江西2003年特大干旱气候分析

利用1959年以来的历史气象资料,对江西2003年特大干旱的气候特征进行了分析,结果表明：2003年7-8月全省雨量之少位居历史第1位,9-11月雨量之少居历史第4位,7-12月雨量之少居历史第1位,7月一次年2月雨量之少居历史第4位;2003年江西伏旱指数居历史第3位,伏秋旱指数居历史第5位;动态干旱指数监测结果显示,干旱指数最高值出现在2004年2月21日,与实际旱情发展较为一致。     

数据包络分析方法在辽宁沿海经济带发展战略评价中的应用

在辽宁沿海经济带发展战略环评中,运用数据包络分析（DEA）方法进行港城一体化发展量化评价。评价结果表明：锦州属于“双有效城市”,丹东和盘锦属于“双无效城市”,营口属于“港口有效城市”,大连和葫芦岛属于“城市有效城市”。根据量化结果提出港口统筹规划、临港产业带动城市发展、港城可持续发展等港城一体化发展对策。     

城市气候承载力定量化评价方法初探

本文从气候天然容量、城市气候压力和城市协调发展能力3个方面选取24个指标构建较完整的城市气候承载力评价指标体系。气候天然容量指数采用内梅罗指数法计算,城市气候压力指数和城市协调发展能力指数采用基于熵权的综合评价方法计算,进而构建城市气候承载力综合评价函数以量化评价结果。以上海市为例,对其气候承载力进行定量化评价。研究表明,本文建立的气候承载力评价指标体系是可行的,它可以描述某一城市时域上的变化,也可以对区域气候承载力开发利用过程中存在的问题进行甄别,并可作为气候预警响应的依据,为我国建立区域气候安全管理机制提供技术参考。分析上海市2004-2013年这10年间气候承载力的变化趋势,结果表明研究期内上海市气候承载力整体劣于基准年值,且因深受气候天然容量的影响而处于较大波动状态。     

乌鲁木齐及周边城市空气质量变化特征及影响因素分析

利用2004—2010年乌鲁木齐及其周边的米泉、昌吉、阜康、克拉玛依和吐鲁番6个城市空气质量日报资料,同时结合降水和风速等气象资料对空气质量变化特征和影响因素进行分析。结果表明:(1)除了吐鲁番外,其他5个城市每年API指数具有相同的变化规律,每年的10月开始API指数逐渐增大,翌年的3月开始API指数逐渐下降。(2)6个城市API指数变化依次为,米泉乌鲁木齐阜康昌吉吐鲁番克拉玛依。(3)每年Ⅰ级和Ⅱ级天数占主导地位,乌鲁木齐和米泉在60%～80%之间,昌吉、阜康和吐鲁番在70%～90%,克拉玛依占到97%以上。(4)API高值出现在冬季,低值出现在夏季,反映了乌鲁木齐及周边城市典型的煤烟型污染特点;冬天逆温天气及大气稳定度以稳定型居多不利于空气污染物的扩散稀释;API与月降水量和月平均风速呈负相关关系。     

新疆莫索湾高温日数统计特征

根据新疆石河子垦区莫索湾气象站1961~2009年高温资料,运用气候统计分析方法,对莫索湾的高温时间序列进行了分析,在此基础上通过计算高温异常指数,对其高温天气的危害性进行了评估排序与分级研究。结果表明,莫索湾高温日数整体上没有明显的变化趋势。20世纪60年代、70年代末至90年代中期2个时段的高温日数呈下降趋势,而20世纪90年代中后期至2000年期间呈上升趋势;高温日数的年代际变化为"单峰型"特征;6~8月为高温的多发时段,其中7月出现高温的天数最多;高温天气过程造成的灾害影响评价,应着重考虑高温日数、持续时间和强度3个方面。根据月高温异常指数定义,通过排序分级,得出莫索湾高温评估情况为:排在第1位的1974年7月高温天气过程为"50 a一遇",第10位的1987年8月高温天气过程为"5 a一遇"。运用排序分级进行的莫索湾高温灾害评估方法,能够客观反映其高温灾害天气的分布特征,且可操作性强,为今后高温灾害评估业务提供很好的参考。     

马鞍山市生态旅游气候舒适度评价分析

利用马鞍山市1960—2017年的逐日气温、相对湿度、风速等气象观测数据,对马鞍山市生态旅游气候舒适度进行综合评价,统计马鞍山温湿指数、风寒指数、着衣指数以及综合舒适度指数,结果表明:马鞍山市生态旅游气候舒适度较高的月份集中在3—6和9—11月,其中4—6月为高度舒适的月份,旅游资源丰富,非常适合户外出行活动。     

