祁连山中段大冬树山降水稳定同位素的环境意义

为探讨祁连山中段大冬树山降水稳定同位素的环境意义,依据2014年大冬树山垭口站(4146. 8 m)的145个降水样品以及同期气象数据,对研究区降水稳定同位素特征及降水稳定同位素与各局地气象因子的相关关系进行分析。结果表明:(1)研究时段内大冬树山垭口站降水稳定同位素年际波动大,季节变化明显,表现为夏、秋季高,冬、春季低的特征;(2)所有次降水事件中δ18O温度效应显著,温度每升高1℃,δ18O增加0. 62‰,而降水量效应不明显,仅在夏季降水事件中δ18O存在微弱的降水量效应,表明研究区温度是降水稳定同位素演化的主要因素;(3)研究区δ18O和d-excess与平均气压都呈显著正相关,表明云下二次蒸发对降水稳定同位素的影响显著。研究结果有助于进一步了解祁连山内陆河流域同位素水文过程。     

发动机燃烧室内壁材料热环境的气动热试验模拟技术研究

利用超声速矩形湍流导管和等离子电弧加热器模拟了发动机燃烧室内流和高超声速飞行器外壁面外流热环境,进行了平板表面冷壁热流测量和燃烧室内壁材料考核试验。结果表明:由于辐射换热的影响,在选取的两个典型来流条件下,发动机燃烧室内流热环境下的冷壁热流比外流热环境下的高出21%和40%,但是冷壁热流的增量基本相当,约为0.70~0.80MW/m²。随着冷壁热流的增加,辐射换热产生的热流增量的影响力会逐渐减小。材料考核时,相同配方的C/SiC复合材料在内流热环境下的表面温度高出约400℃,背面温度高出约90℃,这种差异对于发动机燃烧室内壁面材料考核至关重要,必须在材料考核试验中加以考虑。      

辽宁省重点灌区的污染特征与环境风险研究

针对辽宁省污灌区污染现状,分析了沈抚和张士2个重点污灌区的环境风险。结果表明:长期污灌造成土壤、农作物和地下水的严重污染,沈抚灌区人群患病率明显高于对照区,且有逐年增高趋势,其中以肝肿大为主要疾病。张士灌区尿镉水平明显高于对照组,引起人群肾功能损伤。鉴于污灌区环境污染的复杂性与长期性,提出未来加快开展人体健康损害风险评估和区域健康风险研究重点。     

气候与环境对山洪暴发及等级划分的影响研究

分析表明山洪发生时空分布特征基本同全省暴雨分布相一致;山洪暴发前3h、24h、及前10d降雨量为有效关键时段,山区地理环境对山洪暴发影响关系很大,依此建立了山洪暴发的概念模型及权重指标和山洪发生的等级关系。     

影响中国台风的气候特征及其与环境场关系的研究

分析了影响中国台风的气候特征,结果表明：5-11月是影响台风活跃季节,7-9月为集中期;1951—2004年影响台风的频数变化呈减少趋势,1970年代后期明显减少,近十年是影响台风频数最少的时期;近50余年影响台风中超强台风的频数减少显著;台风生成的源地有明显的年代际变化,1960年代-1970年代生成台风位置偏东、偏南,1980年代以后转为偏北、偏西。同时分析了影响台风与北太平洋海温及东亚夏季风环流的关系,认为北太平洋海温的年代际和年际变化与影响台风关系密切;影响台风偏多年和偏少年,其环流形势截然不同。     

一次华南海岸带台前飑线的结构特征与环境条件的观测研究

2007年8月8日,热带风暴“帕布”移动到华南近海,在珠江三角洲至湛江以西地区出现了一次强飑线天气过程。根据多普勒天气雷达、风廓线雷达和气象探空等观测数据,分析此次台前飑线的生成、演变过程、组织结构以及环境大气条件特征,并对热带风暴“帕布”与台前飑线环境大气的关系进行初步探讨。观测和分析结果显示:(1)此次台前飑线系统是由孤立的对流单体逐渐发展而成,陆风环流的抬升作用有可能对飑线的初始生成起到重要作用;(2)台前飑线移动路径和强度受海岸附近环境条件的影响;在海岸靠近陆地一侧的强度远比内陆和海洋上强,移动路径倾向于沿海岸线平行;(3)台前飑线在发展和成熟阶段,其水平结构具有典型的尾流层云降水特征;其冷池强度和垂直结构具有典型的热带飑线特征;(4)台前飑线发生在具有深厚水汽层、对流凝结高度较低的环境大气条件中,与热带飑线的环境大气条件类似;而对流不稳定能量和低层垂直风切变强度与中纬度飑线接近;(5)热带气旋外围大风一方面使低层风切变加强,同时为环境大气提供了高层的水汽。在下沉环流区内太阳辐射使陆地明显增温,一方面使位势不稳定能量增大,另一方面也使海陆温差增大、海风环流加强,导致低层风切变进一步加强,低层水汽输送增大。下沉逆温抑制了低层弱对流的发生,为强对流的发展积累了对流不稳定能量。      

