北京及周边地区城市尺度热岛特征及其演变

采用北京及市郊地区共16个标准国家气候站的1961～2000年40年温度资料对北京及周边地区的城市尺度热岛特征及其演变进行了研究.研究表明北京城区与郊区温度是同位相升降,且郊区温度一直低于城区.其温差维持并同位向振荡,温度逐年升高,城区与郊区温差逐年增大,表明北京热岛效应一直稳定存在,而且北京的热岛效应在随时间加剧.以海淀为代表的北京城区大部热岛效应显著,门头沟、石景山、丰台、房山和通县等地是局地升温的显著区域.因此,北京具有城市、卫星城市"热岛"多中心的复杂特征.分析热岛效应增强的趋势表明世纪末的10年与80年代的10年相比,北京城区与郊区的热岛效应增强趋势显著.特别是以海淀为代表的北京城区大部,热岛效应进一步明显增强;北京的东南部的局地升温效应加剧,通县也是一个明显的升温区域,并有一个从河北省伸向北京东南部的"暖脊". 尺度滤波分析表明,北京城市热岛效应10年变化的增强区域与城市位置十分吻合.北京城市热岛效应还具有中尺度特征.以海淀为代表的北京城区大部是热岛的主要中心,主中心内还有几个更小的高中心嵌套其中,分别位于三环路以内的西部和北部.北京城郊热岛效应发展趋势仍是严峻的,须进一步努力进行北京及周边地区环境的改善.     

北京城市能见度及雾特征分析

利用北京及市郊16个标准国家气候站的1980至2000年21年能见度与雾特征等资料,对北京及周边地区的能见度和雾特征及其演变进行了研究结果表明,近20年北京能见度的变化存在显著季节性差异.近20年来,北京市区能见度冬季和夏季呈两种不同的变化.冬季能见度有转好趋势,夏季,80年代以来,北京市城区海淀、京西门头沟、石景山、丰台等地、北部及东部等地能见度有逐年转差趋势,冬季和夏季能见度距平呈反位相变化. 近十年上述能见度转差地带,雾日也是增加的.20世纪的最后10年与80年代开始的10年相比,夏季7、8、9月份北京城市和郊区的雾日有显著增加.雾日的高峰值出现在以海淀区为中心的北京城区的全境,包括京西的石景山、丰台、门头沟等地;另一个雾日数高峰区位于北京东部地区.北京夏季雾增加与能见度减低的地区分布趋于一致可能与北京特殊的"马蹄形"大尺度地形堆积影响有关. 尺度过滤分析研究表明,夏季,从北京城区向东南方向伸展至河北一带地区,有个显著的带状能见度减弱区.这个能见度减弱带与尺度分离揭示的城区内更小尺度的雾增大特征现象有关,有可能与最近10年北京以南地区其他的工业排放或污染源对北京的输送及城市发展变化有一定关系,即与大气气溶胶分布和北京特定的气象条件和城市变化状况有关.     

第一讲 现代天气图形学概念及技术发展

1 走向2000年计算机图形学的发展 计算机图形图象学及其技术的发展,充分展示了这项技术的广阔前景。虽然目前各个领域都在应用图形图象技术,然而,人们也许并未能及时地联想到,在走向2000年之时,光控、声控计算机图形图象技术已进入日程。三维动态图形图象的发展,将使人们对研究对象的思维理解更具立体化和真实感。气象科学的发展不例外地也将遇到这种挑战。本文力图以国内外计算机气象图形学发展为线索,论述现代计算机天气图形学某些新概念及发展。     

我国沿海台风百年遇重大灾害的Poisson分布特征

使用114年西北太平洋台风资料，50年台风灾害和灾害指数诊断资料与美国70年灾害指数的研究进行对比分析，研究我国沿海地区代表站的百年遇重大台风灾害的Poisson分布特征和灾害指数与台风强度的分布关系。采用Poisson分布对中国沿海热带气旋致灾机理和灾害特征进行分析研究，给出中国北起渤海湾，南到广西的广大海岸线上，台风登陆致灾度（灾害分类、致灾频率，N年遇度等）分析，指出Poisson应用价值。台风灾害指数与台风强度的分析为我国和西北太平洋台风登陆灾害及损失的客观评估提供了重要的参考。     

