湖南省近46a雾霾天气时空分布特征分析

挑选出1971—2016年湖南省97个气象站出现大雾和霾的日期,然后对其时间、空间分布特征进行分析,得出以下结论:湖南省大雾天气先升后降再急速上升,霾天气前期稍下降后期迅速上升;雾霾天气中霾天气12月最多,7月最少,季节从多到少依次为冬季、秋季、春季、夏季;大雾天气湘西北、湘西南、湘东北多,湘南少,霾天气湘西北、湘中多,湘南、湘东北少;持续3 d及以上雾霾天气过程分别为349次、551次,持续天气最多分别为15 d、57 d,11月最多,7月最少。     

近34年青海省雾霾天气空间特征分析

利用1980-2013年青海省50个站地面气象观测资料,分析青海省近34年雾、霾、轻雾出现各站的日数和频次数。结果表明,青海省霾天气主要分布在海西、海北、海南、玉树西北部(曲麻莱、治多)、果洛北部(玛多、玛沁),整体呈西北部地区偏多,东部农业区最少;青海省东北部、东南部、西南部等年降水量相对较多的区域,是雾、轻雾集中出现的区域,霾天气出现最多的区域是年降水量相对较少的区域,也是雾、轻雾出现最少的区域。     

近31年宝鸡市灰霾天气时空分布特征

利用宝鸡市11个站的常规观测资料,通过统计分析的方法,对1981—2011年宝鸡市的年平均灰霾日和不同强度灰霾日的时空分布、线性趋势进行研究,结果表明:①宝鸡市灰霾天气主要出现在川塬区东部的凤翔、岐山、陈仓、眉县,南北山区较少。②灰霾天气易出现在11月—1月,4—7月较少。全区灰霾日冬季最多,其次是秋季,春、夏季较少。在各年代中,1990年代灰霾日最多,1980年代最少。③轻微灰霾日和轻度灰霾日呈"东多西少"分布,与总灰霾日的分布一致,而中度和重度灰霾日呈"西多东少"分布,表明宝鸡市灰霾天气主要为轻微、轻度灰霾。重度灰霾在市区周边出现多,与市区附近重工业企业多、汽车尾气等造成污染物含量较高,特殊地理地貌特征不利于污染物的扩散有关,在气象条件适宜的情况下,易出现重度灰霾天气。④总灰霾日、轻微和轻度灰霾日除陈仓外总体呈增加趋势,陇县、扶风、岐山增加趋势明显;中度、重度灰霾日的线性趋势基本为增加趋势。     

陕西省关中霾天气时空分布特征分析

利用国家气象信息中心提供的数据产品——雾霾数据集（v10）,筛选整理出1983—2012年陕西省关中地区48个气象站的霾天气现象数据,分析关中霾日（站次）的时空分布特征。结果表明：关中地区霾日共有17 435站次,年平均5812站次,霾日呈减少趋势;关中霾日月分布呈“碗”状形态,其中1月(1237站次)、12月(1115站次)最多,5—8月较少为133～146站次,10月到次年3月属霾天气的高发期;蓝田、长安、华县、大荔是关中地区霾天气的高发区。2003—2012年,在关中48个站中,有25站年平均霾日在1 d以内,占521%,其中有13站连续10 a无霾日,占关中站点的27%。

     

2015年监测城市雾霾污染的时空分布特征及其社会经济原因分析

以2015年我国首批监测城市的雾霾数据为基础,综合现有文献全面选取16个变量,首次考虑氮肥对雾霾的影响,采用克里金插值、全局Moran''I、局部Moran指数和多元线性回归等定量与定性相结合的方法,对雾霾污染时空分布特征及其社会经济原因进行分析,结果表明：（1）雾霾污染月、季变化显著：从逐月PM2.5浓度分布形态来看,PM2.5月度累计数据呈“U”字型,其中1月PM2.5累计浓度最大。从PM2.5季节分布来看,春季的PM2.5累计浓度略低于秋季的PM2.5累计浓度,而夏季的PM2.5累计浓度最低,仅为2817.67 μg/m3,即呈现冬季>秋季>春季>夏季的特征。（2）2015年各月PM2.5浓度空间高度聚集。高-高关联（热区）主要为华北地区,集中分布于河北、山西、山东、河南4省及位于长江中下游的湖北省,低-低关联（冷区）主要集中在广东、广西、云南、贵州、西藏以及黑龙江5省;（3）能源消耗总量、煤炭消耗总量、私人汽车拥有量、交通压力、氮肥使用量以及烟（粉）尘排放总量与雾霾的形成机制具有正相关关系,第一产业生产总值与雾霾的形成机制具有负相关关系。最后,本文提出了构建综合执法机构,发挥联合防控作用;改变“GDP至上”的考核方式,注重生态考核;建立信息公开机制,发挥媒体监督作用;转变能源结构,发展清洁能源;积极促进企业行为转变,提升公民低碳出行意识等建议,从而为政府制定雾霾预防与治理政策提供依据。     

