四川盆地气温相关函数场的分析及其在站网设计中的应用

本文利用四川盆地54个站20年的日平均气温资料,从统计各月气温场的相关函数着手,推算出相对内插标准误差与相关函数的统计关系,并根据内插标准误差应不大于观测随机误差的原则,估算出该地区气温场的最大容许测站间距。     

空间结构函数在上海地区气象站网设计中的应用

本文把气象要素场的空间结构函数(以下简称结构函数)作为台站网设计的一种依据。初步研究了上海地区气象站网的合理分布。利用上海地区12个台站的逐日平均温度、逐日平均相对湿度及月降水量资料,分别计算了相应要素场的结构函数,从而确定各种插值方法(例如:线性的、等边三角形的、正方形的内插法)的内插标准误差。然后,根据内插标准误差应小于等于观测标准误差的原则,提出上海地区二类站的最佳距离约为50公里,三类站的最佳距离约为30公里。     

空间结构函数在北京地区气象观测站网设计中的应用

通过统计1978—2000年北京东南低地形区有关台站在春季、夏季、秋季、冬季的逐日平均气温和水汽压的结构函数, 分季节分析了该地区这两个二类气象要素的线段及平面内插精度和台站间距的对应关系, 并根据内插标准误差不超过观测标准误差的原则, 对上述两要素在北京东南低地形区的合理布站方案及间距进行了估算, 可以为2008年北京奥运会气象服务系统建设中气象台站布网建设提供一定的依据。结果表明, 正三角形排列方案为北京东南地区二类气象台站的最佳布站方案, 且布站精度应小于等于16 km。     

青藏高原东南缘近地层微气象学特征对比分析

本文利用位于青藏高原东南缘的温江和大理大气边界层野外观测资料,对比分析了两站包括风温湿、辐射、湍流通量等在内的近地层微气象学特征,主要结果如下：（1）两站风速值均随着高度的增加而增大,但温江站冬季4～10 m风速在白天出现随高度减小的现象.温江站冬季以东北风为主,夏季以西北风和南风为主;大理站冬季以东南风为主,其次为西南风,夏季则以东风和东南风为主.两站近地层逆温和逆湿现象都非常显著.（2）同一季节温江站大气逆辐射和地表长波辐射大于大理站,向下短波辐射小于大理站.温江站地表长波辐射总是大于大气逆辐射,而大理站白天地表长波辐射大于大气逆辐射,晚上则相反.（3）温江站感热通量冬季大于大理站,夏季小于大理站,而潜热通量无论冬夏都要小于大理站.两站潜热通量均大于感热通量,并且大理站潜热通量月平均日变化值全天始终大于零.无论冬夏,温江站土壤热通量都要小于大理站,随着深度的增加两站土壤热通量均有位相上的延迟.     

新疆吐鲁番市1952～2012年气温变化特征及城市化影响

利用吐鲁番气象站1952 ～2012 年逐月平均气温和平均最高、最低气温,逐日最高、最低气温以及高温、低温日数资料,采用线性回归、9 a 滑动平均方法,研究吐鲁番市近61 a 气温变化趋势,对比了吐鲁番东坎农试站1981 ～2012 年逐月平均最高、最低气温资料,分析近32 a 城市化进程对吐鲁番市气温的影响.结果表明：吐鲁番市除夏季平均气温、冬季极端最高气温呈下降趋势外,其余均呈不同程度上升趋势,其中尤以冬季极端最低气温和平均最低气温增加最为显著,且气温增加趋势夏季均低于冬季;高温日以1. 3 d/10 a 速率增加,而低温日以4. 8 d/10 a 速率减少;城市化进程对温度的影响具有季节变化和日变化特点.冬季温度差大于其他季节,最低温度温差明显大于最高温度温差.     

