辽宁省电线积冰特征与电网冰区划分研究

采用辽宁省11个电线积冰观测气象站1980-2007年的观测资料,分析了辽宁省电线积冰现象的特点,并结合历史电网冰灾事故调查情况及易发生冰灾事故的气候特点对辽宁省电网冰区进行了初步划分.结果表明:电线积冰现象的空间分布不均匀,大致具有辽东南、东北、辽东湾东北岸地区电线积冰现象较多的特点,且大部分地区雾凇日数多于雨凇;电线积冰日数的年际间波动较大,可发生在10月至次年4月,1月最多,11月雨凇明显居多.气象站观测到的最大冰厚、直径、冰重分别为53mm、68 mm和196 g,折算成最大标准冰厚、100 a一遇最大设计冰厚为6.6、7.8 mm.各地观测到的最大冰重多以雨凇出现,最长连续时间为4 d;气温低于0℃时,雨凇形成一般具有降雨和降温过程,雾凇形成一般具有空气湿度高、风速小的特点.2007年3月4日,红沿河核电厂气象站记录到辽宁省历史以来所观测记录到的最强电线积冰事件,其标准冰厚为25.7 mm,属重冰程度.可将辽宁全省30a、50 a一遇冰区均划分为轻冰区,而位于辽东湾东部的营口、盖州、熊岳、瓦房店沿海一带为100 a一遇的中冰区,红沿河核电厂附近地区为100 a一遇的重冰区.     

藏东南嘎隆拉冰川表碛冻融过程与零点幕效应

冰川表碛区冻融过程的观测分析有助于厘清各层之间能量和水分传输的关系,从而为构建相应的能量平衡模型以及冰川径流模型提供理论支持。基于2015年10月至2016年11月嘎隆拉冰川表碛区自动气象站气象资料,对表碛区冻融过程进行分析,结果表明：表碛中出现冻土中常见的秋季和春季零点幕效应,秋季零点幕持续时间32天,春季零点幕持续58天;春季零点幕期间,气温和地表温度均呈现清晨低,午后高的日变化特征,而表碛层内温度没有明显的日变化特征,其体积含水率呈“脉冲式”变化;春季零点幕效应结束,底层冻结层破坏后,冰川冰消融才开始;嘎隆拉冰川表碛对冰川冰消融的影响不仅是因为表碛较厚,在消融量上抑制了冰川冰的消融,而且更重要的是表碛产生零点幕效应,延迟了表碛下冰川冰开始消融的日期,在时间上抑制了冰川冰消融。     

利用被动微波探测青海湖湖冰物候变化特征

湖冰物候是气候变化的敏感因子,不仅能反映区域气候变化特征,还可以反映区域气候与湖泊相互作用。利用长时间序列（1978—2018年）被动微波遥感18 GHz和19 GHz亮度温度数据、MODIS数据（2000—2018年）、实测湖冰厚度数据（1983—2018年）和气温、风速、降水（雪）数据（1961—2018年）,分析青海湖湖冰变化特征及其对气候变化的响应。结果表明：青海湖流域呈现显著的变暖趋势（1961—2018年）,气温上升2.85 ℃,在这种气候条件下,青海湖湖冰封冻日推迟（0.23 d·a^-1）,消融日呈现明显的提前趋势（0.33 d·a^-1）,湖冰封冻期天数明显减少,减少速率为0.57 d·a^-1;同时,湖冰厚度以0.29 cm·a^-1的速率减薄。此外,总结归纳了青海湖冻结-融化空间特征,青海湖主要由东部海晏湾地区开始冻结,从西部黑马河等地区开始消融,冻结和消融过程存在空间差异。通过分析湖冰冻融特征和气候因子关系发现,青海湖流域冬季气温是影响青海湖湖冰物候变化的主要因素,同时风速和降水（雪）也是影响湖冰发育和消融的重要因素。     