贵州夏季大暴雨天气的时空分布特征分析

利用贵州省1998—2007年5—8月逐日降水资料,分析了贵州夏季大暴雨的时空分布特征和基本特点。贵州大暴雨站次年际变化呈波浪型起伏变化,与大暴雨天数变化趋势较为一致;大暴雨主要出现在6—7月,共出现200站次,占总站次的83％,6月上旬-7月下旬是大暴雨发生的集中期,其中6月下旬和7月上旬最为集中,出现96站次,占总次数的40％;大暴雨的地域分布受地形的影响显著,总体分布不均,位于苗岭东西两段、大娄山和武陵山的东南坡的迎风坡是贵州省的大暴雨中心;大范围大暴雨发生较少,主要在6月下旬和7月中上旬;以单日大暴雨为主,连续性大暴雨以2d居多。     

京津冀高温天气的时空分布及环流特征分析

选取河北省、北京市、天津市1961-2007年165个站点的逐日最高气温资料,利用线性趋势分析、M-K突变检验、小波分析、相关分析、t检验等方法分析了47年来京津冀地区高温天气的时空分布特征,探讨了高温天气的年代际变化与大尺度环流特征.结果表明:(1)京津冀地区高温天气一般出现在6、7月份,大于37℃的强高温天气和大于40℃的极端高温天气90%以上都出现在这一时段;(2)京津冀地区高温天气出现次数和同期降水量成反相关关系;干旱年份高温天气出现较多,降水偏多年份高温天气出现较少;(3)高温天气较多和较少年份北半球500hPa环流形势存在明显的差异,这种差异不仅存在于同期,前期也有明显的反映,前期环流的明显差异为预测高温天气的出现提供了依据.     

咸阳地区基于广义雾霾的时空分布特征分析

导致空气质量变差的天气,并非只有雾和霾,还有沙尘暴、扬沙、浮尘等天气。为更好地掌握咸阳地区空气质量的时空变化特征,从而为政府治污降霾提供有力依据,将气象观测中能见度小于10 km的雾、霾、沙尘暴、扬沙、浮尘等影响空气质量的天气,统一定义为“广义雾霾日”,并将其划分为轻微、轻度、中度和重度4个等级。通过研究发现,咸阳市区“广义雾霾日”与实际污染日数的相关性比普通雾霾日的相关性更好,能更好地反映空气质量的变化状况。咸阳市区能见度与空气质量监测数据之间存在较明显的对数负相关关系,即能见度越小空气质量越差,能见度越大空气质量越好,故“广义雾霾日”可在一定程度上反映咸阳地区的空气质量状况。空间变化上,咸阳地区的“广义雾霾日”空间分布呈现由南向北递减的趋势,兴平的最多,旬邑的最少。时间变化上,市区和旬邑“广义雾霾日”年际变化呈现减少的趋势,兴平的年际变化不明显,乾县的年际变化呈现增多的趋势。市区的“广义雾霾日”在10月至次年1月间较多,此期间恰好是市区风速较小、降水较少的时段;而“广义雾霾日”较少的时段内,市区的风速较高,降水较多。在“广义雾霾日”出现较多的时段内,重度等级日数明显增多。     

2015年重庆市大气污染时空分布特征分析

利用2015年重庆市主城区的污染物浓度资料,使用统计学、空间插值方法对污染物浓度进行分析。结果表明：2015年重庆区域主要污染在4、5、7、8月,主要污染物是PM_2.5、PM₁₀和O₃、其余月份主要污染物为PM_2.5、PM₁₀。空间上,PM_2.5、PM₁₀分布特征相似,以渝中区解放碑、南岸区南坪附近浓度最高,向四周递减,而O₃空间分布与其相反。     

陕西省雷暴时空分布规律及其天气特征分析

利用陕西省历年雷暴统计资料,运用保证率公式绘制陕西省各地区的保证率曲线以及保证率列线图,并给予分析;通过统计学方法得出陕西省雷暴活动的时空分布规律,并分析了产生雷暴的天气学特征.     

