东北暖季干线统计分析

基于常规地面观测、高空观测和卫星、雷达资料,对2003—2017年中国东北地区暖季（5—8月）干线时空分布、气象要素等进行了统计分析。研究发现,东北地区干线主要出现在东北平原和辽宁西部,干线发生频率呈现南多北少的趋势。干线大多呈西南—东北向,宽度为90—120 km,长度在100—800 km。东北区域暖季年均干线发生频率为15.5%。干线发生频率年际变化不明显,年均逐旬变化显著且呈正弦曲线状,其中5月中下旬—6月下旬和8月中、下旬为波峰,干线发生频率在20%以上,7月低于10%,为波谷。干线湿侧气压相比干侧略高1 hPa,两侧温度大多在24℃以上,温差一般为1—4℃,露点梯度和比湿梯度范围分别为9.6—15℃/（100 km）和4.5—8.3 g/（kg·100 km）,相当位温梯度在9.6—19 K/（100 km）。干线两侧要素及其梯度值逐旬变化显著,其中两侧湿度、温度和湿度梯度值8月呈增大趋势,而温度梯度绝对值呈减小趋势。在共计286例干线中有40%的干线触发了对流,6月上、中旬干线触发对流比率最高（超过60%）。干线是否触发对流与其所在位置关系不大。对流干线湿度梯度略大于无对流干线。无对流干线和对流干线探空要素的最显著区别是湿侧对流有效位能值,前者在1200 J/kg以下,后者基本在1200 J/kg以上,最高甚至能达到3000 J/kg。      

新冠肺炎疫情期间中国人为碳排放和大气污染物的变化

利用行业经济活动数据、1 580个地面监测站和6套卫星反演数据,分析了我国新冠肺炎疫情期间人为碳排放和主要大气污染物的变化。与2019年第一季度相比,2020年同期我国碳排放降低9.8%,其中交通部门降幅最大达到43.4%。与2019年2-3月相比,疫情期间全国地表臭氧浓度同比升高1.9 nL/L(5%),其中华北平原以降低为主,东南部地区以上升为主。PM2.5浓度同比下降12.6μg·m^-3(24.9%),其中长三角降幅最大。二氧化氮(NO2)的地面浓度和对流层柱浓度在京津冀、珠三角和长三角都降低20%~30%,体现了高低层的一致性。地面一氧化碳(CO)浓度同比降低17%,而对流层CO柱浓度升高2.5%,可能原因是境外生物质燃烧输送提升了我国南方高层大气的CO浓度。中东部地区气溶胶光学厚度显著降低,导致地表晴空短波辐射同比升高11.6 W·m^-2(9.6%)。     

黄河流域未来气候-水文变化的模拟研究

将大尺度半分布式水文模型VIC应用到黄河上中游流域(花园口水文断面以上),并利用区域气候模式RegCM4.0单向嵌套全球气候模式BCC_CSM1.1,动力降尺度到黄河流域的模拟结果驱动VIC模型,开展在新的典型浓度路径下(RCP4.5和RCP8.5)黄河流域未来气候和水文变化的离线模拟。模拟结果显示,在RCP4.5和RCP8.5排放情景下,黄河流域21世纪平均地表气温相对于1971—2000年均呈显著上升趋势,2019—2048年上升1.2—1.5℃,2069—2098年上升2.19—3.9℃。未来年平均降水量有微弱的增大,2019—2048年增幅为6%左右,2069—2098年增幅为1.4%—5.6%。未来蒸发量增大明显,2069—2098年年平均蒸发量最大可增加9.6%。2019—2048年花园口水文站的年平均径流量增大3.4%—7.4%,2069—2098年年平均径流量转为减少,减幅为3.3%—5.3%。黄河上游地区未来气候和水文变化趋势与黄河流域基本一致,但未来年径流量变幅低于黄河流域,相对比较稳定。     

