4种城市下垫面地表温度年变化特征及其模拟分析

利用对沥青、水泥、裸地和草地等4种城市下垫面地表温度的2年观测资料,系统分析了4种城市下垫面地表温度年变化特征及其影响因素,建立了地表温度模拟模型.主要结果:(1)4种城市下垫面日平均温度、日最高温度、日最低温度的年变化特征总体与气温一致,不同下垫面间温度差异在夏半年均大于冬半年.(2)沥青、水泥、裸地和草地的日平均温...     

我国北方不同下垫面地表能量通量的变化特征

利用"中国干旱气象科学研究计划——我国北方干旱致灾过程及机理"的观测数据,分析塔中站、奈曼站、平凉站和锦州站2015年8—10月及定西站2016年8—10月地表能量通量变化特征。分析发现,不同下垫面辐射均表现出明显的日变化,相对于向下短波辐射和向下长波辐射,不同下垫面反射辐射和向上长波辐射差异更加明显。塔中站反射辐射和向上长波辐射最大,锦州站和平凉站相对较小。净辐射具有明显的日变化特征,和总辐射相位一致,农田净辐射日峰值相对较大。地表反照率3个月平均从大到小依次为塔中站(0. 27)、定西站(0. 19)、锦州站(0. 16)、奈曼站(0. 15)和平凉站(0. 14)。各站点感热通量和潜热通量均为单峰型,其中,奈曼站感热通量峰值最大(276 W·m~(-2)),平凉站潜热通量峰值最大。定西站和锦州站净辐射分配以感热通量为主,平凉站则以潜热通量为主。     

重庆夏、秋季降水异常的多时间尺度特征

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西宁市夏季不同下垫面温度特征分析

本文利用地处西宁市城区的省局大院观测点、甘里铺气象站、新宁广场、康乐新村4个不同地点、不同下垫面2002年7—9月的气象观测资料，探讨了城市内不同下垫面的气温特征及差异研究，并通过计算气温与不同下垫面数据进行相关分析，线性相关较好。因此通过气温经过订正后可预报不同下垫面和不同背景下的湿度，为高原城市气候深入研究、城市绿化布局、城市规划决策、城市生活环境改善等方面提供科学依据。     

同辐射条件下不同下垫面温度差异分析

从2006年3月1日开始,嵩县气象局自设了水泥面、草面的温度和最高、最低温度观测项目,通过对探测获得的资料与日常地温场观测资料的统计分析,找出了裸地、水泥地、草地3种不同下垫面之间温度的差异:年均温、年均最高最低温度、年极端最高最低温度.草面均低于水泥面和裸地,而冬季草面平均最高温度和极端最高温度高于水泥面和裸地.     

重庆市年平均气温变化多时间尺度特征的诊断研究

利用长年代气温资料讨论了重庆市年平均气温的多时间尺度特征，结果表明:重庆市近几十年气温变化有明显的阶段性，但总的趋势是下降的，这与同期全球、北半球及中国气温有显著上升趋势有差异。     

南宁市夏季不同下垫面温度特征分析与预报研究

对2000年至2002年4～9月南宁市下垫面表面温度观测资料的分析表明，下垫面温度明显高于百叶箱气温，尤其是日最高温度差异更大。而不同下垫面之间的温度变化，也有较大不同。下垫面温度的变化与其它气象因子密切相关。在上述分析的基础上，应用统计学方法建立了几种下垫面表面温度的预报方程。     

沈阳市夏季不同下垫面温度特征及其在气象服务中的应用

在炎热的夏季里,城市不同下垫面温度变化及其对人体影响的研究,对于人体贴身条件的生态控制来说具有重要的意义.利用2005年6月1日至8月31日沈阳市的3个不同区域、不同下垫面温度的实测记录和沈阳观象台温度、云量资料,分析其相关性,并绘制出点聚图,采用线性回归方法建立了夏季高温预报方程式.并从生物意义上分析了在沈阳城区不同下垫面条件下的"炎热感" 与"可能中暑"等问题,提出了关于"炎热感" 与"可能中暑"事件发生的预报预警方法,为沈阳市专业气象预报产品的研发提供新的科学依据.就城市高温变化情况及其生物意义的研究,依据生态学原理作了说明,指出了目前尚存在的问题,展望未来发展并提出进一步开展类似研究的建议.     

