人工增雨对密云水库Ag等化学组分影响研究

针对作业期(5～9月)在密云水库上游汇水区开展以飞机播撒AgI催化剂为丰的人工增雨试验,在水库与白河入口处2个采样点对水质进行定期连续监测,利用2004年6月至2006年12月监测数据,发现2个采样点所测组分与变化趋势大致相同;分析了水库水质Ag变化特征,得出Ag月变化在作业期间波动较大,其平均值作业期间低于非作业期间,并呈现逐年下降趋势.化学特征2个采样点无明显差异,阴离子SO42最高,其次是CI-和NO-3;碱金属Ca,其次是Mg和Na浓度最高.人工增雨后,水库蓄水量虽然增加但水库水质未发生明显变化.     

呼和浩特市降水化学特征分析

对2006年呼和浩特市降水离子监测资料进行分析,结果表明:降水呈碱性,季节分布明显,夏季降水集中且pH值为全年最低,冬季降水量少,pH值较高;SO42-离子为主要致酸离子,阳离子中Ca2+,Mg2+离子的浓度很高;降水中主要成分之间相关性显著,Ca2+的中和作用较强;降水气团的后向轨迹分析表明蒙古国的沙漠地区是呼和浩特冬春季碱性降水的主要来源,夏季较低的pH值降水则部分源于我国的华中、华北地区的酸性污染物中长距离输送。     

辽宁农村代表区域降水离子组成及与气态污染物相关性

对辽宁农村代表区域站点——辽中县马龙村观测站2007年2月至2008年1月酸雨、气态污染物浓度观测资料进行了研究。结果表明：辽中站降水的化学组成阴离子主要为SO4^2-和NO3-阳离子主要为NH4和Ca2＋,SO4^2-／NO3-比值为2．9．Na＋／Cl-比值较大,大于1。各种离子浓度冬春季高,夏秋季较低,表明研究区域降水酸化与污染关系不显著。实测的9种主要阴离子、阳离子总浓度比（∑阴离子／∑阳离子）与降水pH值相关性不高,表明目前酸雨研究观测的主要9种阴阳离子不能完全包括降水中的离子组成。降水酸性与近地面污染气体浓度相关各异,pH与NOx、CO、NO2和O3浓度有较明显的负相关,与SO2浓度负相关不明显;降水pH值与颗粒物等碱性污染物浓度正相关明显。降水中主要致酸离子SO4^2-和NO3-的浓度与相应酸性气体污染物SO2和NOx近地面浓度的相关不明显。     

近54 年辛集市气温及降水变化特征

根据河北省辛集气象站近54 a（1957-2010年）的月平均地面观测资料,采用气候统计学方法,分别从气温及降水的趋势变化、周期变化、突变特征等方面进行分析,总结该市近54 a气温及降水的变化特征。结果表明：1）近54 a来辛集市年平均气温、各季平均气温及极端最低气温呈显著上升趋势,四季中冬季增温趋势最明显,夏季增温幅度最弱,极端最低气温上升而极端最高气温下降,导致气温日较差减小;2）在20世纪60年代,年平均和冬季气温表现出准2～3 a的显著年际变化周期,年平均和春季气温还表现出准7 a的显著年际周期特征;3）该市年降水量近54 a来整体呈先增加后减少的变化趋势;4）年和夏秋季降水量在20世纪60年代均表现出准3～4 a的周期特征,而在春季准7 a的年际振荡贯穿始终;5）辛集市的气温变化趋势以及突变开始时间与全国、河北省以及石家庄地区近50 a气温变化基本一致,但该市的降水量变化则略有不同,降水量变化的长期趋势不显著且突变不明显,主要是由于降水量的时空变化差异性较大。     

新疆吉木萨尔县45年气候变化特征分析

利用吉木萨尔县1961-2005年历年日平均气温、最高（低）气温、降水量、日照时数、风速等资料,分析该县45年年际、年代际、四季及近10年的气候变化特征。得出：（1）吉木萨尔县45年全年及四季气温变化均呈上升趋势,尤其冬季增温最明显,为0．62℃／10年;且近10年是45年中最暖的时期。（2）45年来平均月最高气温变化不大;而月平均最低气温增温明显,尤其近10年平均月最低气温达45年中的最高。（3）45年全年降水量变化呈增湿趋势,变化倾向率为8．19mm／10年,其中：冬季和夏季降水量呈逐渐增多趋势;而春季和秋季平均降水量则呈缓慢减少的趋势。不同年代际全年和夏季降水量均以1990年代最多,1970年代最少。近10年的年降水量也呈增湿趋势,其中冬季降水量为45年中最多时期;秋季降水量为45年中最少时期。（4）45年中任何时段的日照时数和平均风速变化均呈减少（小）趋势。对当地生态环境的改善和农业经济发展等都有十分重要的意义。     

