2008-2015年西藏酸雨变化特征及气象影响因子分析

利用2008~2015年西藏自治区所设4个酸雨自动站(拉萨、日喀则、林芝和那曲站)的观测资料,统计分析了8年来酸雨变化特征,探讨了酸雨的变化规律,并对酸雨与气象要素的分析进行了初步分析。结果表明:拉萨、日喀则和那曲站酸雨出现频率分别为0.66%、1.61%和1.68%,林芝站无酸雨出现;拉萨站酸雨频率出现在7月,日喀则站酸雨频率和弱酸雨频率均出现在6、8和9月,那曲站酸雨频率和弱酸雨频率均出现在7~9月和11月。降水强度能改变降水的酸性程度。三站风速与降水pH的变化春秋季相同而冬季相反,拉萨和日喀则站降水pH随气温升高有减小趋势,三站大气稳定与否,对当地的降水pH没有产生明显的影响。     

泰山酸雨特征及影响因素分析

利用2006—2015年泰山气象站的降水pH、电导率、降水量和风向风速资料,统计分析了泰山酸雨特征和变化趋势,探讨了降水量和风向风速对酸雨的影响。结果表明,泰山降水年均pH变化范围为4.31～4.99,酸雨发生频率达到69.3%;pH随降水量的增加而趋于5.60（中性）;5月至次年1月的月均pH与月平均过程降水量的变化趋势一致;月均电导率与月平均过程降水量的变化趋势相反。泰山降水期间盛行西南风,在南风和东北风条件下,酸雨出现频率最高且酸性最强,这主要是风速风向因素和人为排放源分布共同导致的。近10 a泰山降水酸性程度有所减弱,酸雨频率明显下降,表明近年来酸雨污染情况有所改善,有利于保护泰山生态环境。     

2007—2014年湖北省酸雨变化时空特征分析

本文利用湖北省32个监测站2007—2014年及宜昌、武汉站1990—2014年酸雨逐日监测资料,对湖北省酸雨变化情况进行分析,结果表明：湖北省年均降水pH值为4.68,属于弱酸雨等级;自2008年开始全省酸雨强度不断减弱,2007—2014年期间持续为弱酸雨等级,pH低值区主要位于三峡河谷地区及鄂西部分地区、鄂东南西部及南部;年均酸雨、强酸雨频率分别为69.5%、24.4%,酸雨频率呈波动下降趋势,强酸雨频率自2009年开始呈现明显减少趋势,酸雨频发区主要位于南部大部地区及鄂西北东部;年均电导率为50.3 μs·cm-1,主要呈现中部高、东西低的分布型;湖北省酸雨强度冬强夏弱,发生频率冬多夏少,电导率冬高夏低;武汉2005年以后酸雨强度趋于增加,2006—2012年持续为强酸雨,电导率呈增加趋势,宜昌酸雨强度、降水污染程度均高于武汉;另监测显示,湖北上空NO2含量分布范围呈现扩散加重趋势,武汉地区SO2呈减少趋势,NO2呈增加趋势,这种变化有可能导致湖北省酸雨类型逐渐从硫酸主导型向复合型转变。     

潍坊酸性降水的季节变化及其气象条件

根据潍坊酸雨监测站2003～2006年的酸雨监测资料,分析了酸雨的季节变化特征,同时研究了酸性降水与气象条件的关系.统计得出,在186个降水样本中.pH值小于5.6的酸性样本39个,占21.0%,pH值大于等于5.6的样本147个,占79.0%;酸雨在秋季出现频率最高.春季较少;酸雨多出现在夜间,菲酸性降水多出现在白天,酸性物质多集中在大气边界层中上部,而碱性物质多漂浮在大气边界层的中下部.分析得出,酸雨的形成与大气的污染物浓度、混合层的高度、风向风速,以及降水量和雾有密切关系.     

