景德镇地区大气CO2浓度变化特征

利用景德镇温室气体监测站CO_2观测数据,分析了景德镇地区2017年12月—2018年11月大气CO_2浓度变化特征,同时对其浓度进行了筛分,以剔除污染数据,使其更具区域代表性。研究表明:景德镇地区大气CO_2浓度昼降夜升,早上最高,傍晚最低;春季最高,秋季最低;春、夏季NNE、NE、ENE风向,秋季NE、ENE风向以及冬季W、WSW、SW、SSW、S风向上CO_2浓度较高。同时,春、夏和秋季大气CO_2浓度大致随风速的增加而不断降低,冬季风速对大气CO_2浓度无明显影响。筛分后数据显示景德镇地区年均大气CO_2浓度为422.1×10~(-6),浓度日均值年振幅73.96×10~(-6),夏半年CO_2浓度低于冬半年。     

内蒙古地区采暖期变化特征及预测方法

利用内蒙古地区58个站点1961—2008年逐日平均气温资料,用数理统计等分析方法,参照采暖供热等相关规范,综合分析了内蒙古地区采暖期各要素变化特征,初步提出了采暖初日、终日和采暖期能源需求预测模型,并经过检验与实况基本相符。结果表明:①近48年内蒙古地区采暖初日推后、终日提前、采暖期缩短,说明随着气候变暖,内蒙古地区冬季变暖,寒冷期缩短。②内蒙古地区采暖期要素的变化与纬度的高低密切相关。纬度越高,采暖期缩短越多,使表征采暖能耗多少的采暖度日值减少越明显,采暖期能源消耗越少,节能减排潜力越大。③随着气候变暖,内蒙古地区冬季寒冷程度和寒冷期变短,采暖能源需求量减少,采暖能耗降低,其集中供热强度和耗热量降低,从而可减少CO_2、CH_4、SO_2等温室气体的排放强度。④采暖起止日、采暖长度以及采暖期能源需求与气温变化密切相关。由此构建的采暖初日、终日和能源需求预测模型,可信度较高,可根据月动力延伸预报产品,提早做出不同地区采暖起止日期和采暖期能源需求趋势预测,减少能源的浪费,为供热部门科学决策提供参考。     

肖塘地区夏季土壤CO2浓度日变化特征及影响因素

利用塔克拉玛干沙漠北缘流动沙漠—古河床过渡带肖糖地区2012年6—8月土壤40 cm深处CO_2 浓度和相关气象要素资料,对该区域的土壤CO_2 浓度变化特征及影响因子进行了分析。结果表明:(1)肖塘地区夏季土壤40 cm深处CO_2 浓度的日变化过程中呈现出夜间低、白天高的单峰型,日最高值出现在18:00左右,最低值出现在6:30左右,浓度平均值保持在506.97~518.14 ppm之间;(2)随着土壤温度和土壤湿度的变大,土壤CO_2 浓度增大,两者呈显著正相关;(3)风速和土壤CO_2 浓度之间存在一定的滞后性;(4)大气压力对土壤CO_2 浓度变化产生显著影响,两者呈负相关。     

青藏高原东南缘低层风场垂直结构与变化特征

为进一步认识青藏高原山地低层风场特征、长期变化规律,利用2008-2012年青藏高原东南缘云南大理站边界层铁塔和风廓线雷达的长期观测资料,初步分析了该地区低层风场垂直结构及其变化特征。结果表明:(1)从地面到高空,风速、风向频率分布随高度的增加而变化,2~400m高度风速基本为2级,盛行风向为偏东风,这说明边界层铁塔和风廓线雷达的风速、风向具有连续性。(2)从垂直高度上看,风速存在明显季节变化特征,冬季风速较大,夏季风速较小;日变化结构随高度的升高表现形式明显不同,20m以下为单峰型,100~1500m为双峰型,2000m以上日变化不明显;平均风速逐月变化,20m以下为单峰型,100~1000m为双峰型,1500m以上为单峰型。(3)纬向风600m以下出现东西风交替的日变化,经向风在2~20m高度全天为南风,100m高度以上午后至日落为南风、其余时段为北风,南风由高空向低层传递。     

