2006年春季我国东部海域气溶胶光学厚度与沙尘天气

结合船基的太阳光度计观测资料和空基卫星遥感的MODIS气溶胶光学厚度资料,研究了我国东部海域气溶胶光学厚度与沙尘天气的关系。通过对不同天气条件下500 nm气溶胶光学厚度的分析,得出晴天(背景天气)、有云和浮尘以及只有浮尘时的平均值分别约为0.2、0.6和1.3以上;将MODIS的气溶胶光学厚度与船基观测资料进行对比之后发现,两者随时间的变化趋势非常一致,但前者在数值上明显偏高;利用订正后的MODIS资料,分析了2006年春季我国东部海域气溶胶光学厚度的时空分布特征,并与我国北方发生的沙尘天气进行了对比,发现两者之间关系密切。     

新疆地区不同下垫面气溶胶光学特性的分析

利用太阳光度计CE318资料,对新疆地区3个观测站点（阿克达拉、乌鲁木齐、塔中）所代表的草场、城市和沙漠下垫面的440 nm波长处气溶胶光学厚度（AOD）和440~870 nm之间的Angstrom波长指数（AE）进行了统计分析,结果表明：三个站点的AOD年均值塔中站最大、乌鲁木齐站次之、阿克达拉站最小。其中阿克达拉站点的AOD全年变化不大,其月均值均小于0.3;乌鲁木齐站点AOD则表现出明显的季节性变化,冬春季的AOD月均值是夏秋季节的2.17倍;塔中站全年的AOD表现为单峰型,大值时段主要集中在3-7月。三个站点的AE年均值阿克达拉站最大、乌鲁木齐站次之、塔中站最小。阿克达拉和乌鲁木齐站点的AOD以人为排放等小粒径气溶胶为主,塔中站的AOD主要为沙尘等大粒径气溶胶。从年际变化来看,乌鲁木齐站AOD总体呈下降趋势,塔中站和阿克达拉站AOD总体呈上升趋势。乌鲁木齐霾天气的AOD日均值分布在0.35~1.21之间,塔中站沙尘天气的AOD日均值范围为0.30~2.05。     

浙闽沿岸南部泥质沉积中心表层沉积物粒度特征及其季节性差异

通过对浙闽沿岸南部泥质沉积中心15个站位夏季和冬季表层沉积物的粒度分析和对比,探讨了表层沉积物粒度的分布特征、季节性差异及其影响因素。研究结果表明,各站样品以黏土质粉砂为主,各粒度参数差别较小,平均粒径和标准偏差呈显著的负相关,偏态和尖态呈弱负相关。粒级—标准偏差曲线上,在4.92～6.46和25.32～33.27 μm之间存在高峰值,在11.16～13.39 μm之间为低谷值。粒度分布具有季节性差异,冬季样品各粒度参数分布范围均高于夏季,平均粒径（值）总体上比夏季的要小,偏态和尖态等值线的梯度明显大于夏季的。在粒级—标准偏差曲线上,冬季样品的变化程度要显著高于夏季的。粒度分布的差异主要受物质来源和海洋动力环境的季节性变化影响。     

运用单颗粒气溶胶质谱技术表征广州市大气含铅颗粒的污染特征

运用单颗粒气溶胶质谱仪研究了广州市不同季节大气中含铅颗粒的类型、混合状态和来源。结果表明,广州市大气含铅颗粒不同季节的占比分别为:3.6%(夏季)、2.4%(冬季)、1.8%(秋季)、1.0%(春季)。基于质谱特征,将含铅颗粒分为K-Pb、EC-Pb、Pb-rich、Metal-Pb和Dust-Pb五种类型,主要来源是燃煤、钢铁和金属冶炼厂以及沙尘。不同类别颗粒物与二次气溶胶的混合状态不同。Pb-rich和Dust-Pb主要与硝酸盐混合,而其余三类与硫酸盐和硝酸盐均有混合。四个季节中含铅颗粒都是K-Pb占比最大(超过50%),其次是Pb-rich(约15%)和Metal-Pb(5%~10%)。比较特别的是EC类型在春季的比重远高于其余季节。在冬季存在含量较低的Dust类型,主要受携带沙尘的中国北部气流的影响。采样期间发生过一次含铅颗粒的污染事件(日均占比最高达14%),主要是受来自广州北部和东北部的钢铁和金属冶炼厂排放的铅颗粒影响。本研究为评估大气中含铅颗粒的生态健康效应提供了参考依据。     

