我国西南地区云水化学的某些基本特征

本文介绍了1989年9—10月份在成都、重庆和贵阳地区进行的一次酸雨综合观测中得到的以这些地区为代表的西南地区云水化学的一些基本特征.结果说明,该地区云水已酸化.从云水酸度和化学组分时空分布规律及其变化,云水和雨水化学组分对比分析表明,该地区云下过程对雨水酸化起重要作用.     

中国低纬度地区大气臭氧总量的变化特征

分析研究了位于我国低纬地区不同经度的昆明与香港两个站点上空的臭氧分布与演变状况,得出了中国低纬度地区大气臭氧总量的时空演变特征.研究结果显示:(1)香港与昆明两地臭氧的时间变化特征极为相似;(2)整个中国低纬地区的大气臭氧的时间变化趋势是非常一致的,在空间上呈现出东高西低的特征;(3)我国低纬地区的大气臭氧总量在夏季出现极大值,在冬季出现极小值.计算结果还表明,昆明的臭氧总量要小于其所在纬圈的平均值.     

成都、重庆城市热岛效应特征对比

随着我国内陆地区城市化进程的加快,部分城市热岛效应的强度及范围都显著增强。应用MODIS地表温度数据从时空两个角度对成都、重庆两市的城市热岛效应现状及其演变进行对比分析。研究结果表明：①成都和重庆市的城市热岛效应明显,成都和重庆市热岛强度分别可达到4.32 ℃和3.11 ℃。空间上,成都市的城市热岛效应呈现环状分布特征;而重庆市呈现西北高东南低的分布特征;②4个季节中,春季成都、重庆的热岛强度分别为4.32 ℃和3.11 ℃,远高于其他3季的热岛强度;而春、秋、冬季成都的热岛强度都强于重庆;③年际变化来看,成都、重庆两地城市热岛效应范围在10年间呈现扩大趋势。其中成都弱热岛和中等热岛的范围有所减小,强热岛和极强热岛分布范围则有明显扩大;相反,重庆弱热岛和中等热岛的范围扩大,强热岛和极强热岛分布范围则明显减小。     

西北太平洋地区大气臭氧柱总量的时空分布特征

文中使用欧洲中期天气预报中心臭氧柱总量资料分析了西北太平洋地区大气臭氧柱总量的时空分布特征,结果表明:低纬度地区是臭氧柱总量最低的地区,纬向分布明显,臭氧柱总量随着纬度向北极的增加而增大;夏季臭氧柱总量最大值出现在北半球高纬度约80°N的地区,最低值出现在热带地区;秋季臭氧柱总量最大值出现在55°N左右的地区;最小值出现在赤道地区。冬春季,臭氧柱总量的最低值均出现在热带地区,最高值出现在北半球约50°～60°N的高纬度地区。      

拉萨地区1998年夏季臭氧总量及垂直廓线的观测研究

该文根据1998年6~10月上旬在拉萨地区进行的臭氧总量及臭氧垂直廓线的观测结果, 并结合同期同纬度其他两个臭氧站数据资料, 证实了以拉萨地区为代表的青藏高原在夏季存在“臭氧低谷”的现象.分析表明, 地基和卫星观测的臭氧总量有一定误差. Umkehr观测反演结果表明夏季拉萨地区平流层臭氧分布和同纬度其他地区相比略有不同; 在对流层, 探空资料显示了该地区对流层臭氧有低值分布的特征.     

贵阳地区人体舒适度指数变化特征分析

该文利用贵阳市8区县国家级地面观测站1987—2016年的逐日地面观测资料,运用统计分析、相关分析、通径分析等方法分析了贵阳地区的气温、相对湿度、风速等气象要素的气候特征,并对人体舒适度指数的时空分布特征进行了分析,探讨了各气象要素与人体舒适度指数之间的相关关系。结果表明:(1)贵阳地区的气温分布存在南北差异,南部最高,中部次之,北部最低;贵阳各地每月的平均相对湿度都比较大,均在75%以上;月平均风速在1. 5～2. 5 m/s之间,空间分布差异不大。(2)4—10月,到贵阳各地旅游都较为舒适,尤其是在夏季(6—9月),最为舒适。从空间分布来看,人体舒适度指数分布为南部中部北部。(3)人体舒适度指数与气温呈明显的正相关关系,与相对湿度、风速为负相关关系。其中气温对人体舒适度指数的影响最为显著。     