江苏省宿迁市酸雨发生规律的分析与研究

该文利用宿迁市沭阳县和泗洪县观测站2007—2010年的酸雨观测数据和气象资料,统计分析了宿迁市酸雨的变化特征,并对比了酸雨pH值与降水量、降水电导率(K值)、酸雨频率变化规律的关系。结果表明:宿迁市5 a来酸雨单次降水pH值最低达3.26 mol·L-1,属强酸雨。5 a来,沭阳县降水平均pH值均达酸雨标准;泗洪县降水平均pH值未达酸雨标准。春秋季降水酸性最强,酸雨频率出现也最多,冬季则降水酸性和酸雨频率最低;地面风向对宿迁酸雨污染也有一定的影响,形成宿迁酸雨的主要是东南风和东北风;宿迁市雨量的大小对酸雨出现百分率影响不大,但对降水酸度有影响,暴雨的酸性最强,其次是大雨。     

2006-2010年南宫酸雨变化特征及影响因素

利用2006-2010年南宫酸雨观测资料和地面资料、结合邢台探空资料及天气形势,采用数理统计方法,分析南宫酸雨变化特征及不同气象条件对酸雨的影响。结果表明：近年来南宫降水平均pH值均小于4.70,酸雨频率大于50%,属于重酸雨区或较重酸雨区。降水酸性在夏秋两季较强,而酸雨出现频率则在秋冬两季较大,降水电导率冬季最大。南宫酸雨多出现在主导风向为偏东风、静风及北-西北风|高空天气系统为切变线时,酸雨及强酸雨频率随降水量级增大而增大|酸雨强度随相对湿度和逆温增加而增强。     

2006—2010年南宫酸雨变化特征及影响因素

利用2006—2010年南宫酸雨观测资料和地面气象资料,结合邢台探空资料及天气形势,采用数理统计方法,分析南宫酸雨变化特征及不同气象条件对酸雨的影响。结果表明：近年来南宫降水平均pH值均小于4.70,酸雨频率大于50%,属于重酸雨区或较重酸雨区。降水酸性在夏秋两季较强,而酸雨出现频率则在秋冬两季较大,降水电导率冬季最大。南宫酸雨多出现在主导风向为偏东风或静风及北—西北风;高空天气系统为切变线时,酸雨及强酸雨频率随降水量级增大而增大;酸雨强度随相对湿度和逆温增加而增强。     

虎林市酸性降水的季节变化及其气象条件

根据虎林市酸雨监测站2007～2008年的酸雨监测资料,分析了酸雨的季节变化特征,同时分析了酸性降水与气象条件的关系。统计得出在129个降水样本中,PH值5.6的酸性样本49个,占38.0%,PH值≥5.6样本80个,占62.0%;酸雨在秋季出现频率最高,夏季次之;分析酸雨的形成与大气的污染物、风向风速和降水量有密切关系。     

近25 a杭州市酸雨变化特征分析

根据1993—2017年杭州市酸雨及环境气象观测资料统计分析表明,2007年以前杭州降水p H值主要表现为强酸雨或特强酸雨,2007年以后则以弱酸雨或较弱酸雨为主;降水K值在经历2004—2007年的高值后,近几年又下降到90年代水平。酸雨频率呈持续下降趋势,特别是特强酸雨频率在2007年之后维持在低位;冬季和春季是酸雨高发的季节,而夏季相对较低。从近5 a杭州各区、县(市)酸雨频率及p H值来看,各地年均p H基本呈上升趋势;各地(除临安外)酸雨频率均逐年下降。此外,通过降水过程中的p H值分析表明在大雨或暴雨时较容易发生酸雨,连阴雨过程容易出现p H低值;环境空气中SO2、NO2浓度与p H值变化呈负相关,与电导率K值呈正相关。     

广州白云山风景区酸雨梯度分布

对1999年白云山风景区1~10月的降水pH 值、化学成分以及1月、6月大气低层的气溶胶进行了监测.分析结果表明(1)白云山3个测点降水的平均pH值最低为4.83,最高为5.29;酸雨频率最低58 %,最高91 %;强酸雨频率最低19 %,最高39 %.降水酸度和酸雨频率呈梯度变化,pH值随高度增高而减小,酸雨和强酸雨频率增加.(2)冬季近地层大气中偏碱性气溶胶在白云山的组成比较稳定,山上和山下测点气溶胶水溶性离子成分基本一致;而夏季山上、山下的成分有所不同,山上的SO42-比例明显增大.另外,尽管气溶胶中NO3-的含量极少,但降水中NO3-有明显的富集现象.(3)白云山降水离子成分中SO42-占阴离子的比例最大、NO3-次之;Ca2+占阳离子的比例最大、NH4+稍低.随高度上升SO42-和Ca2+在降水中的比例有所下降,而NO3-和NH4+比例明显增加,NO3-和NH4+对山上降水酸度的影响是相对增大的.(4)受附近公路交通的直接影响,白云山降水中的NO3-比例较大,NO3-/SO42-当量浓度比值平均达到0.4;NO3-对白云山降水酸度有较大的贡献,而且这一贡献随高度而增大.     