1970-2013年南疆渭干河-库车河流域绿洲冰雹时空变化特征和棉花受灾分析

渭干河-库车河绿洲是南疆地区主要棉花生产基地之一, 随着气候变化和棉花种植面积的日益扩大, 雹灾对棉花生产的危害日趋严重. 利用该地区4个气象站44 a逐一地面降雹过程资料和33 a灾情信息, 对冰雹时空变化特征、活动规律、强度、受灾面积和影响因素等进行研究. 结果表明: 降雹空间分布为北部靠山地带多于南部平原地带, 受灾面积的空间分布则相反; 降雹以周期短、强季节性特征为主, 各县中等以上降雹天气占80%以上, 降雹趋于高发和强发的态势. 降雹频次与气温和降水呈较好的相关性, 冰雹多发年气温偏低、降水偏多, 冰雹少发年气温偏高、降水偏少. 位于南部靠近沙漠的沙雅县受灾最为严重, 雹灾与降雹强度、地域、季节和作物面积及类型等有关, 该地区棉花受灾机率大.     

青藏高原气溶胶单颗粒类型及粒度分布

应用场发射扫描电镜(FESEM)对青藏高原纳木错综合观测站和香格里拉本底站2011年7～8月份不同天气情况下收集的气溶胶样品进行研究。结果表明,区域内气溶胶单颗粒类型主要包括烟尘集合体、球形颗粒(焦油球、燃煤飞灰)、似球形颗粒、矿物颗粒、生物颗粒等,香格里拉的球形颗粒中出现了飞灰颗粒,而纳木错样品中没有。纳木错气溶胶颗粒的数量-粒度峰值和体积-粒度峰值分别出现在0.2～0.3 μm和1～2.5 μm,矿物颗粒数量和体积最多,分别占44.4%和61.7%。香格里拉气溶胶颗粒的数量-粒度峰值和体积-粒度峰值都呈现双峰分布,主峰均分布在>2.5 μm范围,矿物颗粒数量和体积最多,分别占51.7%和58.7%。细粒子和粗粒子分别为纳木错和香格里拉气溶胶的主要类型。纳木错气溶胶中矿物颗粒最多,数量百分比为44.4%,其次为烟尘集合体(29.5%)和球形颗粒(26.1%),香格里拉气溶胶中矿物颗粒数量百分比为51.7%,其次为球形颗粒(29%)和烟尘集合体(19.3%);纳木错气溶胶总颗粒物主要分布在0.2～0.3 μm粒径范围中,数量百分比为32.59%,其中矿物颗粒最多(15%),其次为球形颗粒(11.5%)和烟尘集合体(6.1%)。香格里拉气溶胶颗粒物主要分布在>2.5 μm粒径范围中,数量百分比为37.5%,其中矿物颗粒最多(17.9%),其次为球形颗粒(10%)和烟尘集合体(9.6%)。     

冰冻圈关键地区雪冰化学的时空分布及环境指示意义

采用雪冰常量化学元素示踪体系, 系统分析了冰冻圈关键地区的南极冰盖、北极格陵兰和北极中心地带、以及以青藏高原为中心的高亚洲地区现代降水(表层雪冰)化学的空间分布、季节变化特点. 研究表明, 两极和高亚洲地区雪冰化学反映了全球或局地大气环境本底:南极现代雪冰化学代表了南半球或全球本底, 北极格陵兰地区代表了北半球对流层中部本底, 青藏高原海拔5 000 m以上的高海拔地区雪冰化学则代表中纬度地区对流层中上部本底. 其中, 离子浓度在两极冰盖和喜马拉雅山高海拔地区接近, 而在青藏高原北部高海拔地区则高得多. 三个地区雪冰化学的季节分布特点是: 在南极冰盖, 海盐气溶胶的"丰"季形成雪层化学峰值, 在北极, 冬春季污染物(所谓"北极霾")和漂尘形成季节峰值, 在高亚洲, 主要是春季降尘形成明显污化层. 青藏高原上大风季节与干季重叠, 静风季节与湿季重叠, 决定了干湿沉积过程具有明显季节转换. 总之, 主要阴、阳离子在南、北极和高亚洲雪层中的时空分布揭示了大气气溶胶的源区和传输, 其形成过程与大尺度大气环流、季风和局地尘暴等事件密切相关.     