铜仁市暴雨局地性、同步性和相关性研究

通过贵州省铜仁市10个国家级地面气象观测站2007-2021年逐日降水资料统计分析发现：（1）铜仁市暴雨天气过程的局地性非常突出,大暴雨以上天气过程单站率占70.4%,暴雨以上天气过程单站率为50%,研究时长内没有查询到10个国家级台站同日出现暴雨的案例。（2）铜仁市暴雨天气过程同步性总体较差,有95.6%的台站暴雨以上同步率小于50%。（3）台站间年度暴雨日数相关性总体不明显,仅有22.2%（6.7%）能通过0.05（0.01）显著性检验。（4）发生暴雨以上天气过程时,站间雨量相关性也不够理想,有64.4%（60%）能通过0.05（0.01）显著性检验,其中西部思南和印江之间相关性最好,大暴雨天气过程相关系数达到0.8550,暴雨以上天气过程雨量相关系数达到0.7908;东部碧江和万山之间相关性最好,发生大暴雨以上天气过程时雨量相关系数为0.6067,发生暴雨以上天气过程时相关系数为0.5772,可供复杂地形下精细化预报参考。     

贵州西部红心猕猴桃溃疡病始发期气象预测预警

红心猕猴桃是贵州西部主要特色作物,随着其种植面积的扩大,红心猕猴桃溃疡病危害程度呈上升趋势,已成为制约红心猕猴桃特色产业发展的主要因素之一。根据贵州西部红心猕猴桃主要种植区连续6a的观测资料,采用相关分析方法,研究了气象因子与红心猕猴桃溃疡病发生的关系,选取相关性较好的气象因子作为红心猕猴桃溃疡病发生的预报因子,并结合红心猕猴桃溃疡病监测资料,研究建立了红心猕猴桃溃疡病气象预报模型。研究得出:当12月中旬至次年1月上旬连续5d及以上日平均温度≤2℃、日最低温度≤-2℃、日平均相对湿度≥75%时,预测3月上旬为溃疡病始发,预测准确率为50%;当1月中旬至下旬连续5d及以上日平均温度≤2℃、日最低温度≤-2℃、日平均相对湿度≥75%时,预测3月中旬为溃疡病始发,预测准确率为100%;当2月上旬至中旬连续5d及以上日平均温度≤2℃、日最低温度≤-2℃、日平均相对湿度≥75%时,预测3月下旬为溃疡病始发,预测准确率为100%。     

山区水稻后期气象灾害与发展粳稻的可行性

根据籼、粳稻抽穗开花期要求的气象条件,分析了当地该阶段常年气象资料,结果发现:此期低温频繁、降温快,籼稻遇冷害减产几率60%以上;由于粳稻耐寒.要求气温指标较籼稻低2℃以上,遇冷害减产几率0%～3%.因此.南召县缩籼扩粳对高产稳产,改善民生.提高效益,都具重要意义.     

Reconstructed light extinction coefficients using chemical compositions of PM<Subscript>2.5</Subscript> in winter in Urban Guangzhou,China

The objective of this study was to reconstruct light extinction coefficients (b ext ) according to chemical composition components of particulate matter up to 2.5 μm in size (PM 2.5 ). PM 2.5 samples were collected at the monitoring station of the South China of Institute of Environmental Science (SCIES, Guangzhou, China) during January 2010, and the online absorbing and scattering coefficients were obtained using an aethalometer and a nephelometer. The measured values of light absorption coefficient by particle (b ap ) and light scattering coefficient by particle (b sp ) significantly correlated (R 2 > 0.95) with values of b ap and b sp that were reconstructed using the Interagency Monitoring of Protected Visual Environments (IMPROVE) formula when RH was <70%. The measured b ext had a good correlation (R 2 > 0.83) with the calculated b ext under ambient RH conditions. The result of source apportionment of b ext showed that ammonium sulfate [(NH 4 ) 2 SO 4 ] was the largest contributor (35.0%) to b ext , followed by ammonium nitrate (NH 4 NO 3 , 22.9%), organic matter (16.1%), elemental carbon (11.8%), sea salt (4.7%), and nitrogen dioxide (NO 2 , 9.6%). To improve visibility in Guangzhou, the effective control of secondary particles like sulfates, nitrates, and ammonia should be given more attention in urban environmental management.     