青海省东北部近41a降雹持续时间时空分布特征及影响因子研究

利用青海省东北部11个地面观测站1980-2020年的降雹和高空资料,分析了降雹持续时间的时空分布及海拔、气温、相对湿度、0°和-20°高度层变化对降雹持续时间的影响。结果表明：近41a青海省东北部站点平均单次降雹持续时间的最大值出现在化隆县,高达9 min,最小值出现在同仁县,仅为4.89 min;年平均降雹持续时间以0.9 mim/10a趋势下降,持续时间小于9 min频率最高,占总观测次数的73.55 %;降雹持续时间月变化明显,日变化呈单峰型,峰值出现在午后16时,占总降雹累计持续时间的19.12 %;降雹持续时间与海拔高度呈显著的正相关,相关系数高达0.81(通过α=0.05显著性检验);降雹持续时间的减少与平均气温升高、0 ℃和-20 ℃层高度升高、气温日较差及相对湿度的减小相关。     

近3a岳阳暴雨时空分布规律及形势特征分析

利用岳阳市2015～2017年232个区域气象站、6个国家气象站降水资料和EC细网格风场资料,采用统计分析等方法总结了近三年暴雨日变化特征和空间分布特征,分析了暴雨产生的中低层影响系统的天气形势,结果表明：岳阳市暴雨过程日变化规律有集中型暴雨、持续型暴雨和波动型暴雨3个类型,集中型暴雨主要出现在华容站、平江站白天和汨罗站晚上;持续型暴雨主要出现在岳阳站全天和临湘站晚上;波动型暴雨出现在临湘、湘阴、汨罗站白天和华容、湘阴、平江站晚上。岳阳市暴雨过程的空间分布频次为东部高于西部,药姑山区暴雨次数最多,强度最大,是岳阳市暴雨中心,连云山区为次暴雨频次中心和局地暴雨强度中心,幕阜山区仅有局地暴雨频次中心,地形是岳阳市暴雨出现频率高和暴雨强度大的重要因素;全市性大范围暴雨受天气系统影响更明显,地形影响也是全市性大范围暴雨的重要影响因素,最强暴雨区范围在药姑山区及其新墙河流域。区域性暴雨在连云山区有暴雨重叠区域,连云山区也是区域性暴雨中心。影响岳阳市暴雨的中低层天气系统以急流和冷切变居多,低涡次之、暖切变(横切变)和低槽较少,大多数暴雨过程有多个天气系统配合出现。     

辽宁省雷暴日数的时空变化特征

利用1978—2007年辽宁59个站常规地面观测资料,对雷暴日数的时空变化进行分析。结果表明：辽宁省年平均雷暴日数为28.1 d,在空间分布上呈现从东、西部山区向中部丘陵、平原及沿海地区逐渐递减的特征。1978—2007年雷暴日数总体呈逐渐下降趋势,平均每10 a下降1.2 d;并且有明显的季、月变化,夏季最多,秋季次之,冬季几乎没有发生;3—5月迅速增多,6—8月变化趋于平稳,9—12月迅速减少。雷暴在14—20时发生频率最高,20—02时次之,02—08时最少。雷暴初终间日数平均为175.8 d,最长为295 d,最短为102 d。雷暴初日4月最多,5月次之,3月最少。雷暴终日10月最多,9月次之,12月最少。并呈开始早,结束晚的趋势。     