贵阳地区人体舒适度指数变化特征及分析

本文利用贵阳市8区县国家级地面观测站1987-2016年的逐日地面观测资料,运用统计分析、相关分析、通径分析等方法来分析了贵阳地区的气温、相对湿度、风速等气象要素的气候特征,并对人体舒适度指数的时空分布特征进行了分析,探讨了各气象要素与人体舒适度指数之间的相关关系。结果表明：(1)贵阳地区的气温分布存在南北差异,南部最高,中部次之,北部最低;贵阳各地每月的平均相对湿度都很大,均在75%以上;月平均风速在1.5-2.5m/s之间,空间分布差异不大。(2)4月到10月,来贵阳各地旅游都较为舒适,尤其是在夏季(6-9月),最为舒适。从空间分布来看,人体舒适度指数分布为南部＞中部＞北部。(3)人体舒适度指数和气温为明显的正相关关系,与相对湿度、风速为负相关关系。其中气温对人体舒适度指数的影响最为显著。     

南极臭氧的短期气候变化特征

利用1957～1992年南极地区大气臭氧总量地面观测站资料，对南极地区臭氧的时空变化特征进行了研究。结果表明，虽然近35年来南极地区的大气臭氧有较明显的减小趋势，但在不同地区、时段和季节，其变化趋势也不同。近年来南极地区大气臭氧的显著亏损，主要是由南极臭氧洞的形成和发展所造成的。南极地区的大气臭氧存在明显的年振荡、准20个月和准30个月的振荡周期。臭氧变化与天文日照、平流层温度场、平流层冰晶云及人类活动排放到大气中的氟氯烃和溴化烃等污染物质有关。     

我国臭氧总量的时空分布特征

根据臭氧总量的地理分布特征,把我国划分成7个区域,利用卫星观测的TOMS和SBUV资料对这7个区域上空的臭氧总量多年(1979—2003年)的纬向偏差分布、年际变化、周期分布等特征进行了分析。结果表明,东部地区的臭氧总量常年大于西部地区的臭氧总量,青藏高原、西北高原与东部同纬度地区相比,在夏季差别最大,冬季最小。四川盆地上空的臭氧总量常年比周围地区要高。研究还表明,每个区域都存在准2 a、4~5 a和8~10 a的周期振荡。     

中国40°N附近大气臭氧变化特征分析

利用1996年9月至2004年9月卫星观测臭氧总含量TOMS(第8版)资料,对全球60°S至60°N和北半球0°~60°N大气臭氧总量分布进行了分析,给出了大气臭氧总量的季节纬度变化特征;通过对位于我国40°N附近不同经度上北京、敦煌和丹东3个代表站大气臭氧总量的分布与演变状况的分析,给出了中国40°N附近大气臭氧总量的时空演变特征。研究结果显示:北半球臭氧总量的季节变化和分布随着纬度变化有明显的特征;中国40°N附近的北京、敦煌及丹东大气臭氧总量在不同时间尺度上变化特征比较一致,但也存在一定的差异。     

西南地区臭氧空间分布及变化趋势

本文利用2003年1月—2012年12月的MSR2臭氧总量月平均资料对四川盆地(28～31°N,104～106°E)、青藏高原(27～37°N,80～95°E)、云贵高原(23～27°N,98～106°E)3个区域的臭氧总量空间分布及变化趋势进行了对比分析。得到了以下结论,四川盆地常年存在臭氧总量最大值,青藏高原次之,云贵高原最低。在2003—2012年这10 a间西南地区臭氧总量总体呈上升趋势,这同全球臭氧总量近几十年的变化趋势相一致,其中上升趋势云贵高原四川盆地青藏高原。西南地区在这十年间分别出现了臭氧总量最小值年(2008年)和臭氧总量最大值年(2010年),其中青藏高原还出现了一个臭氧总量最小值年(2004年)。就臭氧总量季节变化而言,在2003—2012年10 a间西南地区臭氧总量在春季存在最大值,但是青藏高原的臭氧总量在秋季存在最小值,而四川盆地和云贵高原的臭氧总量在冬季存在最小值。     

