包头市不同路面温度变化特征及预报模型研究

利用包头试验场2016年12月—2018年12月沥青、水泥、地砖、砂石路面温度、气温观测和同期气象站实况资料,统计分析了不同季节、不同天气状况下各种路面温度和气温的日变化特征,以及不同路面温度与气象因子的关系,采用逐步回归统计方法建立了不同季节不同路面温度预报模型并进行检验。结果表明,不同路面温度的日变化与季节和天空状况有密切关系,路面温度与平均气温、最高气温、最低气温呈显著正相关;与相对湿度呈负相关。基于不同路面温度预报方程的检验结果得出,预报准确率在82%～94%,相关系数在0.86～0.96,模型应用于路面温度预报业务。     

银川城市道路路面温度变化特征及统计模型

采用人工定点观测路面温度资料,分析了不同天空状况和不同材质道路的路面温度日变化特征。结果表明：路面温度具有明显的日变化特征,晴空或少云时,日出和日落时段路面温度略高于气温,中午前后路面温度变幅最大,且明显高于气温;阴雨天时,路面温度略高于气温,变化相对平缓且与气温保持较好的相关性。由于水泥和沥青不同的物理特征,沥青路面对气温的反应灵敏,水泥路面反应平缓,即水泥路面最高温度多低于沥青路面,最低温度多高于沥青路面。在此基础上应用逐步回归方法建立逐时路面温度预报模型和最高道面温度预报模型,并应用模型模拟的结果与实测路面温度作对比分析,结果表明逐时道面温度预报模型的模拟效果较好,最高道面温度预报模型误差较大,需要进一步修正和改进。     

吉林省高速路面温度的时空变化特征

采用吉林省特种观测资料中的柏油路面温度资料,分析高速路面温度的时空变化特征.分季节、分月份计算气温与高速路面温度的偏差值,并分不同天空状况(晴天、雨天、多云天)进行讨论.分析发现:全省高速路面温度和气温均具有明显的日变化特征,变化趋势大体一致.各季节高速路面温度的日变化幅度明显大于气温.夏季高速路面温度与气温的偏差值最大,冬季最小.晴天各季节高速路面温度和气温的日变化最明显;多云状况下二者日变化均减弱;雨天气温和高速路面温度均没有明显的日变化.不同地区高速路面温度的日变化存在差异,在实际预报服务中,应进行分区讨论.     

甘肃高速公路山区段路面温度特征及其预报模型

利用G30连霍高速甘肃段沿线麦积山隧道、乌鞘岭交通气象监测站的路面温度、气温、露点温度、相对湿度、风速、降水等逐时资料,统计分析了两站不同季节、不同海拔高度下路面温度与气温的差异与联系,讨论了路面温度与其他气象因子的相关关系,基于逐步线性回归方法建立路面温度统计模型,并对模型预报效果进行检验。结果表明:各个季节,甘肃山区高速公路路面温度和气温都是日出后快速升高,日落后逐渐下降,且路面温度的升、降幅度均快于气温。较低海拔站点的路面温度高于高海拔站点,但最高值出现时间、两站温差有所差异。其中,秋、冬季两站路面温差夜间大于白天,而春、夏季则昼夜相差不大。最低、最高路面温度统计模型的预报结果与实况变化趋势接近,但最高路面温度个别日期预报值与观测值偏差较大,在实际业务中应考虑各种实时气象条件及地形条件,对模型结果进行适当订正。     

