江苏省宿迁市酸雨发生规律的分析与研究

该文利用宿迁市沭阳县和泗洪县观测站2007—2010年的酸雨观测数据和气象资料,统计分析了宿迁市酸雨的变化特征,并对比了酸雨pH值与降水量、降水电导率(K值)、酸雨频率变化规律的关系。结果表明:宿迁市5 a来酸雨单次降水pH值最低达3.26 mol·L-1,属强酸雨。5 a来,沭阳县降水平均pH值均达酸雨标准;泗洪县降水平均pH值未达酸雨标准。春秋季降水酸性最强,酸雨频率出现也最多,冬季则降水酸性和酸雨频率最低;地面风向对宿迁酸雨污染也有一定的影响,形成宿迁酸雨的主要是东南风和东北风;宿迁市雨量的大小对酸雨出现百分率影响不大,但对降水酸度有影响,暴雨的酸性最强,其次是大雨。     

锡林浩特地区酸雨变化特征及平行观测数据评估

利用2006—2021年锡林浩特国家气候观象台酸雨监测资料共709个降水采集样品,统计分析降水样品中pH值和电导率(K值)变化特征;同时利用2021年2月—2022年1月酸雨自动和人工平行观测数据对酸雨自动观测系统从降水采样偏差及降水采样完整性、降水数据的准确性、一致性进行分析评估。结果表明：近16年锡林浩特市pH值年变化呈弱下降趋势,下降率为0.159/(10 a),酸雨共出现1次,发生频率仅为0.14%,大气降水主要以碱性降水为主,中性降水次之,酸性降水很少;K值年变化呈显著的下降趋势,速率为8.898/(10 a),年平均K值变化范围为50.9～108.0μS·cm^-1,近些年K值在逐渐减小;自动观测和人工观测降水采样记录完整性较高,人工和自动平行观测pH值相对偏差较小,电导率相对偏差较大,酸雨自动观测系统降水分析数据的pH值准确性较高,电导率相对准确性稍低;pH值有较高一致性,电导率一致性较低。     

1993—2004年华东部分地区酸雨的时空分布特征及其与气象条件的关系

分析华东地区15个酸雨观测站的1993—2004年数据资料,结果显示华东地区的酸雨灾害在全国范围内较为严重,其中以长江以南的浙江、福建地区尤为突出.1993—2004年华东地区降水的酸度呈现出先减轻后加重的趋势.降水量是影响华东酸雨的电导率和pH值的重要因素.pH值季节变化由高到低为夏、秋、冬、春,酸雨频率随季节的变化不显著.对同期15个观测站的电导率变化的分析显示,12年间华东地区降水的电导率呈现先稳定后变幅增大的趋势,降水酸度和电导率的年际变化存在显著的正相关关系.应当对影响降水酸度和电导率的相关大气成分加强监测与研究.     

酸雨观测记录审核流程和质量控制

陕西省目前有15个台站开展酸雨观测业务,其中有5个属于国家级酸雨观测站。除西安站外,其它台站酸雨观测始于2006年。中国气象局规定[1],酸雨观测站每日08时(北京时,下同)为酸雨观测降水采样日界。当日08时至次日08时降水量达1.0 mm以上必须采集一个酸雨观测样品,测量降水酸度pH值,电导率K值。每日16时前     

使用PHSJ-3F实验室pH计测溶液的pH值

中国气象局在全国范围内布设酸雨观测站网,台站数量达89个(含大气本底站),茫崖站是担任酸雨观测业务的站网之一。为了各站点酸雨观测业务更加规范、观测质量日益提高,本文就如何减小误差、准确测量酸雨样品pH值,结合自己实际工作中测量流程和经验,总结了几个步骤和方法,供大家参考。     

北京地区酸雨特征及影响因素

利用2003—2008年北京地区3个酸雨观测站(北京市观象台、昌平站、上甸子站)的酸雨观测资料并结合探空及大气成分资料,分析了近年来北京地区的酸雨变化特征,研究了不同气象条件和大气污染物对酸雨的影响。结果表明:2003—2008年降水平均pH值均小于5.6,且近6年来,降水pH值呈波动下降的趋势。北京地区夏、秋两季降水平均pH值及K值较春、冬季节低;pH值及K值随降水量的增大呈下降趋势,而强酸雨频率则随降水量的增大呈上升趋势;在偏南气流影响下,降水酸度增强且酸沉降量大,酸雨污染严重;当连续发生逆温状况时,酸雨出现频率增大;大气污染物SO_2,NO_2,PM_(2.5)的浓度与降水pH值成负相关关系,说明近地层污染物浓度对降水酸度有重要影响。     

