浙江省空气质量与大气自净能力的特征分析

利用最新的高时空分辨率ERA-Interim探空和地面资料,计算分析了1979—2015年浙江省大气输送和自净能力的时空分布变化特征,结合环保局空气质量监测数据探讨了浙江省空气质量与大气自净能力的关系,结果表明:大气自净能力在春、夏季表现出沿海地区小,内陆地区大的分布;到了秋、冬季,沿海地区大气自净能力增大,内陆地区则减小;研究时段内全省平均大气自净能力有增大趋势。表征低层输送能力的10 m风速在秋、冬季最大,夏季最小,随时间略有减小,这是浙江省空气污染加剧的可能原因之一;10 m风速的分布基本呈从东部沿海地区往西部山区逐渐减小的变化趋势,秋、冬季风速略大,以偏北风为主。浙江省大部分地区冬季大气自净能力最差,盛行的偏北风又容易将北方污染物带下来,因此冬季是浙江省最易发生空气污染的时段。当风速较小,风向转为偏西北风时,污染物从北方输入并且积累,最易出现较严重的污染天气。中度及以上的空气污染主要发生在杭嘉湖、宁波、绍兴、金华这些经济发达的地区,沿海地区的舟山、温州、台州由于大气输送条件好发生站次很少。丽水和衢州山区海拔高,加之本地工业经济发展较弱,空气污染发生的频次较少。     

廊坊市雷暴气候特征及区划研究

利用廊坊市9个气象站1964—2011年的雷暴日资料,通过数理统计、线性趋势拟合和小波分析,研究了廊坊市近48 a来雷暴的时空分布特征和周期性特征,并结合信息扩散法,进行了不同雷暴日数下的概率区划.结果表明:廊坊市雷暴日的年际变化幅度较大,年均雷暴日数总体呈下降趋势,约每10 a减少2 d;廊坊市雷暴月、季变化呈明显的单峰型,雷暴主要发生在4—10月,其中夏季(6—8月)占全年的74.5%;中北部的雷暴日数明显多于南部地区;10a及以上周期在绝大部分地区具有全域性,而短周期3~5 a大多表现在20世纪90年代之前;随着雷暴日数的增大,雷暴发生高概率区逐渐北移,当雷暴日数异常偏大(>40 d)时,中部的部分地区也处于雷暴发生高概率区.     

1964—2005年辽宁第一对流层顶温度变化特征分析

利用趋势分析、突变分析及小波分析方法对1964—2005年辽宁南部(大连)和北部(沈阳)第一对流层顶温度特征进行分析和比较。结果表明:近42 a,对于辽宁地区第一对流层顶温度,年、夏秋季平均值均呈升高趋势,春冬季平均值呈弱下降趋势;多年平均值的年变化表现为北部夏季最高、春季最低,南部秋季最高、春季最低;南部年、季的年际变化幅度均大于北部;年际变化幅度在南部夏季最大、春秋季次之、冬季最小,在北部夏季最大、冬季次之、春秋季差异不大;发生突变时段春夏季南部滞后于北部。在春季存在着3 a,6 a和18 a周期,其他季节周期变化南部较北部明显。     

珠江三角洲区域大气输送和扩散的季节特征

根据1985—2004年NCEP/NCAR再分析资料,采用HYSPLIT扩散模式和虚拟源方法,模拟分析了珠江三角洲大气污染物的空间和时间分布状况,初步讨论了珠江三角洲大气输送和扩散的季节特征,及其长期变化趋势。结果表明:珠江三角洲大气的输送和扩散有明显的季节变化特征,春、夏季大气污染物汇聚区位于珠江三角洲的西北侧,秋、冬季位于偏西侧;春、夏季的汇聚区明显强于秋、冬季。春、夏季大气分别向珠江三角洲西北和偏北方向的山区输送和扩散,而秋、冬季则沿着较为平坦的粤西海岸,向西南偏西方向输送和扩散。秋、冬季大气污染物的滞留时间明显比春、夏季短。1985—2004年大气输送和扩散能力存在年际差异,其中以2004年的输送和扩散能力最弱、1996年最强。     