PRECIS模式对宁夏气候变化情景的模拟分析*

使用英国Hadley气候中心区域气候模式PRECIS,分析了B2温室气体排放情景下,相对于气候基准时段1961~1990年宁夏2071~2100年(2080s)地面气温、降水量等的变化。结果表明:PRECIS模式能够很好地模拟宁夏气温的分布特征,对夏季最高气温的模拟效果好于冬季最低气温;较好地模拟出了宁夏降水南多北少的空间差异特征,且对夏季降水的模拟能力明显强于年均降水和冬季降水。相对于气候基准时段, 在B2情景下,2080s宁夏年平均、冬季和夏季平均气温均明显上升,宁夏北部和南部的部分地区气温上升幅度最大,夏季平均气温和最高气温上升幅度大于冬季平均气温和最低气温;未来宁夏年、冬季和夏季平均降水较基准时段均有所增加,但降水随年代际却呈减少趋势,由于气温和降水的气候变率加大,2080s宁夏出现高温、干旱、洪涝等异常天气事件的可能性增大。     

长江干流颗粒有机碳及其同位素组成的季节性输送特征

2007年夏季和冬季对长江干流悬浮物进行了季节性采样,系统分析了悬浮物颗粒有机碳含量及稳定碳同位素的组成,研究了其空间分布以及季节变化特征。结果显示,长江干流夏季颗粒有机碳含量在0．4％～1．3％,冬季含量在0．7%-2．2％。冬季和夏季颗粒有机碳平均δ^13C值分别为-24．74‰和～24．83‰,季节性差异不大,在...     

不同季风时节北京近地面大气颗粒物中7Be和POPs的变化

2009年8月至2010年7月在东亚季风区中纬度城市北京连续一年以每周3天的时间尺度同步采集近地面大气中气溶胶样品并测定了宇宙射线成因核素7Be 和8种有机氯农药（OCPs）、7种多氯联苯（PCBs）的浓度。7Be浓度全年平均值为（8.39±0.49） mBq/m^3,显著高于欧洲地区具有相同纬度的城市。最高值出现在9月（15.64 mBq/m^3）,最低值出现在5月（1.35 mBq/m^3）。夏季7Be浓度值较低,春、秋季浓度值较高。对大气气溶胶中7Be进行不同季风时节的比较要比季节性的比较可更好地揭示7Be的变化规律及其来源。夏季的低值与东南季风导致的多降雨气象条件有关。秋季的高值为大气环流异常所致。OCPs和PCBs总浓度（∑OCPs和∑PCBs）呈现夏季低,秋、冬季高的现象。西风和西北风为北京市大气气溶胶中POPs浓度最高的季风时节。较高氯代PCBs （PCB153和PCB180）在冬季占主导优势。较高的PCB101和PCB118可能来自北京周边的污染源。在部分时期7Be与DDTs和δ-HCH有显著的相关性,而在春季和夏季PCB-101与7Be有很好的相关性。     

近30年雷州半岛季节性气象干旱时空特征

为进一步分析日尺度有效干旱指数(Effective Drought Index,EDI)的适应性,基于雷州半岛1984~2013年逐日降水资料进行验证,对比EDI和月尺度标准化降水指数(Standardized Precipitation Index,SPI)的干旱识别效果,进而结合线性趋势、M-K趋势检验和空间插值方法 ,分析雷州半岛季节性气象干旱时空特征。结果表明:(1)日尺度EDI和6个月时间尺度SPI(SPI-6)适用于雷州半岛的干旱监测,但EDI对严重干旱和突发干旱的识别比SPI-6更准确;(2)1984~2013年,雷州半岛秋冬季干旱频率和干旱站次比均呈减少趋势,但春夏季干旱频率和干旱站次比略有增加趋势;(3)春旱频率从南向北递增,重旱高频地区位于西北部,而夏季重旱高频区位于西部沿海;秋旱南部重于北部,高频中心在雷中西部沿海和曾家周边;冬季重旱以西部沿海、雷州市和徐闻县交界处频率最高。     

TRMM卫星降雨雷达观测的南海降雨空间结构和季节变化

利用热带降雨计划卫星(TRMM)获得的雷达降雨资料,对南海及其周边区域(简称南海地区)降雨的空间分布和季节特征进行了研究。结果表明：南海地区的降雨在空间上分布很不均匀,同时具有显著的季节变化。除了副高活动、季风潮、冬季冷涌和热带低压活动等天气过程,南海周边广泛分布的山地地形对该地区的降雨分布也产生强烈影响,降雨呈现南部高于北部、东部高于西部的分布特征?与CAMP和台站资料相比,PR观测具有更丰富的空间结构,能够更好地体现降雨随时间和空间变化的特征、反映高大的山地地形对降雨分布的影响。     