广州白云山风景区酸雨梯度分布

对1999年白云山风景区1~10月的降水pH 值、化学成分以及1月、6月大气低层的气溶胶进行了监测.分析结果表明(1)白云山3个测点降水的平均pH值最低为4.83,最高为5.29;酸雨频率最低58 %,最高91 %;强酸雨频率最低19 %,最高39 %.降水酸度和酸雨频率呈梯度变化,pH值随高度增高而减小,酸雨和强酸雨频率增加.(2)冬季近地层大气中偏碱性气溶胶在白云山的组成比较稳定,山上和山下测点气溶胶水溶性离子成分基本一致;而夏季山上、山下的成分有所不同,山上的SO42-比例明显增大.另外,尽管气溶胶中NO3-的含量极少,但降水中NO3-有明显的富集现象.(3)白云山降水离子成分中SO42-占阴离子的比例最大、NO3-次之;Ca2+占阳离子的比例最大、NH4+稍低.随高度上升SO42-和Ca2+在降水中的比例有所下降,而NO3-和NH4+比例明显增加,NO3-和NH4+对山上降水酸度的影响是相对增大的.(4)受附近公路交通的直接影响,白云山降水中的NO3-比例较大,NO3-/SO42-当量浓度比值平均达到0.4;NO3-对白云山降水酸度有较大的贡献,而且这一贡献随高度而增大.     

2006-2017年成都地区酸雨变化特征及趋势分析

利用成都地区温江、简阳两个酸雨观测站2006—2017年的历史酸雨观测资料，结合主要大气污染物浓度数据以及降水量、风等地面气象要素，分析成都地区的酸雨变化特征及趋势。研究结果表明：温江站多年平均pH值为4.74，酸雨频率为51.6%，简阳站多年平均pH值为5.64，酸雨频率为27.2%，酸雨频率在地理区域上分布呈现不均一性；降水pH值和电导率(K)季节变化特征显著，降水pH值夏季最高，冬季最低，而降水K值则相反，夏季最小，冬季最大；近年来酸雨年变化有年平均pH值上升、酸雨频率下降和强度减弱趋势特征，年平均K值减小规律明显：温江K值以每年约3.5 μS〖DK〗·cm-1〖DK〗·a-1的速率下降，简阳以每年约3.7 μS〖DK〗·cm-1〖DK〗·a-1的速率下降；降水pH值与大气污染物SO2、NO2的负相关较为明显，相关系数为-0.488，硫氧化物对酸雨污染贡献逐渐减小；降水K值和大气主要污染物有较强的正相关，相关系数为0.657，与PM10、PM2.5相关性好于与SO2、NO2，近地层大气污染颗粒物浓度对降水K值影响较大；降水pH值与降水量级的变化不明显,但降水量越大其K值越小，且随平均风速的增大降水pH值相对偏大而K值偏小。     

1964-2005年辽宁第一对流层顶温度变化特征分析

利用趋势分析、突变分析及小波分析方法对1964—2005年辽宁南部(大连)和北部(沈阳)第一对流层顶温度特征进行分析和比较。结果表明:近42 a,对于辽宁地区第一对流层顶温度,年、夏秋季平均值均呈升高趋势,春冬季平均值呈弱下降趋势;多年平均值的年变化表现为北部夏季最高、春季最低,南部秋季最高、春季最低;南部年、季的年际变化幅度均大于北部;年际变化幅度在南部夏季最大、春秋季次之、冬季最小,在北部夏季最大、冬季次之、春秋季差异不大;发生突变时段春夏季南部滞后于北部。在春季存在着3 a,6 a和18 a周期,其他季节周期变化南部较北部明显。     

格尔木地区降水pH值变化特征及气象影响因子分析

利用格尔木市基准气候观测站2006—2017年的酸雨观测资料,分析格尔木地区降水pH值、电导率K值的变化特征及影响因素。结果表明:格尔木地区年平均降水pH值为7.34,电导率K值为138.7μs·cm~(-1),pH值呈弱碱性,属于非酸雨区。2006—2017年pH值呈上升趋势,电导率K值呈下降趋势。降水的pH值在冬春季明显大于夏秋季,平均K值春季最大为161.1μs·cm~(-1),夏季最小为120.5μs·cm~(-1),秋冬分别为125.5μs·cm~(-1)、147.7μs·cm~(-1)。降水量、风速、降水前及降水时的浮尘、扬沙、沙尘暴等天气现象对该地区降水pH值、K值一定影响。     

