山东沿海主要城市酸雾的天气学分析

分析了山东沿海七城市及地区雾的区域性差异、季节和日变化特征雾的类型，讨论了有利于城市酸雾形成的主要天气型。结果表明，半岛南部沿海城市雾季多平流雾，半岛北部沿海城市雾季多锋面雾，整个半岛沿海城市秋冬季多平流辐射雾；有利于酸雾形成的主要天气型有海上高压后部型和低压前部型，前者由于近地面层有较强的平流逆温，持续时间长，酸雾严重，后者由于伴有降水，持续时间短，酸雾影响较小。     

利用TOPEX卫星高度计资料分析台湾岛周边海域巨浪和大风特征

卫星高度计实现了对全球性或区域性的海洋参量的实时监测,TOPEX卫星高度计提供了迄今为止时间序列最长、数据质量最高的全球海面风速和有效波高的同步观测资料。利用TOPEX卫星高度计资料,分析了有效波高4m以上的巨浪在台湾岛周边海域的时空分布特征,结果表明台湾岛周边海域巨浪的分布具有明显的季节特征。每年平均有效波高最大值大多数出现在夏季,春季是1a中有效波高最小的季节,而秋季和冬季是巨浪出现频率最高的季节。波高大于6m的巨浪大都出现在台湾岛东部及东北部海域,在南部海域出现较少。     

东海近海海雾日变化特征及生成的水文气象条件分析

统计分析了东海沿海5个海洋站点的水文气象历史数据,对该区域雾生的日变化特征及海雾维持的气象条件包括气-水温差、风向风速等做出了初步评价.结果显示,除南麂站外各站点上午有雾的情况最多,下午次之,夜间有雾的情况偏少.出雾时气-水温差的阈值大于平流雾形成所要求的气-水温差范围,说明东海沿岸也受非平流雾的影响.另外,多岛区域与开阔水域相比,近岸岛与远离大陆的岛屿相比,雾的日变化规律有着较为明显的差别.     

青岛沿海4—7月雾日时间序列分析及其在长期预报中的应用

青岛沿海的海雾多出现在4—5月份,它约占全年总雾日的70%左右。每当雾季来临,严重地影响了水平能见度,对海上生产和舰只活动造成一定的困难。因此,研究4—7月份雾日的变化规律,并探讨其预报方法对生产和国防等方面将有重要的意义。应用时间序列分析方法来研究天气、气候的演变规律性,进而作出预报,是数理统计方法应用于天气预报中的一条重要途径。早在60年代初国内外关于这方面的工作已作     

南海北部海面高度的季节内变异及其传播特征 *

利用25年(1993—2017)的卫星高度计资料, 采用复经验正交函数(complex empirical orthogonal function, CEOF)方法, 分析南海北部海区海面高度季节内变异的时空分布及传播特征。标准差分析表明, 南海北部海面高度的季节内变异(intra-seasonal variability of sea level anomalies, SLA-ISV)在沿陆坡外侧区较强, 且SLA-ISV表现出明显的季节性变化, 冬半年强于夏半年。CEOF前两个主要模态能较好地揭示研究海区SLA-ISV的时空分布及其传播特征, 并表明SLA-ISV的强度受到季节性变化和年际变化的调制。全年CEOF的第一模态揭示SLA-ISV从台湾岛西南至西沙群岛以东区域的冬半年西南向传播特征; 而全年CEOF的第二模态则表现了SLA-ISV分别在台湾岛西南和东沙群岛西南的西南向传播特征。南海北部中尺度涡季节变化统计分析表明, CEOF的分解结果与南海北部的涡旋活动一致。     

利用TOPEX卫星高度计资料分析台湾岛周边海域巨浪和大风特征利用TOPEX卫星高度计资料分析台湾岛周边海域巨浪和大风特征

卫星高度计实现了对全球性或区域性的海洋参量的实时监测，TOPEX卫星高度计提供了迄今为止时间序列最长、数据质量最高的全球海面风速和有效波高的同步观测资料。利用TOPEX卫星高度计资料，分析了有效波高4 m以上的巨浪在台湾岛周边海域的时空分布特征，结果表明台湾岛周边海域巨浪的分布具有明显的季节特征。每年平均有效波高最大值大多数出现在夏季，春季是1 a中有效波高最小的季节，而秋季和冬季是巨浪出现频率最高的季节。波高大于6 m的巨浪大都出现在台湾岛东部及东北部海域，在南部海域出现较少。     