岳阳城区空气污染的变化特征及气象影响因素

根据2003年12月至2013年12月空气污染资料, 对岳阳城区空气污染的变化特征及气象影响因素进行了分析,探讨了2013年岳阳城区出现的典型空气污染过程的天气实况、大尺度环流背景及成因。结果表明：近10年来,岳阳城区API指数呈显著下降趋势。冬季空气污染最严重且年际变化较大,而夏季空气污染相对较轻且年际变化较小。1—12月API指数基本呈V形变化,且具有冬半年（10月至次年3月）偏高,夏半年（4—9月）偏低的变化规律。工业布局、主导风向、地理条件等导致岳阳城区空气质量具有显著的时空分布。气温日较差大、逆温等大气处于稳定状态下空气污染加重。本地气象和外地输入因素导致2013年岳阳城区出现一次比较典型的空气污染过程。用多元回归方法建立的API指数预报方程表明,气象要素和天气现象对岳阳城区API指数有显著影响。     

1961—2017年岳阳人体舒适度变化特征

利用1961-2017年岳阳市国家气象观测站日平均气温、日平均相对湿度和日平均风速资料计算逐日人体舒适度指数,并采用线性倾向估计方法、Mann-Kendall趋势检验及小波分析法分析年平均指数和各等级日数的变化特征。结果表明:19612017年岳阳舒适日数最多,冷不舒适日数次之,热不舒适日数最少;岳阳较舒适的月份是5月和10月,最热不舒适的月份是7月和8月,最冷不舒适的月份是1月;近57年来岳阳人体舒适度指数数值显著上升,主要原因是受到冷不舒适日数减少、舒适日数和热不舒适日数增多等因素共同影响;各月份不同级别日数发生了较大的变化,冷不舒适日数减少、舒适日数增多的变化在3月最明显,舒适日数减少、热不舒适日数增加的变化在7月最明显;岳阳春、秋、冬三季越来越暖,而夏季变得更热;岳阳人体舒适度各级别日数呈现出显著的周期变化,1991年冬季至1992年是岳阳人体舒适度发生突变的时间段;未来几年中岳阳冷不舒适日数将会比2017年的增加,热不舒适日数会先增加后减少,舒适日数将会减少。     

新一代多普勒天气雷达强度定标研究

天气雷达回波强度的强弱直接影响预报员对降水强度的判断,在重大气象灾害天气过程中,回波强度偏差有可能导致漏报而产生无法挽回的损失,中国气象局提出“到2022年底全国新一代天气雷达反射率因子标准偏差平均值从4.5dB降低到3.5dB”的目标,就是为了提高雷达监测均一性,降低客观因子对预报质量的影响。本文对岳阳、长沙、湘潭、益阳雷达产品对比分析,利用数据平均偏差方法计算雷达回波强度的扩散特征,得出岳阳雷达回波强度较其他三部雷达均偏弱约4dB以上的结论,并采用“对点测量”方法对岳阳雷达进行重新标定,将平均偏差降低至2.5dB以内,降低了中尺度区域内不同雷达之间的平均偏差,有效增强了回波强度一致性,对提高雷达业务可用性具有十分现实的意义。     

岳阳市特大暴雨雷达产品分析及预报服务

利用多普勒天气雷达产品结合其它气象资料,对岳阳市一次局地特大暴雨的个例回波特征及成因进行了较为细致的分析,并简要介绍了这次过程的短时预报服务情况。     

岳阳市ECMWF数值模式降水预报检验与释用

该文应用TS评分、预报偏差（BIAS）等方法,对ECMWF模式预报的2015年12月—2018年12月岳阳市降水场资料,开展晴雨和分级降水检验。晴雨预报检验结果表明：ECMWF模式对岳阳市晴雨预报性能总体较稳定,年际变化幅度较小;晴雨预报准确率季节差异大,冬季最高,秋季次之,夏季最低;从逐月晴雨预报检验来看,12月份最高,8月最低;晴雨预报还存在明显的日变化规律,对夜间的预报能力明显优于白天;空间上总体呈北高南低的空间分布特征。分级降水预报检验结果表明：小雨量级降水预报评分明显高于其他量级降水,中雨次之,大雨及以上量级评分较低且无明显规律;小、中、大雨3个量级任一时效的空报率整体上比漏报率大,小雨量级表现得尤为明显,说明小雨量级的空报更为严重。针对小雨降水预报空报率高的现象,该文对岳阳市ECMWF模式预报降水量1.2 mm以下消空处理后进行了预报释用,结果表明：冬季订正空间较小,夏季各时效可适度订正;春季和秋季可视情况适度订正,订正后可以有效提升预报技巧,但增加了一定漏报风险。     