巴丹吉林沙漠腹地降水特征的初步分析

利用巴丹吉林沙漠腹地定位观测的降水数据,结合其外围南缘、东南缘、北缘和西北缘4个气象站同期降水资料,分析了沙漠腹地的降水特征以及高大沙山对降水的影响,比较了沙漠腹地与外围降水量的差异。结果表明,沙漠腹地降水以小雨为主,且一般在1～2 h内结束。沙漠腹地与外围的降水在季节分布上有较好的一致性,观测期间腹地的年降水量少于南缘阿拉善右旗气象站,但明显多于东南缘、北缘和西北缘。沙漠腹地降水的季节变率很大,年降水量往往由某些集中降水日决定,具有高度集中性。腹地的高大沙山对降水有一定影响,沙山顶部年降水量和年降水日数皆略多于丘间地,较长的单次降水过程之持续时间及累积降水量亦有类似特征。强降水事件发生时,沙漠腹地在16.8 km的空间距离上有"斑块"现象。日降水量的相关距离分析显示,夏半年日降水量空间相关性随距离的增大而明显减小;冬半年因多冷锋降水而使其日降水量在约50 km空间尺度上仍有较好的相关性,50 km以外相关性则显著减小。     

贵州省积冰变化的气象特征

为认识连续电线积冰过程中的积冰变化及对应的气象要素特征, 对贵州省2008-2014年7个冬季进行了实际积冰厚度值的估算, 发现连续电线积冰过程中并非积冰日数越长积冰危害越重. 对多个连续积冰过程中不同积冰变化状态下的气象要素特征进行统计分析, 结果表明: 积冰厚度值与气温因子的相关性更好, 积冰变化值与变温的相关系数较高; 日雨量和平均湿度对积冰的影响相互独立; 蒸发量的影响不可忽视. 积冰消融与增长的影响因子明显不同, 积冰消融和积冰维持仅在变温项上差异明显, 最高气温上升是影响积冰消融的关键因素; 积冰增长时大多为较平稳的降温, 过去24 h有降雨, 相对湿度大, 蒸发量小, 与其余两种情况有显著差异. 一次典型连续结冰过程中, 负变温更利于积冰的增长和维持; 积冰消融时无降水; 明显的日降雨量利于积冰增长, 但两者无线性关系. 最后, 对显著积冰变化做了定义及分析, 显著增长和消融在连续过程中易出现的时段不同, 显著积冰变化的高温日变化差异明显; 显著积冰增长要求的雨量更多, 湿度更高, 蒸发量更小.     

风电场覆冰影响测风数据的识别与处理策略研究

<正>风电机组叶片覆冰问题已成为制约重冰区风电场开发建设的重要因素^[1]。风能资源的测量和评估是风电场开发利用的重要技术前提。风电场的发电量评估是否准确,与采集的测风数据准确与否有很大关系。测风塔通常在野外工作,要面临大风、暴雨、太阳直射、低温、结冰以及雷击等恶劣气象条件。测风塔在测风过程中,会由于仪器损坏、数据传输故障、结冰等原因,导致部分传感器输出的数据出现缺失或异常。在重冰区工作的测风塔往往由于受到覆冰的影响而导致测风塔风速和风向通道产生长时间不同程度的测量偏差,严重的甚至引发倒塔事故,对后续风电场的开发建设带来很大的困难。     

乌鲁木齐河源冰雪及多年冻土径流过程特征

在全球气候变暖背景下,乌鲁木齐河源自20世纪90年代中后期呈现出显著气温升高和明显降水增加趋势,乌鲁木齐河源区1号冰川及空冰斗山坡春季冰雪消融径流开始产流的时间有明显的推后趋势;同时径流结束、河道断流的时间也有不太显著的推后现象,其间接说明了高山区冰川及多年冻土融冻过程有了明显的消融季节推后特征.2000年以后春季径流明显大于20世纪80年代,其中冰川主要消融期径流变幅明显小于前期,空冰斗山坡夏季径流显著增大且变幅明显变大.分析认为,乌鲁木齐河源径流的这些变化,主要是河源区冬、秋季的明显升温,大气降水、季节性积雪融水和冻土活动层融冻过程变化等的反映.     