基于加密探空资料对不同海拔高度台站边界层大气的对比分析

本文利用中国气象局成都高原气象研究所西南涡加密观测试验获取的探空资料及地面台站资料,对比分析了高原东侧的四川省境内不同海拔高度台站的边界层特征,结果表明:高海拔地区地表大气受陆面的影响更为剧烈,日变化幅度更大,且极值出现时间更早。温度/比湿/风速的差异都主要体现在低层边界层大气中,越靠近地面,差异越显著。其中,温度递减率在02:00（北京时,下同）最小,14:00最大,高海拔测站受陆面影响的大气层厚度比低海拔测站大,低海拔测站在近地层300 m以下大气中存在明显的逆温现象。14:00近地层大气的比湿最小,午夜02:00近地层大气的比湿最大,高海拔地区低层大气的平均比湿递减率小于低海拔地区。高海拔地区风速日变化幅度大,4个时次的风速廓线形态差异也大;低海拔地区风速变化幅度小,4个时次的风速廓线形态也比较一致。高海拔台站地表大气的日变化幅度大,极值出现时间略早。     

海南雷暴气候特征及大气环流背景分析

利用1966～2005年海南地区18个市、县逐日雷暴观测资料及NECP再分析资料和EOF分析方法,分析了海南地区雷暴天气的气候特征及其气候变化的可能影响因素.结果表明:海南雷暴的年际变化呈较明显的下降趋势;空间分布丰要旱现北部内陆地区多、南部沿海地区少的特点;全省雷暴集中发牛在4～10月,盛发期在5～9月;雷暴异常年5～9月平均大气环流与同期500 hPa大气环流特征的关系表现在雷暴频繁年低纬地区的位势高度距平场出现大范围的负距平.当年夏季西太平洋副热带高压较弱,位置偏东,雷暴偏少年则副高较强,脊线偏西.不稳定凶子K指数和TT指数对海南的雷暴有一定预报能力.     

铜川市空气污染气象条件分析

统计分析了铜川南、北市区近10a空气污染监测资料和对应的气象资料,并进行相关分析,结果表明:铜川市空气能见度与空气污染API指数(I)对应关系较为复杂,气温、气压、湿度、风等气象条件对污染物分布具有综合性影响。北市区能见度近3a有所下降,三种污染物的API指数I(PM10)、I(SO2)、I(NO2)10a来缓慢下降,表明空气质量在好转;南市区能见度年际变化不大,I(PM10)变化幅度较大。南、北市区I(PM10)、I(SO2)、I(NO2)均为夏季最低,冬季最高,春季次之;空气污染均是PM10最大、SO2次之、NO2最小。相关分析得出,南市区I(PM10)与相对湿度反相关性最好,I(NO2)与日平均风速相关性最好,I(SO2)与相对湿度相关性最好;北市区I(PM10)仅与空气湿度反相关显著。南市区冬季风越大,能见度越好;而春、夏、秋则相反,风速越大,能见度反而降低。年平均风速较大时,大气能见度条件相应较好,较大的风速更有利于大气污染物的扩散;而当相对湿度较大时,大气能见度较差。     

西昌卫星发射场及周围地区大气可降水量的气候分析

本文利用1974~2010年NCEP/NCAR月平均可降水量再分析资料和同期西昌发射场的实测降水资料,对发射场及周围地区大气可降水量进行气候分析。结果表明,发射场及周围地区大气可降水量具有明显的季节、月际、年际和年代际变化。四季都呈南湿北干的分布,夏季可降水量含量最大,冬季最小。发射场区可降水量分布在整体上大致为西北-东南向的凹字形,具有南北向扩散,东西向阻隔的作用。发射场干、湿年夏季可降水量差异明显,发射场及周围地区可降水量的平均降水转化率也明显不同,这些都影响了发射场降水气候的变化。      