山西省自动与人工酸雨观测数据对比分析

利用山西省5个酸雨观测站自动和人工测定的pH、电导率等数据进行分析,评估两种观测方法的结果差异。结果表明：平行观测期间5个站降水采样情况正常,自动观测降雨次数缺测率为3.6%,仪器全年无故障运行时间达到99.0%。就pH测量而言,研究期间人工观测的非酸雨(pH>5.6)次数占比为86.9%,低于自动观测结果(91.5%)。人工观测值和自动观测值相对pH偏差在20%以内的观测次数占比为91.25%。电导率K值测量,两种方法相对偏差在20%以内的观测次数占比64.1%。5个观测站中电导率的人工与自动观测线性相关性明显高于pH。总体来说,仪器运行较为可靠,但平行观测期间人工观测值与自动观测值仍存在一定差异,建议延长平行观测时间。     

贵阳市近年酸雨特征分析

该文利用2005—2010年贵阳酸雨观测资料并结合探空及大气成分资料,分析了近年来贵阳地区的酸雨变化特征,研究了气象条件及大气污染物与酸雨的关系。结果表明:2005—2010年降水平均pH值均小于5.6,且近5 a来,降水pH值呈两端高中间低的分布型。贵阳地区夏、秋两季降水平均pH值及K值较春、冬季节高;pH值及K值随降水量的增大呈下降趋势,而强酸雨频率则随降水量的增大呈上升趋势,酸雨污染严重;当连续发生逆温状况时,酸雨出现频率增大;大气污染物SO2、NO2、PM2.5的浓度与降水pH值呈负相关关系,说明近地层污染物浓度对降水酸度有重要影响。     

杭州地区酸雨分布特征及影响因素

利用2009年7月至2012年6月杭州地区7个观测站的酸雨资料并结合探空及大气成分资料,分析近3年来杭州地区的酸雨变化和分布特征,研究了气象条件和大气污染物对酸雨的影响。结果表明：杭州地区近3年降水平均pH值在437~523之间,酸雨污染空间上呈现“西重东轻”的格局,降水酸度和酸雨频率均呈现小幅波动且变化趋势不明显。酸雨污染总体上夏季最轻,秋冬季最严重,春季次之。降水量与pH值和电导率的关系各站不一,其中临安、淳安、建德和富阳等地的降水pH值与降水量成正比,杭州和桐庐相关变化关系不明显。萧山比较特殊,各地降水电导率与降水量均呈反比; 在850 hPa偏北风的输送影响下, 降水酸度及电导率较高;降水pH值与最低层逆温的高度成正比,与逆温的厚度成反比,强酸雨时在降水前半段均伴随较严重的灰霾天气,逆温对降水电导率的相关关系不是很明显; 污染物SO2、NO2、PM10、PM25的浓度与降水pH值呈负相关关系, 说明近地层污染物浓度对降水酸度有重要影响。     

2010—2021年浙江地区酸雨变化趋势分析

利用浙江省气象局13个酸雨观测站观测的降水pH值和降水电导率数据,分析了2010—2021年浙江地区的酸雨污染变化趋势。结果显示,浙江省酸雨污染逐年减轻,降水pH值总体上在逐渐上升,酸雨发生频率在逐年下降,至2021年全省平均降水pH值达到近10 a的最高值5.29,酸雨发生频率降至40%。酸雨污染的季节变化特征表现为夏季较轻、冬季较重。对比浙江二氧化硫(SO₂)、二氧化氮(NO₂)排放量的年际变化趋势以及2020年疫情管控期间浙江的酸雨污染特征表明,污染物排放量的减少是缓解酸雨污染的重要因素。     

酸雨观测质量考核方法的改进与评估

本文汇总整理了20余年来中国气象局酸雨观测站网未知水样考核数据,对比分析了2005和2007年考核成绩评定方法和考核水样制备方法改进前后的差异,对方法改进的效果进行了评估。分析显示,改进后的方法与WMO-GAW的标准技术方法接轨,成绩评定更加客观,考核水样pH值、电导率和化学组成与实际降水相近,更加有利于真实准确地反映台站降水测量的技术状态,对整个观测站网业务质量的不断改进提高起到了积极的促进作用。     

酸雨观测中pH测量负偏差来源

通过现场调查、实验室测试,对酸雨观测中发现的pH测量负偏差现象进行了验证和分析。现场个例调查发现,在正常保存、使用期限内的pH电极也有可能出现老化现象,老化的pH测量电极给出的pH测量结果为负偏差,其数量级与文献指出的在观测资料质量评估中发现的pH测量负偏差相吻合。实验室测试结果显示,老化的pH测量电极的测量负偏差与模拟雨水样品的电导率和pH值有关:电导率越小,pH测量偏差则越大;在电导率差别不大时,该负偏差大小与水样pH值呈现一定的正相关线性关系,且电导率越小时两者的线性斜率越大。经过综合分析,初步确认pH电极的老化是造成历史观测资料中pH测量负偏差的重要原因。根据分析结果,提出了在台站检测pH测量电极老化的替代性技术方法,以更好地保证酸雨观测数据质量。     