北部湾降水的变化特征

本文利用湛江、北海、钦州三个观测站1960-2000年日降水资料分析三个站点降水量及日数的年际和季节变化,结果表明钦州的年平均降水量及降水日数均多于其它两站,北海平均年降水量多于湛江,但年平均降水日数少于湛江。三站季平均降水夏季最多,春秋季降水相当,冬季最少。降水日数也是夏季最多,湛江及北海春季多于秋季,冬季最少;钦州冬季平均降水日数少于秋季。     

四川降水相关函数场的分析及其在气象观测站网布局中的应用

利用四川省139个台站的逐日降水资料,通过旋转经验正交函数(REOF)方法,将四川地区分为7个区域,分别计算各区域各季节代表月逐日降水的相关函数,推算出相对内插标准误差与相关函数的统计关系,并根据内插标准误差不大于观测标准误差的原则,估算出各区域降水场的最大容许距离。结果表明:盆地西南部布站精度最高,要求≤16 km;其次是盆地东南部,精度≤18 km;阿坝州北部布站精度要求≤19 km;而盆地西北部布站精度要求≤20 km;盆地东北部布站精度要求≤28 km;川西高原的布站精度要求≤33 km;川西南山地的布站精度最低≤42 km。     

青藏高原东坡理塘地区近地层湍流通量与微气象特征研究

简要介绍青藏高原东坡理塘大气综合观测站长期观测试验,并利用2006年1、7月资料分别代表该站冬季和夏季,初步分析和比较该地区冬、夏季近地层微气象特征和湍流通最输送情况,得到了以下结论:(1)风、温、湿均表现出明显的日变化特征.冬季风速值平均大于夏季,风速极大值均出现在下午;冬季温度梯度早晚大,白天小,而夏季均较小;湿度梯度早晚大于白天.(2)中件条件下风速廓线对数关系表现为一条直线而非中件条件下略偏离对数关系,晚上均有逆温现象出现.在一定高度能观测到较弱的逆湿现象.(3)冬季以感热为主,潜热值较小,夏季以潜热为主,但感热也较大,且冬季通量值要远小于夏季;冬季动量通量平均大于夏季,二氧化碳通量远小于夏季;浅层(地面以下2和5 cm)土壤热通量也具有明显的日变化特征,白天从土壤吸收热量,夜间则放出热量.(4)地面热源强度具有显著的日变化特征:白天为强热源,夜间冷热源特征不明显.冬季和夏季全天平均表现为热源,但夏季强度远大于冬季,平均达到134 W/m2左右,冬季仪约35.3 W/m2.     

探测环境变化对密云气象站地面风观测的影响

文章利用密云站、上甸子站1994-2013年的地面风观测资料,以上甸子站作为参考站,对比分析了密云站第二阶段与第一阶段风观测值的差异。结果表明:第二阶段风速平均值较第一阶段减小了0.5 m·s~(-1);2013年年平均风速受台站周围环境影响最大;观测场周围障碍物对不同季节、月平均风速影响程度为:春季最大,夏季最小;3月最大,8月最小;观测场周围环境对西南偏西风风速影响最大,对1~2 m·s~(-1)风速频率影响最大。第二阶段静风频率增加了5.5%;各季静风频率均有增加,冬季最大,春季最小,秋季大于夏季。     

昆明城市气候特征

利用云南大学观测点与昆明国家气候基准站的资料进行对比分析，发现昆明的热岛强度干季大于雨季，冬季大于夏季，日基本上具有夜间强，白昼弱的特点，干岛强度同样是干季大于雨季，冬季大于夏季，日变化特占在雨季为夜间弱，白天强，在干季则反过来为夜间强，白天弱，同时提出了一些意见供有关部门参考。     

昆明太华山站空气湿度的气候变化及其对降水的影响

基于太华山站气候资料,使用线性相关、回归和功率谱等方法,分析1954-2015年各季节和年空气湿度的变化特点及其对降水的影响。结果表明,(1) 62a来该站各季节和年平均绝对湿度呈线性增大趋势,但无周期性变化;平均相对湿度无显著线性变化,但雨季、干季期有约5a的周期变化。(2)干季降水偏多年同期相对湿度和绝对湿度都较大,雨季降水量则只与平均相对湿度呈正相关。(3)气候变暖会显著增大雨季、冬季和年平均绝对湿度,但不显著影响雨季、干季和年降水量的变化趋势。     