1961-2010年安徽省大气环境容量系数变化特征分析

基于1961-2010年安徽省气象台站的定时观测资料,采用国标法计算安徽省近50年大气稳定度、混合层厚度和大气环境容量系数,并结合合肥市空气质量逐日观测数据初步分析了大气环境容量系数对空气质量的影响。结果表明：安徽省大气稳定度以中性类居多,稳定类其次;近50年来,中性类稳定度呈明显下降趋势,不稳定类和稳定类呈显著上升;不稳定类和稳定类有明显的季节差异,中性类不明显。年平均混合层厚度显著下降;春季混合层厚度在2000年左右发生转折,夏、秋、冬三季下降趋势显著;春、夏季混合层厚度高于秋、冬季,冬季最低,春季最高。安徽省大气环境容量系数以沿淮中部、大别山区南部和沿江中西部最大,淮北大部、大别山区北部和江南南部最小,各地均呈现一致的显著下降趋势,并具有明显的年代际变化特征。年内大气环境容量系数呈"双峰型"分布,秋、冬季为低值时段,大气对污染物容纳能力较差,不利于扩散和清除,空气质量较差。总的来看,1961-2010年安徽省大气稳定度显著增加,混合层厚度较明显下降、风速快速减弱是全省大气环境容量系数变小、大气自净能力减弱的最主要原因。     

2种大气扩散模式在葫芦岛地区的应用

应用2种大气扩散模式分别模拟计算了1997年冬季和春季葫芦岛地区不同条件下的SO2 日均浓度 ,并与实际监测浓度值进行了对比分析。结果表明 ,应用大气扩散实用模式 ,其相关系数和符合指数均比一般的高斯模式大 ,而且非系统均方差也比高斯模式小     

台风灾害主要承灾体易损性研究——以浙江为例

台风灾害是威胁我国沿海地区经济社会发展的一个重大障碍,传统的台风灾害探讨的往往是致灾因子和孕灾环境对灾害的影响,但研究表明,承灾体的社会经济等易损性程度对台风灾害有着放大或缩小的作用。因此,本文通过收集和整理浙江省11个地级市的社会、经济等数据,运用统计学方法构建台风灾害承灾体的易损性评价指标,并对浙江省各地级市的易损性程度进行了评价,结果显示,省会杭州和浙东沿海台风易损性程度较高,浙江中部为中等级别,湖州、舟山和浙西南的衢州、丽水4市易损性较低。对比分析表明,该评价结果较为合理,有一定的潜在表征性,为科学的、综合的台风灾害评估工作奠定了基础。     

2007—2013年浙江省雷电灾害特征统计分析

In order to provide scientific references for lightning protection, the spatial and temporal distribution of lightning disasters and the characteristics in different industries are analyzed based on the lightning disaster data during 2007-2013 and specifications for statistic of lightning disaster state(QX/T 1912013) in Zhejiang province, from aspects of grade, time, space, casualty, damaged industry and facility, etc. The result shows that there are 3395 lightning disasters in Zhejiang province during 2007-2013, and June to August is the peak time. Besides, lightning disasters have strong regional characteristics, which are higher in Hangzhou, Jinhua and Lishui, and the lowest in Zhoushan. The injuries and deaths caused by lightning shows decreasing tendency from 2007 to 2013, and the number is higher in the rural than in city. The dangerous regions where injuries and deaths may caused by lightning are buildings without lightning protection systems, temporary buildings and structures, open area, or under trees. Lightning disaster are most harmful to the industries of manufacturing, rural residences, production and supply industries of electric power, gas and water, and telecommunication, while the greatest loss of economy is in the industries of manufacturing, rural residences, production and supply industries of electric power, gas and water.     

