基于点苍山-洱海剖面观测系统对青藏高原东南缘气象要素垂直变化的研究

利用在青藏高原东南缘云南大理点苍山-洱海间不同海拔高度设立的自动气象观测站资料,分析了2012年1月1日—2014月12月31日的风向、风速、气温、相对湿度和气压等气象要素的立体变化特征,得出:1)不同海拔高度风速日变化均呈单峰型分布,海拔高度及地形对风速影响较大,海拔2640.0 m位于东西风局地环流高度位置。海拔1990.5~2640.0 m都存在东西风、南北风转化的日变化。2)气温日变化是单峰型分布,最小值出现在日出后,最大值出现在午后至日落前。3)相对湿度日变化是单峰型分布,海拔3520.0 m及以上的相对湿度最大值出现在22:00,最小值出现在11:00,而海拔1975.4~2640.0 m最大值出现在07:00-08:00,最小值出在15:00-17:00。4)气压日变化为双峰双谷型,第一个峰值出现在中午前,第二个峰值出现在午夜;第一个谷值出现在日出前,第二个谷值出现在日落。探讨了云南大理点苍山-洱海不同海拔高度气象要素日变化特殊分布是由于地形环境、水陆分布以及太阳辐射分布差异造成的,为今后研究高原复杂下垫面的大气结构、地气交换及局地环流时空变化特征提供重要依据。     

大理、理塘和林芝气象要素的日变化特征对比分析

用大理、理塘和林芝的地面自动气象站资料,对比分析3站气温、相对湿度、本站气压、瞬时风速、地面温度的日变化特征。结果表明：大理、理塘和林芝气温最低值和相对湿度最大值的出现时间分别为7时、7时左右和8时左右,气温最高值和相对湿度最小值出现的时间均在16时左右。3站气压日变化呈＂双峰双谷型,＂2个高峰值时段分别出现在10时左右和凌晨0～1时,2个低谷值时段分别出现在17时左右和5时左右。风速在凌晨至7时左右较低,之后至傍晚不断增大并出现极大值,日落后逐渐减小。3站地面温度7时左右出现最低值,14时左右出现最高值。从季节变化情况看,气温和地面温度出现最高值、最低值的月份及变化幅度最大的月份基本相同。地面温度增、降幅度最大的季节分别是春季、秋季。气压随季节变化幅度较气温、相对湿度小。初春风速较大,秋季风速较小,风速对相对湿度有一定影响,大理和林芝相对湿度出现最小值的月份与风速出现最大值的月份相同。各要素值基本是大理最大,林芝次之,理塘最小,这与3站的纬度、海拔高度和下垫面性质有关。     

大理、理塘和林芝气象要素的日变化特征对比分析

用大理、理塘和林芝的地面自动气象站资料,对比分析3站气温、相对湿度、本站气压、瞬时风速、地面温度的日变化特征。结果表明:大理、理塘和林芝气温最低值和相对湿度最大值的出现时间分别为7时、7时左右和8时左右,气温最高值和相对湿度最小值出现的时间均在16时左右。3站气压日变化呈“双峰双谷型,”2个高峰值时段分别出现在10时左右和凌晨0~1时,2个低谷值时段分别出现在17时左右和5时左右。风速在凌晨至7时左右较低,之后至傍晚不断增大并出现极大值,日落后逐渐减小。3站地面温度7时左右出现最低值,14时左右出现最高值。从季节变化情况看,气温和地面温度出现最高值、最低值的月份及变化幅度最大的月份基本相同。地面温度增、降幅度最大的季节分别是春季、秋季。气压随季节变化幅度较气温、相对湿度小。初春风速较大,秋季风速较小,风速对相对湿度有一定影响,大理和林芝相对湿度出现最小值的月份与风速出现最大值的月份相同。各要素值基本是大理最大,林芝次之,理塘最小,这与3站的纬度、海拔高度和下垫面性质有关。      