榆林金鸡滩低空风温特征分析

根据金鸡滩1500m内小球测风、低探空资料和同期500hPa平均高度场,计算分析了本区域观测期间低空风温特征及不同稳定度下的风速廓线和温度廓线特征。分析表明：冬季观测期间受西北冷平流控制,近地层主要盛行SE风;夏季槽前不断有冷空气分裂南下,近地层风向多变;低空各主要高度层风速均较大,冬季大于夏季;接地逆温和低空逆温出现频率均较低,厚度较小,冬季强于夏季,出现在中性和稳定层结下的夜间,逆温层上部存在明显的风速切变。     

气候变化对江西省主要室外空气计算参数的影响

利用江西83个地面气象站1963—2022年逐日平均气温和14时气温数据,计算每10 a滑动平均采暖室外计算温度、夏季空气调节室外计算日平均温度、冬季通风室外计算温度和夏季通风室外计算温度,分析江西省气候变化及其对室外空气计算参数的影响。结果表明：江西省年平均气温呈明显上升趋势,其中赣北地区上升幅度大于赣南、赣中南部,冬季平均气温增加趋势（0.31℃/（10 a））大于夏季（0.14 ℃/（10 a））,冬季平均气温在1997年发生显著突变,之后冬季平均气温较多年平均值高0.6℃。气候变化背景下,室外空气计算参数变化明显,采暖室外计算温度、夏季空气调节计算温度和冬季通风室外计算温度呈升高趋势,夏季通风室外计算温度的变化趋势不明显。其中,冬季室外计算温度的上升幅度高于夏季,赣北地区的东部和中南部升高趋势较大。采暖室外计算温度升高,建筑的传热负荷设计值减小;夏季空气调节室外计算温度的升高使新风负荷增加,增加室内空气冷却能耗;冬季通风室外计算温度的升高有利于减小冬季通风负荷。     

基于ENVI-met的广州街区温湿环境模拟

为研究华南湿热气候地区城市小区的温湿环境特征，基于微气候模式(ENVI-met)模拟广州市海珠区中山大学小区冬夏季温湿场的分布特征，并结合气象自动站连续监测资料进行检验订正，结果表明：(1)不同季节街区温湿场空间分布特征存在一定差异，白天水体和植被覆盖区为高湿和低温区；(2)ENVI-met模式能够较好预测小区微尺度温度和湿度环境，冬季温度和湿度实测值日变化幅度稍高于模拟值，夏季温度模拟值日变化幅度大于实测值；(3)冬夏季温度经过多项式函数拟合订正及冬季湿度经过指数函数和夏季湿度经过幂函数拟合订正后RMSE分别降至0.8℃以下和2.5%以下；MAPE分别降至0.26%和2.6%以下，模拟结果与实测值基本一致。研究结果表明ENVI-met可应用于城市小区规划建设。     

雷州半岛东部沿海风况的特征

统计雷州半岛东部海岛自动站的近4年观测资料,分析得到雷州半岛东部沿海海面风的时间变化特征和大风特点。结果表明:雷州半岛东部沿海风速冬季最大、夏季最小;日平均风速分布呈单峰型,且日较差较小,正午前后风速较大,傍晚到次日早上风速较小;全年主导风向为东南、东北和偏东风,春季的主导风向为东南、偏东风,夏季以东南风向为主,秋季主导风向为东北风和偏东风,冬季主导风向为东北风;热带气旋和冷空气是造成沿海大风的主要原因;热带气旋所致大风的平均阵风系数和离散度均明显大于冷空气样本。     