高陵区PM2.5污染特征及其与气象要素的关系研究

利用高陵区2018年1月1日—2020年12月31日 PM25质量浓度监测资料、空气质量指数,分析PM25的污染特征,结合气象观测资料, 通过线性相关分析定量分析不同季节PM25质量浓度与气温、相对湿度、风向风速、降水等气象要素之间相关性。结果表明：（1）近3 a来高陵区污染天气首要污染物为PM25的累计时间远超其他污染物为首要污染物的累计时间。（2）PM25平均质量浓度月变化呈明显的“U”型特征,1月最高,2月、12月次之;季节变化规律为冬春高、夏秋低,冬季最高,夏季最低。（3）PM25质量浓度日变化呈单峰单谷特征, 23时为最大峰值,17时左右为谷值,此变化趋势与气温、风速的日变化呈相反趋势,与相对湿度日变化趋势基本一致。（4）不同季节PM25质量浓度和气象要素的相关性存在差异,PM25质量浓度与风速及降水量在各个季节均呈显著负相关,与气温整体上呈负相关,与相对湿度整体呈正相关。（5）PM25质量浓度高值主导风向为偏西北风,其次是东北风,风向偏东和西南时PM25质量浓度值相对较小。     

青藏高原东南缘低层风场垂直结构与变化特征北大核心CSCD

为进一步认识青藏高原山地低层风场特征、长期变化规律,利用2008-2012年青藏高原东南缘云南大理站边界层铁塔和风廓线雷达的长期观测资料,初步分析了该地区低层风场垂直结构及其变化特征。结果表明：（1）从地面到高空,风速、风向频率分布随高度的增加而变化,2~400m高度风速基本为2级,盛行风向为偏东风,这说明边界层铁塔和风廓线雷达的风速、风向具有连续性。（2）从垂直高度上看,风速存在明显季节变化特征,冬季风速较大,夏季风速较小;日变化结构随高度的升高表现形式明显不同,20m以下为单峰型,100~1500m为双峰型,2000m以上日变化不明显;平均风速逐月变化,20m以下为单峰型,100~1000m为双峰型,1500m以上为单峰型。（3）纬向风600m以下出现东西风交替的日变化,经向风在2~20m高度全天为南风,100m高度以上午后至日落为南风、其余时段为北风,南风由高空向低层传递。     

河西走廊东部不同结构日光温室保温性对比

为走出农民增收和农业增效困境,武威市确立了发展日光温室生产的主体生产模式,通过气象观测对引进和推广的新型日光温室进行有益探索,重点对比以土质墙体和草砖为后墙的2种温室冬季的保温性。结果表明:(1)与温室外温度相比,2种结构温室内的温度明显偏高,且土墙保温蓄热效果明显好于草砖。其中,土墙温室较草砖温室旬平均气温偏高1.8~1.9℃,旬极端最低气温偏高2.8~2.9℃,旬平均地温偏高0.9~4.1℃;(2)从不同时段看,土墙蓄热冷却速度明显低于草砖。冬季盖帘时段,土墙温室内气温较草砖偏高3.4~10.8℃,平均偏高3.1℃,地温偏高0.1~7.4℃,平均偏高3.5℃;揭帘时段,土墙温室内气温较草砖偏高4.1~14.7℃,平均偏高4.2℃,地温偏高0.3~7.7℃,平均偏高3.7℃;(3)从典型天气条件看,夜间及清晨土墙室内气温较草砖偏高幅度晴天阴天雪天;白天偏高幅度晴天的最大,雪天的次之,阴天相差不大。土墙温室内地温变化幅度较小,晴天和阴天草砖温室内地温变化幅度略大,且土墙温室内地温高于草砖,雪天相差最大;(4)2种温室结构对产量的影响效果显著,辣椒总产量土墙温室高于草砖温室18%。     

宁夏冬季采暖期对气候变暖的响应

利用1961~2014年(10月至次年4月)宁夏20个气象站气候资料,分析宁夏冬季采暖期的时空变化特征,以及采暖期内气候资源的变化特征及其对采暖强度的影响。结果表明:(1)宁夏由南到北采暖初日推迟,终日提前,采暖强度减弱;(2)与实际供暖初、终日期相比,北部引黄灌区采暖初日偏晚,终日偏早,采暖长度短于供暖长度;中部干旱带两者基本接近;南部山区采暖初日偏早,终日偏晚,采暖长度长于供暖长度;(3)随着气候变暖,近53 a宁夏采暖初日推后,终日提前,终日提前趋势较初日推后趋势更明显,采暖期长度缩短,北部引黄灌区缩短最多;整体上,采暖强度显著减弱,但2002年以后中北部地区气温降低,导致日平均采暖强度及采暖强度有增加趋势;(4)夜间升温对采暖强度减小的贡献大于白天升温的贡献;(5)近53 a日照时数和降水量变化对中南部地区采暖强度的影响大于北部引黄灌区;(6)气候变暖对减少冬季采暖能耗的贡献为12.8%~16.5%,但中北部地区2002年以后对减少采暖能耗的贡献有所降低。     