TRMM卫星降雨雷达观测的南海降雨空间结构和季节变化

利用热带降雨计划卫星（TRMM）获得的雷达降雨资料，对南海及其周边区域（简称南海地区）降雨的空间分布和季节特征进行了研究。结果表明：南海地区的降雨在空间上分布很不均匀，同时具有显著的季节变化。除了副高活动、季风潮、冬季冷涌和热带低压活动等天气过程，南海周边广泛分布的山地地形对该地区的降雨分布也产生强烈影响，降雨呈现南部高于北部、东部高于西部的分布特征。与CAMP和台站资料相比，PR观测具有更丰富的空间结构，能够更好地体现降雨随时间和空间变化的特征、反映高大的山地地形对降雨分布的影响。     

SEASONAL VARIATION OF BERYLLIUM-7 IN NEAR-SURFACE AIR IN QINGDAO,CHINA

本文报道了从2009年8月至2010年7月在青岛市崂山区(36.03°N,120.18°E)以每周3天的采样频率连续采集近地面大气气溶胶12个月,测定近地面空气中7Be浓度值的研究结果.青岛市近地面空气中7Be浓度的变化范围为1.52～14.58mBq/m3,年平均值为6.83±0.40mBq/m3,显著高于全球平均水平.最高值出现在4月,最低值出现在7月.秋季为7Be浓度平均值最高的月份(9.02mBq/m3);其次为春季( 7.39mBq/m3);夏季为最低的月份(4.46mBq/m3).7Be浓度秋季水平高于夏季水平一倍.“春季泄漏”现象出现在4月份.青岛地区夏季受东南季风的影响,近地面空气中7Be浓度偏低.2009年秋季受厄尔尼诺影响,大气环流异常以及台风频发促使平流层底部和对流屡大气的交换,导致近地面空气中7Be的增多.冬季近地面空气中7Be浓度略高于夏季.青岛市近地面空气中7Be浓度的振荡变化与青岛年内气象条件振荡有关,季节性变化明显,反映了东亚季风区大气环流的特点.     

中国地区地面观测积雪深度和遥感雪深资料的对比分析

比较了气象台站观测和卫星遥感(SMMR、 SSM/I、 AMSR-E)的积雪深度两种资料在空间分布、 年际变化及其与中国夏季降水之间关系的异同性.结果表明: 两种资料在积雪稳定区的分布比较一致, 积雪深度的大值区位于东北地区、 新疆北部和青藏高原地区; 对于季节性积雪区且积雪深度不大的区域而言, 二者之间存在着较大的差异, 尤其在江淮流域及长江中下游地区, 台站观测的积雪深度大于遥感得到的积雪深度; 平均而言, 两种资料获得的积雪深度在各地区基本一致.在新疆北部和高原南部, 二种资料的年际变化存在着差异, 在新疆北部, 台站观测大于遥感得到的积雪深度, 而在高原东南部遥感大于台站观测积雪.近30 a来, 两种资料获得的积雪深度在新疆北部和青藏高原的年际变化趋势基本一致, 新疆北部为增加趋势, 青藏高原有减少的趋势.值得注意的是, 在东北地区, 近30 a来两种类型资料的年际变化趋势呈相反变化.两种资料在新疆北部的相关最强; 东北、 青藏高原其次; 而高原东南部最差, 在使用时应加注意.青藏高原地区的两种积雪资料与中国夏季降水的相关"信号"基本一致.青藏高原地区积雪与东北西部地区和长江中下游夏季降水之间的相关最为显著.资料间的差异性并不影响高原地区积雪对中国夏季降水"信号"的应用.     

黑河地区鼎新戈壁与绿洲和沙漠下垫面地表辐射平衡气候学特征的对比分析

利用2006年2月至2007年1月在甘肃酒泉金塔地区进行的"绿洲系统能量与水分循环过程观测与数值研究"野外试验中鼎新戈壁下垫面地表辐射观测资料,对戈壁地区不同天气条件下和季节平均的辐射平衡特征进行了分析,并将其辐射平衡各分量的年变化特征与HEIFE实验区张掖和沙漠站1991年同期的辐射观测资料作了对比分析.结果表明:鼎新戈壁地区7月典型晴天下,其辐射各分量表现出了标准的辐射平衡的日变化形态,总辐射峰值达到1081 w·m-2,净辐射峰值也在650w·m-2以上;由于阴天和降水天气过程的影响,使7月平均的辐射特征与典型晴天相比,短波辐射减少了30%左右.辐射收支的季节差别非常明显,季节平均日积分值由大到小依次为夏季、春季、秋季和冬季,冬季的总辐射日总量不到夏季的一半,净辐射只有夏季的1/4多些;总辐射年总量达到6 500MJ·m-2以上,4月沙尘天气对这一地区总辐射有一定的影响.地表反射率整体表现为夏季小、冬季大,年平均值为0.241,比绿洲的大,而小于沙漠地区.而地面有效辐射却在夏季最大,冬季最小,年变化趋势与沙漠地区极为相近;春、夏、秋季有效辐射与吸收辐射之比在0.5左右,冬季增大到0.7以上,年平均分别为0.56,比沙漠的稍小而远大于绿洲地区;地表净辐射年变化与总辐射相同,年总量达到2 360 MJ·m-2,大于沙漠地区而比绿洲地区小很多.     