长三角地区城市用地扩展及城乡热环境的特征分析

利用1993年和2004年长三角地区的卫星遥感资料,分析了该地区的3个主要区域南京、上海、苏锡常及其周边的土地利用类型变化,定量地评价城市用地扩展程度.结合2004年地表温度(LST)卫星资料,揭示了城乡LST空间分布特征及其差异.结果表明:上海、苏锡常和南京11a期间城市建设用地动态度K分别为204.0%、354.3%和99.2%,苏锡常城市扩展程度最快;不同土地覆盖类型的LST不同,城市用地LST最高,其次作物地,林地最低;城乡之间平均地表温差具有季节变化,冬季最大,而秋季最小.     

南昌市环境空气臭氧污染现状分析

利用南昌市省外办环境空气监测点2003—2006年臭氧监测资料,使用综合污染指数法和国家《环境空气质量标准》进行分析评价。分析结果表明,南昌市省外办监测点环境空气中臭氧污染已经达到一定程度,2006年臭氧年日均值达0.203 mg/m3,年日均值超标率为12.63%;臭氧污染指数为2.03,污染负荷高达53.88%,比目前最为关注的污染物(可吸入颗粒物)污染负荷高39.07%。臭氧已成为城市环境空气中的主要污染物之一,尤其是每年的9月和10月,其污染更为严重。建议全省各城市积极创造条件开展环境空气臭氧监测,并纳入必测项目参加评价;环保部门应加强与气象部门的合作,科学分析江西环境空气臭氧污染原因,提出防治措施。     

基于FY-3B/VIRR数据的济南市城市热岛效应与影响因素分析

热岛效应是城市发展过程中的热点社会问题之一。研究以济南为例,基于 FY－3B/VIRR数 据,应用改进型 Becker和 Li “分裂窗” 算法获得遥感地表温度数据;采用热岛强度指数与热岛比例指数,定量分析济南市2013—2020年城市热岛效应的时空变化特征;从自然与社会经济角度,采用灰色关联度分析法,定量评价城市热环境的影响因素对城市热岛效应变化的贡献度。结果表明：1）改进型 Becker和 Li “分裂窗” 算法在济南市有较好应用,与国家级地面气象观测站 “0 cm地表温度” 实测数据线性拟合决定系数 R2 为 0.89。2）热岛区域面积年际变化呈现先增加后减小逐渐平稳的变化趋势,冷岛区域变化特征与热岛区域明显相反。3）夏季热岛区域面积（35.3%）最大,秋季（22.5%）次之,春（11.5%）、冬（10.6%）两季基本持平。4）热岛空间格局以城镇聚合轴为主导驱动,呈现 “点－线” 式空间结构特点。5）热岛比例指数总体呈现下降趋势,2013 年（0.22）与 2014 年（0.24）属较轻热岛年份。6）总人口数与归一化植被指数是影响济南城市热岛效应的主要因素。研究对于加强济南市地表热环境的监测与评价,指导城市规划与生态城市建设具有一定意义。     

中国中东部地区不同气候背景下城市乡村气温差异研究

本文利用中国中东部424个气象站常规观测资料与再分析气象资料,研究了1981—2014年中国中东部地区(京津冀、黄淮和长三角)不同气候背景下城市和乡村的气温差异(ΔT_(城乡))。研究发现,中国中东部ΔT_(城乡)昼夜基本皆为正,北部的京津冀和南部的长三角地区ΔT_(城乡)存在显著昼夜差异:白天长三角地区ΔT_(城乡)大于京津冀地区;夜间则反之,京津冀地区ΔT_(城乡)大于长三角地区;黄淮地区昼夜ΔT_(城乡)特征介于前两个区域之间。分析发现,各地区昼夜ΔT_(城乡)与城市和乡村的地表温差(ΔT_(d城乡))有很好的相关关系。城市规模不是造成南北方昼夜ΔT_(城乡)差异的原因。结合大气热源(汇)Q_1和水汽汇Q_2等要素进一步分析其物理机制发现,大气热源(汇)Q_1是表征南北方ΔT_(城乡)昼夜差异的较好物理指标:(1)白天,南方乡村和城市比北方乡村和城市Q_1皆较大,但南北方城市下垫面类型类似导致其Q_2基本相同,而南方乡村地表蒸散发强烈、地表大气升温较慢,使得南方地区ΔT_(城乡)大于北方地区ΔT_(城乡);(2)夜间,北方乡村地区Q_1负值绝对值高于南方乡村、也高于北方城市,即北方乡村感热降温显著强于南方乡村和北方城市,而南北方城市Q_1值基本相同,使得北方地区ΔT_(城乡)大于南方地区ΔT_(城乡)。本文研究结果表明,高温湿润地区白天城乡温差更大,而低温干燥地区夜间城乡温差更大。     