NCEP R1可降水量与西南地区地基GPS反演结果的比较

NCEP/NCAR再分析资料是国内外广泛应用的再分析资料数据集,提供有自1948年以来的全球可降水量数据,为研究全球和区域水汽分布提供了时空分布均匀的资料。地基GPS反演可降水量是近些年新兴的水汽监测手段。自2007年开始,我国西南地区(四川省、重庆市、云南省、贵州省)的GPS气象观测站网提供该区域全天24h的可降水量资料。本文在分析NCEP再分析资料可降水量与地基GPS反演可降水量算法和生成方式等根本性差异的基础上,对西南地区的NCEP再分析资料与地基GPS反演可降水量数据加以对比研究,发现两套资料能够一致地揭示我国西南地区的可降水量分布形势和季节变化特征,均能很好地反映区域水汽特征和变化。同时还发现NCEP再分析资料可降水量数据与地基GPS反演结果具有明显的线性相关特征与一致性。此外,也发现NCEP再分析资料可降水量数据与地基GPS反演可降水量结果存在一定的定量差异。      

近60年中国不同区域降水的气候变化特征

利用1951-2009年中国503站日降水量资料,研究了我国各季各地区降水年代际变化的特征,并分析了其对我国干旱演变的影响。结果表明：近60年来我国各区域年平均降水量大多为减少趋势,其中华北、西南地区减少明显;各地区秋季降水偏少的趋势最为显著,可能是导致秋季干旱增多以及秋冬连季干旱频繁的主要原因。2000年以后北方夏季降水呈减少趋势,其中华北夏季降水明显减少,而冬季降水趋于增加,南方秋季降水减少明显,而春季降水增多。云南等西南地区秋冬春连旱偏多的原因之一可能与孟加拉湾季风结束偏早有关。     

西南地区极端降水变化趋势

利用西南地区90个气象台站1970-2010年逐日降水量资料,依据世界气象组织(WMO)定义的连续5d最大降水量、总降水量、强降水比等6种极端降水指数,采用F检验、11a滑动平均等统计方法,研究了西南地区极端强降水变化趋势的时空变化特征。在时间上,西南地区近41年来冬、春、夏季连续5d最大降水量缓慢波动上升,秋季连续5d最大降水量呈下降趋势;强降水、降水强度及强降水比呈上升趋势,但总降水量和最长持续无降水日数呈减少趋势;另外,各极端降水指数还存在明显的年际、年代际变化。在空间上,西南地区极端降水变化趋势具有显著的地域差异,呈东西或西北东南向梯度变化特征。其中冬季连续5d最大降水量、降水强度、强降水比及最长持续无降水日数,在西南大部分地区呈增加趋势。秋季连续5d最大降水量与总降水量在西南大部分地区呈减少趋势。而春、夏季连续5d最大降水量和强降水的增减区域大致相当。     

西南地区雨季降水的时空分布及预报试验

利用西南三省一市1980—2017年逐日降水资料,采用主成分及旋转主成分分析,对西南雨季降水的空间异常特征进行了研究,并在分区的基础上,探讨了各区降水的时间演变特征,最后运用均生函数建立预测模型,进行预报试验。结果表明:西南地区雨季降水空间差异大,具体可分为6区;各区雨季降水量的时间演变均具有显著年际、年代际变化特征,且近年来西南大部分地区雨季降水量减少、降水异常偏少年出现的频次增多;预报模型对于雨季降水的拟合和预测效果均较好。     

西南地区夏季大气水汽含量及其与南亚高压关系

利用欧洲中期天气预报中心 (ECMWF) 提供的ERA-interim高分辨率资料,借助经验正交函数 (EOF) 分解、距平合成和相关分析等方法,讨论1979—2014年我国西南地区夏季大气水汽含量的时空变化特征及其与南亚高压的关系。研究结果表明:我国西南地区夏季大气水汽含量空间分布形态主要有全区一致型、南北振荡型和东西振荡型。全区一致型 (EOF1) 能够反映西南地区夏季水汽含量的主要特征,西南地区夏季大气水汽含量具有明显的年际变化特征;西南地区夏季大气水汽含量与南亚高压强度指数、面积指数及东伸指数均存在非常显著的正相关关系;南亚高压的异常偏强,有利于南海地区水汽向西南地区输送,且在西南地区气流由低层向高层的上升运动显著增强,引起西南地区大气水汽含量的异常偏多。     