山东地区闪电密度时空分布特征

利用山东地区2006年6月至2007年10月13站的闪电资料,分析了该地区闪电密度的时空分布特征。结果表明:13站相比5站布局,获取的闪电样本更多,代表性更好,探测精度更高,分析结果存在差异;闪电密度高值区域出现一定的南移,在半岛内陆地区和东部荣成市出现了新的高值区域,负闪所占比例增加,占99.06%,平均闪电强度增大,负闪平均强度11.47 kA明显低于正闪平均强度25.04 kA;正、负闪电频次年、日变化均呈双峰值特征,但不同时间、不同区域之间存在差异;闪电强度季节变化呈单峰谷形式,但各区域峰谷时间有差异,且冬季没有正闪电发生。     

福建省不同短历时暴雨时空分布特征

利用福建省20个气象站1963—2012年降水资料,分析短历时(1 h、3 h、6 h)及24 h降水强度达暴雨和大暴雨频次的时空分布特征以及暴雨极值的空间分布。结果表明:对于暴雨级别,不同历时暴雨频次的空间分布特点基本相同,表现为全省3个暴雨的高发区,分别位于南部的漳州至龙岩西南部、东北部的宁德沿海以及西北部的南平西部;对于大暴雨,6 h、24 h历时的大暴雨高频区位于沿海,内陆较少。年代际变化趋势为,1 h、3 h、6 h短历时暴雨频次大多数台站以自然变动为主,或略为增加的趋势,24 h长历时暴雨频次增加的趋势强于短历时。大暴雨各历时大多数台站有略增加趋势,1 h、3 h历时的增加趋势强于6 h。内陆暴雨的月际分布呈单峰型,6月为峰值,6 h以上历时暴雨频率为全年最大;沿海暴雨月际分布呈双峰型,峰值在6月和8月,雨季1 h、3 h历时暴雨频率占全年的比例最大,夏季6 h、24 h历时暴雨频率最大。     

低层偏东气流对贵州梵净山东侧强降水的作用

利用2005—2018年贵州省84个国家气象站逐小时降水量资料,采用统计诊断分析方法,在区分量级前提下,结合地形特征,分析贵州1 h短时强降水和逐3 h降水的时空分布特征。结果表明：（1）14 a中短时强降水共出现5 981站次,年均427.2站次,其空间分布与地形特征密切相关,整体呈现南多北少、东多西少的特征,贵州西南部“喇叭口”地形和东南部雷公山南侧“喇叭口”地形与河谷地形重叠区域为短时强降水高发区。短时强降水分级统计显示,99%的短时强降水集中在前两个雨强较小的等级,而R_1h≥80 mm的短时强降水14 a只出现过5站次。各站点最大雨强空间分布与短时强降水的总站次数分布趋势较为一致,一般南部大于北部、中东部大于西部,局部存在差异。平均雨强整体呈现南强北弱的特征。（2）在2005—2013年期间,短时强降水站次数大多处于年均值（427.2站次）之下,2011年达到最低值275站次,2014年站次数骤然增加至564站次,2015年继续增加到最大值662站次,其后迅速回落到比年均值略高的位置小幅变化。各站点短时强降水的年际变化在高发区离散度较大,在贵州西北部低发区离散度较小;月际变化曲线呈单峰型,5—8月份是降水高发时段,6月达到峰值。短时强降水主要以单站出现的局地性降水为主,同一时次出现3站以上的情况很少,以6月最多;短时强降水最早出现旬数呈东早西晚、南早北晚的特征,结束旬数西早东晚,北早南晚;各站点短时强降水出现概率最大旬多数集中在第16—18旬（即6月）;短时强降水日变化的时间曲线呈单峰型,21时至次日07时为高发时段,中午12时前后出现较少。短时强降水日变化的空间分布特征为傍晚到前半夜主要集中在贵州西部,而后半夜多出现在东部和南部地区,中午前后全省均较少出现。（3）逐3 h降水时空分布特征与R_1h大体一致,局部存在一些差异。

     

近几年我国霾污染实时季节预测概要

近些年,中国东部经历了严重的霾污染,对人体健康、交通安全、生态系统以及社会经济有巨大的危害。在1周以内的霾污染预报之外,季节尺度的霾污染预测可以给减排治污措施的制定提供更长时间尺度的科学支撑。本文以年际增量为预测对象,选取前期外强迫因子为自变量,分别针对京津冀和长三角区域建立逐月的冬季霾日数季节尺度预测模型,并开展了实时的季节预测。总体来看,京津冀和长三角区域预测模型的性能大体处于相似的水平,均方根误差在2 d左右,对距平符号的捕捉率在80%以上,对霾日数变化的长期趋势具有很好的再现能力。在2016/2017年冬季京津冀霾日数实时预测中,模型预测的结果相对于常年值的定性结论全部准确,相对于前一年污染状况的结论大多数准确。在2017/2018年冬季长三角霾日数实时预测中,12月和1月的预测误差较小,2月的预测误差在2 d左右。     