江西省生态质量气象评价及其动态变化分析

参照《生态质量气象评价规范(试行)》标准,以2008—2013年遥感晴空数据及相关气象、统计、调查等资料为数据源,对江西省生态环境状况进行气象评价,并对其动态变化进行分析。结果表明,2008—2013年,江西省生态环境状况整体处于良好水平,且生态质量逐年略有提升。其中,1)江西省植被覆盖度整体较高,并呈小幅上升趋势;2)湿润指数亦呈现小幅上升趋势,并且江西省降水随季节分布不均,春季湿润指数值平均最大;3)水体密度指数及土地退化指数较稳定,但存在季节变化;4)灾害指数随年度受灾程度不同有较大起伏,夏季是江西省遭受气象灾害较为频繁的季度。     

沈阳市城乡梯度湿地水体碳氮磷含量变化研究

湿地是人类生存和发展的重要环境之一,然而城镇化在带动经济发展的同时也严重影响了湿地生态系统。本文利用城乡梯度研究方法结合湿地分布特征,设置从沈阳城市中心到城市边缘的研究样带,沿着城镇密集区（浑河）—郊区（蒲河）—乡村（卧龙湖,仙子湖）梯度带选取典型湖泊和河流湿地样地为研究对象,系统分析城镇化对湿地水体碳氮磷含量的影响。研究发现湿地水体碳氮磷含量与城乡梯度具有相关性,总碳（TC）和可溶性有机碳（DOC）含量及SUVA₂₈₀值沿城镇密集区—郊区—乡村梯度带逐渐增加,即远离市中心的乡村卧龙湖湿地最高,分别为（120.68±2.34）mg/L,（41.56±6.27）mg/L和（0.35±0.10）L/(mg·m),显著高于位于四环以外乡村仙子湖湿地、流经沈阳市四环蒲河和穿越三环浑河湿地水体。湿地水体氮磷含量总体上沿着城乡梯度带呈降低趋势,但蒲河湿地水体总氮（TN）和总磷（TP）含量最高,分别为（5.35±0.19）mg/L和（1.45±0.07）mg/L,显著高于位于城镇密集区的浑河湿地水体。城镇化作用总体上增加了湿地水体铵态氮（NH₄⁺-N）和硝态氮（NO₃^--N）含量,其中,横穿城镇密集区的浑河湿地水体NH₄⁺-N含量最高,为（1.28±0.14）mg/L;NO₃^--N含量则是位于郊区的蒲河湿地水体最高,为(1.42±0.15) mg/L。研究结果表明城镇化改变了湿地生态系统水体碳氮磷含量,使水体DOC含量降低,小分子化合物增多,不利于DOC在水体中的累积;同时由于人类活动的加剧也使氮磷排放增加,使水体氮磷超标,导致流经城镇密集区部分的浑河和蒲河湿地NH₄⁺-N和NO₃^--N含量高于乡村。未来随着城镇化的不断发展,应严加控制和合理规划,防止城镇化导致的湿地水体污染和生态系统的破坏。     

区域性极端低温事件的识别及其变化特征

区域性极端低温事件的客观识别方法主要包括4个部分:极端低温阈值的确定、极端低温事件空间区域的识别、空间区域的连续性过程提取和指标体系,结合个例分析验证了该方法在实际低温事件检测中的有效性。从空间分布和时间变化趋势等角度分析了近50年区域性极端低温事件的变化特征:区域性极端低温事件的发生频次较高的纬度带主要位于32°N和42°N附近,区域性极端低温事件的发生频次、强度和最大覆盖面积等存在总体减弱的趋势,在20世纪80年代后期存在显著的转折,90年代后期以来变化逐渐趋于平缓。此外,对各种单一指标与我国冷冻害造成的经济损失和受灾人口之间的相关分析,构建了体现区域性极端低温事件多方面影响的综合指标。     

大气平流扩散的箱格预报模型与污染潜势指数预报

该文在对平流扩散方程积分的基础上, 建立了对初始浓度有记忆力, 并对非相邻地区的浓度有感受力的箱格预报模式, 该模式的框架可用于各种时、空间尺度或多尺度的空气污染预测、预报.文中还定义了物理意义明确的空气污染潜势指数PPI以反映大气通风扩散稀释和干、湿沉降清除大气污染物的总能力, 结合天气预报模式和箱格预报模式则可进行空气污染潜势预报.给出了对源强和浓度监测要求灵活的空气污染指数PSI的预报公式和方法.在仅使用常规浓度监测资料的条件下, 检验了该文的基本方法, 其结果看来是可接受的.     