末次冰消期以来内蒙古东部气候变化——基于风成砂-古土壤序列的地球化学记录

通过对内蒙古东部现代东亚季风界线两侧的浑善达克沙地和呼伦贝尔沙地风成砂-古土壤剖面的光释光、~(14)C年代和沉积物主、微量元素地球化学的分析,重建内蒙古东部末次冰消期以来气候变迁过程。浑善达克沙地的浩来呼热剖面(hsh1-09)显示了末次冰消期以来3次暖湿气候期,分别对应末次冰消期、全新世大暖期、中世纪暖期。呼伦贝尔沙地的嵯岗剖面(CG-09)表现了全新世大暖期和中世纪暖期两次的暖湿气候期。这一过程是对东亚夏季风的响应,大致反映了内蒙古东部末次冰消期以来的东亚夏季风两次不同程度增强及大暖期结束的南退过程。通过对比前人研究结果,全新世中期东亚夏季风较强,在内蒙古东部大约距今4 ka开始减弱、南退;中世纪暖期夏季风强度较弱,持续时间短。     

我国末次冰消期古气候时空演化特征初探

为探讨我国末次冰消期古气候时空演化特征,从北到南、从西到东分别选取8个和6个已发表的持续时间较长和分辨率相对较高的古气候记录,对比分析了我国末次冰消期气候演化(以Younger Dryas和Bφlling/Allerφd 事件为主)随纬度和海拔高度变化所表现出的趋势和规律.结果显示,末次冰消期的主要事件在我国基本均有显...     

静冰力学模型试验的相似比尺问题探讨

分析冰盖形成的热力学模型, 推导出室内模型试验的相似比尺. 模拟野外降温过程, 在低温实验室内进行静冰压力模型试验, 研究实验室模拟静冰压力产生过程的可行性. 结果表明: 实验室模拟最大冰厚39.8 cm, 试验历时387.4 h, 冰的冻结过程符合天然规律; 实验室目前难以模拟融化过程中天然状态的太阳辐射, 有待进一步改进降温制度. 模拟试验的冰压力最大值出现在升温阶段, 与温升率相关, 温升率越大, 静冰压力值越大; 当环境温度升至0 ℃左右时, 静冰压力达到最大值, 随后迅速消散, 符合水库冰过程观测结果.     

古尔班通古特沙漠灌丛雾凇的生态水文学效应

对生长于古尔班通古特沙漠东南边缘的梭梭和白梭梭两种植物的小枝与灌丛雾凇量进行了观测, 并结合植被调查估算这两种植物对群落雾凇量的贡献量, 探讨群落雾凇量与气象要素之间的关系.研究结果表明: 在小枝水平上, 白梭梭雾凇量是梭梭的1.5倍, 但是在灌丛和群落尺度上, 梭梭却是白梭梭的1.5和3.6倍.小枝粗细及其生长位置、 灌丛形态结构和相对种群密度的差别共同造成两种植物雾淞量不同水平的差异.积雪、 低风速、 逆温和高湿是形成雾凇的最主要原因, 日最高气温(T_ma)与群落雾凇量(Rime)相关性最显著, 它与日最小比湿(q_mi)组成的二元线性方程可以解释Rime 98.50%的变异.在观测期, 当T_ma>-11.48 ℃时, Rime随T_ma的变化率较大, 当T_ma < -11.48 ℃时, Rime随T_ma的变化率较小, 前者是后者的3.59倍.总之, 雾凇能部分补偿雪面蒸发造成的积雪量减少, 间接地保护了浅薄的地表积雪, 是古尔班通古特沙漠冬季极重要的生态水文学过程.     

黑龙江省电线积冰的气候特征及电网冰区划分

以1981-2012年黑龙江省32个电线积冰观测站资料和80个气象站资料为基础,分析了黑龙江省积冰的时空分布特征;通过建立出雨凇、雾凇标准冰厚与气象因子的回归方程,对黑龙江电网冰区进行了初步划分. 结果表明：雨凇的密度要远大于雾凇,多数站最严重积冰现象是由雨凇导致的,雨凇对积冰灾害的形成有着至关重要的影响. 雾凇日数远远大于雨凇日数,1981-2012年二者均呈显著下降的趋势;雨凇在秋季（11月份）最多,春季次之,而雾凇日数在冬季（1月份）最多,秋季次之. 雨凇日数在漠河北部、黑河大部、孙吴大部、五常大部和虎林南部较多,雾凇日数在齐齐哈尔中部、绥化中部以及三江平原东部地区最多. 冰区分布图结果显示,富裕属于中冰区,齐齐哈尔属于重冰区,其他地区均属于轻冰区.     