上海雾的形成和分类

上海是我国沿海多雾城市之一。本文就上海近24年(1956～1979)中出现的990次雾日作了普查,从历次雾出现时和出现前后的天气形势、气象要素时间剖面图、气温和露点的垂直分布及风向、风速随高度的变化等方面,来探讨其形成条件,并从发生学的观点对上海的雾进行分类。这对进一步作好上海雾的预报,保证海、陆、空交通运输的安全,是有重要     

福建沿海风暴潮特征的分析

通过普查1960-2001年正面登陆我国东南沿海的台风,分析了福建沿海风暴潮的特征及其可能原因。台湾海峡特殊地形对福建沿海风暴潮的时空分布有明显影响,登陆岸段不同,台湾海峡对风暴潮的影响作用也不同,导致福建沿海风暴潮出现明显不同的分布和变化特征。当台风位于台湾海峡时,其大风区位置利范围不同,会影响福建沿海各地风暴增水的幅度。台风横穿台湾海峡时,易使福建沿海台风大风区中心岸段出现双增水峰现象,第一个增水峰出现在台风离开台湾岛进入台湾海峡后,第二个增水峰出现在台风登陆福建沿海前后。台风横穿台湾海峡有时会引起台湾海峡北部出现奇异增水现象,风暴潮与天文潮之间的相互作用可能是其重要原因。奇异增水峰往往出现在天文潮低潮附近,此时实际潮位并不高。     

台湾山地的雨影效应及其表现

台湾岛的雨量受台湾山地的雨影效应影响明显,各地各月随着风向的不同,雨量表现出很大的差异。福建沿海一线存在着一个雨量低值区,主要是由于该地带所处的地理位置及地形条件所决定,与台湾山地的雨影效应无关。     

基于遥感的台湾岛周边海域表层海水温盐特征

卫星遥感具有观测周期短、频率高的优势,可实现大范围、连续的海洋观测。利用遥感的手段对台湾岛周边海域表层海水温度和盐度进行反演,研究了台湾岛周边海域表层海水温度和盐度的分布特征及其成因。研究表明,台湾岛周边海域海水表层温度总体呈现西北低、东南高,由NW向SE以圆弧状向吕宋岛北部沿岸扩散,温度逐步升高,吕宋岛北部沿岸常年温度在26℃以上;台湾岛东部海域海水盐度全年相对稳定,吕宋岛北部有一相对固定高盐度区域,台湾海峡受季风、黑潮分支、沿岸流的影响,盐度分布变化较大。     

基于葵花-8卫星的东南沿海气溶胶时空分布及其变化

利用葵花-8(Himawari-8)卫星气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth,AOD)数据三级(L3)资料,从年平均、逐月变化、季节变化、逐小时变化分析了东南沿海AOD的时空分布及其变化。结果表明:东南沿海空间分布特征为AOD沿岸线呈带状分布,且随离岸距离的增加AOD逐渐降低。多年AOD平均高值区主要分布于福建沿海与台湾西部沿海海区(即台湾海峡两侧)。最低AOD出现在远离陆地的西太平洋海区;由于我国东海沿海近岸泥沙较多等原因,海水反射率很高,但是AOD产品在反演时下垫面仍用很小的值,造成了近岸AOD不真实的大值。东南沿海AOD在3月到达当年最大值,6月AOD为全年最小值; 4个季节的AOD分布特征明显不同。春季AOD数值最大,冬季次之,夏秋最小;季节变化原因在春季是大环流背景下平流雾与太阳辐射的作用;夏季受到副高与太阳辐射的影响;秋季受到偏北风、冷空气起的主导作用;冬季受冷高压脊与"狭管效应"的共同作用。由于海陆风作用与海峡上光化学反应的相互影响,东南沿海AOD从08时到15时数值上升,在15时达到一天中最强的时刻,相对大值范围从台湾海峡两岸逐渐向海峡中部延伸。     