2016年夏季DOGRAFS系统站点24h降水量级预报检验

随着精细化降水预报的要求和发展,模式对站点定量降水预报已成为天气预报业务的主要参考依据之一。本文对乌鲁木齐区域数值天气预报系统DOGRAFS v1.0在2016年夏季全疆105个站点的24h累积降水量的预报性能进行统计检验。结果表明：(1)除山区外,全疆晴天预报准确率达到85%以上,其中南疆盆地、吐鄯托盆地晴天预报准确率达到95%以上。(2)对于小雨出现较多的站点,预报准确率达到55%以上、部分站点达到70%,同时上述区域存在15%左右的报强率;对于降水较少的南疆盆地和吐鄯托盆地整体以漏报为主,漏报率在80%以上。(3)北疆大部分地区和南疆西部山区的中雨预报准确率整体在30%左右;中雨日数较多的中天山及其两侧预报准确率约60%,该区域也存在20%左右的报强率;其他地区预报降水较实况以偏弱为主。(4)大雨及以上量级降水,模式预报整体表现为偏弱,对于大降水出现较多的地区预报平均准确率为25-30%。     

MOS方法在机场气象要素客观预报中的应用

利用WRF中尺度数值模式和模式输出统计（MOS）方法,研究建立乌鲁木齐机场逐时温度、相对湿度的回归预报模型,并尝试针对冬季低云、低能见度等天气建立分类预报模型,通过对统计模型的检验可以看到：逐时温度绝对差为1.09耀2.33益;逐时相对湿度绝对差为4.7%耀9.6%;11月至翌年2月低云量跃5分量分类预报准确率76.94%耀83.13%,TS评分54.27%耀66.50%;11月至2月能见度臆800m的分类预报准确率为89.83%耀92.04%,TS评分为29.09%耀46.05%。该方法预测效果较好,因此可以尝试使用本方法为日后航空气象业务提供机场客观预报指导产品。     

2018年冬季鲁西北大气污染特征及影响因子分析

利用2018年12月至2019年2月滨州、德州和聊城PM_2.5、PM₁₀、NO₂、SO₂、CO和O₃逐日质量浓度及其对应的气象资料,分析了鲁西北大气污染特征和影响因子。结果表明：2018年冬季鲁西北大气污染比较严重,聊城、德州和滨州轻度及以上污染天数分别占61%、60%和54%,重度以上染污天数分别占24%、11%和9%;首要污染物均为PM_2.5、PM₁₀和NO₂,其中PM_2.5占60%以上。PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂和CO日变化呈双峰双谷型,谷值分别出现在04-07时和15-17时,且下午比清晨更低,峰值出现在上午和下午交通高峰期后2-3 h,且峰值上午大于下午;O₃呈单峰型分布,09时出现极小值,18-19时出现极大值。PM_2.5是鲁西北主要的首要污染物,与PM₁₀、CO、NO₂均为显著正相关,并通过0.01水平显著性检验,与NO₂的相关性在低相对湿度(< 60%)时大于高相对湿度(≥ 60%),与CO的相关性在高相对湿度时大于低相对湿度;污染时段(PM_2.5>75 μg·m^-3)的平均相对湿度和平均温度明显大于清洁时段(PM_2.5 ≤ 75 μg·m^-3),清洁时段风速和气压比污染时段明显偏大。     

2010年10月大气环流和天气分析

2010年10月大气环流特征是:北半球高纬度地区存在两个极涡中心,强度偏弱;中高纬呈现4波型,其中乌拉尔山高压脊偏强,对应大片40 gpm的正距平区;副高强度偏弱.全国平均气温为10.1℃,比常年同期(9.6℃)偏高0.5℃.全国平均降水量为42.6 mm,比常年同期(37.0 mm)偏多15.1%.月内我国主要天气事...     