基于冰芯记录与遥感数据的近期青藏高原粉尘变化研究

冰芯中的微粒记录是恢复过去大气粉尘变化的独特信息,选取青藏高原的西部(慕士塔格)、中部(唐古拉)、南部(珠穆朗玛峰、达索普和宁金岗桑)为研究地点,结合遥感数据(气溶胶指数)和冰芯记录(粉尘质量浓度与沉积通量)探讨过去几十年来青藏高原大气粉尘在时间上和空间上的变化.结果表明:青藏高原上气溶胶指数从北向南、从西向东减少,靠近塔克拉玛干沙漠的地区气溶胶指数数值最大,藏南地区最低,与西风环流在高原的传输路径和源区的地理分布一致.冰芯中粉尘质量浓度表现为:高原中部>高原西部>高原南部,而沉积通量表现为高原西部>高原中部>高原南部,与气溶胶指数相一致.通过冰芯中的粉尘沉积通量记录与气溶胶指数的相关分析,发现在年尺度上仅有唐古拉地区表现出较好的相关性,而在其他地区无明显相关关系.经过3点滑动平均后,高原各地的这种相关性均有所提高:慕士塔格地区相关系数为0.49(P=0.13);唐古拉地区的相关系数为0.87(P<0.001);宁金岗桑地区的相关系数为0.68(P=0.03).这种相关性为通过冰芯记录来反演更长时间尺度的青藏高原上气溶胶指数提供了基础.     

开平煤田水文地质特征及探采对比

一、开平煤田水文地质概况开平煤田位于燕山沉降带中段之南缘,为一北东向的北翼陡南翼缓的不对称向斜构造。向斜盆地北依低山,南卧平原,绝大部分隐伏于第四系冲积层之下。向斜北部基岩裸露地区,地面标高40～60米,南部为20米左右。区内地表水系不发育。分布于煤田东部的沙河及自西部进入煤田的陡河,均系季节性河流,平时主要起着排泄矿井水的作用。      

1961 - 2018年新疆北部冬季暴雪时空分布及其环流特征

基于1961 - 2018年冬季逐日降水资料, 研究了新疆北部不同类型暴雪的时空分布和环流特征。结果表明, 冬季新疆北部的局地暴雪日数最多（73.1%）, 区域暴雪次之（20.9%）, 大范围暴雪最少（6.0%）。总暴雪、 区域暴雪和大范围暴雪日数呈显著的增加趋势, 局地暴雪的增加趋势不显著。总暴雪、 局地暴雪和区域暴雪日数在12月最多; 大范围暴雪日数在2月最多。20世纪60 - 80年代, 新疆北部冬季以局地暴雪为主, 暴雪中心主要位于伊犁河谷和塔城地区北部; 90年代至今, 区域暴雪和大范围暴雪日数显著增加, 除伊犁河谷和塔城地区北部外, 阿勒泰地区、 天山北坡中段的暴雪日数增加显著, 乌鲁木齐成为天山北坡新的暴雪中心。新疆北部冬季暴雪的环流形势可分为3类6型, 其中锋区波动类最多, 低槽类次之, 低涡类最少。20世纪90年代前, 锋区波动类最多; 进入21世纪后, 低槽类明显增多。     

青藏高原地面辐射对中国东部夏季降水影响的数值试验

利用CAM5模式设计敏感性试验,研究了中国东部夏季降水对青藏高原地面辐射异常变化的响应和可能的物理机制。试验结果表明：当高原北部、中部等区域夏季地面辐射减小,中国东部夏季降水整体上增多,但南部、东部沿海区域降水异常减少。青藏高原地面辐射的变化,对青藏高压、西太平洋副热带高压和季风等天气系统具有一定影响,进而影响中国东部地区的夏季降水。当青藏高原地面辐射减小,青藏高压中心位置偏西,强度减弱;东亚季风和南亚季风强度增大,中国东部大部分地区850 hPa风场强度增强;西太平洋副热带高压位置偏东,强度减弱,中国南部、东部沿海区域夏季降水受其影响而减少,但华中、华北、东北等地夏季降水整体上增多。故中国东部夏季降水异常变化与青藏高原地面辐射之间具有显著的相关关系。