基于FY-3B卫星资料的中国南海海区1—3月海雾时空分布特征研究

为全面了解中国南海海区海雾的分布特征,为南海海雾气象服务提供基础背景资料,利用2011—2016年1—3月FY-3B气象卫星资料的雾监测产品,分析了中国南海海区海雾的时空分布特征。结果表明:中国南海海雾具有特定的区域特征,中国南海海雾多出现在华南沿海、北部湾沿海、琼州海峡和海南岛东北部沿海海区,南海南部海域出现海雾概率低;南海出现高频次海雾的时间多发生在2月,1月次之,3月最少。该研究结果可为中国南海海雾研究提供背景资料。     

威海沿海地区雾的气候特征及相关影响因子分析

利用威海市6个基本气象站40a(1971—2010年)的气象观测资料,对威海沿海地区雾的时空分布特征、气候变化特征和雾过程持续时间等进行了统计分析,探讨了影响沿海雾生成的相关因子,其中还针对典型个例进行了统计分析。结果表明:威海地区雾呈现沿海大于内陆,东部大于西部地区的分布特点;其年代际变化特征表现并不一致,成山头和荣成的年雾日数呈明显的上升趋势,而威海,石岛和文登年雾日数也呈现增长趋势,但变化相对缓慢,只有乳山的年雾日数40a来呈现减小的趋势;除了文登和乳山,其他各站雾日数变化有着明显的季节变化特征,基本上呈春、夏季多、秋、冬季少的分布特点,各站大雾的日变化特征并不一致,其中乳山站日变化特征最为明显,其次是威海站,总体表现为夜间到早晨为大雾多发期,中午为大雾的低发期的特点,而成山头站除了夏季,日变化特征并不明显;各地雾过程出现的雾持续时间各不相同,威海的雾主要以4h的短时雾为主,成山头雾持续性较长,而乳山站的雾基本在02—08时之间;从风向、风速上来看,大雾主要发生在偏南风的流场下,成山头雾主要出现在3~4级风的情况下,而威海站雾则主要在3级风以下;大雾发生时海温不能高于25℃,且海温在10~25℃之间,海温越接近气温时,大雾更易发生;大雾主要发生在高空脊和西北气流影响下,夏季在弱低槽,弱低涡和副高边缘时大雾也可能发生,地面形势主要为均压场和低压前部型,同时大雾前和大雾期间大气层结稳定,地面湿度大,温度露点差大雾时在0~1℃之间,轻雾时在1~5℃之间。     

基于MTSAT卫星的我国东部沿海雾区的自动识别

本文综合运用可见光反射率阈值法,3×3像元空间一致性检测法,红外亮温阈值法及双通道差值法,建立全天候海雾遥感监测算法,并利用MTSAT卫星资料,对2006年4～5月间我国东部沿海海雾进行个例监测试验,并进行卫星图象的目视真实性检验.监测结果表明,该方法能较好地实现云雾自动分离.在夜间,能有效分离低层云雾和晴空像元;当出现逆温雾时,雾仍可以被有效地判识出来.     

黑潮暖流对台湾海域大气流场影响的数值模拟

本文利用加以改进的中尺度模式分析讨论了20.5°～26.5°N、119°～125°E范围内黑潮暖流对中尺度流汤的影响.地势陡峭的台湾岛对岛屿上空的局地环流特征起主要作用;在冬季,当大尺度背景风较弱时,近台湾岛海域的流场主要受黑潮暖流的影响,这种流场便得台湾岛的东岸和南岸较少发生雾和雷暴等天气现象.     

