我国东南沿海午后短时降水极端峰值强度与湿度和地表气温的关联

利用中国东南沿海地区55个站点的逐时降水、日平均地面温湿场、低空气温露点差及OISST海表温度资料,对午后短时降水的极端峰值强度与湿度和地表气温的关联进行分析。结果表明,东南沿海地区午后短时降水极端峰值强度随气温的变化趋势存在明显变化,日最高气温低于29 ℃时,峰值强度随气温升高而上升;日最高气温高于29 ℃时,峰值强度随气温升高而下降。分析水汽条件作用发现,峰值强度在高温条件下随气温的升高而下降的现象与相对湿度变化有关,日最高气温较高时,相对湿度随气温的升高而大幅减小。初步分析可知,当陆地达到较高温度并进一步增温时,附近海域海表温度变化不大,使得洋面水汽含量增加较少。在陆地水汽主要来自于海洋的情况下,伴随陆地的进一步升温,地表相对湿度将减小。     

香港城市与郊区气候差异分析

香港天文台近年的研究显示,香港的气温上升是由温室效应增强所导致的全球变暖及本地高密度城市发展的共同影响.除温度外,香港因受城市化影响,相对湿度在城市与郊区之间亦有很明显的差异.选取1989-2006年较能代表香港市区与郊区情况的气象站每小时气温和相对湿度数据,初步比较了香港市郊温度和相对湿度差异的日变化和季节变化,并试图分析这些差异变化与城市化影响的关系.结果显示郊区的气温变化幅度比市区大、变化也较突然,市区晚间至清晨气温较郊区为高;日间情况大致逆转,但气温差别幅度不及晚间.一年之中,城市化效应在冬季最为显著,春季则最不明显.市郊相对湿度的差异同样很明显.晚间至清晨市区相对湿度较郊区为低,日间相反.     

华南暖季极端降水与气温的对应关系

利用华南地区1966—2005年5—10月台站小时降水和日降水以及气温观测资料,分析了极端降水与气温的对应关系。结果表明,气温低于25℃时,日极端降水强度与小时极端降水强度均随气温升高而升高,且越极端的降水出现向两倍Clausius-Clapeyron (CC)变率转换的气温越低;气温高于25℃时,日极端降水强度和小时极端降水强度出现不同程度的下降,其中前者下降更为显著。考察降水持续时长发现,气温高于25℃时,华南地区小时极端降水随气温的下降主要由短持续性降水所贡献;气温高于28℃时几乎无长持续性降水发生。     

西藏地区气温、降水及相对湿度的趋势分析

采用非参数统计检验方法（Mann-Kendall法）对西藏地区25个气象站1960—2001年的气温、降水和相对湿度3个气候要素的长期变化趋势进行了分析。结果表明：近42年来西藏地区气候表现出向暖湿型发展的趋势,即有气温逐渐升高、降雨量和相对湿度逐渐增加的趋势;西藏地区的暖湿现象主要发生在秋季,春季增幅小于秋季,夏季表现出一定的暖干趋势;冬季为明显增温,但湿度变化不明显。42年来西藏地区年平均气温、降水和相对湿度的Kendall倾斜度值分别为0.31℃/10a、0.96mm/a和0.3%/10a。通过非参数检验分析可知,秋、冬两季气温的上升趋势相对较强,尤其是冬季增温最为显著;夏季降水呈减少趋势,其余季节均表现出不同程度的上升趋势;夏季存在减湿现象,而春、秋两季则表现出较明显的增湿现象。     

中国地区降水持续性的季节变化特征

本文利用我国588个气象站1969-2008年逐12小时的降水资料,分析了中国地区降水持续性的空间分布特征及其季节演变规律。分析结果表明,35°N以南,西部和东部年平均的降水平均持续时间较长,中部略短;35°N以北,西北和内蒙西部最短,东北地区北部略长。将降水事件按持续时间分类自南向北,东南地区、江淮和黄淮地区、东北和华北北部地区短时降水（持续一个时次,12小时）的降水量和降水频率占全年总降水的比例逐渐增加,持续性降水（持续3个时次及以上）的比例减少。降水平均持续时间随季节的变化基本能反映出江南春雨、江淮梅雨、东北和华北夏季雨季、关中盆地和汉水谷地的秋雨以及青藏高原地区和西南地区夏季雨季。同时,东南地区秋冬季节、江淮和黄淮地区10月上旬和西南地区10月下旬存在降水平均持续时间的峰值,与降水量的变化不一致,是由持续性降水频率的增加和短时降水频率的减少造成的。此外,东部三个区域降水平均持续时间的夏季季节内变化对应了季风雨带的“北跳和南撤”过程。     