北京地区SO2污染特征及气象条件分析

分析1998－2000年北京地区SO2浓度监测资料和同期气象观测资料，发现北京地区SO2污染具有明显的季节变化、日变化特征及地域分布特征：SO2污染在采暖季重于非采暖季；日变化趋势呈“两峰两谷”；SO2浓度西部地区到北部高于东北部，城区高于郊区。影响大气中SO2浓度变化的主要气象要素为：地面日平均风速、300m风速、850hPa24h变温、地面最低温度及有无逆温。     

CMIP5多模式集合对江苏省气候变化模拟评估及情景预估

利用中国气象局所属的2 400余个台站观测资料制作的分辨率为0.25°×0.25°数据集中的气温、降水量资料评估了CMIP5中17个模式对于1961—2004年江苏省气温和降水量空间分布特征的模拟能力,筛选出了5个对江苏省气候特征模拟较好的模式。之后基于5个优选模式集合平均的结果预估了3种典型浓度路径(Representative Concentration Pathways,RCPs)下江苏省2006—2100年的气温和降水量变化趋势。结果表明:(1)全球耦合气候模式对江苏省的气温和降水量空间分布特征具有一定的模拟能力,并且模式集合平均的气温和降水量与观测资料的空间相关系数分别为0.85和0.93;(2)在低浓度路径(RCP2.6)、中浓度路径(RCP4.5)和高浓度路径(RCP8.5)3种温室气体排放情景下,江苏省2006—2100年的地表温度均呈现明显的增温趋势,并且苏北的增温幅度要高于苏南;(3)3种温室气体排放情景下,江苏省未来百年降水量均呈现出北方增多南方减少的趋势;(4)未来百年江苏省降水量随气温变化的趋势并不稳定,RCP2.6和RCP4.5情景下降水量随气温的升高而增加,而RCP8.5情景下降水量随气温的增加而减少。     

北京地区SO2污染特征及气象条件分析

分析1998～2000年北京地区SO2浓度监测资料和同期气象观测资料,发现北京地区SO2污染具有明显的季节变化、日变化特征及地域分布特征SO2污染在采暖季重于非采暖季;日变化趋势呈"两峰两谷";SO2浓度西部到北部高于东北部,城区高于郊区.影响大气中SO2浓度变化的主要气象要素为地面日平均风速、300 m风速、850 hPa 24 h变温、地面最低温度及有无逆温.     

北京延庆冬季风寒温度分布特征及变化趋势

风寒温度表征不同气温和风速组合对人体的冻伤风险与舒适状况,直接影响雪上运动安全性和体验感。针对2022年冬奥会气象服务需求,利用延庆地区21个气象站的冬季观测数据,研究分析风寒温度的时空变化特征。结果表明:(1)风寒温度高值区处于延庆盆地区域,低值区处于缙云山等高海拔地区,均存在中度冻伤风险;(2)佛爷顶站冬季平均风寒温度为-15. 1℃,极端风寒温度达到-49. 4℃,冻伤暴露风险等级为中度到严重;(3)风寒温度的日变化为单峰单谷型分布,月变化中风寒温度最低值出现在1月中下旬,最高值出现在2月下旬;(4)在2010年1月5日与2016年1月23日2次典型寒潮天气过程中,引起风寒温度极低值的原因存在明显差异,前者为温度主导,而后者为风速主导;(5) 1978—2016年,延庆站冬季由于增温显著,导致风寒温度有明显上升趋势,而佛爷顶站温度增幅较小但由于风速有显著减小趋势,风寒温度也存在明显上升趋势。     