南宁各种下垫面温度特征及预报方法探讨

介绍下垫面温度观测的原理,并用南宁2002年12月至2003年11月资料,分析了沥青、水泥、泥土温度的特征,包括这3种下垫面的日平均温度、日最高温度、日最低温度、温度日较差特征以及它们与气温的差值。指出气温是影响各种下垫面温度的最主要因素,云对下垫面日最高温度影响显著,大气环流变换对各种下垫面温度的波动有明显影响。对各种下垫面日最高温度的预报方法进行了初步探讨。建立了基于日最高气温预报之上的各种下垫面日最高温度预报模型,并对预报与实况值进行了对比分析,指出提高次日最高气温的预报准确率和预报是否出现阴天有中到大雨天气的预报准确率,可显著改善各种下垫面日最高温度的预报效果。     

北京城市下垫面边界层湍流统计特征

分析了1998年10月在北京325 m气象塔47 m、120m及280m 3层取得的湍流资料,讨论了湍流宏观统计特征量等随稳定度变化的规律.结果表明,47 m及120 m观测到的感热通量的日变化基本一致,城市边界层中近地层高度可达100m左右,这主要是由于下垫面粗糙度很大所致.同时发现当冷空气来临时,边界层中的感热通量会有明显增大.     

重庆夏季降水异常的多时间尺度分析

简介小波分析技术的特点及其在大气科学研究中的应用.并用一维Morlet小波变换对重庆地区(单站资料)1960～2000年共计41年降水资料序列作周期诊断分析,发现重庆降水存在最为明显的准18年周期振荡,其次也具有11年、3～5年及8年的准周期.     

50年来中国沙尘暴的多时间尺度变化特征

采用中国强沙尘暴序列及其支撑数据集,对1958—2007年中国沙尘暴的时间序列进行小波分析,揭示了中国沙尘暴多时间尺度的复杂结构和总体变化趋势,给出不同时间尺度下沙尘暴变化的突变点,并对未来变化趋势进行了展望。结果表明：中国沙尘暴呈明显振荡式减少趋势,距平值在1985-1986年出现转折;50a中沙尘暴变化呈现从多到少的振荡形式,其减少趋势的振荡变化主要受6—8a和2～3a尺度变化的叠加影响,6～8a尺度变化出现了4次突变;1966、1985和2001年沙尘暴出现较强的变化是多时间尺度叠加的结果。2008年后的10～15a中,沙尘暴总体减少趋势将减缓,其平均值在1958-2007年平均值和1983-2007年平均值之间,2011年前后可能出现一个接近2001和2002年平均情况的峰值,随后仍和缓减少。     

区域降水的多时间尺度特征

简单介绍小波分析技术的特点及其在大气科学研究中的应用。用一维Morlet小波变换对重庆地区(单站资料)1960～2000年41年降水资料序列作周期诊断分析,发现重庆市降水存在最为明显的准18年周期振荡,其次也具有11年、3～5年及8年的准周期。Morlet小波变换系数的零点对应于重庆市40余年降水变化的突变点,据此得出降水的多时间尺度特征和规律。无论是较大时间尺度,还是较小时间尺度,重庆市夏季降水、年降水变化均处于较强的偏多期,且偏多的趋势仍较明显,而秋季降水则处于较强的偏少期。     

重庆降水和赤道东太平洋海温相关的多时间尺度特征

采用小波分析和滑动相关技术,分析了重庆夏季降水和赤道东太平洋冬季海温的多时间尺度变化特征,发现两者之间的相关性在不同时间尺度上存在显著差异,而且这种相关性具有多时间尺度特征。     

2002年南宁不同下垫面温度及紫外线辐射强度评价

对南宁2002年沥青、水泥等不同下垫面温度观测资料和紫外线辐射强度观测资料进行分析,结果表明:沥青、水泥日最高温度均比同期气温明显偏高;南宁属紫外线高辐射地区。     

城市下垫面空气动力学参数确定方法综述

地表粗糙度和零平面位移是2个重要的空气动力学参数,对于城市下垫面,粗糙元的形态非常复杂,空间分布上存在较大的非均匀性,如何确定城市下垫面地表粗糙度和零平面位移目前尚无最佳方案。概述了这2个参数适用于城市非均匀下垫面的参数化方法,包括风温观测方法和粗糙元形态学方法。探讨了各自在应用过程中存在的问题及进一步的研究工作,并且提出,通过数学模型的改进和卫星遥感技术的引入,粗糙元形态学方法会有更好的发展前景：     