中国典型城市臭氧变化特征及其与气象条件的关系

利用不同气候背景代表城市北京、沈阳、银川、成都、南京和广州6个城市2014-2016年臭氧质量浓度和同期气象要素数据,对典型城市臭氧(O_3)浓度变化特征及其与气象条件的关系进行研究。结果表明:2014-2016年臭氧年平均浓度由高到低的顺序为南京沈阳北京银川成都广州,3年间广州臭氧浓度呈下降趋势,沈阳变化不大,其他城市总体呈上升趋势,其中,银川增幅最大,北京增幅最小;臭氧浓度月变化特征受纬度影响较大,随纬度增高单峰结构越明显,且各月郊区臭氧普遍高于市区;各城市臭氧日最大值出现在15:00(北京时,下同)-16:00,最小值出现在07:00-08:00,但其峰值、谷值及日变幅有明显差异,广州全天郊区臭氧都显著高于市区,其他城市则不同,11:00-17:00间两者差别较小,成都、南京、银川郊区峰值浓度甚至略低于市区,其余时段郊区高于市区;6个城市影响臭氧变化最主要的气象要素均是气温和日照时数,其次是相对湿度,再次是风速,气温高、日照长、湿度低有利于臭氧生成,相对而言,对于日照时间较长的北京、银川和沈阳,臭氧对气温的变化较其他城市更敏感,且与风速呈弱的正相关,而对于气温、湿度较高的广州、南京和成都,臭氧与日照时数和相对湿度的相关性较其他3个城市强,且与风速呈弱的负相关;城区臭氧与气象要素相关性普遍较郊区好。     

青藏高原东部地区辐射平衡及各分量变化特征

利用2009年11月-2010年10月青藏高原玛多自动气象站辐射平衡观测资料,分析了高原两种不同下垫面辐射平衡各分量的季节平均日变化和年变化特征.结果表明,各季节的平均总辐射日变化和年变化在两种下垫面的趋势基本一致,夏季总辐射为非零值的时间在早上要比冬季早2h左右,而在傍晚出现零值的时间要比冬季晚2h左右.夏季总辐射最强、冬季最弱,年变化最小值为0.544 MJ·m-2,出现在1月;最大值为1.001MJ ·m-2,出现在7月.在11:00-16:00(北京时)之间反射辐射冬季最强、夏季最弱.这种现象与总辐射日变化趋势恰好相反,反射辐射的年变化最小值出现在2月,平均最小值为0.157MJ· m-2;最大值出现在11月,平均最大值为0.326 MJ· m-2.1号点和2号点反射辐射差值冬季最大,达到0.06 MJ·m-2;春季最小,为0.03 MJ·m-2.净辐射年变化最小值为-0.025 MJ·m-2,出现在12月;最大值为0.477 MJ·m-2,出现在7月.地表反射率2个观测点的变化趋势大致相同,各季节地表反射率最大值、最小值和平均值都是2号点大于1号点,平均偏大8％.     

塔克拉玛干沙漠北缘近地层气象要素变化特征

利用塔克拉玛干沙漠北缘哈德自动气象站2011年1~12月近地面层气象要素梯度观测资料,分析了该地区近地层风速、气温和相对湿度的日变化规律及四季廓线特征,并计算了哈德观测点大气稳定度和中性条件下的地表粗糙度。结果表明,哈德地区近地层0.5~10 m高度范围内气温、相对湿度和风速都呈现出明显的日变化特征。其中,风速为白天高、夜晚低,中午15:00各层风速均达到最大,凌晨04:00降至最低,其日变化幅度为1.1~1.7 m/s;14:00~15:00各层气温均为最大值,最低气温出现在05:00~06:00,昼夜温差大,最大温差为0.5 m处的16.5℃,下午17:00至次日09:00有逆温存在;相对湿度日变化在25%~55%之间,其变化规律与风速、气温的相反,凌晨06:00最大,下午15:00最低。哈德地区四季近地层风、温、湿廓线变化规律明显,14:00四季风速都呈指数形式增长,其中0.5~2 m间低层风速变化明显大于2~10 m间高层的变化;春、夏季气温主要以指数形式增长,冬季以线性增长为主,四季都有逆温存在;冬季的相对湿度明显大于其它季节。另外,哈德地区全年以东北风为主,2 m与10 m高度的主导风向一致,风频稍有差别。中性层结大气条件下的空气动力学粗糙度范围为1.42×10-11~1.7×10-3m,平均值为4.2×10-5m。     