静态箱-气相色谱法CO2和CH4通量观测的质控方法研究

通量观测与大气本底浓度观测采用统一的分析—质控—标校流程和方法对准确评估大气温室气体源汇至关重要。静态箱-气相色谱法是研究陆地生态系统CO_2和CH_4通量的重要手段。本研究首先在实验室对存储样品的气袋进行检测与处理,包括剖析气袋结构,测试气袋在一定时间内对气样中CO_2及CH_4浓度的影响,根据测试结果对采样、运输流程进行优化,确保样品尽量减少污染;其次,采用与温室气体本底浓度分析—质控—标校相一致的流程和方法,以保证两种观测方法所获取数据的准确可比;最后,将本研究中优化的流程和方法应用于2007年7月至2008年7月期间青海瓦里关自由放牧地和围栏草地开展的温室气体通量观测实验,获取了较高质量的CO_2及CH_4通量观数据并进行了初步分析。     

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。     

微量气体气候效应的数值模拟

本文利用能量平衡模式(EBM)研究了二氧化碳(CO_2)、臭氧(O_3)、甲烷(CH_4)一氧化二氮(N_2O)及氟氯烃(CFC_s)等微量气体的气候效应,结果表明,CO_2、CH_4、N_2O、O_3和CFC_s的浓度全部增至现在浓度的2倍时,将使全球海平面平均气温上升2.68℃。CO_2的浓度单独变为目前浓度的2倍、3倍和4倍时,全球海平面平均温度将上升2.16℃、3.88℃和5.64℃。CH_4(或N_2O)、O_3、CFC_s等的浓度分别单独变为目前浓度的2、3和4倍时,全球海平面平均温度将分别上升0.26℃、0.53℃、0.75℃;0.21℃、0.42℃、0.64℃;0.004℃、0.008℃及0.012℃。 可以看出,在目前情况下,CH_4、N_2O、O_3和CFC_s等微量气体的作用与CO_2相比还很小,但它们比CO_2在大气中的聚集速度快、滞留时间长,且保热力较强,因而它们所起作用的相对大小会随时间而增大。 另外,增温在赤道最小,随纬度增高而增大,在极地达极大值,但南北极增温不等,南极增温比北极大。     

温室内CO_2浓度的计算机控制及其在估算作物光合作用中的应用

本文介绍一个监测并控制五个玻璃试验温室内CO_2浓度的计算机自动控制系统。在计算机控制下,通过一个CO_2测定系统向每个温室输入纯CO_2气体,使其内部CO_2浓度与室外保持相等(CO_2浓度由红外气体分析仪测定)。在CO_2浓度测定的间隔期间,温室所需要的CO_2输入速率根据通风速率、未来的和现时的CO_2浓度计算确定。通过预先用N_2O气体跟踪确定的风机定位状态和风速的关系计算通风率。通过放在地面上的容器内获得的碳酸盐的重量观测土壤呼吸。在其它CO_2通量已确定后,用其剩余额估算作物净光合作用。该系统很可靠,且已在许多热带作物净光合作用的光响应特征曲线研究中得到应用。     

西安北郊PM10、PM25特征及其与气象要素的关系

利用2017—2021年西安泾河站颗粒物监测数据和地面气象观测数据,统计分析了西安北郊PM10、PM25质量浓度的时间变化特征及其与气温、风向风速、降雨等气象要素的关系。结果表明：近5 a来西安北郊PM10、PM25质量浓度年均值分别为1175 μgm3、752 μgm3,PM10、PM25质量浓度整体呈逐年下降趋势;季节变化表现为夏季最低,冬季最高,春秋季次之;PM10、PM25质量浓度月变化分别呈现出1—8月下降而8—12月升高,1—7月下降而7—12月升高的“单谷型”结构;PM25质量浓度占PM10质量浓度的比例表现为冬季最高,春季最低,夏秋季较均匀,1月该比例最大为766%,5月最小为48%;PM10、PM25质量浓度日变化规律为上午和夜间高而下午低的双峰特征,整体表现为夜间浓度高于日间,但变化幅度小于日间;PM10、PM25质量浓度与气温呈负相关,当风速在45 m/s以下时与风速呈负相关,来自偏西北方向的污染物对颗粒物质量浓度影响较大;降雨量大时,颗粒物质量浓度相对较低,但降水对PM10、PM25的清除率均达不到100%。     