中国西南地区冻雨灾害特征分析与评估

利用1961-2015年中国西南地区96个气象台站逐日气象观测资料,采用模糊信息分配法分析了我国西南地区出现冻雨天气时有利气象要素的变化规律。选取气温、湿度及日照时间确定了西南地区冻雨天气判断的评估标准：日平均气温≤ 2℃,日最高气温≤ 8℃,日最低气温≤ 0℃,相对湿度≥ 80%,日照时间≤ 1 h。通过重建发现发生冻雨的天数在11月-次年3月间呈现单峰型变化,其季节内冻雨日数的演变规律是少~多~少,每年的1月冻雨日数最多。经检验上述指标可用于重建西南地区各站点冻雨强度指数,并由此评估了西南地区冻雨灾害的时空分布状况。四川盆地南缘、云贵高原大部,以及湖南省东部地区冻雨指数大,表明该区域遭受冻雨灾害严重;青藏高原、川西高原地区气温虽低,但相对湿度小,日照时间长,均不满足冻雨条件,因此发生冻雨灾害的风险小。近年来我国西南地区冻雨强度总体呈现减弱的趋势。     

Winter fog over the Indo-Gangetic Plains: mapping and modelling using remote sensing and GIS

Almost every year in the winter months (December–February), the vast Indo-Gangetic Plain south of the Himalaya is affected by dense fog. This fog is considered as radiational fog, and sometime it becomes smog (when it mixes with smoke). The typical meteorological, topographic and increasing pollution conditions over the Indo-Gangetic Plain are perhaps the common contributing factors for fog formation. In the present study, the North Indian fog has been successfully mapped and analysed using NOAA-AVHRR satellite data. In the winter seasons of 2005–06, 2006–07 and 2007–08, the fog-affected area has been found to cover about 575,800 km², 594,100 km² and 478,000 km², respectively. Less fog in 2007–08 may be the consequence of high fluctuations in the meteorological parameters like temperature, relative humidity and wind speed as related to the prevailing synoptic regime for that season. The dissipation and migration pattern of fog in the study area has also been interpreted on the basis of the analysis of both meteorological and satellite data. Further analysis of the fog-affected area allowed identifying more fog-prone regions. Analysis of past fog-affected days and corresponding meteorological conditions enabled us to identify favourable conditions for fog formation viz. air temperature 3–13°C, relative humidity >87%, wind speed <2 m/s and elevation <300 m. Based on the observations of past fog formation and corresponding governing parameters, fog for few selected days could be predicted in hind-sight and later verified with NOAA images.     

雾水的D和18O同位素研究进展

凝结水的D、¹⁸O同位素研究目前主要集中在雾水方面,露水和土壤吸附水的相关研究仍属空白。由于形成时的温度较高,大多数雾水的D、¹⁸O同位素较当地雨水富集,但不同类型雾的同位素特征存在差异。平流式海洋雾为单级的蒸发—冷凝封闭循环系统的首次凝结,D、¹⁸O同位素较当地雨水显著富集;热带云雾林中的地形雾与降雨同时发生,且水分源于同一云团,δD、δ¹⁸O值差异较小;内陆辐射雾因部分水汽源于当地水分的再循环,过量氘和δD、δ¹⁸O值高于降雨。目前有少量研究用D、¹⁸O同位素指示雾水对植被、地下水和地表径流的补给作用,但以定性分析为主,基于端元混合模型的定量评价极少。露水和土壤吸附水的稳定同位素研究是干旱区凝结水研究的重要方向;D、¹⁸O同位素与其它同位素或化学指标的结合有助于促进凝结水生态水文效应的研究进展;短间隔、高密度的长期观测和用于稳定同位素分析的凝结水采样器的设计是需要进一步开展的工作。     