浙江省地闪特征及致灾危险性分析

基于2007—2018年浙江省ADTD闪电监测资料,分析该区域地闪时空分布特征,进而选用地闪密度和强度作为致灾要素,进行致灾危险性评估。结果表明:落雷日数和正地闪比例的年际变化均呈增长趋势,全年地闪集中发生于6—9月的12:00—20:00。春季正地闪比例高,地闪多发于傍晚和夜间;夏季日地闪落雷面积广、密度极值高,午后雷暴占主导地位。地闪密度相对高值区随季节演变而自西向东移动,年平均地闪密度总体呈浙中多南北少的特征。雷电流幅值主要分布于15～45kA,地闪强度平均值在舟山最高(44.49kA),台州最低(32.69kA),地闪密度和强度的空间分布特征各异。致灾危险性极高等级在浙东沿海一带和杭州—绍兴交界呈片状分布,另在温州西北部、浙中和浙西地区呈絮状分布,致灾危险性与历史雷灾个数、人员伤亡总数的空间分布总体一致。     

热带低压环流引发的中尺度特大暴雨过程分析

文章利用常规资料，对2001年8月5～6日浙江舟山等地的暴雨过程的大尺度环流背景和物理量场进行分析。发现：前期副热带高压异常强大，其南侧的偏东气流为暴雨区提供了充沛的水汽和能量；北面西风槽携带弱冷空气侵入热带低压环流残体，使对流强烈发展，触发不稳定能量释放，导致中小尺度系统发展，为暴雨的发生提供了动力抬升条件。     

热带气旋灾害特征及风险评估

利用气象灾害普查资料、影响浙江丽水热带气旋的有关历史资料以及历年丽水市的国内生产总值(GDP)统计资料,对1984～2007年影响丽水的热带气旋灾害特征进行统计分析,并应用改进后的气象灾害分级标准,对丽水的热带气旋灾害进行风险评估。结果表明:丽水的热带气旋灾害是各类气象灾害中最严重的;24年中致灾热带气旋年发生频数为1.2个;5、7、8、9、10月均有致灾热带气旋,其中8月气旋个数最多、影响最严重;热带气旋灾害在空间上呈明显的自东南向西北减轻的特点,但各月之间略有差异;热带气旋灾害风险青田最大,松阳最小,且两者之间差异巨大。     

基于MTSAT卫星遥感监测的浙江省及周边海区大雾分布特征

利用日本静止气象卫星MTSAT逐时资料,综合地面气象观测数据,对浙江省及其周边海区陆地和海上2008—2012年的大雾进行了专题信息提取,并给出了浙江省陆域、周边海域0.05°×0.05°网格点的小时尺度的遥感大雾产品,结果表明:(1)基于MTSAT卫星观测数据,采用分级判识太阳高度角阈值和归一化大雾指数的方法,构建的浙江及其周边地区陆地和海上遥感大雾监测模型,大雾判识精度总体超过75%,基本满足使用需求。(2)浙江省陆域近5年大雾年平均累计为411.7 h,约占全年的4.7%,基本呈南多北少,山区多平原少的格局,其中浙江南部高山区、舟山和温州部分海岛及西部山区为大雾多发区,且大雾季节分布为冬秋季较多,春夏季较少,22时至09时是浙江省陆域大雾的高发时段,10时以后大雾逐渐消散,至后半夜、凌晨前后,大雾频次逐渐增多。(3)研究区海雾主要发生在大陆近海,呈现由近海向外海减少的空间格局,东海海域年大雾累计为311.7 h,以东海西南部地区大雾出现最多,浙江省沿海大雾的高发区位于温州海域及钱塘江口。研究区海域大雾具有明显的季节特征,主要表现为春季较多,夏季次之,秋冬季较少的分布格局,且海上主要受平流雾影响,大雾不易消散,持续时间较长。从各海区大雾发生频次从高到低依次为:东海东南部、台湾以东洋面、东海中东部、黄海西南部、东海中西部、台湾海峡、东海西北部、黄海东南部、东海西南部和东海东北部。     

二阶闭合模式在污染气象学中的某些应用

本文采用二阶闭合的湍流边界层模式,进行一系列数值试验以模拟边界层中连续线源的扩散状况。试验表明:无论在稳定的或不稳定的边界层中,高源的扩散能力都低于低源;在稳定层中,粗糙地表上的大气扩散能力高于光滑表面;在相同风速和地表净辐射情况下,粗糙表面上的大气扩散能力反而低于光滑表面;对流边界层中存在反梯度输送,因而K理论的应用受到限制。试验还表明,修正的Kazanski-Monin参数可能比Monin-Obukhov长度更能反映大气的扩散能力。     