Contrasting characteristics of the surface energy balance between the urban and rural areas of Beijing

A direct comparison of urban and rural surface energy balances, as well as a variety of other variables including incoming shortwave/longwave radiation and aerosol optical depth, is conducted for the Beijing metropolitan area. The results indicate that, overall, the urban area receives a smaller amount of incoming shortwave radiation but a larger amount of incoming longwave radiation. However, comparisons in the aerosol optical depth and cloud fraction at the two locations suggest that neither aerosol optical depth nor cloud fraction alone can explain the difference in the incoming shortwave radiation. The urban–rural differences in the incoming longwave radiation are unlikely to be caused by the presence of more abundant greenhouse gases over the urban area, as suggested by some previous studies, given that water vapor is the most dominant greenhouse gas and precipitable water is found to be less in urban areas. The higher incoming longwave radiation observed over the urban area is mostly likely due to the higher temperatures of the ambient air. The urban area is also found to always produce higher sensible heat fluxes and lower latent heat fluxes in the growing season. Furthermore, the urban area is associated with a larger amount of available energy(the sum of sensible and latent heat fluxes) than the rural area, except in May and October when evapotranspiration in the rural area significantly exceeds that in the urban area. This study provides observational evidence of urban–rural contrasts in relevant energy-balance components that plausibly arise from urban–rural differences in atmospheric and land-surface conditions.     

用雷达反射率作对流性降水和层状云降水自动分类

为提高雷达定量测量降水的精度,利用武汉CINRAD/SA雷达反射率数据,研究提出了对流性降水和层状云降水自动分类算法(ACSS)。该算法在二维反射率结构场初步分类降水的基础上,识别亮带并从体扫描数据中提取降水的三维结构特征,然后对初步分类结果进行订正。试验表明,ACSS能较准确地实现对流性降水和层状云降水的自动分类,相对于只根据二维结构分类降水性能上有较大提高,主要表现在能正确识别出亮带特征明显的强层状云和对流核外沿的对流弱回波区。     

Constraint Inversion Algorithm of lidar equation for deriving aerosol optical property

A key question of the backward integration algorithm to lidar equation is how to determine the far-end boundary value. This paper develops a Constraint Inversion Algorithm (CIA) for deriving the value and then the aerosol extinction profile from lidar signals, which uses the ground-level horizontal lidar signals as the constraint information. The smaller the wavelength is, the more sensitive to the variation of aerosol ex-tinction to backscatter ratio solved by CIA. According to the property an algorithm is further proposed to simultaneously retrieve the aerosol extinction profile, the size distribution and the imaginary part of its re-flective index from the multi-wavelength lidar observations. CIA is tested in the inversion simulations with satisfactory result.     

近15年北京夏季城市热岛特征及其演变

根据北京地区20个地面气象观测台站1990-2004年7月的气温资料，分析了最近15年来北京夏季城市热岛的最新特征和变化趋势，也分析了城市热岛与气温，城郊地表温度差与地表温度，气温和地表温度间的关系。结果表明：北京夏季夜间出现了强热岛，郊区城市也出现了热岛现象，但白天城市热岛相对夜间不明显。夜间城市热岛强度呈逐年增强趋势，但白天这种趋势不明显。夜间城市热岛与气温呈正相关，气温高的年份，城市热岛强度相对也大；夜间城郊地表温差与地表温度呈正相关，地表温度越高，城郊地表温差越大；夜间，气温与地表温度呈正相关，气温越高，地表温度也高。白天，这些相关相对夜间来说不那么明显。研究成果对北京城市发展规划和高温灾害的防治有一定的科学参考价值。     

Constraint inversion Algorithm of Lidar Equationfor Deriving Aerosol Optical Property

1.IntroductionLidarisincreasinglyusedinmeasuringtheopticalpropertiesofaerosolsandcloudssincethe1960's.Ithasbeenshownthatthedeterminationoftheextinctioncoefficientasafunctionofheightisfeasible(Klett,1980;Fernald,1984;LuDarenetal.,1977;Spinhirneetal.,...     

近20年我国气象灾害损失的初步分析

利用1989—2008年的全国自然灾害灾情资料,采用综合集成评价方法计算出气象灾害损失的综合指数,运用聚类分析法对近20年的气象灾害损失进行定级并分析其随时间的变化。结果显示,20年中前10年气象灾害的损失比较大,后10年损失显著减小;气象灾害导致的人口死亡数在近20年中呈明显的下降趋势;1991、1994、1996、1998年为气象灾害的重灾年。