国家级中尺度天气分析业务技术进展Ⅰ：对流天气环境场分析业务技术规范的改进与产品集成系统支撑技术

中尺度天气分析技术已经在我国天气预报业务中发挥了重要作用。2011年以来国家级中尺度天气分析业务技术取得了明显进展,促进了国家级强对流预报业务的发展。《中尺度天气分析业务技术规范》已重新编写和完善,内容分为两篇,第一篇是中尺度对流天气环境场分析;第二篇为中尺度对流天气过程分析,第二篇为新增内容,将另文介绍。短时和短期时效内中尺度对流天气环境场条件分析以配料法思路为基础,重新编排和简化了分析内容,兼顾分析的精细化和分析产品的可操作性,增加了分类强对流天气分析量化指标建议供预报参考,新增了基于局地探空的强对流天气分析规范。中尺度天气分析业务的支撑技术是推进该业务的必备基础,因此国家气象中心改进了MICAPS 3中尺度天气主观分析工具箱功能;开发了中尺度天气分析产品集成系统,包括强对流天气监测产品、中尺度天气分析主观和客观产品、基于不同数值模式预报的强对流参数诊断产品等的数据产品和图形产品等。     

基于GrADS和GIS的离散站点绘图技术研究与实现

气象常用绘图软件GrADS具有强大的计算绘图功能,而GIS具有丰富的地理图层,将两者有机结合构建离散站点的绘图系统,可以为公众气象服务、决策气象服务提供更有针对性的产品,有力地支撑气象防灾减灾业务.     

气象因素对自贡市呼吸道传染病的影响与预警技术研究

为探讨气象要素变化对呼吸道传染病发生的影响,本文利用2009~2013年自贡市疾病预防控制中心呼吸道传染病病例资料和自贡市地面气象观测站的气象资料,对呼吸道传染病与气象因素的关系进行相关性分析,得出了自贡地区呼吸道传染病发病人数的时空变化规律;采用多要素回归积分法建立自贡市呼吸道传染病四季医疗气象预报模型,通过检验该预报模式稳定性较好,将为自贡市各级疾病预防控制中心指导广大城乡居民卫生防疫提供科学依据。      

基于3S技术的生态环境质量监测与评价方法研究

在《生态气象观测规范（试行）》、《生态质量气象评价规范（试行）》、《生态监测指标体系》等规范性文件的基础上,结合新疆的实际情况,基于3S技术,利用CBERS和EOS／MODIS卫星数据结合前期相关专业调查成果和数据以及社会经济发展数据,研究并构建了一整套生态环境质量监测与评价的指数,如湿润指数、植被覆盖指数、水网密度指数、土地退化指数、灾害指数、生物丰度指数和污染负荷指数等。在此基础上,分别建立了生态质量气象监测模型与评价标准以及生态环境综合监测模型与评价标准。     

基于水生态功能分区的寇河水系水环境容量研究

河流水环境容量是实行污染物排放总量控制的理论依据,也是河流水环境管理的科学基础。本文采用综合标识指数法识别河流水质污染状况及主要污染指标,对寇河水系水生态功能分区进行水质评价,水生态功能分区是基于对流域水生态系统的区域差异的研究而提出的一种分区方法;采用一维稳态水质模型模拟河流水质变化规律,并结合线性规划模型,计算寇河上游水生态较高功能区、寇河中游水生态较低功能区、南城子水生态较高功能区的COD_Cr和NH₄-N的水环境容量。结果表明：寇河上游水生态较高功能区COD_Cr和NH₄-N的水环境容量分别为852.22t·a^-1、47.96t·a^-1;寇河中游水生态较低功能区COD_Cr和NH₄-N的水环境容量分别为410.33t·a^-1、23.09t·a^-1;南城子水生态较高功能区CODCr和NH4-N的水环境容量分别为25.23t·a^-1、1.58t·a^-1。     

A note on the relationship between temperature and water vapor over oceans, including sea surface temperature effects