第24届冬奥会海坨山赛区近两年冬季地面风场特征

基于北京市海坨山赛区4个自动气象站2014、2015年冬半年地面风场资料,分析第24届冬奥会海坨山赛区冬季地面风场分布特征。结果表明:(1)各站冬季地面风场具有明显的风向取向以及风速值分布区间特征,其中海拔较高的A1492站风向呈明显的西西南至西北4个方位取向,10.0 m·s~(-1)以上风速的发生频率约为49.1%,月平均风速均10.0 m·s~(-1);(2)各站月平均风速最大值均出现在1月,A1489、A1490和A1491站风速最小值均出现在11月,A1492站最小值出现在3月;(3)各站日逐小时平均风速呈典型的日变化特征,08:00—16:00风速逐渐增大、16:00—18:00缓慢减小。     

梵净山周边三县气象要素日变化分析

用梵净山周边3个国家级台站逐日逐时本站气压、气温、相对湿度、瞬时风向风速及气压、气温、相对湿度日极值出现的时刻,分析了各气象要素日变化规律,结果表明:时均气压最高值出现在10时,最低值出现在17时;日最高气压主要出现在8~11时之间,占57.1%,22~23时也有较高的比例;日最低气压主要出现在16~18时,20~21时占有较高的比例。时均气温最高值出现在15~16时,日最高温度出现在14~17时,占63.3%,不会出现在03~09时;日最低气温任何时候都有可能出现,但主要出现在省05~07时,占53.9%。时均相对湿度最大值出现在07时,最小值出现在15~16时,日最小相对湿度主要出现在13~17时,占66.7%。盛行风向也有较大的日变化,时均风速最大值江口出现在14时,松桃、印江出现在16时前后,静风频数较多,但以夜间为主。     

温江站夏季大气边界层垂直结构特征

利用温江观测站边界层塔和探空获取的观测资料,从地表物理量的日变化、边界层的垂直结构及逐日变化这些方面分析该站夏季边界层特征,得到以下结论:(1)地表各物理量都具有明显的日变化特征,呈现一峰一谷的演变状态,其中地表热通量、动量通量、气温以及风速的峰值皆出现在午后,谷值出现在凌晨,湿度与气温日变化是反位相的。(2)近地层低层大气气温在早晚时段,随高度的增加而上升,呈逆温状态;午间时段随高度的增加而下降。9 m以下大气在午后的比湿梯度最大。风速值随着高度的增高而增大,风切变随着高度的增高而减小。(3)探空观测的边界层垂直结构显示:夏季温江站早晚边界层大气层结稳定,而午后表现为典型的混合边界层特征。大气温/湿度差异随高度增长而降低,各个时次温/湿度的差异都主要集中边界层低层,越靠近地面大气温/湿度差异越突出。8:00的温度最低,14:00最高。14:00的大气比湿最小,2:00和20:00较大。近地层风速随高度增长较快,在离地2~300 m左右高度达到一个极值,4个时次的风速差异不大。(4)地表温度、短波辐射、感热通量对边界层的高度和降水都有一定的影响。     

不同天气状况下气溶胶散射系数变化特征分析

利用广州南沙区气象探测基地大气成分站2012年散射系数和常规气象观测资料,分析了散射系数的变化特征及气象因子对散射系数的影响,并重点讨论了气象条件中风对散射系数的影响。结果表明:从全年散射系数平均值来看,雾霾日的散射系数﹥霾日的﹥雾日的﹥一般日的;从季节来看,夏季和秋季雾霾日的散射系数﹥霾日的,冬季霾日的散射系数稍大于雾霾日的;一年中散射系数的最大值出现在10月,最小值出现在6月。霾日和雾霾日的散射系数日变化呈双峰形;雾日双峰型分布不明显,一般日没有明显日变化。散射系数同日照、湿度、气温和风速都呈负相关,与风速的负相关最显著。散射系数的高值出现在西北风中,外来源的输送对南沙散射系数存在较为明显的影响。风速小于7.0 m·s-1时,散射系数随风速的增加而减小;风速大于7.0 m·s-1时,散射系数随风速先增加后减小。     

雁荡山云海的时空变化特征及其与气象因子的关系

用北雁荡气象站1960—2012年气象要素资料,分析近50余年雁荡山云海时空变化特征以及云海与气温、降水、相对湿度、风速的关系。结果表明,雁荡山年平均云海日164.92 d,但年际差异明显,最多年份215d,最少年份58 d。年内差异也明显,春季最多,云海日(8成以上云海日)平均有50.89 d(32.77 d),秋季最少。各月云海日数与月平均气温相关不明显,但与相对湿度呈较明显的正相关关系,云海日数(8成以上云海日数)序列与月平均相对湿度序列的相关系数为0.82(0.64)。统计分析8成以上云海日与关键气象因子关系可得,云海出现当天或前一天一般都有降水,云海出现当天一般相对湿度≥80%、平均风速≤4.5 m/s。     