内蒙古大兴安岭原始林区气温和相对湿度变化分析

文章利用内蒙古大兴安岭原始林区2006年气温和相对湿度数据,分析了该林区的气温和相对湿度变化情况。结果表明:2006年内蒙古大兴安岭林区气温的日、年变化曲线呈余弦曲线型,各高度气温的日年变化极值不同,月平均气温最高值出现在7月份,最低值出现在1月份,日、年较差随高度的增加而减小;林区相对湿度的日年变化曲线呈正弦曲线型,日相对湿度最高值出现在04时,为79%,最低值出现在14时,为10%。年相对湿度最高值出现在6月,为81%,最低值出现在5月,为53%。     

南京市区不同下垫面对人体舒适度的影响分析

为了分析城市绿化改变对人体舒适度的影响,于2006年4～5月期间对南京信息工程大学的林地、裸地和草地3种不同下垫面的主要气象要素进行对比观测,以气温、相对湿度和风速资料作为评价环境对人体舒适度的影响因素。用数学模糊评判方法,对不同下垫面的人体舒适度进行模糊综合评判,结果表明:4～5月草地的舒适度高于裸地和林地;裸地的舒适度高于林地;同草地和裸地相比,林地气温较低,舒适度最低。     

非加温型四连栋塑料温室内外温湿度关系研究

根据1999年12月～2002年8月典型天气（晴天、多云、阴天）下非加温型四连栋塑料温室中间1．5m高度气温、相对湿度的观测数据,应用逐步回归分析方法建立了冬季、春秋季、夏季典型天气下温室内日平均气温、日最高气温、日最低气温、日平均相对湿度与气象站气象要素间的关系式,为温室蔬菜品种筛选、蔬菜标准化栽培、无公害蔬菜生产和病虫害防治提供小气候方面的技术数据。     

Spatiotemporal Characteristics of Rainfall over Different Terrain Features in the Middle Reaches of the Yangtze River Basin during the Warm Seasons of 2016–20

Based on hourly rain gauge data during May–September of 2016–20, we analyze the spatiotemporal distributions of total rainfall(TR) and short-duration heavy rainfall(SDHR; hourly rainfall ≥ 20 mm) and their diurnal variations over the middle reaches of the Yangtze River basin. For all three types of terrain(i.e., mountain, foothill, and plain), the amount of TR and SDHR both maximize in June/July, and the contribution of SDHR to TR(CST) peaks in August(amount: 23%;frequency: 1.74%). Foothill rainfall is characterized by a high TR amount and a high CST(in amount); mountain rainfall is characterized by a high TR frequency but a small CST(in amount); and plain rainfall shows a low TR amount and frequency, but a high CST(in amount). Overall, stations with high TR(amount and frequency) are mainly located over the mountains and in the foothills, while those with high SDHR(amount and frequency) are mainly concentrated in the foothills and plains close to mountainous areas. For all three types of terrain, the diurnal variations of both TR and SDHR exhibit a double peak(weak early morning and strong late afternoon) and a phase shift from the early-morning peak to the late-afternoon peak from May to August. Around the late-afternoon peak, the amount of TR and SDHR in the foothills is larger than over the mountains and plains. The TR intensity in the foothills increases significantly from midnight to afternoon, suggesting that thermal instability may play an important role in this process.     

2010—2019年浙江暖季短时强降水特征分析

利用2010-2019年浙江省暖季(5-9月)1426个国家站和区域站小时雨量数据和NCEP 1° X 1°逐日4次再分析资料,分析了浙江省暖季短时强降水、极端短时强降水时空分布特征及区域性短时强降水事件,结果表明:①近10年暖季短时强降水频次呈增多趋势,降水强度变化平稳;8月(上旬)降水频次最多,9月(中旬)强度最强...     

1961—2013年内蒙古极端气温变化分析

文章选用全区均一性较好的71个地面气象站1961—2013年逐日最高和最低气温资料,给出了极端气温指标定义,计算分析了内蒙古极端气温事件时空变化特征。结果表明:1961—2013年内蒙古地区极端气温以极端高温事件增多、极端低温事件减少为主,但近几年这种变化有所减缓,主要表现在极端高温事件发生频率下降、极端低温事件发生频率明显上升。极端最低气温的变化趋势或幅度较极端最高气温明显。     

青藏高原东部初生雷暴云图特征及成因

利用2010—2014年青藏高原东部夏季雷暴资料和同时段的FY-2D、E双卫星资料,分析了初生雷暴的卫星云图特征,并讨论了午后雷暴的成因。结果表明:高原东部初生雷暴云团卫星云图特征明显,其发展高度相对较低,云顶位于对流层顶之下,并与海拔高度密切相关。其红外云顶亮温和水汽亮温总体均呈单峰型分布,基本介于-55^-10℃和-50^-30℃之间;红外-分裂窗通道亮温差值大多发生在-3.3℃附近,83%的红外-水汽通道亮温差值大于0。进一步分析发现,Ⅰ区、Ⅱ区雷暴初期的地气温差主要集中在5~15℃,地表温度分别集中在25℃和30℃附近,相对湿度分别集中在40%~55%和30%~50%之间,温度-露点差为7~15℃附近。Ⅲ区地气温差主要在5~10℃左右,地表温度集中在30~35℃附近。综合来看,高原东部雷暴初期地气温差、地表温度和相对湿度的集中度较好,近地层适中的地表温度、地气温差和一定的湿度条件,才会非常有利于青藏高原东部午后雷暴的发生发展。     