沪渝高速(湖北段)路面温度变化特征及预报研究

利用2013年6月—2014年8月沪渝高速湖北段沪蓉西、汉宜、武黄、黄黄四路段自动气象站逐分钟观测的路面温度(以下简称路温)、气温、风速、风向、相对湿度、降水等气象资料,分析了沪渝高速湖北段不同路段在不同季节以及不同天空状况条件下路温的变化特征,同时基于统计分析方法针对各路段分别建立最高和最低路温预报模型,并对预报结果进行检验。结果表明,沪蓉西、汉宜、武黄、黄黄四路段在不同季节和不同天空状况下路温和气温均具有明显的日变化特征,但路温与气温差值存在较大差异。沪蓉西路温与气温的最大差值较其他三路段冬季偏高而夏季偏低。冬季,晴到多云和阴天在日落后至日出前期间,沪蓉西路温和气温基本一致,而汉宜、武黄、黄黄路温小于气温;雨天四路段的气温均小于路温且沪蓉西最为明显。夏季,在三种天空状况下,四路段的气温均明显小于路温,且在晴到多云和阴天两者午后差值最大。沪蓉西、汉宜、武黄、黄黄四路段1月路温差异最小,而4、7、10月,路温随着四路段海拔高度的降低而升高。沪蓉西和黄黄路段路温模型预报结果与实况的变化趋势较为接近,该模型可以作为预报参考;汉宜和武黄路段个别时间点路温模型预报结果与实况存在较大误差,实际业务工作中需进行适当订正。     

珠江入海口高速路面温度的日变化特征

利用南沙道路监测气象站2014年5月至2016年6月逐分钟气温、降水、路面温度等数据,分析了珠江入海口高速公路(莞佛高速)路面温度夏、冬半年日变化特征以及晴、雨天状况下的不同表现,结果表明:路面温度的日变化趋势基本与气温保持一致,但路面温度始终高于气温,白天路面最高温度可达57℃,比同期日最高气温高24. 5℃;路面温度极端最低为5℃。在夏半年,路面温度平均比冬半年高10℃。受海风及其带来的水汽影响,路面温度与气温的温差在白天和夜间有别于其他学者研究的高速路面温度的结论。晴雨天气时,路面温度在雨天变化缓慢,日较差在3. 2℃。     

河北省高速公路路面温度变化特征及预报模型

利用2010年1月至2011年12月邯长、京秦高速公路涉县、玉田南北2监测站和所在气象站观测资料,统计分析南北2站路面温度与气温的日变化特征及路面最高温度与气象因子的关系,基于多元回归分析方法建立逐月路面温度预报方程,并进行精度检验。结果表明,路面温度的日变化不但与季节、天空状况有关,还与地理位置密切相关。路面最高温度受多种气象因子的影响,与前一日路面最高温度、最高气温、能见度呈显著正相关,与总云量、低云量、相对湿度呈显著负相关,其中与最高气温的相关性最显著;路面最低温度与最低气温呈显著线性相关。基于路面最高温度预报方程的检验精度,玉田站年平均为77.5%,涉县为79.2%,可为今后路面最高温度预报提供参考。     

沪渝高速(三岔口大桥)路面温度特征及模型研究

利用沪渝高速公路恩施-宜昌路段恩施附近的三岔口大桥(海拔708 m)自动站监测2013年6—8月(夏季)及2013年12月至2014年2月(冬季)逐日逐时次气象要素资料,统计分析夏季、冬季路面温度与气温的变化特征及路面温度与气象因子的关系,基于逐步引入因子线性回归分析方法建立路面温度统计模型,并对模型的预报效果进行实验研究。结果表明:夏季路面最高温度受多种气象要素的影响,与日最高气温、日平均气温、前一日路面最高温度、前一日路面平均温度呈正相关,与相对湿度、24 h累计降水呈负相关。冬季路面最低温度与最低气温呈显著性相关。通过模型的效果实验,发现夏季路面最高温度用日最高气温、日最小相对湿度及前一天物理量建立的模型预报结果与实况的变化趋势最为接近;冬季路面最低温度用日最低气温、日最小相对湿度、日平均风速及前一天物理量建立的模型预报结果与实况的变化趋势最为接近。     

高速公路路面温度极值预报模型研究

应用地表热量平衡方程,在太阳短波辐射、大气和地面长波辐射、感热和潜热等参数化方案的基础上,提出一种用于预报高速公路路面温度极值的数值模型.并利用沪宁高速公路梅村站和仙人山站2006年7月8日-12月31日的逐分钟的各要素实测数据对模型的有效性进行验证,结果表明:模型的平均绝对误差为1.32 ℃,预报误差在±3 ℃以内的频率高达85.23%,且对冬季路面温度低于0 ℃时的预报误差基本在-1～0 ℃,可以运用于冬季高速公路路面溜滑的实际预报中.     