藏东南色季拉山气温和降水垂直梯度变化

色季拉山气温和降水垂直梯度变化规律的研究能更好的了解色季拉山动植物分布随高度变化的生理生态特点,也为未来此区域流域水文模拟提供可靠的数据支持。根据色季拉山11个气象站2013-2018年逐日的平均气温和降水量(4-10月)数据,分析了色季拉山及其西坡和东坡的气温和降水量与海拔的关系。结果表明:(1)色季拉山、西坡和东坡2013-2018年各年气温递减率年际变化幅度小,平均气温递减率分别为0.60,0.71和0.55℃·(100m)-1;(2)季节上,色季拉山气温递减率表现为冬春季高值,夏秋低值的特点,并且在色季拉山受印度季风影响强烈的6-9月季风期是相对的一个低值,这与青藏高原其他受印度季风区域的研究的结果一致;(3)坡向的对比发现,相同时段的气温递减率均表现为西坡的气温递减率均高于东坡的,这可能与西坡降水量比东坡少有关;(4)西坡2013-2018年平均年降水总量与海拔的相关性不显著,而东坡两者相关性显著,降水梯度为10.5 mm·(100m)-1;(5)除西坡非季风期降水量随海拔升高而增加外,西坡季风期、东坡季风期和东坡非季风期的降水量随海拔变化复杂,在色季拉山的中海拔区域均存在相对的少雨区,西坡在3035~3698 m,东坡在3326~3390 m,而在色季拉山的高海拔区域,降水量随海拔升高降水量增加。     

城市化对宁波地区极端气温及人体舒适度的影响

利用浙江省沿海宁波市鄞州站(城区)和石浦站(海岛)1956—2018年逐日最高气温、最低气温、相对湿度和风速资料,结合宁波1978—2017年城市化进程参数,研究城市化进程对人体舒适度气象指数(BCMI)及相关气象要素的影响。结果表明:(1)宁波沿海城市城区和海岛年平均最高气温、最低气温均呈增高趋势,城市化进程对城区最高气温、最低气温增幅的贡献率分别为32.3%、48.8%;(2)城市化导致城区年平均相对湿度呈减小趋势,海岛站相对湿度变化不明显;(3)城区和海岛年平均风速均呈减小趋势,城区风速突变年份相对更早,但风速的减小主要是气候自然变化所致,与城市化进程关系不大;(4)气温对人体舒适度指数BCMI的影响最大,城区夏季和冬季极端气温下的BCMI均表现出增大趋势,夏季往炎热不舒适方向发展,冬季则往舒适方向发展;(5)宁波城市化进程参数K与城区BCMI表现出明显的正相关性,城市化进程对城区夏季最高气温和冬季最低气温增幅的贡献率分别为57.8%和46.1%。     

北京不同站点气象要素的日与月际变化特征分析

利用2010年北京市南郊观象台与门头沟自动气象站的逐时气象数据,研究分析了北京气温、土壤温度、风速和相对湿度的日与月际变化趋势特点。结果表明:1)虽然处于不同区域,但2个自动气象站所反映的气温、土壤温度、风速和相对湿度的日季变化特征基本一致。2)经过月平均化处理后,每个月中,气温日变化特征基本一致,均存在明显的正弦曲线变化,一天中含有一个峰值和谷值,气温高峰值出现在15:00-16:00,谷值则出现在06:00左右。气温高峰值不再出现在14:00的现象,可能与城市土地利用与人为活动有关。3)自动气象站点的气温月际变化基本呈高斯分布,7月份气温最高,1月份气温最低;且南郊观象台与门头沟自动气象站的月均气温的平均值差异不显著。4)浅层土壤温度的日变化特征与气温基本一致,随着土壤深度的增加,土壤温度的日变化曲线逐渐趋于平缓,深层土壤温度较稳定,日变化很小,接近于恒值。5)土壤温度月均值的最大值出现时间随深度增加而向后推移,浅层土壤最大值一般出现在7月,最小值一般出现在1月;地表温度变化幅度最大,达27.3℃。深层土壤温度最大值一般出现在8月,最小值一般出现在2月;80 cm变化幅度最小,只有6.9℃。6)南郊观象台和门头沟瞬时风速全年平均值分别为2.31 m/s、1.78 m/s,通常在14:00-18:00风速出现最大值。7)相对湿度最大值均出现在05:00-07:00,最小值均出现在12:00-15:00,日变化呈双峰型;月际变化为单峰双谷型;2010年南郊观象台和门头沟相对湿度全年平均值分别为51%、54%。