阜康日光温室内温湿度与外界气象要素的相关性分析

根据2011—2012年阜康六运温室内温湿度和附近气象站观测资料,利用相关和逐步回归分析,对不同天气状况下阜康地区日光温室内温湿度变化特征及其与外界气象要素的关系进行了研究。结果表明,不同天气状况下温室内的气温和空气相对湿度均有明显的日变化。影响日光温室内温湿度的主要因子为外界的日照时数、平均气温、最高气温、最低气温、空气湿度以及温室内前一天的温度和空气湿度等。建立了日光温室内外气象要素的相关模型,经拟合检验和应用检验,不同天气状况下日光温室内日平均气温、最高气温、最低气温、空气平均相对湿度、空气最小相对湿度的平均绝对误差分别在1.5℃、2.6℃、2.0℃、6.2%、9.6%以内,平均相对误差大部分在10%以内,具有较高的精度。确定了温室生火增温、移栽定植、通风及覆盖保温等气象服务指标。     

多旋翼微型无人机气象探测适用性分析

本文通过多种试验对多旋翼无人机搭载微型气象探测设备进行低空温湿度探测和数据传输进行了适用性分析。结果表明,采用433 MHz无线透传的数据通讯方式数据传输稳定性较好,选用的微型气象探测设备温湿度传感器通过了实验室计量检定,与百叶箱温湿度的对比观测中二者一致性较好;无人机在单纯悬停过程中,温湿度观测与对比观测设备误差较小,相关性较好;在低空连续飞行过程中,温湿度观测结果与探空仪观测结果具有较好的一致性(温度平均绝对误差0.84℃,相对湿度平均绝对误差4%),但存在温湿度小脉动变化无法捕捉的情况,可能与设备温湿度响应时间、通风防辐射罩结果、飞行速度等有关。     

山东省汛期小时降水过程时空分布特征

利用山东省74个气象站1961-2012年逐时降水观测数据,分析了山东省汛期(5-9月)短历时和持续性降水过程的时空分布特征。结果表明:(1)过程降水量和过程历时显著增大使得山东省汛期总降水量略有增加,持续性降水过程次数、过程降水量、过程历时的增加对总降水量增加的贡献最大。(2)短历时总降水量以鲁中山区、鲁东南地区最多,鲁东南沿海、半岛东部持续性总降水量最多;短历时过程降水量、平均雨强以鲁东南向西北方向经鲁中山区至德州一带最大,持续性过程降水量、平均雨强在半岛东部和鲁东南部分地区最大。(3)短历时峰值雨强以鲁中山区周边地区较大,持续性峰值雨强以鲁南、鲁东南、半岛东部较大。(4)鲁中山区、鲁南及半岛个别地区短历时降水一般开始于午后(13-18时),鲁中山区周边及半岛沿海一带多以夜雨为主,持续性降水过程开始时间多出现在夜间。     

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。     

用于气象站的地表气温观测仪器的设计与实验研究

大气科学研究对地表气温观测精度有高达0.1℃甚至0.05℃的需求。然而,现有的地表气温观测仪器受到太阳直接辐射、下垫面反射辐射、长波辐射和散射辐射等影响,辐射误差可达1℃。本文设计了一种基于导流装置的地表气温观测仪器。首先,利用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法量化该仪器在各种环境条件下的辐射误差;然后,在此基础上,利用极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)方法拟合可针对多变量变化的辐射误差订正方程;最后,为验证该仪器的观测精度,进行了外场比对实验。在实验过程中,以076B型强制通风气温观测仪器的测量值作为温度基准。实验结果表明,该仪器的平均辐射误差和最大辐射误差分别为0.07℃和0.15℃。该仪器辐射误差的实验测量值与订正方程提供的辐射误差订正值之间的平均偏移量、均方根误差和相关系数分别为0.033℃、0.028℃和0.703。     

近40 a来青海湖地区的气候变化分析

选用青海湖流域天峻、刚察、共和、茶卡4站41a(1958—1998年)的气象资料，用主成分分析、趋势分析和相关分析对各气象要素的年、季平均值序列进行了分析。结果表明：青海湖地区降水和日照时数的年际变化较大，但无明显的长期趋势；该地区的平均气温、平均最高、平均最低气温都明显升高，其中以平均最低气温上升最为明显；风速呈明显的下降趋势，20世纪70年代最大，80年代最小，90年代又略有增加；该区80年代相对湿度较大，而90年代向暖干发展。