近54年辛集市气温及降水变化特征

根据河北省辛集气象站近54 a(1957-2010年)的月平均地面观测资料,采用气候统计学方法,分别从气温及降水的趋势变化、周期变化、突变特征等方面进行分析,总结该市近54 a气温及降水的变化特征。结果表明:1)近54 a来辛集市年平均气温、各季平均气温及极端最低气温呈显著上升趋势,四季中冬季增温趋势最明显,夏季增温幅度最弱,极端最低气温上升而极端最高气温下降,导致气温日较差减小;2)在20世纪60年代,年平均和冬季气温表现出准2~3 a的显著年际变化周期,年平均和春季气温还表现出准7 a的显著年际周期特征;3)该市年降水量近54 a来整体呈先增加后减少的变化趋势;4)年和夏秋季降水量在20世纪60年代均表现出准3~4 a的周期特征,而在春季准7 a的年际振荡贯穿始终;5)辛集市的气温变化趋势以及突变开始时间与全国、河北省以及石家庄地区近50 a气温变化基本一致,但该市的降水量变化则略有不同,降水量变化的长期趋势不显著且突变不明显,主要是由于降水量的时空变化差异性较大。     

一种卫星和雷达资料结合的强降水临近预报方法

在短期和短时天气预报的基础上，通过对气象卫星红外数字资料的定量处理和统计分析，作出降水云系的实时降雨量估计，并根据降水云系生命史的演变和移动、传播等特征，结合天气系统分型和雷达回波资料，提出一种北京密云水库上游潮河，白河流域区域性０－３小时强降水临近预报方法。     

白河流域年径流量对气候变化的响应研究

基于气象和水文观测资料,分析白河流域年径流量与气象要素的关系并建立拟合模型,利用CMIP5模式在不同典型浓度路径(RCPs)下的模拟结果,预估21世纪白河流域年径流量的变化特征。结果表明：1981～2012年白河流域年径流量呈先减少后增加的变化趋势,与气象站观测的年平均最高气温呈显著负相关,与降水量呈显著正相关。以红原、阿坝站的年平均最高气温和年降水量为自变量,唐克站年径流量为因变量,建立了多元线性回归方程,该方程通过了0.01水平的显著性检验,验证期同号率达100%,说明其稳定可靠。对21世纪白河流域年径流量的预估表明,RCP2.6情景下,其年径流量没有明显的变化趋势,可以维持在当前水平;RCP4.5情景下,年径流量呈减少趋势,气候倾向率为-0.28×10⁸ m³/10 a, 21世纪中期和末期分别减少17%和19%;RCP8.5情景下,年径流量呈显著减少趋势,气候倾向率为-1.1×10⁸ m³/10 a,21世纪前、中、末期分别减少20%、24%和49%。     

实施飞机人工增雨对密云水库水质中Ag+影响研究

针对2004年6月--2005年7月汛期（5—9月）在密云水库上游汇水区开展以飞机播撒AgI催化剂为主的人工增雨试验，对水库与白河入口处2个采样点水质进行定期连续监测，分析了作业期间汇水区降水量增加对水库水质Ag^＋及化学组分的影响，发现水库水体所测组分浓度值作业期小于非作业期；Ag^＋有明显的月变化，即作业期为低值区，非作业期为高值区。得出人工增雨后，降水量的增加未影响到水库中Ag^＋离子浓度的增加。     

Projection of Water Availability in the Miyun Watershed from an RCM Simulation

Based on a high-resolution regional climate model (RegCM3) simulation over East Asia, future climate changes over the Miyun Reservoir in the 21st century under the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) Special Report on Emissions Scenarios (SRES) A1B scenario are analyzed. The model simulation extends from 1951 to 2100 at a grid spacing of 25 km and is one-way nested within a global model of MIROC3.2_ hires (the Model for Interdisciplinary Research on Climate). The focus of the analysis is on the Watershed of Miyun Reservoir, the main water supply for Beijing in northern China. The results show that RegCM3 reproduces the observed temperature well but it overestimates precipitation over the region. Significant warming in the 21st century is simulated in the annual mean, December-January-February (DJF) and June-July-August (JJA), although with differences concerning the spatial distribution and magnitude. Changes in precipitation for the annual mean, DJF, and JJA also show differences. A prevailing increase of precipitation in DJF and a decrease of it in JJA is projected over the region, while little change in the annual mean is projected. Changes of the difference between precipitation and evapotranspiration to measure the potential water availability are also presented in the paper.     

