze the experiences of farmers in Australia who have undertaken and sustained transitions from conventional to regenerative agriculture. We present a conceptual framework of “zones of friction and traction” occurring in personal, practical, and political spheres of transformation that both challenge and facilitate the transition process. Our findings illustrate the ways in which deeply held values and emotions influence and interact with mental models, worldviews, and cultural norms as a result of regular monitoring; and how behavioral change is sustained through the establishment of self-amplifying positive feedbacks involving biophilic emotions, a sense of well-being, and an ever-expanding worldview. We conclude that transitioning to regenerative agriculture involves more than a suite of ‘climate-smart’ mitigation and adaptation practices supported by technical innovation, policy, education, and outreach. Rather, it involves subjective, nonmaterial factors associated with culture, values, ethics, identity, and emotion that operate at individual, household, and community scales and interact with regional, national and global processes. Findings have implications for strategies aimed at facilitating a large-scale transition to climate-smart regenerative agriculture.     

积温效应在电力日峰谷负荷中的应用及检验

从电力气象服务需求出发,利用2001—2010年5—9月河北省南电网逐日电力日峰负荷、日谷负荷与对应时间的气象资料,探讨晴热天气和闷热天气对电力日峰负荷、日谷负荷的影响特征。分析发现持续3 d以上的闷热天气相对晴热天气使电力日峰负荷、日谷负荷增长更显著;日最高气温32℃是引起河北省南电网日峰负荷增长的初始气温敏感点,35℃为强气温敏感点,38℃为极强气温敏感点,日最低气温25℃为引起日谷负荷增加的敏感气温临界点;建立了引入积温热累积效应的日峰负荷、日谷负荷多元回归气象预测模型,经2011—2013年应用检验,日峰负荷、日谷负荷预测平均相对误差分别为4.8%和3.5%,提高了预测准确率,对电力调度具有参考价值。     

以科学发展观指导信息学院的发展

以科学发展观为指导．从高等教育的办学规律出发,对信息学院发展的目的、本质、内涵和模式进行了认真的分析和思考。认为要实现信息学院全面、协调、可持续的健康发展。就要实现学科建设、教学科研、管理工作、对外交流、思想政治工作等方面的协调发展;实现规模、质量、结构、效益的有机统一;实现以学生为本、以教师为本,促进人的全面发展。认为要有先进的办学理念,准确的办学定位,合理的发展规划和正确的舆论导向,从而在思想认识和宏观战略层面上全面落实科学发展观;要认真分析教学、科研、管理、改革、思想工作等业务领域的实际情况,并正确处理他们之间的相互关系,寻找学院不同阶段的工作切入点。从而在办学实践和具体工作层面上全面落实科学发展观。     

Advances in Severe Convection Research and Operation in China

This article reviews the advances in severe convection research and operation in China during the past several decades.The favorable synoptic situations for severe convective weather(SCW),the major organization modes of severe convective storms(SCSs),the favorable environmental conditions and characteristics of weather radar echoes and satellite images of SCW and SCSs,and the forecasting and nowcasting techniques of SCW,are emphasized.As a whole,Chinese scientists have achieved a profound understanding of the synoptic patterns,organization,and evolution characteristics of SCW from radar and satellite observations,and the mechanisms of different types of convective weather in China.Specifically,in-depth understanding of the multiple types of convection triggers,along with the environmental conditions,structures and organization modes,and maintenance mechanisms of supercell storms and squall lines,has been obtained.The organization modes and climatological distributions of mesoscale convective systems and different types of SCW,and the multiscale characteristics and formation mechanisms of large hail,tornadoes,downbursts,and damaging convective wind gusts based on radar,satellite,and lightning observations,as well as the related features from damage surveys,are elucidated.In terms of operational applications,different types of identification and mesoanalysis techniques,and various forecasting and nowcasting techniques using methods such as the"ingredients-based"and deep learning algorithms,have been developed.As a result,the performance of operational SCW forecasts in China has been significantly improved.     

预报科学

世界各国和各地区的环境预报中心的主要任务是向本国、本地区和全球公众发布科学的环境预报,包括天气、水、气候和空间天气的预报。气象学家与其他科学家合作,一起制作可靠、及时、准确的分析结果、指导意见、预报及预警,以确保人们的生命和财产安全,促进全球经济的发展,以满足人们日益增长的对环境信息的需求。为了更准确地制作预报、更好地服务大众以及最大限度地减少生命和财产损失,这里提出了＂预报科学＂思想。预报科学包括现代观测系统的资料收集、观测与预报信息的实时交流、各种科学技术的发展、无缝隙预报以及公共服务等。预报科学可以概括为三个相互独立的部分,即科学性、工程性和艺术性,且三者存在相互作用。总之,天气预报是大气与环境服务的重要组成部分;预报科学的科学性、工程性和艺术性均服务于天气预报、服务于人民。     