庙岛群岛北五岛生态系统净初级生产力与景观格局时空分布异质性研究

利用ArcGIS10.2、ENVI5.1、SPSS26等软件，本文基于经典CASA模型估算了2005年、2010年、2017年庙岛群岛北五岛的净初级生产力(Net Primary Productivity, NPP)，从季节、岛屿、景观类型、地形梯度等多种角度分析了NPP的时空分布异质性；进而分析了2005年、2010年、2017年北五岛的景观格局时空分布异质性；探讨了NPP与景观格局时空变化之间的关系及其原因。结果表明:庙岛群岛北五岛平均全年NPP总量为7 520.54 t/a(以碳计)，平均密度为406.07 g/(m2·a) (以碳计)；NPP分布呈明显的时空分异性；各景观类型平均面积由大到小依次为:针叶林、阔叶林、建设用地、草地、耕地；其NPP平均密度由大到小依次为:阔叶林、针叶林、耕地、草地、建设用地；各景观NPP平均密度随坡度和高差的增大先上升后出现平缓下降态势；坡向对林地NPP影响较大，半阴坡林地NPP平均密度最大；不同地形梯度的NPP年平均密度随时间推移总体呈下降态势；NPP高值出现在山林区域，低值主要在建设用地区域；由于自然地理条件、植物自身生长条件和人类活动强度等原因，NPP时空异质性分布受季节差异、景观格局时空异质性和地形因子影响显著。     

一次冬季平流辐射雾过程的观测分析及数值模拟研究

对2003年12月23-24日发生在黄海、渤海沿海的一次大雾过程进行了观测分析和数值模拟研究.这次大雾期间,从近海到内陆,大雾影响面积约10万km2,部分地区能见度不足200m,给海陆空交通造成严重影响.首先利用各种资料对这次大雾的生消演变过程进行了分析,认为这是一次典型的发生在海陆交界处的冬季平流辐射雾.然后利用RAMS(Regional Atmospheric Modeling System)模式模拟了本次大雾过程,计算得出了大气的水平能见度分布和云水混合比的垂直分布,结果表明,在雾区形状、雾生消时间以及雾的厚度上,模拟结果与观测资料比较一致.     

山东省大雾的气候特征分析

利用1971—2008年山东省112个国家气象观测站(泰山站除外)雾日资料,分析了雾的时空分布及变化特征。结果表明:山东省主要有5个雾区,分别是威海市;青岛附近;鲁东南沿海地区;潍坊到莱阳的半岛内陆地区;包括菏泽、聊城、德州和滨州大部分的山东西部地区)。总体上山东雾日年变化呈现振荡中增加再降低趋势。山东区域具有显著的雾日年变化趋势一致性的特点,山东内陆多地雾日年变化与山东省年平均雾日变化有很好的相关性。辐射雾多出现在秋冬季节,海雾主要出现在春夏季节,特别是4—7月,总体上看山东以内陆辐射雾为主。     

台湾海域海面粗糙度及曳力系数的研究

利用福建沿海海域南日岛、金门岛与广东南澳岛的近海面气象、水文观测资料及台湾海峡西南部与南部的浮标观测资料,通过COARE(Coupled-Ocean Atmosphere Response Experiment)算法(V3.0),计算了台湾海域近海面空气动力粗糙度、曳力系数及海气表面动量通量,并研究它们关于水平风速的分布规律。结果得出:摩擦速度与10m风速基本上呈线性分布,线性拟合系数在0.042～0.045之间。曳力系数对10m风速的线性分布与过去研究结果相近,线性拟合系数在0.064～0.067之间。海面空气动力粗糙度对10m风速的线性拟合系数在0.053～0.058之间。海面动量通量与10m风速呈明显的二次关系,其线性与非线性拟合系数对于进一步了解台海地区大气湍流结构,建立和完善台海地区数值预报模式可提供重要的参数依据。     

寒潮影响下江苏沿海风浪场数值模拟研究

基于第三代浅水波浪数值预报模型SWAN,建立自西北太平洋嵌套至东中国海、江苏沿海的三重嵌套模型,对2010年12月12日至15日江苏沿海寒潮大风引起的风浪过程进行了数值模拟研究。利用西北太平洋和江苏沿海实测数据对模型进行了验证,结果表明SWAN嵌套模型能较好地模拟江苏沿海寒潮风浪场的时空分布。通过响水站实测数据对江苏沿海底摩擦系数进行了率定,研究表明选取Collins拖曳理论中摩擦因数C_f=0.001时,有效波高模拟误差相对较小。寒潮风浪场的特征分析表明,有效波高分布与风场分布基本一致,寒潮风浪在江苏沿海北部影响较为显著,辐射沙洲附近由于其特殊地形影响相对较小。