酸雨观测中pH测量负偏差的统计分析

该文对1992—2011年的酸雨观测资料中存在的pH测量负偏差进行统计分析。结果显示:除西北地区、青藏高原外的大部分酸雨观测站不同程度地出现pH值测量负偏差,总体上南方地区台站的pH测量负偏差问题较北方地区突出;随着测量仪器的更新换型、观测业务规范化管理水平的提升以及一些针对性技术措施的实施,存在pH测量负偏差问题的观测台站比例从20世纪90年代的40%以上下降为25%,观测资料中受pH测量负偏差影响的数据比例由10%下降到2%。pH负偏差的量值与降水pH值之间存在一定依存关系:降水pH值越低,负偏差问题越严重,pH负偏差的主要量值分布区间为-0.6~0,约占负偏差数据的80%。     

Correction of the precipitation time series nonhomogeneity caused by replacement of the Nipher shielded rain gauge by a Tretyakov precipitation gauge

In this paper, a modern techniqne for correction of precipitation measured with a Nipher shielded rain gauge, with the use of the Valdai Control System as an intercomparison reference, is presented. This technique allows obtaining unbiased daily and timed precipitation data not affected by the rain gauge systematic errors. In conjunction with the existing method of the bias correction for precipitation measured with the Tretyakov precipitation gauge, the problem of generation of unbiased precipitation time series, which includes both types of measurements, covers the entire period of measurements, and has any (i.e., daily through yearly) temporal resolution, is solved. The results of correction for nine stations located in different climatic zones of the Russian Federation are shown. The results are summarized and presented in the form of long-term averages. Statistically homogeneous precipitation time series for the period from 1936 to 2000 are obtained. Temporal trends of annual and cold-season precipitation are calculated and analysed, and their statistical significance is estimated.     

人工增雨效果评估中的面雨量计算分析

选取北京地区两次不同性质降水过程,分别对仅用气候站和并入自动气象站/雨量站的雨量资料,应用算术平均法和泰森多边形法对固定目标区进行面雨量计算分析.结果表明,泰森多边形法在不同性质降水过程面雨量计算中都表现出了一定优越性;并入自动气象站/雨量站的面雨量结果较仅用气候站资料所得结果更具代表性.在人工增雨效果评估中,可以尝试对由气候站计算的面雨量统计订正的办法,较精确地获得历史期目标区(包括控制区)面雨量实际值,这对提高人工增雨效果的评估精度具有重要实用价值.     

我国降水和气温的分级概率时空分布特征

采用全国160站1951—2009年月降水和气温资料,分析了短期气候预测业务评分办法中六级要素概率时空分布特征,并以1月、7月为代表获得了不同地区、不同级别降水和气温异常发生频率。结果表明:降水和气温的六级异常分布存在显著空间不均匀性和年代际变化特征,1980—2009年,北方降水在1月出现特少、特多等级和7月出现特少、偏少等级的概率较大,南方降水出现6个等级的概率基本相同;全国气温在1月和7月出现正常略低、正常略高和偏高等级的概率较大。1980—2009年与1951—1979年相比,全国1月降水为特多、偏多等级和7月降水为偏少等级的站数明显增加,全国1月气温为正常略高、偏高和特高等级的站数明显增加,呈明显的年代际变化特征。     

基于SAL方法对一次区域性大暴雨过程多模式预报空间检验及误差分析

采用SAL定量降水预报检验方法,对2017年梅雨期一次区域性极端降水过程EC-THIN、RIOF、NCEP、CMA的高分辨率数值预报产品,从结构、强度和位置3个方面进行检验对比,同时对72 h内各模式降水预报稳定性开展检验分析。在此基础上,剖析了降水预报误差成因。分析发现：（1）在降水分布上,RIOF、EC-THIN和CMA预报的雨带走向与实况基本一致,NCEP预报主雨带范围偏大,暴雨区偏东;（2）雨区结构上RIOF和EC-THIN把握较好,NCEP和CMA在降水强度方面预报较好,位置预报上各家误差均较小,其中CMA误差最小;（3）EC-THIN和NCEP在结构、强度和位置预报上均有较好的稳定性。CMA在降水强度方面预报稳定较好,位置预报上调整较大。RIOF在降水结构预报上稳定性较好,落区预报上变化幅度较大;（4）降水预报误差根本原因是由系统预报误差而形成,系统强度、位置、移动直接影响着降水偏差。垂直物理量的预报偏差对降水时段、加强、强度也具有一定影响。