密云水库流域性暴雨的短期预报方法研究

为了探索密云水库流域性暴雨的预报，着眼于影响暴雨的天气系统，从数值预报的解释应用入手，试验制作了密云水库流域性暴雨预报方法。通过整理1970-1993年24年间水库流域内20个水文站雨量资料，分析45个暴雨天气样本与历史天气形势和数值预报产品的关系，筛选出预报指标和预报因子，使用数值预报产品的解释应用方法，根据天气环流形势的分型，分别组建了6、7、8月每个月份的未来24小时暴雨天气预报方程。预报检验表明该预报方法是可信的，同时也表明客观划分环流型、筛选预报因子、恰当确定暴雨标准等是预报方法的关键。     

青南高原大气降水变化规律及其对黄河上游地区水资源的影响

利用1959～1997年黄河上游地区降水、流量资料,用EOF、REOF等数理统计方法,分析了黄河上游地区降水与流量之间的关系,并对黄河上游地区的水资源进行了估算。分析得出：龙羊峡年入库流量的丰枯主要与黄河上游地区的年降水量有关,春季流量的丰枯主要与上一年秋季的流量、春季的降水量有关,夏、秋季流量的丰枯主要与同期的降水量有关。     

Comparison of the streamflow sensitivity to aridity index between the Danjiangkou Reservoir basin and Miyun Reservoir basin, China

The central route of China’s South-to-North Water Diversion Project would divert water from the Danjiangkou Reservoir basin (DRB) to Beijing beginning in the year 2014. The current main surface water source for Beijing is the Miyun Reservoir basin (MRB). The observed streamflows into the DRB and the MRB decreased significantly due to climatic variation and human activities from 1960 to 2005. The climate elasticity method is widely used to quantitatively separate the impacts of climatic variation and human activities on streamflow. One of the uncertainties of the method is that the impacts of changes in precipitation and potential evapotranspiration on streamflow are separated with the assumption that they are independent. However, precipitation and potential evapotranspiration are not totally independent. Aridity index, as the ratio between potential evapotranspiration and precipitation, could be considered as the representative indicator of climatic variation. In this study, the sensitivity of streamflow to aridity index is evaluated to assess the impact of climatic variation on streamflow in the DRB and the MRB. The result shows that streamflow in the MRB is more sensitive to climatic variation than that in the DRB. However, the effective impact of aridity index on streamflow is the product of the sensitivity and the change rate of aridity index. The attribution results show that change in aridity index contributed 68.8 % of the decrease in streamflow in the DRB while it contributed 31.5 % of the decrease in streamflow in the MRB. This indicated that the impact of climatic variation was the main reason of decrease in streamflow in the DRB while human activities such as increasing water consumption and land use change were the main reasons of decreasing streamflow in the MRB.     

安康水库蓄水前后上游气候变化特征

利用陕西省安康水库上游气象站点的月及日降水、气温、蒸发等气候资料,分析了安康水库蓄水前后上游流域气候变化特征。分析结果表明,年降水量呈逐年代减少趋势,年平均温度呈增暖趋势,年蒸散量呈减少趋势;蓄水后年及主汛期降水量、雨日、暴雨日数、极端强降水概率、蒸散量均比蓄水前减少,平均气温比蓄水前升高,其中冬季升温幅度最大;主汛期和年降水量、平均气温蓄水前后差异显著,冬季蒸散量蓄水前后差异显著。近45年来汉江径流量呈下降趋势,降水对径流影响显著。     

中国区域空气污染本底站的降水化学特征

分析了3个代表不同背景特征的WMO（世界气象组织）区域本底空气污染站黑龙江五常县龙凤山本底站，北京密云县古北口上甸子本底站和浙江临安本底站的降水化学特征。分析内容为降水的pH值和SO₄2-、NO₃-、Cl-、F-、NH₄+、K+、Na+、Ca2+、Mg2+诸离子的浓度。结果表明，降水pH值和SO₄2-、NO₃-、NH₄+、Ca2+具有年际变化和年变化的特征，但其变化趋势各站及各要素不尽一致。离子Cl-、F-、K+、Na+、Mg2+浓度偏低，变化不明显。就多年平均而言，临安站的pH值为3站最低，SO₄2-为最高。上甸子除了SO₄2-浓度次于临安外，其余所有离子浓度均为3站之首，而且pH值也为3站最高。龙凤山除了降水中的Ca2+、Mg2+离子浓度略高于临安外，其它各离子的浓度是3站中最低，pH值在3站中的位置居中。降水化学特征演变趋势为:3个站的降水皆呈酸性，其中临安最严重，龙凤山其次，上甸子相对轻一些，但其酸化的速率为3站之首。     

湖南省柘溪水库人工增雨试验优化技术研究

在总结柘溪水库多年人工增雨发电试验经验的基础上,通过分析资水流域的气候特征、防汛形势、发电需求和安全生产要求,确定了柘溪水库人工增雨作业的适宜时段。通过分析近5年资水流域37次典型降雨日的天气形势和降雨特征,将影响流域降水的主要天气系统归类分型为西风带降雨系统、东风带降雨系统和地形云,并进一步确定了柘溪水库人工增雨作业的优化布局和作业方式。在分析库区特大致洪暴雨典型个例的基础上,找出了柘溪水库人工增雨作业需要规避的强降雨自然灾害高风险区域。