北京地面O3污染特征及气象条件分析

对2000年北京地区地面O3浓度监测资料和同期气象观测资料进行统计分析，发现北京地区地面O3浓度具有明显的月际、日变化特征及地域分布特征：O3小时浓度在一年中5－8月偏高，6月最高；在一日中12：00－16：00（北京时，下同）偏高；北京地区西、西北部O3浓度高于东北部和城区；分析了O3浓度不同等级的气象特征，影响O3浓度出现日变化和月际变化的主要气象因子是地面最高温度、相对湿度及地面风速等，并给出了日O3浓度最大值的预报方程。     

热带海表风速与海表温度日变化关系分析

利用热带测雨卫星(TRMM)搭载的微波成像仪(TMI)探测结果,在像元分辨率上同步反演的10年海表温度(SST)和海表风速(SSW)资料,研究了热带地区非降水条件下SSW变化对SST日变化的影响。结果表明热带地区SST日变化显著,SST日最小值多出现在早晨03:00(当地时间,下同)至06:00,日最大值多出现在午后17:00至19:00,SST日绝对振幅为1.9~3.4℃,日相对振幅为5%~7%。SSW变化对SST日最小值和日最大值的出现时间及SST日振幅均有明显的影响,且均呈现出区域性差异。热带地区SST日绝对振幅随SSW增大而减小,当SSW增加至9 m/s之后,SST日绝对振幅变化不再明显;二者符合特定的正弦函数关系。在风速小的情况下,暖池区域平均SST日绝对振幅异常减小了0.16℃;在风速大的情况下,秘鲁沿岸区域平均SST日绝对振幅异常增大了0.17℃,且SST随时间变化波动较大。上述研究结果为下一步研究海表感热和潜热日变化打下了基础。     

淳安县PM_(2.5)和PM_(10)浓度变化特征分析

通过对淳安2013年全年的大气颗粒物PM2.5和PM10资料统计分析,得出该地区PM2.5和PM10质量浓度的季节变化、日变化特征以及气象因子对其的影响。结果表明:2013年淳安PM2.5年平均浓度为国家标准的1.2倍,PM10年平均浓度优于国家标准;PM2.5和PM10均具有明显的季节变化特征,表现为冬季秋季春季夏季;并且均呈现双峰型的日变化特征,二者出现峰值的时间基本一致,PM2.5和PM10峰值出现在18:00,次峰值出现在08:00,谷值均出现在14:00,主要与边界层变化和人为活动有关;PM2.5和PM10变化存在明显的线性关系。降水对颗粒物浓度影响较大,能有效降低颗粒物质量浓度。     

珠穆朗玛峰地区气象要素特征观测研究

利用中央气象台奥运火炬传递珠峰气象保障队获取的第一手资料,对2007年4月12日-5月8日珠穆朗玛峰(简称珠峰)大本营地面自动站和79次探空实测资料进行分析,揭示了珠峰地区气象要素变化的观测事实。结果表明:受珠峰北坡绒布冰川沉降风影响,珠峰大本营盛行南风;风速和气温日变化呈单峰分布,风速极小值和日最低气温出现在08:00(北京时,下同),而极大值出现在15:00前后;相对湿度峰值出现在07:00和23:00,正午前后相对湿度最小。6200 m高度以下几乎昼夜恒吹下山风,偏南风在22:00至次日00:00最强;7200-9000 m高度风向主要以偏西风为主,风速随高度也明显增加。5200-8000 m各高度上,日最低气温始终出现在08:00,最高气温出现在16:00,8200 m以上气温呈现出多波动起伏。在6700-9700 m高度能维持相对湿度的高值中心,大值区主要位于6500-8800 m高度。高空西风锋区位于12000-15000 m,对流层顶高度大约在18200 m左右。     