哈尔滨市冬季地面温度变化特征及预报模型

利用哈尔滨自动气象站2003年11月-2012年3月的逐分钟地面温度、气温、相对湿度、风速、降水等资料,统计分析了哈尔滨市冬季地面温度的变化特征,结果表明:哈尔滨市道路结冰月季分布不均,主要集中在冬季,12月出现次数最多;地面温度与气温的日变化规律很相近,早晨06时左右达到最低值,午后达到最高值。分析多种气象因子与地面温度的相关关系,发现气温在各项因子中最显著。利用逐步回归方法建立了冬季最高地面温度和最低地面温度的预报模型,各模型均通过显著性检验。最高地面温度模型预报结果与实况的变化趋势接近,误差在1℃左右,具有很好的实际应用价值;而最低地面温度模型预报结果与实况稍有偏差,实际应用中需对模型预报结果进行适当订正。     

张家港市天气与道路交通安全的关系

对张家港市2010—2012年每日气象要素和交通事故数据进行了统计和分析。结果表明,在张家港市这个中国东部沿海发达地区典型的县级市里,交通事故的发生与节气、大风、降雨、积雪、能见度和温度等气象现象和要素都有着一定的内在关系。天气对道路交通安全的影响,不仅表现在对道面客观通行状况的影响,也表现在天气变化对驾驶员心理的间接影响。如果充分利用气象预报为交通服务,就能在很大程度上减少交通事故的发生概率。     

Diurnal Variation of Meteorological Parameters in the Land Surface Interface

A pilot land surface processes experiment was conducted at Anand, Gujarat, situated in the western part of India, from April to July 1995. The diurnal variation of air and soil temperature with respect to solar radiation was studied in two selected periods, one in summer and the other during monsoon. It was observed that during summer, there was a considerable lag in the temperature maxima with respect to solar radiation, as compared to the monsoon period. Also, in summer, when there was an increase in wind speed from near zero values in the early morning hours, the soil surface as well as the air temperature minima were raised.     

An improved method for correction of air temperature measured using different radiation shields

The variation of air temperature measurement errors using two different radiation shields （DTR502B Vaisala,Finland,and HYTFZ01,Huayun Tongda Satcom,China） was studied.Datasets were collected in the field at the Daxing weather station in Beijing from June 2011 to May 2012.Most air temperature values obtained with these two commonly used radiation shields were lower than the reference records obtained with the new Fiber Reinforced Polymers （FRP） Stevenson screen.In most cases,the air temperature errors when using the two devices were smaller on overcast and rainy days than on sunny days; and smaller when using the imported rather than the Chinese shield.The measured errors changed sharply at sunrise and sunset,and reached maxima at noon.Their diurnal variation characteristics were,naturally,related to changes in solar radiation.The relationships between the record errors,global radiation,and wind speed were nonlinear.An improved correction method was proposed based on the approach described by Nakamura and Mahrt （2005） （NM05）,in which the impact of the solar zenith angle （SZA） on the temperature error is considered and extreme errors due to changes in SZA can be corrected effectively.Measurement errors were reduced significantly after correction by either method for both shields.The error reduction rate using the improved correction method for the Chinese and imported shields were 3.3％ and 40.4％ higher than those using the NM05 method,respectively.     

沪宁高速公路高温预警指标及预报模型的研究

利用沪宁高速公路实时监测数据,筛选出30个典型高温天气过程,应用WRF模式对其进行了数值模拟。在对输出结果作统计分析后,提取了沪宁高速公路高温天气的几个数值预警指标,建立了梅村、河阳两站的高温预报模型。研究表明:(1)利用WRF模式对沪宁高速公路沿线的高温天气过程进行模拟是可行的;(2)提取的沪宁高速公路高温数值预警指标有:前一日14时的地表温度Ts≥40℃、地面潜热通量Fl≥350 W.m-2、近地面相对湿度Hr≤60%、当日08时的地面感热通量Fs为负值且绝对值≥70 W.m-2、地面水平风速Vs≤3 m.s-1,当各项指标同时满足时,可预报当日会出现35℃以上的高温;(3)采用多元线性回归方法分别建立了梅村和河阳站的高温天气预报模型,经检验所建模型预报准确率较高。     

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...     