An ideal and simple formulation is successfully derived that well represents a quasi-linear relationship found between the domain-averaged water vapor, Q (mm), and temperature, T (K), fields for the three tropical oceans (i.e., the Pacific, Atlantic and Indian Oceans) based on eleven GEOS-3 [Goddard Earth Observing System (EOS) Version-3] global re-analysis monthly products. A Q ? T distribution analysis is also performed for the tropical and extra-tropical regions based on in-situ sounding data and numerical simulations [GEOS-3 and the Goddard Cumulus Ensemble (GCE) model]. A similar positively correlated Q ? T distribution is found over the entire oceanic and tropical regions; however, Q increases faster with T for the former region. It is suspected that the tropical oceans may possess a moister boundary layer than the Tropics. The oceanic regime falls within the lower bound of the tropical regime embedded in a global, curvilinear Q ? T relationship. A positive correlation is also found between T and sea surface temperature (SST); however, for one degree of increase in T, SST is found to increase 1.1 degrees for a warmer ocean, which is slightly less than an increase of 1.25 degrees for a colder ocean. This seemingly indicates that more (less) heat is needed for an open ocean to maintain an air mass above it with a same degree of temperature rise during a colder (warmer) season [or in a colder (warmer) region]. Q and SST are also found to be positively correlated. Relative humidity (RH) exhibits similar behaviors for oceanic and tropical regions. RH increases with increasing SST and T over oceans, while it increases with increasing T in the Tropics. RH, however, decreases with increasing temperature in the extratropics. It is suspected that the tropical and oceanic regions may possess a moister local boundary layer than the extratropics so that a faster moisture increase than a saturated moisture increase is favored for the former regions. T,Q, saturated water vapor, RH, and SST are also examined with regard to the warm and cold “seasons” over individual oceans. The Indian Ocean warm season dominates in each of the five quantities, while the Atlantic Ocean cold season has the lowest values in most categories. The higher values for the Indian Ocean may be due to its relatively high percentage of tropical coverage compared to the other two oceans. However, Q is found to increase faster for colder months from individual oceans, which differs from the general finding in the global Q?T relationship that Q increases slower for a colder climate. The modified relationship may be attributed to a possible seasonal (warm and cold) variability in boundary layer depth over oceans, or to the small sample size used in each individual oceanic group.     

1961—2009年辽河流域气候变化特征及其对水资源的影响

辽河流域是中国七大流域之一,长期以来一直存在水资源严重不足的问题。采用1961—2009年辽河流域境内水文、气象观测数据,研究气象、水文要素历史变化特征,并采用同期和滞后相关分析,建立气象要素与水文要素的最优相关关系。结果表明：辽河流域气候变暖明显,增温幅度远高于全球和中国的同期增温幅度;辽河流域降水量增减趋势不明显,总体上为略减少趋势,但存在明显的少—多—少—多—少5个阶段性变化。辽河流域蒸发量为略减少趋势,春季、夏季是蒸发量较大季节。近50 a辽河流域径流量为减少趋势,经历了偏多—偏少—偏多—偏少4个阶段的变化,1996—2009年经历了年径流量最少阶段,平均年径流量仅为16.2亿m3,只达到多年平均径流量的58%、径流量最多年代的32%。一年之中,7月和8月径流量最大,两个月径流量占全年的50%。辽河流域降水量与径流量有较好的相关关系。在年尺度,径流量与铁岭、法库等地区降水量相关系数为0.60;在日尺度,日降水量与降水发生后第2日经流量相关程度最好,在所有等级上两者相关系数为0.70或以上;在日降水量大于等于25 mm等级上,相关系数最高为0.85。     

邕江洪水的天气气候成因及预测因子探讨

分析邕江洪峰水位序列的特征及其与环境场的相关关系,对邕江洪水的天气气候成因及预测因子作初步探讨,得到一些对实际预测有用的结果。     

苏州市能见度与影响因子关系研究

利用2009年6月—2010年5月苏州市气象局霾监测点颗粒物浓度、能见度、相对湿度、风速、风向、气温等观测资料,分析了苏州能见度变化特征,建立了能见度和影响因子的统计模型,研究了能见度和气象因子及颗粒物浓度的关系。结果表明：苏州市能见度有明显的季节变化,春季能见度最好,秋季能见度最低;能见度日变化显著,最低能见度通常出现在清晨,午后明显好转;PM10、PM2.5、黑碳浓度值和相对湿度与能见度都呈反相关关系,但黑碳对能见度的影响不如PM10和PM2.5对能见度的影响明显;风速与能见度呈正相关关系,在东南、南东南风向时能见度值最高。     