微机Windows技术的开发与气象图形显示的应用

本文给出微机气象图形显示中Windows技术的一个方案。文中提出的Windows非同步放大(缩小)方法及Windowplus技术方案在微机气象图形软件中被采用。业务运行表明,该技术在气象多尺度现象的图形表达方面,在多时间、多空间层次气象图形的同屏叠加、平移、开窗放大、缩小等多功能综合显示等方面具有较强的功能。     

中国北方地区冬季雨雪年度变化与大气气溶胶分布特征研究

近年来,随着大气观测技术的快速发展,为冬季大雪年际变化研究提供了一些新的观测事实,增加了新的认识。认为大气环流对降雪的年际变化的影响只是重要方面之一。新的观测事实启示研究者,冬雪的年际变化和差异还可能与其他影响气候变化有更为复杂的因素——大气气溶胶特征有关。基于1980-2008年中国气象台站降水量资料和1980-2005年北方地区大气气溶胶光学厚度（AOD）资料,研究中国北方地区大范围多雨雪以及少雨雪年度变化与大气气溶胶分布特征的关系。结果表明：1980-2008年,中国北方地区典型的多雨雪年为1980、1984、1989、1993、1998、2003年和2006年;少雨雪年为1982-1983、1985-1988、1997、2001年和2005年。根据1980-2005年华北逐年冬半年雨雪总量与北方地区同期AOD相关分析,揭示中国北方地区雨雪年度变化与气溶胶光学厚度（AOD_550m）的年度变化存在正相关,相关系数达到0．001的显著性水平。同期资料AOD。。。分析表明,中国北方地区冬季多雨雪与少雨年大气气溶胶光学厚度差异显著,多雨雪年大气气溶胶光学厚度显著偏厚,中国华北北部、东北南部地区AOD正距平的平均值达到1×10。-5×10^-3,冬季北方地区少雨雪年与此差异显著,AOD为显著负距平,其平均值为-5×10^-3。     

北京夏季空气质量的气象指数预报

该文提出一种参数化预报方法,制作北京及其周边地区夏季空气质量气象条件指数预报。采用2000-2007年7-9月北京市观象台大气成分 (PM₁₀) 逐日观测资料和华北区域气象站网加密地面观测及探空信息,分析北京地区夏季奥运会历史同期与高污染过程 (PM₁₀浓度>150μg/m3) 关系密切的敏感气象要素和变量。引入适应度函数分级方法,计算北京周边不同观测站可能形成污染向北京输送的权重,建立北京夏季空气质量气象条件参数PLAM (parameters linking air-quality and meteorology) 预报模型。PLAM指数给出北京局地污染气象条件的客观定量诊断和预测,并可指示周边地区有利 (或不利) 于污染向北京输送的强度和方位。夏季“静稳型”气象条件参数化PLAM方法为北京奥运气象保障任务实时提供预报产品,分别用PM₁₀及可吸入颗粒物指数 (API) 对2008年7-8月PLAM逐日预报进行检验,相关系数达到0.001显著性水平。     

AFDOS多媒体新版本原理与设计

叙述了ＡＦＤＯＳ多媒体新版本的原理与设计，介绍该版本的硬件结构及压缩、同步、叠加、计算机视沉原理等，展望此项技术在预报人员实时收集来自多种媒体的天气信息，进行同化合成，综合决策服务、建设现代天气会商规程与技术中的应用前景。     

第三讲 Windows与联想智能天气诊断决策技术

“智能”已是当前科学与技术领域的热门话题。综合决策则是天气诊断、预报及结论生成的关键技术。据估计,目前世界上约有5千余名卓有专长的学者在这一“智能”与“决策”领域从事研究和发展。与智能天气诊断决策技术有关的以下问题十分引人注目。     

第五讲 AFDOS新系统的设计

1 发展概况 天气分析业务系统的总体设计是一项重大软科学问题。AFDOS(Analyzing Forecast-ing Data Processing Operational System)的设计之所以在国内外占有地位,一方面在于其设计中不断吸收新的技术,更重要的是不失