江南春雨的时空分布

江南春雨是东亚独特的天气气候现象,已有充分证据表明,它是青藏高原高大地形的动力和热力强迫的结果,但目前其时空分布还不明确。NCEP/NCAR环流及感热资料气候平均分析表明：在3月第1候（全年第13候）,高原主体和高原东南部的感热加热、高原东南侧西南风速、江南春雨区西南风速和江南春雨区雨量都提升到一个新的水平,标志着江南春雨的建立;在5月第3候（全年第27候）以后,高原东南部的感热加热、高原东南侧西南风速、江南春雨区西南风速和江南春雨区雨量都迅速减小,对流层中低层南海副高脊线由南倾转北倾,江南雨带中心南移至南海,南海季风爆发,标志着江南春雨期的结束。因此,将江南春雨的建立和终结时间定为第13候和第27候比较适当。资料分析和数值敏感性试验表明,江南春雨期对流层低层冷暖空气的交汇区在30°N附近,但江南春雨雨带的位置和强度明显受南岭、武夷山脉地形的影响：山脉地形能阻挡抬升冷暖空气,加强锋生,增强降水,使雨带中心位置与山脉主轴分布重合。因此,江南春雨的空间范围包括长江中下游（30°N）以南、110°E以东的中国东南部地区。     

近30a黔南地区辐射雾和雨雾时空分布特征

利用1991-2020年黔南地区12站逐日最小能见度、降水量、日照时数、云量、气温、相对湿度、风速等气象观测资料,对辐射雾和雨雾进行判定,采用正交函数分解（EOF）、Mann-Kendall突变检验、线性倾向估计等方法分析其时空分布特征。结果表明：黔南地区辐射雾和雨雾时空分布差异较大,辐射雾高发区为平塘、罗甸、龙里,雨雾为独山、都匀、长顺。都匀、龙里、长顺、瓮安、平塘、福泉、荔波、罗甸近10a辐射雾明显减少或雨雾异常增多,次区域特征显著;辐射雾日比雨雾日多42.2%,辐射雾占大雾过程87.1%,雨雾占13.9%,辐射雾主要在夏末至秋冬季,雨雾主要在冬季至初春;辐射雾2011年之后明显减少、雨雾2017年之后急剧陡升,均发生显著突变;辐射雾有9站呈减少趋势,雨雾有8站呈现增加趋势。     

安徽省不同等级雾和重度霾时空分布特征及地面气象条件比较

雾和霾都是低能见度天气,生成条件相似。利用安徽78个地面站逐时观测资料,基于雾、霾发生物理条件,建立了不同等级雾日和重度霾日的观测诊断方法,重建了不同等级雾和重度霾的时序资料。根据各站强浓雾发生的同步性,将安徽分为5个雾、霾分布特征不同的区域,探讨了各区域不同等级雾及重度霾出现时地面气象条件的异同。结果表明:（1）安徽省强浓雾主要是辐射雾。强浓雾、浓雾和大雾空间分布形势大体一致,淮河以北东、西部和江南都属于强浓雾高发区,但各地强浓雾的时、空分布特征和影响系统不同;重度霾有明显的北多、南少、山区最少的分布特征。（2）强浓雾年变化呈双峰型分布,峰值在1月和4月,日变化为单峰型,峰值在06时;而重度霾年变化为单峰型,峰值在1月,日变化为双峰型。（3）在强浓雾的高发时段（02—08时）,强浓雾时降温幅度最大,比重度霾平均高1℃,风速显著偏低,超过75%的样本风速低于1.5 m/s,且无明显主导风向;而重度霾时,风速比雾时明显要大,个别区域有超过75%的样本风速大于1.5 m/s,且以西北风到东北风为主。说明重度霾能否演变为强浓雾的关键地面气象因子是风速、风向和降温幅度。