2015年华南区域模式贵州区域2 m气温预报偏差分析

运用2015年华南区域模式08时起报的2 m气温和贵州区域84个国家站观测气温资料,得到2 m气温偏差场,对偏差场进行了年平均、季节平均、指标站时间演变特征分析和Taylor diagram分析及主分量分析。发现年平均和季节平均得出气温偏差在不同模式预报时次存在差异,午后到傍晚时段最为显著,且以24 h为周期演变,最大平均绝对误差在4℃左右。季节平均还反映出温度偏差冬季偏高、夏季偏低;春秋季节相对较为平稳,且为冬季与夏季两种位相的过渡期。指标站的偏差时间演变规律与年平均和季节平均的结论基本一致,但偏差值明显大于年平均和季节平均;指标站的最大偏差出现在偏差位相转化的春季和秋季中,在夏季最为平缓。不同站点间气温偏差时间演变存在明显差异,海拔、纬度、天气系统都会影响模式的气温预报,从而影响偏差时间演变规律。Taylor diagram表明季节间的气温偏差在天气环流形势稳定、无明显冷空气活动的夏季,月平均的偏差波动幅度较小;对于受频繁活动冷空气影响的冬季和环流转换的春季,月平均的偏差波动幅度较大。PCA得出方差比占绝对优势的第1特征向量都为同一位相,全部站点气温偏差表现为相同的变化趋势和同性的空间分布特征。从第2特征向量开始出现位相的分化,刻画偏差变化趋势和空间分布特征更突出细节。第1、2特征向量对应的时间函数存在低频振荡特征,主要周期为10~20 d,与冷空气的低频活动和东亚季风的低频振荡一致。这些结论是下一步模式气温订正工作的依据。     

快速更新循环同化系统的背景场误差协方差日变化特征研究及初步应用

目前多数快速更新循环同化系统在各分析时刻常使用固定的背景场误差协方差。为在快速更新循环同化系统中采用日变化的背景场误差协方差,基于RMAPS-ST系统分析了其夏季和冬季日变化背景场误差协方差特征,并进行了同化及预报对比试验。结果表明,该系统夏、冬两季的背景场误差协方差均呈现出明显的日变化特征,且夜间各变量(U、V、T、RH)的误差标准差与特征值均大于日间,反映模式系统夜间的预报误差大于日间;而夏季各变量误差标准差和特征值大于冬季,也说明系统在夏季的模式预报误差比冬季大;连续3 d的循环同化试验初步表明,采用日变化背景场误差协方差可以提高同化及预报效果。     

青藏高原地区季风特征及与我国气候异常的联系

利用1951~2000年NCEP/ NCAR 600 hPa逐日再分析资料, 计算候时间尺度能够代表青藏高原地区季风特征的高度场指数序列, 研究青藏高原高度场指数的基本特征及其年代际变化趋势。结果表明:青藏高原地区600 hPa夏季为低压, 冬季为高压, 夏季低压形成的时间呈提早的趋势, 夏季低压强度也呈增强趋势; 青藏高原高度场指数年变化与高原雨日的年变化基本相似。夏季青藏高原高度场指数与同期我国160站的降水和气温相关表明:与降水相关分布从华北到华南呈“-+-”东西向带状分布; 冬季高原高压强度指数与同期气温均为正相关, 青藏高原东侧边缘区和华南地区正相关最为显著。     

冬季高原积雪和欧亚积雪对我国夏季旱涝不同影响关系的环流特征分析

冬季高原积雪和欧亚积雪异常对我国夏季旱涝有一定的影响作用,但是它们与我国夏季降水的相关分布基本上是相反的.通过冬季积雪与北半球500hPa高度场的相关分析,从春季和夏季平均环流场对前期冬季高原积雪和欧亚积雪异常的不同响应,来探讨冬季高原积雪和欧亚积雪与我国夏季降水不同相关关系的原因,也为积雪因子在我国汛期旱涝预测中的应用提供一定的物理基础.     

北京道面温度特征分析和统计预报研究

分析了北京市道面温度在冬季和夏季不同天气状况下的日变化,利用2012—2015年的道面站温度与北京区域模式输出的气象要素之间的相关关系,以5个道面站为代表站筛选不同相关因子建立多个道面冬季最低温度和夏季最高温度的线性回归统计预测模型,并对2016—2017年冬季、夏季道面温度预测检验。结果表明:在不同天气条件下道面温度与气温变化对比明显;道面温度与气温、辐射、日照时数相关较大;夏季按天气类型建模预测准确度有所提升,在晴到多云状况下,模型预测冬季最低温度误差控制在±2℃内,夏季最高温度误差控制在±3℃左右,其他天气状况下误差增大,冬季预测模型好于夏季预测模型。