2001-2016年西南地区气溶胶光学厚度特征分析

本文利用NASA发布的MODIS气溶胶光学厚度产品,对西南地区2001～2016年气溶胶光度厚度空间分布和时间演变特征进行了分析,研究发现:(1)西南地区年均气溶胶光学厚度空间分布特征整体表现为东部高于西部,海拔低的地区气溶胶光学厚度高于海拔高的地区。高值中心位于四川盆地南部,低值区位于川西高原和云南北部地区。(2)西南地区季节气溶胶光学厚度空间分布特征与年均相似。(3)就西南各地区而言,重庆气溶胶光学厚度最大,其次是四川盆地和贵州地区,再次是云南地区,川西高原地区气溶胶光学厚度最小。(4)2001～2016年,西南地区年均气溶胶光学厚度呈显著减少趋势。夏季和秋季气溶胶光学厚度年际变化浮动较大,也具有显著的减少趋势。      

卫星观测的西南地区闪电的时空分布

利用TRMM卫星上携带的闪电探测仪（LIS）所获取的10 a闪电资料（1998—2007年）对西南地区闪电活动的时空分布特征进行了分析。结果表明：该地区闪电次数的年差异较大,最多年份是最少年份的2倍多,闪电活动季节性特征非常明显,闪电主要集中在春末仲夏发生,呈现单峰值特征,4—8月是闪电高发期（约占全年总闪电活动的84.83%）。闪电活动的日变化表明,闪电峰值区集中在傍晚、午夜前后两个时段,闪电谷值区出现在09：00—12：00,夜雷暴多,这是与其他地区闪电日变化显著不同的地方。在对闪电次数进行了探测效率订正后,根据LIS注视时间,计算了闪电密度。西南地区闪电密度分布大体呈现：东部高,西部低;南部高,北部低。闪电密度较高、面积较大的高值中心位于中越交界的老山一带,非常明显的大片低发区主要位于西南西部地区。研究表明：西南地区闪电时空分布与当地的地形地势、水汽和地理环境条件等诸多因素有关。     

A Forecasting Model of Vector Similarity in Phase Space for Flood and Drought over the Huanghe-Huaihe-Haihe Plain in China

ＡＦｏｒｅｃａｓｔｉｎｇＭｏｄｅｌｏｆＶｅｃｔｏｒＳｉｍｉｌａｒｉｔｙｉｎＰｈａｓｅＳｐａｃｅｆｏｒＦｌｏｏｄａｎｄＤｒｏｕｇｈｔｏｖｅｒｔｈｅＨｕａｎｇｈｅ－Ｈｕａｉｈｅ－ＨａｉｈｅＰｌａｉｎｉｎＣｈｉｎａＺｈｏｕＪｉａｂｉｎ（周家斌）；ＷａｎｇＹ...     

Influence of Atmospheric Particulate Matter on Ozone in Nanjing,China:Observational Study and Mechanistic Analysis

Particulate matter with diameters of 2.5 μm or smaller(PM_(2.5)) and ozone(O_3) are major pollutants in the urban atmosphere. PM_(2.5) can affect O_3 by altering the photolysis rate and heterogeneous reactions. However, these two processes and their relative importance remain uncertain. In this paper, with Nanjing in China as the target city, we investigate the characteristics and mechanism of interactions between particles and O_3 based on ground observations and numerical modeling.In 2008, the average concentrations of PM_(2.5) and O_3 at Caochangmen station are 64.6 ± 47.4 μg m~(-3) and 24.6 ± 22.8 ppb,respectively, while at Pukou station they are 94.1 ± 63.4 μg m~(-3) and 16.9 ± 14.9 ppb. The correlation coefficient between PM_(2.5) and O_3 is -0.46. In order to understand the reaction between PM_(2.5) and O_3, we construct a box model, in which an aerosol optical property model, ultraviolet radiation model, gas phase chemistry model, and heterogeneous chemistry model,are coupled. The model is employed to investigate the relative contribution of the aforementioned two processes, which vary under different particle concentrations, scattering capability and VOCs/NOxratios(VOCs: volatile organic compounds;NOx: nitric oxide and nitrogen dioxide). Generally, photolysis rate effect can cause a greater O_3 reduction when the particle concentrations are higher, while heterogeneous reactions dominate O_3 reduction with low-level particle concentrations.Moreover, in typical VOC-sensitive regions, O_3 can even be increased by heterogeneous reactions. In Nanjing, both processes lead to O_3 reduction, and photolysis rate effect is dominant. Our study underscores the importance of photolysis rate effect and heterogeneous reactions for O_3, and such interaction processes should be fully considered in future atmospheric chemistry modeling.