工业园区大气污染过程与气象风场响应关系研究

本研究在天津空港工业园区建设大气污染物网格化监测系统,基于控制变量法、Moran's I研究并形成大气污染过程与气象风场响应关系建立方法体系。结果表明：工业园区垂直层次主要污染物为PM_2.5、NO₂、PM₁₀、O₃。SSW风、ENE风、SE风分别对高浓度PM_2.5、NO₂、O₃及PM₁₀区外传输影响较大。除区内自排放外,区外机场南西南段排放对PM_2.5影响较大;区外东东北方向津汉公路、东丽湖路等道路移动源对NO₂影响较大;O₃及PM₁₀受区外东南方向津滨高速、宁静高速及津北高速移动源,以及机场东南段排放影响较大。对于区内气流辐合区,9月23日09时1#应加强PM_2.5、NO₂、PM₁₀协同管控,2#应关注NO₂管控,3#西北延长带及5#北向延长带应关注O₃管控;15时应加强对工业园区中、西、东、东南部PM_2.5、O₃、NO₂协同管控;21时14#应加强PM_2.5、O₃协同管控,17#、18#应关注PM₁₀管控。     

汉江流域秋汛期典型旱涝年与前期海温的关系研究

利用汉江流域16个气象观测台站1961—2010年秋汛期(9—10月)逐候降水资料,计算了降水集中度(PCD)和集中期(PCP),并建立了相应的序列,结合秋汛期降水距平百分率,确定汉江流域秋汛期典型旱涝年。同时,利用美国国家环境预测中心及国家大气研究中心(NCEP/NCAR)提供的同期海温和500 hPa高度场资料,采用合成和相关分析方法,探讨了典型旱涝年与前期海温的关系。结果表明,印度洋、赤道中太平洋、北太平洋为3个海温关键区,当这3个海区海温发生异常时,影响汉江流域秋雨的主要系统(印缅槽、贝湖槽、东西伯利亚高压和乌拉尔山高压)也相应发生变化,从而导致PCD和降雨量异常,引发汉江流域洪涝或干旱灾害。在一定程度上,可将前期海温异常作为判断汉江流域秋汛期降水量多少及PCD强弱的前兆信号。     

亚洲急流与冬季风的关系及其对中国气候的影响

利用NCEP\NCAR逐月再分析资料和中国台站逐日观测数据,采用奇异值分解(SVD)、相关分析和合成分析等方法,研究冬季亚洲高空急流的配置与冬季风的关系及其对地面气候的影响.结果表明,青藏高原至亚洲东部沿海的副热带急流强(弱),高纬的温带急流弱(强)时,中国中、东部大范围地区气温偏低(高);中东急流强(弱),东亚副热带急流偏南(北),温带急流东南部较弱(强)时,西南气温偏低(高),东北气温偏高(低),中、东部地区冬季降水偏多(少).结合水平风场的变化,副热带地区出现西风异常弱,温带出现东风异常时,有利于东亚大槽加深并向南扩张,低层偏北风加强,东亚冬季风增强,而青藏高原反气旋环流被削弱,冷高压减弱,相应的高原季风减弱.高、低纬急流区纬向风的差异较大时,加强了急流对低层冷、暖空气交绥的引导和汇聚的作用.东亚季风指数(EAMI)与高原季风指数(PMI)在冬季多呈负相关.冬季风异常期间,若副热带急流偏强,温带急流偏弱,高纬的干冷空气受南侧急流的汇聚作用而南侵,有利于中国大部分地区降温,降水减少;反之,低纬的暖湿气流受到北侧急流引导而向北输送,导致中国大部分地区升温,降水偏多.     

天津地区用电量与气温的非线性响应关系研究

利用门限回归模型和非线性滑动回归模型,分析天津市2014—2019年日用电量和气温之间的非线性关系,并计算得到不同响应关系下的阈值气温.结果表明:天津地区的阈值气温在不同响应关系下存在明显差异,在"V"型非线性响应关系下,阈值气温为18.8℃,在"U"型响应关系下,线性不对称模型的舒适区范围为12.3—23.4℃,非线...     

青岛汛期降水量与太平洋年代际振荡的关系

基于太平洋海面温度（SST）、大气环流及青岛降水量资料,分析并发现了青岛汛期（6—9月）降水量与太平洋年代际振荡（PDO）指数存在重要联系。当PDO处于冷位相时,西北太平洋区SST偏高,北美沿岸以及热带中东太平洋区SST偏低,西太平洋副热带高压偏弱偏东,脊线偏北,东亚夏季风偏强,青岛汛期降水量偏多,反之偏少。定义了一个新的太平洋SST距平指数SSTI,该指数包含了西北太平洋与热带中东太平洋SST距平反相变化的协同影响,也包含了PDO与ENSO的协同影响。与PDO指数、西北太平洋及热带中东太平洋SST相比,该指数与青岛汛期降水量相关性更好,通常SSTI正指数对应着汛期西太平洋副热带高压脊线偏北,面积偏小、强度偏弱,东亚夏季风偏强,有利于青岛汛期降水量偏多,反之偏少。SSTI指数可作为青岛汛期降水量预测的指示因子。