基于信息扩散方法的中国台风灾害年月尺度风险评估

利用1985—2014年中国台风灾情和社会经济资料,对中国年和月尺度的台风直接经济损失的时空变化规律进行分析,并采用信息扩散方法开展损失风险评估,为提高台风灾害风险管理能力提供参考。结果表明:全国年及7—9月各月的直接经济损失均呈增加趋势。直接经济损失的月际变化特征明显,8月致灾台风个数多、损失最严重;与1985—1994年相比,后两个10年年内变化幅度大,且9一10月损失大于6—7月。随着直接经济损失水平的增加,发生中、高风险的地区逐渐减少,年直接经济损失≥50亿、≥100亿元水平下,浙江风险概率为全国最高。在10年、20年、30年一遇三个风险水平下,浙江、广东、福建、广西年直接经济损失一直维持特重灾等级;20年、30年一遇风险水平下,北方地区的山东与辽宁年和8月、河北年台风直接经济损失也达特重等级,防台应对不容忽视。     

丽水市旅游气候舒适度分析

采用人体舒适度气象指数（BCMI）、寒冷指数（CI）、温湿指数（THI）和度假气候指数（HCI）等4个综合性的气候指标,对丽水市的旅游气候舒适度进行了分析评价,并着重对比分析了BCMI和HCI对旅游气候适宜性的表征能力。结果表明：丽水市全年有8个月BCMI处在4～6级之间,属一类气候适宜区;冬季CI值较低,无严寒现象,夏季低海拔地区THI值偏高,但海拔600 m以上地区（约占市域面积6成）THI值较低,适宜“避暑纳凉”;HCI比传统的BCMI表现的更客观、更全面,它不仅考虑了气候的热舒适性影响,还考虑了降水和云量对旅游出行及观光的影响,且就时间尺度而言,HCI更适合旅游舒适度逐日预报的开展。     

Properties of adjoint sea ice sensitivities to atmospheric forcing and implications for the causes of the long term trend of Arctic sea ice

Based on adjoint sensitivities of the coupled Massachusetts Institute of Technology ocean–sea ice circulation model, the potential influence of thermodynamic atmospheric forcing on the interannual variability of the September sea ice area (AREA) and volume (VOLUME) in the Arctic is investigated for the three periods 1980–1989, 1990–1999 and 2000–2009. Sensitivities suggest that only large forcing anomalies prior to the spring melting onset in May can influence the September sea ice characteristics while even small changes in the atmospheric variables during subsequent months can significantly influence September sea ice state. Specifically, AREA close to the ice edge in the Arctic seas is highly sensitive to thermodynamic atmospheric forcing changes from June to July. In contrast, VOLUME is highly sensitive to atmospheric temperature changes occurring during the same period over the central parts of the Arctic Ocean. A comparison of the sea ice conditions and sensitivities during three different periods reveals that, due to the strong decline of sea ice concentration and sea ice thickness, sea ice area became substantially more sensitive to the same amplitude thermodynamic atmospheric forcing anomalies during 2000–2009 relative to the earlier periods. To obtain a quantitative estimate of changes that can be expected from existing atmospheric trends, adjoint sensitivities are multiplied by monthly temperature differences between 1980s and two following decades. Strongest contributions of surface atmospheric temperature differences to AREA and VOLUME changes are observed during May and September. The strongest contribution from the downward long-wave heat flux to AREA changes occurs in September and to VOLUME changes in July–August. About 62 % of the AREA decrease simulated by the model can be explained by summing all contributions to the thermodynamic atmospheric forcing. The changing sea ice state (sensitivity) is found to enhance the decline and accounts for about one third of the explained reduction. For the VOLUME decrease, the explained fraction of the decrease is only about 37 %.