2017年8月13日东洞庭湖水龙卷特征

利用常规观测资料、自动气象站资料及湖南省岳阳多普勒天气雷达资料对2017年8月13日东洞庭湖水龙卷（简称扁山水龙卷）进行分析。结果表明:高空辐散、中低空低压切变、边界层气旋式辐合与特殊环境共同形成强烈辐合上升流场，3个相继北上的γ中尺度低涡中第2个低涡在上升流场和前后低涡共同作用下，在扁山水域迅速加强形成水龙卷，扁山湖心自动气象站风向风速、气压、能见度等变化较为显著，但仅伴随0.2 mm阵性降水。雷达产品显示:扁山水域强辐合带北部强降水质心低、强风切变低、切变上空水平径向风速小，但整条辐合带无风暴跟踪信息、中气旋和龙卷式涡旋特征；风廓线显示扁山水龙卷形成时边界层0.6 km中气旋与0.3 km近地面辐合流场上下叠加。通过与安徽升金湖水龙卷以及洞庭湖区历史上多次龙卷进行比较，认为低空强烈气旋式辐合流场对水龙卷生消有重要作用，高空大范围辐散与中低空、边界层、地面辐合垂直叠加产生的强烈抬升抽吸作用则是扁山水龙卷的主要成因。     

基于卫星遥感的洞庭湖水体面积变化及与水文的相关性

该文利用2006-2020年洞庭湖水体遥感面积及水文资料,对洞庭湖水体面积变化特征及其与水文的相关性进行了探讨。结果表明洞庭湖水体面积离散程度较高且变幅大。岳阳市、益阳市、常德市水体面积分别占洞庭湖水体面积的68.62%、25.77%、5.61%。其中位于岳阳市的岳阳县、湘阴县、位于益阳市的沅江市水体面积分别占洞庭湖水体面积的34.89%、17.35%、23.52%。占比越大的县市水体面积与洞庭湖水体面积相关性越大。洞庭湖水体面积与城陵矶水位的相关性高于常德、益阳水位。2010-2020年洞庭湖水体年最大面积显著增大。洞庭湖水体面积与城陵矶水位4阶多项式曲线拟合相关性最优。此外,不同的卫星/仪器、算法、分辨率以及天气条件对洞庭湖水体面积会产生一定的影响,洞庭湖区强降水对洞庭湖水体面积影响较大。     

一种改进的循环神经网络雷达图像外推算法

临近强降水预报目的是预测未来两小时内局地降水强度的分布,准确的外推雷达图像可以为临近强降水预报提供准确的时空参考数据。近两年循环神经网络模型应用于天气雷达回波图象外推得到了较好的结果。本文基于分析现有ConvLSTM和TrajGRU模型的基础上,从输入雷达数据层数和修改模型损失函数两个方面对循环神经网络外推模型进行改进,并对业务上的雷达图象序列和竞赛雷达图象序列进行试验。试验结果表明,改进的外推模型能更好地捕捉时空相关性,具有更精确的外推效果。     

洞庭湖湖陆风特征与降水

本文利用洞庭湖周围岳阳、常德和益阳三站1、4、7、10月的气象资料,研究了洞庭湖湖陆风的气候特征及其对降水、特别是对暴雨的影响。分析表明洞庭湖的湖陆风是显著的,湖陆风厚度大约为300米;湖陆风转换可以引起湖陆风散度和涡度的变化,从而引起清晨和傍晚降水的加强;一年四季都有湖陆风,但夏季更为显著,冬季不太明显。     

1960—2010年中国南方地区夏季旱涝时空分布特征

基于1960—2010年中国南方地区51 a降水资料,进行Z指数变换,再利用降水距平场作REOF分区,并分别对各区域代表站点Z指数序列作线性趋势分析和M-K分析及Morlet小波分析。结果表明：中国南方5个分区岳阳站、广州站、丽水站、信阳站和巢湖站5个典型站点的年际及年代际波动幅度都比较明显,但均呈由干变湿的趋势。且5个站点分别在1973、1993、1992、2002年和1979年发生突变,突变后UF一直呈上升趋势,总体均由干变湿5,个分区旱涝异常具有相对一致的性质。中国南方地区夏季降水具有多时间尺度振荡的特点,存在2—3 a和5—6 a的周期。