2002年南宁不同下垫面温度及紫外线辐射强度评价

对南宁2002年沥青、水泥等不同下垫面温度观测资料和紫外线辐射强度观测资料进行分析，结果表明：沥青、水泥日最高温度均比同期气温明显偏高；南宁属紫外线高辐射地区。     

南京地区城市下垫面特征对雷暴过程影响的数值模拟

本文选取2011年7月23日发生在南京的一次雷暴个例, 利用中尺度数值模式WRF(Weather Research and Forecasting model),耦合Noah/UCM,并采用NCEP FNL 1°×1°每日4次的全球分析场资料作为初始场及南京自动站观测数据等,对南京地区城市下垫面特征对雷暴过程的影响进行了数值模拟。结果表明:模拟的雷暴发生发展过程与该地区城市下垫面有着密切的联系。首先,雷暴发生前期,南京地区热岛效应明显。其次,城市上空的感热通量较高,结合城郊下垫面热力差异造成的城市热岛环流,加强了城区的辐合上升,为雷暴的形成提供了重要的抬升作用。城市下垫面扩张,使其上空边界层高度相应提升,垂直混合高度增加,有助于对流云的发展。此外,城市下垫面加强了大气低层的扰动位温,为雷暴提供了不稳定的层结条件。最后,城市地表较大的粗糙度使雷暴降水在城区低层的迎风面一侧明显增强。     

2008年7—9月中国北方不同下垫面晴空陆面过程特征差异

采用2008年7—9月观测的中国干旱/半干旱区实验观测协同与集成研究资料,选取了9个下垫面(包括裸地、草地、森林和农田),分析了中国北方不同下垫面以及不同地区同类下垫面的晴空陆面辐射平衡和热量平衡日变化特征差异。结果表明,不同下垫面以及不同地区同类下垫面的地表辐射和能量过程特征差异明显,而这种差异主要源于下垫面的光学特性、水热特性以及局地陆-气系统中可利用水分的不同。在辐射平衡的比较方面,荒漠沙地发射的长波辐射最大,高寒森林的长波辐射最低,农田下垫面发射的长波辐射总体低于草地;荒漠沙地、草地、农田和高寒森林的反射率依次减弱;荒漠沙地、草地、农田、森林下垫面的净辐射依次增大。在能量平衡方面,荒漠区沙地可利用能量大部分(约80%)用于加热大气,约20%消耗于蒸发和加热土壤;草地下垫面可利用能量中用于加热大气的能量比蒸发水分消耗的能量高,但高寒草甸例外;农田下垫面可利用能量的大部分消耗于蒸发,消耗于加热大气的能量不到20%。水含量越高,潜热通量越大,能量闭合率越低,能量过程也更复杂。     

索马里急流多时间尺度的变化特征及其与中国降水的联系

利用欧洲中心的再分析风场资料,采用相关分析、合成分析等方法,分析索马里急流活动的多时间尺度变化特征,研究其在年际、年代际尺度和季节以内尺度对中国降水的影响。结果表明,索马里急流强度的年代际变化特征较明显,急流在1960年代逐渐变弱,1970年代初最弱,1970年代末期开始缓慢增强。索马里急流在不同时间尺度上与中国夏季降水都有较密切的联系,初步分析表明,在年际尺度上索马里急流建立初期的5、6月与后期降水的超前相关性较好,在年代际尺度上急流与同尺度中国降水的关系密切。无论是超前还是同期相关,索马里急流强度与中国典型相关区降水的关系存在明显的年代际变化特征。此外,季节以内尺度索马里急流强度异常与过程也存在一定联系,在夏半年急流的主要活动时期,索马里急流强度的正（负）异常对应中国的降水偏多（少）,且正距平异常时对中国降水的影响更大。