地基GPS遥感观测北京地区水汽变化特征

利用2004—2007年SA34（北京大学）站的GPS观测数据,运用GAMIT软件解算反演了间隔30min的连续变化大气水汽总量（PW）。与北京南郊观测场得到的探空结果作比较,均方根误差（RMSE）在2~3mm之间。通过对大气水汽作月平均,得到每月的大气水汽总量口变化曲线,并初步分析了夏季水汽日变化与地面比湿、降水、地面气温以及地面风矢量的关系。结果表明:北京地区夏季7月大气水汽总量最小值出现在08:00（北京时）左右,8月大气水汽总量最小值出现在08:00到12:00左右（各年表现出一定的差异）,夏季大气水汽总量的最大值出现在01:00到03:00;7月和8月的日变化在夜间变化趋势有所不同;大气水汽总量最大值出现时刻与地面小时降水有一定相关性,且大气水汽总量的日变化明显受风矢量日变化的影响。通过对大气水汽总量的时间序列进行小波分析,得到1年大部分时间里,水汽变化存在大约12d的周期。采用前期的大气水汽总量平均值和短时大气水汽总量增量两个条件进行降水的判断,认为夏季降水的出现时刻与差值的高值区有比较好的对应。     

夏季不同下垫面气象要素的对比分析

对扎龙湿地生态气象站和齐齐哈尔自动气象站2004年6~8月的逐时气温、风速、相对湿度等观测资料进行统计分析,找出了不同下垫面的两站之间不同时次各气象要素的差异,指出两站风速、气温、露点温度、相对湿度、地面温度等的月平均值均存在差异,变化幅度及极值出现时间各有不同;下垫面差异只起到加强或缓和气象要素日变化幅度的作用。所得结果有助于深入了解扎龙湿地的天气变化规律,对未来扎龙湿地气象要素的精细预报以及湿地资源的开发、保护和管理有一定的参考意义。     

日全食期间武汉市气象要素变化特征

根据2009年7月22日日全食期间武汉市直接辐射、总辐射、气温、地表温度、地气温差、相对湿度、风速和云量等气象要素逐分钟资料以及日全食各个阶段发生时刻,对各要素进行特征分析和t检验,结果表明:(1)日全食间,直接辐射量和总辐射量变化特征基本一致,相关系数高达0.9,其中总辐射量出现较大幅度的下降.(2)气温、地表温度和...     

成都地区秋、冬季GPS可降水量的时空分析

利用成都地区5个测站地基GPS2007年9月-2008年2月的观测数据,解算出1 min间隔的天顶总延迟,结合自动气象站资料计算出30 min间隔的大气可降水量(GPS-PWV).对月平均的GPS-PWV分析表明:秋、冬季变化趋势从9月开始下降,1月达到最小值,2月又逐渐上升.在大气环流相同的情况下,地理位置相近的站,海拔高的地区大气中的水汽量比海拔低的地区要少,且变化较大;海拔高度相近的站,大气中的水汽含量由南向北减少.日合成分析显示:在静稳天气下,日变化特征显著,具有双峰型特征:白天峰值与气温的最大值相对应;夜间峰值与降水量的峰值相对应;GPS-PWV与地面空气相对湿度白天呈负相关,夜间呈正相关.     

巴基斯坦瓜达尔港气象要素特征分析

利用克拉玛依-瓜达尔友好城市气象站2018年1月1日至2019年12月31日逐日及逐小时气温、气压、降水、相对湿度、水汽压、风向风速观测资料,对瓜达尔港的气象要素特征进行分析。结果表明：1）瓜达尔港属热带沙漠气候,年平均气温为26.9 ℃,最热月为5—7月,最冷月为1月。瓜达尔港气温年较差、日较差分别为12.5 ℃和6.5 ℃,各季节间气温差异较小。其极端高温达42.7 ℃,极端低温为11.9 ℃。2）瓜达尔港年平均气压为1 009.1 hPa,气压最大值出现在12月和1月,最小值出现在7月,季节差异明显。3）瓜达尔港受制于副热带高压,常年干旱少雨,降水年季之间分布不均,差异明显。2018年年降水量为0.3 mm,集中于冬季;2019年年降水量为67.6 mm,主要集中于秋冬两季。相对湿度和水汽压年均值分别是67.3%和24.3 hPa。4）瓜达尔港年平均风速为2.4 m·s-1,白天风速大于夜晚风速。四季中春季风速偏大,夏季、秋季次之,冬季偏小。风向季节性变化明显,盛行风向除东北风外,还包括西南风。出现频率最高的是2级风,其次是1级风和3级风,6级以上大风出现频率为0。