1961—2013年通辽市霜冻日期变化规律分析

利用通辽市9个气象站1961—2013年逐日最低气温资料,以日最低气温≤2℃为指标,建立了单站初霜日期、终霜日期和无霜期序列,分析了近53a的变化特征。结果表明:(1)通辽全市平均初霜日期为9月29日,终霜日期为5月1日,平均无霜期为149d。(2)近53a全市平均初霜日期呈明显的推后变化趋势,终霜日期呈明显的提前变化趋势,无霜日数显著增加。53a初霜推后了9.6d,终霜提前了16.2d,无霜期延长了22.7d。(3)各站初、终霜日期和无霜期序列的离散程度均较大,极差为标准差的4倍以上,早霜年份秋霜可提前在8月14日出现,晚霜年春霜可推迟到6月9日出现。该地初、终霜日期和无霜期年际变化的稳定性差,变率大保证率低,是农作物产量不稳定的主要影响因素之一。     

2019年4月大气环流和天气分析

2019年4月大气环流的主要特征是北半球极涡呈偶极型分布;中高纬环流呈不典型3波型,我国基本为正距平;西太平洋副热带高压与南支槽强度均偏强。全国平均气温为12.7℃,较常年同期（11.0℃）偏高1.7℃,全国平均降水量为49.0 mm,较常年同期（44.7 mm）偏多9.6%。月内共出现2次较强冷空气过程;全国范围内共发生8次大范围强降雨天气过程,同时出现9次强对流过程,多地遭受风雹袭击,局部地区受灾较重;而内蒙古东北部、东北地区发生干旱。此外,北方地区出现4次沙尘天气过程。     

北京市区大气污染的时空特征

用1999年11月1日到2001年4月30日SO2、PMl0、NO2、CO和O3等5类污染物每日大气污染指数和等级资料,讨论了北京市区大气污染的时空分布特征.结果表明北京市区的污染物以可吸入颗粒物和二氧化硫为主,出现3级以上的概率分别为50%和30%,是相当严重的.北京污染物有明显的季节变化,SO2出现3级以上概率在冬半年(11月至翌年3月)为34%,夏半年(4～10月)几乎不出现,但可吸人颗粒物的季节变化没有其它4类污染物显著.从1997年以来北京市区的大气污染略有好转.     

阴山丘陵区土壤深松增墒水分动态研究

根据 1 997～ 1 998年观测资料 ,从热量平衡角度出发 ,论述了土壤深松保墒增墒的物理基础 ,初步探讨了深松条件下田间土壤有效水动态变化规律和保墒作用 .深松改变了近地层水热状况 ,导致土壤水分蒸发减少、土壤孔隙度增大 ,可接纳的天然降水增加 ,30～ 50 cm土层含水量比对照提高 2 0 %以上 ,产量平均提高 2 0 %～ 30 % .     

2013—2016年新疆地闪活动特征分析

基于新疆2013—2016年地闪定位监测资料,对新疆的地闪活动特征进行分析。结果表明：新疆地闪以负地闪为主,占地闪总数的84.7%。年均正地闪所占比例为15.3%,高于内蒙古高原的9.6%。地闪密度总体值小于0.714次/km2?a,呈现出北疆大于南疆,西部地区大于东部地区,山区大于沙漠戈壁的形式;地闪月和日分布均成单峰型,月分布高发期在6—8月,日变化主要集中在14—20时;地闪强度百分率呈现单峰型分布,且负地闪的分布曲线与总地闪基本一致。正地闪出现频率在强度达到30—40kA时出现峰值,为正地闪次数的16.5%;地闪雷电流强度全年变化幅度较小,均呈现先减小后增大的变化趋势。正地闪的平均雷电流强度达59.7kA,为负地闪的1.8倍;上午的平均雷电流强度皆大于下午。     

CUACE系统在乌鲁木齐空气质量预报中的效果检验

采用2013年12月1日—2014年2月28日空气质量观测数据,对CUACE系统在乌鲁木齐空气质量预报中的效果进行离线检验。结果表明,在污染物浓度和空气质量分指数方面,NO2的预报效果优于PM10和PM2.5,28 h预报时效的预报效果优于52 h预报时效;在首要污染物预报结果中,28 h预报时效的总体预报效果优于52 h,28 h预报时效中PM2.5预报正确率为65%;从空气质量等级的预报效果来看,28 h预报时效与52 h预报时效无明显差别,对NO2和PM10的预报准确率达到100%,对PM2.5三级预报准确率达到90%以上,对二、四级预报准确率在70%～80%之间,对五、六级重度污染预报值偏低两个级别或以上。     