DIURNAL VARIATION OF SST IN RELATION TO SEASON AND WEATHER PHENOMENA IN THE BOHAI REGION

This study investigated the relationships between sea surface temperature(SST) and weather phenomena in different seasons in the Bohai region(China). Five categories of weather phenomena were screened(i.e., fine, cloudy,foggy, rainy and windy conditions) and their relationships with the difference between air temperature and SST observed at Oil Platform A during 2003-2010 were analyzed statistically. The effects of the difference between air temperature and SST in different weather phenomena were examined using the flux method of the atmospheric boundary layer and a formula for the difference between air temperature and SST. The results revealed diurnal variation of the difference between air temperature and SST of-1.0 to +1.0 ℃, i.e., air temperature above the sea surface is subtracted from the SST in corresponding weather phenomena in different seasons in the Bohai region. Moreover,according to the formula for the difference between air temperature and SST, wind and shortwave radiation are the most important factors in terms of the effects of SST on weather processes. In conclusion, the effects of SST on weather phenomena are manifest via the exchange of momentum and energy from sea to air. When the air temperature above the sea surface is lower than the SST, the SST helps develop mesoscale convection systems within the synoptic system through moisture and sensible heat fluxes. When the air temperature above the sea surface is greater than the SST,synoptic systems transfer energy into the sea through heat flux, which affects SST variation. Moreover, a mesoscale convection system will weaken if the synoptic system passes over a colder underlying surface.     

黑河地区近地面层辐射和温度的适用性模拟研究

为了检验中尺度区域大气模式在中国高原复杂下垫面区域气候模拟中的适用性,文中采用该模式在40余种不同的初始参数条件下模拟了1991年6月20日至7月20日黑河区域的近地面辐射收支平衡和空气温度。并分析了中尺度区域大气模式应用于中国西北部大起伏地形和高原地区复杂下垫面(HEIFE)的模拟能力。结果表明,在仅使用NCEP再分析资料、探空资料和常规地面观测资料(RAMS标准输入),而不根据当地特征调整区域大气模式初始参数的情况下,对近地面层的辐射收支和空气温度具有一定的模拟能力,但可能引发较大的误差;特别是地面向上长波辐射通量和2 m空气温度,其模拟结果与实测结果相差甚远。只有合理地调整模式的初始参数,主要是初始土壤层的温度和湿度,才能得到与实测资料符合良好的结果;而要进一步地模拟出这些物理量在复杂天气情况下的细致变化,则需要把土壤深度扩大到4 m左右,并使用较为可靠的数据初始化垂直非均匀的土壤湿度。     

天津生态城太阳辐射特征分析及算法评估

利用2014年8月14日—2015年8月12日天津市生态城太阳能观测站和同期气象观测资料，统计分析生态城太阳辐射特征，并对各向同性和各向异性两种倾斜面太阳辐射计算模型的精度和误差来源进行评估，结果表明：生态城水平面和倾斜面曝辐量在月均值、季节和年总量上存在较大差异，利用水平面太阳辐射进行光伏发电预估会存在误差；太阳辐射日变化特征受不同天气条件的影响，电站需根据天气情况调整发电策略，尤其应注意多云或阴天造成的发电功率的间歇性和不稳定；两种计算模型精度相当，整体计算效果较好，引入直射比分段计算函数的不确定性是造成计算误差的主要原因。     

热气候指数在人体舒适度预报中的适用性

为进一步提高夏季舒适度预报质量,该文根据国际生物气象研究学会制定的体感指标计算软件和国内现行指标的计算方法,引进并修正了热气候指数(UTCI),根据对2009年8月21—25日在南京信息工程大学205名军训大学生开展的问卷调查资料,对比验证了国内外多种指标,结果表明:国内指标基本能够表征人体热感觉,但仍需进一步完善;热气候指数较其他体感指标能更好地表达人体实际热舒适度,结合天气数值预报结果和SolAlt模型预报的太阳辐射,非常适宜作为南京市人体舒适度的预报指标。热气候指数的建立,提高了南京市的公共气象服务质量。