北京城近郊区火险气象等级预报方法

根据北京城近郊1986－1995年逐日气象资料，分季对各气象要素与接警次数作曲线拟合和相关分析。在对单个气象要素分析的基础上，根据权重系数，建立了各季城市火险气象等级的短期、中期预报方程。经回代和试报检验表明，该预报方法有较高的预报精度。     

拉萨近地层风廓线模拟

本文利用1986年中美联合青藏高原大气科学试验期间的考察资料,研究了拉萨近郊风廊线的特征。从莫宁——奥布赫夫相似理论出发,建立了青藏高原近地层风廓线模拟的模式。     

晴天地表总辐射和净辐射瞬时值计算方法

以较为精确的大气辐射传输模式为基础,研制出晴天地表总辐射和净辐射瞬时值的计算方案。与以往的经验计算方法不同,该方案将辐射传输带模式的思路引入地面太阳辐射计算,并尽可能将大气中吸收和散射物质对太阳辐射的影响考虑进去,从而使该方法具有较好的精确性和普适性。在此基础上采用了Kokhanovsky等人提出的大气气溶胶反射率和透过率参数化方案,使得气溶胶对地面总辐射和净辐射的影响得到较好的处理。采用的自变量都是数值预报模式或卫星观测能提供的气象要素,因此该方案即可用于数值预报模式或陆面过程模式计算地表辐射平衡,又可以利用卫星观测或再分析资料估算地面太阳能资源分布。利用美国能源部三个大气辐射观测站点2005年全年的观测资料及欧洲宇航局提供的卫星反演气溶胶资料对计算方案进行了检验。结果表明,该方法十分精确,所有点的平均相对误差都小于6%,误差的均方差都小于0.3 W•m^-2。     

云天地表总辐射和净辐射瞬时值的计算方法

为减少计算机时,满足实时预报要求,全球数值预报模式中的辐射计算频率通常设定为三小时。这样处理会大大减少计算量,但也同时导致较大辐射日变化偏差,并影响模式对地面能量平衡,对流及降水的模拟。为改进这一缺陷,我们开发了一种辐射快速计算方案,可用于计算瞬时地面太阳总辐射和净辐射,使到达地面的太阳辐射计算可与模式积分同步进行,从而改善地面太阳辐射日变化模拟。本文介绍云天的计算方法。该方案所用的输入变量均为预报模式或卫星观测所能提供的量。结果表明：该方案既可用于数值预报模式也可利用观测资料独立计算地面太阳辐射。经与美国能源部大气辐射观测资料检验,该方案的精度很高,地面总辐射瞬时值的平均计算误差小于7%。     

中国低温雨雪冰冻灾害危险性评估与区划

利用1960-2009年全国542个站点的常规气象观测资料,从灾害成因角度筛选评估指标,建立灾害危险性评估的气象指标体系,基于不同强度频率的评估思路构建综合危险性指数,对中国低温雨雪冰冻灾害危险性进行评估和区划.结果表明:(1)中国大部地区属于低危险区,高危险区主要集中于黑龙江—吉林—辽宁东部—内蒙古东部、新疆北部、青海南部—西藏东北部—甘肃南部.南方绝大部分地区均处于极低危险区.(2)南方地区内部相对高危险区主要集中在四川中南部—云南东北部—贵州西部、湖南东部、安徽南部—江西北部、河南北部.(3)高危险区的分布与地形、纬度均有着密切的关系.     

晴天地表太阳辐射的参数化

讨论了晴天地表太阳总辐射和地表太阳净辐射瞬时值的参数化方法。首先利用辐射传输模式和中纬度夏季标准大气廓线,分谱带计算晴天各种大气条件下地表反射率取定值时的地表太阳总辐射,并把所得的结果作为标准资料,提出参数化方案。然后将地表反射率的影响作为误差项进行订正,从而得到各种地表反射率条件下的晴天地表太阳净辐射的计算方法。该方法的拟合精度较高,拟合值与辐射模式标准值的平均相对误差在0.3%以下。该参数化公式可以用于大尺度数值模式中地表辐射平衡的计算,以期达到地表辐射平衡计算与模式积分同步进行的目的。     

北京城镇规划对气象条件影响的定量分析

针对北京地区城镇化快速发展带来的气象环境问题,选取夏季晴天典型个例,采用数值模拟的方法,研究了2004—2020年北京城市总体规划方案中新城建设、绿地增加和水体恢复的环境效应。结果表明:规划对夏季六环内高温、小风、低湿的气象环境有所改善。其中,城镇用地增长地区,气温增幅达1~2℃,夜晚最大;风速和比湿的降幅分别在0.2~1 m·s~(-1)、0.2~1 g·kg~(-1)之间,白天降幅最大;在城镇扩张周边地区,气温的受影响范围最大,白天可达城镇增长面积的3倍,增幅在0.2~1℃;风速和比湿的降幅影响范围都在城镇增长面积的0.3~0.5倍之间,且晚上风速影响范围广,比湿白天影响幅度和范围大。以亦庄为例,基于地理信息系统的精细分析表明,城镇用地增长率与气温增幅、风速降幅和比湿降幅都成线性正相关关系。当城镇用地增长率达到15%~30%时,气象要素的变化幅度会急剧加大。因此,初步建议在城镇规划中将建设用地的增长率控制在20%以内,将用地扩张对局地气象环境造成的不良影响降到最低。     

城市化效应对北京市短历时降水特征的影响

对北京城区和郊区的自动气象站的部分小时降水量资料进行了分析和概率分布的拟合,结果为：小时降水量适用对数－Ｗｅｉｂｕｌｌ分布模式拟合;中到大雨时,城市效庆对下风区的短历时降水雨量增加影响最明显;而在市中心,短历时降水暴雨的发生概率和强度增加最显著。     

Radiative Forcing of SO2 and NOx： A Case Study in Beijing

A case study was performed in Beijing in 2000 to observe concentrations of SO2 and NOx in the atmosphere and to evaluate their radiative impact. It was found that the concentrations of these gases are usually high in the morning due to a temperature inversion in the boundary layer. The average concentrations obtained from the observations are much higher than those used in the McClatchey reference atmosphere. The radiative impacts of these gases are calculated using a line-by-line radiative transfer model. The results show that the radiative forcing at the surface due to SO2 is 0.0576 W m-2 and that due to NOx is 0.0032 W m-2. These figures are almost compatible with that due to CFC11.