基于X波段双偏振雷达对雷暴单体中水成物粒子演变特征的研究

为了解雷暴单体内部水成物粒子分布结构及演变过程,综合X波段双线偏振天气雷达的参量及环境温度参数,结合小波去噪和自适应约束算法进行资料预处理后,基于模糊逻辑算法对北京一个结构演变相对完整的典型雷暴单体内水成物粒子分布随时间演变特征进行系统的分析,得到如下结果:（1）按雷暴单体的宏观特征将其演变过程分为发展、成熟和消散阶段。三个阶段中单体平均高度分别为11、12、10 km;回波强度最大可达40~45 dBZ、大于50 dBZ和40~45 dBZ;霰粒子占各自阶段单体内所有粒子百分比分别为2%、12%和1%。（2）各阶段主要微物理过程及演变特征是:发展阶段,单体0℃层以下由暖云过程主导,毛毛雨占5%,雨滴占24%;少量液态粒子上升至0℃层以上与冰晶反应生成1%干霰,冷云过程较弱。成熟阶段,相较发展阶段0℃层以下毛毛雨减少约2个百分点,雨滴增多约2个百分点,粒子碰并加强,暖云过程增强;较多液态粒子上升至0℃层以上,约有4%的雨滴与5%的冰晶通过凇附作用生成7%的霰,冷云过程增强。消散阶段,下层液态粒子难以上升至0℃层以上形成初始冰晶,使暖云及冷云过程都减弱,0℃层以下毛毛雨相较成熟阶段平均增多约1个百分点,粒子碰并减弱;0℃层以上冰晶消耗减少2个百分点,霰生成减少5个百分点。（3）基于雷暴单体内各类水成物粒子分布、演变及其动力场背景特征建立了雷暴单体演变过程微物理模型。本文研究有助于加深对典型雷暴单体内部水成物粒子分布和微物理过程的认识,可以为雷暴天气的预警和预报提供必要的指导。     

天津地面相对湿度资料的非均一性检验及订正

研究中利用NCEP/DOEAMIP-ⅡReanalysis(R-2)比湿再分析资料和基础观测资料两种参考序列,对天津历史月平均相对湿度数据中存在的非均一性因素进行了检验和订正。结果显示,有9个地面站的相对湿度序列存在显著断点,占台站总数的69%。查阅台站元数据得到导致其突变的主要原因是自动站业务化,其次为迁站和仪器变更。从订正量来看,负订正量比例约占96. 3%,其中分布范围在-5.0%～-1.5%,约占总订正量的80%以上。对比分析订正前后月平均相对湿度序列的方差和趋势变化,均一性订正基本修正了非均一性因素造成的突变影响,减缓相对湿度序列长期出现异常偏干的趋势变化。同时,与朱亚妮等(2015)研制的同类数据产品误差分析发现,两类数据的误差平均值较小,但由于一些主观因素影响使得个别台站MAE、SE误差值达到3. 0%以上,造成MAE、SE误差值范围在0～2%的台站比例分别仅在84. 6%和76. 9%及两者以上。从而,一定程度上能够反映出本研究所采用的数据处理技术手段相对以往具有优越性。     

微波辐射计在乌鲁木齐机场浓雾监测中的应用

选取2016—2017年乌鲁木齐机场冬季浓雾个例,根据浓雾出现时环流形势分为槽后—脊前和偏西气流弱短波两类,进一步分析微波辐射计监测气象要素变化,结果表明浓雾出现、持续、结束与气象要素变化紧密相关:90%浓雾个例出现在综合水汽含量持续下降阶段,浓雾出现前1 h综合水汽含量降幅0.1~1.5 kg/m2。浓雾出现前1 h近地面相对湿度增幅5%~15%,浓雾出现时近地面空气相对湿度出现90%以上的湿区,多数出现相对湿度为95%以上的湿区,并向垂直方向扩展、接地;近地面相对湿度为95%以上的湿区消失,主导能见度好转。浓雾出现前30~60 min近地面探空气温持续降温,同时出现贴地逆温层,500~1500 m高度探空气温增温出现更早;浓雾结束前形成脱地逆温层,近地面出现等温层或减温层;浓雾结束时近地面增温,或近地面等温层或减温层高度达到300 m以上。