雷电资料分析处理系统的设计与应用

为了充分发挥雷电资料的作用,解决资料的质量问题,建立雷电综合数据库及其资料分析处理加工平台。基于JavaScript的WebGIS框架和CIMISS数据库,设计开发了具有数据处理和质量控制、分析和应用功能的雷电资料分析处理系统,建立了以闪电、大气电场、雷暴日和雷击灾害数据为主要内容的雷电信息数据库。该系统能够实时监测卫星、雷达、闪电、大气电场等多种探测信息,开展雷电数据的质量控制,回演、动态播放历史信息,具有信息查询统计、分析绘制曲线、制作雷电报告等多项功能,为防雷业务、科研和服务工作提供方便、高效的应用工具和技术平台。以2015年6月1—2日湖北监利县的一次强雷电天气过程为例,通过对这次雷电过程的应用实践表明:雷电资料分析处理系统闪电监测准确,图表绘制快速,统计分析结果适用,能够满足防雷业务及科研工作的需要,为高效开展雷电灾害防御和服务提供了高效的基础性平台。     

宁夏气象3S系统

利用多参数条件下的分层量化空间信息处理技术与评估技术，建立了从GPS、RS实时数据采集、校正、反演到GIS多源空间信息综合分析和动态监测的一体化气象3S系统，实现了宁夏气候和农业基础资源信息从传统的定性、单点静态分析到定量和定位的动态精细评估的转变，为农业区划、农业结构调整及生态建设提供了一个全数字、高精度的客观评估和实时监测系统，初步实现了农业资源潜力的均衡利用和可持续发展目标。     

关于气候变化与荒漠化关系的新认知

IPCC于2019年8月7日通过了《气候变化与土地特别报告》决策者摘要,报告第3章评估了气候变化与荒漠化的关系,取得了一些新认识,包括全球旱地(dryland)和荒漠化的范围、荒漠化过程与影响因素、荒漠化的检测与归因、荒漠化对自然和社会经济系统的影响、荒漠化对气候变化的反馈、未来气候变化对荒漠化的影响与风险,应对荒漠化与适应和减缓气候变化的联系。在估计荒漠化变化、荒漠化变化检测与归因、荒漠化对自然和社会经济系统的影响、荒漠化对气候变化的反馈、应对荒漠化与适应和减缓气候变化联系方面还存在不足。这些评估结果对我国认识旱地和荒漠化范围的变化、影响荒漠化因素、荒漠化过程、荒漠化变化检测与归因,荒漠化对自然和社会经济系统的影响、荒漠化对气候变化的反馈、未来气候变化对荒漠化的影响与风险,以及防治荒漠化与适应和减缓气候变化方面等都有重要的启示。     

Regional meteorological patterns for heavy pollution events in Beijing

The present study investigates meteorological conditions for the day-to-day changes of particulate matter (PM) concentration in Beijing city during the period 2008–2015. The local relationship of PM concentration to surface air temperature, pressure, wind speed, and relative humidity displays seasonal changes and year-to-year variations. The average correlation coefficient with PM₁₀ in spring, summer, fall, and winter is 0.45, 0.40, 0.38, and 0.30 for air temperature; –0.45, –0.05, –0.40, and –0.45 for pressure; 0.13, 0.04, 0.53, and 0.50 for relative humidity; and –0.18, –0.11, –0.45, and –0.33 for wind speed. A higher correlation with wind speed is obtained when wind speed leads by half a day. The heavily polluted and clean days, which are defined as the top and bottom 10% of the PM values, show obvious differences in the regional distribution of air temperature, pressure, and wind. Polluted days correspond to higher air temperature in all the four seasons, lower sea level pressure and anomalous southerly winds to the south and east of Beijing in spring, fall, and winter, and a northwest–southeast contrast in the pressure anomaly and anomalous southerly winds in summer. Higher relative humidity is observed on polluted days in fall and winter. The polluted days are preceded by an anomalous cyclone moving from the northwest, accompanied by lower pressure and higher air temperature, in all four seasons. This feature indicates the impacts of moving weather systems on local meteorological conditions for day-to-day air quality changes in Beijing.     

中国小麦干热风灾害研究进展

小麦干热风灾害是危害我国北方麦区的主要农业气象灾害之一。基于已有研究成果和实际灾情,从干热风的概念、分类及研究方法出发,对小麦干热风灾害的危害机理、气象环境成因、致灾指标、时空分布、监测预报及防御措施等方面进行了系统归纳阐述,并对未来小麦干热风灾害研究方向进行展望。我国小麦干热风灾害主要分为高温低湿型、雨后青枯型及旱风型3种,形成的气象环境成因主要受干热风天气系统、气候变暖、土壤墒情的影响,致灾指标主要分为形态学、气象学、综合指数指标。小麦干热风灾害的危害总体呈东西两边重、中间轻的分布格局,主要发生在黄淮海平原、河西走廊和新疆3个地区。气候变暖背景下,大部分地区的干热风年日数在20世纪80—90年代出现突变,近30年呈明显加重扩大趋势。基于土壤墒情影响的小麦干热风灾害等级指标构建、小麦干热风过程的灾害监测预警方法、气候变化背景下小麦干热风灾害时空分布新变化及其气象环境成因等是今后研究的重点方向。