张掖市农耕期热量资源变化特征及对农业生产的影响

利用张掖市6个气象观测站1961-2010年实测气温资料,运用5 d滑动平均、气候倾向率、Mann-Kendall检验等方法,对农耕期初日、终日、持续日数及≥0℃积温的分布特征、年际和年代际演变规律及突变特点进行分析,结果表明:张掖市农耕期初日随海拔高度的升高推迟,终日则相反,农耕期日数自西北部向东南缩短,积温南北差异显著;近50 a初日提早,终日推迟,持续日数延长,积温增加趋势明显;20世纪70-80年代前期各地表现出农耕期初日推迟,终日提前,持续日数较短,≥0℃积温偏少的特点;20世纪90年代以来,终日延迟程度大于初日提前程度,积温增加显著,尤其2001-2010年增幅为50 a最大;山前绿洲及荒漠绿洲农耕期终日、持续日数及积温分别在1995/1997年、1982/1990年、1996/1999年发生了突变;农耕期热量资源增加,对作物种植结构的调整、生育进程的加快及产量均产生一定影响.     

Adaptation of climate variability/extreme in arid environment of the Arabian peninsula by rainwater harvesting and management

Water management in Saudi Arabia is facing major challenges due to the limited water resources and increasing uncertainties caused by climate change. The rainfall and temperature records of the Saudi meteorological data for more than three decades were analyzed for policy suggestions in water sectors based on the changing rainfall patterns. The trends in the annual aridity and rain indices were also examined to define the changing climate conditions and for determining the dry months in different cities of the Kingdom. An increased annual and maximum rainfall was observed for six cities while a decreasing trend in both annual and maximum rainfall was observed for the same number of cities highlighting the variability of rainfall in the whole region. An increasing maximum rainfall with decreasing annual rainfall was observed for the rest of the cities signifying the more extreme rainfall evens and resulting floods of short durations. The changing rainfall trends were also observed for different months during 31 years of the recorded period in addition to the varying climate pattern for different cities within the same district. Finally, these preliminary assessments of any systematic changes in view of the increased rain intensities and extreme climate events are viewed to demonstrate the value rainwater harvesting and management as a local adaptation to the climate variability and extreme in the Kingdom.     

Characteristics of high impact weather and meteorological disaster in Shanghai,China

This paper discusses the characteristics of high-impact weather events based on available data during 1960–2009, including the frequency and extreme value of rainstorm, typhoon, thunderstorm, strong wind, tornado, fog, haze and hot days in Shanghai, China. The frequency and spatial distribution of meteorological disasters and their impacts on both human and property during 1984–2009 are also discussed. Examination of the frequency indicates a decreasing trend in the occurrence of typhoon, thunderstorm, strong wind, tornado and fog, and an increasing trend in the occurrence of rainstorm, haze and hot days. The number of casualties caused by meteorological disasters appears to show a slight decreasing trend while the value of direct economic loss is increasing slightly during 1984–2009, and the number of collapsed or damaged buildings and the area of affected crops have no significant trend in Shanghai. These results can be attributed to the great efforts for prevention and mitigation of meteorological disasters made by Shanghai government in recent 60 years. With global climate change, urbanization and rapid economic development, Shanghai has become more vulnerable to high-impact weather and meteorological disaster, especially precipitation extreme, summer high temperature, haze and typhoon, so more strategies of mitigation and/or adaptation of natural disasters are quite useful and necessary for local government and the public in the future.     

江苏省地质灾害气象预警系统的设计与实现

由于强降水是滑坡、崩塌等突发性地质灾害的主要诱因,通过分析现有地质灾害和降水资料以及灾害的发生与强降水之间的关系,综合考虑该地区地质环境特征和前期降雨过程、降雨类型、累计雨量和当日降雨量以及预期(未来24h)降雨量,对滑坡、崩塌灾害与降雨量的相关性进行了研究,建立了地质灾害气象预警模型,在此基础上开发了江苏省地质灾害气象预警系统并投入使用。该系统运行稳定、功能全面,可自动下载气象数据、绘制雨量等值线图,具有强大的信息查询功能。